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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Cabos ópticos em um fio terra. Data de referência
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Materiais de referência A suspensão de cabos de fibra ótica em linhas elétricas (LT) está se tornando cada vez mais difundida. Uma linha semelhante é estendida, por exemplo, entre São Petersburgo e a Finlândia. O trabalho está em andamento para colocar um cabo paralelo ao RRL no trecho da rodovia digital Moscou-Khabarovsk. Assim, neste trecho, serão feitos cerca de 3600 km de linhas de comunicação utilizando um cabo óptico em um cabo de proteção contra descargas atmosféricas localizado em uma linha de transmissão de energia. O artigo aqui publicado, contendo um breve relato sobre o desenho desses cabos, atende aos pedidos dos leitores. Os cabos de comunicação óptica podem ser colocados no subsolo, debaixo d'água e também pendurados nos suportes de linhas de comunicação aéreas (VLAN). A combinação de linhas aéreas com linhas elétricas (Fig. 1), que apresenta várias vantagens, está se tornando cada vez mais comum.
Sabe-se que cada país possui uma extensa rede de linhas de alta tensão. Consequentemente, não há necessidade de construir postes especiais para linhas aéreas, mas pendurar o cabo em postes de linhas elétricas existentes (ou em construção), além disso, mais potentes do que em linhas aéreas. Neste caso, o cabo óptico é colocado dentro do elemento obrigatório da linha de transmissão de energia - um cabo metálico de proteção contra raios aterrado (Fig. 2). Na prática doméstica, os cabos ópticos em um cabo de proteção contra raios são designados pela abreviatura OKGT. Este cabo serve não apenas como um elemento de energia que transporta o cabo, mas também o protege de influências eletromagnéticas externas.
A principal vantagem das linhas combinadas de linhas de transmissão de energia - VLS sobre as linhas subterrâneas de comunicação por cabo se manifesta quando a rota da linha passa por áreas de difícil acesso para assentamento subterrâneo, por exemplo, zonas de permafrost com solo inchado, pântanos, rochas. A desvantagem de tais linhas pode ser razoavelmente considerada como danos ao cabo e, portanto, ao cabo, quando um raio o atinge, o que geralmente ocorre em áreas de tempestade, bem como devido a curtos-circuitos nas linhas de energia causados por vários motivos. Para evitar esses problemas, levando a interrupções na operação das linhas de comunicação, foi desenvolvida uma tecnologia especial para a produção de um cabo e um cabo suspenso em linhas de energia. Graças a esta tecnologia, durante a queda de um raio, a temperatura no cabo não ultrapassa os 170...200°C, o que é seguro para a sua durabilidade. É verdade que esse cabo (e cabo) acaba sendo significativamente mais caro do que o normal. Mas, ao mesmo tempo, não é sem interesse notar que os danos a um cabo com um cabo óptico ocorrem cerca de cinco vezes menos do que um cabo subterrâneo. A base do design de um cabo óptico são os chamados módulos. Via de regra, são tubos de plástico ou metal com diâmetro de 2 ... 3 mm, cada um acomodando livremente 2 ... 24 fibras ópticas (em alguns projetos seu número chega a 60). A fibra óptica consiste em uma fibra de quartzo transparente de duas camadas com um diâmetro de 125 µm com um revestimento protetor de polímero (diâmetro externo de 250 µm). Os cabos são de módulo único e multimódulo, contendo até seis módulos (Fig. 3).
Cabos com módulos de plástico. Em cabos de módulo único, um módulo de diâmetro relativamente grande está localizado no centro (Fig. 4). Em módulos multi-módulos - periféricos; eles são torcidos em torno de um elemento de suporte central de seção transversal circular (Fig. 5). O número máximo de módulos periféricos é seis. Se houver menos, são adicionados até seis enchimentos necessários à bobina para manter sua forma cilíndrica - cordéis plásticos com o mesmo diâmetro dos módulos.
Tanto o módulo central quanto todo o conjunto de módulos periféricos torcidos e enchimentos, que é chamado de núcleo, é encerrado em um invólucro de polímero ou metal. O espaço livre dentro de cada módulo e entre os módulos (e enchimentos, se houver) no núcleo torcido é preenchido com um composto hidrofóbico (repelente à água) que evita que a umidade penetre nas fibras ópticas. No caso do contato da umidade com uma fibra de quartzo, as perdas dos sinais de comunicação de luz transmitida aumentam e as características mecânicas da fibra se deterioram, até sua destruição. Os fios do cabo são sobrepostos sobre a bainha. Eles podem ser de aço ou alumínio com diâmetro de 1,5 ... 3,25 mm, mas os mais utilizados são aço, alumínio revestido (aluminizado) e Aldreevy - de uma liga de alumínio com magnésio, silício, ferro. A escolha do material e diâmetro dos fios depende tanto do tamanho do cabo óptico quanto dos requisitos operacionais para os parâmetros físicos e mecânicos do cabo. Em cabos com módulos de plástico, ou seja, "na versão de plástico", o cabo é de um fio, mas mais frequentemente de dois fios. Em todos os casos, consiste na combinação de dois tipos de fios: fios de aço aluminizado, que fornecem a resistência mecânica do cabo, e fios Aldre, que possuem alta condutividade elétrica e resistência à temperatura, necessária para proteção contra descargas atmosféricas e curtos-circuitos, quando uma grande corrente ocorre no cabo, uma alta temperatura se desenvolve e um superaquecimento inaceitável do cabo óptico é possível. Assim, por exemplo, em uma das variantes de um cabo de dois fios, a camada interna é formada por uma combinação de fios de aço aluminizados 10x2,0 mm e fios Aldreev - 5x2,0 mm, e a camada externa é inteiramente fios Aldreev de 14x3,25 mm. Em outro projeto, ocorre o contrário: a camada interna é formada por fios Aldreev 12x3,25 mm, e a camada externa é formada por fios Aldreev 13x3,25 mm e fios de aço aluminizado 5x3,25. O diâmetro externo dos cabos, tanto de módulo único quanto de módulo múltiplo, é de 12,5...25 mm. Seu peso é de 300...1200 kg/km. A seção transversal total dos fios do cabo é de 80...335 mm2. Carga de ruptura estimada - 40...125 kN. Cabos com módulos metálicos. Os designs de seus núcleos são significativamente diferentes dos núcleos de cabos com módulos de plástico. O número de módulos metálicos no cabo é menor, a saber: 1, 2, 3, 4. O tubo do módulo é de aço ou aço aluminizado (aço inoxidável). Se houver um ou dois módulos no cabo, eles estarão localizados em uma camada, complementada por cinco ou quatro fios de aço aluminizado, respectivamente. Além disso, um dos mesmos fios no centro atua como elemento de suporte. No caso de três ou quatro módulos, eles são torcidos juntos e colocados no centro do cabo. Em alguns projetos, os fios do cabo são sobrepostos diretamente sobre todo o núcleo de metal (Fig. 6) - com uma ou duas camadas, por exemplo, aço revestido 5x3,0 mm, depois Aldrey 12x3,0 mm e, finalmente, novamente Aldrey 18x3,0. XNUMX mm.
Em outros projetos, o núcleo é encerrado em um tubo de fios Aldreev segmentados, no topo do qual uma ou duas camadas de fios de cabo em combinação de aço aluminizado e Aldreev (Fig. 7) seguem.
Diâmetro do cabo - 10...22 mm, peso - 200...1000 kg/km. A seção transversal total dos elementos metálicos é de 70 ... 285 mm2. Carga de ruptura estimada - 40...120 kN. Além dos cabos em um raio, existem vários tipos de cabos ópticos projetados para linhas aéreas. São cabos autoportantes, sob a bainha da qual existe um elemento de suporte de energia. Pode ser um cabo de aço ou sintético, uma haste de fibra de vidro ou uma torção de fios sintéticos de alta resistência. São os chamados cabos trançados. Eles são enrolados em um cabo de proteção contra raios ou em um fio de fase de uma linha de transmissão de energia. Finalmente, cabos presos ao fio do pára-raios, seja por fita comum ou por faixas frequentemente espaçadas. De acordo com as informações dos últimos anos, na prática estrangeira, de todos os tipos listados de cabos ópticos aéreos, os mais difundidos (até 85%) são cabos em fio terra. Autor: D.Charlet, Moscou
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