|
|
  |
Главная страница / Архитектура отрасли Навивка ВОЛС для ЛЭПДля многих стран, в том числе и для России, самой протяженной загородной инфраструктурой являются воздушные линии электропередач (ЛЭП) среднего класса напряжений (6–35 кВ), которые проходят в непосредственной близости от загородных объектов. Такие ЛЭП идут от подстанций до объектов потребления электроэнергии наикратчайшими путями. Именно это обстоятельство привлекает внимание операторов связи и крупных корпораций к использованию ЛЭП среднего класса наряду с высоковольтными ЛЭП для строительства загородных сегментов сетей связи. Стандартными и наиболее распространенными технологиями прокладки ВОЛС по ЛЭП являются подвеска диэлектрического самонесущего оптического кабеля и замена грозотроса на грозотрос с волокном. Однако названные технологии неудобны или практически не применимы для ЛЭП среднего класса напряжений. В частности, на них в большинстве случаев отсутствует грозотрос, поэтому добавление грозотроса с волокном невозможно. Технология замены фазного провода на провод с волокном используется редко из-за своей дороговизны. Самонесущий кабель часто не вписывается в конструкцию ЛЭП, уменьшает ее надежность из-за дополнительных ветровых и гололедных нагрузок. В России использованию самонесущего кабеля препятствует еще одна проблема – вандализм. Самонесущий кабель, который выглядит как кабель с медными парами, подвешен на небольшой высоте на опорах средневольтных ЛЭП и проходит по неконтролируемой загородной территории, часто привлекает внимание любителей легкой поживы. «Изученный» на предмет содержания цветных металлов кабель требует восстановления с использованием ремонтной вставки и двух дополнительных оптических муфт. Эффективной альтернативой самонесущему ВОК является технология навивки тонкого оптического кабеля на провод ЛЭП. Технология навивки Суть способа навивки заключается в следующем: катушка с ВО кабелем перемещается вдоль провода ЛЭП и при этом равномерно вращается вокруг провода, описывая спиральную траекторию. В результате кабель спирально накручивается на провод с постоянным шагом навивки (рис. 1). Катушка с кабелем устанавливается на навивочной машинке (рис.2), которая катится по проводу воздушной линии, одновременно вращая катушку с кабелем вокруг провода. Для того чтобы волоконно-оптический кабель надежно и без провисаний навивался на провод, кабель постоянно должен находиться под тяжением, даже при остановке машинки и откате ее назад. Кроме того, необходимо учитывать, что при смотке кабеля масса катушки уменьшается, в результате растет разбалансировка машинки при вращении катушки. В конструкции машинки следует предусмотреть компенсацию этой разбалансировки. Компания «Телеком Транспорт» разработала, изготовила и испытала уникальную, не имеющую аналогов в России и за рубежом, навивочную машинку для прокладки ВО кабеля на ЛЭП 6, 10, 35, 110 кВ. Масса машинки с кабелем не превышает 45 кг, максимальн м, запас кабеля на одной катушке до 2 км, а при использовании кассеты из двух катушек максимальная строительная длина составляет 4 км (см. таблицу). Машинка приводится в движение с помощью буксировочного троса, вручную, с земли или моторизованным тягачом. Скорость движения машинки по проводу составляет порядка 0,5–1 м/с, переход через поддерживающую опору занимает не более 10 минут. Поднятие машинки на опору, буксировка, переходы через опору могут производиться бригадой монтажников, состоящей из 5–8 человек, а на прокладку прямолинейного участка длиной в 1 км уходит примерно 3–5 часов. Сварка волокон строительных длин производится на земле, с помощью стандартного оборудования. Сварные соединения закрепляются в обычной сварочной кассете (сплайс-пластине), затем кассета закрепляется на специальной катушке, а катушка с запасом кабеля помещается в герметичную стальную муфту, которая подвешивается на проводе (рис. 3) с помощью стандартного зажима. Соединительная муфта имеет обтекаемую форму, подобную диску, подвешенному на проводе параллельно поверхности земли, для того чтобы не оказывать большого сопротивления ветру, тем самым незначительно увеличивая ветровую нагрузку на опоры. В процессе эксплуатации линии все муфты и кабель находятся под высоким напряжением, что исключает несанкционированный доступ к ним или вандализм. Важным преимуществом навивки является то, что при переходе через штыревые или поддерживающие изоляторы промежуточных опор на прямолинейных участках ВЛ оптический кабель может не закрепляться зажимами. В местах поворота, разветвления линии, установки анкерных опор и в других случаях, когда токонесущий провод ВЛ подвешен с использованием гирлянд подвесных изоляторов и шлейфов, кабель дополнительно прикрепляется к проводу фиксаторными зажимами и плотно приматывается к шлейфу. Особое внимание разработчики технологии уделили вопросам, связанным с переходом волоконно-оптического кабеля с высоковольтного провода на заземленные конструкции опоры. Несмотря на то, что в конструкции спускаемого кабеля применены только диэлектрические материалы, существует опасность стекания токов короткого замыкания по загрязненной поверхности полиэтиленовой оболочки кабеля, что может привести к повреждениям кабеля в результате электрической эрозии защитных покрытий. Во избежание этого, для свода кабеля с проводов в начале и конце навивного участка применяется специально разработанный сводной изолятор (рис. 4). Навивка кабеля может производиться на любой проводник ЛЭП – как на грозотрос, так и на фазный провод. Однако, в силу ряда российских особенностей, разумнее использовать фазный провод. Для большинства ЛЭП 35 и 110 кВ в качестве грозотроса используется стальной промасленный трос, который подвержен коррозии и чаще требует замены, чем фазные провода. Для тех ЛЭП, где грозотрос смонтирован недавно или выполнен в защищенном от коррозии варианте, можно производить укладку кабеля на него. Но в большинстве случаев яется один из нижних фазных проводов. Использование автоподъемника позволяет значительно увеличить скорость монтажа и снизить затраты на работы. Преимущества навивки Достоинства предлагаемой технологии следующие: • тонкий и легкий кабель не содержит армирующих элементов и имеет низкую цену; • использование готовой инфраструктуры существенно снижает стоимость строительства загородных ВОЛС; • тонкий кабель практически не создает дополнительных нагрузок на компоненты ЛЭП, что особенно важно для районов с сильными ветрами или активным гололедообразованием; • кабель, особенно стальная трубка с волокном, работает как единое целое с несущим проводом при значительных изменениях температуры окружающей среды. Это позволяет использовать технологию навивки в районах Крайнего Севера; • малый вес кабеля и оборудования для его укладки позволяет при монтаже обойтись ручным трудом и средствами малой механизации, что актуально для труднодоступных и горных районов; • навивочная машина и моторизованный тягач при укладке кабеля опираются только на провод ЛЭП. Это дает возможность преодолевать сложные переходы (реки, ущелья, автомобильные и железнодорожные магистрали) практически без увеличения затрат по сравнению с обычными участками ЛЭП; • низкая стоимость технологии навивки особенно актуальна при строительстве ВОЛС в сельской местности; • состав монтажной бригады - от 6 человек. Простое и быстрое обучение персонала. Нет необходимости в использовании тяжелой и специальной техники. Монтаж и обслуживание кабельной системы может производить персонал местной энергокомпании; • высокая скорость проведения работ. Бригада из 15 человек может прокладывать до 4 км в день, 6 человек - до 1 км в день при длительности рабочего дня 4-5 часов. Сферы применения Коттеджные поселки рядом с Москвой и другими крупными городами Количество домов в типовом коттеджном поселке - около сотни. Для таких проектов привлекательными факторами являются низкая стоимость линии доступа к поселку и антивандальная защита. Весьма желателен стратегический союз между оператором и энергетиками. Получая место под точку доступа на подстанции и право прохода по распределительным ЛЭП, оператор может предоставить энергокомпании волокна, обеспечить трафик для построения сети технологической связи. Выделяя каналы до объектов энергопотребления, оператор может также содействовать внедрению системы автоматического учета потребления электроэнергии. Сельская связь Наиболее важным показателем здесь является цена. Технология навивки обеспечивает исключительно низкие затраты на строительство проводного доступа к сельским объектам. Как это ни парадоксально, для многих сельских районов оптический кабель может оказаться значительно дешевле, чем прокладка медных кабелей и даже радиорелейной связи. Минимальная цена достигается при применении 4-волоконного тонкого (3,8 мм) кабеля и использовании в качестльшим населенным пунктам. Отраслевая технологическая связь Газовые и нефтяные месторождения, крупные комбинаты, не электрифицированные железные дороги. Кроме затратной стоимости, для этой категории актуальна возможность прокладки ВОЛС в труднодоступной местности и в районах с суровым климатом. Строительство магистралей Навивной кабель может использоваться для строительства резервных участков магистралей. Для операторов зачастую важно быстро и с наименьшими затратами построить магистраль для развития бизнеса на новых территориях. Скорость и экономичность навивной технологии являются ключевыми факторами при реализации таких проектов. В последующем, имея клиентскую базу, оператор может проложить еще один кабель, используя традиционные технологии, например, уложив кабель в грунт. Кабель, навитый на провода ЛЭП, останется при этом резервным. В некоторых районах, таких как прибрежные территории Краснодарского края, технология навивки - фактически единственно возможная для прокладки ВОЛС по ЛЭП. Причиной этого является совокупность двух факторов - горный ландшафт и повышенное гололедообразование зимой. Для таких районов ключевым преимуществом является ничтожно малое влияние навитого кабеля на гололедную и ветровую нагрузку ЛЭП. Кипрский проект Кипрская компания ThunderWorx заключила стратегическое соглашение с местной энергокомпанией и планирует использовать инфраструктуру ЛЭП низкого и среднего класса напряжений для прокладки ОК - как для строительства линий доступа, так и для магистралей. Для Кипра прокладка ОК по ЛЭП особенно актуальна, так как ландшафт острова - горный, и многие поселки расположены на возвышенностях. Проход к ним кабелем можно осуществить либо по серпантину автомобильных дорог, либо по склонам гор, то есть только по ЛЭП. Пробный проект был выполнен компанией "Телеком Транспорт" в апреле 2004 г. на линии 11 кВ - была построена ВОЛС длиной 2 км, ставшая частью магистрали для подключения к международному трафику. Выбор навивной технологии был обусловлен, прежде всего, высокой скоростью прокладки. Кроме того, конструкция ЛЭП 11 кВ на Кипре предполагает монтаж различных элементов энергосистемы на столбах под основной траверсой - это траверсы ответвления, понижающие трансформаторы, линии электропередач 0,4 кВ, провода питания уличного освещения. Все это затрудняет применение самонесущего кабеля. Ввиду чрезвычайной важности выхода на международные линии связи в кратчайшие сроки компания ThunderWorx пошла на риск и решилась на пробный проект по навивной технологии именно для этого участка, несмотря на то, что он соединяет две магистрали. В последующем будет проложен подземный кабель, что в итоге даст резервированную линию связи. Работы по монтажу 2 км ВОЛС проводились бригадой из местных рабочих энергокомпании, в которую входили 4 монтажника, шофер платформы типа SkyLift и руководитель работ. Со стороны компании "Телеком Транспорт" в проекте участвовалботе с навивным оборудованием и осуществляли авторский надзор во время проведения монтажных работ. Кабель был смонтирован за 4 дня при отключении ЛЭП на 4-5 часов в день. Первые два дня были фактически потрачены на обучение бригады. В последующие дни бригада была в состоянии уложить 1 км кабеля за 5 часов отключения, однако для пробного проекта в этом не было необходимости. Во время монтажных работ успешно был проведен эксперимент по укладке кабеля бригадой без использования автоподъемника SkyLift. Это показало возможность прокладки кабеля по ЛЭП, проходящих по склонам гор, где использование автотехники невозможно. В настоящее время прорабатываются последующие проекты. Использование компанией ThunderWorx навивной технологии может стать ключевым фактором в конкурентной борьбе за клиентов ввиду экономичности и коротких сроков строительства участков доступа. Главная страница / Архитектура отрасли |