Учебно-методическое пособие по выполнению курсового проекта Проектирование соединительной волоконно-оптической линии передачи по курсу Направляющие ср

Результаты расчета погонной массы оптического кабеля сведены в таблицу 8.

Таблица 8

Результаты конструктивного и механического расчета оптического кабеля ОКСТМ-10-01-0,31-24(2,7)

- 21 -

4. Расчет усилий натяжения оптического кабеля при прокладке в телефонной канализации

Проходящие в черте населенных пунктов ВОЛС, как правило, прокладываются в основу из трубы круглого сечения с диаметром 100 мм. Она может быть выполнена из асбестоцемента, бетона или пластмассы. Телефонная канализация прокладывается на глубине 0,4-1,5 м; отдельными блоками, герметично состыкованными между собой. Колодцы, смотровые устройства размещают по трассе через каждые 80-150м. На стенках колодцев имеются специальные консоли, на которые укладываются кабели, а в местах стыка строительных длин – муфты.

Прокладка ОК в телефонную канализацию производится в свободные каналы диаметром 100 мм или в субканалы, образованные предварительно затянутыми в основной канал полиэтиленовыми трубами с диаметром 32 мм. Чаще применяются трубы полиэтиленовые низкого давления. В свободный канал могут быть затянуты 3-4 трубки. По окончании подготовительных работ проводят группирование строительных длин ОК, составляют укладочную ведомость и записывают в нее по порядку прохождения трассы номера подземных смотровых устройств.

Усилие натяжения ОК при прокладке в телефонной канализации не должно превышать допустимых значений, а также не допускается осевое кручение кабеля – в этом заключается отличие технологии прокладки ОК от электрических кабелей.

При затягивании оптического кабеля в телефонную канализацию он испытывает растягивающие нагрузки, которые могут оказать влияние на физические и оптические параметры кабеля и волокон.

Чтобы не допустить растяжения оптического кабеля при прокладке в канализацию, нормируют допустимое усилие натяжения. Усилие натяжения зависит от следующих факторов: от длины кабеля и его массы; от коэффициента трения между внешней оболочкой оптического кабеля и каналом трубопровода; от количества одновременно затягиваемых оптических кабелей; от отношения внутреннего диаметра трубопровода к внешнему диаметру кабеля; от взаимного расположения оптических кабелей в трубопроводе; от профиля и плана трассы кабельной канализации; от наличия на трассе поворотов и разностей уровней.

Усилие натяжения при протягивании оптического кабеля на прямолинейном горизонтальном участке трубопровода

Рассчитаем максимально допустимое усилие натяжения оптического кабеля и допустимую длину затягиваемого кабеля. Параметры кабеля: внешний диаметр – 16,3 мм, погонная масса – 350,8 кг/км, вес – 3508 Н/км.

- 22 -

При протягивании оптического кабеля за один конец растягивающие усилия, действующие на кабель, не должны превышать предельно допустимых значений, установленных в технических условиях на прокладываемый кабель. При прокладке ОК на прямолинейном горизонтальном участке телефонной канализации усилие натяжения определяется по следующей формуле [ 2 ]:

где P – вес единицы длины кабеля, Н/м; f – коэффициент трения;

l – длина кабеля, м.

Коэффициент трения зависит от материала труб кабельной канализации и оболочки оптического кабеля. В нашем случае кабель прокладывается в уже существующую кабельную канализацию общей длиной 14 км. Из них: 7 км – бетонный трубопровод, 3 км – асбоцементные трубы и 4 км – полиэтиленовые трубы.

Необходимо выполнить расчет предельных длин прокладки для каждого из трех участков кабельной канализации, а также учесть наличие в канализации других кабелей и изгибов трассы, которые сильно увеличивают нагрузку на кабель при прокладке.

Значения коэффициентов трения для полиэтиленовой оболочки кабеля и различного материала труб кабельной канализации приведены в таблице 9.

Таблица 9 Коэффициенты трения оболочки кабеля с трубами канализации

По значениям из данной таблицы рассчитаем усилие натяжения при различных длинах оптического кабеля и для разных типов материала труб телефонной кабельной канализации.

Проанализировав результаты расчета и взяв коэффициент запаса равным двум, определим предельную длину затягиваемого оптического кабеля в телефонную кабельную канализацию, выполненную из различных материалов.

- 23 -

По расчетам оптический кабель с диаметром оболочки 16.3 мм должен выдерживать растягивающее усилие в 2700 Н. Расчет предельной длины затягиваемого кабеля проведем для половины этой величины - 1350 Н.

Расчет усилия натяжения при прокладке в канализацию из бетона

Расчетные данные:

P = 3508 Н/км;

f = 0,39 – без смазки; f = 0,26 – со смазкой.

Результаты расчета приведены в таблице 10 и на рис. 7.

Таблица 10

Результаты расчета усилия натяжения

Рис. 7 Зависимость усилия натяжения от длины ОК при протяжке в телефонной кабельной канализации из бетона

- 24 -

Предельная длина затягиваемого ОК в канализацию из бетонных блоков: l = 1003 м – без смазки;

l = 1505 м – со смазкой.

Расчет усилия натяжения при прокладке в канализацию из асбоцемента

Расчетные данные:

P = 3508 Н/км;

f = 0,33 – без смазки; f = 0,26 – со смазкой.

Рис. 8 Зависимость усилия натяжения от длины ОК при протяжке в телефонной кабельной канализации из асбоцемента

Предельная длина затягиваемого ОК в канализацию из асбоцементных труб: l = 1186 м – без смазки;

l = 1505 м – со смазкой.

- 25 -

Расчет усилия натяжения при прокладке в канализацию из полиэтилена

Рис. 9 Зависимость усилия натяжения от длины ОК при протяжке в телефонной кабельной канализации из полиэтилена

Предельная длина затягиваемого ОК в канализацию из полиэтиленовых труб:

l = 1304 м – без смазки; l = 2059 м – со смазкой.

Расчет усилия натяжения при одновременном протягивании трех оптических кабелей в прямолинейном трубопроводе

Рассчитаем усилие натяжения при одновременном протягивании трех оптических кабелей в прямолинейном трубопроводе. При одновременном затягивании в трубопровод нескольких ОК усилия, прижимающие отдельные кабели к стенкам трубопровода, не равны их весу и зависят от расположения кабеля в трубопроводе.

- 26 -

При расположении трех кабелей в канале трубопровода по треугольнику с вершиной в верхнем положении, как показано на рис. 10а, усилие натяжения можно определить по следующему соотношению [ 2 ]:

где d – наружный диаметр оптического кабеля, мм; D – внутренний диаметр канала трубопровода, мм.

При расположении трех кабелей в канале трубопровода по треугольнику с вершиной в нижнем положении, как показано на рис. 10б, усилие натяжения можно определить по следующему соотношению:

По формулам (21) и (22) рассчитаем усилие натяжения в зависимости от длины кабеля для различных типов материала кабельной канализации.

Взяв коэффициент запаса на усилие натяжения равным двум, определим предельную длину затягиваемого оптического кабеля при одновременном затягивании в телефонную кабельную канализацию, выполненную из различных материалов, трех оптических кабелей.

Рис. 10 Расположение оптических кабелей в канале трубопровода телефонной кабельной канализации

Расчет усилия натяжения при прокладке трех ОК в канализацию из бетона Расчетные данные:

P = 3508 Н/км;

f = 0,39 – без смазки; f = 0,26 – со смазкой.

- 27 -