книги из ГПНТБ / Марков М.В. Линейные сооружения железнодорожной автоматики, телемеханики и связи учебник

Рис. 208. Гидравлическая машина типа БГ-1 для прокалывания грунта

а также электрогенератор для освещения места работ и питания элек­ троинструментов.

М а ш и н ы д л я о б р а з о в а н и я в г р у н т е г о р и ­ з о н т а л ь н ы х к а н а л о в . Если кабель или кабельную кана­ лизацию необходимо проложить под полотном железной дороги, расположенным на насыпи, применяют машины для горизонтального бурения или прокалывания грунта. Гидравлическая машина для про­ калывания грунта типа БГ-1 приведена на рис. 208. Она состоит из упорной плиты шлангов высокого давления 2, плунжерного насоса высокого давления 3, двигателя внутреннего сгорания 4, направляю­ щей плиты 5, сборной штанги в с головкой 6, двух гидравлических цилиндров 9, расширителя отверстия в грунте 7; последний расши­ ряет отверстие в грунте при обратном ходе штанги 8. Машина БГ-1 дает возможность прокалывать каналы длиной до 35 м и диаметром до 120 мм. В зависимости от категории грунта скорость проходки находится в пределах от 2 до 6 м!ч.

Кроме перечисленных механизмов, используется и ряд других вспомогательных машин и механизмов. Погрузку и разгрузку кабеля и тяжеловесного оборудования осуществляют автокранами и авто­ погрузчиками. Для перевозки кабеля применяют кабельные тележки -(прицепы).

Для вскрытия дорожных покрытий, разработки мерзлого и твер­ дого грунта применяют отбойные пневматические молотки, бетоноломы, сверла, приводимые в действие сжатым воздухом от передвиж­ ных компрессорных станций. Для подвески кабеля на опоры воздуш­ ных линий — телескопические вышки, смонтированные на автома­ шинах, и т. п.

330

Бесперебойное действие кабельных линий автоматики, телеме-' ханики и связи обеспечивается постоянным техническим надзором за их состоянием, систематическим проведением профилактических мероприятий по предупреждению повреждений, своевременным уст­ ранением возникающих неисправностей и проведением необходимых ремонтных работ.

Своевременное предупреждение и устранение мелких поврежде­ ний на кабельных линиях имеет особо важное значение. Например, своевременно обнаруженные трещины в кабельной массе оконечной муфты легко устранить, произведя перезаливку муфты. Если такое повреждение оконечной муфты не будет быстро устранено, через образовавшиеся в кабельной массе трещины внутрь кабеля проникнет влага, изоляция жил понизится и нормальная работа кабельных цепей может нарушиться. Другим примером может служить несвое­ временная замена неисправного разрядника в кабельном ящике, так как такая неисправность при ударе молнии в провода воздушной ли­ нии, соединенные с жилами кабеля, может привести к пробою изо­ ляции жил или к повреждению приборов, подключенных к кабель­ ным жилам.

Для текущего содержания линейного околотка магистральной кабельной линии связи протяженностью 25—30 км создается бригада в составе одного электромеханика и двух монтеров. На четыре око­ лотка выделяется старший электромеханик. Если в пределах дистан­ ции связи длина магистрального кабеля достигает 300 км и более, . то для технического руководства этим участком назначается инженер.

На станциях, имеющих сложные разветвленные, кабельные сети, организуются станционные околотки. Для проведения профилакти­ ческих электрических измерений кабельных линий и сетей на дистан­ циях обычно организуется измерительная группа.

Эксплуатационно-техническое содержание кабельных линий и сетей состоит из текущего содержания, текущего ремонта и капиталь­

Кчислу основных видов работ, проводимых при текущем содержании

итекущем ремонте кабельных линий и сетей, относится систематиче­ ский надзор за состоянием трассы кабелей, приводимый по установ­ ленному графику. В процессе надзора выявляют, например, состояние кабелей и кабельной арматуры, следят за тем, чтобы на трассе ка­ беля не производились какие-либо не согласованные заранее земляныеработы и т. п.

231 • -

В процессе эксплуатации кабельных линий и сетей могут возни­ кать такие повреждения кабеля, как нарушение герметичности его оболочки, снижение сопротивления изоляции жил, их обрыв или сообщение между собой и т. п. Задачей персонала, проводящего теку­ щее содержание и ремонт, является обнаружение места повреждения кабеля и его ремонт (перезаделка поврежденной соединительной или тройниковой кабельной муфты, замена куска поврежденного кабеля и т. п.).

При текущем содержании в кабельных ящиках производят замену неисправных предохранителей, разрядников и ремонт мелких деталей ящика; в оконечных муфтах различных типов — перезаливку кабель­ ной массы, чистку и замену неисправных плинтов .и других деталей в боксах, распределительных коробках, распределительных шкафах, путевых ящиках, кабельных стойках и т. п. Выполняются также такие работы, как возобновление окраски замерных кабельных стол­ биков, скалывание льда у береговых концов кабеля на речных пе­ реходах, осмотр канализационных сооружений и откачка воды из кабельных колодцев, проверка работы противокоррозионных уста­ новок (дренажей, катодной защиты).

К текущему содержанию кабельных линий относятся, кроме того, периодические электрические измерения кабельных цепей по­ стоянным и переменным током. Постоянным током измеряют сопро­ тивление жил и сопротивление изоляции кабельных цепей связи, автоматики и телемеханики. Переменным током проводят измерение низкочастотных и высокочастотных цепей кабелей связи, определяя величину переходного затухания между цепями, затухание цепей, волновое сопротивление и другие электрические параметры. Обычно на кабелях дальней связи и на магистральных кабелях местной связи измерения кабельных цепей постоянным током проводят 2 раза в год

Контрольные измерения сопротивления изоляции кабелей даль­ ней связи, а также проверку показаний контрольно-измерительных приборов по содержанию кабеля под постоянным избыточным давле­ нием дежурный технический персонал линейно-аппаратных залов и усилительных пунктов производит 3 раза в сутки. На станционных кабельных сетях автоматики и телемеханики состояние изоляции кабельных цепей контролируют при помощи сигнализаторов зазем­ ления.

На участках трассы кабеля, идущих параллельно электрифициро­ ванным железным дорогам или вблизи трамвайных путей, производят -периодические измерения блуждающих токов в оболочках кабелей и проводят мероприятия по защите кабелей от блуждающих токов, вызывающих коррозию металлической оболочки и брони кабелей.

К а п и т а л ь н ы й р е м о н т . Более сложные и трудоемкие работы, которые не могут быть выполнены силами персонала, прово- „дящего текущее содержание кабельных линий и сетей, выполняются

232

при проведении капитального ремонта специально организуемыми ремонтными бригадами или колоннами.

К числу таких работ относятся перекладка, удлинение или замена

(кабельных опор, распределительных шкафов), постановка кабеля под постоянное избыточное воздушное давление, ремонт кабельной канализации и т. п.

До начала ремонтных работ производят тщательный осмотр кабельных линий и устанавливают объем ремонтных работ, а затем разрабатывают график их проведения и производят заготовку необхо­ димых материалов и арматуры.

Производят ремонтные работы, как правило, поточным способом. Для выполнения отдельных видов работ колонну разбивают на группы (бригады), специализированные по видам работ. По окончании ре­ монтных работ отремонтированный участок кабельной линии прини­ мает назначаемая для этой цели комиссия.

§ 116. Содержание кабеля под постоянным избыточным давлением

Наиболее часто повреждения кабеля возникают из-за проникнове­ ния в него влаги при нарушении герметичности оболочки вследствие коррозии, механических повреждений, вызванных смещением грунта или небрежными его раскопками на трассах кабелей, а также вслед­ ствие нарушения правил прокладки кабеля и недоброкачественной пайки соединительных и разветвительных кабельных муфт.

Широко применяемое содержание кабелей дальней связи с метал­ лическими оболочками под избыточным газовым давлением позволяет контролировать состояние оболочки кабеля и обнаруживать возник­ шие повреждения оболочки, а также служит наиболее эффективным средством, обеспечивающим надежность и бесперебойность работы' кабельных магистралей. При повреждении оболочки кабеля, находя­ щегося под газовым давлением, поток газа, проходящего через место' негерметичности, препятствует проникновению влаги в кабель. В ка ­ честве газа, накачиваемого в кабель, обычно применяют сухой воздух, и реже азот.

При содержании кабеля под постоянным избыточным давлениемкабельную магистраль делят на герметизированные участки, назы­ ваемые газовыми секциями, длина которых, как правило, равна уси­ лительному участку в. ч.

По концам газовой секции на магистрали, а также на всех ответ­ влениях от магистрального кабеля устанавливают газонепроницае­

беле избыточное давление не снижается в течение 10 суток более чем. на 4,9-103 Па (0,05 am).

23»

Существуют две системы содержания кабеля под избыточным

с автоматическим пополнением кабелей газом из-за ряда ее преиму­ ществ в сравнении с системой периодического пополнения.

В этой системе по концам газовой секции в оконечном или усили­ тельном пунктах устанавливают автоматические контрольно-осуши­ тельные установки АКОУ, обеспечивающие постоянную подачу воз­ духа в кабель. Схема такой установки приведена на рис. 209. Питание АКОУ газом осуществляется от баллона высокого давления 1, в ко­ тором газ находится под давлением 14,7-106 Па (150 am); запас газа в баллоне — 6 м3. Газ из баллона подается в установку через клапан 2 в осушительную камеру 4, заполненную силикагелем и снабженную индикатором влажности газа. Пользуясь индикатором, наблюдая за цветом силикагеля, можно периодически контролировать количе­ ство присутствующей в газе влаги, следя за тем, чтобы абсолютная влажность газа, поступающего в кабель, не превышала 0,3 г на ку­

мены камеры на резервную или на замену силикагеля в ней.

При отсутствии утечки газа из кабеля газ через редукторы 5, 6, 11, постепенно снижающие давление газа, и открытый дроссель 9 по­ дается в распределитель 13 и оттуда через вентили 15 поступает в при-

Рис. 209, Схема автоматической контрольно-осушительной установки АКОУ

234

соединенные к установке кабели. При этом редукторы снижают давле­ ние воздуха с 14,7 • 10s Па до 49-103 Па (со 150 до 0,5 am).

При повреждении кабельной оболочки одного из кабелей, когда расход газа превысит 2 л/ч, срабатывает автоматическое дозирующее устройство 7, дроссель 9 закрывается и газ в кабель начинает посту­ пать через дозирующее устройство, представляющее собой резервуар емкостью 3,65 л для отмеривания объема газа, подаваемого в кабель.

При срабатывании дозирующего устройства резервуар его напол­ няется газом до давления 215-103 Па (2,2 am). После этого впускной клапан закрывается и открывается выпускной клапан, через который воздух подается в редуктор и далее поступает на выход установки. Давление в резервуаре по мере выхода воздуха уменьшается, а при достижении величины 69 • 103 Па (0,7 am) перекрывается выходной клапан АДУ и вновь открывается впускной, через который резервуар наполняется опять до давления 215 • 103 Па (2,2 am) и т. д. до тех пор, пока происходит аварийная утечка воздуха из кабеля. Каждое такое переключение фиксируется механическим счетчиком, благодаря чему имеется возможность определить число доз, т. е. общий объем воз­ духа, поданного в поврежденный кабель.

При повреждении оболочки утечка воздуха из кабеля будет компенсироваться подачей воздуха от установок АКОУ с обоих кон­ цов усилительного участка. Объем подаваемого в кабель воздуха будет зависеть от расстояния между каждой АКОУ и местом повреждения. Учет объема воздуха, поданного установками АКОУ на каждом из концов усилительного участка, позволяет определить место негер­ метичности оболочек кабеля с точностью до 0,5 км.

В АКОУ имеются контрольные манометры 3, 5 и 16, позволяющие наблюдать за давлением газа. Через заглушку 14 воздух можно выпу­ скать из распределителя 13 в атмосферу. Вентилем 10 имеется возмож­ ность перекрывать дроссель 9, а вентилем 12 прекращать поступление газа в кабели.

Во второй системе содержания кабеля под газовым давлением с периодической подачей газа в кабель газ накачивают до давления

второй системе, осуществляется при помощи сигнализаторов, пред­ ставляющих собой электроконтактные манометры, которые вклю­ чаются в специально предназначенные для этого жилы кабеля. Устанавливают сигнализаторы в промежуточных кабельных муфтах или, если кабель пупинизирован, то в пупиновских ящиках на расстоянии 1,7 км друг от друга.

При повреждении оболочки кабеля, находящегося под избыточ­ ным газовым давлением, газ начинает выходить через поврежден­ ное место, в результате чего давление в кабеле у места повреждения снижается. По мере выхода газа снижение давления в кабеле рас­ пространяется в обе стороны от места повреждения. Установка вдоль, кабеля сигнализаторов, извещающих о местном снижении давления,

235.

позволяет определить примерное место повреждения, так как пер­ вым срабатывает близлежащий сигнализатор, а по мере снижения давления в кабеле срабатывают остальные сигнализаторы, распо­ ложенные через определенные расстояния. Место повреждения сле­ дует искать между двумя сигнализаторами, сработавшими раньше других. Последовательно с каждым из сигнализаторов включены сопротивления. Величины этих сопротивлений выбирают разными с таким расчетом, чтобы каждое из них молено было определить из­ мерением с одного из концов газовой секции и тем самым найти по­ рядковый номер сработавшего сигнализатора. Номер сработавшего сигнализатора можно определить, измеряя мостом сопротивление образовавшегося шлейфа или установив по концам газовой секции устройства, автоматически определяющее номер сработавшего сиг­ нализатора и подающее при этом акустический и световой сигналы.

Наиболее характерным повреждением находящегося в эксплуа­ тации кабеля является постепенное или резкое понижение изоля­ ции между жилами кабеля и между жилами и землей (металлической оболочкой). Причиной возникновения этих повреждений является проникновение в кабель влаги, если он не содержится под постоян­ ным воздушным давлением.

Наблюдаются также такие повреждения, как обрыв одной или нескольких жил кабеля, замыкание части жил между собой или со свинцовой оболочкой.

Работам по устранению повреждений предшествует точное опре­ деление места повреждения. Если кабель находится под избыточным воздушным давлением, то при системе с автоматической подачей газа достаточно знать количество доз газа, поданных в кабель при повреждении его оболочки автоматическими дозаторами установок АКОУ, размещенных на станциях, ограничивающих поврежденный

.236

По результатам измерений в координатах (давление Р, длина L) строят кривую (рис. 210) распределения давления газа по длине кабеля. Точка наименьшего давления на полученной кривой ука­ жет на район, где возникло повреждение оболочки кабеля.

Если же кабель не содержится под избыточным газовым давле­ нием, то о месте повреждения оболочки кабеля нет и таких прибли­ женных данных.

Уточнение места повреждения кабеля производят или электри­ ческими измерениями, или при помощи индикаторного газа — фреона-22. Если место повреждения определялось при помощи элек­ трических измерений, то в предполагаемом месте повреждения ка­ бель откапывают и производят тщательный наружный осмотр его. Одновременно выясняют, не производились ли вблизи от места по­ вреждения кабеля какие-либо земляные работы. Если обнаружить место повреждения наружным осмотром не удается, распаивают ближайшую соединительную муфту и производят повторные элек­ трические измерения, причем измерительную аппаратуру подклю­ чают к жилам кабеля в распаянной муфте. Определив расстояние ют муфты до места повреждения, откапывают в этом месте кабель. Затем опять производят наружный осмотр кабеля, пока не найдут место его повреждения.

Как видно, обнаружение места повреждения кабеля методом электрических измерений с последующей откопкой кабеля связано •с большой затратой времени. Кроме того, достаточно точное опре­ деление места повреждения при помощи электрических измерений возможно только при сравнительно малой величине переходного сопротивления между жилами и землей (оболочкой) в месте повреж­ дения кабеля.

В силовых кабелях с жилами большого сечения из-за малой величины сопротивления жил метод электрических измерений в ряде случаев не дает положительных результатов.

Более совершенным методом, который в последнее время нахо­ дит широкое применение, является метод обнаружения места повреж-

237

дения при помощи газа фреона. При определении места поврежде­ ния при помощи фреона предварительно каким-либо способом точно' отмечают трассу кабеля в районе его повреждения.

Наиболее удобно использование для этой цели кабелеискателя типа КИ-3. Кабелеискатель состоит из генератора тональной ча­ стоты, который может работать в импульсном режиме и в режиме непрерывных колебаний со средней частотой около 1000 гц. Пита­ ние генератора может осуществляться от сети переменного тока напряжением 220, 36 или 24 в, а также от батареи из сухих элементов «Сатурн» напряжением 24 е. Масса генератора 4,5 кг.

ный ток от генератора проходит по жилам кабеля, трассу которого ищут, и по земле возвращается обратно к генератору. При этом во­

Индикатором трассы кабеля является катушка искателя (ферритовая антенна), подключенная к входу транзисторного усилителя' тональной частоты, на выходе которого подключен головной теле­ фон типа ТОН-2. Ферритовая антенна закреплена на секторе, ко­ торый в свою очередь шарнирно укреплен на рукоятке искателя (штоке). Вращая сектор, ферритовую антенну можно поворачи­ вать в вертикальное и горизонтальное положение, а также фикси­

ее над кабелем переменное магнитное поле, создаваемое током от генератора, будет индуктировать в катушке максимальную э. д. с , а в телефоне будет слышен звук, усиленный усилителем. При откло­ нении катушки от трассы кабеля звук в телефоне будет уменьшаться. При горизонтальном расположении. катушки, если она находится над кабелем, звук в телефоне будет отсутствовать, а при отклоне­ нии катушки в обе стороны от трассы кабеля резко возрастать. Трассу кабеля предварительно отыскивают по максимуму звука в телефоне (катушка расположена вертикально), а уточняют ее по минимуму звука (катушка расположена горизонтально).

Кабельный искатель, кроме отыскания трассы, позволяет опре­ делять глубину закопки кабеля и место заземления жил кабеля при малом переходном сопротивлении между жилами и землей (оболоч­ кой кабеля).

Для определения места повреждения кабеля (нарушения гер­ метичности его оболочки) при помощи кабельного искателя точно определяется трасса на предполагаемом участке его повреждения. На прямых участках трассу обозначают вешками, устанавливаемыми через 5—10 м, а на криволинейных участках вешки устанавливают чаще.

238

Затем на трассе через каждые 1,5—2 м делают в грунте шурфы —• отверстия диаметром 1,5—2 см и глубиной 30 см. После такой под­ готовки приступают к определению места негерметичности оболочки кабеля при помощи газа фреона. Для этого вблизи от предполагае­ мого места повреждения оболочки вскрывают соединительную чу­ гунную муфту, а в свинцовую муфту впаивают вентиль, через ко­ торый вводят под давлением около 60-103 Па (0,6 am) от 400 до 800 г фреона. Для ввода фреона используется установка ПУВИГ (поле­ вая установка для ввода индикаторного газа), состоящая из баллона с фреоном емкостью 5 л, осушительной камеры с индикатором влаж­ ности и двух манометров на 24,5 • 106 и 155-103 Па (250 и 1,6 am).

Для ускорения распространения фреона по кабелю с концов кабеля накачивают воздух. Распространяется фреон по кабелю и через место повреждения оболочки к поверхности земли в за­ висимости от плотности грунта от 12—15 ч до одних суток. По исте­ чении этого времени приступают к определению места повреждения оболочки.

Для этой цели используется прибор БГТИ-5 (батарейный галлоидный течеискатель), состоящий из измерительного блока, блока батарей питания, зарядного устройства и выносного щупа. С при­ бором БГТИ перемещаются по трассе кабеля, вставляя щуп пооче­ редно в подготовленные ранее шурфы. У места повреждения обо­ лочки кабеля в шурфе будет накапливаться фреон и при вставле­ нии щупа в этот шурф галоидный течеискатель просигнализирует об этом.

Обнаружив место повреждения оболочки кабеля, приступают к его ремонту. Если повреждение произошло в соединительной муфте и проникшая в кабель влага не успела далеко распространиться вдоль кабеля, повреждение обычно можно устранить тщательной просушкой места спайки. Просушку кордельных кабелей и кабелей с пластмассовой изоляцией производят горячим воздухом при по­ мощи паяльной лампы, а кабелей — с воздушно-бумажной и бу­ мажно-масляной изоляцией жил—прошпаркой кабельной массой МКП, нагретой до температуры не выше 120° С. При использовании паяльной лампы ее пламя не должно - касаться просушиваемого участка кабеля. Поэтому просушиваемый участок кабеля защищают свернутым в трубку листом из кровельной жести, на который и на­ правляют пламя паяльной лампы. Результаты просушки кабеля проверяют электрическими измерениями величины сопротивления изоляции жил.

В тех случаях, когда влага проникла в кабель на значительное расстояние, обычно приходится заменять неисправный кусок ка­ беля вставкой из нового кабеля, устанавливая две соединительные

кабеля сухим сжатым воздухом или каким-либо газом. Для этой цели сжатый в баллоне воздух или газ прогоняют через кабель до тех пор, пока изоляция кабеля не восстановится.

239