книги из ГПНТБ / Гроднев, И. И. Линейные сооружения связи учебник

при баллистическом — место повреждения можно определить и в случае обрыва всех жил.

Измерения на переменном токе мостовым методом проводятся по схеме, изображенной на рис. 8.12а. Из условия равновесия мо­

При измерении мостовым методом на постоянном токе (рис. 8.126) при помощи ключа К переключают батарею, добиваясь из-

менением сопротивлений плеч моста минимальных показаний галь­ ванометра. Расстояние до места обрыва определяется по ф-ле (8.4).

При измерении баллистическим методом пользуются схемой, представленной на рис. 8.12в. Сравнивая отклонения гальвано­ метра а* при измерении Сх и щ, при измерении Сі получают рас-, стояние до места повреждения Іх= 1ах/аі-

— 503 —

Е'сли исправные провода заземлить невозможно, то оборван­ ный провод измеряют дополнительно с противоположной стороны, и тогда расстояние до места повреждения будет определяться по формуле

1

При отсутствии исправного провода измерения производят с двух сторон, при этом получают

Кроме описанных, существуют и другие методы измерений, в частности широко используется импульсный метод, основанный на использовании явления отражения электромагнитных волн. В ли­ нию посылаются кратковременные электрические импульсы, кото­ рые частично или полностью отражаются от места изменения вол­ нового сопротивления (обрыв, короткое замыкание, плохой кон­ такт, смятие внешнего провода коаксиальной пары, место пере­ путанных жил кабеля и др.), возвращаются обратно и фиксируют­ ся в приемной части измерительного прибора.

Зная скорость распространения электромагнитной энергии ѵ и время t с момента посылки импульса и возвращения его обратно, определяют расстояние до места повреждения: 2lx— vt, lx= vt/2.

Время пробега посылаемого (зондирующего) и отраженного импульсов определяется при помощи катодного осциллографа. По­ даваемый в линию зондирующий и отраженный импульсы видны на экране осциллографа. Для определенного типа линии шкала экрана может быть проградуирована непосредственно в единицах длины, и тогда расстояние до места повреждения будет опреде­ ляться путем непосредственного отсчета по шкале осциллографа. Направление выброса на импульсной характеристике позволяет судить о характере повреждения: направление, одинаковое с зон-

а) /Зонд ир ую щ ий'\ б) /зонд ир ую щ ий \

дирующим иміпульооім, (рис. 8.13а), соответствует ув-елимению 'со­ противления .(Обрыв, асимметрия), (выброс (противоіп'оложіного на­ правления (рис. 8.136) соответствует повреждению, 'связанному с понижением сопротивления (пониженная изоляция, короткое замы­ кание) .

Импульсные методы измерений широко используются на линиях связи для определения волнового сопротивления цепи, определе­

— 504 —

ния величины неоднородности, мест разбитости пар в кабеле, мест сосредоточенной асимметрии, мест пониженной электрической прочности.

Точность определения импульсными приборами расстояния до места повреждения зависит от расстояния, которое проходит им­ пульс за время, равное его длительности. Следовательно, для того чтобы обеспечить большую точность, длительность импульса дол­ жна быть возможно меньше. Поэтому импульсные измерения при­ меняются преимущественно на линиях с широкой полосой пропу­ скания частот.

Преимущества импульсных методов заключаются в быстроте измерений, возможности определения одновременно нескольких повреждений, непосредственном отсчете результата па экране при­ бора. Существенный недостаток импульсного метода — его слабая чувствительность к понижению сопротивления изоляции, так как даже значительно пониженная по сравнению с нормами величина сопротивления изоляции не изменяет волнового сопротивления линии.

8.6.КОНТРОЛЬ ЗА СОСТОЯНИЕМ КАБЕЛЯ

Впроцессе эксплуатации кабельных линий для предупрежде­ ния повреждения цепей применяют способы постоянного контроля исправности кабеля.

Один из способов контроля — применение системы электриче­ ской сигнализации, действующей при понижении сопротивления изоляции жил кабеля. С этой целью применяется чувствительная сигнальная установка, состоящая из моста постоянного тока, в диа­

Ж и л а

страивается в равновесие. При понижении изоляции жилы равно­ весие моста нарушается и в индикаторе появляется ток, от кото­ рого срабатывает сигнальное реле, включающее световой или зву­ ковой сигнал. Такого рода устройства могут срабатывать при по­

повреждения, так как при таком сопротивлении изоляции кабель­ ные цепи работоспособны.

Недостатком такой системы является отсутствие указаний о ме­ сте повреждения, что отнимает много времени для определения места повреждения путем дополнительных измерений. Для устра-

— 505 —

На междугородных кабелях применяются газонепроницаемые муфты, залитые внутри эпоксидным компаундом, образующим га­ зонепроницаемую пробку. В других типах муфт газонепроницае­ мая пробка образуется из пластмассовых дисков, через которые пропускаются медные жилы. Такие муфты изготовляются в ма­ стерских. Для коаксиальных кабелей применяются специальные газонепроницаемые муфты заводского изготовления с концентри­ ческим расположением проводов.

На кабелях городских телефонных сетей газонепроницаемые муфты изготовляются непосредственно на кабеле путем заливки внутреннего пространства муфты массой типа МКС, состоящей из канифоли, парафина и церезина. Внутри газовых секций создается избыточное давление, превосходящее атмосферное на 0,04-ь Э-0,05 МПа. Это давление создается компрессорными установками или баллонами со сжатым газом, установленными на станциях по концам газовых секций.

Воздух, подаваемый в кабель, должен быть сухим, чтобы не снизить сопротивление изоляции кабеля. Для осушки воздуха, на­ гнетаемого в кабель, обычно используется хлористый кальций или силикагель.

В кабельных муфтах через каждые 1,3—2 км для сигнализации о понижении давления устанавливаются сигнализаторы понижения давления, а на обслуживаемых УП и оконечных станциях — сиг­ нальное устройство, дающее световой или звуковой сигнал при срабатывании сигнализаторов.

Сигнализатор (рис. 8.16) представляет собой стеклянную труб­ ку-капилляр длиной 210—230 мм, в которую впаяны два контакта.

открытый конец устанавливается воздушный фильтр для предохра­ нения от пападания в капилляр посторонних частиц. В капилляре помещены два столбика ртути, один из которых (большой) — ра­ бочий — служит для замыкания контактов сигнализатора, а вто­ рой (малый) является защитной пробкой, предохраняющей рабо­ чий столбик от окисления. Пространство между столбиками ртути и между запаянным концом и рабочим столбиком заполнено уг­ лекислым газом.

При избыточном воздушном давлении 0,05 МПа рабочий столбик ртути располагается ближе к запаянному концу, контакты находятся в разомкнутом состоянии. При понижении давления столбик ртути движется к открытому концу трубки и при давлений порядка 0,027-^-0,035 МПа он замыкает контакты сигнализатора. В случае дальнейшего падения давления столбик ртути продол­ жает передвигаться к открытому концу трубки и при давлении

— 507 —

0,01-^0,02 МПа контакты вновь размыкаются. При повреждении кабеля давление будет понижаться по обе стороны от места пов­ реждения и первым сработает ближайший к месту повреждения сигнализатор, который замкнет сигнальную цепь.

Применяют различные схемы включения сигнализаторов. Для сигнализации используются три провода (рис. 8.17), все нечетные

Р и с . 8 .1 7 . С хем а вклю чения си гн ализатор ов п о ­

н и ж ен и я давления

сигнализаторы включаются между жилами а и с, а вое четные — между жилами b и с. Такое включение позволяет определить пу­ тем измерения шлейфов два первых сработавших извещателя.

Для определения номера сработавшего извещателя на станции применяют автоматическое устройство, контролирующее работу сигнализаторов, включенных в сигнальные жилы (рис. 8.18). Для

устойчивой работы автоматического устройства последовательно с сигнализаторами включаются сопротивления. Величина сопротив­ лений выбирается, исходя из надежности работы измерительного реле, включенного в диагональ моста автоматического устройства, которое должно правильно фиксировать сработавшие сигнализа­ торы независимо от температурных изменений сопротивления сиг­ нальных жил.

При срабатывании какого-либо сигнализатора приводится в действие искатель (переключатель), который подключает пооче­ редно к балансному плечу моста сопротивления, соответствующие сопротивлениям в цепи сигнализаторов. Как только будет найден сработавший сигнализатор, искатель остановится, сработает свето­ вая и акустическая сигнализация. Некоторые установки позволяют определять номер второго, смежного с первым, сигнализатора, а

— 508 —

также фиксировать время между срабатыванием первого и второ­ го сигнализаторов.

газ, имеющий период полураспада более четырех дней, бромистый

На практике наиболее широкое применение получил фреон. Важным свойством фреона является невоспламеняемость, химиче­ ская инертность и нетоксичность. Фреон инертен к металлам, за исключением сплавов, содержащих более 2% магния. Однако в помещениях, где находится фреон, воспрещается іраізімещение электронагревательных приборов, разжигание паяльных ламп, ку­ рение и т. и., так как фреон в присутствии открытого пламени мо­ жет разлагаться и образовывать следы фосгена.

Порция трассирующего газа вводится в кабель и посредством сжатого воздуха продвигается к месту повреждения. В месте по­ вреждения газ, выходящий наружу, обнаруживается при помощи специальных приборов: реактивные газы — радиометрами полево­ го типа, фреон — галоидным течеискателем (рис. 8.19).

Р и с . 8 .1 9 . И зм ерительны й блок и вы носной щ уп

гал ои дн ого течеискателя

Наряду с описанной системой периодического наполнения ка­ беля применяется более новая система непрерывного, автоматиче­ ского наполнения. Она отличается отсутствием сигнализаторов понижения давления. При повреждении с обеих сторон усилитель­ ного участка подается сжатый воздух и тем самым давление вну­ три кабеля восстанавливается. Место повреждения в этом случае определяется счетчиками расхода воздуха или точными маномет­ рами, устанавливаемыми по концам газовой секции.

Система с автоматическим пополнением воздуха в кабеле пре­ дусматривает установку в каждом промежуточном и оконечном пунктах автоматической контрольно-осушительной установки (АКОУ), предназначенной для использования на кабелях без сиг­

— 509 —

нальных жил. Схема установки представлена на рис. 8.20. Воздух из баллона высокого давления 1 поступает на вход установки и через обратный клапан 2 и осушительную камеру 4 — в редуктор 5. В первой ступени редуктора воздух редуцируется от 15 МПа до

ниям: при исправном кабеле (нормальной утечке) — через шунт 5, тройник 9\ редуктор 10 в кабель; при аварийной утечке (повреж­ денный кабель) воздух из редуктора 5 вследствие недостаточной пропускной способности шунта 6 поступает в автоматическое дози­ рующее устройство (АДУ) — 7, которое срабатывает, при этом шунт перекрывается и воздух подается в кабель только через дози­ рующее устройство. При срабатывании дозирующего устройства резервуар его наполняется воздухом до 0,25 МПа. После этого входной клапан закрывается, а выходной открывается и из него воздух через редуктор подается в ка'бель. Манометры 3, 8 и 11 показывают давление в установке. Давление в резервуаре по мере выхода воздуха уменьшается, а при достижении 0,1 МПа перекры­ вается выходной клапан и вновь открывается входной и т. д.

Счетчик фиксирует каждое такое переключение. Это позволяет определить число доз, т. е. объем воздуха, поступившего в кабель.

В момент переключения клапан дозирующего устройства осу­ ществляет также замыкание электрического контакта, что дает воз­ можность передавать электрические импульсы по системе телеме­ ханики и обеспечить дистанционный контроль за системой АДУ.

— 510 —

Учет объема воздуха, поданного установкой АКОУ в кабель, позволяет примерно определить место повреждения оболочки кабе­ ля, которое затем уточняется при помощи индикаторных газов.

8,7. ТЕКУЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ И РЕМОНТ ЛИНЕЙНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Постоянное наблюдение и результаты периодических измерений линий связи дают ,полную .характеристику их состояния и явля­ ются основным материалом для определения объема и вида пла­ нируемых ремонтных работ. На линейных сооружениях проводятся работы по текущему содержанию и капитальному ремонту.

Под текущим содержанием понимаются профилактические ме­ роприятия и ремонтные работы, проводимые периодически в про­ цессе эксплуатации линии. К текущему содержанию на воздушных линиях, относится: устранение набросков на провода, обрывов про­ водов, неисправных вязок изоляторов, чистка изоляторов, замена

столбиков и выправка их, выравнивание рельефа трассы, отвод поверхностных вод, заливающих участки трассы, скалывание льда у береговых концов кабеля на речных переходах, осмотр противо­ коррозийных установок, осмотр и проверка состояния канализа­ ционных сооружений, углубление кабеля на отдельных участках и т. п.

Профилактические мероприятия выполняются, главным обра­ зом, участковыми монтерами, а ремонтные работы в процессе те­ кущего обслуживания — штатом ЭТУС и КУ с привлечением ре­ монтно-восстановительных бригад.

Более сложные и трудоемкие работы выполняются при капи­ тальном ремонте. На воздушных линиях связи капитальному ре­ монту подвергаются такие участки, на которых не обеспечивается механическая прочность линии, не выдерживается габарит прово­ дов, имеется большой процент изношенных проводов, опор и ар­ матуры, имеются недопустимые помехи вследствие нарушения схем скрещивания и т. д. При капитальном ремонте кабельных сооруже­ ний перекладывают, углубляют или заменяют кабель, заменяют оконечные кабельные устройства, приводят электрические характе­ ристики кабельной линии к нормам и т. п.

Капитальный ремонт производится по проектам и сметам на средства, выделяемые для этих целей.

Все изменения, происходящие на линиях в процессе их эксплу­ атации и ремонта, обязательно отражаются в технической доку­ ментации: в паспортах, картограммах, схемах и планах трасс, протоколах электрических измерений, которые хранятся в эксплуа­ тационных отделах линейной службы.

— 511 —

НАДЕЖНОСТЬ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ

8.8. ОБЩИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ

Качество работы системы проводной связи зависит от беспере­ бойности, т. е. надежности работы линий связи.

Уплотнение линий связи высокочастотной аппаратурой обеспе­ чивает более эффективное их использование, однако предъявляет повышенные требования к надежности работы, так как поврежде­ ние только одной цепи приводит к одновременному прекращению связи по десяткам, сотням и тысячам каналов.

Кабельные линии связи наиболее надежны в работе, но и этот наиболее надежный и устойчивый тип линий не свободен от по­ вреждений. Эксплуатационные данные по статистике повреждений на кабельных магистралях показывают, что общий простой связей, выраженный в канало-часах, по причине линейных повреждений иногда превышает простой связей по причине станционных. Это обстоятельство свидетельствует о необходимости дальнейшего по­ вышения надежности работы кабельных линий.

8.9. ПОНЯТИЕ О НАДЕЖНОСТИ ЛИНИЙ СВЯЗИ

Понятие надежности тесно связано с понятием качества. Под качеством системы или изделия понимается совокупность свойств, опрёдёляющих степень пригодности для использования по назна­ чению. В зависимости от назначения смонтированная кабельная линия подвергается целому ряду контрольных испытаний и изме­ рений, которые и определяют ее качество. Так, в соответствии с’ электрическими нормами на смонтированные усилительные участ­ ки в симметричных цепях кабельных линий междугородной связи проверяют сопротивление изоляции постоянному току, омическое сопротивленіие шлейфа, омическую 'асимметрию, электрическую прочность изоляции, защищенность цепей на ближнем и дальнем концах и т. д. У коаксиальных пар дополнительно проверяется ве­ личина неоднородностей волнового сопротивления; дЛя низкочас­ тотных кабельных цепей устанавливается свой, необходимый для проверки их качества, объем измерений.

Если смонтированная линия удовлетворяет установленным нор­ мам, то она считается вполне доброкачественной и принимается в эксплуатацию.

В соответствии с нормативами для смонтированной кабельной линии устанавливаются нормы на отдельные строительные длины кабеля и другие кабельные изделия. Указанные нормы определя­ ют качество смонтированной линии и отдельных изделий (кабеля, оконечных устройств, симметрирующих элементов и т. п.) лишь в один определенный момент времени (в момент измерений). С те­ чением времени свойства линии под воздействием различных фак­

— 512 —