Известно, что диэлектрические самонесущие кабели широко применяются для подвески на воздушных ЛЭП высокого напряжения. Испытания системы "Самонесущий кабель

Среди оптических кабелей, выпускаемых ЗАО "ТРАНСВОК", диэлектрические самонесущие занимают особое место, поскольку составляют основу ВОЛС МПС и проложены вдоль всех железных дорог России. Предприятие постоянно совершенствует свою продукцию и стремится расширить области ее использования. Известно, что диэлектрические самонесущие кабели широко применяются для подвески на воздушных ЛЭП высокого напряжения. При этом по сравнению с кабелями, подвешенными на опорах контактной сети железных дорог, они работают в более тяжелых условиях и испытывают дополнительные нагрузки. Кабели производства ЗАО "ТРАНСВОК" выдержали обязательные квалификационные испытания, предусмотренные программой РАО "ЕЭС России", и в настоящее время успешно эксплуатируются на различных предприятиях Минэнерго России. Большие расстояния между опорами ЛЭП и воздействие механических нагрузок предъявляют особые требования к системе крепления волоконно-оптического кабеля. На воздушных ЛЭП крепление ОК осуществляется при помощи спиральной арматуры.

Исходными данными при расчете натяжных и поддерживающих зажимов спирального типа являются не только максимально допустимые растягивающая нагрузка и раздавливающее усилие, но и номинальный диаметр, а также допуск на наружный диаметр кабеля. Прочность заделки кабеля в спиральном зажиме обеспечивается при допуске на наружный диаметр не более ± 0,25 мм. Это означает, что вся партия кабеля, изготавливаемая для строительства данной ВОЛС, должна иметь стабильный наружный диаметр с указанным допуском. Стабильность обеспечивается в процессе изготовления кабеля автоматизированной системой управления. Оборудование, установленное на заводе, автоматически регистрирует наружный диаметр кабеля и установленное поле допусков в процессе его изготовления в реальном режиме времени и выводит результаты измерения на экран монитора. Точность измерения диаметра кабеля составляет 0,02 мм.

Одновременно процессор обсчитывает частоту отклонений от среднего диаметра и выдает результаты расчета в виде гистограммы. На основании этих данных обслуживающий персонал имеет возможность оценить техническое состояние оборудования и принять решение о настройке линии, чтобы обеспечить требуемую точность изготовления кабеля. Таким образом, предприятие может контролировать и регулировать геометрические параметры выпускаемого кабеля для обеспечения необходимой прочности его заделки в спиральные зажимы. Прочность заделки оценивалась экспериментально на стенде ЗАО "Электросетьстройпроект". Испытания проводились на кабеле марки ОКМС-А-4/2(2,4)Сп-16(2), рассчитанном на растягивающее усилие 19,5 кН, с номинальным диаметром 14,8 мм и на спиральном натяжном зажиме марки НСО-14,8П-01(38) производства ЗАО "Электросетьстройпроект" с расчетной прочностью заделки 38 кН. Усилие растяжения системы кабель-зажим увеличивали от 2 до 20 кН и далее поэтапно с шагом 5 кН до предельного значения. Выдержка времени на каждом этапе составляла около 4 мин., в течение которых проводили также измерение оптического затухания. Результаты, представленные на рисунке, свидетельствуют, что затухание в кабеле начинает увеличиваться после 25 кН. Испытания завершились разрушением кабеля при нагрузке более 43 кН.

Таким образом, подтвердились расчетные значения прочности заделки кабеля в спиральном зажиме. Поскольку программой квалификационных испытаний оптических кабелей РАО "ЕЭС России" испытания на стойкость к растягивающим нагрузкам при повышенной температуре не предусмотрены, а самонесущий кабель предназначен для эксплуатации при температуре до 70° С, то представляет интерес провести испытания при данной температуре. Необходимость этого обусловлена и тем, что механическая прочность полиэтиленовой оболочки самонесущего кабеля зависит от температуры. Известно, что модуль упругости полиэтилена выражается уравнением: IgЕ = а + bТ, где: Е — модуль упругости, а Т — температура. Значения коэффициентов а и b, зависят от степени кристалличности и разветвленности полимера. Практически модуль упругости полиэтилена отечественного производства при увеличении температуры с 25 до 60 °С уменьшается почти в три раза.

Для изготовления подвесных самонесущих кабелей на ЗАО "ТРАНСВОК" такой полиэтилен не применяется. Испытания на стойкость к растягивающим усилиям при повышенной температуре проводили на самонесущем кабеле на растягивающее усилие 19,5 кН с двумя натяжными зажимами спирального типа. Один из них и прилегающий к нему кабель помещали в специальную камеру длиной 3 м. При достижении температуры в камере +70 °С на кабеле была установлена растягивающая нагрузка 10 кН, что соответствует среднеэксплуатационному значению. Данные условия испытаний являются достаточно жесткими, поскольку вероятность возникновения такого режима невелика. Величина растягивающей нагрузки и температура в камере поддерживались на заданном уровне в течение 16 ч. В ходе испытания смещения протекторов относительно кабеля и зажимов относительно протекторов не наблюдалось.

Несмотря на жесткие условия, конструктивных изменений кабеля не произошло. Проведенные испытания подтвердили работоспособность системы "кабель марки ОКМС на растягивающее усилие 19,5 кН — натяжные зажимы НСО-14,8П-01(38)" при температуре +70 °С.

Испытания системы "Самонесущий кабель — спиральный зажим"