Исследование подвесных оптических кабельных линий диэлектрической конструкции и разработка методов увеличения их срока службы

• Автор: Шестериков, Сергей Васильевич
• Шифр специальности: 05.12.13, 05.14.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 217 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Анализ характеристик подвесных кабельных линий связи на ВЛ 0 кВ и выше .

1.1 Классификация, конструкции и характеристики ОК для ВОЛСВЛ

0 кВ и выше .

1.1.1 Оптические кабели, встроенные в грозозащитный трос ОКГТ

1.1.2 Оптические кабели самонесущие, неметаллические ОКОН

1.1.3 Оптические кабели навиваемые, неметаллические ОКНН.

1.1.4 Оптические кабели прикрепляемые, неметаллические ОКПН

1.2 Особенности требований к ОКСН для ВОЛСВЛ 0 кВ и выше

1.3 Механизм воздействия электрического ноля межфазового пространства ВЛ на самонесущие диэлектрические кабельные линии связи
1.4 Анализ путей защиты самонесущих кабельных линий от воздействия сухогюлосной дуги
Выводы.
Глава 2. Исследование влияния сухополосной дуги на подвесные самонесущие кабельные линии связи диэлектрической конструкции
2.1 Анализ основных положений механизма влияния сухополосной
дуги на самонесущие диэлектрические кабельные линии связи .
2.2 Анализ существующих методов расчета влияния сухополосной
дуги на ОКСН.
2.3 Выбор размещения ОКСН в конструкции В Л электропередачи
2.4 Модель воздействия электрического поля межфазового пространства ВЛ на полимерную оболочку ОКСН .
2.5 Расчт модели воздействия электрического поля на оболочку ОКСН .
2.6 Расчт емкостей
2.7 Методика вычисления координат проводов ВЛ и ОКСН в пространстве .
2.8 Особенности вычислений токов и потенциала на наружной оболочке ОКСН.
2.9 Анализ результатов расчта воздействия электрического поля
В Л на полимерную оболочку ОКСН.
2.9.1 Портальная опора, крепление ОКСН на ВЛ 0 кВ 3 метра ниже уровня проводов В Л
2.9.2 Портальная опора, крепление ОКСН на ВЛ 0 кВ 6 метров ниже уровня проводов В Л
2.9.3 Башенная опора, крепление ОКСН на В Л 0 кВ метров от уровня земли
2.9.4 Башенная опора, крепление ОКСН на ВЛ 0 кВ
метр от уровня земли
Выводы
Глава 3. Испытания подвесных самонесущих диэлектрических кабелей связи на стойкость к воздействию сухополосной дуги .
3.1 Общие положения.
3.2 Обзор существующих методов испытаний подвесных диэлектрических кабелей на стойкость к воздействию сухополосной дуги .
3.3 Новый метод испытаний самонесущих кабелей на стойкость к воздействию сухополосной дуги. Расчет параметров испытательной установки.
3.4 Методика испытаний диэлектрических кабелей на стойкость к воздействию сухополосной дуги .
Выводы.
Глава 4. Разработка методов по уменьшению воздействия сухополосной дуги на подвесные оптические полностью диэлектрические кабельные липиисвязи
4.1 Анализ методов по уменьшению воздействия сухополосной дуги на подвесные кабельные линии связи за счт конструктивных особенностей ОКСН
4.2 Реализация метода по уменьшению воздействия сухополосной дуги на подвесные оптические полностью диэлектрические кабельные линии связи
4.3 Расчт эффективности метода по уменьшению воздействия сухополосной дуги на подвесной диэлектрический кабель связи
Выводы
Глава 5. Влияние электрического поля на дисперсионные параметры ОВ подвесных самонесущих кабельных линий связи .
5.1 Общие положения.
5.2 Влияние внешнего электрического поля на дисперсионные параметры оптического волокна
5.3 Напряжнность электрического поля в межфазовом пространстве
ВЛ электропередачи.
5.4 Дисперсия сигнала и системные ограничения изза влияния электрооптического эффекта Керра
Выводы
Заключение.
Библиография


Эффективность метода будет зависеть также от числа перфорационных отверстий на единицу длины кабеля, общей дчины кабеля, удельного сопротивления загрязннного слоя и т. Показано, что для увеличения сопротивления Л в три раза, кабель должен иметь 0 прямоугольных перфорационных 2х миллиметровых углублений на одном метре параметры перфорирования 0, максимальный диаметр кабеля мм, минимальный мм. Удельное сопротивление сравнивалось с кабелем с наружным диаметром Б мм. В качестве примера проведен сравнительный анализ эффективности перфорирования при проведении испытаний самонесущих диэлектрических кабелей на стойкость к воздействию сухополосной дуги. Наименьшая эффективность метода будет в случае сильного уровня загрязнения оболочки кабеля. Даже в этом случае метод перфорирования уменьшает воздействие на кабель сухополосной дуги на . Проведен анализ эффективности перфорирования применительно к ВОЛСВЛ, организуемых на В Л 0 кВ методом подвески ОКСН на свободностоящих одностоечных металлических промежуточных одноцепных опорах. При сильных уровнях загрязнения метод перфорирования оболочки параметры перфорирования приведены выше при 0 может уменьшить воздействие сухополосной дуги на кабель до , что позволяет увеличить срок службы подвесной самонесущей полностью диэлектрической линии связи в 2 раза и более . Пятая глава посвящена влиянию электрического поля на дисперсионные параметры ОВ подвесных самонесущих кабельных линий связи. Рассмотрен спектр электрооптических эффектов и обоснована целесообразность численной оценки влияния эффекта Керра. При размещении ОКСН в межфазовом пространстве ВЛ на оптическое волокно действовует электрическое поле, создаваемое фазными проводами. Кроме фазных проводов источником электрического поля могут стать грозовые облака, которые приводят к существенному повышению напряжнности электрического поля в местах размещения оптического кабеля на ВЛ. Известно , , что изотропные аморфные прозрачные тела, не обладающие двойным лучепреломлением, при помещении в электрическое поле могут стать двулучспрсломляющими. Возникновение оптической анизотропии у оптически изотропного диэлектрика при помещении его во внешнее электрическое ноле носит название эффекта или явления Керра. Под действием электрического поля диэлектрик поляризуется и приобретает оптические свойства одноосного кристалла, оптическая ось которого совпадает по направлению с вектором Е напряжнности электрического ноля. Керра впервые наблюдали в году . Определена разность групповых показателей преломления для мод, в ортогональных х и у направлених в плоскости поперечного сечения оптического волокна, изза влияния электрооптического эффекта Керра. Эта разность оказалась равной коэффициенту модового двулучепреломления. Определн диапазон величин напряжнностей электрического поля в межфазовом пространстве 1 электропередачи от кВм до ЗмВм. Выбранные значения напряжнностей охватывают все предполагаемые значения, которые могут воздействовать на диэлектрическую подвесную кабельную линию, включая влияние грозовых облаков. Вычислены дисперсионные характеристики волоконнооптической линии связи, связанные с влиянием электрооптического эффекта Керра при различных напряжнностях электрического поля x 6 пс при Е Вм тк 9 пс при Е Вм тк 4 пс при Е 3 Вм. Здесь тк дисперсия уширсние передаваемого импульса. Размерность длины линии км. В качестве примера определена доля дисперсии, связанная с элсктрооптическим эффектом Керра, в составе общей дисперии для волоконнооптической линии связи с оптическим волокном i и волокном со смещнной ненулевой дисперсией для трх выбранных значений напряжнности электрического поля. Показано, что наиболее сильно дисперсия, связанная с эффектом Керра, проявляет себя на линиях с малой величиной хроматической дисперсии . Однако, даже в этом случае е доля в составе общей дисперсии при длине линии км и при напряжнности электрического ноля 3 Вм составляет всего 5 0,1. При меньших напряжнностях доля дисперсии существенно уменьшается до 6 н . Приведены системные ограничения изза влияния эффекта Керра.