/
Автор: Михайлов А.Ф. Марков М.В.
Теги: рельсовый транспорт железнодорожное движение автоматика железнодорожный транспорт телемеханика
Год: 1980
Похожие
Текст
М. В. Маркое,
А. Ф. Михайлов
ЛИНЕЙНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ
АВТОМАТИКИ,
ТЕЛЕМЕХАНИКИ И СВЯЗИ
ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ,
ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ
Утверждено
Главным управлением
учебными заведениями МПС
в качестве учебника для техникумов
железнодорожного транспорта
I
МОСКВА «ТРАНСПОРТ» 1980
УДК 656.25 : 621.315(075)
Марков М. В., Михайлов А. Ф. Линейные сооружения
железнодорожной автоматики, телемеханики и связи.
Учебник для техникумов ж.-д. трансп. 2-е изд. перераб.
и доп. — М.: Транспорт, 1980. — 360 с.
В книге рассмотрены вопросы строительства и экс-
плуатации линейных сооружений железнодорожной авто-
матики, телемеханики и связи; изложены основные све-
дения о влиянии тяговой сети электрических Железных
дорог, линий электропередачи атмосферных перенапря-
жений на линии и устройства автоматики, телемеханики
и связи и указаны мероприятия по их защите.
Во 2-м издании расширены сведения по защите
устройств от коррозии и перенапряжений, а также по
расчетам механической прочности опор линий связи.
Книга утверждена Главным управлением учебными
заведениями МПС в качестве учебника для техникумов
железнодорожного транспорта.
Ил. 266, табл. 31.
Книгу написали:
М. В. Марков — введение, главы 1, 2, 3 (кроме
§ 14), 4—8, 12—14 (кроме § 62, 63), 15 (кроме § 64),
16, 17 (кроме § 83—87), 21—23 (кроме § 117—122), 24—27;
А. Ф. Михайлов—§ 14 главы 3, 9—11, § 62
и 63 главы 14, § 64, главы 15, § 83—87 главы 17, главы
18—20 и § 117—122 главы 23.
Рецензент В. М. Давыдовский
3“2040а’°
© Издательство «Транспорт», 1980
ВВЕДЕНИЕ
Появление первых воздушных и кабельных линий связи
относится к началу и середине прошлого столетия и связано с име-
нами русских ученых. Первый подводный кабель, состоящий из
одного изолированного проводника, создан русским ученым
П. Л. Шиллингом. В 1836 г. П. Л. Шиллинг применил изолиро-
ванные провода, проложенные под землей в деревянных желобах
для организации телеграфной связи между крайними помеще-
ниями Адмиралтейства в Петербурге. Он же предложил идею
подвешивания проводов на столбах, что по существу явилось
изобретением воздушной линии.
Несколько позже, в 1841 г., русский академик Б. С. Якоби
построил ряд подземных линий электрического телеграфа, для
которых он создал конструкцию кабелей.
Однако уровень развития того времени не позволил создать
кабели с достаточно хорошими электрическими свойствами и боль-
шим сроком службы, и кабельные линии на некоторое время были
вытеснены воздушными линиями связи. Так, междугородний
кабель, изолированный гуттаперчей, проложенный в 1851 г. для
устройства подземной телеграфной линии между Москвой и
Петербургом одновременно с постройкой железной дороги в 1854 г.,
был заменен воздушной линией. Телефонная связь Москва—
Петербург была организована в 1898 г. после подвески на воздуш-
ной линии бронзовых двухпроводных цепей.
Дальнейшее развитие кабельной техники шло главным обра-
зом в направлении усовершенствования кабелей городских теле-
фонных сетей, которые начали строиться после изобретения
телефона (1876 г.).
В 1900 г. американским инженером М. Пупином было предло-
жено уменьшение затухания телефонных цепей путем искусствен-
ного увеличения их индуктивности. Реализация этого предложе-
ния позволила увеличить дальность телефонной связи по воз-
душным линиям почти в 2 раза, а по кабельным — в 3,5—4 раза,
т. е. осуществлять телефонную связь по воздушным линиям на
расстоянии до 600 км, а также использовать кабели для между-
городной связи.
Однако широкое развитие дальней телефонной связи началось
после изобретения телефонного усилителя на электронных лампах.
В России работы по созданию таких усилителей проводились
1* 3
с 1915 г. В. И. Коваленковым, и первый телефонный ламповый
усилитель был установлен в 1923 г. на линии Петроград—
Москва.
Рост средств телефонно-телеграфной связи привел к необходи-
мости проведения ряда теоретических и экспериментальных работ
в области создания и совершенствования линейных сооружений
связи.
Большая роль в создании и разработке конструкций много-
проводиых воздушных линий принадлежит советским ученым и
инженерам А. Н. Гумели, И. А. Елкину, И. В. Коптеву и другим.
Одновременно проводились теоретические и экспериментальные
исследования по снижению взаимных влияний между телефонными
цепями на воздушных линиях связи путем скрещивания проводов
телефонных цепей.
В этой области большую роль сыграли работы советских уче-
ных П. К. Акулынина, А. Д. Апанасенко, В. 3. Малышева,
В. А. Новикова, П. А. Фролова и других.
Освоение нашей промышленностью производства кабелей для
междугородней связи и начало строительства кабельных маги-
стралей привело к необходимости проведения исследований по
снижению влияния между кабельными цепями и разработки мето-
дов симметрирования кабельных цепей.
Авторами этих исследований являются советские ученые
И. И. Гроднев, В. Н. Кулешов, В. 3. Малышев, В. О. Шварц-
ман и другие.
Появление на железнодорожном транспорте линейных соору-
жений автоматики и телемеханики связано с началом внедрения
на железных дорогах системы путевой полуавтоматической блоки-
ровки (1892 г.) и электрожезловой системы (1897 г.). Для работы
этих систем на опорах воздушной линии связи подвешивались
специальные провода, соединяющие блок-механизмы или жезловые
аппараты соседних станций.
В 1905 г. в России была впервые применена электрическая
централизация (ЭЦ), требующая прокладки на станции кабельной
сети, соединяющей между собой аппарат управления ЭЦ с установ-
ленными на станции приборами напольных устройств.
Однако широкое строительство железнодорожной автоматики
и телемеханики началось только после Великой Октябрьской
социалистической революции.
С 1931 г. иа отечественных железных дорогах началось внедре-
ние автоматической блокировки и электрической централизации
стрелок и сигналов.
Для электропитания устройств автоматики и телемеханики
вдоль железных дорог строят воздушные высоковольтно-сигналь-
ные линии автоблокировки с трехфазной силовой цепью напряже-
нием 6 или 10 кВ. На опорах этих линий подвешивают также про-
вода сигнальных цепей. Высоковольтно-сигнальная линия допол-
няется на станциях станционной кабельной сетью автоблокировки,
4
а на перегонах — перегонной кабельной сетью. На территории
станций прокладывают кабельные сети электрической централиза-
ции, горочной автоматической централизации и др.
Бурный рост электрификации страны привел к необходимости
разработки защиты устройств связи, автоматики и телемеханики
от опасных и мешающих влияний линий электропередачи. Иссле-
дованию вопросов влияния линий электропередачи, а также
вопросам защиты устройств связи от атмосферных перенапряжений
посвящены работы советских ученых П. А. Азбукина, М. И. Ми-
хайлова, Н. Н. Миролюбова и других.
Широкое внедрение электрификации железных дорог по си-
стеме постоянного тока привело к необходимости разработки мер
защиты устройств связи от мешающего влияния тяговых токов.
Задача сохранения на электрифицированных участках воздушных
линий связи при помощи установки на тяговых подстанциях
сглаживающих устройств, подавляющих гармонические составляю-
щие выпрямленного тока, успешно была решена на основе теорети-
ческих и экспериментальных исследований советских ученых и
инженеров В. А. Соловьева, Н. М. Фетисова, М. А. Чернышева
и других.
Большая заслуга в совершенствовании сглаживающих уст-
ройств принадлежит инж. А. А. Снарскому.
Защита металлических покровов подземных кабелей от кор-
розии блуждающими токами электрических железных дорог и
трамвая осуществляется на основе теоретических и эксперимен-
тальных исследований ученых и инженеров П. А. Азбукина,
И. М. Ершова, М. И. Михайлова, Л. Д. Разумова и других.
Переход на электрическую тягу по системе переменного тока
вызвал необходимость коренной реконструкции устройств связи
с заменой на электрифицированных участках воздушных линий
связи кабельными. Основой для разработки мероприятий по за-
щите устройств связи от опасных и мешающих влияний тяговых
токов послужили работы инженеров В. В. Выходцева, М. И. Ми-
хайлова, И. В. Павлова, Л. Д. Разумова, А. А. Снарского и
Других.
Вопросам защиты на электрифицированных железных дорогах
устройств железнодорожной автоматики и телемеханики посвя-
щены работы М. И. Вахнина, Н. Ф. Пенкина, М. А. Покровского,
А. В. Шишлякова и других.
В области защиты этих устройств от атмосферных перенапря-
жений большие теоретические и экспериментальные исследования
проведены И. Г. Евсеевым.
В настоящее время отечественный железнодорожный транспорт
оснащен самыми совершенными устройствами автоматики, теле-
механики и связи. Четкое и бесперебойное действие этих устройств
в значительной степени зависит от надежности работы воздушных
и кабельных линий и сетей. Для работы устройств связи созданы
разветвленные сети магистральной, дорожной и отделенческой
5
связи, по которым осуществляется оперативное руководство рабо-
той железных дорог и их хозяйственных подразделений. Непре-
рывно растет количество каналов магистральной и дорожной связи
за счет подвески на воздушных линиях цепей из цветного металла
и уплотнения этих цепей аппаратурой высокочастотного телефони-
рования в полоседо 150 кГц. На ряде направлений магистральные
воздушные линии заменяются кабельными, повышающими устой-
чивость связи и дающими неограниченные возможности в увеличе-
нии количества каналов связи на основе применения аппаратуры
высокочастотного телефонирования (К-24, К-60 и др.). Непре-
рывно развиваются сети местной телефонной связи, причем местная
связь, как правило, автоматизируется.
Широкое внедрение на железных дорогах совершенных уст-
ройств для увеличения их пропускной способности, регулирования
движения поездов и обеспечения безопасности движения (авто-
блокировка, электрическая и диспетчерская централизация, авто-
матическая локомотивная сигнализация и др.), а также устройств
вычислительной техники вызывает непрерывный рост кабельных и
воздушных линий и сетей связи, автоматики и телемеханики.
6
Раздел первый
ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ АВТОМАТИКИ,
ТЕЛЕМЕХАНИКИ И СВЯЗИ
Глава 1
КЛАССИФИКАЦИЯ И ТИПЫ ВОЗДУШНЫХ линий
§ 1. Назначение и условия работы воздушных линий
Воздушные линии автоматики, телемеханики и связи состоят
из стальных, медных или биметаллических неизолированных
проводов, подвешенных на деревянных или железобетонных
опорах, по которым передаются электрические сигналы. Провода
на опорах крепят при помощи арматуры (изоляторов, крюков и
траверс со штырями).
К воздушным линиям, применяемым в устройствах железно-
дорожной автоматики, телемеханики и связи, относятся воздуш-
ные линии связи и высоковольтно-сигнальные линии автоблоки-
ровки.
На воздушных линиях связи подвешивают провода магистраль-
ной, дорожной и отделенческой телефонно-телеграфной связи,
провода местной и стрелочной связи, а также провода автоматики
и телемеханики (автоматической и полуавтоматической блоки-
ровки, электрожезловой системы, диспетчерской централизации
и диспетчерского контроля, телеуправления тяговыми подстан-
циями и др.).
На воздушных высоковольтно-сигнальных линиях автоблоки-
ровки подвешивают провода трехфазной силовой цепи с линейным
напряжением б или 10 кВ для электропитания устройств автома-
тической блокировки на перегонах и станциях. Кроме проводов
силовой цепи, на опорах высоковольтно-сигнальной линии под-
вешивают сигнальные провода.
Воздушные линии являются одним из основных элементов
в устройствах железнодорожной автоматики, телемеханики и
связи и от их устойчивой работы зависит надежная и бесперебойная
работа устройств. Поэтому при проектировании и строительстве
воздушных линий необходимо правильно учитывать условия
работы этих линий, а в процессе эксплуатации точно соблюдать
правила их технического обслуживания.
7
На работу воздушных линий оказывают влияние метеорологи-
ческие и климатические условия района, по которому проходит
линия, интенсивность грозовой деятельности, а также линии
электропередачи и тяговая сеть электрических железных дорог.
Из метеорологических факторов на работу воздушных линий
наибольшее влияние оказывают гололедные осадки (лед, изморозь)
и ветер.
Г ололед — однородное прозрачное ледяное отложение
плотностью около 900 кг/м3, образующееся на поверхности различ-
ных предметов и в том числе на проводах и опорах воздушных
линий, когда капли дождя замерзают при прикосновении к сильно
охлажденной поверхности этих предметов или когда на их поверх-
ность оседает обильный туман.
Образования гололеда наиболее часты в периоды зимне-весен-
него (февраль-март) и осенне-зимнего (ноябрь-январь) неустой-
чивого состояния атмосферы при отрицательной, но близкой к нулю
температуре. Продолжительность гололеда в большинстве случаев
не превышает двух-трех суток, но может длиться в течение не-
скольких недель.
Изморозь, образующаяся в морозные дни при туманной
погоде на ветвях деревьев, кустарников и на проводах воздушных
линий, имеет вид белого, рыхлого иглистого осадка нежного
строения плотностью от 50 до 700 кг/м3. Толщина изморози на
проводах обычно не превышает 2,5 см, но может в отдельных слу-
чаях достигать 5 см и более.
При переменной погоде на проводах воздушных линий может
образоваться смешанный осадок из чередующихся слоев льда и
изморози. Гололедные отложения на проводах воздушных линий
заметно увеличивают механическую нагрузку проводов и опор.
Эта нагрузка особенно возрастает в том случае, если гололедо-
образование сопровождается сильным ветром. Неблагоприятное
сочетание гололеда и ветра может вызвать обрывы проводов и
поломку опор. Изморозь, имеющая обычно значительно меньшую
по сравнению с гололедом плотность, не создает большой механи-
ческой нагрузки на провода и опоры. Однако отложения изморози
на проводах так же, как и отложения льда, значительно увеличи-
вают затухание в телефонных цепях воздушных линий связи,
уплотненных токами высокой частоты.
Необходимую надежность работы воздушных линий в условиях
гололедных отложений обеспечивают правильным выбором элемен-
тов этих линий на основе расчета их механической прочности;
в случае угрожающих размеров отложений их с проводов обивают.
Для обеспечения удовлетворительной работы каналов высокой
частоты в гололедных районах на уплотненных цепях линий связи
устанавливают вспомогательные усилительные пункты, включаю-
щиеся при возникновении гололедных отложений на проводах.
Воздействие ветра на воздушные линии не ограничивается
только увеличением нагрузки на провода и опоры. На равнинной
8
открытой местности при скорости ветра до 5 м/с иногда возникает
вибрация проводов, т. е. колебание их в вертикальной плоскости
с частотой 10—100 Гц и амплитудой в несколько миллиметров.
Колебательная энергия провода при вибрации передается
к месту его крепления вязкой на изоляторе. Быстро меняющееся
напряжение в месте крепления способствует изнашиванию про-
вода, что может вызвать его обрыв; наблюдается также обрыв
вязок проводов. Для борьбы с последствиями вибрации проводов
применяют специальное крепление проводов к изоляторам (рес-
сорную вязку).
На работе телефонных, телеграфных и сигнальных цепей отра-
жаются такие метеорологические явления, как дождь, туман и
мокрый снег, снижающие сопротивление изоляции проводов из-за
появления на изоляторах влажной пленки. Влага на стальных
проводах вызывает их коррозию. Чтобы сопротивление изоляции
проводов соответствовало установленным нормам, производят
периодическую чистку загрязнившихся и замену битых изолято-
ров; для повышения коррозионной устойчивости стальных прово-
дов в сталь при их изготовлении добавляют медь, а поверхность
оцинковывают.
Воздушные линии подвержены воздействию грозовых разря-
дов. При прямом ударе молнии в воздушную линию могут быть
повреждены провода, изоляторы и опоры. Защиту воздушных
линий от грозы осуществляют при помощи молниеотводов, уста-
навливаемых на наиболее ответственных опорах (угловых, оконеч-
ных, кабельных и Др.).
Электрические перенапряжения в проводах воздушных линий
могут возникать и при ударе молнии вблизи воздушной линии
вследствие электромагнитной индукции. Вызванные грозовыми
разрядами атмосферные перенапряжения в проводах представляют
также опасность для включенной в эти провода аппаратуры авто-
матики, телемеханики и связи. Защиту аппаратуры от атмосфер-
ных перенапряжений осуществляют при помощи разрядников и
предохранителей.
В результате электромагнитного влияния в проводах воздуш-
ных линий связи и в сигнальных проводах, имеющих сближения
с высоковольтными линиями электропередачи и тяговой сетью
электрифицированных железных дорог, могут появиться опасные
и мешающие напряжения. Опасные напряжения в проводах связи
и сигнализации могут также возникнуть при непосредственном
касании этих проводов с проводами электропередачи в местах
взаимных пересечений.
Для защиты цепей связи и сигнализации от опасных и мешаю-
щих влияний высоковольтных линий электропередачи разработан
ряд мероприятий, применение которых позволяет снизить эти
влияния до величин, установленных нормами.
При проектировании и строительстве воздушных линий связи,
автоматики и телемеханики следует принимать меры по защите
9
деревянных опор от гниения (пропитка опор антисептиками,
устройство антисептических бандажей, применение железобетон-
ных приставок к опорам), а железобетонных опор — от коррозии
блуждающими токами и от воздействия находящихся в почве
химических веществ (покрытие поверхности подземной части
опоры битумной мастикой).
В процессе эксплуатации воздушные линии необходимо обе-
регать от падения на них деревьев, от набросов на провода различ-
ных предметов, а также от возможных повреждений линии в зали-
ваемых местах во время половодья.
§ 2. Классы и типы воздушных линий
Воздушные линии связи в зависимости от назначения подве-
шенных на них цепей разделены на три класса.
Линии связи, на которых подвешены цепи, связывающие
Министерство путей сообщения (МПС) с управлениями дорог,
а также последние между собой отнесены к классу I. К классу II
отнесены линии, несущие цепи, связывающие управления дорог
с отделениями и отделения между собой; к этому же классу отне-
сены линии, на которых подвешены цепи отделенческой связи.
Линии класса III — это линии местной (станционной) связи.
Линии связи классов I и II являются более ответственными, чем
линии класса III, и поэтому к ним предъявляют более высокие
технические требования.
Интенсивность гололедных отложений принято оценивать по
эквивалентной толщине стенки льда на проводе. Причем за экви-
валентную толщину стенки льда принимают толщину стенки
полого ледяного цилиндра на проводе, площадь сечения которого
равна площади сечения гололедного отложения любой формы
(овальной, эллиптической и т. п.).
В зависимости от интенсивности гололедных отложений на
проводах воздушных линий связи эти линии строят четырех типов:
О — облегченный, Н — нормальный, У — усиленный и ОУ —
особо усиленный. Линии типа О строят в негололедных и слабо-
гололедных районах, где эквивалентная толщина стенки льда на
проводе не превышает 5 мм. В районах со средней интенсивностью
гололеда, где эквивалентная толщина стенки льда может увели-
читься до 10 мм, строят линии типа Н. В сильногололедных райо-
нах, где эквивалентная толщина стенки льда достигает 15 мм,
строят линии типа У, а 20 мм и более — типа ОУ.
Данные о гололедности районов при проектировании линий
связи получают от метеостанций этих районов, ведущих наблюде-
ния за интенсивностью гололедных отложений.
Типы линий связи установлены с таким расчетом, чтобы более
интенсивному гололедному отложению соответствовала большая
механическая прочность линии. Так, в районах с большей интен-
10
Таблица 1
Таблица 2
Тип линии Эквивалентная толщина стеики льда, мм Линии I и II клас- сов Линии III класса
Число опор на 1 км Длина про- лета, м : Число опор иа 1 км ли- i НИИ Длина про- лета, м
О 5 20 50 12 83,3
н 10 20 50 16 62,5
У 15 25 40 20 50
ОУ 20 28 35,7 20 50
Тип линии Эквива- лентная толщина стенки льда, мм, не более Число одор на 1 км линий Длина пролета, м
н 10 20 50
У 15 25 40
ОУ 20 28,5 35
сивностью гололеда принята меньшая длина пролета между
опорами линии (табл. 1) и больший диаметр столбов, что увеличи-
вает механическую прочность линии. На разных типах линии
устанавливают разное количество усиленных и противоветровых
опор, обеспечивающих устойчивость линии при гололеде и ветре.
В отличие от воздушных линий связи высоковольтно-сигналь-
ные линии автоблокировки строят трех типов: Н, У и ОУ. Тип
этих линий выбирают в соответствии с табл. 2.
§ 3. Типовые профили опор и расположение
цепей на опорах
Профилем опоры называют принятое расположение цепей
и проводов на опорах воздушной линии.
На воздушных линиях связи с деревянными опорами применя-
ются следующие профили: крюковой, траверсный и смешанный.
При крюковом профиле (рис. 1, а) все провода на опоре
укрепляют на крюках, а при траверсном (рис. 1,6) — на
траверсах. Если одну часть проводов располагают на крюках,
а другую на траверсах, то получают смешанный профиль
(рис. 1,в). На линиях с железобетонными опорами провода кре-
пят только на траверсах.
Расположение цепей на крюках применяют лишь на малопро-
водных линиях с числом проводов до 10—12. При большем числе
проводов их, как правило, располагают на траверсах или выбирают
смешанный профиль. Следует иметь в виду, что расположение
проводов на траверсах предпочтительнее, так как оно позволяет
использовать опоры меньшей длины и заметно снизить влияние
цепей друг на друга, что особенно важно при их уплотнении токами
высокой частоты.
При размещении деревянных опор на многопроводных линиях
типов О и Н устанавливают до пяти траверс, что дает возможность
подвески 40 проводов, а на линиях типов У и ОУ, испытывающих
11
Рис. 1. Профили опор воздушной линии связи
большие гололедные нагрузки, — не более трех траверс. На
линиях типов У и ОУ допускается установка и четырех-пяти
траверс, но в этом случае деревянные опоры укрепляют железо-
бетонными приставками. В случае использования железобетонных
опор на многопроводных линиях всех типов можно устанавливать
до пяти траверс.
Двухпроводные телефонные или сигнальные цепи, т. е. цепи,
состоящие из двух проводов, располагают на соседних штырях
траверсы или на соседних крюках, расположенных с одной стороны
опоры. На рис. 1 места, занимаемые двухпроводными цепями,
обозначены цифрами 1, 2, 3, ... . Там же показаны принятые
в настоящее время типовые расстояния между проводами двухпро-
водных цепей, а также расстояния между соседними цепями.
Однопроводные телеграфные или сигнальные цепи подвешивают
с таким расчетом, чтобы они занимали какое-либо из мест двух-
проводных цепей. Если однопроводная цепь только одна, то ее
подвешивают при помощи одного штыря или крюка на месте для
двухпроводной цепи, а второй штырь или крюк оставляют сво-
бодным.
Для подвески проводов на крюках, кроме профилей, приведен-
ных на рис. 1, айв рекомендуются также профили с расстоянием
между проводами двухпроводной цепи равным 300 мм и между
соседними цепями, расположенными с одной стороны опоры, —
900 мм. Такое расположение проводов увеличивает переходное
затухание между двухпроводными телефонными цепями. Однако
такие профили на воздушных линиях связи железнодорожного
транспорта пока широкого распространения не получили.
Для удобства обслуживания и эксплуатации воздушной линии
связи цепи располагают на профиле опоры в определенном по-
рядке, зависящем от назначения этих цепей. Строго определенные
места на профиле опоры должны занимать цепи, уплотненные
12
токами высокой частоты. Ре-
комендуемое типовое располо-
жение цепей на малопроводных
линиях связи (см. профили на
рис. 1, а и в) приведено в
табл. 3.
Для многопроводных линий
с тремя (профиль на рис. 1, б)
и более траверсами расположе-
ние цепей на опорах обычно
определяют при разработке
проекта этих линий. Один из
возможных вариантов располо-
жения цепей на профиле (см.
рис. 1, б) приведен в табл. 3.
Высоковольтно - сигнальные
линии автоблокировки приме-
няют двух профилей: одноцеп-
ные и двухцепные. На одно-
цепных линиях про-
вода трехфазной силовой цепи
автоблокировки напряжением 6
Рис. 2. Профили опор высоковольтно-
сигнальной линии автоблокировки
или 10 кВ располагают в верх-
ней части опоры (рис. 2, а): один провод подвешивают на вер-
хушечном штыре и два — на двухштырной траверсе. Сигналь-
ные провода располагают ниже высоковольтных проводов на
четырех-, шести- или восьмиштырной траверсе.
На двухцепных линиях (рис. 2, б), кроме проводов
трехфазной силовой цепи, питающей устройства автоблокировки,
и сигнальных проводов, подвешивают вторую трехфазную высоко-
ТаблицаЗ
Места цепей на профиле опоры
(см. рис. 1)
а 6 в
Магистральной связи 1 1, 4 1
Дорожной связи —. 9 4
Поездной диспетчерской связи (ПДС) 4 8 6
Межстанционной связи (МЖС) 2 3 3
Постанционной связи (ПС) 6 7 8
Линейно-путевой связи (ЛПС) 5 10 7
Электротяговой связи (ЭТС) — 5 —
Связи электромехаников (СЭМ) — 2 —
Перегонной связи (ПГС) — 6 5
Телеуправления тяговыми подстан- циями (ТУ-ТС) — 11, 12
Отделенческой связи 3 — 2
13
вольтную цепь, называемую цепью продольного электроснабже-
ния. Эта цепь предназначена для снабжения электроэнергией
малых станций и разъездов, будок путевых обходчиков и других
потребителей, а также для питания передвижных и переносных
электроинструментов, используемых путейскими рабочими при
ремонте пути. Кроме этого, цепь продольного электроснабжения
является резервом на случай повреждения силовой цепи автобло-
кировки. Провода высоковольтных цепей при двухцепном профиле
подвешивают на одной двухштырной и одной четырехштырной
траверсах так, чтобы три провода силовой цепи автоблокировки
располагались на одной стороне опоры, а три провода продольного
электроснабжения — на другой.
На участках железных дорог, электрифицированных на по-
стоянном токе, трехфазную высоковольтную цепь продольного
электроснабжения обычно подвешивают не на высоковольтно-
сигнальной линии, а на опорах контактной сети.
При электрификации железных дорог по системе однофазного
переменного тока воздушные линии железнодорожной связи
заменяют кабельными, чтобы защитить цепи связи от опасных
электромагнитных влияний тяговых токов. По этой же причине
часть жил кабеля связи используют для сигнальных цепей авто-
блокировки, а на высоковольтно-сигнальной линии оставляют
только высоковольтную силовую цепь.
§ 4. Системы питания автоблокировки
Для питания сигнальных точек автоблокировки у каждой
сигнальной точки на опорах высоковольтно-сигнальной линии
устанавливают линейные трансформаторы, понижающие напря-
жение силовой цепи с 6 или 10 кВ до напряжения 230 В. Системы
питания устройств автоблокировки зависят от типа тяги.
На участках с тепловозной тягой применяется смешанная
система электропитания. При этой системе рельсо-
вые цепи и релейные схемы автоблокировки нормально питаются
постоянным током от установленных на сигнальных точках выпря-
мителей, которые в свою очередь получают питание от силовой
цеПи автоблокировки частотой 50 Гц. Одновременно через выпря-
митель производится зарядка аккумуляторных батарей. При
пропадании переменного тока (аварийный режим) питание ^уст-
ройств автоблокировки автоматически переключается на аккуму-
ляторные батареи, емкость которых рассчитана на непрерывную
работу без подзарядки в течение суток, и перерыва в действии
устройств автоблокировки не происходит.
На участках с электрической тягой применяется система
питания переменным током. При этом на участках
с электрической тягой постоянного тока применяется автоблоки-
ровка переменного тока с рельсовыми цепями частотой 50 Гц,
14
а на участках с электрической тягой переменного тока — с рельсо-
выми цепями 25 Гц. Необходимый для работы рельсовой цепи ток
частотой 25 Гц получают путем преобразования тока частоты
50 Гц статическими преобразователями типа ПЧ-50/25, устана-
вливаемых на сигнальных точках автоблокировки.
При системе питания переменным током все устройства авто-
блокировки питаются только от высоковольтной силовой цепи и
местный резервный источник в виде аккумуляторной батареи
отсутствует. В этих случаях на участках с электрической тягой
постоянного тока резервом является трехфазная цепь продольного
электроснабжения, подвешиваемая или на высоковольтно-сигналь-
ной линии, или на опорах контактной сети постоянного тока.
При этом на цепи продольного электроснабжения у каждой сиг-
нальной точки устанавливают трансформаторы, понижающие
напряжение 6 или 10 кВ до 230 В.
На участках с электрической тягой переменного тока питание
устройств автоблокировки осуществляют от подвешенной на
высоковольтно-сигнальной линии трехфазной силовой цепи на-
пряжением 6 или 10 кВ. Резервом может служить подвешиваемая
на этой линии цепь продольного электроснабжения с таким же
напряжением. Если на опорах контактной сети подвешена цепь
ДПР (два провода-рельс) напряжением 27,5 кВ, предназначенная
для электроснабжения нетяговых потребителей, то резервом может
служить один из проводов этой цепи и рельс.
В этом случае на проводе ДПР для резервного питания
устройств автоблокировки у каждой сигнальной точки устанавли-
вают трансформаторы марки 3HOM35-65, понижающие напряже-
ние с 27,5 кВ до 127 В.
На труднодоступных, с тяжелым профилем участках дорог,
по разрешению МПС на опорах контактной сети, кроме проводов
ДПР, подвешивают провод ВЛ СЦБ напряжением 27,5 кВ, пред-
назначенный специально для питания устройств автоблокировки,
а в качестве резерва используют один из проводов ДПР. В этом
случае у каждой сигнальной точки ставят два трансформатора
3HOM35-65. Основной трансформатор включают в провод ВЛ СЦБ,
а резервный — в один из проводов ДПР.
При пропадании переменного тока в высоковольтной, силовой
цепи автоблокировки переключение на резервные источники
питания производится автоматически.
§ 5. Плечи питания высоковольтной силовой цепи.
Секционирование
Высоковольтную силовую цепь автоблокировки делят на
отдельные участки — плечи питания. Для обеспечения
бесперебойной работы устройств автоблокировки принято питание
каждого плеча осуществлять с двух сторон.
15
Рис. 3. Схемы питания высоковольтной цепи автоблокировки
Длину плеч питания выбирают с таким расчетом, чтобы потеря
напряжения в силовой цепи при питании плеча с одного конца не
превышала 10%. При смешанной системе питания плечи обычно
имеют длину 60—65 км; при системе питания переменным током
длина плеч, как правило, не превышает 40 км.
На электрифицированных участках железных дорог в качестве
питающих пунктов используются тяговые подстанции, а на участ-
ках с тепловозной тягой — любые имеющиеся источники электро-
энергии (линии электропередачи, электростанции, районные под-
станции и т. п.).
На рис. 3, а приведена одна из схем питания высоковольтной
цепи автоблокировки. При этой схеме каждое плечо нормально
получает питание от основных пунктов питания ОПП. Расположен-
ный между основными пунктами резервный пункт питания РПП
подключается к другому концу плеча только после отключения от
этого плеча основного пункта питания или при отключении части
плеча для производства ремонтных работ.
Находит применение схема питания высоковольтной цепи
автоблокировки, приведенная на рис. 3, б. При этой схеме каждое
плечо питается от основных пунктов питания ОПП, включенных на
обоих концах плеча. В середине плечо разрезано и в месте разреза
установлен пункт секционирования ПС. Последний играет роль
резервного пункта и автоматически соединяет обе половины плеча
при отключении одного из основных пунктов, при этом все плечо
питается от одного оставшегося включенным основного пункта.
При повреждении одного из элементов высоковольтной цепи
автоблокировки, например при обрыве одного из проводов силовой
цепи или выходе из строя линейного трансформатора, для прове-
дения ремонтных работ необходимо отключить питание от силовой
цепи. Чтобы не выключать питание в пределах всего плеча, а только
на том участке, где произошло повреждение, плечо делят на ряд
участков, устанавливая в стыке этих участков на проводах трех-
фазной силовой цепи трехполюсные разъединители. Такое деление
плеч на участки носит название секционирования.
На участках со смешанной системой питания устройств авто-
блокировки и на участках, где имеется система питания авто-
16
блокировки переменным током, но кроме силовой цепи автоблоки-
ровки есть резервная цепь, трехполюсные разъединители уста-
навливают по концам перегонов у входных светофоров.
Глава 2
МАТЕРИАЛЫ И АРМАТУРА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
§ 6. Линейная проволока и тросы.
Перевязочная и спаечная проволока
Линейная проволока, применяемая в качестве
проводов воздушных линий, должна обладать хорошей электри-
ческой проводимостью, достаточной механической прочностью и
устойчивостью против коррозии. На воздушных линиях связи
наибольшее распространение получила стальная, биметаллическая
(сталь-медь) и медная проволока. Наряду с биметаллической на
железнодорожном транспорте использовалась сталеалюминиевая
биметаллическая проволока. Однако из-за частых ее обрывов, при-
водивших к нарушению связи, подвеска этой проволоки на линиях
связи ограничена. Взамен этой проволоки рекомендуется приме-
нение многожильного сталеалюминиевого провода.
Стальная линейная проволока на воздушных линиях связи
железнодорожного транспорта применяется для цепей отделенче-
ской и дорожной связи, а также для подвешиваемых на воздушной
линии связи цепей телеуправления и телесигнализации. Медную
и биметаллическую проволоку применяют для подвески цепей
магистральной связи и дорожной связи большого протяжения;
эти цепи уплотняют каналами высокочастотного телефонирования
в полосе частот до 150 кГц. На воздушных линиях местной (стан-
ционной) связи используют стальную линейную проволоку,
а также биметаллическую проволоку малых диаметров.
Стальная линейная проволока для воздушных линий связи
изготовляется диаметром 5; 4; 3; 2,5: 2,0 и 1,5 мм. Для повышения
коррозионной устойчивости стальную проволоку при изготовлении
покрывают тонким слоем цинка (оцинкованная стальная про-
волока). Для этой же цели, кроме обыкновенной стальной про-
волоки, изготовляют проволоку с добавлением в сталь (присадкой)
от 0,2 до 0,4 % меди, что примерно в 1,5 раза повышает срок службы
проволоки; такую проволоку в отличие от обыкновенной называют
медистой.
На линиях связи I и II классов подвешивают стальную про-
волоку диаметром 5, 4 и 3 мм, а на линиях III класса (местной
связи) используют также проволоку 2,5; 2,0 и 1,5 мм. По условиям
механической прочности на линиях связи типа ОУ нельзя под-
вешивать стальную проволоку с диаметром менее 4 мм.
17
Медная проволока диаметром 4; 3,5 и 3 мм используется на
воздушных линиях связи только для цепей, уплотняемых каналами
высокочастотного телефонирования. На линиях типа ОУ подве-
шивают медную проволоку только диаметром 4 мм. По механиче-
ской прочности медная проволока несколько превосходит сталь-
ную, что достигается многократным волочением ее (протягиванием)
в процессе изготовления. Применение медной проволоки на вновь
строящихся воздушных линиях связи ограничено, так как для
экономии меди для подвески цепей, уплотняемых каналами
высокочастотного телефонирования в полосе до 150 кГц, исполь-
зуют биметаллическую проволоку (сталь-медь) и многопроволоч-
ную сталеалюминиевую проволоку.
Биметаллическая (сталемедная) проволока состоит из сталь-
ного сердечника и наложенного на него термическим или гальвани-
ческим способом слоя меди. С увеличением частоты тока, пере-
даваемого по цепям из биметаллической проволоки, электрические
характеристики этих цепей приближаются к характеристикам
цепей из медных проводов и при частоте 150 кГц практически
становятся одинаковыми. Объясняется это тем, что вследствие
явления поверхностного эффекта с возрастанием частоты ток
вытесняется на поверхность проводника и протекает в основном
по медному слою биметаллического проводника.
В зависимости от толщины медного слоя различают биметал-
лическую сталемедную (БСМ) проволоку типов БСМ-1 и БСМ-2.
У проволоки БСМ-1 толщина медного слоя больше, чем у прово-
локи БСМ-2. Так, например, у биметаллической проволоки БСМ-1
диаметром 4 мм минимальная толщина медного слоя 0,2 мм,
а у проволоки БСМ-2 — 0,14 мм.
Механическая прочность биметаллической сталемедной про-
волоки почти в 2 раза больше механической прочности медной
проволоки. Содержание меди в биметаллической проволоке не
превышает 50% общего веса (массы) проволоки. Изготовляется
биметаллическая проволока диаметром 6; 4; 3; 2; 1,6 и 1,2 мм. На
воздушных линиях связи I и II классов подвешивают обычно
биметаллическую проволоку диаметром 4 и 3 мм, а проволоку
меньшего диаметра применяют на сетях местной, пригородной и
сельской связи.
Сталеалюминиевый многопроволочный провод марки АС со-
стоит из расположенной в центре стальной проволоки (сердечника),
вокруг которой навиты шесть алюминиевых проволок. На линиях
связи получили распространение провода марок АС-10, АС-16 и
АС-25 с соответствующим сечением 10; 16 и 25 мм2. Стальной
сердечник и алюминиевые проволоки у проводов марок АС-10,
АС-16 и АС-25 соответственно равны 1,47; 1,8 и 2,2 мм, а общий
диаметр этих проводов 4,4; 5,4 и 6,6 мм.
На высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки для
подвески сигнальных цепей используют стальную линейную про-
волоку диаметром 4 мм, а для проводов силовой цепи — диаметром
18
5 мм. Если потери энергии в силовой цепи превышают установлен-
ные нормы, то вместо стальной проволоки применяют проволоку
с меньшим электрическим сопротивлением: биметаллическую
сталемедную диаметром 6 и 4 мм, сталеалюминиевые многопрово-
лочные провода марок АС-16, АС-25, а также провода АС-35,
АС-50 и АС-70 с соответствующим сечением 35; 50 и 70 мм2. Про-
вода последних трех марок также состоят из одной стальной и
шести алюминиевых проволок. Диаметр этих проволок соответ-
ственно равен 2,8; 3,2 и 3,8 мм, а общий диаметр провода 8,4;
9,6 и 11,4 мм. Основные технические данные линейной проволоки
приведены в табл. 4.
На высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки нахо-
дят также применение и многопроволочные стальные провода
сечением 25; 35 и 50 мм2.
Таблица!
Мате- риал Дна- метр, мм Предел прочности Плотность Электри- ческое сопротив- ление по- стоянному току 1 км про- вода при 20 °C, Ом Темпера- турный коэффи- циент из- менения р 1 Расход прово- локи на 1 про- 1 водо-км, кг
МПа кгс/мм2 кг/м3 ъ о
Сталь 5 4 3 363 37 7850 7,85 7,43/7,03 11,61/10,98 20,65/19,52 0,00455 155 100 56
Медь 4 3,5 3 412 417 422 42 42,5 43 8890 8,89 1,42 1,85 2,52 0,00393 ИЗ 86,5 64
Биме- талл (стале- медь) 6 4 3 640 735 735 65 75 75 — — 2,0 4,0 7,1 j 0,0041 240 106 59
Стале- алюми- ний: АС-10 АС-16 АС-25 АС-35 АС-50 АС-70 4,4 5,4 6,6 8,4 9,6 11,4 1375 (167) 140 (17) — — 3,12 2,06 1,38 0,85 0,65 0,46 — 41 62 92 150 196 275
Примечания: 1. Значения предела прочности материала и его плотности даны
в Международной системе единиц (СИ) и в единицах, применявшихся до введения этой
системы.
2. Сопротивление стальной проволоки, указанное в числителе, относится к меди-
стой проволоке, а в знаменателе — к обычной.
3. Для провода марки АС в скобках указан предел прочности алюминиевого про-
водника.
19
В местах пересечения воздушных линий связи с контактной
сетью трамвая, троллейбуса и электрических железных дорог
постоянного тока, а также в удлиненных пролетах вместо линей-
ной стальной и биметаллической проволоки и для увеличения проч-
ности линии подвешивают стальные тросы (канаты)
диаметром 4,3; 6,1 и 6,7 мм и многопроволочные бронзовые антен-
ные провода марки ПАБ диаметром 4,7 и 7,4 мм. В местах пересе-
чения воздушных линий связи с контактной сетью электрических
железных дорог переменного тока в воздушную линию делают
кабельные вставки. Стальные тросы применяют для подвески
в переходных и удлиненных пролетах и на высоковольтно-сигналь-
ных линиях автоблокировки. Стальные тросы указанных марок,
а также тросы диаметром 8,0 и 9,2 мм используют при строитель-
стве воздушных линий для укрепления опор в качестве оттяжек.
Основные данные о стальных тросах и проводах марки ПАБ
приведены в табл. 5.
При подвеске проводов их укрепляют (вяжут) на изоляторах
при помощи перевязочной проволоки. Для проводов диаметром
5; 4 и 3,5 мм используют перевязочную проволоку диаметром 2,5 мм,
а для проводов диаметром 3,0 мм — проволоку 2 мм. Вязку сталь-
ных проводов осуществляют стальной оцинкованной перевязочной
проволокой, а медных и биметаллических (сталемедных) — медной
или биметаллической проволокой.
На воздушных линиях связи провода марок АС-10, АС-16
и АС-25 соответственно вяжут стальной оцинкованной перевязоч-
ной проволокой диаметром 2,0; 2,5 и 3 мм или алюминиевой про-
волокой диаметром 3,0 мм. На высоковольтно-сигнальных линиях
автоблокировки сталеалюминиевые провода рекомендуется вязать
стальной оцинкованной перевязочной проволокой диаметром
2,5 мм или алюминиевой проволокой диаметром 3,5 мм.
Таблица 5
Наименование троса Материал троса Число прово- лок в тросе Диаметр, мм Площадь попе- речного сечения троса, мм2 Предел прочности Масса 1 км троса, кг
и 6 g § X £ о с =; в троса МПа S 2
Канат (трос): 4.3-Г-1-ЖС-140 6,1-Г-1-ЖС-140 6,7-Г-1-ЖС-140 8,0-Г-1-ЖС-140 9,2-Г-1-ЖС-140 Сталь 7 1,4 2 2,2 2,6 3,0 4,3 6,1 6,7 8,0 9,2 10,8 22,0 26,6 23,0 49,5 1370 140 92 186 228
ПАБ-10 ПАБ-25 Бронза 49 133 0,52 0,49 4,7 7,4 10,0 25,0 735 705 75 72 180 250
20
Соединение концов проводов пайкой, а также устройство
некоторых типов вязок проводов на изоляторах осуществляется
спаечной проволокой: стальной оцинкованной диаметром 1 мм для
стальных проводов и медной луженой 1 и 1,5 мм — для медных и
биметаллических.
§ 7. Деревянные опоры
Изготовление опор. Для изготовления деревянных опор воз-
душных линий связи и высоковольтно-сигнальных линий авто-
блокировки используют столбы (бревна) из сосны, лиственницы,
ели, кедра, пихты и дуба. Столбы заготовляют длиной 5; 5,5 и
6,5 м с диаметром в вершине (верхнем отрубе) от 12 до 24 см,
длиной 7,5; 8,5 и 9,5 м с диаметром от 14 до 24 см и длиной 11
и 13 м с диаметром от 18 до 24 см. На линиях связи столбы длиной
11 и 13 м используют для устройства переходных опор через
полотно железной дороги, на переездах и т. п.
Деревянные столбы имеют коническую форму и их диаметр
в вершине меньше, чем в нижней (комлевой) части. Изменение
диаметра столба по его длине принято называть с б е г о м, а вели-
чину, на которую изменяется диаметр столба на каждый метр его
длины, — коэффициентом сбега. Для деревянных
столбов коэффициент сбега принимают равным 0,8—1, т. е. счи-
тают, что диаметр столба увеличивается от вершины к комлю на
0,8—1 см на каждый метр длины столба.
Диаметр столбов выбирают в зависимости от числа подвешй-
ваемых на опоре проводов и типа линии, а длину — исходя из
установленных для данной линии габаритов.
Деревянные опоры имеют тот недостаток, что они в сильной
степени подвержены гниению под воздействием особых грибков,
разрушающих древесину. Наиболее интенсивному гниению под-
вержены опоры, устанавливаемые непосредственно в грунт, так
как особенно сильное загнивание опор наблюдается у поверхности
земли. Срок службы таких опор не превышает 5—8 лет.
Для повышения срока службы деревянных опор производят
пропитку столбов антисептиками, препятствующими жизнедеятель-
ности грибка, или применяют установку опор в искусственные
основания. Максимальный эффект дает установка пропитанных
опор в искусственные основания.
Срок службы столбов при их пропитке и установке в искусствен-
ных основаниях в среднем может быть принят равным:
Для столбов, пропитанных полевыми способами,
установленных непосредственно в грунт.............10—12 лет
То же для столбов, пропитанных заводскими спосо-
бами .............................................18—22 года
Для столбов в искусственных основаниях:
непропитанных...................................16—20 лет
пропитанных................................... 25—30 »
21
Пропитка столбов деревянных опор антисептиками. Способы
пропитки древесины столбов делятся на заводские и полевые, не
требующие заводского оборудования. Различают масляные и
водорастворимые антисептики для пропитки столбов.
К масляным антисептикам относятся креозот, получаемый
перегонкой каменноугольного дегтя, антраценовое масло — про-
дукт перегонки каменноугольной смолы и мазут, нефтяные остатки,
получаемые при перегонке нефти.
К водорастворимым антисептикам относятся фтористый натрий
(соль фтористоводородной кислоты) и уралит — смесь фтористого
натрия и динитрофенола. В водорастворимую антисептическую
пасту, наносимую на поверхность столбов, кроме воды, добавляют
в качестве клеящего вещества экстракт сульфитных щелоков.
К заводским способам пропитки столбов относится
пропитка в автоклавах под давлением, а также способ горяче-
холодных ванн.
При пропитке в автоклавах предварительно высушенные столбы
(влажность их не должна превышать 20%) загружают в стальной
герметический цилиндр (автоклав) и затем создают в нем давление
от 2 до 4 кгс/см2 (196-103—390-103 Па — Паскаль). Через 10 мин,
не снижая давления, автоклав заполняют смесью креозота и
мазута, нагретой до 95—100° С, а давление повышают до 8 кгс/см2
(790-103 Па). Через 30 мин антисептик выпускают, а в автоклаве
создают вакуум не менее 600 мм рт. ст. (80-103 Па). Через 15 мин
процесс пропитки заканчивают и столбы выгружают из авто-
клава.
Заводская пропитка столбов способом горяче-холодных ванн
заключается в том, что столбы погружают в ванну с горячим
антисептиком (креозотом, антраценовым маслом), нагретым при-
мерно до 100° С. Воздух в наружных слоях древесины столба
расширяется и частично выходит из пор древесины; испаряется
частично и присутствующая в древесине влага. Затем столбы при
помощи крана быстро перегружают в ванну с холодным анти-
септиком, имеющим температуру около 45° С. Оставшиеся в дре-
весине воздух и водяные пары охлаждаются и уменьшаются
в объеме, поэтому в порах древесины создается вакуум, и анти-
септик засасывается внутрь древесины. Способом горяче-холодных
ванн пропитывают также деревянные приставки к опорам и
траверсы.
К п о лев ы м способам пропитки деревянных столбов
для опор относятся способ длительного вымачивания, способ
«Осмос», способ суперобмазки и бандажный способ.
Способ длительного вымачивания заключается в том, что столбы
с влажностью древесины не более 30% погружают на 10 суток
в ванну с водным раствором уралита (50 кг) или фтористого натрия
(40 кг) на 1 м3 воды.
По способу «.Осмос», получившем такое название от греческого
слова «Давление», пропитывают свежесрубленные и сплавленные
22
Рис. 4. Установка бан-
дажей на опору
гидроизоляционным
песком.
столбы с влажностью древесины не менее
60%.
После очистки столбов от коры и луба
на поверхность столба малярной кистью
наносят антисептическую пасту (уралит или
пасту на экстракте сульфитных щелоков)
слоем 0,5 мм. Затем столбы укладывают
в штабель в форме треугольной пирамиды,
закрывают толем и засыпают слоем земли
25 см. В таком виде столбы выдерживают
в течение 45 дней, при этом температура
окружающего воздуха должна быть не ниже
+14° С.
При способе суперобмазки пропитывают
только комлевую часть столбов с таким рас-
четом, чтобы после за копки столба супероб-
мазка выступала над поверхностью земли на
10—15 см. При этом способе на очищенный
от коры и луба столб наносят слой пасты,
состоящей из уралита или фтористого на-
трия (55%), нефтяного битума (20%) и зеле-
ного масла (25%). После затвердевания па-
сты обработанную часть столба покрывают
слоем из расплавленного битума и посыпают
Влажность древесины при пропитке ее способом супероб-
мазки не должна быть меньше 60%.
При бандажном способе пропитки комлевую часть столба и его
нижний торец обмазывают антисептической пастой из водного
раствора уралита или фтористого натрия и затем накладывают на
столб один или два бандажа 1, 2 и подкладку из рубероида 3,
толя, гидроизола или водостойкой бумаги (рис. 4). После наложе-
ния бандажей их укрепляют проволокой и толевыми гвоздями,
а затем края и продольные швы бандажей и подкладку, также
укрепленную толевыми гвоздями, промазывают расплавленным
битумом. Верхний бандаж устанавливают с таким расчетом, чтобы
его край выступал на 10 см выше поверхности земли. Влажность
древесины при пропитке бандажным способом должна быть не
менее 45%.
Установка опор в искусственные основания. Для повышения
срока службы деревянных опор применяют установку опор в при-
ставках, так как в этом случае комлевая часть столбов опор нахо-
дится над поверхностью земли и, следовательно, столбы в меньшей
степени подвергаются гниению.
Наибольшее распространение в настоящее время получили
железобетонные приставки, сведения о конструкции которых даны
в следующем параграфе; находят также применение деревянные
приставки из пропитанных столбов.
23
§ 8. Железобетонные опоры и приставки
На воздушных линиях связи и высоковольтно-сигнальных
линиях автоблокировки все большее распространение получают
железобетонные опоры (стойки), более долговечные и прочные по
сравнению с деревянными опорами.
Железобетонные опоры изготовляют цилиндрической, кониче-
ской и прямоугольной формы. На воздушных линиях железно-
дорожного транспорта преимущественно применяют опоры кони-
ческой формы с предварительно напряженной стальной арматурой,
изготовляемые методом центрифугирования в виде полых кони-
ческих труб (стоек) длиной 6,5; 7,5; 8,5 и 9,5; 10 и 11 м.
Стальной каркас такой железобетонной опоры (стойки) состоит
из продольной арматуры в виде нескольких цилиндрических
стальных стержней из стали переменного профиля, располагаемых
по окружности опоры. Стержни скрепляют сваркой со стальными
обручами из проволоки диаметром 6 мм, которые размещают по
длине каркаса опоры на расстоянии 1 м друг от друга. Подготов-
ленный таким образом каркас обвивают по окружности спиралью
из стальной проволоки диаметром 3 мм и заключают в форму,
внутренние размеры которой равны внешним размерам будущей
железобетонной опоры (стойки). Форму с каркасом устанавливают
на станок, заполняют жидким бетоном и вращают, постепенно
увеличивая число оборотов формы. Бетон под действием центро-
бежной силы равномерно распределяется по стенкам формы, уплот-
няется и в результате получается полая коническая железобетон-
ная труба (стойка) с толщиной стенки 40—45 мм.
На воздушных линиях связи используют конические опоры
с диаметром в вершине 230 мм, а на высоковольтно-сигналь-
ных линиях — с диаметром 170 мм. Коэффициент сбега опор,
характеризующий конусность опоры, равен 1,5 см на 1 м ее
длины.
В табл. 6 в качестве примера приведены основные технические
характеристики некоторых типов конических центрифугированных
опор (стоек), применяемых при строительстве воздушных линий
связи, а на рис. 5, а — общий вид такой промежуточной железо-
бетонной опоры. В табл. 6 указана несущая способность стойки,
т. е. допустимое значение изгибающего момента на уровне закопки
опоры в грунт. Следует иметь в виду, что стойки имеют коническую
форму и поэтому несущая способность их в сечениях, располо-
женных ближе к вершине стойки, меньше, чем у уровня за-
копки.
Примером железобетонных опор, применяемых при строитель-
стве высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки, могут
служить конические опоры (стойки) типов 170/10-2Ж-В,
170/11-2Ж-В и 170/10-ЗЖ-В (рис. 5, б). В обозначении типов опор
цифры 170 означают диаметр опоры в вершине в мм; цифры 10
и 11 — длину опоры в м; 2Ж-В и ЗЖ-В — тип конструкции сталь-
24
ной арматуры в опоре. Коэффициент сбега у этих опор равен 1,5см
на 1 м длины и, следовательно, опора длиной 10 м имеет диаметр
у основания 320 мм, а опора длиной 11м — 335 мм.
Как видно из рис. 5, железобетонные опоры имеют отверстия
под болты для укрепления на опорах арматуры (траверс, подко-
сов), показанной на рисунке пунктиром.
Несущую способность стоек длиной 10 и Им с диаметром в вер-
шине 170 мм можно определить в зависимости от принятой глубины
их за копки в грунт по графику, приведенному на рис. 6.
Поясним способ пользования этим графиком примером.
Пример 1. Определить несущую
способность стоек типов 170/10-2Ж-В и
170/10-ЗЖ-В у уровня их закопки в зем-
лю, если глубина закопки равна 1,7 м.
При длине стойки 10 м и глубине
ее закопки 1,7 м и ее надземная часть
будет равна 8,3 м. Из точки 8,3 м на
оси абсцисс проводим параллельно
оси ординат прямую (см. рис. 6) до
пересечения ее кривыми, характери-
зующими несущую способность стоек
(точки а и Ь). Из точки а опускаем на
ось ординат перпендикуляр и отсчиты-
ваем на оси ординат величину несущей
способности стойки типа 170/10-2Ж-В
у уровня ее закопки. Как видно она
равна 18,2 • 108 Н м (1,86 тс-м). Анало-
гично опустив перпендикуляр на ось
ординат из точки b найдем, что несущая
способность стойки типа 170/10-ЗЖ-В
равна у уровня закопки 23,5-108 Н-м
(2,4 тс-м).
Рис. 6. График для определения несу-
щей способности железобетонной опоры
25
Таблица 6
Тип опоры (стойки) (см. рис. 5, а) Длина, м Диаметр в вершине, мм Несущая способность стойки на уровне закопки Масса стойки, т
Н-м тс. м
TR 6’5 1В 230 6,5 230 23,5-108 2,4 0,51
пв4в- 6,5 230 27,5-108 2,8 0,55
11В-ЙГ 7,5 230 31,4-10» 3,2 0,66
тш 8.5 ПВ 230 8,5 230 36,0-108 3,7 0,86
9,5 230 39,0-108 4,0 0,98
",п> 7,5 230 37,0-108 3,8 0,72
|ПВ4я- 8,5 230 41,0-10s 4,2 0,92
шв^ 9,5 230 44,0- 10s 4,5 1,05
Таблица?
Тип пристав- ки Расчетный изгибающий момент, Н-м Размеры попе- речного сече- ния aXh, см (см. рис. 7, а) Масса приставки, кг, при длине, м
перпендикулярно линии вдоль линии 2,8 3,0 3,2 3,5
1 шт. 2 шт. 1 шт. 2 шт.
ПР-0,6 5,9-108 17,2-108 4,9-108 9,8 • 108 17Х 14 169 179 — —
ПР-0,8 7,8-108 27,0-10s 5,6-108 11,2-10» 17Х 14 — 179 190 —
ПР-1,2 11,8-108 43,0-108 6,0-108 12,0-108 20Х 14 — 210 224 —
ПР-2,0 19,6-108 67,0-103 9,8-108 19,6-103 20Х 14 — 224 245
26
Железобетонные приставки 'СЧ?
к деревянным опорам воздуш- ^______________
ных линий применяют не только --------**_________
для продления срока службы ______—’—1—
деревянных столбов, но и при N—______-------------—
необходимости увеличения дли- S)
ны опор в местах перехода _/ ----------------- ------_jjj-
линии через железные и шос- -— ----
сейные дороги. Правилами Ми- ’
нистерства связи СССР при при-
менении приставок на линиях Рис- 7' Железобетонные приставки
связи типов У и ОУ допускает-
ся подвеска более 24 проводов.
На линиях связи получили распространение приставки прямо-
угольного сечения типа ПР (рис. 7, а) и таврового сечения, а на
высоковольтных линиях трапецеидального сечения — типа ПТ
(рис. 7, б).
В качестве примера в табл. 7 даны основные размеры приставок
типа ПР и их расчетный изгибающий момент (несущая способ-
ность).
Приставки ПТ-0,6 и ПТ-0,8 имеют размеры а, b и h (см.
рис. 7, б) 100x140x170 мм, а приставки ПТ-1,2, ПТ-1,7 и
ПТ-2,2 — соответственно 100x180x220 мм. Изготовляются эти
приставки длиной от 3,0 до
4,25 м.
В зависимости от количества
подвешиваемых на линии связи
проводов и типа линии опоры
устанавливают в одной (рис. 8,а)
или в двух (рис. 8, б) пристав-
ках, располагая их перпендику-
лярно оси линии.
На высоковольтно-сигналь-
ных линиях автоблокировки
промежуточные опоры устана-
вливают в двух приставках, а
на всех сложных опорах — по
одной к каждому из столбов.
Скрепляют приставки со стол-
бом при помощи проволочных
хомутов, при этом в нижней
части приставок устанавливают
железобетонный или деревян-
ный вкладыш, увеличивающий
устойчивость опоры.
Подземную (комлевую) часть
железобетонных опор и приста-
вок для предотвращения их
27
разрушения от воздействия блуждающих токов и находящихся
в земле химических веществ обмазывают на длине 2 м битумной
мастикой. Толщина слоя мастики 4—5 мм. После припасовки
к опоре приставок битумной мастикой покрывают и детали под-
земного крепления.
§ 9. Изоляторы
Для обеспечения высокой электрической изоляции проводов
воздушных линий друг от друга и относительно земли их укреп-
ляют на изоляторах. Наибольшее распространение на воздушных
линиях связи получили изоляторы типа ТФ (телефонные фарфоро-
вые), обладающие большим электрическим сопротивлением, ма-
лыми диэлектрическими потерями и высокой механической проч-
ностью. Применяются также стеклянные изоляторы типа ТСМ
(телефонный стеклянный малощелочной).
Т а б л и ц а 8
Тип
изоля-
тора
Основные размеры
изоляторов (см. рис. 9, а);
мм
Изолятор
для подвески проводов
Разрушаю-
щее усилие
на срез
головки,
Н (кгс),
не менее
ТФ-20 108 75
ТСМ-18
ТФ-16
ТСМ-16
108
86
86
83
61
72
ТФ-12 67 49
20
22
18
20
15
Стальных диаметром
5 мм и сталеалюминиевых
марки АС-16
То же
Стальных, биметалличе-
ских и медных диаметром
4 и 3 мм и сталеалюминие-
вых марки АС-10
Для всех проводов диа-
метром 3 мм и менее на ли-
ниях местной связи
7850 (800)
7850 (800)
5900 (600)
2940 (300)
Н D di
Фарфоровые изоляторы изготовляют из лучших сортов глины.
Для того чтобы поверхность изоляторов в меньшей степени под-
вергалась загрязнению, легко очищалась при периодической
чистке и на ней не задерживалась влага, ее покрывают слоем
белой глазури. Для изготовления стеклянных изоляторов при-
меняют сорта стекла, обладающие высокой термической стойкостью
к резким температурным изменениям и не подвергающиеся выще-
лачиванию. Форма и геометрические размеры изоляторов типа
ТФ показаны на рис. 9, а.
Для того чтобы уменьшить утечку тока по поверхности изоля-
торов, их делают двухъюбочными. Такая конструкция изолятора
удлиняет путь тока утечки с провода на штырь или крюк и, кроме
28
того, при дожде внутрен-
няя юбка изолятора ос-
тается сравнительно су-
хой и, следовательно, име-
ет большее поверхност-
ное сопротивление, чем на-
ружная поверхность изо-
лятора. Внутри изолятора
имеется винтовая нарезка
для укрепления его на
штыре или крюке.
Данные об основных
размерах изоляторов ти-
пов ТФ и ТСМ, области
Рис. 9. Изоляторы фарфоровые
их применения и значение
разрушающего усилия на срез головки, которые они должны
выдерживать, приведены в табл. 8. Электрические сопротивле-
ния изоляторов различных типов указаны ниже:
Изолятор типа . . . ТФ-20 ТФ-16 ТФ-12 ТСМ-18 ТСМ-16
Электрическое сопро-
тивление, МОм .... 50 000 40 000 20 000 5000 4000
Большое отличие в электрическом сопротивлении фарфоро-
вых и стеклянных изоляторов требует различной методики его
измерения. Электрическое сопротивление изоляторов ТФ изме-
ряют в ванне с водой при относительной влажности окружающего
воздуха не более 65%. При этом перед проведением измерения
изоляторы погружают в ванну головкой вниз так, чтобы вода не
доходила до края изолятора на 2 см; на такой же уровень наливают
воду внутрь изолятора по обе стороны внутренней юбки. Электри-
ческое сопротивление стеклянных изоляторов измеряют в шкафу
влажности при относительной влажности воздуха 100%.
На вводе проводов в здания оконечных и усилительных пунк-
тов, а также для оконечной заделки проводов на кабельных
опорах применяют вводные изоляторы типа ВБ (вводный большой)
для проводов диаметром 4 и 5 мм (рис. 9, б) и ВМ (вводный малый)
для проводов диаметром 3 мм.
29
ТаблицаЭ
Тип изолятора Рисунок Основные размеры, Мм Номинальное напряжение, кВ
и D d
ШС-6 10, а 90 120 25 6
ШС-10 10, а 105 140 26 10
ШЖБ-10 10, б 119 212 26 10
ШД-20 10, в 190 185 32 20
На деревянных опорах высоковольтно-сигнальной линии авто-
блокировки в районах с отсутствием загрязнения воздуха про-
мышленными отходами, а также при отсутствии отложений на
поверхности изоляторов солей (т. е. вдали от морей) провода
силовой цепи подвешивают на изоляторах типов ШС-6 и ШС-10
(рис. 10, а). На линиях с железобетонными опорами, на цепях
продольного электроснабжения, подвешенных на опорах контакт-
ной сети, а также на линиях с деревянными опорами, проходящих
вблизи морей и в районах активного загрязнения воздуха промыш-
ленными отходами для повышения грозоустойчивости линии,
провода силовой цепи, подвешиваемые на траверсах, закрепляют
на изоляторах типа ШЖБ-10 (рис. 10, б), а на верхушечных
штырях — на изоляторах типа ШД-20 (рис. 10, в). Сигнальные
провода подвешивают на телефонных изоляторах типа ТФ-20.
Основные данные о высоковольтных изоляторах приведены
в табл. 9. Буквы в обозначениях высоковольтных изоляторов
означают: Ш — штырьевой, С — сетевой, ЖБ — для железобетон-
ных опор, Д — условный тип «Дельта»; цифры — их номиналь-
ное электрическое напряжение (кВ).
§ 10. Крюки, штыри и траверсы
Крюки (рис. 11), применяемые на воздушных линиях связи
для укрепления изоляторов, изготовляют из круглой стали.
Основные размеры и область применения крюков приведены
в табл. 10.
Таблица 10
Тип крюка Размеры, мм (см. рис 11) Масса крюка, кг Применяются для укрепления изоляторов типа
D Di L н
КН-20 20 16 210 150 1,05 ТФ-20 и ТСМ-18 на угловых
опорах
КН-18 18 16 210 150 0,85 ТФ-20 и ТСМ-18 на промежу-
точных опорах
КН-16 16 15 170 НО 0,5 ТФ-16 и тем-16
КН-12 12 12 130 80 0,21 ТФ-12
30
Буквы КН в обозначении
крюков означают — крюк для
изоляторов низкого напряже-
ния, а цифры 20, 18, 16 и 12—
диаметр круглой стали, из ко-
торой крюк изготовлен.
Штыри (рис. 12, а), приме-
няемые для укрепления изоля-
торов при подвеске проводов
на траверсах, изготовляют из
круглой стали. Типы штырей,
применяемых на линиях связи
и высоковольтно-сигнальных
линиях автоблокировки, при-
ведены в табл. 11.
На высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки для
подвески сигнальных проводов используются применяемые на
линиях связи штыри ШТ-2Д, а также штыри ШНР-2, устанавли-
ваемые на накладках в местах разреза сигнальных проводов.
Для подвески высоковольтных проводов на траверсах сечением
80x100 мм используют штыри типа ШВ-1Д, а на круглых тра-
версах, устанавливаемых на переходных опорах удлиненных
пролетов, — типов ШУ-22Д и ШУ-24Д. Штыри ШВП-1Ж устанав-
ливают на накладках. Для крепления изоляторов ШД-20 на ого-
ловниках железобетонных опор используют штыри типа ШН-2Ж-
Для подвески верхнего высоковольтного провода на деревянных
опорах для изоляторов типов ШС-6 и ШС-10 находят применение
верхушечные штыри, приведенные на рис. 12, б, укрепляемые
на опоре при помощи глухарей. При установке изоляторов типа
Рис. 12. Штыри
31
ЩД-20 и на железобетонных опорах применяют удлиненные
верхушечные штыри (рис. 12, в). Согнутые под углом 10° (см.
рис. 12, б) и 13° (см. рис. 12, в) используют для установки на
А-образных и АП-образных деревянных опорах.
На воздушных линиях связи и высоковольтно-сигнальных
линиях автоблокировки наибольшее распространение получили
деревянные траверсы, изготовляемые преимущественно из сосно-
вой древесины, а также из лиственницы, дуба, ели и кедра.
Таблица 11
Условное обозначение штыря Размеры, мм (см. рис. 12, а) Масса шты- ря с гайкой и шайбой, кг
d 4, d2 а С h
ШТ-20Д М16 16 19 120 40 120 0,52
ШТ-16Д М16 16 19 120 40 100 0,45
ШТ-12Д М12 12 12 120 40 80 0,29
ШТ-20УД М20 16 25 125 40 120 -
ШТ-20С М16 16 19 28 24 120 0,34
ШТ-16С М16 16 17 28 24 100 0,28
ШТ-12С М12 12 12 20 16 80 0,14
ШТ-20НК М22 16 25 35 30 120 0,65
ШТ-20НС М18 16 23 30 25 120 0,48
ШНР-2 * М22 16 30 40 36 120 0,57
ШВ-1Д * М20 21 35 125 32 130 0,80
ШВП-1Ж * М22 21 40 50 36 130 0,77
ШУ-22Д * М22 20 42 250 100 130 1,35
ШН-2/К * М25 25 50 40 30 210 0,95
ШУ-24Д * М24 20 48 250 100 130 1,54
* Штыри для высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки.
Примечание. В условных обозначениях штырей для линии связи буквы ШТ
или П1 означают штырь, буква Д или С. что они предназначены для деревянных или
стальных траверс, буквами НК обозначены штыря, устанавливаемые иа контрольных
накладках или вводных кронштейнах, буквами НС — штыри для Г-образных кронштей-
нов и накладок для скрещивания проводов, а буквой У — усиленные штыри для удли-
ненных пролетов и для угловых опор на линиях типов У и ОУ. Цифры 20, 16 и 12 озна-
чают, что штырн соответственно предназначены для укрепления изоляторов ТФ-20 или
ТСМ-18, ТФ-16 или ТСМ-16 и ТФ-12.
32
Изготовляют деревянные траверсы из брусьев сечением
80x100 мм. Длина траверс зависит от их назначения и числа
подвешиваемых на них проводов. Так, восьмиштырная траверса
(рис. 13) для воздушных линий связи имеет длину 2500 мм, тра-
версы для подвески двух проводов силовой цепи автоблокировки —
1200 мм, шести сигнальных проводов — 1900 мм и т. п.
Верхняя кромка траверсы имеет два скоса 20x20 мм, что
облегчает чистку внутренних поверхностей изоляторов и умень-
шает поверхность для оседания на кромке снега.
При изготовлении траверс в них высверливают отверстия для
установки штырей и болтов, крепящих траверсы к опоре, а также
отверстия для укрепления подкосов, удерживающих траверсу
в горизонтальном положении. Затем для защиты от гниения тра-
версы пропитывают антисептиком.
§11. Арматура для скрещивания проводов
телефонных цепей и оборудования контрольных опор
Скрещивание проводов телефонных цепей при подвеске прово-
дов на крюках осуществляют при помощи Г-образных кронштей-
нов типа КС, изготовляемых из полосовой стали шириной 40 мм и
толщиной 6 или 8 мм. Как видно из рис. 14, скрещивание проводов
двухпроводной цепи, т. е. перемена этих проводов местами при
применении Г-образных кронштейнов, осуществляется на протя-
жении двух смежных пролетов. Такое скрещивание называют
пролетным.
При подвеске стальных проводов а, б на траверсах скрещивание
их также осуществляют в пролетах, используя для этой цели
подвесные крюки типа КПД (рис. 15) из круглой стали диаметром
18; 16 или 12 мм.
Провода а, б цветных уплотненных цепей (медных или биметал-
лических) при подвеске их на траверсах скрещивают при помощи
накладок типа НД (рис. 16). Накладка состоит из двух стальных
планок шириной 60 мм и толщиной 10 мм, соответственным образом
изогнутых и имеющих отверстия для установки штырей и крепя-
щего болта. У накладок для деревянных траверс планки соединены
друг с другом приваренной к ним стальной поперечной пластиной
сечением 40x8 мм. Как видно из рис. 16, скрещивание проводов
на накладке осуществляется не в пролете, а в точке (на опоре).
Такое скрещивание называют точечным.
Точечное скрещивание проводов менее экономично, но оно
вносит меньшие конструктивные неоднородности в двухпроводные
телефонные цепи и, следовательно, в меньшей степени снижает
переходное затухание между цепями.
Для удобства разъединения и соединения однопроволочных
проводов при проведении испытаний и отыскании повреждений
цепей провода на контрольной опоре соединяют при помощи
2 Марков М. В. 33
Рис. 14. Скрещивание проводов при
помощи Г-образных кронштейнов
Рис. 16. Скрещивание прово-
дов на накладках
Рис. 17. Контрольные сжимы
Рис. 15. Скрещивание проводов при по-
мощи подвесных крюков
Рис. 18. Крепление проводов на контрольной опоре
34
контрольных сжимов (рис. 17, а). Для многопроволоч-
ных сталеалюминиевых проводов применяют контрольный сжим
(рис. 17, б) из алюминиевого сплава.
Для оконечной заделки проводов на контрольных опорах
воздушных линий связи при подвеске проводов на крюках исполь-
зуют контрольные кронштейны (рис. 18, б), а на
линиях с траверсами — контрольные накладки (рис. 18, а).
Глава 3
ОБОРУДОВАНИЕ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
§12. Сведения о кабельных вставках
в воздушные линии связи
При прохождении трассы воздушной линии связи по террито-
рии крупных станций, железнодорожных узлов и крупных насе-
ленных пунктов в эти линии делают кабельные вставки. Кабельные
вставки делают также при пересечении водных преград, линий
электропередач, электрифицированных железных дорог и в же-
лезнодорожных тоннелях. Ввод воздушных линий в здания домов
связи, усилительных и оконечных пунктов, как правило, осуще-
ствляется кабелем.
Электрические характеристики кабельных цепей значительно
отличаются от характеристик цепей воздушной линии. Цепь с одной
или несколькими кабельными вставками становится неоднородной
со всеми нежелательными явлениями (волнообразный характер
характеристического сопротивления и затухания составной цепи,
увеличение рабочего затухания этой цепи, дополнительное влия-
ние между цепями и т. п.). Для того, чтобы включение в цепи
воздушных линий кабельных вставок заметно не снижало качество
связи, по составным цепям производят согласование волновых
сопротивлений кабельных цепей с волновым сопротивлением цепей
воздушной линии. Это согласование осуществляется при помощи
согласовывающих автотрансформаторов или пупинизации кабель-
ных цепей.
Используя согласовывающие автотрансфор-
маторы, производят согласование волновых сопротивлений
цепей, уплотненных токами высокой частоты, устанавливая их
в стыках воздушной линии с кабельной вставкой, а при кабельном
вводе уплотненных цепей в оконечные и усилительные пункты —
в стыке воздушной цепи с кабельной вставкой и на станционном
конце кабельной цепи.
Принципиальная схема согласовывающего автотрансформа-
тора приведена на рис. 19. Входное сопротивление такого транс-
форматора со стороны, предназначенной для включения цепей из
2* 35
/II 0-
Рис. 20. Согласовывающее устройство типа СУЛ
цветного металла, 550 Ом, а для стальных уплотненных цепей —
800 Ом. Со стороны кабельной вставки входное сопротивление
автотрансформатора в зависимости от типа кабеля может быть
140 или 180 Ом. Включенный в среднюю точку автотрансформатора
конденсатор С позволяет в процессе эксплуатации проводить
измерение цепей постоянным током без выключения автотрансфор-
матора.
Промышленность изготовляет согласовывающие
устройства СУЛ (согласовывающее устройство линейное)
и СУС (согласовывающее устройство станционное). Согласовываю-
щее устройство типа СУЛ (рис. 20) содержит два согласовывающих
автотрансформатора, предназначенных для включения двух уплот-
ненных цепей. Эти трансформаторы заключены в стальной герме-
тический кожух, снабженный четырьмя проходными изоляторами 1
для подключения проводов воздушной линии, муфтой 2 для
включения кабеля и скобами 3 для укрепления устройства на
вводной кабельной опоре. Станционное согласовывающее устрой-
ство СУС отличается от СУЛ только отсутствием стального кожуха.
Второй метод согласования волновых сопротивлений воздуш-
ных цепей из цветного металла, уплотненных токами высокой
частоты, и кабельных цепей заключается в искусственном увеличе-
нии индуктивности кабельных цепей, благодаря которому увели-
чивается модуль и уменьшается угол волнового сопротивления
кабельной цепи. Искусственное увеличение индуктивности кабель-
ных цепей носит название пупинизации. Пупинизация
цепей кабельных вставок позволяет не только согласовать их
волновое сопротивление с волновым сопротивлением цепей воздуш-
ной линии, но и уменьшить примерно в 2 раза километрическое
затухание кабельных цепей.
36
При кабельных вставках в воздушную линию длиной более
1,5 км иногда применяют пупинизацию кабельных цепей, в которые
включают неуплотненные цепи воздушных линий, предназначен-
ные только для передачи токов тональных частот. В этих случаях
пупинизация также улучшает согласование волновых сопротивле-
ний воздушных и кабельных цепей и уменьшает километрическое
затухание последних.
При вводе цепей из цветного металла, уплотненных в полосе
частот до 150 кГц, в усилительные пункты необходимо проводить
мероприятия, исключающие самовозбуждение промежуточных
усилителей ВЧ и взаимное влияние усилителей, установленных
на разных уплотненных цепях.
Известно, что для предотвращения самовозбуждения промежу-
точного усилителя или появления значительных искажений от
обратной связи необходимо, чтобы затухание для токов высокой
частоты в цепи обратной связи (с выхода усилителя на его вход)
было на 22—26 дБ (2,5—3,0 Нп) выше усиления данного усилителя.
В аппаратуре В-12-2, применяемой для уплотнения цепей из
цветного металла, используют усилители, усиление которых
достигает 78 дБ (9 Нп) и, следовательно, переходное затухание
с выхода на вход цепи в усилительном пункте должно быть не
менее 100 дБ (11,5 Нп).
Переход токов с выхода на вход промежуточного усилителя,
как это показано на рис. 21, может происходить по трем путям:
непосредственно через провода данной уплотненной цепи (путь 1);
через пучок проводов, подвешенных на общих опорах с данной
уплотненной цепью (путь 2); через пучок проводов, подвешенных
на опорах соседних линий связи, когда они проходят параллельно
с данной линией (путь 5).
Если в усилительный пункт введено несколько уплотненных
цепей, то наблюдается переход токов помех с выхода усилителя
одной цепи на входы усилителей соседних цепей. В этом случае
переходное затухание между входом одного усилителя и входом
любого другого усилителя не должно быть меньше 120 дБ (14 Нп).
Для увеличения переходного затухания устраивают отдельные
линии для входа проводов в усилительный пункт 1 и выхода про-
водов из него (рис. 22) и осуществляют ввод проводов в здание
кабелем 2. При этом расстояние между кабельными опорами 3
входа и выхода должно быть не менее 24 м. Расстояние I между
линиями входа и выхода зависит от длины сближения линий L
и типа аппаратуры уплотнения и определяется расчетом. Воздуш-
ный ввод проводов допускается при наличии только одной цепи
цветного металла, уплотненной до 150 кГц.
В дополнение к этим мероприятиям для устранения заметного
влияния с выхода усилителя на его вход через соседние телефон-
ные и телеграфные цепи, находящиеся на опорах той же воздушной
линии, в цепи этих линий включают запирающие катушки ЗК-
Такие же катушки подключают к проводам соседних линий связи,
37
Рис. 22. Схема подходов воз-
душной линии к усилительному
пункту ВЧ
если они идут параллельно данной линии на сравнительно близком
расстоянии (до 20 м).
Запирающая катушка ЗК (рис. 23) состоит из
двух полуобмоток Wi и w2, намотанных на общем кольцевом (то-
роидальном) сердечнике из материала с высокой магнитной прони-
цаемостью. Индуктивность каждой полуобмотки катушки около
12 мГ. Каждую полуобмотку катушки включают в один из прово-
дов двухпроводной цепи так, что при передаче по цепи рабочих
токов возникающие в сердечнике катушки магнитные потоки
и Ф2 (рис. 23, а) взаимно уничтожаются и катушка практически
не вносит затухания в цепь. При прохождении же по обеим полу-
обмоткам индуктированных в обоих проводах токов помех одного
направления магнитные потоки и Ф2 (рис. 23, б), возникающие
в сердечнике, складываются и, создавая большое индуктивное
сопротивление, вносят для высокочастотных токов помех затуха-
ние 17—35 дБ (2—4 Нп).
При включении запирающих катушек в однопроводные теле-
графные цепи обе полуобмотки катушки предварительно соединяют
параллельно. В этом случае индуктивность катушки не компен-
сируется, но вносимое катушкой затухание для рабочих токов
телеграфной передачи невелико (около 50 Гц) из-за низкой частоты
этих токов. Индуктированным токам ВЧ и в этом случае катушка
оказывает большое затухание.
Рис. 23. Принципиальная схема запирающей катушки
38
§ 13. Оборудование воздушных линий связи
Кроме согласовывающих автотрансформаторов и запирающих
катушек, к оборудованию воздушных линий связи относятся
шкафы магистральной связи и кабельные ящики.
Шкафы магистральной связи ШМС (рис. 24, а) устанавливают
у кабельных опор в стыке магистральной воздушной линии связи
с кабельной вставкой в нее. В шкафу размещают кабельные
боксы или кабельные оконечные муфты, приборы защиты от
атмосферных перенапряжений и влияния линий сильного тока
(предохранители, разрядники, дренажные катушки), а при наличии
на воздушной линии связи цепей, уплотненных токами высокой
частоты, — согласовывающие устройства (СУЛ, пупиновские
ящики) и запирающие катушки.
Корпус шкафов ШМС изготовляют из листовой и уголковой
стали. Внутри шкаф разделен вертикальной перегородкой 3 на
два отделения: большое и малое. Оба отделения закрываются
дверцами, причем дверца малого отделения запирается изнутри,
а большого — снаружи. Внутренние стенки корпуса шкафа и
внутренние стороны дверец облицованы теплоизоляцией. В шкафу
предусмотрены вентиляционные отверстия 7.
Кабели вводятся в шкаф через предусмотренные для этой цели
в днище шкафа отверстия 2. В отверстиях по числу вводимых
кабелей укрепляют стальные защитные трубы, концы которых
заглубляют в землю на глубину 300 мм. Ввод в шкаф проводов
воздушной линии осуществляют через верхнюю горловину шкафа,
на которой укреплен металлический желоб, соединяемый при
установке шкафа с деревянным. Кабельные боксы 4 размещают
в большом отделении шкафа, а при применении вместо боксов
кабельных муфт их устанавливают в малом отделении, укрепляя
на раме /. Разрядники 6 типа Р-350 и предохранители 5 устанавли-
вают в верхней части большого отделения. Если взамен разрядни-
ков Р-350 предусматривается установка мощных разрядников
РБ-280, то их размещают в малом отделении шкафа на предусмот-
ренных для этой цели полках. Согласовывающие устройства,
дренажные и запирающие катушки располагают на полках в боль-
шом отделении шкафа.
Изготовляют шкафы нескольких типов, различающихся раз-
мерами и назначением. Монтаж шкафа выполняется на заводе
в соответствии с заказом на элементы его оборудования. Устанав-
ливают шкаф у кабельной опоры на двух железобетонных стойках
на высоте 200 мм от поверхности земли; расстояние между осью
шкафа и осью столба кабельной опоры 750 мм.
Аналогичные кабельные шкафы типа УКМШ (устройство
кабельное междугородное шкафное) используют на линиях связи
Министерства связи. Внешний вид этого шкафа показан на
рис. 24, б. Устанавливают эти шкафы около нижней части кабельной
опоры на брусьях, железобетонных приставках или на фундаменте.
39
а
Рис. 24. Общий вид шкафов ШМС и УКМ1И
А~А
Рис. 25. Кабельный ящик ЯКГ-10Х2 и
плинт с приборами защиты
Рис. 26. Кабельный ящик Я КМ для
междугородней связи
Кабельные ящики применяют для установки в стыке воздуш-
ной линии и кабельной вставки на сетях местной телефонной
связи, а также устанавливали на воздушных линиях дальней
связи до разработки шкафа ШМС.
На сетях местной телефонной связи получили распространение
кабельные ящики типов ЯКГ-10Х2 и ЯКГ-20х2. В обозначении
типа ящика буквы означают: Я — ящик, К — кабельный, Г —
городской, а цифры 10x2 и 20x2 — количество пар кабеля, на
которое рассчитан ящик.
На рис. 25, а дан эскиз кабельного ящика типа ЯКГ-10Х2
(с приборами защиты), из которого видно, что ящик состоит из
корпуса 1 с откидной крышкой 3, изготовляемых из листовой стали.
41
Внутри корпуса размещены скобы для крепления десятипарного
бокса 2 с фарфоровым или пластмассовым плинтом 4. Установлен-
ный в боксе плинт (рис. 25, б), кроме винтов для подключения
изолированных проводников, идущих от проводов воздушной
линии и перьев, на которых распаивают жилы кабеля, содержит
приборы защиты — плавкие предохранители и угольные разряд-
ники.
В дне корпуса предусмотрены отверстия для ввода кабеля
в бокс и ввода изолированных проводников от проводов воздушной
линии. Для крепления на кабельной опоре кабельный ящик снаб-
жен скобами.
Кабельный ящик ЯКГ-20х2 отличается от кабельного ящика
ЯКГ-10Х2 увеличенными размерами и тем, что в нем установлен
бокс с двумя десятипарными плинтами.
Находящиеся в эксплуатации на кабельных вводах и вставках
существующих воздушных линий дальней связи кабельные ящики
типа ЯКМ (М — междугородный) предназначены для разделки
в них кабелей емкостью 4 или 6 четверок и более. Разрез кабель-
ного ящика на четыре четверки приведен на рис. 26. Такой кабель-
ный ящик состоит из стального корпуса 1 с двойными стенками
с двумя дверцами, открывающимися в противоположные стороны
(на рис. 26 дверцы не показаны). Внутри корпуса укреплена рама,
на которой размещены цоколи защитных приборов (предохраните-
лей и разрядников). В дне ящика имеется воронка 3, через которую
вводят кабель и разделывают в ящике в оконечной кабельной
муфте 2. Внутренний монтаж в кабельном ящике производят
проводом типа ПР сечением 1—1,5 мм2. Вывод этих проводов для
соединения с проводами воздушной линии производят через
верхнее отверстие кабельного ящика при помощи деревянного
желоба.
§ 14. Оборудование высоковольтно-сигнальных линий СЦБ
Силовые трансформаторы. Электропитание устройств автома-
тики и телемеханики на перегонах и малых станциях осуществля-
ется от линейных силовых трансформаторов
типа ОМ, подключаемых к высоковольтно-сигнальным линиям
СЦБ (ВСЯ СЦБ).
Трансформаторы типа ОМ (однофазный с масляным охлажде-
нием) служат для понижения напряжения высоковольтной линии
с 6 или 10 кВ до напряжения 230 или 115 В (трансформаторы
с напряжением обмотки низкого напряжения 115 В применяются
в отдельных случаях при реконструкции). Предназначены они для
наружной установки в пунктах питания. Номинальная мощность
трансформаторов типа ОМ, выпущенных до 1972 г. и широко
эксплуатируемых на сети дорог, составляет 0,66; 1,2; 4 и
10 кВА.
42
Рис. 27. Общий вид и схема обмоток трансформатора типа ОМ
Трансформатор типа ОМ (рис. 27, а) состоит из корпуса 7,
крышки 2, выводов 3 обмотки высокого напряжения ВН, выводов 4
обмотки низкого напряжения НН, верхней пробки 5, скобы для
крепления к опоре 6, болта для подключения заземления 7,
пробки для спуска масла 8.
Вторичная обмотка НН трансформатора ОМ (рис. 27, б)
секционирована и имеет пять выводов: al, а2, xl, х2, хЗ, которые
позволяют получить номинальное напряжение на низкой стороне
при изменении напряжения в высоковольтной линии в пределах
-|-5 и —15% номинального высокого напряжения. Так, номиналь-
ное напряжение 230 В на вторичной обмотке можно обеспечить
путем подключения к следующим выводам трансформатора:
Первичное напряже-
ние, В.............. 6300 6000 5700 5400 5150
Выводы вторичной об-
мотки ..............а2—хЗ а2—х2 а2—xl al—х2 al—xl
В настоящее время промышленностью выпускаются герметизи-
рованные трансформаторы типа ОМ мощностью 0,63 и 1,25 кВ-А
(рис. 28). Наличие воздушной подушки над маслом в этих трансфор-
маторах позволяет эксплуатировать их при перепадах температуры
Рис. 28. Трансформатор ОМ-1,25
43
Рис.29. Внешний вид и схема включения обмоток трансформаторов ОМ-4 и ОМ-10
окружающей среды от —45 до 4-40° С без увеличения внутреннего
давления, опасного для трансформатора. В последние годы на
новых трансформаторах устанавливают воздухоосушители. Кроме
того, они имеют лучшие изоляционные характеристики, меньшие
потери, массу и габариты.
В высоковольтную линию с напряжением 6 или 10 кВ транс-
форматор ОМ включают так, чтобы каждая из трех фаз линии была
нагружена приблизительно одинаково. Практически трансформа-
тор включают в крайние провода, расположенные на траверсах,
но поскольку через каждые 3 км места расположения проводов
при скрещивании меняются, то включение их в каждую фазу
чередуется.
У более мощных линейных силовых трансформаторов типов
ОМ-4 и ОМ-Ю секционированы первичная ВН и вторичная НН
обмотки (рис. 29). На вторичной обмотке этих трансформаторов
можно получить два напряжения: 230 и 400 В.
При больших нагрузках используются силовые транс-
форматоры типа ОМС (однофазный силовой с масляным
охлаждением). Выпускаются два типа трансформаторов: ОМС-5/10
и ОМС-10/10 (рис. 30) соответственно мощностью 5 и 10 кВ-A на
первичное напряжение 6 или 10 кВ и вторичное напряжение 460
и 230 В.
При подключении трансформаторов этого типа к линии с напря-
жением 6 или 10 кВ необходимо установить перемычку А4—АЗ.
Если напряжение в линии на 5% выше или ниже, то перемычки
устанавливают соответственно на выводы АЗ—А2 или А5—А4.
На вторичной обмотке напряжение 230 В получается при установке
перемычек х2—х1 и а2—al, а напряжение 400 В — при соединении
у2—у1.
У трансформаторов ОМС-Ю/Ю секционированы первичная и
вторичная обмотки (рис. 30, а), а у трансформаторов ОМС-5/10 —
только обмотка низкого напряжения (рис. 30, б). Такое секциони-
рование позволяет на вторичной обмотке трансформаторов этого
типа получить напряжения 230 и 460 В.
44
При электротяге переменного тока для постоянного и резерв-
ного устройств СЦБ от проводов автоблокировки и ДПР 27,5 кВ,
подвешиваемых на опорах контактной сети, применяются спе-
циальные однофазные комплексные трансформаторные подстанции
КТПОС, представляющие собой металлический шкаф с двумя
камерами. В каждой камере установлен трехобмоточный транс-
форматор типа 3HOM-35-65 (рис. 31) мощностью 1200 В-А,
у которого обратным проводом служит тяговый рельс, к кото-
рому подключен второй заземленный конец высоковольтной
обмотки трансформатора. Первичное напряжение трансформатора
3HOM-35-65 27,5 кВ. Трансформатор 3HOM-35-65 имеет две
вторичные обмотки: 100 и 127 В.
При питании устройств электрической централизации малых
станций от высоковольтных линий (ВСЛ СЦБ) применяют пони-
жающие силовые трансформаторы типа ТМ
(рис. 32) на высокое напряжение 6 или 10 кВ и номинальную
мощность 10; 30 и 50 кВ-А; на вторичной обмотке этих трансфор-
маторов можно получить два напряжения: 230 и 400 В. Для
лучшего отвода тепла между слоями обмоток, а также между
обмотками высокого ВВ и низкого НН напряжений имеется си-
стема масляных каналов.
Обмотки высокого напряжения трансформатора ТМ соединены
звездой и каждая имеет по три вывода: х, у и г. Концы ответвлений
соединены с контактами трехфазного переключателя, рукоятка
которого выведена на крышку трансформатора. Переключатель
имеет три позиции: при первой позиции замыкаются выводы
обмоток xl, yl, zl, при второй — х2, у2, z2 и при третьей — хЗ,
уЗ, гЗ. Позиции можно переключать только при отключенном
трансформаторе от сети высокого и низкого напряжений. Низко-
вольтные обмотки трансформатора ТМ соединены звездой и имеют
нулевой вывод.
Разъединители. Секционирование ВСЛ СЦБ осуществляется
разъединителями. При напряжении высоковольтной линии 6 кВ
применяются разъединители ТВ-102А, а при напряжении 10 кВ —
ТВ-102В, РЛНД-Юс, РЛНД-10.
На рис. 33 показан трехполюсный разъедини-
тель ТВ-102А, который состоит из трех самостоятельных
полюсов. Каждый из полюсов состоит из двух неподвижных
изоляторов / и одного укрепленного на подшипнике подвижного
изолятора 2. Подвижные части всех трех полюсов соединены при-
водным валом 3. Для управления разъединителем в его комплект
входит ручной рычажный привод, соединяемый с валом разъеди-
нителя тягой 4.
Более совершенным является разъединитель РЛНД-10с.
Комбинированные предохранител и-p а з ъ-
единители типа ПКН предназначены для защиты
линейных трансформаторов ОМ при коротком замыкании в цепи
низкого напряжения. Предохранители типа ПКН комбинирован-
45
Рис. 30. Трансформаторы
ОМС-Ю/10 и ОМС-5/10
Рис. 31. Трансформатор
3HOM-35-65
Рис. 32. Крышка и схема включения
обмоток трансформатора типа ТМ
46
ними называют потому,
что они одновременно слу-
жат разъединителями и
с их помощью в случае
надобности “можно отклю-
чить трансформатор ОМ
от силовой цепи, так как
высоковольтная обмотка
трансформатора присоеди-
няется к проводам сило-
вой цепи через предохрани-
тели ПКН-6 или ПКН-10
(6 или 10 кВ).
Предохранитель ПКН-6
(рис. 34) состоит из фар-
Рис. 33. Трехполюсный разъединитель
ТВ-102А
форового корпуса 1 с вмон-
тированными в него неподвижными контактными губками 2 и
пластмассовой крышки 4. На внутренней стороне крышки уста-
новлены две скобы, в которые вставляется предохранитель,
состоящий из бакелитовой трубки 3 с латунными наконечниками
и плавкой вставки из константановой или медной проволоки.
При закрытии крышки трубка своими латунными наконечни-
ками врубается в находящиеся в корпусе контактные губки
и таким образом обмотка трансформатора ОМ присоединяется
к проводам силовой цепи. Включение и выключение ПКН можно
осуществлять с земли при помощи бамбуковой штанги с крючком
на конце, который вставляется в ушко 5, укрепленное на наружной
стороне крышки. Крепление ПКН на силовой опоре осуществля-
ется скобой 6. В боковых
стенках корпуса предохра-
нителя сделаны два отвер-
стия для ввода проводов
от силовой цепи к клем-
мам трансформатора.
Кабельные муфты и
ящики. Оконечные
кабельные муфты
устанавливают на опорах
высоковольтно - сигналь-
ных линий СЦБ в местах
стыка проводов силовой
цепи с жилами кабельной
вставки.
На рис. 35 показана
применяемая для этой це-
ли муфта Фирсова. Такая
муфта изготовляется из
листовой стали с тремя от-
Рис. 34. Разрез комбинированного предохра-
нителя ПКН-6
47
Рис. 35. Оконечная кабельная муфта
Рис. 36. Кабельный ящик для высоко-
вольтно-сигнальных линий автоблоки-
ровки
48
верстиями для высоковольт-
ных проходных изоляторов 2,
горловины 1 для ввода трех-
фазного кабеля и закрытого
пробкой отверстия 3 для за-
полнения муфты после ее мон-
тажа кабельной массой.
Низковольтные спуски на
силовых опорах ВСЯ СЦБ от
линейных трансформаторов ОМ
прокладываются в металличе-
ской трубе в кабельный ящик.
Кабельный ящик
типа КЯ служит для пере-
хода сигнальных проводов воз-
душной линии, а также низко-
вольтных проводов вторичной
обмотки трансформаторов ОМ
в кабель, который проклады-
вается в релейный шкаф сиг-
нальной установки под землей.
Ящики устанавливаются на опо-
рах высоковольтно-сигнальных
линий автоблокировки и вы-
пускаются на 10; 16; 24 и 32
провода (рис. 36).
Ящик имеет муфту 4 для
ввода кабеля и две трубы 7, 5
для защиты от механических
повреждений вводимых прово-
дов и кабеля. Внутри кабель-
ного ящика установлены при-
боры защиты — автоматические
выключатели АВМ-1 или штеп-
сельные предохранители 2 и
разрядники 3.
Автоматический выключа-
тель АВМ-1 многократного дей-
ствия (рис. 37) предназначен
для защиты от токов перегруз-
ки и короткого замыкания си-
ловых цепей напряжением до
250 В и рельсовых цепей авто-
блокировки. АВМ-1 состоит из
термического расщепителя, вы-
полненного из биметаллической
1 и латунной 2 пластин, вклю-
чаемых последовательно в защи-
Рис. 37. Автоматический вы-
ключатель АВМ-1
щаемую электрическую цепь. При но-
минальном токе биметаллическая пла-
стина нагревается незначительно. В слу-
чае повышения в цепи тока эта пла-
стина нагревается до такой темпера-
туры, при которой она, изгибаясь,
разрывает электрическую цепь. После
охлаждения под действием пружины
биметаллическая пластина выпрям-
ляется и вновь замыкает электриче-
скую цепь.
Автоматические выключатели типа
АВМ-1 выпускают на номинальные
токи 3; 5; 7,5; 10 и 15 А. Время размыкания контактов при
перегрузке, равной двукратному номинальному току и изменении
температуры окружающей среды от —50 до -f-50° С, не более
1,5 мин; время автоматического обратного включения контактов
при изменении температуры окружающей среды от •—50 до 4-50° С
не более 3 мин. При питании сигнальной установки от трансформа-
тора ОМ мощностью 1,2—1,25 кВ-А номинальный ток выключа-
теля не должен превышать 5 А при напряжении 220 В.
Для защиты питающих пунктов и линейных трансформаторов
типа ОМ применяются высоковольтные вентильные разрядники
РВП-10 и РВП-6 (рис. 38) (разрядник вентильный подстанционный
для защиты подстанций и распределительных сетей напряжением
10 или 6 кВ).
Разрядник РВП-10 (рис. 38, а) состоит из комплекта искровых
промежутков 5, состоящего из одиннадцати единичных искровых
промежутков, размещенных в бакелитовом цилиндре 4 и блока
вилитовых дисков 7. Блок собран из шести вилитовых дисков
диаметром 55 мм и высотой 40 мм. Контакт между дисками осуще-
ствляется через их металлизированные торцовые поверхности.
Боковые поверхности вилитовых дисков покрыты изолирующим
керамическим слоем. Комплект искровых промежутков и блок
вилитовых дисков помещены в фарфоровый герметический корпус
1. Герметизация корпуса достигается применением для уплотнения
озоностойкой резины, исключающей возможность проникновения
внутрь разрядника влаги.
В верхней части корпуса находится спиральная пружина 3,
сжимающая все детали искровых промежутков и винтовых дисков.
Для уменьшения индуктивности разрядника спиральную пружину
шунтируют медной лентой 10. С целью предупреждения ударов
вилитовых дисков о внутреннюю стенку фарфорового корпуса все
диски защищены фиксирующими шайбами 6. В крышку корпуса
вставлен стальной болт, на котором укреплена контактная пру-
жина с зажимом 2 для присоединения линейного провода. В ниж-
ней части корпуса расположена диафрагма, поддерживаемая
стальными вырезными сегментами. К внешней поверхности диаф-
49
Рис. 38. Вентильные разрядники
рагмы приварен стальной болт#, которым крепится нижняя крыш-
ка разрядника и заземляющий спуск от заземлителя. К опорам
разрядник крепится хомутом 9.
Разрядники РВП-6 (рис. 38, б) имеют аналогичную конструк-
цию, за исключением того, что в них находится только семь
искровых промежутков и четыре вилитовых диска.
Пробивные предохранители.
Вспомогательными элементами
защиты линейных трансформа-
торов типа ОМ являются про-
бивные предохранители. Одно-
временно они защищают об-
служивающий персонал от опас-
ного напряжения в низковольт-
ных силовых цепях линейных
трансформаторов при пробое
изоляции между высоковольт-
ной и низковольтной обмот-
Рис. 39. Пробивной предохранитель ками.
50
Пробивные предохранители (рис. 39) представляют собой
защитные промежутки, размещенные в закрытом фарфоровом кор-
пусе 1. Воздушный зазор между верхним 2 и нижним 4 электро-
дами образуется перфорированной слюдяной прокладкой 3 с пятью
отверстиями. Пробивной предохранитель имеет два зажима 5 и 6.
Нижний зажим 6 присоединяется к проводу защищаемой цепи,
а боковой 5 — к заземлителю. Выпускаются предохранители
типа ПП/А-3, 500 В с пробивным напряжением 700—1000 В.
Глава 4
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ОПОР НА ВОЗДУШНЫХ линиях
§ 15. Опоры воздушных линий связи
Опоры воздушных линий связи подразделяются на простые,
сложные и специальные. К простым опорам относятся одинарные
промежуточные опоры; к сложным — угловые, анкерные, полу-
анкерные, усиленные, противоветровые; к специальным — кон-
трольные, кабельные, разрезные, вводные и др.
Простые одинарные промежуточные опоры (см. рис. 1). Их
устанавливают на прямолинейных участках линий. Длину про-
межуточных опор выбирают в зависимости от числа подвешивае-
мых проводов и способов их подвески (крюки, траверсы), а также
от требуемых габаритов проводов по отношению к земле и глу-
бины закопки опор. Диаметр деревянных и тип железобетонных
опор определяется расчетом в зависимости от типа линии, метео-
рологических условий местности и числа подвешиваемых на
линии проводов.
Таблица 12
Число проводов Профиль опоры иа рисунке Общая длина опоры, м Минимальный диаметр столба, см, в вершине деревянной опоры на линиях типа
° н у ОУ
4—6 1, а 6,5 12 12 12 13
8 1, а 7,5 12 14 14 15
12 1, а 8,5 12 14 16 19
16 1, в 8,5/7,5 * 14 17 18 20
20 — 7,5 15 18 19 21
24 1,6 6,5 16 18 19 22
32 1, б 7,5 18 22 —
40 1, б 8,5/7,5 * 20/19 25/23 — —
* В числителе указана длина опор при габарите лниии 3 м, а в знаменателе — при
габарите 2,5 м
51
Таблица 13
Глубина ям в твердом и болотистом грунтах, м, в зависимости от
длины опор, м, для линий
Число проводов I и II классов III класса
6,5 7,5 8,5 6,5 7,5 8,5
До 4 1,1 1,3 1,4 1,1 1,2
» 6 1,2 1,4 1,5 1,2 1,3 1,4
» 12 1,3 1,4 1,5 1,2 1,3 1,4
» 24 1,5 1,5 1,6 1,4 1,4 1,5
» 32 — 1,6 1,8 — 1,6 1,6
» 40 — 1,7 1,8 — 1,6 1,6
В табл. 12 приведены типовые размеры деревянных опор в за-
висимости от типа линии, числа подвешиваемых проводов, про-
филя линии и габарита проводов по отношению к земле.
При выборе типа железобетонных опор руководствуются дан-
ными о их несущей способности (см. табл. 6), выбирая опору так,
чтобы полученный расчетом действующий на опору изгибающий
момент не превышал несущей способности опоры. Так же посту-
пают и при установке опор в железобетонных приставках (см.
рис. 8), выбирая тип и количество приставок в соответствии с дан-
ными о их несущей способности, приведенными в табл. 7.
Рекомендуемая глубина закопки опор в твердом и болотистом
грунтах приведена в табл. 13.
В мягких грунтах и на склонах холмов с крутизной более
45° ямы роют на 0,15 м глубже, чем это указано в табл. 13; в ка-
менистых и скалистых грунтах глубина закопки опор длиной
6,5 м принята равной 0,9 м, а опор длиной 7,5 и 6,5 м — рав-
ной 1,1 м независимо от числа подвешиваемых на опорах про-
водов.
Сложные опоры. Угловые опоры устанавливают в ме-
стах поворота (изменения направления) воздушной линии. Эти
опоры подвергаются действию равнодействующей силы тяжения
проводов, направленной по биссектрисе внутреннего угла. По-
этому угловую опору укрепляют подпорой или оттяжкой, которые
воспринимают на себя воздействие равнодействующей силы.
Равнодействующая сила тем больше, чем больше проводов под-
вешено на данной линии и чем больше угол поворота линии.
Угол поворота принято выражать не в градусах, а характеризо-
вать величиной, называемой нормальным вылетом угла.
Нормальным вылетом угла называют длину перпендикуляра
(рис. 40), опущенного из вершины угла В на прямую, соединя-
ющую две точки, расположенные на сторонах угла и отстающие
от его вершины на 50 м каждая. При выборе трассы линии угол
поворота линии следует выбирать таким, чтобы нормальный вы-
лет угла не превышал 15 м. Как видно из рис. 40, это соответ -
52
ствует углу поворота линии,
равному 35°, так как
а т 15 „ „
C0S-T= — = 3о =0’3’
откуда
а/2 = 72° 30'
и, следовательно,
0 = 180°—а = 180°—145° = 35°.
Рис. 40. Схема, поясняющая определе-
ние нормального вылета угла
На линиях с деревянными опорами угловые опоры укрепляют
подпорами (рис. 41, а), а на линиях с железобетонными опорами —
оттяжками (рис. 41, б). В последнее время с целью экономии дре-
весины оттяжки находят широкое применение и на линиях с де-
ревянными опорами.
При установке подпоры ее верхнюю часть тщательно припа-
совывают к опоре и скрепляют с ней болтом 1 (см. рис. 41, а),
а под нижнюю часть подпоры подкладывают лежень 2, чтобы уве-
личить площадь грунта, на который давит сила, сжимающая под-
пору. Для того чтобы опора не опрокинулась в мягких грунтах,
во всех случаях, а также в твердых грунтах при числе проводов
более шести и вылете угла более 5 м к комлю столба угловой
опоры при помощи болта укрепляют поперечный брус (ригель) 3.
Лежень и ригель изготовляют из обрезков бревна длиной 1 м
и диаметром не менее 20 см.
При укреплении угловой опоры оттяжкой последнюю свивают
из нескольких кусков стальной линейной проволоки диаметром
4 или 5 мм или применяют для этой цели стальной трос. Количе-
ство проволок в оттяжке или сечение троса определяют расче-
том. Верхнюю часть оттяжки скрепляют с железобетонной опорой
Рис. 41. Угловые опоры
53
I
Рис. 42. Крепление оттяжки к дере- Рис. 43. Крепление оттяжки к опоре в
вянной опоре грунте
под второй или третьей траверсой при помощи хомута 1 (см.
рис. 41, б) и серьги 2. Для удобства регулирования натяжения
оттяжки вместо серьги иногда устанавливают винтовую стяжку.
В грунте оттяжку закрепляют при помощи анкера, состоящего из
стойки 3 и надевающейся на стойку анкерной плиты 4. Подобную
плиту рекомендуется подкладывать и под нижний торец железо-
бетонной опоры.
При установке оттяжки к угловым деревянным опорам крепле-
ние оттяжки к опоре осуществляют так, как это показано на
рис. 42, а закрепляют оттяжку в грунте при помощи якорного
лежня 1 (рис. 43) длиной 1—1,5 м и диаметром 15—20 см и якор-
ного жгута 2. На линиях с деревянными опорами при числе про-
водов более 16 и нормальном вылете угла 5 м и более угловую опору
укрепляют одновременно подпорой и оттяжкой.
В гололедных районах для увеличения устойчивости воздуш-
ной линии связи ее укрепляют полуанкерными, анкерными или
усиленными и противоветровыми опорами. При этом на воздуш-
ных линиях, оснащенных траверсами, применяют полуанкерные,
анкерные опоры, а на линиях с крюками — усиленные опоры.
Полуанкерная деревянная опора состоит
из двух вертикальных столбов (рис. 44, а), укрепленных двумя
подпорами, двух поперечных брусьев 1 и раскоса 2. Поперечные
брусья, подпоры и раскос скреплены со столбами опоры при
помощи болтов.
Анкерная железобетонная опора состоит
из двух железобетонных стоек (рис. 44, б), каждую из которых
устанавливают на железобетонную плиту и укрепляют двумя
54
Рис. 44. Полуанкерная деревянная и анкерная железобетонная опоры
Рис. 45. Усиленная опора
0091
Рис. 46. Противоветровая деревян-
ная опора
55
d) ________Зкм_______
©---------1 ...--©—— I ------------(6) Ou H
T 3км T 3 км T
ty .. . 1KM . -. - 1KM . -
1km
1km
1km
1км
Ф—
1KM 1км
Условные обозначения-.
© Усиленная или палуанкерная опора. f ПротиМетровая опора.
Рис. 47. Схема размещения противогололедных и противоветровых опор
оттяжками. Скрепление оттяжек со стойкой и укрепление их
в грунте производят так же, как и при установке оттяжки на
железобетонной угловой опоре (см. рис. 41, б). Полуанкерные и
анкерные опоры оснащают двойными траверсами.
Усиленная опора (рис. 45) для линий с деревян-
ными опорами при подвеске проводов на крюках представляет
собой промежуточную опору, укрепленную двумя подпорами или
оттяжками, располагаемыми вдоль линии.
Установку усиленных или полуанкерных опор в гололедных
районах дополняют установкой противоветровых
опор. Конструкция противоветровой деревянной опоры (рис. 46)
сходна с конструкцией угловой опоры с подпорой. Подпору у про-
тивоветровой опоры устанавливают перпендикулярно к направле-
нию линии. На линиях с железобетонными опорами противоветро-
вая опора представляет собой промежуточную опору, укреплен-
ную двумя направленными в противоположные стороны оттяж-
ками, располагаемыми перпендикулярно к направлению линии.
Под торец противоветровой опоры подкладывают железобетонную
плиту. На линиях с деревянными опорами подпора у противо-
ветровой опоры также может быть заменена двумя оттяжками.
Располагают усиленные или полуанкерные и противоветровые
опоры вдоль линии в определенном порядке; расстояние между
этими опорами зависит от типа линии (Н, У или ОУ соответственно
на рис. 47, а, б и в). В негололедных районах (тип линии О) уста-
навливают только противоветровые опоры в том случае, если
скорость ветра в этих районах равна 30 м/с и более. Устанавливают
противоветровые опоры с подпорами таким образом, чтобы подпоры
были расположены поочередно то с одной, то с другой стороны
линии. Следует иметь в виду, что правилами Министерства связи
линии связи типа О рекомендовано укреплять так же, как и ли-
нии типа Н (см. рис. 47, а).
56
Рис. 49. Устройство ряжа
Жми
Рис. 48. Промежуточная деревянная
опора для болотистых грунтов
Рис. 50. Сдвоенная опора
Рис. 51. Кабельная опора с кабельным
ящиком
57
Рис. 52. Размещение защитных и согла-
совывающих устройств на опоре с ка-
бельным ящиком
(выталкивание) опор из грунта,
(рис. 49) — деревянных срубов
Применяют также укрепление
В болотистых грунтах дере-
вянные промежуточные опоры
для повышения устойчивости
линии укрепляют двумя под-
порами (рис. 48), скрепленными
между собой и с опорой двумя
лежнями. При установке в бо-
лотистых грунтах железобетон-
ных опор применяют анало-
гичную конструкцию опоры,
в которой подпоры заменены
оттяжками.
В районах вечной мерзлоты,
где наблюдается выпучивание
их укрепляют при помощи ряжей
из бревен и засыпают их землей,
опор при помощи ригеля, анало-
гично укреплению ригелем угловой опоры (см. рис. 41, а).
Оконечные опоры устанавливают в начале и конце
воздушной линии связи. Эти опоры называют также вводными,
так как с них непосредственно производят ввод проводов в здания
станций, усилительных и промежуточных пунктов.
На линиях с деревянными опорами при числе проводов до
16 для устройства вводной опоры применяют одинарный стодб
с подпорой или оттяжкой. При большем числе проводов в качестве
вводной опоры устанавливают сдвоенную (рис. 50) или полуан-
керную опору (см. рис. 44, а). На линиях с железобетонными стой-
ками в качестве вводной опоры используют анкерную железобе-
тонную опору (см. рис. 44, б).
Следует иметь в виду, что при строительстве воздушных линий
связи с промежуточными железобетонными опорами вместо слож-
ных железобетонных опор (анкерных, оконечных, кабельных
и др.) находят также применение сложные деревянные опоры
в железобетонных приставках.
Специальные опоры. Кабельные опоры устанавли-
вают в местах перехода воздушной линии в кабельную при устрой-
стве кабельных вставок или кабельных вводов. Они представляют
собой или вводную опору, у основания которой установлен ка-
бельный шкаф ШМС, или вводную опору с установленным на ней
кабельным ящиком (рис. 51) и для удобства обслуживания обору-
дованную площадкой и ступеньками из круглой стали. Если ка-
бельная опора оборудована кабельным ящиком, то при наличии
на линии уплотненных цепей на ней устанавливают защитные ЗК.
и согласовывающие СУЛ устройства (рис. 52).
Контрольные опоры служат для проведения испы-
таний и определения места повреждений проводов воздушной
линии. Провода на этих опорах разрезают и соединяют при помощи
контрольных сжимов (см. рис. 17). Для удобства работ контроль-
58
ные опоры оборудуют ступеньками и дополнительной траверсой,
а также молниеотводом, который при проведении испытаний цепей
используется как заземление.
Контрольные опоры обычно устанавливают через каждые
15—25 км одна от другой, на границах соседних дистанций сигна-
лизации и связи, а также на границах соседних дорог.
§ 16. Опоры высоковольтно-сигнальных линий
автоблокировки
На выСоковольтно-сигнальных линиях в качестве промежуточ-
ных опор применяют одинарные железобетонные (см. рис. 5),
деревянные (см. рис. 2) опоры, а также деревянные опоры в двух
железобетонных приставках (см. рис. 8, б).
На существующих высоковольтно-сигнальных линиях авто-
блокировки в основном установлены промежуточные опоры дли-
ной 8,5 м на перегонах и 9,5 м на станциях, что обеспечивало
установленный ранее габарит нижнего высоковольтного провода
по отношению к земле, равный 5 м на перегонах и 6 м на стан-
циях. С 1972 г. габарит нижнего высоковольтного провода уве-
личен на перегонах до 6 м и для территории станций — до 7 м.
В связи С-Этим освоено изготовление железобетонных опор дли-
ной 10 и 11 м.
Диаметр железобетонных опор в вершине, как указывалось
выше, равен 17 см, а диаметр деревянных сосновых столбов не
менее 16 см и еловых и пихтовых не менее 19 см.
Глубину закопки промежуточных опор в зависимости от типа
линии (одноцепная, двухцепная), количества подвешиваемых на
опоре сигнальных проводов и длины опоры в твердом грунте берут
равной от 1,65 до 1,75 м. В мягком грунте глубину закопки уве-
личивают на 0,15—0,2 м, а в каменистом уменьшают на 0,15—
0,3 м.
Одинарные опоры используют также на одноцепных высоко-
вольтно-сигнальных линиях для установки трехполюсных разъ-
единителей (см. рис. 33) и в качестве транспозиционных
опор, на которых через определенные расстояния систематически
производят перемену мест проводов высоковольтной силовой цепи,
называемую транспозицией. Транспозицию производят для вырав-
нивания емкостей проводов силовой цепи по отношению к земле,
а также для выравнивания емкостных и магнитных связей между
трехфазной силовой цепью и телефонными цепями, проходящих
параллельно воздушных линий связи (подробнее об этом см.
главу 22).
Как видно из рис. 53, а, провода 1, 2, 3 на транспозиционных
опорах закрепляют способом двойного подвешивания (каждый
провод закрепляют на двух изоляторах). Для этой цели на дере-
вянных опорах одноцепных линий устанавливают два верхушеч-
59
ных штыря (см. рис. 12, б), а на траверсах — по два изолятора
для каждого провода. На железобетонных опорах для двойного
подвешивания верхнего провода устанавливают на болтах ого-
ловники с двумя штырями, используя для этого два верхних от-
верстия в опоре.
На двуцепных высоковольтно-сигнальных линиях в качестве
транспозиционных опор и опор для установки трехполюсных
разъединителей используют П-о бразные опоры, состоя-
щие из двух деревянных или железобетонных опор, скрепленных
вверху траверсами, при этом комли деревянной П-образной
опоры скрепляют при помощи болтов поперечным брусом.
В качестве угловых опор на высоковольтно-сигнальных ли-
ниях применяют — А-образные опоры, состоящие из
двух деревянных столбов, вершины которых скреплены друг
с другом, или из двух аналогично скрепленных железобетонных
стоек.
Конструкция А-образной угловой деревянной опоры одно-
цепной линии показана на рис. 54. В подземной части столбы
деревянной А-образной опоры скрепляют двумя ригелями 1.
Чтобы опора не опрокинулась под воздействием сил тяжения
проводов, на ригели укладывают два верхних лежня 3, а под
ногу опоры, подвергающуюся сжатию, для увеличения площади
давления на грунт подкладывают нижний лежень 2.
При установке железобетонной угловой опоры при нормальном
вылете не более 7,5 м подземных укреплений ног опоры, как
правило, не делают. При нормальном вылете угла от 7,5 до 10 м
под сжимаемую ногу опоры подкладывают опорную железобетон-
ную плиту размером 0,75x0,75 м, а на другой ноге закрепляют
болтами анкерную железобетонную плиту. При нормальном
вылете угла более 10 м на анкерную плиту укладывают два верх-
них лежня.
Конструкция скрепления верхней части деревянных опор по-
казана на рис. 55, а, а железобетонных опор — на рис. 55, б.
Как видно, ноги деревянной опоры припасовывают друг к другу
под углом 20° и скрепляют двумя болтами. Ноги железобетонной
опоры скрепляют под углом 19° двумя трапецеидальными
планками из листовой стали толщиной 8 мм при помощи четырех
болтов.
На одноцепных линиях для подвески верхнего высоковольт-
ного провода к каждой планке приваривают по одному верхушеч-
ному штырю; на двухцепных линиях для этой цели устанавли-
вают две верхние высоковольтные траверсы, скрепляя их с опорой
теми же болтами (верхними), которыми закреплены трапецеидаль-
ные планки.
Для установки линейных трансформаторов применяют А-
образные силовые деревянные опоры
(рис. 56, а), сходные по конструкции с А-образной угловой
опорой.
60
1
проводов силовой цепи
53. Устройство транспозиции
Рис.
Рис. 54. А-образная деревянная
угловая опора
Рис. 55. Конструкция скрепления верхней
части А-образных опор
61
Рис. 56. Кабельная А-образная силовая деревянная
опора
Рис. 57. Разрезная
опора
Рис, 58. АП-образная кабельная опора
62
На силовой опоре (рис. 56, б) устанавливают один или два
линейных трансформатора <3 типа ОМ, разрядники 1 РВП, пре-
дохранители 2 ПКН и кабельный ящик. Кабельный ящик служит
для соединения сигнальных проводов и проводов низкого напря-
жения, идущих от силового трнсформатора с жилами кабеля,
прокладываемого от силовой опоры к релейному шкафу. Устанав-
ливают силовую опору так, чтобы ноги опоры были расположены
вдоль линии.
От деревянной силовой опоры железобетонная А-образная
силовая опора в основном отличается способом скрепления вер-
шин стоек (см. рис 55, б) и тем, что ригели и лежни на ней не
устанавливают.
Иногда разрез и ответвление сигнальных проводов необходимо
сделать не на силовой опоре, а на какой-либо из промежуточных
опор, расположенных между силовыми опорами. В этом случае
на сигнальной траверсе промежуточной одинарной опоры уста-
навливают стальные накладки для разреза и оконечной заделки
сигнальных проводов изолированным проводом, соединяемым
с сигнальными проводами, и через стальную трубу заводят сиг-
нальные цепи в кабельный ящик, устанавливаемый на опоре. Та-
кая опора (рис. 57) носит название разрезной.
В местах перехода воздушной линии в кабель устанавливают
кабельные АП - образные опоры (рис. 58, а). АП-
образная деревянная опора состоит из двух А-образных опор,
скрепленных друг с другом вверху траверсами и брусьями, а в под-
земной части — ригелями; для повышения устойчивости опоры
в грунте так же, как и при установке угловой опоры, укладывают
два верхних и один нижний лежни. При устройстве железобетон-
ной АП-образной опоры ее укрепляют в грунте при помощи анкер-
ных и опорных железобетонных плит.
На кабельной опоре (рис. 58, б) устанавливают три разряд-
ника РВП 1 для защиты силового кабеля от перенапряжений,
трехполюсный разъединитель 2, кабельную муфту <3 для соеди-
нения проводов силовой цепи с жилами высоковольтного кабеля
и кабельный ящик 4 для соединения сигнальных проводов с жи-
лами сигнального кабеля.
При строительстве высоковольтно-сигнальной линии авто-
блокировки в заболоченных местах устанавливают опоры для
болотистых грунтов, конструкция которых сходна с конструкцией
аналогичных опор, применяемых на воздушных линиях связи
(см. рис. 48).
В районах вечной мерзлоты опоры, аналогично опорам линий
связи, укрепляют при помощи ряжей в виде деревянных срубов
(см. рис. 49). В качестве ряжей используются также железобетон-
ные кольца диаметром 1250 мм и высотой 894 мм, засыпаемые гра-
вием или щебнем.
63
Глава 5
РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ОПОР
§17 . Общие сведения
Расчет механической прочности опор состоит в определении
длины опоры, выбора диаметра в вершине столбов деревянной
опоры или соответствующего расчетным условиям типа железо-
бетонной опоры (приставки), а также в определении глубины за-
колки опоры в грунт.
При проведении расчета учитывают воздействие на опору го-
ризонтальных сил, возникающих от воздействия ветра на провода
и тело опоры и от тяжения проводов на угловых и оконечных
опорах, а также на усиленных опорах при одностороннем обрыве
проводов. Принимают во внимание также воздействующие на опору
вертикальные силы, создаваемые силой тяжести самих опор, под-
вешенных на опорах проводов и установленной арматуры.
Действующие на опору силы особенно возрастают при голо-
леде за счет силы тяжести льда, образовавшегося на проводах
и за счет увеличения поверхности покрытых льдом проводов, на
которую ветер оказывает давление. Воздействующие на опору
силы создают в элементах конструкции опоры напряжения изгиба,
сжатия и растяжения.
При расчете механической прочности деревянных опор из
сосны или ели допускаемые напряжения при изгибе одоп. пзг,
сжатии сдоп.сж, растяжении адоп. раст принимают соответственно
равными:
Одоп. и3г= 12,8 МПа (130 кгс/см2);
адоп. сж= 11,8 МПа (120 кгс/см2);
Сдои, раст = 7,9 МПа (80 кгс/см2).
При изготовлении деревянных опор из древесины других пород
допускаемые напряжения для опор из этих пород получают умно-
жением допускаемых напряжений для сосны и ели на следующие
коэффициенты:
Для дуба............1,3 Для кедра ..........0,9
» лиственницы ... 1,2 » пихты.............0,8
Задача расчета механической прочности опор и состоит в том,
чтобы при заданных для того или иного района расчетных усло-
виях напряжения, возникающие в материале опоры, не превос-
ходили допускаемых для этого материала величин.
64
§18 . Определение длины опор
Выбор длины опор начинают с определения высоты ее надзем-
ной части. Высота надземной части опоры зависит от числа под-
вешиваемых на ней проводов, способа их подвески и от требуемого
габарита проводов по отношению к земле с учетом их максималь-
ной стрелы провеса.
Для воздушных линий связи при подвеске проводов на тра-
версах (рис. 59, а) высоту надземной части Яо (м) опоры можно
определить из формулы
tf0 = h0 + c(n-l) + f + hr, (1)
где h0 — расстояние от вершины опоры до центра верхней тра-
версы, равное у деревянных опор 0,25 м и у железобетонных —
0,13 м; с — расстояние между траверсами, м (обычно с = 0,6 м);
п — число траверс на опоре; / — максимальная стрела провеса
нижнего провода, м; hr — габарит нижнего провода по отношению
к земле, м.
Формулой (1) можно пользоваться и при определении высоты
надземной части опоры при подвеске проводов на крюках. При этом
величину ho (расстояние от вершины опоры до верхнего крюка)
следует брать равной 0,15 (рис. 59, б) или 0,45 м (рис. 59, в)
в зависимости от того, с какой стороны профиля опоры расположен
нижний провод, а за величину п следует принимать число крюков,
расположенных с той стороны опоры, для которой взята вели-
чина h0.
Высоту надземной части опор высоковольтно-сигнальных ли-
ний автоблокировки в соответствии с рис. 59, г обычно опреде-
ляют из формулы
Но = ho + f + hr, (2)
где h0 — расстояние от вершины опоры до точки закрепления
нижнего высоковольтного провода, м (для одноцепных линий на
Рис. 59. К расчету высоты опор воздушных линий
3 Марков М. В.
деревянных опорах это расстояние принимают равным 0,725 м,
а для одноцепных линий на железобетонных опорах и двухцепных
линий на деревянных и железобетонных опорах — 9,8 м); f —
максимальная стрела провеса высоковольтных проводов, м;
hr — требуемый габарит нижнего высоковольтного провода по
отношению к земле, м (на перегонах hr берут равным 6 м, а на
станциях и в населенных пунктах — 7 м).
Устанавливаемая на опорах высоковольтно-сигнальной линии
сигнальная траверса при определении высоты надземной части
опоры, как это видно из формулы (2), не учитывается. Дело в том,
что сигнальную траверсу устанавливают на расстоянии 2 м от
нижней высоковольтной траверсы и поэтому габарит сигнальных
проводов по отношению к земле всегда будет больше требуемого
габарита, который для перегонов равен 2,5 м, а для станций —
3,0 м.
После выбора высоты надземной части опоры Но линии связи
или высоковольтно-сигнальной линии автоблокировки определяют
общую длину опоры Н с учетом глубины закопки:
Н = Но + h. (3)
Глубина h закопки опоры зависит от высоты надземной части
опоры, типа линии, числа подвешенных на опоре проводов и ка-
тегории грунта, в котором ее устанавливают, и определяется рас-
четом (см. § 25). Для предварительного выбора общей длины опоры
глубину закопки ее берут равной г/5 общей длины. По полученной
расчетом общей длине опоры выбирают подходящий ближайший
стандартный размер деревянного столба или стойки железобетон-
ной опоры и затем вносят поправку в высоту надземной части
опоры Но см. формулы (1) и (2).
§19 . Понятие о стреле провеса провода
При определении длины опор в формулы (1) и (2) одним из
слагаемых входит так называемая максимальная стрела провеса
провода.
Дело в том, что провод, подвешенный к двум опорам, под
влиянием силы тяжести принимает в пролете длиной I (рис. 60)
форму плоской кривой, называемой в теоретической механике
цепной линией.
Расстояние между прямой, соединяющей точки подвеса А и
Б, и наинизшей точкой С провисшего провода принято называть
стрелой провеса провода f.
Опыт показывает, что чем сильнее натянут провод в пролете
и, следовательно, чем меньше его стрела провеса, тем большее
напряжение растяжения он испытывает. Следует иметь в виду,
что это напряжение растяжения в подвешенном и закрепленном
на опорах проводе не остается постоянным. При повышении
температуры окружающего воздуха провод удлиняется, стрела
66
провеса его увеличивается, а
напряжение растяжения в про-
воде уменьшается и наоборот,
при понижении температуры
провод укорачивается, что при-
водит к уменьшению его стре-
лы провеса и увеличению на-
пряжения растяжения. Это на-
пряжение увеличивается и при
воздействии на провод допол-
нительных нагрузок в виде силы тяжести льда, который оседает
на провод при гололеде, и силы ветра, действующего на про-
Рис. 60. Стрела провеса подвешенного
провода
вод.
При подвеске проводов на опорах можно натянуть их с таким
усилием, что при возникновении неблагоприятных метеорологи-
ческих условий (гололед с ветром, минимальная температура)
растягивающее усилие в проводе превзойдет его предел прочности
растяжению и провод оборвется. Для предотвращения обрыва
проводов необходимо давать проводу при подвеске такое напря-
жение растяжения, чтобы при возникновении неблагоприятных
метеорологических условий напряжение в проводе не превышало
допускаемых значений.
Между напряжением растяжения о провода, подвешенного
в пролете длиной /, и его стрелой провеса f (м) существует опре-
деленная зависимость, выражаемая следующей формулой:
у/3
8о ’
(4)
где о — напряжение растяжения в проводе, МПа; у — удельная
нагрузка провода, отнесенных к 1 м длины провода и к 1 № пло-
щади его поперечного сечения.
Длины пролетов для различных типов и классов линии уста-
новлены правилами (см. табл. 1 и 2). Напряжение растяжения
в проводе а выбирают при его подвеске с определенным запасом
прочности, чтобы при любых неблагоприятных метеорологиче-
ских условиях (минимальная температура, гололед с ветром)
это напряжение было меньше предела прочности этого провода
(см. табл. 4 и 5).
Значения удельных нагрузок у провода для различных мете-
орологических условий или определяют расчетом, или берут
в справочниках. Поясним определение стрелы провеса при-
мером.
Пример 2. Определить минимальную стрелу провеса стального провода
диаметром 5 мм при минимальной для данного района температуре окружающего
воздуха —40° С (гололед и ветер отсутствуют), чтобы напряжение растяжения
в проводе при этих условиях было в 2,5 раза меньше предела прочности провода.
Длина пролета провода I = 50 м. Из справочника известно, что удельная нагрузка
провода у при отсутствии гололеда и ветра равна 0,077 МН/м®.
3* 67
Решение. Из табл. 4 находим, что предел прочности стального провода
диаметром 5 мм равен 363 МПа. Тогда допускаемое напряжение а в проводе при
минимальной температуре окружающего воздуха должно быть не более
о = 363 : 2,5= 145 МПа,
а стрела провеса провода из формулы (4)
, у/з 0,077-10в-502 . ... ...
' 8cf ~~ 8-145-10е — 0.166 м — 16,6 см.
С увеличением температуры окружающего воздуха подвешенный в пролете
провод, нагреваясь, будет удлиняться, напряжение растяжения в нем будет умень-
шаться, а его стрела провеса увеличиваться. При наивысшей температуре окру-
жающего воздуха для данного района стрела провеса станет максимальной. Эту
величину стрелы провеса и следует подставлять в формулы (1) и (2) при определе-
нии высоты надземной части опор.
Подвеску проводов производят при любой (обычно положи-
тельной) температуре окружающего воздуха, чтобы после под-
вески стрела провеса при минимальной температуре не оказалась
меньше установленной, а напряжение растяжения в проводе не
превзошло нормы пользуются монтажными таблицами стрел
провеса проводов или графиками стрел провеса.
§ 20. Определение сил, действующих
на промежуточную опору
При исправном состоянии линии, когда провода не оборваны,
промежуточная опора не испытывает нагрузок от тяжения про-
водов, так как силы тяжения действуют вдоль линии в противо-
положные стороны и взаимно уравновешиваются. Поэтому при
расчете промежуточной опоры, который производят для исправ-
ного состояния линии, учитывают только силы, возникающие от
давления ветра на провода, подвешенные на опоре, а также на
надземную часть опоры и на установленную на ней арматуру
(траверсы, изоляторы). При этом результирующая сила от воз-
действия ветра на провода (при гололеде покрытые льдом) пере-
дается опоре от двух смежных с ней полупролетов. Расчет проводят
в предположении, что направление ветра перпендикулярно на-
правлению линии.
Как показывают расчеты, сила воздействия ветра на надзем-
ную часть опоры и установленную на ней арматуру обычно состав-
ляет не более 10% силы ветра, действующего на провода. Поэтому
для упрощения расчетов промежуточных опор воздушных линий
связи рекомендуется учитывать силу воздействия ветра, на над-
земную часть опоры введением коэффициента 1,1 в расчетную
формулу силы ветра, действующего на провода, подвешенные
на опоре.
При расчете промежуточных опор высоковольтно-сигнальных
линий автоблокировки или поступают таким же образом или рас-
68
чет силы воздействия ветра на надземную часть опоры и на уста-
новленную на опоре арматуру определяют самостоятельно.
При определении силы ветра, действующей на провода воздуш-
ных линий, кроме этого коэффициента, в расчетную формулу
обычно вводят коэффициент перегрузки, учитывающий возможные
отклонения действительных нагрузок от нормативных, аэроди-
намический коэффициент, учитывающий форму поверхности, на
которую действует ветер, а также коэффициент, учитывающий
неравномерность нагрузки по длине пролета.
С учетом этих коэффициентов сила ветра Рх (Н), действующего
на один провод при гололеде,
?,2
Р, = kxnk^ -yg- g (d + 2b) I, (5)
где kx = 1,1 — коэффициент, учитывающий силу воздействия
ветра на надземную часть опоры и арматуру; п = 1,2 — коэффи-
циент перегрузки; kd =1,2 — аэродинамический коэффициент;
£д = 0,9 — коэффициент, учитывающий неравномерность на-
грузки; v — скорость ветра, обычно принимаемая при гололеде
равной 15 м/с; g = 9,81 м/с2 — ускорение свободного падения;
d — диаметр провода, м; b — толщина стенки льда на проводе, м;
/ — длина пролета, м.
Если на промежуточной опоре подвешен не один провод, a N
проводов, то равнодействующая сила (Н) от ветра на все провода
при гололеде будет
*»2
Р = PiN = kinkdka -^-g(d-\- 2b) IN. (6)
В настоящее время широко применяется упрощенный метод
расчета сил, воздействующих на промежуточную опору воздушных
линий связи. В этом методе используется предварительно опре-
деленный коэффициент А, представляющий собой силу воздей-
ствия ветра на 1 пог. м провода. Значения этого коэффициента
определяют из формулы (5) в предположении, что диаметр под-
вешенных проводов в среднем равен 5 мм, длина провода — 1м,
скорость ветра при голодеде — 15 м/с, а толщина стенки голо-
леда на проводе для типов линий О, Н, У и ОУ соответственно
равна 5; 10; 15 и 20 мм. Если коэффициент А подставить в фор-
мулу (6), то она примет следующий простой вид:
Р = ANI. (7)
Аналогичный метод применяют и при расчете промежуточных
опор высоковольтно-сигнальной линии автоблокировки, но вместо
формулы (7) используют формулу, учитывающую, что на опорах
этих линий в ряде случаев подвешивают провода силовой цепи
с диаметром, значительно превышающим 5 мм, а для сигнальных
цепей в основном применяют провода диаметром 4 мм.
69
Рис. 61. К расчету сил, действующих
на промежуточную опору
Поэтому для определения
силы давления Р (Н) рекомен-
дуется формула, отличающаяся
от формулы (7),
P^l^iAN. (8)
Если на высоковольтно-
сигнальной линии автоблоки-
ровки будут подвешены сило-
вые цепи из Nr проводов мар-
ки АС и N2 сигнальных ста-
льных проводов диаметром 4 и
5 мм, то формула (8) примет
следующий вид:
Р = /(А^ + А2^). (9)
Значения коэффициентов А,
Аг и А2 приведены в табл. 14.
Следует иметь в виду, что
коэффициенты и Л2 опреде-
лены по формулам и нормативам, применяемым при расчете ме-
ханической прочности линий высокого напряжения. Кроме этого,
в них не входит коэффициент kx [см. формулу (6) ], так как воз-
действие ветра на надземную часть опоры и установленную на ней
арматуру на линиях высокого напряжения учитывают отдельно.
При проведении расчета механической прочности опоры не-
обходимо знать точку приложения к этой опоре равнодействующей
силы Р, найденной из формул (6)—(9). Эту точку определяют из
уравнения моментов всех действующих на опору сил относительно
точки О (рис. 61) на уровне закопки опоры, находя расстояние Нс
от точки О до точки, к которой приложена равнодействующая Р.
Таблица 14
Назначение линии Коэффициент А Тип линии
о н У ОУ
Воздушные ли- нии связи А для прово- дов с диаметром d = 5 мм 2,95/0,3 4,9/0,5 6,9/0,7 8,8/0,9
Высоковольтно- сигнальные линии Ai для прово- дов марки АС — 4,4/0,43 5,6/0,57 7,05/0,72
автоблокировки А2 для прово- дов с диаметром 4 и 5 мм 3,8/0,39 5,4/0,55 6,85/0,7
Примечание. Сила действия ветра в числителе дана в Ньютонах (Н), а в зна
меиателе в килограмм-силах (кгс).
70
Если принять, что все провода, подвешенные на опоре, имеют
одинаковый диаметр и, следовательно, силы Ръ воздействующие
на каждый провод, равны друг другу, то расстояние Нс (м) от
уровня закопки опоры до точки приложения равнодействующей
силы Р в соответствии с рис. 61 может быть определено из фор-
мулы
Нс = ^+.hi + h^+- + h^..., (Ю)
где hlt h2, h3... hN — расстояния от уровня закопки опоры
(точка О) до точек крепления к опоре проводов 1, 2, 3, N, м;
N — число подвешенных на опоре проводов.
Когда на опоре подвешено проводов с диаметром и Л/2
проводов с диаметром d2, как это может иметь место на высоковольт-
но-сигнальных линиях автоблокировки, то сначала следует опре-
делить силу Р{ действия ветра на один провод с диаметром dt
и силу Pi действия ветра на один провод с диаметром d2.
Для определения сил Р{ и Р] используются соответственно
следующие формулы:
P'l^lAr (И) и P^lAr. (12)
В этом случае для определения величины Но следует пользо-
ваться формулой
jy Pi (hi + /12 +... + h'm) + Pi (/и + /г2 + ••• + кт) 03)
где P\ и P't — соответственно силы воздействия ветра на провода
с диаметром и ds> Н; h\, h'2, ..., h’N1 — расстояния от уровня
закопки опоры до точек крепления каждого из проводов, на ко-
торые воздействует сила Р[, м; h\, h2, ..., h"Nt — то же до каж-
дого из проводов, на которые воздействует сила Р’(, м; Р — равно-
действующая сил давления ветра на все провода на опоре, и опре-
деляемая по формуле (9).
§ 21. Определение напряжения в опасном сечении опоры
Горизонтальная равнодействующая сила Р, приложенная
к закрепленной в грунте промежуточной опоре, стремится изог-
нуть надземную часть опоры, создавая в опоре изгибающие
усилия, достигающие максимальной величины на уровне закопки
опоры в грунт (точка О). Поэтому сечение опоры на уровне ее за-
копки в грунт принято называть опасным сечением.
Создаваемый силой Р в опасном сечении опоры линии связи
изгибающий момент М (77-м) будет равен произведению силы Р
на плечо 77с
М = РНС, (14)
71
В некоторых справочниках по воздушным линиям связи рекомендуется уве-
личивать расчетную длину плеча Нс на 0,1 м и подставлять в формулу (14) не
Нс, а (Не + 0,1), чтобы учесть податливость верхнего слоя грунта.
При определении изгибающего момента в опорах высоко-
вольтно-сигнальных линий автоблокировки к моменту М, опре-
деленному из формулы (14), следует прибавить изгибающий момент,
создаваемый в опоре силой ветра, воздействующего на надземную
часть опоры и установленную на ней арматуру. Величину этого
момента для всех типов линий рекомендуется брать равной
795 Нм (0,08 тем), тогда формула (14) примет вид
М = РЯс + 795. (15)
Зная значение изгибающего момента в опасном сечении опоры,
можно определить возникающее в этом сечении напряжение из-
гиба (Па) в материале опоры
<тизг=Л4Ж (16)
где М — изгибающий момент в опасном сечении опоры, Нм;
(jz — момент сопротивления изгибу, характеризующий способ-
ность опоры сопротивляться изгибу, м3.
Иногда в числитель формулы (16) вводят коэффициент 1,05, учитывающий
увеличение напряжения в опоре за счет действия на опору вертикальных сил
(силы тяжести покрытых льдом проводов, установленной на опоре арматуры и
силы тяжести самой опоры).
Момент сопротивления изгибу (м8) в опасном сечении круглой
деревянной опоры
Г=0,1Рз, (17)
где D3 — диаметр опоры в опасном сечении (на уровне закопки), м.
Подставив значение W из формулы (17) в формулу (16) и за-
менив в ней оизг на сгдоп. изг, т. е. на допускаемое напряжение
изгиба в материале опоры, можно после несложных преобразова-
ний получить формулу для определения требуемого минимального
диаметра деревянной опоры (м) в опасном сечении
Найдя Д3 и зная сбег а или конусность столбов (для сосны
а = 0,8-10"® м на 1 м длины столба), можно определить диаметр
столба промежуточной деревянной опоры в вершине
£>в = D3 — аН0, (19)
Полученную расчетом величину Д3 следует округлить до
большего целого числа сантиметров и проверить, есть ли такой
диаметр столбов в вершине по стандарту.
72
После выбора диаметра столба для опоры по формуле (16)
можно проверить действительное напряжение изгиба стизг в опас-
ном сечении опоры, подставив в уравнение значение ТГ, соответ-
ствующее выбранному диаметру опоры в этом сечении.
§ 22. Особенности расчета железобетонных
промежуточных опор и опор в железобетонных приставках
После выбора высоты железобетонной опоры в соответствии
с рекомендациями § 20 так же, как и при расчете промежуточной
деревянной опоры, определяют силы, действующие на железо-
бетонную опору, находят равнодействующую этих сил и точку
ее приложения к опоре, используя для этого формулы (7)—(13).
Затем по формуле (14) определяют изгибающий момент М в опас-
ном сечении опоры.
Дальнейший расчет железобетонной опоры заключается
в сравнении полученного расчетом изгибающего момента М
с несущей способностью стоек железобетонных опор различных
типов (см., например, табл. 6 и рис. 6), т. е. с допускаемым для
этих стоек изгибающим моментом на уровне закопки опоры (в ее
опасном сечении). Тип стойки железобетонной опоры выбирают
с таким расчетом, чтобы ее несущая способность была равна или
несколько больше расчетного изгибающего момента.
Аналогичным образом поступают при выборе типа железо-
бетонных приставок для деревянных опор, сравнивая расчетный
изгибающий момент у уровня закопки опоры в железобетонных
приставках с допускаемым изгибающим моментом для различных
типов одинарных или сдвоенных приставок, приведенных в спра-
вочниках. Для приставок типа ПР эти данные в качестве примера
приведены в табл. 7.
Действующие на промежуточную опору горизонтальные силы
от воздействия ветра на провода, арматуру и надземную часть
опоры могут опрокинуть опору, если действие этих сил не будет
уравновешено сопротивлением боковой поверхности грунта, в ко-
тором закреплена опора. Это сопротивление будет тем больше,
чем глубже опора закопана в грунт.
Глубину закопки промежуточной опоры круглого сечения,
обеспечивающую необходимую ее устойчивость в грунте (м),
обычно определяют, используя следующую формулу:
где h — глубина закопки опоры, м; М — изгибающий момент
относительно уровня закопки опоры, рассчитанный по формуле
(14), Н-м; 0,71 —коэффициент, учитывающий цилиндрическую
форму опоры; D3 — диаметр опоры на уровне закопки, м; огр —
73
Рис. 62. К примеру расчета промежу-
точной опоры линии связи
допускаемое напряжение грун-
та на сжатие, зависящее от ка-
тегории грунта, Па; для су-
глинков и супесков стгр обычно
принимают равным 0,245 МПа
(2,5 кгс/см2).
Примерный расчет
промежуточных опор
Расчет опоры
линии связи
Пример 3. Произвести расчет про-
межуточной деревянной опоры воз-
душной линии связи для подвески 24
проводов на трех восьмиштырных тра-
версах (рис. 62). Тип линии Н, длина
пролета 50 м. Габарит проводов по от-
ношению к земле 2,5 м. Максимальная
стрела провеса проводов — 50 см.
Грунт мягкий.
Воспользовавшись формулой (1), определим высоту надземной части опоры
Но = h0 + с (п — 1) + f + hr = 0,25 + 0,6 (3—1) + 0,5 + 2,5 = 4,45 м
Задавшись предварительно глубиной закопки опоры в мягком грунте, равной
1,65 м, по формуле (3) определим общую длину опоры
Н= Но + h = 4,45+ 1,65 = 6,1 м,
и, округляя в сторону увеличения до стандартной длины столба, примем Н =
= 6,5 м, при этом надземная часть опоры будет
Но = Н—h = 6,5 — 1,65 = 4,85 м.
Определим из формулы (7) равнодействующую силу от воздействия ветра
на все провода и опору при А равном 4,9 Н (см. табл. 14):
Р = ANI = 4,9-24-50 = 5880 Н.
Определим точку приложения равнодействующей силы Р, для чего предва-
рительно найдем расстояния hlt h2 и h3 (см. рис. 62) от уровня закопки опоры
до первой, второй и третьей траверс:
hi = Но—h0 — 4,85—0,25 = 4,6 м;
h2 = Но — с — h0 = 4,85—0,6—0,25 — 4 м;
ha ~ Но—2с—h0 = 4,85—1,2—0,25 = 3,4 м.
На каждой траверсе подвешено по восемь проводов и, следовательно, рас-
стояние Н_с от уровня закопки опоры . точки приложения равнодействующей
силы из формулы (10) будет
уу hi + h2 + h3 + .. .hiy 8hi + 8h3 + 8/i3
8-4,6 + 8-4,0 + 8-3,4
24
74
Воспользовавшись формулой (14), определим величину изгибающего момента
в опасном сечении опоры:
М. = РНС = 5880-4 = 23 500 Н-м.
Принимая допускаемое напряжение изгиба для сосны 12,8 МПа или
12,8-10® Па, из формулы (18) найдем диаметр столба деревянной опоры в ее опас-
ном сечении:
D3 = 1/_____IM*___= -]/ 10-23 500 = -У18,4-10~3 = 0,265 м = 26,5 см.
V Пдоп.изг V 12,8-10® V
Определим диаметр столба в вершине из формулы (19), приняв сбег столба
равным 0,8-10~а м:
DB =D3 — aH0 = 0,265 — 0,8-4,85-10“2 = 0,226 м =22,6 см.
Округляя, получим, что диаметр столба в вершине должен быть равным 23 см.
Проверим правильность выбора глубины h закопки опоры, которая в начале
расчета была принята равной 1,65 м.
Для этого сначала определим диаметр опоры £>3 у поверхности земли с учетом
того, что ее диаметр в вершине £>в — 23 см, высота надземной части Но = 4,85 м
и сбег опоры равен 0,8-10"? м, воспользовавшись для этого несколько измененной
формулой (19):
£>3 =DB + aH0 =0,23 4-0,8-4,85-Ю’2 =0,269 м.
Приняв допускаемое напряжение сжатия агр грунта равным 0,245 МПа,
из формулы (20) найдем, что глубина закопки опоры h должна быть равной
ь_1/ 6Л4 _ -1/ 6-23500 ,
V 0,71£>3аГр ~ V 0,71-0,269-0,245-10® ~ 1,7 М’
т. е. на 9 см больше глубины закопки, принятой в начале расчета.
Рассмотрим вариант установки промежуточной опоры не непосредственно
в грунт, а в железобетонных приставках, сохранив все исходные данные расчета
и взяв для опоры в приставках деревянный столб длиной 4,5 м. При этом надзем-
ная часть опоры Но будет равна 4,8 м с учетом того, что нижний торец опоры в при-
ставках должен отстоять от уровня земли на 0,3 м (см. рис. 8).
В этом случае нет необходимости повторять расчет величин Р, hlt /i2, hs,
Нс и М, так как их числовые значения будут такими же, как и для опоры, уста-
навливаемой непосредственно в грунт. Поэтому, опуская расчет этих величин
и имея в виду, что изгибающий момент М у уровня закопки приставок, как и в
опасном сечении деревянной опоры, установленной непосредственно в грунт,
будет равен 23 500 Н-м, ограничимся выбором типа приставок к опоре.
Из табл. 7 видно, что для установки опоры следует применить две приставки
типа ПР-0,8, так как их несущая способность перпендикулярно к направлению
линии равна 27 000 Н-м, т. е. на 15% больше изгибающего момента, действую-
щего на опору.
Расчет опоры высоковольтно-сигнальной линии
автоблокировки
Пример 4. Произвести расчет промежуточной железобетонной опоры
(рис. 63), предназначенной для подвески двух трехфазных высоковольтных
цепей из провода марки АС-50 и восьми сигнальных проводов, подвешенных на
восьмиштырной траверсе. Тип линии У, длина пролета 40 м. Габарит нижних
высоковольтных проводов по отношению к земле 6 м. Максимальная стрела про-
веса высоковольтных проводов 70 см. Грунт твердый.
75
Рис. 63. К примеру расчета промежу-
точной опоры высоковольтно-сигналь-
ной линии
Воспользовавшись формулой (2),
определим высоту надземной части
опоры:
H0=h0+f+ йг=0,8+ 0,7+6= 7,5 м.
Задавшись предварительно глуби-
ной закопки опоры в твердом грунте
равной 1,7 м из формулы (3), опре-
делим общую длину опоры
Н = Но + h = 7,5 + 1,7 = 9,2 м,
и, округляя в сторону увеличения до
стандартной длины железобетонной
опоры, примем Н = 10 м, при этом
надземная часть опоры станет равной
Но = /7—h = 10—1,7 = 8,3 м.
Определим из формулы (11) силу
воздействия ветра на один высоко-
вольтный провод марки АС-50, восполь-
зовавшись значением А для линии типа
У из табл. 15:
Р^ = 1А1 = 40-5,6 = 224 Н,
и из формулы (12) на один сигнальный провод диаметром 4 мм:
P” = lAt = 40-5,4 =216Н.
Из формулы (9) найдем равнодействующую силу ветра на все провода, подве-
шенные на опоре
Р = / (A^i + A2N2) = 40 (5,6-6 + 5,4-8) = 3070 Н.
Определим точку приложения равнодействующей силы Р, для чего предва-
рительно найдем расстояния hi, h2 и h3 (см. рис. 63) от уровня закопки опоры до
траверс, на которых подвешены высоковольтные и сигнальные провода.
hi = 8,3—0,13= 8,17 м; h2 = 8,3—0,13—0,8= 7,37 м;
h3 = 8,3—0,13—0,8—2,0= 5,37 м.
Определим из формулы (13) точку приложения равнодействующей силы Р
имея в виду, что на верхней высоковольтной траверсе подвешено два провода,
на нижней высоковольтной траверсе четыре провода и на сигнальной траверсе
восемь проводов
2P^t + 4Р;Л2 + 8Р;Л3 _ Р{ (2ht + 4h2) + 8Р^3
с Р Р
224 (2-8,17 + 4-7,37)+8-216-5,37
Из формулы (15) определим изгибающий момент в опасном сечении опоры у
уровня ее закопки:
М ^РНо + УЪЪ =3070-6,4+ 795 = 20 395 Н-м.
По кривым, приведенным на рис. 6 и из данных примера 1 видим, что когда
надземная часть опоры Но равна 8,3 м, то несущая способность железобетонной
опоры типа 170/10-ЗЖ-В равна 23 500 Н-м, т. е. на 16% больше, чем воздействую-
щий на опору изгибающий момент.
Несущая способность опоры типа 170/10-2Ж-В в данном случае недостаточна,
так как равна 19 200 Н-м.
76
Проверим правильность выбора глубины h закопки опоры, которая в начале
расчета была принята равной 1,7 м.
Для этого сначала определим диаметр опоры D3 у поверхности земли с учетом
того, что железобетонная опора имеет в основании диаметр сечения Do, равный
0,32 м, и, что коэффициент сбега ее примерно равен 15 мм на 1 м длины, т. е.
1,5-IO'8 м.
Воспользовавшись для этого несколько измененной формулой (19), получим
D3 — Do — ah =0,32 — 1,5-10-8.1,7 = 0,295 м.
Приняв допускаемое напряжение сжатия агр грунта равным 0,245 МПа,
из формулы (20) найдем, что глубина закопки опоры h должна быть равной
h = 1/ = V ...... 6'20395~Z~ = 1,55 м.
У 0,71.Д3агр У 0,71.0,295.0,245.10е
Следовательно, опора будет стоять в грунте устойчиво.
§ 23. Понятие о расчете сложных опор
Расчет механической прочности угловых опор (с подпорой,
оттяжкой или А-образной) производят для нормального режима
работы линии (провода не оборваны) при наличии ветра и голо-
леда на проводах.
Передающуюся опоре равнодействующую силу от тяжения
проводов в смежных с угловой опорой пролетах считают направ-
ленной по биссектрисе внутреннего угла. Эта равнодействующая
сила при прочих равных условиях будет тем больше, чем больше
нормальный вылет угла.
При расчете угловой опоры проверяют, чтобы напряжение
сжатия в подпоре или ноге А-образной угловой опоры не превос-
ходило допускаемых величин, а у угловой опоры с оттяжкой
определяют необходимое число проволок в оттяжке (исходя из
допускаемой величины растяжения проволоки) и устойчивость
лежня или якоря, за который закреплена оттяжка в грунте.
А-образные угловые опоры и опоры с подпорой рассчитывают на
устойчивость их в грунте, проверяя, не произойдет ли их опроки-
дывание. У угловых опор проверяют также прочность основного
столба опоры на изгиб в месте скрепления его с подпорой или
оттяжкой.
Расчет механической прочности оконечных и кабельных опор
воздушных линий связи (полуанкерных и сдвоенных) и высоко-
вольтно-сигнальных линий автоблокировки (АП-образных) про-
изводят для нормального режима работы линии, но с учетом того,
что опора испытывает одностороннее тяжение проводов. Расчет
переходных опор, опор удлиненных пролетов, а также усиленных,
полуанкерных и анкерных опор производят для аварийного
режима работы линии — односторонний обрыв проводов в одном
из смежных с опорой пролетов, при этом расчет переходных опор
и опор удлиненных пролетов производят в предположении, что
обрыв произошел в пролете, смежном с удлиненным и тяжение
направлено в сторону удлиненного пролета.
77
Глава 6
ШЛЕЙФЫ, ОТВЕТВЛЕНИЯ И ВВОДЫ ПРОВОДОВ.
УДЛИНЕННЫЕ ПРОЛЕТЫ И ВОЗДУШНЫЕ ПЕРЕХОДЫ
§ 24. Шлейфы, ответвления и вводы проводов в здания
Ввод проводов воздушной линии связи на территорию узловых
и крупных станций, а также в здания оконечных и усилительных
пунктов, как правил, осуществляют кабелем, устанавливая в стыке
кабеля с воздушной линией кабельную опору со шкафом ШМС
или кабельным ящиком.
В помещения промежуточных станций, разъездов, линейно-
путевых зданий и т. п. вводят только часть цепей (цепи избира-
тельной, межстанционной связи и др.), применяя как кабельный,
так и воздушный ввод проводов. Для удобства эксплуатации ввод
цепей избирательной связи обычно осуществляют шлейфом
(рис. 64, а), так как при таком способе ввода имеется возможность
при авариях отключить рубильником поврежденный участок и
продолжать связь в сторону неповрежденного участка; реже
используют ввод проводов ответвлением (рис. 64, б).
При устройстве воздушного ввода части проводов на линиях
с траверсами в середине пролета основной линии связи для ус-
тройства ответвления устанавливают разрезную опору в виде
тройника, конструкция которой видна из рис. 65, или четверика
(рис. 66), а опоры, смежные с разрезной, укрепляют подпорами
или оттяжками; первую опору на ответвлении устанавливают на
расстоянии, равном половине нормального пролета, и укрепляют
подпорой или отяжкой.
Если провода подвешены на крюках, то в качестве разрезной
применяют сдвоенную опору (рис. 67). При ответвлении одной-
двух цепей разрезную опору обычно не устанавливают, а ответв-
ляют провода с промежуточной опоры, укрепляя ее подпорой
или оттяжкой.
Ввод проводов в здание осуществляют с ввод-
ной опоры (см. § 15), устанавливаемой на расстоянии от 2 до
15 м от здания. Промежуточную опору, смежную с вводной,
укрепляют подпорой или оттяжкой.
С вводной опоры линейные провода подают на вводный крон-
штейн 2 (рис. 68), укрепляемый на стене здания, и заделывают
оконечной заделкой на устанавливаемых на вводном кронштейне
вводных изоляторах (см. рис. 9, б). Ввод проводов в здание стан-
ции осуществляют через вводную деревянную коробку 1, уста-
навливаемую в стене здания. Для ввода проводов на наружной
и внутренней стенках коробки просверливают отверстия и в от-
верстия наружной стенки вставляют фарфоровые воронки, а в от-
верстия внутренней стенки — фарфоровые втулки.
78
Рис. 64. Способы ввода
проводов в здание
Рис. 65. Ответвление
тройника
проводов связи при помощи
Рис. 66. Четверки
Рис. 67. Ответвление проводов связи при по-
мощи сдвоенной опоры
79
Рис. 68. Вводный кронштейн
Ввод проводов неуплотненных цепей с вводных изоляторов
осуществляют изолированным проводом типа ПР, а проводов
уплотненных цепей — экранированным проводом.
В качестве примера на рис. 69 показан способ соединения
экранированного провода с линейным при применении вводного
изолятора.
При вводе в здание одной-двух цепей вместо вводного крон-
штейна на стене здания укрепляют деревянную траверсу, в которую
ввертывают крюки. Такой способ ввода проводов с использова-
нием вместо вводного изолятора изометор типа ТФ показан на
рис. 70. При этом вводную коробку не применяют, а провода
вводят черезотдельные отверстия в стене, устанавливая в них
фарфоровые воронки и втулки.
Рис. 69. Соединение линейного провода с ввод-
ным экранированным проводом
Рис. 70. Устройство малопро-
водного ввода
80
§ 25. Удлиненные пролеты
Удлиненным пролетом на воздушных линиях связи и высоко-
вольтно-сигнальных линиях автоблокировки принято называть
пролеты, длина которых превышает длину нормального пролета
данного типа линии на 50% и более. Удлиненные пролеты находят
применение при пересечении воздушными линиями оврагов, не-
больших рек и других препятствий.
На воздушных линиях связи типов О и Н удлиненный пролет
не должен превышать 150 м, а на линиях типов У и ОУ — 100 м;
на высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки типа Н
удлиненные пролеты не должны превышать 200 м и на линиях
типов У и ОУ — 150 м. Если ширина естественного препятствия
(овраг, река) превышает указанные длины, то вместо удлиненных
пролетов устраивают кабельные вставки в воздушную линию или
оборудуют мачтовые переходы.
В качестве переходных опор на линиях связи с деревянными
опорами при подвеске проводов на траверсах применяют полу-
анкерные опоры (см. рис. 44, а), а на линиях с крюками — про-
межуточные опоры, укрепленные подпорами или оттяжками,
а также сдвоенные опоры. На линиях связи с железобетонными
опорами в качестве переходных опор используют анкерные опоры
(см. рис. 44, б). На высоковольтно-сигнальных линиях автобло-
кировки в зависимости от длины пролета и типа линии приме-
няют А- или АП-образные опоры.
Для того чтобы напряжение в проводах удлиненных пролетов
не превысило допускаемых величин, увеличивают стрелы провеса
проводов, что может привести к схлестыванию последних при
гололеде и ветре. При ветре могут схлестнуться соседние провода
на одной траверсе, а при гололеде, — расположенные в одной
Таблица 15
Материал линейной проволоки Диаметр, мм Максимально допустимые длины пролетов, м, на линиях типа
О н У ОУ
Биметалл (сталь-медь) 4 150 125 100 83,3
3 150 100 83,3 62,5
Медь или сталь 5 150 130 70 45
4 150 83,3 50 40
3 125 62,5 40 —
Сталеалюминий: АС-25 6,6 150 83,3 62,5 50
АС-16 5,4 83,3 62,5 40 35,7
АС-10 4,4 83,3 50 40 35,7
81
Рис. 71. Расположение траверс и штырей на опорах удлиненных пролетов линий
связи
вертикальной плоскости на соседних траверсах, если на проводе,
находящемся на нижней траверсе, лед будет сброшен; в последнем
случае стрела провеса провода со сброшенным льдом резко умень-
шится по сравнению с верхним проводом, лед на котором сохра-
нился.
Для предупреждения схлестывания проводов в удлиненных
пролетах на опорах увеличивают расстояние между траверсами,
а на траверсах — расстояние между штырями. На линиях связи
для удлиненных пролетов от 75 до 100 м расстояния должны соот-
ветствовать расстояниям, указанным на рис. 71, а, а для длин
пролетов от 100 до 150 м — расстояниям на рис. 71, б. При этом
соответственно увеличивают длину траверс и расстояние между
столбами полуанкерной опоры (см. рис. 71). При подвеске про-
водов на крюках расстояния между ними оставляют на опорах
удлиненных пролетов равными 60 см.
Максимальная длина линейных проводов в удлиненных про-
летах не должна превышать значений, указанных в табл. 15.
Если длина линейного провода превышает указанную в табл. 15
длину, то вместо линейных проводов в переходном пролете под-
вешивают стальные тросы марки 4.3-Г-1-ЖС-140. Если исполь-
зование стального троса в цепях из цветного металла вызывает
значительное изменение электрических свойств цепи, то вместо
него применяют трос, свитый из семи биметаллических проволок
диаметром 1,5 мм каждая.
На высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки с де-
ревянными опорами на линиях типа Н при длине переходного
пролета до 75 м и на линиях типов У и ОУ при длине пролета
60 м рекомендуется в качестве переходных опор применять А-
образные опоры. На линиях с железобетонными опорами при
типе линии Н длина пролета может быть равной 100 м, а на ли-
ниях типов У и ОУ — 75 м. От А-образных силовых и угловых
опор переходные А-образные опоры отличаются увеличенными
расстояниями между проводами высоковольтной цепи, между
высоковольтной и сигнальной траверсами и между проводами
82
сигнальных цепей. При больших длинах пролетов (на линиях
типа Н до 200 м и на линиях типов У и ОУ до 150 м) в качестве
переходных опор применяют опоры АП-образного типа. При этом,
как правило, в переходном пролете рекомендуется подвешивать
только высоковольтные провода, а переход сигнальных проводов
осуществлять кабелем. Подвеску сигнальных проводов допускают
если их число не превышает 3—6.
На рис. 72 приведен эскиз АП-образной деревянной опоры для
удлиненных пролетов. Железобетонная АП-образная опора отли-
чается от деревянной в основном способом скрепления в вершине
и тем, что вместо лежней и ригелей для ее укрепления под ноги,
обращенные в сторону переходного пролета, подложены опорные
плиты, а на ногах, противоположных переходному пролету,
закреплены анкерные плиты.
Для увеличения прочности АП-образных опор при больших
длинах пролетов вместо двойных траверс прямоугольного сечения
устанавливают траверсы, изготовляемые из круглых пропитанных
бревен диаметром 17—18 см.
Расстояние между высоковольтными проводами на пере-
ходных АП-образных опорах в зависимости от типа линии и
Рис. 72. АП-образная опора для удлиненных пролетов
83
Рис. 73. Крепление линейного провода
в переходном пролете
Рис. 74. Крепление высоковольтного
провода на переходных опорах
Рис. 75. Соединение троса с линей-
ным проводом
84
длины пролета берут равным
1,7—2,0 м, между высоковольт-
ной и сигнальной траверсами —
2,5—3,0 м, а между сигналь-
ными проводами —0,4—0,5 м.
В переходных пролетах вместо
однопроволочных стальных или
биметаллических проводов вы-
соковольтной цепи подвешива-
ют стальные тросы диаметром
6 мм, а вместо однопроволоч-
ных сигнальных проводов —
тросы диаметром 4,2 мм.
Закрепляют линейные про-
вода связи и сигнальные про-
вода высоковольтно-сигнальных
линий автоблокировки на двой-
ных траверсах переходного про-
лета, так как это показано на
рис. 73, а, а провода линий
связи, подвешенные на крю-
ках, — способом двойного под-
вешивания (рис. 73, б).
Крепление на переходной
опоре проводов высоковольтной
цепи на высоковольтно-сигналь-
ной линии автоблокировки осу-
ществляют при помощи допол-
нительного хомута (рис. 74) из
линейной проволоки, скрепляе-
мого с основным проводом вя-
зочной проволокой.
Если в удлиненном пролете
подвешивают стальной трос, то
соединение линейного провода
связи 1, а также высоковольт-
ных и сигнальных проводов на
линиях автоблокировки с тро-
сом 4 осуществляют в соответ-
ствии с рис. 75 при помощи пе-
ревязочной 2 и спаечной 5 про-
волок посредством хомута 3,
устанавливая для этого на тра-
версах трехштырные накладки,
а на вершине АП-образной
опоры — трехштырный оголов-
ник, сходный с оголовником,
показанным на рис. 55, б.
§ 26. Пересечения И переходы
Пересечения линиями связи и высоковольтно-сигнальными
линиями полотна железных дорог и шоссейных дорог I, II и III ка-
тегорий должны выполняться под углом, близким к 90°. Если
это по условиям местности затруднительно, то допускается мень-
ший угол пересечения, однако он должен быть не менее 45°
(рис. 76).
При пересечении воздушными линиями связи, имеющими дере-
вянные опоры, неэлектрифицированных железных дорог или
электрических железных дорог постоянного тока, а также кон-
тактных сетей трамвая и троллейбуса в качестве переходных опор
при числе проводов до 16 используют промежуточные опоры, укреп-
ленные подпорой со стороны пересекающего пролета или оттяжкой
с противоположной стороны. При большем числе проводов на
пересечениях с неэлектрифицированными железными дорогами
и контактными сетями трамвая и троллейбуса устанавливают полу-
анкерные опоры, а на электрифицированных железных дорогах
постоянного тока делают кабельные вставки, прокладывая кабель
в асбестоцементных трубах. На электрифицированных железных
дорогах переменного тока кабельные вставки в воздушные линии
связи на пересечениях устраивают при любом количестве проводов.
При пересечении автомобильных дорог I, II и III категорий
в качестве переходных опор применяют промежуточные опоры,
укрепленные подпорой или оттяжкой при любом количестве
проводов.
Если в качестве переходных опор применяют промежуточные
деревянные опоры с подпорой или оттяжкой, то на пересечениях
линий связи с железными дорогами и автомобильными дорогами
всех категорий эти опоры укрепляют двумя деревянными или
железобетонными приставками.
На линиях связи с железобетонными опорами при пересечении
неэлектрифицированных железных дорог и электрических желез-
ных дорог постоянного тока в качестве переходных опор исполь-
зуют те же опоры, что и при оборудовании удлиненных пролетов.
При пересечении автомобильных дорог устанавливают П-образные
опоры, отличающиеся от полуанкерных отсутствием оттяжек и
опорных плит.
В пролете пересечения неэлектрифицированных железных
дорог и шоссейных дорог подвешивают такие же провода, как
и линейные, а в пролетах, пересекающих трамвайные и троллей-
бусные провода, — биметаллический провод диаметром 4 мм,
провод ПАБ-10 или провод АС-25. На электрифицированных
железных дорогах постоянного тока в пересекающем пролете
линий типов О, Н, У подвешивают провод ПАБ-10, а на линиях
типа ОУ—ПАБ-25 или АС-25. Крепление проводов на переход-
ных опорах и соединение их с проводами типов ПАБ и АС выпол-
няют в соответствии с рис. 73 и 75.
85
Рис. 76. Схема пересечения воздушной
линией связи железной дороги
Рис. 77. Конструкция мостового крон-
штейна
Пересечение высоковольтно-сигнальной линии автоблокировки
полотна электрифицированных железных дорог постоянного тока,
неэлектрифицированных железных дорог, шоссейных дорог I ка-
тегории и линий связи I и II классов осуществляют с примене-
нием А-образных переходных опор. Если высоковольтно-сигналь-
ная линия автоблокировки двухцепная, то при пересечении элек-
трифицированных железных дорог используют АП-образные пере-
ходные опоры.
На пересечениях линий связи III класса и автомобильных
дорог всех категорий, кроме I, в качестве переходных опор при-
меняют промежуточные опоры. При этом деревянные переходные
опоры укрепляют железобетонными или деревянными пристав-
ками.
В переходных пролетах через железные дороги для проводов
высоковольтных цепей находят применение сталеалюминиевые
провода марки АС-35, а через линии связи I и II классов — марки
АС-25. В переходных пролетах через автомобильные дороги всех
категорий, трамвайные и троллейбусные провода для этой цели
используют стальные или сталеалюминиевые провода сечением
25 мм; при длинах переходных пролетов, превышающих на 25%
нормальные, применяют стальные канаты диаметром 4,3 и 6 мм.
В качестве сигнальных проводов в зависимости от длины пролета
86
пересечения и типа линии используют линейный провод или
стальной трос диаметром 4,3 мм.
На переходных опорах любого типа провода высоковольтных
цепей и сигнальные провода закрепляют способом двойного под-
вешивания. На пересечениях электрических железных дорог пере-
менного тока в высоковольтно-сигнальную линию автоблокировки
делают кабельные вставки.
Переходы линий связи и линий автоблокировки через реки,
как правило, осуществляют при помощи кабельных вставок,
прокладывая кабель по дну реки и реже по железнодорожным
мостам. Иногда вместо устройства кабельной вставки в воздуш-
ную линию применяют подвеску проводов на кронштейнах (рис. 77),
укрепляемых к фермам мостов.
Глава 7
ЗАЗЕМЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
§ 27. Общие сведения
Заземляющим устройством или заземлением называют устрой-
ство, состоящее из заземлителей — металлических элек-
тродов любой формы (труба, стержень, проволока нт. п ), зало-
женных в землю и имеющих с ней электрический контакт, и про-
водников, называемых заземляющей магистралью
и соединяющих заземлители с устройствами автоматики, телеме-
ханики и связи.
Каждое заземляющее устройство обладает электрическим со-
противлением, зависящим от конструкции заземлителей, их ко-
личества, расположения и глубины закопки в грунт и от удель-
ного сопротивления прилегающих к заземлителям слоев земли
(грунта). При этом удельным сопротивлением земли (грунта)
называют электрическое сопротивление, оказываемое грунтом
объемом в 1 м3 при прохождении тока от одной грани куба грунта
к противоположной грани. Очевидно, что чем меньше электриче-
ское сопротивление заземляющего устройства, тем лучше его
качество.
Различают рабочие, защитные, линейно-защитные и измери-
тельные заземления.
Рабочее заземление предназначено для подклю-
чения аппаратуры к земле при использовании земли в качестве
обратного провода (однопроводное телеграфирование, дистанцион-
ное питание усилительных пунктов по системе «провод—земля»
и т. п.). К рабочим заземлениям присоединяют также металличе-
ские каркасы стативов и стоек, экраны аппаратуры, экраны кабе-
лей и проводов межстоечного монтажа, корпуса силового обору-
дования и т. п.
87
Защитное заземление используется для соедине-
ния с землей приборов защиты аппаратуры от перенапряжений
(разрядников), оболочек и экранов линейных кабелей, молние-
отводов, устанавливаемых на опорах воздушных линий, а также
металлических частей оборудования, которые нормально не
находятся под напряжением, но могут оказаться под ним при
пробое или повреждении изоляции (корпуса различных приборов
и аппаратов, кабельных ящиков и шкафов, боксов и т. п). Эти
заземления устраивают с целью защиты от опасных напряжений
людей, обслуживающих устройства автоматики, телемеханики
и связи и пользующихся ими.
Линейно-защитное заземление предназна-
чено для заземления оболочек, брони и экранов кабелей для сни-
жения опасных и мешающих влияний линий электропередачи
и тяговых сетей электрических железных дорог на кабельные
цепи, кроме того оно служит для защиты кабелей от ударов
молнии.
Измерительное заземление служит вспомо-
гательным заземлением, используемым при проведении кон-
трольных измерений сопротивления рабочих и защитных зазем-
лений устройств автоматики, телемеханики и связи.
§ 28. Нормы сопротивления заземлений
Нормы сопротивления заземлений (табл. 16) установлены
в зависимости от назначения заземлений, а также от удельного
сопротивления грунта в месте устройства заземления. Последнее
объясняется тем, что чем больше удельное сопротивление земли,
тем труднее выполнить заземление с малым сопротивлением и
тем дороже стоит оборудование заземления.
Таблица 16
Назначение заземления Сопротивление заземления, Ом, при удельном сопротивлении грунта, Ом«м
до 100 101—300 301—500 свыше 500
Защитное для линейных молниеот- водов на опорах воздушной линии связи, а также для абонентских за- щитных устройств телефонных аппа- ратов местной и стрелочной связи 30 45 55 75
Защитное для промежуточных пунк- тов избирательной связи 15 25 35 45
Защитное у кабельных опор между- городных линий связи при установке в кабельном ящике разрядников ИР-02, ИР-03 или Р-350 5 7 9 12
88
Продолжение табл. 16
Назначение заземления Сопротивление заземления. Ом, при удельном сопротивлении грунта, Ом»м
до 100 101—300 301—500 свыше 500
То же у кабельных опор местной 10 15 18 24
связи для разрядников УР-500 Защитное для искровых разрядни- 20 30 35 45
ков каскадной защиты Линейно-защитное для оболочек ка- 10 20 20 30
белей при защите кабеля от ударов молнии Защитное для шкафов ШМС Защитное на междугородных теле- фонных станциях и распорядительных станциях избирательной связи, рабо- чее на узлах связи, от которых осу- ществляется дистанционное питание необслуживаемых усилительных пунк- тов (НУПов), а также защитное и ра- бочее в НУПах Защитное на телефонных станциях 10 8 10 5 30 15 20
ЦБ и АТС Измерительное (стационарное или оборудуемое временно) Защитное для опор на высоко- 10 15 1( О 20 30
вольтно-сигнальных линиях автобло- кировки в сети высокого напряжения То же в сети низкого напряжения при числе сигнальных проводов: до 10 30 40 50 70
от 11 до 20 15 20 30 40
Защитное для линейных цепей дис- 30 40 50 70
петчерской централизации и диспет- черского контроля, полуавтоматиче- ской блокировки, маршрутно-кон- трольных устройств и электрожезло- вой сигнализации Защитное для сигнальных прибо- ров, размещенных в служебных поме- щениях ДСП 1 0
§ 29. Типы заземлителей
и расчет сопротивления заземлений
В устройствах железнодорожной автоматики, телемеханики
и связи наибольшее применение находят стержневые заземлители
из угловой стали, круглых стальных стержней, а также из не-
кондиционных труб; заземления для молниеотводов опор линий
связи обычно выполняют из стальной линейной проволоки.
89
Стержневой заземлитель из угловой
стали 1 (рис. 78) обычно изготовляют из
угловой оцинкованной стали 45x45x4,
50 X 50 X 4 или 60x60x4 мм длиной
2—3 м. Нижний конец заземлителя для
удобства забивки в грунт срезают под
углом 60° к горизонтали. К верхнему
концу заземлителя приваривают одну
или свитые в жгут две-три стальные
оцинкованные проволоки 2 диаметром 4
или 5 мм для соединения заземлителя
с заземляемым устройством. Выше при-
ШШ:
700-SOO
Рис. 78. Заземлитель из ваРки проволоки на заземлитель устанав-
угловой стали ливают и приваривают хомут 3 из сталь-
ной проволоки, что увеличивает проч-
ность соединения.
Перед забивкой заземлителя роют котлован глубиной 0,9 м
и шириной 1,2 X 1,4 м и в центр котлована забивают заземлитель
с таким расчетом, чтобы его верхний край был на 10—15 см выше
дна котлована. Затем котлован засыпают землей и утрамбовывают.
Сопротивление R (Ом) одиночного стержневого заземлителя
может быть рассчитано по следующей формуле:
R 2л1 \ П d + 2 п /4-7/ )’ (21)
где р — удельное сопротивление грунта, Ом-м; I — длина, за-
землителя, м; t — расстояние от поверхности земли до верхнего
конца стержневого заземлителя м; d — диаметр цилиндрического
заземлителя, м.
При изготовлении заземлителя из угловой стали величину d
принимают равной Р/п, где Р — периметр сечения угловой стали, м.
Для угловой стали сечением 45x45x4, 50x50x4 и 60x60x4 мм
величина Р будет соответственно равна 0,06; 0,067 и 0,08 м.
Если сопротивление заземления, состоящего из одного стержня,
превышает норму, то устраивают контур заземления из несколь-
ких стержней так, как это показано на рис. 79. При этом стержни
Рис. 79. Контур заземления нз нескольких стержней
90
рекомендуется забивать друг от друга на расстоянии, равном
или большем удвоенной длины стержня. Идущую от стержней
проволоку свивают в жгут, обмазывают жгут асфальтовым лаком
и укладывают в канаве, которую затем засыпают. Соединение
стержневых заземлителей между собой осуществляют также при
помощи полосовой стали сечением 30x4 мм, привариваемой к каж-
дому заземлителю.
Сопротивление заземления (Ом) контура из нескольких труб:
= #/0,8п, (22)
где 7? — сопротивление одного заземлителя, рассчитанное по
формуле (21), Ом; п — количество заземлителей в контуре.
Если удельное сопротивление грунта неизвестно, то поступают
следующим образом. Сначала устраивают заземлитель из одного
стержня и с помощью приборов измеряют его электрическое со-
противление R. Если оно больше сопротивления Rw требуемого
по нормам, то, воспользовавшись преобразованной формулой (22),
определяют число стержней, необходимых для устройства зазем-
ления:
п = 7?/О,8 Ra. (23)
Защите молниеотводами от разрушения при прямых ударах
молнии подлежат вводные, кабельные, разрезные, контрольные
и угловые деревянные опоры, деревянные промежуточные опоры,
поврежденные молнией, но не требующие замены, и опоры, уста-
новленные взамен разрушенных, а также деревянные и железо-
бетонные опоры, на которых установлены искровые или газона-
полненные разрядники.
Конструкция протяженного заземлителя из стальной линейной
проволоки, оборудуемого у сложных опор линий связи, показана
на рис. 80, а. Этот заземлитель служит молниеотводом, защища-
ющим опоры от разрушения при ударе в них молнии, а также за-
щитным заземлением, к которому присоединяют разрядники, уста-
91
навливаемые в кабельных ящиках, и искровые разрядники ка-
скадной защиты. На деревянных опорах линий связи молниеот-
воды устраивают из стальной линейной проволоки диаметром
4 или 5 мм, прокладываемой от вершины опоры и укрепляемой
скобами из этой же проволоки через каждые 300 мм. Нижний ко-
нец проволоки укладывают в вырытую траншею на глубину 0,7 м,
которую затем закрывают и трамбуют. Длина подземной части
проволоки зависит от удельного сопротивления грунта и берется
от 1 до 12 м.
На железобетонных опорах при устройстве молниеотвода
в вершине опоры и ее комлевой части обнажают один из арматур-
ных стержней и к нему приваривают линейную проволоку, про-
кладываемую по опоре и укрепляемую проволочными хомутами
через каждые 500 мм. Вверху опоры от этой проволоки делают
отводы к искровым разрядникам или к кабельному ящику, а внизу
к ней присоединяют протяженный заземлитель (рис. 80, б).
Места присоединения проволоки к арматурному стержню заделы-
вают бетоном.
Величина сопротивления (Ом) протяженного заземлителя мо-
жет быть определена из формулы
/? =
2я1 dt
(24)
где р—удельное сопротивление грунта, Ом-м; I—длина под-
земной части проволоки, м; d — диаметр проволоки, м; t — глу-
бина закопки проволоки, м.
Протяженные заземлители (см. рис. 80, а) оборудуют только
на сложных опорах, а также на тех опорах, на которых уста-
навливают разрядники (искровые, газонаполненные и др.). На
остальных опорах (угловых и промежуточных) горизонтального
протяженного заземлителя обычно не делают, а закрепляют ко-
нец проволоки молниеотвода у комля опоры. В этом случае за-
землителем служит часть проволоки от поверхности земли до
комля опоры (рис. 80, в).
На линиях связи с деревянными опорами в железобетонных
приставках при отсутствии на опорах разрядников молниеотводы
оборудуют в соответствии с рис. 80, г.
Для обеспечения безопасности работы на деревянных опорах
при эксплуатации линий связи на участке их сближения и пере-
сечения с линиями передачи или электрическими железными до-
рогами у молниеотводов делают разрыв (искровой промежуток)
длиной 50 мм (рис. 80, <Э). Исключение составляют вводные, кон-
трольные опоры и опоры с разрядниками, однако на этих опорах
молниеотводы закрывают по всей длине деревянными рейками
(желобами), чтобы работающий на опоре не мог коснуться молние-
отвода.
Если индуктируемые опасные напряжения в проводах связи
при коротком замыкании на линии электропередачи не превы-
92
Рис. 81. Устройство заземлителей А-образной силовой опоры
шают величин, допускаемых для линий с железобетонными опо-
рами (см. главу 21), то разрыв молниеотводов и защиту молние-
отвода деревянной рейкой делать не обязательно.
Протяженные зеземлители у опор линий связи обычно устраи-
вают при норме сопротивления заземления выше 30 Ом; если
норма сопротивления заземления ниже 30 Ом (например, защит-
ное заземление у кабельных опор), то применяют стержневые
одно- или многоэлектродные заземлители.
На высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки зазем-
ления устраивают у силовых, оконечных, кабельных опор и опор
с секционными разъединителями и статическими конденсаторами,
разрезных опор (см. рис. 57), а также на всех железобетонных
опорах, проходящих по населенной местности. На силовых и
других опорах, где подлежат заземлению элементы высоко-
и низковольтного оборудования, устраивают два заземления
(рис. 81); заземление в сети высокого напряжения 2 и заземление
в сети низкого напряжения 1.
Заземление в сети высокого напряжения состоит из прокла-
дываемой по опоре заземляющей магистрали из трех свитых
в жгут стальных оцинкованных проволок диаметром 5 мм, иду-
щих к заземлителям; жгут крепится к деревянной опоре через
каждые 0,5 м проволочными скобами, а к железобетонной опоре —
проволочными хомутами. Заземляющую магистраль приваривают
к первому от опоры стержневому заземлителю; количество зазем-
лителей в сети высокого напряжения определяют расчетом, однако
в любом случае их должно быть не меньше двух. Ответвления из
стальной проволоки от всех элементов высоковольтного оборудо-
вания приваривают на опоре к заземляющей магистрали.
Заземление в сети низкого напряжения состоит из заземля-
ющей магистрали из двух стальных проволок диаметром 5 мм,
свитых в жгут, к которому присоединяют элементы низковольт-
ного оборудования (корпус кабельного ящика, оболочку сигналь-
ного кабеля, низковольтные разрядники) и заземлители; заземле-
ние может состоять из одного заземлителя, если при этом будет
обеспечена норма.
93
Расстояние между системами заземлителей низкого и высокого
напряжения должно быть не менее 5 м, а между заземлителями
внутри каждой из систем — 2,5 м. Забивают заземлители с таким
расчетом, чтобы верхний край стержня отстоял от поверхности
земли на 0,8 м; соединение заземлителей между собой осуществ-
ляют при помощи жгута из двух-трех стальных оцинкованных про-
волок, привариваемых к заземлителям.
При заземлении железобетонных опор, установленных в насе-
ленной местности, в качестве заземляющего устройства приме-
няют два заземлителя и магистраль из двух стальных оцинкован-
ных проволок. Один ее конец приваривают к заземлителям, а
другой зажимают под гайку болта, закрепляющего верхнюю
высоковольтную траверсу железобетонной опоры.
§ 30. Устройство заземлений
Заземление с искусственной обработкой грунта. При достаточно
больших значениях удельного сопротивления грунта широкое
распространение получила искусственная обработка грунта по-
варенной солью для снижения его удельного сопротивления, так
как раствор соли в воде представляет собой достаточно хороший
проводник электрического тока.
На рис. 82 показаны два способа обработки грунта солью.
Первый способ (рис. 82, а) заключается в том, что в котлован
размерами 1,5 X 1,5 м и глубиной около 4 м после забивки за-
землителя 1 поочередно насыпают слои соли 3 и растительного
грунта 2. Количество слоев соли должно быть не меньше 10.
Расход соли на один заземлитель 15—20 кг.
При втором способе (рис. 82, б) вокруг забитого в грунт стерж-
невого заземлителя 1 роют кольцевую канаву со средним диа-
метром 0,8 м, в которую затем поочередно засыпают слои соли 3
и грунта 2. Последний способ предпочтительнее, так как при его
применении стержневой заземлитель в меньшей степени подвержен
коррозии по сравнению с первым способом.
В зависимости от удельного сопротивления грунта, в котором
оборудуют заземление, сопротивление заземления может быть
снижено искусственной обработкой грунта в 2—8 раз.
При очень больших значениях удельного сопротивления грунта
(например, в районах вечной мерзлоты) норму сопротивления
заземления можно достичь только забивкой большого количества
стержней. Обычно, если количество стержневых заземлителей
в контуре превышает 10—12, устраивают заглублении ые
заземлители, забивая стержни длиной до 10 м (ниже уровня
грунтовых вод), или глубинные заземлители (сква-
жинные), забивая обсадные трубы диаметром до 200 мм на глубину
до 20—30 м, и, опуская в них ленточный заземлитель, заполняют
94
полость труб глиной или илом, смешанным с солью. Находят
применение выносные заземлители, если поблизости имеются
реки, озера или колодцы.
Станционные заземления. На телефонных станциях системы
ЦБ, на АТС, на междугородных телефонных станциях, в домах
связи, в оконечных и промежуточных усилительных пунктах
оборудуют три обособленных заземляющих устройства, соединя-
емых затем параллельно на выводах заземляющего щитка. Нали-
чие трех обособленных земель позволяет легко контролировать их
электрическое сопротивление. Такой контроль обычно производят
два раза в год в период наибольшего промерзания и просыхания
грунта.
В зависимости от объекта связи заземления оборудуют в раз-
личных комбинациях. Так, на телеграфных станциях оборудуют
рабочее заземление и два измерительных заземления; на теле-
фонных станциях систем ЦБ и АТС, если в схемах соединительных
линий не используется земля, делают одно защитное и два измери-
тельных заземления, а на необслуживаемых усилительных пунк-
тах, питаемых по схеме «провод — земля», — рабочее, защитное
и линейно-защитное. Значения сопротивлений заземлений должны
соответствовать нормам, приведенным в табл. 16.
95
Глава 8
СТРОИТЕЛЬСТВО ВОЗДУШНЫХ линий
§ 31. Сведения о проектировании воздушных линий
и выбор трассы
Стадии проектирования. Проектированию строительства воз-
душных линий, как правило, предшествуют изыскания и обследо-
вания районов строительства. При этом производится натурный
осмотр местности, намечаются варианты трассы линий, собираются
данные о метеорологических условиях в районе строительства,
сведения о сближении проектируемой линии с линиями электро-
передач и электрифицированными железными дорогами и т. п.
На основе проведенных изысканий и технического задания
на проектирование разрабатывается проектное задание, состоящее
из пояснительной записки, сметно-финансового расчета стоимости
строительства и чертежей. В проектном задании обосновывается
выбор трассы, тип линии, профиль опор, дается схема скрещива-
ния цепей. На основе расчетов опасных и мешающих влияний
высоковольтных линий электропередачи и тяговых сетей электри-
ческих железных дорог разрабатываются защитные мероприятия
и т. п. При проектировании высоковольтно-сигнальных линий
автоблокировки производится также разбивка линий на плечи
питания, выбор типа высоковольтных проводов на основе расчета
потери напряжения в силовой цепи, намечается схема секциони-
рования и т. п.
После согласования проектного задания со всеми заинтересо-
ванными организациями и его утверждения разрабатываются
рабочие чертежи, состоящие из детальных чертежей трассы линии
с привязкой ее к железной дороге, чертежей нетиповых конструк-
ций, вводов в здания, переходов через различные препятствия
и т. п.
Требования, предъявляемые к трассе линий. При выборе
трассы следует стремиться к созданию удобств обслуживания
воздушной линии, особенно в зимних условиях. Поэтому трассу
линии целесообразно располагать в полосе отвода по возможности
ближе к железнодорожному полотну, что позволяет производить
осмотр линии с движущегося поезда. Кроме удобства обслужива-
ния, такое расположение линии сокращает длину шлейфов и от-
ветвлений от нее, что удешевляет строительство.
Следует стремиться к тому, чтобы трасса линии не проходила
по болотистым и заливаемым участкам, имела возможно меньшее
количество пересечений с железной дорогой, а также с другими
линиями связи и линиями электропередачи. В местах изменения
направления трассы линии не следует делать резких поворотов ее
с большими вылетами углов, а также избегать значительных
96
изгибов проводов в вертикальной плоскости, на крутых спусках
(подъемах) и удлиненных пролетов.
Трасса линий связи и высоковольтно-сигнальных линий
автоблокировки должна проходить не ближе 0,5 км от аэродромов.
Запрещается прокладывать трассу высоковольтно-сигнальной ли-
нии над зданиями с крышами из горючих материалов, над скла-
дами с взрывоопасными и огнеопасными материалами, над дере-
вянными зданиями и цехами заводов, выделяющих вредные газы.
При необходимости прокладки трассы линии в поймах рек следует
так располагать опоры линий, чтобы исключалась возможность
возникновения ледяных заторов.
Для снижения мешающих влияний силовых цепей высоко-
вольтно-сигнальных линий автоблокировки на цепи воздушных
линий связи рекомендуется располагать эти линии с разных сторон
железнодорожного полотна. Расстояние между трассой воздушной
линии и линиями электропередачи или электрифицированными
железными дорогами определяется расчетами опасных и меша-
ющих влияний на цепи связи.
При выборе трассы воздушных линий, высоты промежуточных
и переходных опор необходимо соблюдать габариты приближения
(рис. 83), т. е. установленные расстояния проводов и других
элементов линии от земли, окружающих сооружений, лесонаса-
ждений и т. п. Так, расстояние от нижнего провода линии связи
или сигнального провода высоковольтно-сигнальной линии до
поверхности земли на перегонах железных дорог должно быть не
менее 2,5 м, на станциях и вдоль шоссейных дорог — 3 м, в на-
селенных пунктах — 4,5 м, на железнодорожных переездах и пере-
ходах через шоссейные дороги — 5,5 м, а при пересечении желез-
нодорожного полотна — 7,5 м от головки рельса. Минимальное
расстояние от высоковольтных проводов силовой цепи автобло-
кировки до земли на перегонах 6 м, а в населенных пунктах —
7 м. Расстояние по горизонтали от опор линий связи до головки
ближайшего рельса железной дороги должно быть не менее IVj вы-
соты надземной части опоры; для опор высоковольтно-сигнальных
линий это расстояние на неэлектрифицированных участках же-
лезных дорог должно быть не менее высоты надземной части опоры
плюс 3 м, а на электрифицированных участках — плюс 5 м.
В местах пересечения с линиями электропередачи расстояние между нижним
проводом этих линий и верхним проводом линий связи или высоковольтно-сиг-
нальной линии автоблокировки зависит от линейного напряжения линии электро-
передачи и должно быть следующим:
Наименьшее
расстояние, м 1,25 2,0 3,0 4,0 5,0
Напряжение ли-
нии электропере-
дач, кВ ......до 1 до 10 20—110 150—200 330—500
Если трассы двух линий связи идут параллельно, то рассто-
яние между осями опор этих линий должно быть не менее 8,5 м;
4 Марков М. В.
97
%
Местность Габариты проводов, м
сЗязи и. сигнальн. выажоВолыпн.
На перегонах, ж.д. 2,5 5,0
Вдоль шоссе 3,0 5,0
На станциях 3,0 7,0
в населенных пунктах 4,5 7,0
Провова связи, и сигнальные -1,25м Проводи связи, и сигнальные - 1,0м
Высоковольтные провода - 3,0м высоковольтные продода-2,0м
Рис. 83. Габариты проводов и опор воздушных линий
Провода связи и сигнальные -2,25м
Высоковольтные провода - 3,0м
при наличии на обеих линиях цепей, уплотненных двенадцати-
канальной аппаратурой ВЧ, это расстояние должно быть увели-
чено до 20 м.
При прохождении воздушной линии по лесным массивам и зе-
леным насаждениям устраивают просеки. Ширину просеки для
воздушных линий связи в насаждениях высотой до 4 м берут рав-
ной расстоянию между крайними проводами плюс 4 м (по 2 м
с каждой стороны от крайних проводов до ветвей деревьев), а в на-
саждениях высотой более 4 м — расстоянию между крайними
проводами плюс 6 м; для высоковольтно-сигнальных линий в пер-
вом случае ширина просеки берется равной расстоянию между
крайними проводами плюс 6 м, а во втором — этому же рассто-
янию плюс наибольшая высота деревьев на границе просеки.
В зеленых зонах, защитных лесных полосах, запретных полосах
вдоль рек и озер разрешается ширину просеки для высоковольтно-
сигнальных линий автоблокировки брать равной расстоянию
между крайними проводами плюс 4 м.
§ 32. Разбивка трассы и нивелировка линии
Разбивка трассы линии заключается в определении мест уста-
новки опор. При этом трассу линии разбивают на отдельные
прямолинейные участки, ограниченные точками изменения напра-
вления (поворота) линии.
На прямолинейных участках разбивку трассы производят при
помощи трех вех (рис. 84, а). При этом вехи 1 и 2 устанавливают
в начале и конце прямолинейного участка и у вехи 1 забивают
колышек № 1, отмечающий место установки первой опоры. От
колышка № 1 мерной лентой отмеряют расстояние, равное длине
пролета, и в этом месте ставят веху 3 так, чтобы она находилась
в створе с вехами 1 и 2; у вехи 3 забивают колышек № 2, отмечая
место установки второй опоры. От колышка № 2 отмеряют длину
следующего пролета и, перенося туда веху 3, при ее помощи
намечают колышком место установки третьей опоры и т. д. В тех
Рис. 84. Разбивка трассы линии
4*
99
Рис, 85. Измеритель вылета углов
случаях, когда трасса линии проходит через возвышенность
и от вехи 1 не видна веха 2, разбивку производят при помо-
щи четырех вех (рис. 84, б), при этом веху 2 устанавлива-
ют за возвышенностью, а вехи 3 и 4 — на возвышенности
в точках, из которых одновременно видны обе вехи 1 и 2.
Разбивку трассы линии при изменении ее направления
производят с таким расчетом, чтобы нормальный вылет угла
(см. рис. 40) в месте поворота линии не превышал 15 м; если вылет
угла получается более 15 м, то такой угол разбивают на два, уста-
навливая две угловые опоры. Разбивку угла часто делают и при
вылете угла меньше 15 м, так как это повышает прочность линии
и облегчает конструкцию угловой опоры.
Если длина пролетов равна 50 м, то вылет угла в этом случае
принято называть нормальным вылетом. При дру-
гих длинах пролета переход от нормального вылета угла с таким
расчетом, чтобы напряжения в угловых опорах остались неизмен-
ными, можно осуществить, пользуясь табл. 17.
Нормальный вылет угла при разбивке линии определяют при
помощи измерителя вылета углов. Измеритель состоит из трех
подвижных реек 1, 4 и 5 (рис. 85, а), одной рейки 3 для закре-
пления измерителя на вехе и шкалы 2, проградуированной в гра-
дусах угла и метрах нормального вылета угла. После закрепле-
ния измерителя угла на вехе (рис. 85, б) рейку 1 визируют в напра-
влении АО, а рейку 4 в направлении ОБ. Затем по указателю
Таблица 17
Нормаль- ный вылет угла, м Вылет угла, м, соответствующий нормаль- ному при длине пролета, м
60 40 35,7 35
3 3,6 2,4 2,15 2,1
5 6,0 4,0 3,6 3,5
7,5 9,0 6,0 5,35 5,25
10 12,0 8,0 7,15 7,0
15 18,0 12,0 10,7 10,5
рейки 4 на шкале определяют
нормальный вылет угла в мет-
рах и соответствующий этому
вылету угол в градусах. Указа-
тель рейки 5 устанавливают
против деления шкалы, соответ-
ствующего половине угла, и
тогда рейка 5 покажет направ-
ление подпоры или оттяжки.
Если нормальный вылет угла
на линиях связи не превышает
5 м, то смежные с угловой
опорой пролеты берут нор-
мальной длины. При нормаль-
100
ном вылете угла более 5 м и числе проводов более четырех
длину смежных пролетов берут равной половине длины нор-
мального пролета. Кроме того, при восьми проводах и более
опоры, смежные с угловой, укрепляют подпорами или оттяж-
ками, устанавливая их вдоль линии.
При разбивке трассы на пересеченной местности следует сле-
дить за тем, чтобы не было резких изломов линии в вертикальной
плоскости, которые могут привести к срыву изоляторов со штырей
и крюков или к обрыву вязок. Изгиб линии в вертикальной пло-
скости характеризуется уклоном линии ДЕ (рис. 86). В зависи-
мости от уклона линии применяют три способа крепления про-
водов на опоре: нормальный, усиленный и особо усиленный.
Нормальное крепление (такое же, как и на про-
межуточных опорах) проводов применяют в тех случаях, когда
величина ДЕ при тяге проводов вверх (рис. 86, а) не превышает
^зо длины пролета /, а при тяге проводов вниз (рис. 86, б) — 1/li
длины пролета.
Если величина ДЕ при тяге проводов вверх не превышает
х/10 длины пролета, а при тяге проводов вниз 2/10 длины пролета,
то применяют усиленное крепление проводов (рис. 87),
т. е. крепление проводов на двойных траверсах.
Особо усиленное крепление применяют в тех
случаях, когда ДЕ при тяге проводов вверх или вниз достигает 3/10
длины пролета; это крепление при тяге проводов вниз показано
на рис. 88, а, вверх — на рис. 88, б.
Рис. 87. Усиленное Рис. 88. Особо усиленное крепление проводов
крепление проводов
101
§ 33. Обработка, оснастка и установка опор
Рытье ям под опоры является одной из трудоемких работ при
постройке воздушных линий. Поэтому, как правило, для рытья
ям пользуются механизмами (см. главу 10). Если применение ме-
ханизации затруднено (стесненность трассы, крутые склоны
и т. п.), ямы роют вручную, используя для этой цели лопаты,
кирки, ломы, стальные клинья с молотком и т. п. Форма ям для
промежуточных опор, а также угловых с подпорой или оттяжкой
при рытье их ручным способом показана на рис. 89, а. При этом
на прямых участках линии ямы роют так, чтобы своей широкой
частью они располагались вдоль линии и их отвесные стенки
(рис. 89, б) поочередно были направлены то в одну, то в другую
сторону; у угловых опор с подпорами и оттяжками отвесная
стенка ямы должна быть направлена в сторону тяжения проводов,
а отвесные стенки двух смежных с угловой промежуточных опор —
в сторону, противоположную угловой опоре.
Обработка и оснастка опор и траверс, как правило, произво-
дится на строительных площадках, размещаемых по трассе линии,
что дает возможность более широко применять устройства меха-
низации.
Если деревянные столбы для опор пропитаны заводским спо-
собом, то их обработка на строительной площадке заклю-
чается в том, чтобы запилить вершины опоры на два ската (если
эта операция не была сделана до пропитки), разметить, просвер-
лить отверстия под болты для крепления траверс или для вверты-
вания крюков и устройства врубок для траверс. При этом врубки
для траверс и места запиловки вершин опор обмазывают креозо-
товым маслом. Если для изготовления опор применяют непро-
питанные бревна, то их предварительно очищают от коры и луба.
Затеску вершины столба и устройство врубок для деревянных
траверс делают с таким расчетом, чтобы гребень опор после их
установки был расположен вдоль линии. Также располагают
гребни опор при крюковом профиле, если в дальнейшем пред-
емкости линии переход с крюков на
полагается для увеличения
Рис. 89. Форма ямы для промежу-
точной опоры и расположение ям
вдоль линии
траверсы. Если такой переход не
предусматривается, то гребни опор
располагают поперек линии.
Отверстия в опоре под крюки
сверлят на 10 мм меньше длины
нарезки крюка. При оснастке
опор крюками их ввертывают
в опору с таким расчетом, чтобы
расстояние между крюком и пло-
скостью опоры было равно 20 мм;
на угловых опорах и на линиях
типов У и ОУ крюки ввертывают
вплотную к опоре.
102
Рис. 91. Опора с траверсами
Рис. 90. Полиэтиленовый колпачок
Оснастка траверс на строительной площадке заклю-
чается в установке и закреплении на ней штырей и подкосов,
а также в насадке на штыри изоляторов. Применявшуюся ранее
трудоемкую и несовершенную насадку изоляторов на крюки
и штыри при помощи каболки (просмоленной пеньки) в основном
заменила насадка с использованием полиэтиленовых колпачков.
Такие колпачки (рис. 90) имеют снаружи нарезку, соответству-
ющую нарезке изоляторов и внутренний диаметр вверху d, на
0,5 мм меньше диаметра крюка или штыря. Предварительно
нагретые в воде до температуры 70—80° С колпачки легкими
ударами молотка насаживают на штырь или крюк, а затем на них
навертывают изолятор, при этом желобок на головке изолятора
устанавливают по направлению закрепляемого на изоляторе
провода.
Оснастку опор траверсами обычно производят после их раз-
возки по линии. При оснастке траверсами деревянных опор
(рис. 91) траверсу крепят к опоре болтом 1, а подкосы при помощи
болтов 2 и глухаря 3. На железобетонных опорах отверстия для
крепления траверс и подкосов болтами предусматривают при изго-
товлении опор (см. рис. 5).
Промежуточные опоры оснащают одинарными траверсами,
которые располагают на прямолинейных участках линии пооче-
редно с одной и с другой стороны опор; на промежуточных опорах,
смежных с угловыми, траверсы устанавливают со стороны угловой
опоры; на пересечениях дорог — с полевой стороны, а на укло-
нах — с нагорной. Вводные, переходные, кабельные опоры, угло-
вые опоры при вылете угла 7,5 м и более, опоры удлиненных
пролетов, превышающие нормальный пролет более чем на 50%,
а также промежуточные опоры, смежные с вводными на линиях
связи, оборудуют двойными траверсами.
103
Рис. 92. Установка угловой опоры
На высоковольтно-сигнальных
линиях автоблокировки двойными
траверсами оборудуют А- и АП-об-
разные опоры и некоторые виды
специальных опор.
Установку опор, как правило,
производят при помощи кранов-
столбоставов и других средств
механизации. Ручным способом
опоры устанавливают только на
сильно пересеченной местности,
в болотистых местах, где при-
менение механизмов затруднено,
или при замене отдельных опор.
При этом опору укладывают со
стороны ступенек подготовленной
ямы так, чтобы комель ее нахо-
дился над ямой и не доходил на 30—40 см до ее задней стенки.
Затем к задней стенке ямы приставляют доску, чтобы комель опоры
при ее подъеме упирался в доску и скользил по ней. Поднимают
опору несколько человек при помощи ухватов и багров.
После подъема опоры ее выправляют (кантуют) так, чтобы
на прямых участках траверсы или крюки были перпендикулярны
линии, а на угловых опорах располагались по биссектрисе вну-
треннего угла поворота линии. Затем промежуточную опору
устанавливают в яме строго вертикально и выравнивают в линию
с ранее установленными опорами, а яму засыпают грунтом, ко-
торый тщательно утрамбовывают.
Угловые опоры устанавливают с наклоном вершины в сторону,
противоположную равнодействующей тяге проводов, для чего
комель угловой опоры устанавливают внутри угла на расстоянии
25—35 см от его вершины (рис. 92).
При установке опор в мягком грунте и укреплении их оттяж-
ками величину а берут равной диаметру опоры в вершине;
в скалистом и каменистом грунтах, а также при укреплении
угловой опоры подпорой наклон опоры делают таким, чтобы ве-
личина а равнялась нулю.
Укрепление угловых опор подпорами и оттяжками произ-
водится до подвески проводов на указанные опоры.
§ 34. Подвеска и регулировка проводов
К подвеске проводов приступают после установки и укрепле-
ния опор, оснащенных траверсами или крюками. Подвеске про-
водов предшествует размотка линейной проволоки с тамбуров.
В зависимости от рельефа местности тамбуры с проволокой
устанавливают на автомобилях, прицепах к трактору; на
104
сильно пересеченной местности используют
облегченный переносный тамбур.
Для устранения неровностей стальную
линейную проволоку и сталеалюминиевую
проволоку марки АС перед подвеской вы-
тягивают при помощи блоков участками по
6—8 пролетов. Усилия при вытяжке контро-
лируются динамометром и для стальной про-
волоки диаметром 5; 4 и 3 мм будут соот-
ветственно 3430; 2250 и 1270 Н (350; 230 и
130 кгс); сталеалюминиевую проволоку ма-
рок АС-10, АС-16 и АС-25 вытягивают соот-
ветственно с усилиями 980; 1470 и 2950 Н
(100; 150 и 300 кгс) . Во избежание поврежде-
ний медную и биметаллическую проволоку
не вытягивают, а неровности ее выравнива-
Рис. 93. Клещи для
термитной сварки про-
ют ударами деревянного молотка по прово- водов
локе, положенной на доску.
После размотки и вытяжки стальной линейной проволоки ее
концы соединяют при помощи термитно-муфельной сварки. При-
менявшаяся ранее сварка стальных проводов с использованием
электросварочных агрегатов из-за их громоздкости вышла из
употребления.
Термитно-муфельную сварку стальных проводов осуществляют
при помощи спрессованных из термита шашек, в отверстие кото-
рых вставляют концы свариваемых проводов, предварительно
зажатых в сварочные клещи (рис. 93). После установки на стыке
проводов термитной шашки ее поджигают термитной спичкой.
Сгорая, шашка развивает температуру более 2000° С; находящиеся
внутри шашки концы проводов нагреваются до температуры пла-
вления. При этом сжатие клещей обеспечивает сварку концов
проводов. После удаления с места сварки сгоревшей и остывшей
шашки наружным осмотром и вытягиванием провода при помощи
блоков проверяют качество сварки.
Из-за нагрева проводов в месте сварки происходит их отжиг
и, как следствие, ослабление механической прочности. Поэтому
на высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки концы
стальных проводов силовой цепи соединяют друг с другом при
помощи спайки (рис. 94). При этом способе концы проводов об-
луживают, накладывают один на другой и обматывают стальной
оцинкованной спаечной проволокой, а затем место соединения
нагревают пламенем паяльной лампы и пропаивают свинцово-
оловянистым припоем. Стальные сигнальные провода обычно
соединяют при помощи сварки.
Соединение медных и биметаллических (сталь-медь) проводов
линий связи осуществляют с помощью медных трубок овального
сечения, применяя для этого клупп и ключ (рис. 95). При этом
зачищенные мелкой наждачной бумагой концы проводов вводят
105
Рис. 94. Британская спайка проводов
в трубку 1, концы трубки за-
жимают струбцинками клуп-
па 2 и ключом 3, устанавли-
ваемым в середине трубки, де-
лают полтора оборота.
Сталралюминиевые провода
на линиях связи и высоковольт-
но-сигнальных линиях автоблокировки соединяют аналогично сое-
динению медных и биметаллических проводов, применяя для этой
цели алюминиевые овальные трубки, при этом ключом клуппа де-
лают 3—4 оборота. При подвеске проводов подвешиваемый провод
закрепляют на изоляторе начальной опоры (вводной, кабельной)
оконечной вязкой и на протяжении 4—8 пролетов поднимают
с земли и укладывают в желобки изоляторов следующих опор.
Затем при помощи блоков, закрепленных к одной из соседних
опор, расположенных за участком подвески, провода натягивают
до требуемой стрелы провеса и закрепляют вязкой на изоляторах
всех опор, на которые он был поднят. После закрепления провода
на всех опорах приступают к его подвеске в следующих 4—8 про-
летах.
Следует иметь в виду, что перед снятием блоков последнюю
опору, на которой закреплены провода, необходимо укреплять
временной оттяжкой, один конец которой закрепляют за вершину
этой опоры, а другой — за основание следующей опоры. Это де-
лается для того, чтобы под действием силы тяжести проводов опора
не вышла из вертикального положения. Если провода подвешивают
с одной стороны траверсы, то временной оттяжкой укрепляют
на последней опоре и траверсу.
Стрелу провеса подвешиваемых проводов выбирают в зависи-
мости от температуры окружающего воздуха и принятой длины
пролетов из монтажных таблиц стрел провеса. В качестве при-
мера ниже дана монтажная таблица стрел провеса стальных,
биметаллических и медных проводов диаметром от 2,5 до 5 мм,
подвешиваемых на воздушных линиях связи (табл. 18). Для под-
вески сталеалюминиевых проводов, а также для подвески прово-
дов на высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки ис-
пользуют аналогичные таблицы
монтажных стрел провеса.
При установлении нужной
стрелы провеса провода поль-
зуются подвесными рейками
(рис. 96). Можно определить
стрелу провеса по способу ко-
лебаний, воспользовавшись за-
висимостью между частотой ко-
лебаний подвешенного в про-
Рис. 95 Соединение концов медных и лете провода и его стрелой
биметаллических проводов провеса, приведенной на рис. 97,
106
Таблица 18
Температура t, °C, для зоны Длина пролета м
35,7 40 50 62,5 83,3
I Ш
Стрела провеса провода, см
—55 —40 —25 8,0 10,0 15,5 24,0 42
—50 —35 —20 8,5 10,5 16,5 25,5 45
—45 —30 — 15 9,0 11,5 18,0 27,5 48
—40 —25 — 10 10,0 12,5 19,5 30,0 52
—35 —20 —5 11,0 14,0 21,5 33,0 56
—30 — 15 0 12,5 15,5 23,5 35,0 59
—25 — 10 + 5 14,0 17,0 25,5 38,0 63
—20 —5 + 10 15 5 19,0 28,0 41,0 Ь8
— 15 0 + 15 17,5 21,0 31,0 45,0 73
— 10 + 5 + 20 19,5 23,5 34,0 49,0 78
—5 + 10 -4 25 22,0 26,5 37,0 53,0 82
0 + 15 +30 24,5 29,5 41,0 56,0 87
+ 5 +20 +35 27,5 32,0 44,0 60,0 92
4-10 + 25 +40 30,0 35,0 48,0 65,0 97
+ 15 +30 + 45 33,0 38,0 51,0 69,0 102
+20 +35 + 50 36,0 41,0 54,0 73,0 106
+ 25 + 40 + 55 38,0 44,0 57,0 77,0 110
+30 +45 + 60 41,0 47,0 60,0 81,0 114
При этом способе провод в середине пролета отводят шестом
в сторону и опускают, а затем, пользуясь часами с секундной
стрелкой или секундомером, подсчитывают число полных (туда
и обратно) колебаний провода за 1 мин. Затем по кривой опреде-
ляют стрелу провеса f (м), соответствующую подсчитанному числу
колебаний п.
Обычно при подвеске проводов регулируют только один верх-
ний провод, а остальные регулируют по нему зрительно, с земли,
Рис. 96. Регулировка стрелы провеса провода при
Рис. 97. Зависимость стре-
лы провеса провода от
числа его колебаний
помощи реек
107
добиваясь того, чтобы все провода в пролете были параллельны
друг другу. Разность в стрелах провеса не должна превышать
3 см.
Удобнее регулировку проводов производить не по стрелам их
провеса, а при помощи динамометра, натягивая провода с уси-
лием, соответствующим температуре окружающего воздуха, при-
нятой для данного типа линий, длине пролета и диаметру под-
вешиваемого провода. Для этой цели в справочной литературе
наряду с таблицами монтажных стрел провеса проводов при-
ведены таблицы усилий, которые следует давать проводу при его
подвеске.
Величины этих усилий определены исходя из зависи-
мости напряжения в подвешенном проводе от длины пролета,
стрелы провеса провода и величины удельной нагрузки в нем,
обусловленной силой тяжести провода.
Пример 5. Определить усилие (тяжение) в стальном проводе диаметром
5 мм, которое следует ему дать при подвеске, чтобы стрела провеса провода в про-
лете длиной 50 м была равна 44 см. Удельная нагрузка в проводе от его силы тя-
жести Yi = 0,077 МН/м3.
Из формулы (14) определим напряжение в проводе
Yi/2 0,077-10е-502 кк ... „ -- ЛЛП
а = ----= 55- 10е Па = 55 МПа.
Тогда усилие, с которым должен быть натянут провод диаметром 5 мм (S =
= 19,6 мм* — 19,6-10'в м2), будет Т = aS = 55• 10е • 19,6• 10'« = 1080 Н.
§ 35. Крепление проводов на изоляторах
Крепление (вязку) проводов на изоляторах промежуточных
опор воздушных линий связи выполняют двумя кусками пере-
вязочной проволоки (рис. 98, а), а на изоляторах угловых опор —
одним куском (рис. 98, б).
Вязку стальных линейных проводов выполняют при помощи
обычных плоскогубцев, а медных и биметаллических проводов —
плоскогубцами с медными вкладышами. Если вязку биметалли-
ческих проводов осуществляют биметаллической проволокой, то
для того, чтобы при вязке не повредить тонкий медный слой на
проводе до наложения вязки, провод обматывают медной лентой
(фольгой) длиной 300 мм, шириной 10 мм и толщиной 0,1 мм.
При применении медной перевязочной проволоки фольгу не под-
кладывают. Аналогичным образом поступают при вязке проводов
марки АС стальной перевязочной проволокой, наматывая в месте
перевязки на провод алюминиевую ленту размером 250 х 12 X
X 0,2 мм.
Оконечную заделку стальных проводов выполняют стальной
спаечной оцинкованной проволокой, как это показано на рис. 99, а,
108
Рис. 98. Вязка проводов
Рис. 99. Оконечная заделка проводов
Рис. 101. Двойное подвешивание высо-
ковольтных проводов
Рис. 100. Рессорная вязка проводов
связи
109
Рис. 102. Рессорная вязка высоковольт-
ных проводов:
а — прн одинарной вязке; б — при двойной
вязке на верхушечных штырях; а — то же
на траверсах
а проводов из цветного металла—
при помощи овальных трубочек,
которые надевают на провода,
а затем закручивают щипцами
(рис. 99, б). Если трубочек нет,
то цветные провода заделывают
аналогично стальным.
В тех районах, где наблю-
дается вибрация проводов, для
предупреждения их обрыва
в местах крепления на изоля-
торах, вызываемого изношен-
ностью металла, применяют рес-
сорные вязки (рис. 100: а — на
промежуточной опоре; б — на
угловой). При этом типе вяз-
ки рессорой служит кусок ли-
нейной проволоки длиной 75 см,
скрепленный с линейным про-
водом несколькими оборотами
перевязочной проволоки диа-
метром 2,5 мм.
При пересечении неэлек-
трифицированных железных
дорог и шоссейных дорог при-
меняют также двойное крепле-
ние проводов (см. рис. 73).
Крепление и оконечная заделка проводов высоковольтной
цепи и сигнальных цепей высоковольтно-сигнальной линии
автоблокировки осуществляют так же, как и на воздушных
линиях связи. Исключением является то, что боковую вязку на
угловых и других опорах выполняют двумя, а не одним кусками
перевязочной проволоки.
На опорах высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки,
установленных на станциях и в населенной местности, а также
на транспозиционных и переходных опорах провода высоковольт-
ной цепи закрепляют способом двойного подвешивания. Если
изоляторы расположены вдоль линии, то двойное подвешивание
выполняют так, как это показано ранее (см. рис. 74). При попе-
речном расположении изоляторов двойное крепление осуще-
ствляют в соответствии с рис. 101.
Рессорную вязку проводов на высоковольтно-сигнальных ли-
ниях автоблокировки на опорах с одинарным креплением прово-
дов выполняют при помощи рессоры в виде скобы, при этом про-
вода располагают на шейке изолятора (рис. 102, а). Установка
рессоры на проводах высоковольтной цепи при их двойном под-
вешивании показана на рис. 102, б и в.
ПО
§ 36. Нумерация опор и установка предупредительных плакатов
Для удобства эксплуатации опоры линий связи и высоко-
вольтно-сигнальных линий автоблокировки нумеруются. На ли-
ниях связи опоры нумеруются по усилительным участкам, ведя
счет от более крупной станции к более мелкой или с севера на юг
и с запада на восток; на высоковольтно-сигнальных линиях счет
опор ведут по перегонам по ходу километров железнодорожного
пути.
Железобетонные и непропитанные деревянные опоры нуме-
руют черной масляной краской. Для нумерации деревянных
опор, пропитанных заводским способом, к опоре прибивают
железные листы размером 450 X 100 мм.
На опорах линий связи указывают две последние цифры года
установки, а под ними по вертикали пишут порядковый номер
опоры, при этом цифру, обозначающую каждую тясычу опор,
наносят только на тех опорах, номер которых оканчивается нулем
(рис. 103, а), а на остальных опорах оставляют свободное место
(рис. 103, б). В стыке секций скрещивания над годом установки
опоры ставят букву «С» (рис. 103, в).
Нумерация опор на высоковольтно-сигнальных линиях авто-
блокировки показана на рис. 103, г, где верхняя цифра показы-
вает порядковый номер опоры, а нижняя — год установки. Кроме
нумерации, все опоры высоковольтно-сигнальной линии авто-
блокировки должны иметь на территории населенных пунктов
предупредительные плакаты с надписью «Не трогать — смер-
тельно». На перегонах плакаты устанавливают на каждой третьей
опоре и на переходных, силовых, оконечных опорах и опорах
с трехполюсными разъединителями.
111
Глава 9
ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
§ 37. Организация обслуживания и виды ремонта
Поддержание внешнего вида, должной механической прочности
и высоких электрических качеств воздушных линий, принятых
в эксплуатацию, возлагается на эксплуатационный штат, в задачу
которого входит содержание линий в исправном состоянии, си-
стематическое проведение профилактических мероприятий по пре-
дупреждению повреждений, своевременное устранение возника-
ющих неисправностей и проведение необходимых ремонтных работ.
Для эксплуатационно-технического обслуживания устройств
автоматики, телемеханики и связи каждая дорога разделена на
дистанции сигнализации и связи, которые в свою очередь разде-
лены на участки, а последние — на линейные околотки. В зависи-
мости от оснащенности участка средствами сигнализации и связи
околоток может иметь длину от 20 до 60 км.
Обслуживается каждый околоток бригадой, обычно состоящей
из электромеханика и одного или двух электромонтеров. Четыре-
пять смежных околотков объединяют в участок, которым руково-
дит старший электромеханик. При необходимости выполнения
трудоемких работ и проведения аварийно-восстановительных ра-
бот в помощь работникам околотков на дистанциях организуют
специальные бригады.
Для сохранения механической прочности линейных сооруже-
ний и поддержания нормальных электрических характеристик
проводов на линиях должны проводиться текущий (планово-
предупредительный) и капитальный ремонты.
Текущий (планово-предупредительный) ремонт воздушных ли-
ний выполняют работники линейного околотка. К текущему ре-
монту относятся также работы, входящие в состав эксплуатацион-
но-технического обслуживания линий.
К работам, выполняемым в процессе эксплуатационно-техни-
ческого обслуживания, относится ежемесячный осмотр линии
связи с целью выяснения ее состояния. Воздушную линию осма-
тривают также после грозы, гололеда, наводнения, бури и других
стихийных явлений, которые могут вызвать повреждение линии.
Во время осмотра устраняют те неисправности, которые не требуют
большой затраты времени или создают непосредственную угрозу
нарушения действия связи (замена битых изоляторов, поврежден-
ных вязок и т. п.). Обнаруженные крупные дефекты регистрируют
и устраняют в соответствии с планом ремонта.
При текущем ремонте линии связи бригадой околотка могут
выполняться следующие работы: замена негодных опор, приставок
112
и подпор с пропиткой древесины, допропитка ранее установленных
опор, приставок и подпор; укрепление подгнивших опор железо-
бетонными приставками, устройство искусственных оснований
к отдельным опорам; передвижение отдельных опор; выправка
угловых и промежуточных опор, окопка их и подсыпка грунта;
подъем отдельных опор для соблюдения габарита; дополнительное
укрепление отдельных опор подпорами, оттяжками, замена не-
годных оттяжек, укрепление и регулировка оттяжек; возобновле-
ние нумерации опор. К текущему ремонту относятся также такие
работы, как замена на отдельных участках проводов, не обеспе-
чивающих вследствие износа требуемую механическую прочность
в местах, где они подвержены быстрой коррозии; регулировка
стрелы провеса проводов, ремонт неудовлетворяющих нормам
и устройство недостающих линейных молниеотводов и заземлений,
оборудование новой и ремонт существующей каскадной защиты;
ремонт вводов и замена изолированных проводов, установка ввод-
ных изоляторов; ремонт и замена поврежденных отдельных за-
пирающих и дренажных катушек, комплектов линейной и про-
межуточной пупинизации, разделительных и согласовывающих
трансформаторов, коробок с искровыми разрядниками.
Капитальный ремонт выполняют не чаще одного раза в 10—
12 лет. Объем ремонтных работ планируют на основании осеннего
обследования линии, а корректируют весной, перед началом ре-
монта, обычно выполняемого в период с марта по ноябрь. Зимний
период времени используют для подготовки к ремонтным работам:
для приведения в порядок машин, механизмов, инструмента
и инвентаря, а также для обучения рабочих; подготовляют ва-
гоны-летучки связи и вагоны для временного жилья рабочих.
Работы по капитальному ремонту воздушных линий произ-
водят специально организуемые ремонтные колонны, состоящие из
специализированных бригад. Колонну разбивают на бригады в за-
висимости от перечня и объема предстоящих работ. Обычно ко-
лонну делят на три бригады.
Как правило, капитальный ремонт линии связи производят
по усилительным участкам или в пределах круга диспетчерской
связи, а ремонт высоковольтно-сигнальных линий автоблоки-
ровки— в пределах плеча питания.
К основным работам, выполняемым при капитальном ремонте,
относятся следующие трудоемкие работы: переразбивка трассы
линии для ее спрямления, выноска линий с труднопроходимых
участков к дорогам; замена до 60% опор, укрепление опор искус-
ственными основаниями, железобетонными приставками и т. п.;
замена деревянных опор железобетонными; укрепление линий
сложными опорами в зависимости от гололедности района с целью
повышения устойчивости линии; выноска линейно-кабельных
сооружений из районов, вызывающих большую повреждаемость
проводов. Замена проводов и тросов, не отвечающих электриче-
ским нормам или не обеспечивающих нормальной механической
113
прочности; сплошная замена негодной арматуры (траверс, крюков,
кронштейнов, накладок и др.), переустройство линий с крюко-
вого профиля на траверсный для соблюдения габаритов и при-
ведения к нормам электрических характеристик цепей; замена
изоляторов; замена кабеля на кабельных вставках и вводах; уста-
новка разделительных и согласовывающих трансформаторов, за-
пирающих и дренажных катушек, комплектов линейной и проме-
жуточной пупинизации, оборудование молниезащитными устрой-
ствами; переустройство скрещиваний телефонных цепей, сплошная
регулировка проводов; приведение электрических характеристик
цепей воздушных линий связи к нормам.
§ 38. Контрольный осмотр, замена и ремонт опор
Контрольный осмотр опор проводится каждый год весной.
Результаты осмотра заносят в контрольные листки. При внешнем
осмотре проверяют степень загнивания деревянных опор, подпор
и приставок.
При замене опор ямы для новых опор выкапывают вплотную
к заменяемой опоре в направлении линии.
Новую опору перед установкой оборудуют крюками или тра-
версами в соответствии с профилем заменяемой опоры. Опору
заменяют новой в следующем порядке: заменяемую опору укре-
пляют баграми и рогачами; выкапывают яму вплотную к опоре
в направлении линии; новую опору оснащают крюками и изоля-
торами и устанавливают в яму при помощи бурильно-крановой
машины. Старую опору снимают с линии краном.
При отсутствии бурильно-крановой машины на вершине ста-
рой опоры укрепляют блок при помощи хомута из трех витков
проволоки d = 4 мм. Внизу опоры закрепляют лебедку с тросом,
один конец которого крепят к вершине новой опоры через блоки.
Затем опору поднимают лебедкой в вертикальное положение,
при этом опору поддерживают баграми или рогачами, а яму за-
сыпают и утрамбовывают.
Старую опору укрепляют временной подпорой или прикре-
пляют к верхней части новой опоры хомуток из проволоки. Про-
вода на изоляторах новой опоры закрепляют временной вязкой;
блок и лебедку переносят на новую опору и укрепляют. Старую
опору укрепляют дополнительно баграми или рогачами, а затем
освобождают от проводов, подпиливают, поворачивают на 90°
и опускают на землю. Комель старой опоры извлекают из земли
лебедкой.
Угловую опору заменяют в следующем порядке:
ослабляют вязки проводов на опорах, смежных с угловой, при этом
следующие смежные опоры, на которых провода не развязаны
и которые подвержены сильной односторонней тяге, должны быть
временно укреплены подпорами.
114
Заменяемую опору укрепляют за вершину одной или двумя
временными оттяжками, нижние концы оттяжек при помощи
блоков прикрепляют к временным тумбам, врытым в землю.
Вдоль проводов у заменяемой опоры выкапывают яму. После укре-
пления опоры монтер влезает на нее и ослабляет вязки так, чтобы
каждый провод удерживался на изоляторе двумя оборотами
вязки.
Вплотную со старой опорой устанавливают новую с наклоном
вершины в сторону, противоположную направлению равнодей-
ствующей силы натяжения проводов. После этого устанавливают
новую подпору с лежнем или оттяжку с новым якорем. После
установки и укрепления новой опоры на нее переносят провода
с заменяемой опоры и укрепляют на изоляторах. Старую опору
отрывают, освобождают от временных оттяжек и подпоры и выни-
мают из ямы. Яму очищают от гнили, засыпают и утрамбовывают.
Промежуточная полуанкерная опора за-
меняется следующим образом: на расстоянии 0,7—0,8 м
от старой опоры (рис. 104) со стороны, противоположной под-
порам, роют яму. Отдельные части новой полуанкерной опоры
подгоняют друг к другу на земле. Основные столбы новой опоры
при помощи блоков, закрепленных на старой опоре, поднимают
в вертикальное положение и выравнивают по проводам и линии.
Яму у основных столбов до половины засыпают и утрамбовывают,
Рис. 104. Замена промежуточной полуанкерной опоры
115
Рис. 105, Укрепление опоры двумя же-
лезобетонными приставками с приме-
нением лебедки
опоры
116
устанавливают подпоры, скре-
пляют их поперечными брусья-
ми и прикрепляют болтами
к столбам. Столбы новой опоры
скрепляют раскосом и приши-
вают траверсы, закрепляют про-
вода на изоляторах. Яму у
опоры окончательно засыпают
и утрамбовывают. Старую по-
луанкерную опору освобождают
от проводов, разбирают и опу-
скают на землю.
Для укрепления
деревянных опор
приставками (рис. 105)
можно использовать ручную
лебедку, смонтированную на
двух шестах с поперечинами,
которые укрепляют к травер-
сам опоры проволочными хому-
тами. Когда шесты укреплены,
приставку лебедкой подтягива-
ют к выкопанной яме. Затем
опору подпиливают на высоте
30 см от поверхности земли и
опускают на доску.
После установки и припа-
совки приставок накладывают
хомуты и скрепляют их при по-
мощи стального ломика, яму за-
сыпают и убирают лебедку с ше-
стами. Комель столба должен
быть поднят над землей на
25—30 см.
Ремонт железобетонных опор
и приставок осуществляют пе-
риодически, текущее обслужи-
вание железобетонных опор и
приставок воздушных линий
заключается в периодических
осмотрах линий и устранении
всех недостатков, влияющих
на прочность и долговечность
опор. Обнаруженные и легко
устранимые неисправности кре-
пления арматуры на железо-
бетонных опорах должны быть
немедленно устранены.
В летнее время года разрушающийся или раскрошивающийся
бетон скалывают до обнажения арматуры; поверхность бетона
и арматуры зачищают и обильно смачивают; на поврежденном
месте 1 опоры 2 устанавливают воронку 4 из толя или другого
материала и в нее заливается цементный раствор 3 в составе 1 : 2
(рис. 106). После схватывания подлитого раствора воронку сни-
мают и цементную массу осторожно зачищают по поверхности
опоры.
Изоляторы, крюки и штыри на опорах заменяют в следующем
порядке: развязывают провод и подвешивают его к крюку или
к траверсе; вывертывают крюк нли штырь вместе с изолятором
и при помощи веревки опускают его на землю. Ввертывают новый
крюк или устанавливают штырь, после чего насаживают изоля-
тор, провод накладывают на изолятор и закрепляют.
Замена траверсы на опоре производится следующим
образом: на траверсе, подлежащей замене, ослабляют провода
(оставляют два-три ослабленных оборота вязки), траверсу осво-
бождают от болта и подкосов и вместе с проводами прикрепляют
к опоре; на место старой траверсы прикрепляют новую, с наса-
женными на штыри изоляторами. Старую траверсу опускают на
уровень с новой, развязывают на ней провода и переносят на изо-
ляторы последней, где привязывают новой вязкой.
Для замены изолятора, крюка или штыря
на угловой опоре провод должен удерживаться веревкой или бло-
ками, прикрепляемыми к столбу или штырю, не подлежащему
замене.
Для обеспечения установленных норм сопротивления изоляции
проводов по отношению друг к другу и к земле предусмотрены
сроки чистки изоляторов (табл. 19).
При установлении сроков следует иметь в виду, что во всех
случаях изоляторы весной и осенью должны быть вычищены.
Таблица 19
Место расположения линии Сроки чистки изоляторов
Линии, расположенные в районах железнодорож- Один раз в месяц
ных узлов, вблизи тепловозных депо, металлурги- ческих, химических, цементных заводов и нефте- промыслов в пределах до 1 км от источника загряз- нения Линии, расположенные в местностях с солонча- Один раз в 2 месяца
ковой почвой и морских побережий Участки линий, расположенные на территории 4 раза в год
городов Линии, расположенные вдоль железнодорожного 3 раза в год
полотна при наличии тепловозной тяги на расстоя- нии не свыше 50 м от железной дороги Во всех остальных местах 2 раза в год
117
§ 39. Подготовка воздушных линий к работе
в зимних условиях
Для обеспечения безаварийной работы воздушных линий в зим-
них условиях до наступления холодов эксплуатационным штатом
дистанции и околотков проводится ряд профилактических меро-
приятий и подготовительных работ.
Если в летний период не производился капитальный ремонт
воздушных линий, то подготовка их к работе в зимних условиях
осуществляется в процессе текущего (планово-предупредитель-
ного) ремонта.
В свою очередь выявляют и заменяют все сильно под-
гнившие опоры, которые могут не выдержать нагрузки при
образовании гололедных отложений на проводах; проверяют на-
дежность укрепления угловых опор. Подлежат замене провода,
не обеспечивающие вследствие износа или коррозии требуемую
механическую прочность.
Отложение на проводах гололеда и изморози сильно увеличи-
вает затухание цепей в полосе высоких частот, что может привести
к прекращению магистральной и дорожной связи. Поэтому перед
наступлением зимы проверяют действие вспомогательных усили-
тельных станций (ВУС), предназначенных для компенсации за-
тухания при гололедных отложениях. На случай прекращения
связи в результате разрушения линии предусматривается орга-
низация обходных цепей с использованием других линий
связи.
На тех участках, где наблюдаются гололедные отложения на
проводах, проводят инструктаж о мерах по борьбе с гололедом
для работников дистанций сигнализации и связи, а также работ-
ников дистанции пути, так как по существующему на железно-
дорожном транспорте положению в помощь работникам дистанций
связи к обивке с проводов льда и изморози привлекаются и работ-
ники службы пути. Начальники дистанций сигнализации и связи
заключают договоры с дистанциями пути, близлежащими колхо-
зами и воинскими частями о предоставлении рабочей силы для
обивки с проводов отложений льда в случае их возникнове-
ния, а при необходимости и для аварийно-восстановительных
работ.
На дистанциях связи проверяется наличие шестов для обивки
гололеда; перед началом гололедного сезона шесты развозят по
трассе воздушной линии и привязывают к опорам (из расчета один-
два шеста на 1 км линии).
На случай возникновения гололедных разрушений воздушных
линий автоматики, телемеханики и связи проверяется готов-
ность аварийно-восстановительных летучек и укомплектован-
ность вагонов этих летучек необходимыми материалами, инстру-
ментом и теплой одеждой.
118
§ 40. Методы борьбы с гололедом
и ликвидация последствий гололедных разрушений
Дистанции сигнализации и связи получают предупреждение
о возможности появления на проводах воздушных линий связи
гололеда от метеорологических станций.
Расстановку рабочих по участку организуют в самом начале от-
ложения гололеда на проводах, а обивку льда с проводов шестами,
как правило, начинают тогда, когда толщина стенки льда на про-
воде превысит 5 мм и если гололедным отложениям сопутствует
ветер.
С бригадами, производящими обивку льда, по одной из
телефонных цепей воздушной линии при помощи переносных
телефонов организуется связь. Если обивка с земли при помощи
шестов не дает результата, рабочие, умеющие пользоваться ког-
тями, влезают на опоры и обивают лед ударами палок по про-
водам.
При возникновении на каком-либо участке разрушения линии
немедленно приступают к ее восстановлению, а к месту аварии
направляют аварнйно-восстановительную летучку.
В первую очередь в соответствии с ПТЭ восстанавливают
действие цепи поездной диспетчерской связи, а затем после-
довательно — путевой блокировки, межстанционной и стре-
лочной связи, цепей магистральной связи, а затем остальных
цепей.
При значительных разрушениях для быстрейшего восстановле-
ния действия цепей связи и сигнализации допускается устройство
временных вставок в провода этих цепей из полевого или шланго-
вого кабеля, использование сломанных опор, для чего производят
их осадку и временное скрепление с оставшимся в земле .комлем
или установку на подпорах (рис. 107). При этом габариты проводов
по отношению к земле допускается соблюдать только на пересече-
ниях железных и шоссейных дорог и на переездах. На прямолиней-
ный участок линии можно устанавливать промежуточные опоры
через одну, а также исполь-
зовать для прикрепления про-
водов подходящие для этой цели
предметы (деревья, стены зда-
ний ит. п.) с соблюдением га-
баритов приближения прово-
дов к железнодорожному по-
лотну.
После временного восстано-
вления линий сигнализации и
связи немедленно приступают
к ее капитальному восстано-
влению с соблюдением всех пра-
вил и технических требований.
Рис. 107. Временное укрепление сло-
манной опоры подпорами
119
§41. Паспортизация воздушных линий
На каждую находящуюся в эксплуатации воздушную линию
составляют технический паспорт, состоящий из схемы трассы
линий, профилей опор по перегонам и ряда ведомостей.
На схеме трассы воздушной линии связи, привязанной к по-
лотну железной дороги, кроме паспортизируемой линии, наносят
идущие параллельно другие линии связи, высоковольтно-сигналь-
ную линию автоблокировки и прочие линии сильного тока, а также
указывают все пересечения с линиями связи и сильного тока.
Кроме того, на схему наносят характер местности, по которой
проходит трасса (лес, кустарник, болота), населенные пункты,
пересекаемые реки и места пересечения трассой переездов и шос-
сейных дорог.
Для каждого перегона составляют ведомость, содержащую
следующие сведения об опорах: номер, год установки или замены,
порода древесины и способ пропитки деревянных опор, тип же-
лезобетонных, высота надземной части, вид опоры (промежуточ-
ная, угловая, контрольная и т. п.) и способ их укрепления. Ведо-
мость дополняют чертежами профилей опор на перегоне с указа-
нием номеров цепей и проводов.
Кроме этого, составляют ведомость, содержащую сведения
о подвешенных на опорах цепях с указанием номеров цепей и про-
водов, их назначения, материала и года подвески, протяженности
цепей и индексов скрещивания проводов телефонных цепей по
секциям. В дополнение к индексам скрещивания изготовляют
чертежи схем скрещивания. При наличии на воздушной линии
кабельных вводов и вставок они также подлежат паспортизации
с указанием марки кабеля, его емкости, диаметра жил, длины
кабеля и года его прокладки.
Ежегодно при годовом контрольном осмотре линии в ее паспорт
вносят все необходимые изменения (замена опор и проводов,
подвеска новых цепей, устройство новых ответвлений и т. п.).
Аналогично проводится паспортизация ВСЛ автоблокировки.
Глава 10
МЕХАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
И РЕМОНТЕ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ
§ 42. Общие сведения
Механизация трудоемких работ при строительстве и ремонте
воздушных линий является основным средством для значительного
повышения производительности труда и сокращения сроков ввода
линий в эксплуатацию.
120
Оснащенность строительных и ремонтных организаций высоко-
производительными машинами и механизмами позволяет при стро-
ительстве новых и капитальном ремонте существующих линий при-
менять комплексную механизацию. Широкое использование на-
ходят отдельные механизмы и машины при проведении среднего
ремонта и выполнения ряда трудоемких работ в процессе их теку-
щего обслуживания.
При строительстве и ремонте воздушных линий механизи-
руются такие работы, как расчистка просек, рытье ям под простые
и сложные опоры, оснастка, установка и замена опор, подвеска
и замена проводов, а также работы по погрузке, выгрузке и транс-
портировке опор и других материалов.
Во время проведения ремонтных работ наряду с высокопроиз-
водительными механизмами находят применение приспособления
малой механизации: различного рода электроинструменты (пилы,
рубанки, сверлилки и т. п.), инструменты, работающие от гибкого
вала, и др.
Высокая эффективность использования механизации характеризуется сле-
дующими примерами. При рытье ямы для промежуточной опоры глубиной 1,4 м
в твердом грунте при ручном способе необходимо затратить 2,26 чел.-ч, а буриль-
но-крановая машина роет такую яму за 0,33 чел.-ч и, следовательно, затрата
труда сокращается в 7 раз. В 4—5 раз сокращается затрата труда при исполь-
зовании механизмов для установки опор и в 3—4 раза при расчистке просек и за-
мене проводов. Время, необходимое на опиловку вершины опор на два ската,
сокращается при применении электропилы в 6 раз, а замена ручного бурова
электрической дрелью при сверлении в опоре отверстия для крюков и сквозных
болтов позволяет ускорить этот процесс в 4 раза.
Следует также учитывать, что внедрение механизации дает
возможность уменьшить количество рабочих, занятых на строи-
тельстве и ремонте линии, повышает культуру труда и позволяет
облегчить или полностью ликвидировать тяжелый труд земле-
копов и рабочих, занятых на установке опор.
§ 43. Электрические и пневматические инструменты
Производительность труда рабочих зависит от качества и ис-
правности механизированного и ручного инструмента, которым
они пользуются на строительстве и монтаже воздушных линий
связи, а также при эксплуатации и ремонте строительных машин
и транспортных средств.
Широкое распространение получил электрический и пнев-
матический инструмент.
Для строгания досок, брусков и других деревянных заготовок,
необходимых для строительства и ремонта линий связи, пред-
назначены переносные электрорубанки.
Электрические сверлилки по металлу и дереву
предназначены для сверления отверстий в стали средней твер-
121
дости, цветных металлах, пластмассах и применяются на строи-
тельстве линий связи при монтаже оборудования, в домах связи.
Сверлилки по дереву применяются на строительных площадках,
где производят сверление отверстий в столбах, траверсах и других
изделиях.
Для вырубки просек в строевом лесу используют цепные
электропилы. Электропилу ЦНИИМЭ-К6 обслуживает
один рабочий. Напряжение питания пилы 220 В, номинальная
мощность 1,7 кВт, рабочая длина пильного аппарата 560 мм, мак-
симальный диаметр распиливаемого дерева 1,1 м. Она приводится
в действие от передвижной электростанции типа ПЭС-12-200,
от которой могут получать питание до семи электропил. На отдель-
ных узких просеках или при выборочных рубках, где нерацио-
нально применять электропилы, используется приводная
пила «Дружба» с бензиновым двигателем мощностью
3,5 л. с., распиливающая дерево диаметром до 900 мм.
Для поперечной распиловки досок, брусьев и других заготовок
из дерева применяют переносные дисковые элек-
тропилы по дереву. Электропилы также находят при-
менение при изготовлении из досок кабельных желобов и других
изделий из дерева, используемых на строительстве или ремонте
линий связи.
При прокладке просек в мелком лесу и кустарнике применяется
кусторез типа Д-174В, предназначенный для расчистки
площадок, покрытых кустарником и мелколесьем с деревьями
диаметром до 200 мм, и их транспортировки на расстояние до 100 м.
Кусторез смонтирован на тракторе Т-100.
Для разрушения скальных и мерзлых грунтов, кирпичной
кладки, бетона, асфальтобетона, при устройстве ям под опоры ли-
ний связи получили распространение электрические мо-
лотки, которые также могут быть использованы для забивки
труб или стержней заземлений.
Пневматические бетоноломы и трамбов-
к и применяют для разрушения бетонных и кирпичных фунда-
ментов, разработки скального и мерзлого грунта, вскрытия ас-
фальтовых и бетонных покрытий и других работах, выполняемых
при строительстве и ремонте воздушных линий связи. Они также
используются для уплотнения грунта возле устанавливаемых
опор.
Для завинчивания винтов в металл и шурупов в дерево, а также
при монтажно-сборочных и ремонтных работах на узлах связи
применяются электрические гайковерты и шу-
руповерты.
Пневматические отбойные, рубильные и
бурильные молотки применяют для разрушения скаль-
ных и мерзлых грунтов при рытье ям под опоры линий связи,
пробивки проемов и отверстий в стенах для вводов про-
водов.
122
§ 44. Механизация рытья ям под опоры
Для замены ручного труда при рытье ям и котлованов промыш-
ленностью выпускаются бурильно-крановые машины (БИК-9,
ГБС-58М, ГБС-64, Д-453, БМ-204, БМ-303), смонтированные на
тракторах или на автомобилях ЗИЛ и ГАЗ (БУС-6, МРК-1,
БКГМ-63, БМ-202, БКГМ-63-2 и др.). Эти машины приспособлены
не только для рытья ям, но и для установки опор.
В зависимости от типа устанавливаемых опор бурильно-
крановые машины оснащены бурами, позволяющими рыть цилин-
дрические ямы глубиной 1,7—2,3 м с диаметром отверстия 0,35—
0,8 м.
В качестве примера на рис. 108 показана бурильно-крано-
вая машина, смонтированная на шасси автомобиля ГАЗ-63А.
Бригада, работающая на такой машине, состоит из водителя (он
же бурильщик) и рабочего. Машина подъезжает к месту будущей
установки опоры, устанавливает при помощи троса 7 лебедки
центр бура 2 над колышком, указывающим центр будущей ямы,
и включает бур на вращение и поступательное движение вниз.
Когда бур углубится в грунт на 0,2—0,3 м, его переключают на
подъем вверх без вращения, а после того как головка бура подни-
мется над поверхностью земли, его включат на вращение и под
действием центробежной силы поднятый буром грунт сбрасывается.
Эти операции продолжают в такой последовательности до тех пор,
пока яма не будет вырыта на требуемую глубину. Производитель-
ность машины в грунтах II категории составляет 60—70 ям за
7-часовой рабочий день. Таким образом можно производить рытье
котлованов для сложных опор, для чего вначале бурят несколько
цилиндрических ям, а затем разрабатывают котлован до нужных
размеров лопатой вручную.
При помощи бурильно-крановых машин можно рыть ямы в мерз-
лых и талых грунтах, но при этом на режущей части бура устанав-
ливают съемные зубья из
твердых сплавов. Рытье ям
в мерзлых, а также в скаль-
ных и каменистых грунтах
производят также взрывным
способом, однако эту работу
выполняют специализирован-
ные организации.
§ 45. Механизация работ
по оснастке, установке
и замене опор
Для ускорения работ по
оснастке опор и траверс,
которые обычно производят
123
Рис. 109. Установка опоры при помощи
бурильно-крановой машины
на стройплощадке, применя-
ются электроинструменты, при-
водящиеся в действие от ме-
стной электрической сети или
от передвижных электростан-
ций.
При установке промежу-
точных опор с использованием
бурильно-крановой машины
(рис. 109) водитель сматывает
с лебедки трос 1, а рабочий
закрепляет конец троса само-
затягивающейся петлей за уста-
навливаемую опору 2 выше ее
центра тяжести. Затем водитель
включает рычаг намотки троса
на лебедку. Намотка продол-
жается до тех пор, пока опора
не займет вертикальное поло-
жение над ямой. Стоящий у
опоры рабочий направляет ко-
мель опоры в яму и дает сигнал водителю о сматывании троса
с лебедки. Когда комель опоры достигает дна ямы, рабочий осво-
бождает опору от троса. Выправку опоры, засыпку ямы грунтом
и утрамбовку его выполняет отдельная бригада. При этом для уп-
лотнения грунта эффективно применяют электротрамбовку,
мотор которой приводится во вращение от передвижной электро-
станции.
При установке сложных опор, имеющих большую массу,
используют автомобильные и тракторные краны общего наз-
начения.
Эти краны применяют также для разгрузки деревянных и же-
лезобетонных опор с платформ, погрузки опор на автомобильный
транспорт и разгрузки опор из автомобилей.
При проведении текущего ремонта для выборочной замены
опор получил распространение подъем опор при помощи приспо-
собления, носящего название «падающая стрела». Это приспособ-
ление (рис. ПО) состоит из двух деревянных стоек 3 круглого се-
чения длиной 3,5—4 м и диаметром 8—10 см, устанавливаемых
А-образно и скрепляемых при помощи хомута 1 из стального троса,
стального валика 2 диаметром 16—20 мм и длиной 30—40 мм, ле-
бедки 4 с тросом диаметром 4—5 мм и лома 5 для закрепления
лебедки.
Поднимаемую опору упирают комлем в установленную в яме
доску, стрелу кладут на опору так, чтобы ее основание находилось
на расстоянии 1,0—1,2 м от комля опоры, на расстоянии 2,5—2,8 м
от конца троса на нем закрепляют морским узлом стальной валик
и кладут его на опору под вершину стрелы, а концом троса с за-
124
Рис. ПО. Подъем опоры при помощи падающей стрелы
деланным на нем крюком обхватывают петлей опору на расстоя-
нии 2—2,5 м от ее вершины.
На расстоянии 15—18 м от ямы в грунт забивают лом и закреп-
ляют за него лебедку. При вращении лебедки трос будет посте-
пенно укорачиваться, стальной валик упрется в вершину стрелы
и начнет ее поднимать. При дальнейшем вращении лебедки нач-
нется подъем опоры. Когда опора поднимется настолько, что трос
на всем протяжении от лебедки до места его закрепления на опоре
вытянется в прямую линию, стрела уже не будет испытывать
нагрузки и упадет в сторону лебедки, и дальнейший подъем
опоры будет происходить без стрелы. Таким образом, стрела
необходима только в начале подъема опоры, облегчая его и
уменьшая тяговые усилия в тросе.
§ 46. Механизация погрузочно-разгрузочных работ.
Транспортные средства
Для погрузочно-разгрузочных работ широко используются
автомобильные и тракторные самоходные краны общего назначе-
ния марок ЛАЗ-690А, К-61, АК-75, К-104 грузоподъемностью
2,5—4,0 т.
Самоходные краны предназначаются также для различных мон-
тажных работ.
Для погрузочных работ на строительных площадках исполь-
зуются самоходные автопогрузчики марок 4043 и 4045, снаб-
женные сменным оборудованием, вилами, ковшами, крановой
стрелой.
Погрузочно-разгрузочные работы в условиях бездорожья вы-
полняют при помощи тракторных кранов МТК-6 и КТС-53 грузо-
подъемностью 5—6 т.
125
1Z50
Рис. 111. Погрузка столбов с использованием
самоудерживающих покатов
Рис. 112. Шарнирные приспо-
собления
При небольшом объеме работ погрузку столбов на автомобиль
можно осуществлять при помощи лебедки-полиспаста. Этим же
способом можно грузить на автомобилях железобетонные пристав-
ки и бухты линейной проволоки. Деревянные столбы можно гру-
зить и при помощи самоудерживающих покатов (рис. 111) с шар-
нирными стопорами, предохраняющими опоры при их погрузке
от скатывания вниз. Переноску деревянных опор на небольшие
расстояния и кантовку их удобно производить, используя шарнир-
ные приспособления для переноски (рис. 112, а) и кантовки
(рис. 112, б) столбов.
Для транспортировки оборудования, материалов, горючего
и т. д. используются автомобили марок ЗИЛ-130, ЗИЛ-164,
ГАЗ-51, ЗИЛ-157 и др., а также двухосные автоприцепы 2АП-4
(ЦАПЗ-754В).
Грузоподъемность автомобилей 2,5—4,5 т. Для перевозки
сыпучих материалов (песка, земли, гравия, щебня и растворов)
используются автомобили-самосвалы ЗИЛ-585, ЗИЛ-555 грузо-
подъемностью 3500—4500 кг.
Для перевозки людей, мелких монтажных материалов, прибо-
ров и оборудования используются грузопассажирские автомо-
били ГАЗ-69 и грузовые автомобили общего назначения, специаль-
но дооборудованные под перевозку людей в соответствии с суще-
ствующими техническими требованиями.
Горючие и смазочные материалы по трассе строительства пере-
возятся автоцистернами АЦМ-4-150, автобензозаправщиками
АЦМ-4-157, автоприцепами КМ-147 и др. емкостью 3000—
4100 л.
Для перевозки материалов и конструкций на заболоченных
и других тяжелых участках трассы применяются тягачи высокой
проходимости ГАЗ-47-ГТС и АЛТ-5, а также тракторы Т-100МЬ
и др. в сцепе с волокушами КМ-151, КМ-164, КМ-146.
126
Глава 11
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТАХ
НА ВОЗДУШНЫХ линиях
§ 47. Общие положения
Работники службы сигнализации и связи, занятые строитель-
ством, обслуживанием и ремонтом воздушных линий, должны
обязательно пройти курс обучения методам безопасного ведения
работ.
Организация обучения, инструктаж и проверка знаний по тех-
нике безопасности возлагаются на начальников дистанций сигна-
лизации и связи или на руководителей работ.
Каждый работник, обнаруживший нарушения требований
инструкций и правил по технике безопасности, обязан принять
меры к их устранению и немедленно сообщить об этом своему
непосредственному руководителю, а при его отсутствии — выше-
стоящему должностному лицу.
К обслуживанию и ремонту устройств СЦБ и связи допускаются
работники, прошедшие: медицинское освидетельствование; обу-
чение безопасным методам работы и способам оказания первой
помощи; проверку знаний в соответствии с правилами и инструк-
циями по технике безопасности и производственной санитарии.
Все лица, обслуживающие и ремонтирующие воздушные ли-
нии СЦБ и связи, должны периодически проходить медицинское
освидетельствование.
Работникам, прошедшим проверку знаний по технике безопас-
ности и производственной санитарии, присваивается определен-
ная квалификационная группа по технике безопасности и выдается
именное удостоверение установленной формы. Для проведения
инструктажа и обучения правилам техники безопасности и произ-
водственной санитарии при дистанциях сигнализации и связи
обычно оборудуются специальные кабинеты техники безопасности
и производственной санитарии.
§ 48. Техника безопасности при вырубке просек, рытье ям,
погрузке, разгрузке, переноске, установке и замене опор
При вырубке просек с целью соблюдения безопасных мер при
ведении работ в первую очередь вырубаются деревья с сомнитель-
ной устойчивостью: сухостой, гнилые, наклонившиеся и подго-
ревшие.
В населенных пунктах, где на трассе воздушной линии могут
проходить подземные сооружения (силовые кабели, кабели связи,
газопроводы и т. д.), к рытью ям для опор приступают только после
согласования работ с соответствующими организациями. Если
127
во время рытья ям будет обнаружен неизвестный трубопровод или
кабель, работа должна быть прекращена до выяснения их принад-
лежности и до прибытия представителя организации, в ведении
которой находится подземное сооружение.
Рытье ям в городах и населенных пунктах, в местах движения
транспорта и пешеходов, возможно лишь установкой ограждения
с предупредительными надписями вокруг места работ.
Рабочий, роя яму лопатой, должен быть в спецодежде и спец-
обуви, а в сырых болотистых грунтах — в резиновых са-
погах.
При рытье ям лопатой в слабом грунте стенки ямы укрепляются
досками толщиной не менее 10 мм и бревнами (распорами), начи-
ная с глубины 1м — в песчаных и гравелистых грунтах; 1,25 м —
в супесчаных грунтах; 1,5 м — в суглинистых, глинистых и сухих
лёссовых грунтах.
При погрузке, разгрузке и перемещении столбов, пропитан-
ных антисептиком, работающие должны быть обеспечены спец-
одеждой.
Транспортировка столбов к местам установки производится
автомобилями или тракторами с прицепами; опоры грузятся ком-
лем вперед (по ходу движения) и надежно укрепляются. Выгрузку
железобетонных опор на месте установки производят грузоподъем-
ным краном; деревянные столбы разрешается разгружать вручную
по лагам. Выгруженные столбы укладывают на деревянные брусья
в штабеля ровными рядами с прокладками и креплением между
рядами; в штабеле должно быть не более шести рядов.
Переносить деревянные столбы необходимо при помощи спе-
циальных клещей (столбопереносчиков). Допускается переноска
деревянных столбов вручную на одноименных плечах, причем ко-
личество работающих при длине опоры 5,0—5,5 м должно быть
3 чел. Железобетонные опоры перемещают только посредством
механизмов; переноска железобетонных опор вручную запре-
щается .
При установке деревянных опор используются простейшие ме-
ханизмы (падающая стрела и др.). При любом способе установки
опору необходимо удерживать в плоскости подъема канатами или
надежными веревками, прикрепленными к вершине опоры, и не
допускать, чтобы опора раскачивалась. При подъеме без примене-
ния средств механизации деревянные опоры следует поддерживать
рогачами и баграми, причем упирать концы рогача или багра
в грудь или живот запрещается.
При подъеме столба или опускания его на землю запрещается
стоять под столбом. Установка железобетонных опор вручную,
без применения механизмов (крана, бурильно-крановой машины)
запрещается. Установка сложных опор производится только с по-
мощью грузоподъемных кранов.
Влезать на вновь установленные опоры можно только после
окончательной засыпки ямы и утрамбовки в ней земли.
128
§ 49. Правила работы с антисептиками
К антисептикам, которые употребляются для пропитки древе-
сины с целью увеличения срока службы деревянных опор и мачт,
относятся следующие ядовитые вещества: антраценовое, креозо-
товое и сланцевое масла, фтористый натрий, комбинированные фто-
ристо-натриевые соединения (уралит, триолит), хлористый цинк
и др. Антисептики разрушают одежду, вызывают тяжелое отрав-
ление при попадании их даже в незначительном количестве в ор-
ганизм человека, являются причиной различных заболеваний
при попадании их на кожу.
При приготовлении, подогревании пасты, пропитке опор раз-
решается работать только в спецодежде, защитных очках, брезен-
товых рукавицах, кожаных сапогах или ботинках. В резиновой
обуви работать с антисептиками запрещается.
Для защиты кожи рекомендуется пользоваться пастой ХИОТ-6,
тонкий слой которой наносится на кожу, а после работы смывается
водой с мылом. Если же антисептик попал на кожу, пораженное
место следует немедленно вытереть, а затем тщательно промыть
теплой водой с мылом.
Основными правилами личной гигиены при работе с антисеп-
тиками являются мытье рук и лица с мылом перед едой и по окон-
чании работы, полоскание рта, недопустимость касания лица не-
мытыми руками, запрет курения. Нельзя класть на пропитанную
антисептиками древесину никаких вещей, особенно пищевых про-
дуктов.
Уралит, триолит, фтористый натрий и сплав фтористого на-
трия следует хранить в закрытых деревянных ящиках или бочках.
Креозот необходимо хранить в железных бочках с обручами и с на-
резной пробкой, зеленое масло и полихлорид бензола, а также
пасту для суперобмазки — в специальной посуде с плотно закры-
вающейся крышкой. Бочки, бидоны, кружки, ящики с антисепти-
ками должны находиться в сухих помещениях, с исправно дей-
ствующей вентиляцией, вдали от печей, нагреваемых дымоходов,
труб центрального отопления, радиаторов и т. п. Не реже одного
раза в неделю следует осматривать состояние тары, в которой
хранятся антисептики. При обнаружении подмоченных ящиков
или другой тары с антисептиками следует принять меры к их про-
сушиванию на воздухе.
§ 50. Техника безопасности при работах на опорах
и лестницах, с проводами и электроинструментом
Раскатывать провода и трос следует только
в спецодежде и рукавицах. При ручной раскатке проводов, кроме
того, необходимо применять брезентовые наплечники. Нельзя
опоясываться концом проволоки или троса при ручной раскатке,
5 Марков М. В. 129
надевать заделанный петлей конец на руку или плечо. Перед рас-
каткой проводов вдоль линии заросли, кусты и ветви деревьев,
мешающие раскатке и подвеске проводов, должны быть уда-
лены.
При подвеске проводов через шоссейные и грунтовые дороги,
а также улицы, переезды и площади провода после размотки сле-
дует поднять и временно закрепить на такой высоте, чтобы они
не мешали движению транспорта. На время раскатки, а если не-
возможно временно поднять провода на требуемую высоту, то и
на время подвески, нужно выставить сторожевые посты для
предупреждения пешеходов и регулирования движением тран-
спорта.
При демонтаже линии провода с опор следует снимать после-
довательно, начиная с нижних проводов. Переносить провода
на вновь устанавливаемую опору можно только после того, как
эта опора будет окончательно укреплена; работающий должен за-
крепиться обоими когтями на новой опоре. Касаться голыми ру-
ками двух проводов одновременно или одного провода и мол-
ниеотвода или оттяжки запрещается.
Работы по термитно-муфельной сварке проводов следует выпол-
нять в защитных очках. Воспрещается приближать лицо к горящей
шашке ближе 0,5—0,6 м, а также трогать и направлять ее рукой.
Необходимо следить за тем,чтобы искры от горячих шашек и ос-
колков сбиваемой с проводов сгоревшей шашки не вызывали за-
горание травы и другой растительности.
Все работы на опорах независимо от высоты подъ-
ема можно производить только после закрепления работающего
на опоре цепью пояса и укрепления когтей в устойчивом положе-
нии. Запрещается работать на опоре стоя на одном когте, без ког-
тей и поясов с карабинами, подниматься на опору и работать на
когтях, не прикрепленных прочно к ногам стяжными ремнями и
запятниками. Запрещается при влезании на опору поднимать
с собой провода, траверсы, трансформаторы и другую тяжелую
арматуру, класть инструмент на траверсы и подвешивать его на
провода. Поднимать провода или арматуру следует при помощи
веревки после того, как работающий устойчиво и надежно укре-
пится на опоре. Работать на опорах в одежде без рукавов не до-
пускается. Работу на опорах, пропитанных масляными антисеп-
тиками, разрешается выполнять только в защитных брезентовых
костюмах.
Спиливая опору, необходимо поддерживать ее с боков и со
стороны спиливания баграми или рогачами, не допуская прибли-
жения прохожих к месту работ на расстояние менее полуторной
высоты спиливаемой опоры; срубать опору запрещается.
Деревянные лестницы следует изготовлять из
прочных пород дерева; нижние концы приставных лестниц должны
иметь упоры в виде резиновых наконечников или острых металли-
ческих шипов в зависимости от материала и состояния опорной
130
поверхности. Места установки лестниц на участках, где проходят
люди или передвигается транспорт, нужно ограждать или охра-
нять. На приставной лестнице может находиться только 1 чел.
с монтажным инструментом.
Применение грузоподъемных машин на
линии или вблизи линии, находящейся под напряжением, допус-
кается в том случае, если расстояние по воздуху от подъемной или
выдвижной части в любом ее положении до ближайшего провода,
находящегося под напряжением, будет не менее 1,5 м для линии
напряжением до 1 кВ и 2 м — для линии напряжением 1—20 кВ.
При пользовании электродрелью должны
соблюдаться следующие меры предосторожности и требования:
корпус электродрели при выполнении работ должен быть заземлен;
переход с электродрелью на другое место работы должен произво-
диться только после отключения ее от сети; при каждом, даже
кратковременном, перерыве в работе электродрель должна быть
выключена из сети, подводящие провода должны быть исправны,
не допускается их перекручивание, неисправность изоляции.
Электрические паяльники должны применяться на напряжение
не свыше 36 В. Для их включения применяются переносные транс-
форматоры, заключенные в стальные коробки, имеющие клеммы
для заземления и снабженные шланговым кабелем. Включение
паяльников в сеть должно производиться через трехполюсные
розетки.
К работе пневматическим инструментом допускаются только
те лица, которые прошли специальное обучение.
§ 51. Техника безопасности при работах на линиях связи
в местах их пересечения и сближения
с другими линиями и цепями
При устройстве пересечений и ремонте проводов линий связи,
пересекающих провода контактной сети
электрифицированных железных дорог, трамваев и троллейбусов
или провода линий электропередачи (ЛЭП), работы можно произ-
водить только при отключенной и заземленной на месте производ-
ства работ контактной сети или линии электропередачи.
Перетягивать провода через контактную сеть или через про-
вода ЛЭП следует при помощи сухой веревки: веревку перебрасы-
вают с земли через контактную сеть, затем поднимают и пропускают
через блоки, укрепленные на переходных опорах; концы веревки
связывают петлей. Перетягиваемый провод привязывают к узлу
веревочной петли и медленно протягивают через пролет от опоры
к опоре. Во время дождя и снегопада эти работы выполнять
запрещено.
При натягивании и регулировке проводов связи, проходя-
щих под линией электропередачи, натягиваемый
5* 131
провод должен быть заземлен с обеих сторон от точки пересече-
ния с линией электропередачи; работы выполняются в диэлектри-
ческих перчатках с использованием инструментов с изолирующими
ручками.
На электрифицированных участках постоянного и переменного
тока работы на столбах, подвижном составе и других сооружен-
ниях, расположенных на расстоянии от 2 до 4 м от частей контакт-
ной сети и воздушных линий, проходящих по опорам контактной
сети и находящихся под напряжением, могут производиться без
снятия напряжения и заземления контактной сети и воздушной
линии. Такие работы должны производиться под наблюдением
специально выделенного и проинструктированного лица.
Если на электрифицированных участках переменного тока воз-
душная линия на протяжении более 0,5 км идет параллельно кон-
тактной сети на расстоянии от нее меньшем 100 м, то работы
по раскатке, подвеске и вязке проводов разрешаются только после
их заземления.
В случае падения проводов сигнализации и связи на землю
при одновременном соприкосновении их с проводами линии элек-
тропередачи необходимо немедленно прекратить все работы с про-
водами, принять меры к прекращению всякого движения в районе
падения проводов; не допускать какого-либо вмешательства посто-
ронних лиц, немедленно сообщить о случившемся администрации
или техническому надзору того предприятия, которому при-
надлежит линия электропередачи для принятия необходи-
мых мер.
Технический персонал, обслуживающий линии связи с цепями,
по которым передается дистанционное питание,
должен обязательно знать, по каким цепям оно передается, а
также номера и расположение цепей, работа на которых разре-
шается только при снятии дистанционного питания, с этой целью
он должен пройти специальный инструктаж.
Без снятия дистанционного питания разрешается очистка
проводов связи от осадков изморози и гололеда шестами из изоля-
ционного материала, в том числе сухими деревянными шестами,
устранение повреждений на цепях, расположенных ниже цепей
дистанционного питания.
Все виды планового ремонта воздушных линий связи с цепями
дистанционного питания, а также объединенных воздушных ли-
ний связи с проводами питания устройств СЦБ без снятия напря-
жения запрещается.
К линейным работам, требующим снятия дистанционного пи-
тания или питания устройств СЦБ, разрешается приступить
только после того, как получено уведомление о снятии напря-
жения.
После снятия напряжения на рубильниках должен быть пове-
шен предупредительный плакат, а провода дистанционного пита-
ния или питания устройств СЦБ заземлены.
132
§ 52. Техника безопасности при обслуживании
высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки
Все работы на высоковольтно-сигнальных линиях автоблоки-
ровки должны производиться только по письменному наряду со
снятием напряжения.
До начала работ на линии в пунктах выключения высокого
напряжения должны быть повешены плакаты «Не включать —
работы на линии». Приводы разъединителей, которыми отключен
участок, должны быть заперты на висячие замки, а на обмотках
приводов дистанционного управления разъединителями отклю-
чаются провода.
В пунктах снятия напряжения с линии и на месте производства
работ необходимо заземлить все три провода (фазы) высоковольт-
ной цепи и во избежание обратной трансформации напряжения
изъять в кабельных ящиках на силовых опорах предохранители
в цепях напряжением ПО и 220 В.
Переносные заземления накладывают на провода и снимают
с проводов изолирующей штангой, причем работающий должен
быть в диэлектрических перчатках.
В качестве заземляющих проводов применяют голый медный
гибкий провод сечением не менее 25 мм2, а в качестве заземлителя—
стальной стержень, забиваемый в грунт на глубину 1 м.
В течение всего времени работы на линии руководитель работ
непрерывно наблюдает за всеми работниками бригады.
Плавкие вставки предохранителей ПКН можно заменять
только при снятом с линии напряжении. Во всех случаях замены
плавких вставок перемычки между трансформатором и предохра-
нителем ПКН должны быть закорочены и заземлены.
Без снятия напряжения с высоковольтной линии могут выпол-
няться в сухую погоду работы по вырубке и расчистке просек,
если исключается возможность касания высоковольтных проводов
падающим деревом; установка и замена приставок, установка и
снятие предупредительных плакатов и номеров опор, установка
и замена кабельных ящиков на опоре, а также работы на сигналь-
ных проводах, не связанные с подвеской или снятием их.
Раздел второй
КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ АВТОМАТИКИ,
ТЕЛЕМЕХАНИКИ И СВЯЗИ
Глава 12
кабельные линии и их назначение
§ 53. Общие сведения
Современное развитие устройств связи, автоматики и теле-
механики на железнодорожном транспорте неразрывно связано
с необходимостью широкого применения кабельных линий. Роль
кабельных линий на транспорте особенно возросла в связи с вне-
дрением электрической тяги однофазного переменного тока, так
как замена воздушной линии кабельной является основным сред-
ством защиты устройств связи от опасных и мешающих электро-
магнитных влияний, создаваемых тяговыми токами.
Кабельные линии связи вместе с воздушными и радиорелейными
линиями связи и радиосвязи образуют единую систему, предназна-
ченную для организации телефонно-телеграфной связи на желез-
нодорожном транспорте. Широкое распространение получили ка-
бельные линии в устройствах автоматики и телемеханики железно-
дорожного транспорта для передачи сигналов телеуправления и
распределения электрической энергии, питающей эти устрой-
ства.
Линейные устройства современных кабельных линий состоят
из трех основных частей: кабеля, кабельной арматуры и кабель-
ных сооружений.
Кабель представляет собой совокупность нескольких про-
водников (жил), изолированных друг от друга и от земли и заклю-
ченных в общую защитную оболочку. Жилы кабеля служат для
передачи электрической энергии. Основное назначение защитной
оболочки — это создание полной герметичности, защищающей
кабель от проникновения в него влаги и влажного воздуха. В уст-
ройствах железнодорожной связи, автоматики и телемеханики
используют кабели с алюминиевыми защитными оболочками и
оболочками из пластмассы (поливинилхлорида или полиэтилена);
находят применение кабели со свинцовой оболочкой, а также с обо-
лочкой из резины.
134
У некоторых типов кабелей, например, прокладываемых в земле
или под водой, для защиты от механических повреждений и увели-
чения прочности кабеля поверх оболочки накладывают броню
из стальных лент или проволок. Металлическая оболочка кабеля
и броня, представляя собой также металлический экран, защищают
жилы кабеля и кабельные цепи от внешних электромагнитных
влияний, создаваемых различными установками сильного тока
(электрифицированные железные дороги, высоковольтные линии
электропередачи и т. п.).
Кабельная арматура представляет собой оборудо-
вание, при помощи которого осуществляется соединение концов
строительных длин кабеля, устройство ответвлений кабеля и око-
нечных включений его. В состав кабельной арматуры входят ка-
бельные соединительные и оконечные муфты, кабельные стойки
и ящики, боксы, распределительные коробки, групповые муфты
и т. п.
К кабельной арматуре также относятся пупиновские катушки
и ящики, согласовывающие автотрансформаторы, предназначен-
ные для придания кабельным цепям определенных электрических
свойств, и оборудование, обеспечивающее содержание кабеля под
постоянным избыточным воздушным давлением.
Кабельные сооружения представляют собой уст-
ройства для установки и монтажа кабельной арматуры, а также
устройства и приспособления для прокладки и крепления кабеля.
К кабельным сооружениям относят кабельные опоры, на которых
устанавливают кабельные ящики, а также кабельные шкафы и
будки. Сложным видом кабельных сооружений является кабельная
канализация, предназначенная для прокладки кабеля в крупных
железнодорожных узлах.
Кабельные линии в зависимости от способа проклад-
ки кабеля разделяют на подземные, подводные и воздушные.
Благодаря высокой надежности в работе наиболее широкое рас-
пространение на железнодорожном транспорте получили подзем-
ные кабельные линии. Воздушные линии находят ограниченное
применение на небольших кабельных сетях местной телефонной
связи железнодорожных станций. Подводные кабельные линии
на железнодорожном транспорте используют только в качестве
вставок в подземные кабельные линии, воздушные линии связи
и высоковольтно-сигнальные линии автоблокировки в местах
пересечения этими линиями водных преград.
§ 54. Условия работы кабельных линий
Условия работы кабельных линий более благоприятные, чем
условия воздушных линий. На работу кабельных линий не влияют
такие неблагоприятные для воздушных линий явления, как бури,
гололед, дожди, туманы и т. п. Кабельные линии в меньшей сте-
135
пени, чем воздушные, подвержены опасным и мешающим электро-
магнитным влияниям, создаваемым в цепях связи, автоматики и
телемеханики различными высоковольтными линиями электро-
передачи и контактными сетями электрических железных дорог,
а также воздействиям атмосферных перенапряжений (грозовым
разрядам).
Кабельные линии лучше обеспечивают бесперебойность, вы-
сокое качество и надежность действия устройств связи, автоматики
и телемеханики, более долговечны и дешевле в эксплуатации,
хотя строительство их обходится дороже, чем воздушных линий.
Повреждения на кабельных линиях происходят значительно реже,
чем на воздушных.
Имеются, однако, факторы, которые могут привести к наруше-
нию работы кабельных линий или к сокращению их срока службы.
Одним из таких факторов является разрушение металлической
(свинцовой, алюминиевой) оболочки и стальной брони кабелей,
обусловленное электрохимической (почвенной) коррозией или элек-
трической коррозией. Электрохимическая коррозия возникает
из-за наличия во влажной почве органических и неорганических
кислот, щелочи, азотнокислых солей, хлористого натрия и т. п.
Почва с большим содержанием известняка, каменноугольной золы
и шлаков также сильно влияет на металлические оболочки кабелей
и в короткий срок может привести кабель в негодность. Оболочки
кабелей, проложенных вблизи электрифицированных железных
дорог постоянного тока и трамвайных линий, использующих рель-
сы в качестве обратного провода, подвергаются коррозионному воз-
действию блуждающих в земле токов. Такой вид коррозии назы-
вают электрической коррозией.
При осуществлении переходов через реки кабели нередко про-
кладывают по железнодорожным мостам. Под воздействием про-
ходящих по мосту поездов происходит вибрация ферм моста, пере-
дающаяся кабелям. Вибрация кабеля вредно отражается на состоя-
нии его металлической оболочки и может привести к появлению
в ней трещин. Повреждение оболочки кабеля вследствие вибра-
ции называют межкристаллитной коррозией.
Подземные кабели могут быть повреждены при производстве
различного рода земляных работ на трассе (например, при строи-
тельстве водопровода или газопровода) или в результате ополз-
ней почвы. Подводные кабели, прокладываемые по дну рек, могут
быть повреждены весенним ледоходом или якорями судов. Для
обеспечения бесперебойности и надежности действия кабельных
линий и их сохранности применяется ряд мер, к которым следует
отнести: создание надежных конструкций кабелей, гарантирую-
щих их достаточную механическую прочность и коррозионную
стойкость; тщательный выбор трассы для прокладки кабелей;
точное соблюдение правил по прокладке и монтажу кабелей, а
также проведение необходимых мероприятий по защите кабелей
от коррозии. Большое значение имеет также систематическое про-
136
ведение осмотров кабельной трассы, периодическое измерение
электрических характеристик кабельных цепей и соблюдение
правил по техническому содержанию кабельных линий и сетей.
§ 55. Классификация кабельных линий
Железнодорожные кабельные линии и сети разделяются на ли-
нии и сети связи и линии и сети автоматики и телемеханики.
Кабельные линии и сети связи, применяемые на железнодо-
рожном транспорте, по характеру использования можно разде-
лить на линии местной и дальней связи.
Кабельные линии местной связи проклады-
вают на территории железнодорожных станций и узлов, а также
в городах, где размещены управления и отделения дорог. Совокуп-
ность этих кабельных линий в каждом из перечисленных пунктов
образует кабельную сеть местной телефонной связи. К сетям мест-
ной связи можно отнести стрелочную связь и внутристанционную
связь, а также сети радио- и часофикации.
Кабельные линии дальней связи исполь-
зуются для организации телефонной и телеграфной проводной
связи между различными удаленными пунктами железнодорожной
сети. По этим линиям осуществляется дальняя магистральная
связь между Министерством путей сообщения и управлениями
дорог, связь управлений дорог между собой, а также дальняя
дорожная связь управления дороги с входящими в него отделе-
ниями, железнодорожными узлами и крупными станциями.
По кабельным линиям дальней связи, прокладываемым вдоль
полотна железных дорог, осуществляется организация всех видов
отделенческой связи (поездной межстанционной, поездной диспет-
черской, постанционной, линейно-путевой, электротяговой и пере-
гонной).
Организация этих видов связи требует устройства боль-
шого количества ответвлений от кабеля дальней связи к станциям,
разъездам, путевым казармам, релейным шкафам автоблокировки
и т. п. Поэтому трассу прокладки кабелей дальней связи стара-
ются выбирать в полосе отвода железных дорог.
Линии и сети автоматики и телемеханики в зависимости от
обслуживаемых ими устройств разделяются на линии и сети авто-
блокировки, электрической централизации, станционной блоки-
ровки и горочной централизации механизированных сортировоч-
ных горок.
Кабельная сеть автоблокировки разде-
ляется на станционную и перегонную.
К кабельным линиям автоблокировки относятся также кабель-
ные вставки в высоковольтно-сигнальные линии в местах пересе-
чения водных преград, в гористых местностях, на территории круп-
ных станций, населенных пунктов и т. п.
137
Станционная кабельная сеть автоблокировки представляет со-
бой совокупность кабельных линий, соединяющих расположен-
ные в помещении дежурного по станции сигнальные централиза-
торы с релейными будками или шкафами входных и выходных
сигналов обоих направлений и т. п. Кроме того, кабельные линии
прокладывают от релейных шкафов к батарейным колодцам,
светофорам, стрелочным постам и кабельным стойкам рельсовых
цепей
Перегонная кабельная сеть автоблокировки существует на пе-
регонах в месте установки сигнальных точек и, как правило, со-
стоит из кабелей, прокладываемых от кабельного ящика силовой
опоры высоковольтно-сигнальной линии до релейного шкафа и
от последнего до проходных светофоров, батарейного колодца и
кабельных стоек рельсовых цепей.
Кабельная сеть электрической центра-
лизации релейной системы, которая принята как основной
вид централизации, служит для соединения приборов напольных
устройств (светофоров, стрелочных приводов, рельсовых цепей
и т п ) с приборами, установленными в релейных будках и послед-
них с сигнальным пунктом ДСП при централизации с местными за-
висимостями или с приборами, расположенными в централиза-
ционных постах (при централизации с центральными зависимо-
стями).
Кабельная сеть горочной централиза-
ции аналогична кабельной сети электрической централизации.
В последнее время на сортировочных станциях началось широкое
внедрение автоматизации роспуска составов на горках. В связи
с этим на сортировочных станциях прокладывают кабели, соеди-
няющие напольные устройства автоматизации с аппаратурой авто-
матизации, устанавливаемой на горочных постах.
Кабельная сеть станционной блоки-
ровки на станциях с механической централизацией стрелок и
сигналов состоит из кабелей, соединяющих распорядительный
аппарат, установленный у ДСП, с исполнительными аппаратами,
установленными в помещениях сигналистов и стрелочников, а
также из кабелей, соединяющих исполнительные аппараты с рель-
совыми педалями, сцепляющими механизмами и трущимися кон-
тактами для крыльев семафоров.
Следует также указать, что в тех случаях, когда вдоль полотна
дороги проложен кабель дальней связи, часть жил этого кабеля,
как правило, используется для устройств автоматики и теле-
механики.
Жилы кабеля связи используют для цепей электрожезловой
системы и путевой полуавтоматической блокировки, сигнальных
цепей автоблокировки, цепей телеуправления тяговыми подстан-
циями на электрифицированных участках дорог, а также для це-
пей диспетчерской централизации и контроля.
138
Глава 13
КОНСТРУКЦИЯ КАБЕЛЕЙ
§ 56. Кабельные жилы
Токопроводящие жилы кабелей должны обладать хорошей
электропроводимостью, гибкостью и достаточной механической
прочностью. Наиболее подходящим материалом для изготовления
кабельных жил является мягкая отожженная медная проволока;
для изготовления жил находит применение и алюминиевая про-
волока. Основные свойства проволоки, применяемой для изготов-
ления кабельных жил, приведены в табл. 20.
Особую конструкцию имеют коаксиальные (концентрические)
кабели. Если в обычных симметричных кабелях связи двухпровод-
ная цепь состоит из двух одинаковых жил, то в коаксиальных ка-
белях такую цепь образуют полая цилиндрическая гибкая трубка
из медной ленты и расположенный в центре этой трубки сплошной
цилиндрический проводник из медной проволоки.
Для цепей дальней связи и телевидения наибольшее распро-
странение в системе Министерства связи получил коаксиальный
кабель диаметром внутреннего проводника 2,6 мм и внутренним
диаметром трубки 9,4 мм. Широкое распространение получили
также кабели с диаметром внутреннего проводника 1,2 мм и вну-
тренним диаметром трубки 4,4 мм. Эти кабели используют также
для глубоких вводов в населенные пункты радиорелейных линий.
Для областной телефонной связи применяют кабели с диаметром
внутреннего проводника 2,1 мм и трубки 9,4 мм.
Токопроводящие жилы железнодорожных сигнальных кабелей
изготовляют из медной проволоки диаметром 1 мм. Наряду с сиг-
нальными кабелями в устройствах железнодорожной автоматики
и телемеханики существуют силовые и контрольные кабели, жилы
которых изготовляются из цельной медной проволоки (однопрово-
лочные) с поперечным сечением от 0,75 до 16 мм2, однопроволоч-
Таблица 20
Характеристики проволоки Проволока
медная алюминиевая
Удельное электрическое сопротив- 0,01754-10-° 0,0295-10-6
ление при 20° С, Ом-м Температурный коэффициент сопро- 0,004 0,0042
тивления Предел прочности на разрыв, МПа 265 (27) 73,5 (7,5)
(кгс/мм2) Плотность, кг/м3 8890 2700
139
ними и многопроволочными (из нескольких свитых между собой
проволок) при сечении 25 и 35 мм8, а также многопроволочными при
сечении до 240 мм8. Применяют также жилы из цельной алюминие-
вой проволоки сечением от 1 мм8 и выше. Жилы из алюминиевой
проволоки сечением 25 мм2 и более обычно изготовляют много-
проволочными.
§ 57. Виды и способы изоляции жил
В зависимости от типа и назначения кабеля для изоляции
кабельных жил используют кабельную бумагу (непропитанную
и пропитанную), пластмассовую изоляцию (полиэтилен, поливи-
нилхлорид, полистирол, ранее называемый стирофлексом, фторо-
пласт и др.), резину, пористую бумажную массу и т. п.
В кабелях для оборудования сетей местной и городской теле-
фонной связи в качестве изоляции жил применяют ленты из кабель-
ной бумаги, пористую бумажную массу, полиэтилен и поливинил-
хлорид.
Изоляция жил кабельной бумажной лентой, накладываемой
на жилу в виде спиральной трубки (рис. 113, а), носит название
трубчато-бумажной изоляции. Бумажную ленту на-
матывают на жилу с перекрытием 20—30%, намотку ленты произ-
водят с таким расчетом, чтобы она прилегала к жиле не плотно,
а с воздушным зазором. Поэтому такую изоляцию называют также
воздушно-бумажной изоляцией.
Наличие воздушных зазоров приводит к уменьшению электри-
ческой емкости между жилами кабеля, так как диэлектрическая
проницаемость воздуха равна единице, а кабельной бумаги — 2,5.
Снижение емкости кабельных цепей уменьшает затухание переда-
ваемых по кабельным цепям токов тональных и высоких частот и,
следовательно, увеличивает дальность телефонной передачи.
Рис. 113. Типы изолирования жил
140
К воздушно-бумажной изоляции относится и пористо-
бумажная изоляция. При этом способе изоляции кабельную
жилу покрывают кашицеобразным слоем бумажной массы (цел-
люлозы). После высыхания слоя на жиле образуется пористый бу-
мажный цилиндр (рис. 113, б). Заполненные воздухом поры также
снижают величину электрической емкости между жилами ка-
беля.
Широко применяется для изолирования жил кабелей местной
связи полиэтилен, являющийся продуктом полимеризации жид-
кого этилена, и поливинилхлорид, получаемый путем переработки
газа этана. Если кабельную жилу покрывают сплошным слоем
пластмассы (полиэтилена или поливинилхлорида) толщиной 0,35—
0,4 мм (рис. 113, в), то такая изоляция носит название сплош-
ной пластмассовой изоляции. Получило распростра-
нение изолирование жил пористым полиэтиленом. Такая воздушно-
пластмассовая изоляция аналогична воздушно-бумажной изоля-
ции и носит название пористо-полиэтиленовой
изоляции.
Для изоляции жил симметричных кабелей, применяемых для
организации дальней связи (магистральной, дорожной, отделен-
ческой), используют бумагу, полиэтилен и полистирол.
В кабелях скордельно-бумажной изоляцией каж-
дую жилу предварительно обвивают спиралью из корделя, который
представляет собой жгут диаметром от 0,4 до 0,85 мм, скрученный
из кабельной бумаги. Поверх корделя жилу спиралеобразно обер-
тывают (рис. 113, г) лентой из кабельной бумаги толщиной 0,08;
0,12 и 0,17 мм и шириной 8—10 мм с перекрытием 25—30%.
Применяемый при этом способе изоляции кордель служит карка-
сом, поддерживающим трубку из навитой кабельной бумаги на
некотором определенном расстоянии от жилы кабеля, и придает
этой трубке большую механическую прочность на смятие.
При кордельно-бумажной изоляции жил электрическая ем-
кость между жилами кабеля меньше, чем при воздушно-бумажной
так как жилы кабеля касается только кордель, а воздушный за-
зор между жилой и трубкой, навитой из кабельной бумаги, больше.
Электрические характеристики кордельного кабеля более ста-
бильны, так как при свивании изолированных жил в пары или чет-
верки кордель препятствует смятию изоляции и расстояние между
свитыми жилами по всей длине кабеля выдерживается достаточно
постоянным.
Кордельно-полистирольная (стирофлексная)
изоляция отличается от кордельно-бумажной тем, что применяемые
кордель и лента не бумажные, а из полистирола — пластмассы,
изготовляемой из жидкого стирола, который получают в резуль-
тате химической переработки нефти или каменного угля. Приме-
няемая для изоляции жил кабелей полистирольная лента обычно
имеет толщину 0,05 мм и ширину 10—12 мм, а кордель —диа-
метр 0,8 мм.
141
В симметричных кабелях дальней железнодорожной связи ши-
роко применяется кордельно-трубчатая изоляция
жил из полиэтилена. При этом способе изоляции жила кабеля об-
вита спиралью из полиэтиленового корделя, сверху которого на-
ложена трубка из полиэтилена (рис. 113, д).
Для изоляции жил симметричных кабелей дальней связи на-
ходит применение баллонная изоляция, представляющая со-
бой тонкостенную полиэтиленовую трубку, с толщиной стенки
0,2—0,3 мм, периодически (через 7—12 мм) обжатую полиэтиле-
новым корделем (рис. 113, ё) или механическим способом
(рис. 113, дас). Первый способ носит название баллонно-
кордельной изоляции, а второй •— баллонной изо-
ляции. Находят также применение изоляции из пористого
полиэтилена и шайбовая изоляция (рис. 113, з)
в виде шайб толщиной 1,5—2,5 мм из твердого диэлектрика, на-
саживаемых на жилу кабеля через определенные промежутки
(20—30 мм) и т. п. При изготовлении коаксиальных кабелей
для изоляции внутреннего проводника применяют пластмассовую
шайбовую, баллонную, кордельно-трубчатую, пористую изоля-
цию из полиэтилена и полистирола и др.
Кабели дальней связи с полиэтиленовой и полистирольной
изоляцией жил выгодно отличаются от кабелей с кордельно-
бумажной изоляцией, так как двухпроводные цепи этих кабелей
имеют меньшую электрическую емкость и меньшие потери в ди-
электрике, не зависящие от частоты тока, передаваемого по этим
цепям. Эти преимущества делают выгодным применение таких ка-
белей при передаче по кабельным цепям токов высокой частоты в по-
лосе до 252 кГц и более. Преимуществом пластмассовой изоляции
перед бумажной является также и то, что она негигроскопична и
обладает более высокой электрической прочностью.
В сигнальных кабелях, используемых в устройствах железно-
дорожной автоматики и телемеханики, для изоляции жил приме-
няют сплошную (см. рис. 113, в) полиэтиленовую или поли-
винилхлоридную изоляцию, находит также применение б у -
маго-масляная изоляция из нескольких плотно навитых
на жилу по спирали слоев кабельной бумажной ленты, пропитан-
ной изоляционным маслоканифольным составом (50% минераль-
ного масла и 50% канифоли по весу).
Для изолирования жил контрольных кабелей применяют пласт-
массовую и резиновую изоляцию, а для силовых кабелей, кроме
того, и бумаго-масляную изоляцию.
§ 58. Скрутка жил в кабеле
Отдельные изолированные кабельные жилы скручивают в по-
вивы. Различают простую и сложную скрутку жил. В простой
кабельной скрутке, применяемой в сигнальных и контрольных
142
Рис. 114. Скрутка жил симметричных кабелей в группы
кабелях, повивы кабеля состоят из одиночных изолированных жил.
В сложной кабельной скрутке, используемой в симметричных ка-
белях связи, а в последнее время и в некоторых типах сигнальных
кабелей, повивы кабеля состоят из изолированных жил, предвари-
тельно скрученных в группы. Существует несколько способов
свивания (скручивания) жил кабеля в группы, самыми распро-
страненными из которых являются парная скрутка и четверочная
(звездная) скрутка.
Парную скрутку (рис. 114, а) образуют две скручен-
ные вместе изолированные жилы а и Ь. Скручивание производят
с определенным для данной пары шагом скрутки, пред-
ставляющим собой расстояние, на котором жилы описывают пол-
ный оборот по оси скручивания. В парной скрутке шаг не превы-
шает 250 мм. Применяется парная скрутка жил главным образом
в кабелях местных телефонных сетей.
В кабелях дальней связи, используемых на железнодорожном
транспорте для передачи токов тональной и высокой частоты, пре-
имущественное применение находит четверочная (звезд-
ная) скрутка жил. При четверочной скрутке (рис. 114, б)
четыре изолированные жилы скручивают винтообразно с шагом
150—300 мм в общую группу, называемую четверкой и несколько
напоминающую в поперечном сечении четырехконечную звезду.
В некоторых типах кабелей при скручивании жил в четверки перед
скручиванием в ее центре располагают центрирующий кордель,
что увеличивает прочность четверки на смятие. При четверочном
способе скрутки двухпроводные цепи, называемые основными,
образуются из жил, расположенных по диагонали. Одна основная
цепь состоит из жил а и Ь, а другая — из жил с и d.
Кроме парной и звездной скрутки, в кабелях связи находят
ограниченное применение двойная парная скрутка жил и скрутка
жил двойной звездой. При двойной парной скрутке
(рис. 114, в) две предварительно скрученные пары а—b и с—d
дополнительно скручивают между собой в четверку, а в скрут-
143
ке двойной звездой (рис. 114, г) четыре предварительно
скрученные пары вновь скручивают вместе по способу звезды,
образуя восьмерку.
Для того чтобы в скрученной группе можно было легко найти
требуемую пару, а также жилы в паре, каждая жила имеет свою
расцветку. В кабелях с бумажной изоляцией жил расцветку жил
дает цветная полоска, нанесенная краской определенного цвета
на ленту из кабельной бумаги. В кабелях с пластмассовой изоля-
цией жил в определенный цвет окрашивают пластмассовый кор-
дель и ленту, накладываемую поверх корделя.
В кабельной четверке принята следующая расцветка жил-
жила а имеет красную расцветку, Ь — желтую, с — синюю и
d — зеленую; при парной скрутке одна жила обычно имеет крас-
ную расцветку, а другая — зеленую. Каждую кабельную четверку
спиралеобразно обматывают нитями пряжи различной расцветки.
Основная цель скручивания жил в группы заключается в том,
что жилы симметричных кабельных цепей ставятся в одинаковые
условия одна относительно другой, вследствие чего повышается
защищенность кабельных двухпроводных цепей от взаимных и
внешних электромагнитных влияний. Кроме того, скрутка жил
в группы обеспечивает сохранение формы этих групп при изготов-
лении и прокладке кабеля.
В последнее время разработан кабель дальней связи с моно-
литной полиэтиленовой изоляцией жил в чет-
верках. Первые партии его освоены промышленностью. В этом
кабеле каждая четверка (рис. 114, д') состоит из полиэтиленового
крестообразного сердечника 1 (крестовины) с четырьмя пазами,
в которые уложены неизолированные медные жилы 2 четверки;
поверх жил наложен полиэтиленовый шланг 3. Пазы в крестовине
вращаются с определенным для данной четверки шагом скрутки.
Образуемые из отдельных групп (пар или четверок) сложные
кабельные скрутки подразделяются на однородные и неоднородные.
В случае однородной кабельной скрутки кабель содер-
жит группы, имеющие одинаковую конструкцию и диаметр. При
неоднородной кабельной скрутке кабель может содержать
группы различной конструкции, например группы парной и чет-
верочной скрутки или группы, состоящие из четверок с различным
диаметром жил.
Основным типом общей скрутки групп в кабелях дальней и
местной связи является повивная скрутка; такая же скрутка при-
меняется и в сигнальных кабелях с простой скруткой жил в кабель.
При простой или сложной повивной скрутке часть жил или групп
(рис. 115) образует так называемый центральный повив. В централь-
ном повиве обычно содержится от одной до пяти групп или жил.
Остальную часть жил или групп располагают вокруг центрального
повива правильными концентрическими повивами.Последний повив
в кабеле называют наружным. Для снижения взаимного электро-
магнитного влияния между группами жил соседних повивов
144
Рис. 115. Повивная скрутка жил в ка-
бель:
1 — оболочка кабеля; 2 —жилы, скручен-
ные в пары
Рис. 116. Пучковая скрутка жил в ка-
бель:
1 — пучок жил; 2 — поясная изоляция;
3 — оболочка кабеля
каждый следующий повив навивается в противоположную сторону
по отношению к предыдущему. Такая навивка повивов облегчает
также отделение их друг от друга при монтаже кабеля и придает
кабельному сердечнику большую механическую прочность. Для
того чтобы в повивах легко было находить нужную жилу или груп-
пу, каждый повив кабеля содержит так называемую счетную
группу (при сложной скрутке) или счетную жилу (при простой
скрутке). Такая счетная группа или жила имеет определен-
ную, отличную от других групп или жил данного повива рас-
цветку.
При простой или сложной однородной кабельной скрутке
число жил или групп в любом последующем повиве больше, чем
в предыдущем повиве, как правило, на шесть. Например, если
в центральном повиве размещены четыре группы, то во втором
размещаются 10 групп, а в третьем — 16 и т. д. Исключение со-
ставляет лишь скрутка, имеющая в центральном повиве одну
группу или жилу; в этом случае второй повив содержит не семь,
а шесть групп, а третий и следующие повивы имеют количество
групп, соответствующее общему правилу.
При неоднородной скрутке число групп во втором и последу-
ющих повивах может быть весьма разнообразно и зависит от диа-
метра жил в группах данного повива и способа скрутки жил
в группу. Количество жил или групп в кабеле зависит от кон-
струкции и назначения кабеля. Например, кабели используемые
на сетях местной телефонной связи, содержат от 10 до 1200 пар,
кабели дальней связи — от одной до 114 четверок, сигнальные
кабели — от одной до 61 жилы и т. п.
Кроме повивной скрутки, в кабелях местной связи большой
емкости применяется так называемая пучковая скрутка.
При этой скрутке группы сначала скручивают в пучки, содержа-
щие несколько десятков групп (обычно 25 или 50 групп), после
чего отдельные пучки скручивают в кабель (рис. 116).
И5
После того как отдельные изолированные жилы или группы
свиты в кабельную скрутку, последнюю в зависимости от кон-
струкции кабеля обматывают по спирали несколькими слоями
кабельной бумаги, поливинилхлоридной или полиэтиленовой лен-
ты, хлопчатобумажной или прорезиненной ленты. Это покрытие,
носящее название поясной изоляции, служит для защиты ка-
бельной скрутки от механических повреждений при последующем
наложении на кабель защитных оболочек, а также для увеличения
электрической прочности кабеля. Поясная изоляция защищает
также кабельную скрутку от перегрева при наложении на нее
горячим способом свинцовых, алюминиевых оболочек и при за-
пайке муфт на кабеле в процессе монтажа.
§ 59. Защитные оболочки и покровы кабеля
Общую скрутку кабеля заключают в защитную герметическую
оболочку, предохраняющую кабель от проникновения в него
влаги и влажного воздуха и защищающую скрутку кабеля от
механических воздействий, которые могут возникнуть в процессе
транспортировки, прокладки и эксплуатации кабеля.
В качестве защитных оболочек наиболее широкое распростра-
нение получили металлические оболочки из алюминия и свинца,
а также оболочки из пластмассы. По сравнению с пластмассовыми
оболочками металлические оболочки имеют то преимущество, что
они защищают кабельные цепи от внешних электромагнитных
влияний, создаваемых тяговыми токами электрических железных
дорог, линиями электропередачи и другими источниками, т. е.
являются экранами. В отдельных конструкциях кабелей с пласт-
массовыми оболочками такое защитное действие в некоторой сте-
пени достигается наложением на поясную изоляцию экрана.
В качестве экрана используют спирально наложенные ленты
из алюминиевой или медной фольги или из металлизированной
бумаги.
Свинцовая оболочка представляет собой цилиндрическую
трубку, плотно накладываемую на кабельную скрутку способом
опрессования расплавленным свинцом. Применяемый для изго-
товления оболочки свинец содержит присадку сурьмы (0,4—
0,8%), что повышает твердость оболочки и ее вибростойкость.
Радиальная толщина стенок свинцовой оболочки зависит от диа-
метра кабельной скрутки, назначения кабеля и способа его про-
кладки и находится в пределах от 1,0 до 3,0 мм.
В новых конструкциях кабеля, как правило, вместо свинцо-
вой оболочки используют алюминиевую, обладающую рядом
преимуществ, к которым следует отнести меньшую дефицитность
и дешевизну алюминия по сравнению со свинцом. Алюминий более
чем в 4 раза легче свинца, что значительно снижает общий вес
кабеля. Электрическая проводимость алюминия примерно в 8 раз
U6
лучше проводимости свинца, что
позволяет при одинаковой ради-
альной толщине алюминиевой и
синцовой оболочек достигнуть у
кабеля с алюминиевой оболочкой
значительно большего экраниру-
ющего эффекта, снижающего влия-
ние на кабельные цепи внешних
Рис. 117. Голый освинцованный ка-
бель
электромагнитных полей.
Алюминиевую оболочку накладывают на кабельную скрутку
так же, как и свинцовую, способом горячего прессования или
путем обертывания кабельной скрутки алюминиевой лентой с по-
следующей сваркой шва образовавшейся алюминиевой трубки.
Радиальную толщину алюминиевой оболочки в зависимости от
конструкции и назначения кабеля берут в пределах от 1,1 до 2 мм
и более.
Недостатком алюминиевой оболочки является то, что алюми-
ний в сильной степени подвержен электрохимической (почвен-
ной) и электрической коррозии. Поэтому алюминиевую оболочку
кабелей защищают от коррозии сплошным шлангом из полиэти-
лена или поливинилхлорида или обматывают по спирали несколь-
кими слоями поливинилхлоридной ленты.
Кабели, имеющие в качестве защитного покрова только метал-
лическую оболочку, получили название голых (рис. 117) и нашли
применение для прокладки в телефонной канализации, по стенам
зданий и внутри помещений, а также для подвески на стальном
тросе по опорам воздушных линий. На рис. 117: 1 — свинцовая
оболочка; 2 — поясня изоляция; 3 — кабельная скрутка.
Кабели, предназначенные для непосредственной прокладки
в земле, покрывают броней из стальных лент, защищающей кабель
от механических воздействий при его прокладке и в процессе
эксплуатации. В этом случае на свинцовую оболочку или на
пластмассовое покрытие кабелей с алюминиевой оболочкой предва-
рительно наносят слой битума, наматывают по спирали ленту
из битуминизированной или пропитанной для предохранения от
гниения нафтенатом меди кабельной бумаги и затем наносят еще
слой битума. После этого кабель спиралеобразно обматывают сло-
ем пропитанной нафтенатом меди кабельной пряжи и поверх него
снова наносят слой битума. Такой наложенный на свинцовую
оболочку покров, радиальную толщину которого для различных
типов кабелей выбирают в пределах от 1,5 до 2,5 мм, носит наз-
вание подушки. Эта подушка предохраняет металлическую обо-
лочку от механических повреждений стальной броней при ее на-
вивании и при последующих работах по прокладке и монтажу
кабеля.
Ленточную броню, состоящую из двух лент, накладывают на
кабель спиралеобразно с таким расчетом, чтобы вторая лента пе-
рекрывала зазоры, образуемые между витками первой ленты.
147
Броневые ленты обычно изготовляют из низкоуглеродистой стали
толщиной 0,3; 0,5 и 0,8 мм (реже 1 мм) и шириной от 10 до 60 мм.
Наложенную на кабель ленточную броню предварительно покры-
вают слоем битума, спиралеобразно обматывают слоем кабельной
пряжи, пропитанной нефтенатом меди, или стеклянной пряжи и
штапельного волокна. Толщину этого слоя обычно берут равным
2 мм. Кабельную или стеклянную пряжу покрывают слоем би-
тума и меловым раствором, предохраняющим отдельные витки при
намотке его на барабан от слипания. На рис. 118 в качестве при-
мера приведена конструкция кабеля с алюминиевой оболочкой 3,
бронированного стальными лентами (1 — кабельная скрутка;
2 — поясная изоляция; 4 — пластмассовый шланг; 5 — кабель-
ная пряжа; 6 — ленточная броня).
Для прокладки кабелей по дну рек и водоемов, а также в ме-
стах, где он подвергается значительным растягивающим усилиям
(прокладка в вертикальном положении и под углом больше 45°),
используют броню из круглых оцинкованных проволок диаметром
4—6 мм. В остальном конструкция защитного покрова кабелей,
бронированных круглыми проволоками (рис. 119), ничем не от-
личается от конструкции кабелей, бронированных стальными
лентами. На рис. 119: 1 — кабельная скрутка; 2 — поясная изо-
ляция; 3 — свинцовая оболочка; 4 — кабельная пряжа; 5 — про-
волочная броня.
Находят также применение кабели с металлической оболочкой
и броней из стальных лент без наружного покрова из кабельной
пряжи. Эти кабели носят название голых бронированных кабелей
и предназначены для прокладки внутри помещений и в тоннелях,
где их необходимо защитить от механических воздействий.
Броня кабелей, проложенных на участках с агрессивными грун-
тами, корродирует (ржавеет) и с течением времени разрушается.
Это недопустимо у кабелей, проложенных вдоль электрифициро-
ванных железных дорог однофазного переменного тока, где броня
совместно с металлической оболочкой выполняет функцию маг-
нитного экрана, защищающего кабельные цепи от магнитных вли-
яний тяговых токов, причем это экранирующее действие должно
сохраняться на весь период эксплуатации кабеля. Поэтому в ка-
белях дальней связи, предназначенных для прокладки вдоль
электрифицированных железных дорог переменного тока, поверх
бронелент, покрытых слоем битума, накладывают слой кабельной
Рис. 118. Кабель, бронированный
стальными лентами
148
Рис. 119. Кабель, бронированный
круглыми проволоками
бумаги, а затем сплошной шланг из поливинилхлорида или поли-
этилена или наматывают спиралеобразно с перекрытием в несколь-
ко слоев поливинилхлоридной ленты. Такое покрытие надежно за-
щищает броню от коррозии в процессе эксплуатации кабеля.
Поверх покрытия накладывают две ленты пропитанной бумаги,
слой битума и обмотку из кабельной пряжи.
В качестве сигнальных кабелей и кабелей, применяемых в
устройствах связи, достаточно широкое распространение полу-
чили кабели с неметаллическими пластмассовыми защитными
оболочками и пластмассовой изоляцией жил.
У таких кабелей кабельную скрутку заключают при помощи
горячего опрессования в герметизирующую оболочку (шланг)
из поливинилхлорида или полиэтилена с толщиной стенки от 0,6
до 2 мм и более. В некоторых кабелях на кабельную скрутку перед
наложением шланга накладывают поясную изоляцию в виде лент
из прорезиненной ткани, пропитанной и непропитанной кабельной
бумаги, стеклоткани и т. п. или поясную изоляцию и экран. Су-
ществуют кабели с резиновой защитной оболочкой.
Кабели с неметаллическими оболочками, предназначенные
для прокладки внутри помещений, не имеют поверх оболочки
других защитных покрытий. У кабелей с неметаллическими обо-
лочками, предназначенных для подземной прокладки, в тоннелях,
под углом свыше 45° и т. п., так же, как и у кабелей с металли-
ческими оболочками, предусматривают соответствующие защитные
покрытия в виде ленточной или проволочной стальной брони.
Следует иметь в виду, что на сети железных дорог до появле-
ния кабелей с алюминиевой и пластмассовой оболочками широко
использовали кабели со свинцовыми оболочками. Так, для местной
связи применялись кабели типов ТГ, ТБ и др. (см. ниже), а для
дальней связи, главным образом для ответвлений от магистраль-
ного кабеля и вставок в воздушные линии, кабели ТЗГ, ТЗБ
и др. Вследствие большого срока их службы такие кабели и сейчас
имеют на сети железных дорог довольно большое распростра-
нение.
В настоящее время при строительстве кабельных линий и
сетей использование кабелей со свинцовой оболочкой ограничено.
Их прокладывают, как правило, только в тех случаях, когда не-
обходимость применения кабелей со свинцовой оболочкой обосно-
вана в техническом проекте. Кабели со свинцовой оболочкой, на-
пример, находят применение в районах с низкими температурами
окружающего воздуха, на которые не рассчитана эксплуатация
кабелей с пластмассовыми оболочками. Эти кабели получили рас-
пространение и в районах с повышенным внешним электромагнит-
ным влиянием (влияние электрифицированного транспорта и ли-
ний электропередачи, активная грозодеятельность, влияние радио-
станций) и в некоторых других случаях.
Все типы кабелей с любыми защитными оболочками изготовля-
ются на заводе кусками длиной от 100 до 850 мм и'более, которые
149
принято называть строительной длиной кабеля. Для удобства
транспортировки с завода на место прокладки кабели наматывают
на деревянные катушки, называемые барабанами.
Глава 14
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ КАБЕЛЕЙ, ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
§ 60. Кабели местных телефонных сетей
Местная телефонная кабельная сеть железнодорожных стан-
ций и узлов состоит из кабелей, соединяющих местную телефонную
станцию с телефонными аппаратами абонентов данной станции
или узла. К местной телефонной сети следует отнести кабельные
соединительные линии местной телефонной станции с между-
городной телефонно-телеграфной станцией или соединительные
линии от железнодорожной телефонной станции к городским
телефонным станциям. Кроме того, к местной телефонной сети
относят обособленные телефонные кабельные сети для стрелочной
связи, связи грузового диспетчера, сети радиофикации, часофи-
кации и т. п.
На станциях и узлах с небольшим количеством абонентов
(до 300—400) местная телефонная кабельная сеть строится по
так называемой бесшкафной системе. При этой системе
кабельная сеть (рис. 120, а) состоит из кабелей, соединяющих
местную телефонную станцию ТС с распределительными ко-
робками РК, устанавливаемыми в служебных и жилых помеще-
ниях, а также из кабелей, прокладываемых от распределительных
коробок к телефонным аппаратам абонентов ТА.
При емкости телефонной станции, превышающей 400 номеров,
кабельная сеть, как правило, в целях экономии кабеля строится
по шкафной системе (рис. 120, б). При этом в тех рай-
онах станции или узла, где сосредоточено большое количество
абонентов, устанавливают распределительные шкафы РШ, кото-
Рис 120 Системы местной телефонной связи
150
рые соединены кабелями с местной телефонной станцией ТС. От
распределительных шкафов прокладывают кабели к распредели-
тельным коробкам, установленным в зданиях данного района.
В этой системе кабели, проложенные от телефонной станции до
шкафов, принято называть магистральными, а кабели,
соединяющие распределительные шкафы с распределительными
коробками, — распределительными.
В обеих системах кабели, прокладываемые от распределитель-
ных коробок к телефонным аппаратам абонентов, называют
абонентскими кабелями.
В качестве магистральных и распределительных кабелей мест-
ных телефонных сетей в настоящее время при отсутствии повы-
шенного внешнего электромагнитного влияния и в районах, не
характеризующихся суровым климатом, рекомендуется применять
кабели с полиэтиленовой изоляцией медных жил в полиэтиленовой
оболочке, имеющие парную или четверочную скрутку жил. Та-
кие кабели без наружных покрытий оболочки имеют марку ТПП
(телефонный с полиэтиленовой изоляцией жил в полиэтиленовой
оболочке) и предназначены для прокладки в телефонной канали-
зации и шахтах, по стенам зданий и для подвески на опорах воз-
душных линий.
Кабели марки ТПП изготовляются емкостью от 10 до 300 пар
или емкостью от 5 до 300 четверок с диаметром медных жил 0,4;
0,5 и 0,7 мм. Изоляция жил полиэтиленовая с радиальной толщи-
ной в зависимости от диаметра жил и типа скрутки 0,2—0,4 мм.
Жилы в парах (четверках) отличаются друг от друга различной
окраской полиэтиленовой изоляции. При емкости кабеля до 100
пар он имеет повивную скрутку, а при большем количестве пар —
пучковую из 50 или 100 парных пучков или из 25 и 50 четверочных
пучков. В каждом повиве имеется одна счетная пара или четверка.
Шаг скрутки от 70—100 до 250 мм. Поверх кабельной скрутки
наложена поясная изоляция из полиэтиленовых лент и экран
из алюминиевой ленты толщиной 0,1—0,2 мм. Иногда алюминие-
вую ленту заменяют металлизированной бумагой, но в этом слу-
чае по экрану под оболочкой прокладывают голую медную прово-
локу диаметром 0,5 мм. На экран накладывают полиэтиленовую
оболочку, радиальная толщина которой в зависимости от емкости
кабеля берется равной от 1,5 до 4,2 мм.
Для непосредственной прокладки в земле и при пересечении
неглубоких болот, несудоходных и несплавных рек с незаболочен-
ными и пологими берегами и спокойным течением изготовляется
кабель, бронированный стальными лентами с наружным покровом
из кабельной пряжи марки ТППБ.
В тоннелях, коллекторах, шахтах, а также в помещениях,
где необходима защита от механических воздействий, прокладку
осуществляют кабелем марки ТППБГ с ленточной броней без
наружного джутового покрова, но с противокоррозионной за-
щитой в виде покрытия брони асфальтовым лаком.
151
Рис. 121. Разрез 20-парного ка-
беля марки ТПП
оболочка.
Кабели марок ТППБ и ТППБГ
при парной скрутке жил диамет-
ром 0,4; 0,5 и 0,7 мм изготовляются
емкостью от 10 до 300 пар; при
звездной скрутке эти кабели имеют
емкость от 5 до 100 четверок с диа-
метром жил 0,4 мм.
В качестве примера на рис. 121
показан разрез кабеля ТПП ем-
костью 20 пар с диаметром жил
0,5 мм. Его полное условное обоз-
начение: ТПП-20 X 2 х 0,5. Марка
кабеля емкостью 50 четверок с диа-
метром жил 0,4 мм с ленточной бро-
ней и защитным покрытием из ка-
бельной пряжи: ТППБ-50 х4х0,4. Строительная длина кабелей
типа ТПП 150—350 м. На рис. 121: 1 — кабельные пары; 2 —
поясная изоляция; 3 — алюминиевый экран; 4 — полиэтиленовая
В соответствии с техническими условиями и стандартами ка-
бели должны обладать определенными электрическими характери-
стиками, к которым относятся электрическое сопротивление ка-
бельных жил постоянному току, электрическая рабочая емкость
кабельных цепей, сопротивление изоляции жил, испытательное
напряжение кабеля, километрическое затухание кабельных цепей
и т. п. Важной характеристикой кабеля является экранирующее
действие его металлических покровов (оболочки, брони), защища-
ющее кабельные цепи от внешних электромагнитных влияний.
Это экранирующее действие принято оценивать так называемым
идеальным коэффициентом защитного действия (к. з. д.).
Электрическое сопротивление постоянному току при 20° С
жил кабелей типа ТПП при диаметре жил 0,4; 0,5 и 0,7 мм соот-
ветственно будет 139 ± 9; 90 ± 6 и 45 ± 3,0 Ом/км, сопротивле-
ние изоляции одиночной жилы по отношению к земле (экрану) —
не менее 5000 МОм-км, а рабочая емкость между жилами в паре
при частоте 800 Гц — 0,04—0,055 мкФ/км. Готовый кабель дол-
жен выдерживать в течение 2 мин напряжение переменного тока
частотой 50 Гц между всеми жилами и экраном 1000 В, а между
жилами в паре — 500 В. Кабели допускают эксплуатацию при
температуре окружающего воздуха от —50 до +60° С.
В эксплуатации находится большое количество телефонных
кабелей марок ТПКШ и ТПКШБ с полиэтиленовой изоляцией
жил в шланге (оболочке) из поливинилхлорида, в настоящее время
не изготовляемых. Входящие в обозначение этих кабелей буквы
означают: Т — телефонный, П — с полиэтиленовой изоляцией
жил, К — кабель, Ш — в шланге из поливинилхлорида, Б — бро-
нированный стальными лентами. Ранее использовались кабели
марок ТПВ и ТПВБ, отличающихся от кабелей марок ТПП и
152
ТППБ тем, что они вместо полиэтиленовой оболочки имеют
оболочку из поливинилхлорида. Эти кабели по конструкции ана-
логичны кабелям ТПП и ТППБ, а по электрическим характери-
стикам и другим параметрам несколько им уступают.
Применяемые в необходимых случаях на сетях местной связи
в качестве магистральных и распределительных кабелей кабели
со свинцовой оболочкой имеют парную скрутку медных жил
с диаметром 0,4; 0,5 и 0,7 мм. Изоляция жил трубчато-бумажная
или из бумажной массы. При этом кабели с изоляцией жил из бу-
мажной массы изготовляются только с диаметром жил 0,5 и 0,7 мм.
В телефонных кабелях со свинцовой оболочкой жилы скру-
чивают в пары с шагом скрутки от 70—100 до 250 мм. При шагах
скрутки от 100 мм и более скрученную пару обматывают нитью
из хлопчатобумажной пряжи. В каждой паре изолированные жилью
и b должны различаться расцветкой изоляции. Обычно жила а
имеет белый (натуральный) цвет, а жила b у пористо-бумажной
изоляции — красный или синий цвет (или красную или синюю
полосу); у жил с трубчато-бумажной изоляцией на жиле b через
6—24 мм или наносят на поверхности бумаги по окружности груп-
пы цветных колец (красных, синих), или применяют бумагу
с красной или синей полосой. В каждом повиве кабельной скрут-
ки имеется контрольная (счетная) пара, отличающаяся по цвету
от остальных пар в повиве. Поверх кабельной скрутки наложена
с перекрытием поясная изоляция из двух бумажных или одной
тканевой ленты.
Свинцовая оболочка кабеля в зависимости от его емкости и
конструкции защитных покровов имеет радиальную толщину
от 1,0 до 3,0 мм. В зависимости от конструкции защитных покровов
кабели со свинцовой оболочкой имеют следующие марки: ТГ,
ТБ, ТБГ и ТК.
У всех перечисленных марок первая буква Т указывает, что
данный кабель является телефонным; следующие буквы опреде-
ляют конструкцию защитных покровов кабеля: Г — в свинцовой
оболочке, голый; Б — в свинцовой оболочке, бронированный
двумя стальными лентами с наружной обмоткой из кабельной
пряжи; БГ — также бронированный двумя стальными лентами,
поверх которых вместо кабельной пряжи нанесен слой вязкого
компаунда или лака, служащий противокоррозионной защитой,
и К — бронированный круглыми стальными оцинкованными про-
волоками с наружным слоем из кабельной пряжи.
Кабели марки ТГ предназначены для прокладки в телефонной
канализации, шахтах и тоннелях, марки ТБ — для прокладки
в земле, тоннелях, а также через несудоходные и несплавные реки.
Кабели марки ТБГ прокладывают внутри помещений в каналах
и тоннелях, кабели марки ТК — в земле и под водой при наличии
больших растягивающих усилий.
Емкость кабелей ТГ с жилами диаметром 0,4; 0,5 и 0,7 мм
от 10 до 600 пар, при этом кабели с диаметром жил 0,5 мм изго-
153
товляются емкостью до 1200 пар, кабели марок ТБ и ТБГ — от 10
до 600 пар, а ТК — от 50 до 600 пар. Строительная длина кабелей
в зависимости от числа пар находится в пределах от 125 до 500 м.
В качестве примера (см. рис. 115) показан разрез кабеля марки
ТГ емкостью 100 пар и диаметром жил 0,5 мм. Его условное обоз-
начение ТГ-1ООХ2ХО,5.
В табл. 21 приведены основные электрические характеристики
кабелей марок ТГ, ТБ, ТБГ и ТК с различным диаметром жил.
Готовый кабель должен выдержать в течение 2 мин испытание
напряжением 500 В переменного тока, частотой 50 Гц, приложен-
ным между жилами, а также между жилами и свинцовой оболоч-
кой, или напряжением 750 В постоянного тока.
При строительстве местных телефонных сетей в крупных же-
лезнодорожных узлах возникает необходимость в прокладке меж-
станционных соединительных линий между двумя АТС или между
АТС и МТС. В настоящее время для этой цели рекомендуется при-
менять кабели, разработанные для организации сельской связи
марки КСПП (К — кабель, С — сельской связи, П — с полиэти-
леновой изоляцией жил и второе П — в полиэтиленовой оболочке).
Для этой цели используются также кабели марки КСППБ с лен-
точной броней и марки КСППК с броней из стальных оцинкован-
ных проволок. Эти кабели имеют емкость 1 и 4 четверки с диамет-
ром медных жил 1,2 мм. Поверх поясной изоляции на кабель
наложен металлический экран. Для получения достаточного ко-
личества соединительных линий допускают уплотнение их токами
высокой частоты. Так, например, при системах уплотнения с ам-
плитудной модуляцией и частотным разделением каналов одно-
Таблица 21
Электрические характеристики Кабели с жилами диаметром, мм
0,4 0,5 0,7
Максимальное сопротивление оди- ночной жилы постоянному току при 20° С, Ом/км 148 95 48
Электрическая рабочая емкость ме- жду жилами пары при частоте тока 800 Гц (среднее значение), мкФ/км Наименьшее значение сопротивления изоляции каждой жилы по отношению ко всем остальным жилам, соединен- ным со свинцовой оболочкой при тем- пературе 20° С для изоляции, МОм/км: 0,05 0,05 0,045
трубчато-бумажной 5000 5000 5000
пористо-бумажной 4000 4000 4000
Километрическое затухание двух- проводной кабельной цепи при частоте 800 Гц и температуре 20° С, дБ/км (мНп/км) 2,11 (243) 1,69 (194) 1,07 (121)
154
четверочные кабели можно уплотнять ( ----(дт>
токами частотой до 550 кГц, а четы- । 17
рехчетверочные — до 120 кГц. J------------------------
Для соединительных линий ис- - - - --(Т*”
пользуют также кабели типа ТПП,
при условии прокладки между АТС Рис. 122. Кабель ТРП-1Х2X0,5
двух кабелей, и кабели ТГ и ТБ.
Для проводки внутри помещений от кросса до водной шахты
местных телефонных станций, от распределительного шкафа до
распределительной коробки, для зарядки боксов и распредели-
тельных коробок используют кабели марки ТПП (см. выше)
с диаметром жил 0,4 мм и емкостью от 10 до 100 пар.
Проводку в зданиях от оконечных устройств распределитель-
ной сети до розеток, абонентских телефонных аппаратов осуще-
ствляют однопарным телефонным распределительным кабелем
(проводом) марок ТРП, ТРВ, АТРП и АТРВ. Кабель марки
ТРП (телефонный, распределительный с полиэтиленовой изоля-
цией жил) и кабель марки ТРВ (телефонный, распределительный
с поливинилхлоридной изоляцией жил) изготовляется диаметром
жил 0,4 и 0,5 мм. Кабели марок АТРП и АТРВ отличается от
кабелей ТРП и ТРВ тем, что имеют алюминиевые жилы диаметром
0,7 мм.
В однопарных кабелях этого типа жилы не скручены в пары,
а уложены параллельно и заключены в общую пластмассовую
оболочку, как это показано на рис. 122. Жилы кабеля разнесены
друг от друга, что дает возможность крепить кабель на стене
при помощи гвоздей. Наружные размеры кабеля с диаметром жил
0,4 мм равны 2,2x6,4 мм, кабеля с диаметром жил 0,5 мм—
2,3x6,6 мм и кабеля с диаметром жил 0,7 мм — 2,5 х 7,0 мм.
Строительная длина кабелей 400 м.
Электрическое сопротивление жилы постоянному току при
температуре 20° С для кабелей с диаметром жил 0,4 мм не более
148 Ом/км, диаметром 0,5 мм — не более 94 Ом/км и диаметром
0,7 мм (алюминиевых) — не более 85 Ом/км. Электрическое со-
противление изоляции кабелей после пребывания в течение 3 ч
в воде при температуре +20° С должно быть для кабелей ТРП
и АТРП не менее 500 МОм-км, а для кабелей ТРВ и АТРВ — не
менее 30 МОм-км. Изоляция кабелей должна выдерживать напря-
жение переменного тока 1000 В, 50 Гц в течение 2 мин после их
пребывания в воде в течение 1 ч.
§ 61. Кабели дальней связи
Кабели дальней (междугородной) связи, применяемые на же-
лезнодорожном транспорте, можно разделить на две группы:
кабели для прокладки самостоятельных Кабельных линий, за-
меняющих собой воздушные линии магистральных, дорожных
155
и отделенческих связей; кабели для вставок в воздушные маги-
стральные и дорожные линии связи и вводов этих линий в крупные
станции и узлы.
Кабели магистральных, дорожных и отделенческих связей.
Для организации связей на дорогах было разработано и освоено
промышленностью несколько специальных типов кабелей. Кон-
струкция этих кабелей предусматривает возможность организа-
ции любого практически необходимого количества каналов связи
и сигнализации, способных удовлетворить все оперативные и
служебные нужды. В этих кабелях есть цепи, которые могут быть
уплотнены современной многоканальной аппаратурой высоко-
частотного телефонирования, работающей в полосе частот до
252 кГц, для организации магистральной и дорожной телефонной
связи. Магистральные и дорожные телеграфные связи осущест-
вляют при помощи аппаратуры тонального телеграфирования.
Есть цепи, по которым осуществляют передачу в полосе тональ-
ных частот для организации отделенческих связей — поездной
диспетчерской, постанционной, межстанционной и др. Часть
физических цепей используется для цепей автоматики и теле-
механики (сигнальные цепи автоблокировки, диспетчерской цен-
трализации, телеуправления тяговыми подстанциями и т. п.).
Высокочастотная связь по кабельным цепям может осуществляться
по однополосной и двухполосной системам.
При двухполосной системе связи (рис. 123, а) с ап-
паратурой высокочастотного телефонирования К-12 связь в пря-
мом направлении от генератора Г к приемнику П осуществляется
в одной полосе частот (от 36 до 84 кГц), а в обратном — в другой
полосе частот (92—143 кГц). При этом все высокочастотные связи
осуществляются по одному кабелю, поэтому такая система носит
название однокабельной.
При однополосной системе высокочастотной связи
(рис. 123, б) по кабелю передачу в прямом и обратном направле-
ниях производят в одной и той же полосе частот, используя для
этой цели две кабельные пары. Так, при использовании аппаратуры
высокочастотного телефонирования К-60 в прямом и обратном
направлениях передаются частоты от 12 до 252 кГц. Однако в од-
нополосной системе, чтобы исключить влияние передатчика одной
цепи на приемник другой цепи, находящийся в том же пункте
Рис. 123. Системы высокочастотной связи по кабелю
156
и работающий в той же полосе частот, приходится прокладывать
два кабеля: / для прямой, 2 для обратной передачи. Такая
система в отличие от однокабельной получила название двух-
кабельной.
Если магистральная и дорожная связь в кабеле осуществля-
ется по каналам высокой частоты, то такие виды отделенческой
связи, как поездная диспетчерская, постанционная и др., как
правило, работают по каналам тональной частоты, для которых
используются низкочастотные кабельные четверки.
Такие цепи, как поездная диспетчерская, постанционная, ли-
нейно-путевая, энергодиспетчерская и др., обычно имеют длину
100—120 км и более, а достаточно удовлетворительная связь по
симметричным кабельным цепям может быть организована при
длине кабеля, не превышающей 25—30 км. В настоящее время
для увеличения дальности телефонной связи по кабельным цепям
в полосе тональных частот используют промежуточные дуплексные
телефонные усилители, включаемые в кабельные цепи через каж-
дые 25—30 км.
Находит применение и другой способ организации связи по
этим цепям, заключающийся в комбинированном использовании
каналов высокочастотного и низкочастотного телефонирования.
При этом способе связь от распорядительной станции избиратель-
ной связи до станции, где располагают аппаратуру выделения
ВЧ-каналов, осуществляют по высокочастотному каналу, а на
этой станции устанавливают переходное устройство с канала ВЧ
на канал НЧ и далее связь в обе стороны от переходного устрой-
ства осуществляют с промежуточными пунктами избирательной
связи по каналу НЧ.
В начале электрификации железных дорог по системе одно-
фазного переменного тока широко применялся способ увеличения
дальности передачи в полосе тональных частот, заключающийся
в искусственном увеличении индуктивности кабельных цепей,
что, как известно из «Теории связи по проводам», позволяет в
3,5—4 раза снизить величину собственного затухания этих цепей.
Увеличение индуктивности кабельных цепей достигают включе-
нием в эти цепи на определенном расстоянии катушек индуктив-
ности. Этот способ увеличения дальности передачи предложил
Пупин и поэтому кабельные цепи с катушками индуктивности на-
зывают пупинизированными цепями, а катушки ин-
дуктивности — пупиновскими катушками. Принципиальная схе-
ма включения комплекта катушек индуктивности в кабельную
четверку тональной частоты показана на рис. 124. Как видно из
рисунка, по одной пупинизированной четверке можно организо-
вать три передачи в полосе тональных частот; две передачи по
основным цепям и одну передачу по искусственной цепи. При
этом в первую основную цепь через трансформаторы включают
телефонные аппараты Тф1 и Тф2, во вторую основную цепь —
ТфЗ и Тф4, а в искусственную цепь — Тф5 и Тфб.
157
Рис. 124. Включение катушек индук-
тивности в кабельную четверку
На вновь сооружаемых ка-
бельных линиях дальней же-
лезнодорожной связи пупини-
зация не применяется.
Для организации каналов
телеуправления и телесигнали-
зации (систем диспетчерской
централизации, диспетчерского
контроля, телеуправления тя-
говыми подстанциями) в желез-
нодорожных кабелях связи ис-
пользуют кабельные цепи в че-
тверках кабеля, предназначен-
ных для связи в полосе тональных частот. При этом в цепях
большого протяжения в качестве обходных цепей применяют ка-
налы высокой частоты. Для сигнальных цепей автоблокировки,
цепей извещения об удалении и приближении поездов, пере-
ездной сигнализации и др. используются сигнальные жилы и
сигнальные пары кабеля.
Наибольшее распространение на железнодорожном транспорте
получили магистральные кабели связи с кордельно-трубчатой
полиэтиленовой изоляцией жил и с кордельно-бумажной изоля-
цией, прокладываемые главным образом на электрических желез-
ных дорогах однофазного переменного тока.
На участках железных дорог однофазного тока для прокладки
в земле предназначены магистральные кабели марки МКПАБл
7X4X1,05 + 5х 2x0,7 + 1 х0,7 (М — магистральный, К —
кабель; П — с кордельно-трубчатой полиэтиленовой изоляцией
жил, А — с алюминиевой оболочкой, Б — бронированный двумя
стальными лентами, л — стальные ленты защищены поливинил-
хлоридными лентами). Этот кабель содержит семь четверок с диа-
метром медных жил, равным 1,05 мм, пять сигнальных пар и
одну сигнальную жилу. Сигнальные пары и сигнальная жила
медные диаметром 0,7 мм.
При двухкабельной системе часть четверок кабеля МКПАБ
может быть уплотнена в полосе частот до 252 кГц. Остальные чет-
верки используются для работы в полосе тональных частот, а
сигнальные пары для линейных цепей СЦБ.
Разрез кабеля МКПАБ 7x4 показан на рис. 125. Как видно,
каждая четверка кабеля содержит центрирующий полиэтиленовый
кордель 1, четыре медных жилы 2 диаметром 1,05 мм, на которые
спирально навит полиэтиленовый кордель 3. Каждая жила заклю-
чена в полиэтиленовую трубку 4, а все изолированные жилы чет-
верки обмотаны спирально ниткой 5 из хлопчатобумажной пря-
жи. Кабель содержит сигнальную жилу 6 и пять сигнальных пар 7
с полиэтиленовой изоляцией. Поверх кабельной скрутки нало-
жена поясная изоляция 8 из нескольких слоев кабельной бумаги,
а затем алюминиевая оболочка 9. Для защиты алюминиевой обо-
158
лочки от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами
поверх оболочки намотаны с перекрытием две-три поливинил-
хлоридные ленты 10. Далее на кабель последовательно наложены
подушка 11 из кабельной пряжи, слой битума 13, две броневые
ленты 12 из низкоуглеродистой стали НУ и для защиты броневого
покрова от коррозии слой из нескольких поливинилхлоридных
лент 10, а затем наружный покров 11 из кабельной пряжи.
Широкое распространение на электрифицированных желез-
ных дорогах получил также кабель МКБАБ. В марке этого ка-
беля буквы М, К, А и последяя буква Б имеют то же значение,
что и у кабеля МКПАБ. Буква Б (вместо буквы П) означает,
что кабель содержит четверки с кордельно-бумажной изоляцией
жил. Конструкция кабеля МКБАБ весьма сходна с конструкцией
кабеля МКПАБ. Основным отличием этого кабеля, кроме кордель-
но-бумажной изоляции жил, является то, что диаметр медных жил
в четверках равен 1,2 мм, а в сигнальных парах или жилах —
0,9 мм.
Первоначально кабели МКБАБл емкостью 7 и 14 четверок
изготовлялись для уплотнения части четверок в полосе частот
до 150 кГц (система уплотнения с применением аппаратуры
К-24) для прокладки в земле на электрических железных дорогах
переменного тока. Кроме этого, заводами освоено изготовление
кабелей марок МКБАБлШл емкостью 7 и 14 четверок для прок-
ладки в земле в условиях агрессивных грунтов и в том числе на
электрифицированных железных дорогах постоянного тока. Эти
кабели вместо поливинилхлоридных лент и кабельной пряжи
поверх брони имеют полиэтиленовый шланг (буквы Шл в марке
кабеля). Широкое внедрение системы уплотнения К-60 привело
к необходимости усовершенствования кабеля МКБ для возмож-
ности уплотнения части его четверок в полосе частот до 252 кГц.
Такую емкость (7 четверок) имеет кабель марки МКБАБ-60.
Для участков железных до-
рог без повышенного внешнего
электромагнитного влияния
(участки с электротягой посто-
янного тока, с автономной тя-
гой и участки с электротягой
переменного тока, но с неболь-
шими размерами электромаг-
нитного влияния) разработаны
кабели марки МКПАП без бро-
невого покрова емкостью 4, 7
и 14 четверок.
Эти кабели имеют кордельно-
трубчатую полиэтиленовую изо-
ляцию жил, алюминиевую обо-
лочку с защитным покровом, со-
стоящим из слоя битумного
Рис. 125. Разрез кабеля МКПАБ-4
159
Рис. 126. Разрез кабеля МКСА
состава и полиэтиленового
шланга. Прокладывать их мож-
но непосредственно в земле (на
участках, не зараженных грызу-
нами), в телефонной канализа-
ции, в коллекторах и тоннелях.
Электрические характери-
стики кабелей марок МКБАБ и
МКПАБ приведены в табл. 22.
Электрические характери-
стики кабеля марки МКПАП
в основном не отличаются от
характеристик кабеля марки
МКПАБ. Исключение составляет только величина его идеального
коэффициента защитного действия оболочки, который из-за от-
сутствия на кабеле стальной брони имеет значительно большую
величину (0,3—0,4). Это обстоятельство и ограничивает область
применения кабеля без брони только на участках без повышен-
ного электромагнитного влияния.
Для прокладки через водные преграды, в районах вечной мер-
злоты и под углом больше 45° разработаны конструкции кабеля
МКПАК и МКБАК, которые вместо ленточной брони имеют про-
волочную броню.
Для организации междугородной телефонно-телеграфной связи
Министерства связи и других ведомств находят широкое приме-
нение магистральные кабели связи типа МКСА (Междугородные
кабели с кордельно-полистирольной изоляцией жил в алюминие-
вой оболочке). Такие кабели изготовляются емкостью 1, 4 и 7
четверок с диаметром медных жил 1,2 мм.
Кроме того, по заказу в кабелях 4 и 7 четверок может быть
предусмотрено соответственно 5 или 6 сигнальных жил с диамет-
ром 0,9 мм. Кабели МКСАШп(рис. 126) имеют защитный покров,
состоящий из вязкого подклеивающего слоя и полиэтиленового
шланга; у кабелей марки МКСАБп поверх полиэтиленового шланга
наложены броня из стальных лент и наружный покров из кабель-
ной пряжи или стеклянной пряжи из штапелированного волокна.
У кабелей марки МКСАПБпШп поверх броневого покрова на-
ложен второй полиэтиленовый шланг. Конструкция кабелей
марки МКСАКпШп отличается от кабелей МКСАПБпШп тем,
что вместо стальной ленточной брони они имеют броню из сталь-
ных круглых проволок.
Кабели марок МКСАШп, МКСАПБпШп содержат 1, 4 или 7
четверок, а кабели МКСАКпШп и МКСАБп— 4 или 7 четверок.
Все четверки кабелей допускают уплотнение в диапазоне частот
до 252 кГц. Напряжение дистанционного питания до 690 В пе-
ременного или до 1000 В постоянного тока.
На железнодорожном транспорте кабели типа МКСА наряду
с железнодорожными кабелями используют для организации
160
Таблица 22
Электрическая характеристика Частота тока, кГц МКБАБ МКПАБ
Электрическое сопротивление Ом/км, не более, жилы: диаметром 1,2 мм Постоян- 16,0
» 1,05 мм ный ток То же 21,2
» 0,9 мм » 28,5 —
» 0,7 мм » — 55,0
Сопротивление изоляции каждой жи- » 10 000 15 000
лы, МОм-км, по отношению ко всем остальным, соединенным с оболочкой Максимальная рабочая емкость каж- 0,8 26,8 23,8
дой пары в четверке, нФ/км Испытательное напряжение, В зфф, электрической прочности изоляции: между жилами четверок и алю- 0,05 1 800 2 000
миниевой оболочкой между жилами сигнальных пар 0,05 — 2 000
и оболочкой между жилами четверок 0,05 1 000 2 000
» » сигнальных пар 0,05 — 700
Емкостные связи и емкостная асим- метрия, пФ, на строительную длину для 90% четверок: 0,8 30 30
К2 0,8 250 550
е1. е2 0,8 250 360
Переходное затухание, дБ (Нп), Ао До 250 59,0 (6,8) 61,7 (7,1)
на ближнем конце между цепями чет- верок ВЧ на строительной длине для 90% измеренных величин, не менее Защищенность, дБ (Нп) Д3 цепей До 250 69,5 (8,0) 71,2 (8,2)
четверок ВЧ на дальнем конце на строительной длине 90% измеренных величин, не менее Затухание цепей, дБ (мНп), не более 0,8 0,39 (45,0) 0,41 (47,0)
150 2,21 (254) 2,03 (234)
250 2,96 (340) 2,6 (300)
Идеальный коэффициент защитного 0,05 0,1 0,1
действия оболочки и брони при наве- 0,8 0,02 0,02
денной продольной э. д. с. 30 В/км, не более Напряжение дистанционного пита- Постоян- 450 900
ния, В 1ЫЙ ток
6 Марков М. В.
161
кабельной магистральной связи, а также для устройства вводов
воздушных линий и кабельных вставок в них, если на этих ли-
ниях имеются цепи, уплотненные токами высокой частоты.
Следует иметь в виду, что для организации магистральной
железнодорожной связи в перспективе может найти применение
разработанный для прокладки вдоль электрических железных
дорог постоянного тока кабель марки МКПиАШп 4X4X1,05 +
+ 1x2x0,7 + 1x0,7. Этот кабель содержит 4 четверки с моно-
литной. полиэтиленовой (см. рис. 114, д) изоляцией медных жил
диаметром 1,05 мм, две сигнальные пары с диаметром жил 0,7 мм
и одну контрольную неизолированную жилу диаметром 0,7 мм.
Кабель имеет алюминиевую оболочку с радиальной толщиной 3 мм,
защищенную полиэтиленовым шлангом толщиной 2,5 мм. При
поточном производстве такого кабеля поверх полиэтиленового
шланга предполагается накладывать защитный покров из стекло-
ленты и битума.
Все четверки кабеля могут уплотняться в полосе частот до
252 кГц. Испытательное напряжение, которое кабель должен
выдерживать в течение 2 мин, равно 2500 В переменного тока
частотой 50 Гц. Это напряжение должно быть приложено между
всеми соединенными параллельно жилами и оболочкой, а также
между жилами в четверке. Сопротивление изоляции каждой жилы
четверки по отношению ко всем остальным, соединенным с алю-
миниевой оболочкой 15 000 МОм-км. Остальные электрические
характеристики кабеля сходны с электрическими характеристи-
ками кабеля МКПАБ, но несколько лучше последних. Исключе-
ние составляет только коэффициент защитного действия оболочки
кабеля, который из-за отсутствия на кабеле стальной брони имеет
достаточно большую величину (0,3—0,4).
Кабели для соединительных линий и вставок в воздушные
линии. Эти кабели предназначены для устройства соединитель-
ных линий между телефонными станциями, а также для кабель-
ных вставок в воздушные линии и устройства вводов этих линий
в узлы связи.
До появления кабелей с алюминиевой оболочкой одним из
основных типов низкочастотных кабелей для соединительных ли-
ний, кабельных вводов и вставок в воздушные линии служил
кабель типа ТЗ с кордельно-бумажной изоляцией жил в свин-
цовой оболочке. Токопроводящие жилы этого кабеля медные диа-
метром 0,8; 0,9; 1,0 и 1,2 мм с кордельно-бумажной изоляцией
жил (для кабелей с диаметром жил 0,8 и 0,9 мм допускается изо-
ляция из двух лент кабельной бумаги без корделя). Жилы ка-
беля скручены в четверки звездой с шагом не более 300 мм. Коли-
чество четверок в кабеле от 3 до 114. На рис. 127 показан разрез
кабеля ТЗ (телефонного, со звездной скруткой жил) емкостью
7 четверок, при этом кабель в свинцовой оболочке без наружных
покровов имеет марку ТЗГ; с броней из стальных лент и наруж-
ной обмоткой из кабельной пряжи — марку ТЗБ и с броней из
162
тзг
Рис. 127. Разрез вводного кабе-
ля со свинцовой оболочкой
стальных проволок — марку ТЗК-
Кроме того, изготовляется кабель
марки ТЗБГ со стальной ленточной
броней без покрытия из кабельной
пряжи. Строительная длина всех
типов кабелей 425 м.
Кабели ТЗБ в системе транспорт-
ной связи использовались не только
в качестве вводных кабелей, но и
для устройства ответвлений от ма-
гистрального кабеля на участках
электрифицированных железных до-
рог в промежуточные станции, путе-
вые казармы, блокпосты, релейные
шкафы и т. п.
Основные электрические характеристики кабелей марки ТЗ
при температуре окружающей среды 20° С приведены в табл. 23.
После освоения промышленностью кабелей с алюминиевой обо-
лочкой в качестве вводных кабелей, кабелей для вставок в воз-
душные линии, кабелей для соединительных линий между АТС,
а также кабелей для устройства ответвлений от магистральных
Таблица 23
Электрические характеристики Кабели с диаметром жил, мм
0,8 0,9 1,0 1,2
Сопротивление жилы постоянному току, Ом/км Сопротивление изоля- ции каждой жилы по от- ношению ко всем осталь- ным, соединенным со свинцовой оболочкой, МОм км Испытательное напря- жение, В, электрической прочности изоляции при частоте 50 Гц: между жилами свинцовой оболоч- кой и жилами Рабочая емкость каж- дой пары, нФ/км, не бо- лее Километрическое зату- хание, дБ/км (Нп/км), двухпроводной кабель- ной цепи при частоте, кГц: 36,1 7С 28,5 10 0 0 1 8( 36 23,5 00 1 10 16,4 100
0,8 0,64 (0,074) 0,58 (0,066) 0,51 (0,059) 0,43 (0,050)
150 4,07 (0,468) 3,73 (0,429) 3,4 (0,391) 2,83 (0,325)
6*
163
кабелей и для вторичной коммутации широкое распространение
получили низкочастотные кабели ТЗА и ТЗПА с алюминиевой
оболочкой вместо свинцовой.
К этим кабелям, например, относятся кабели марки ТЗАШп,
прокладываемые на электрифицированных железных дорогах по-
стоянного тока и на дорогах с автономной тягой. Кабель марки
ТЗАШп имеет медные жилы диаметром 0,9 или 1,2 мм с кордель-
но-бумажной изоляцией. Скрутка жил в четверки, звездой с ша-
гом не более 300 мм. Поверх алюминиевой оболочки на кабель на-
ложен шланг из полиэтилена. Кабели предназначены для исполь-
зования в полосе тональных частот, но часть цепей в них может
быть уплотнена токами высокой частоты в полосе до 150 кГц.
Изготовляются кабели емкостью 7; 12; 14; 19; 27 и 37 четверок.
На участках с электрической тягой переменного тока находят
применение кабели марки ТЗАБп, отличающиеся от кабелей
ТЗАШп наличием ленточной брони, поверх которой наложен
полиэтиленовый шланг.
Строительная длина кабелей марок ТЗАШп и ТЗАБп 425 м
или кратная ей. Электрические характеристики этих кабелей
такие же, как и у кабелей типа ТЗ с соответствующим диаметром
жил (см. табл. 23).
К числу вводных кабелей и кабелей для соединительных линий
следует отнести также кабели марок ТЗПАШп ТЗПАБп. Эти
кабели отличаются от кабелей ТЗАШп и ТЗАБп тем, что вместо
воздушно-бумажной изоляции жил они имеют изоляцию жил
из пористого полиэтилена.
Находят также применение кабели марок ТЗПкАШп,
ТЗПкАБп, ТЗПкАБл и ТЗПкАБпШп. Первые две марки кабелей
отличаются от кабелей ТЗПАШп и ТЗПАБп тем, что они имеют
жилы с диаметром 1,05 мм с кордельно-полиэтиленовой изоляцией
вместо пористо-полиэтиленовой изоляции. Кабель ТЗПкАБл,
кроме того, поверх бронелент покрывают пластмассовыми лен-
тами, а затем защитным слоем из кабельной пряжи или стеклянной
штапелированной пряжи. Кабель ТЗПкАБпШп имеет поверх
алюминиевой оболочки и брони полиэтиленовые шланги. Все
кабели типа ТЗПк изготовляются емкостью 4, 7 и 14 четверок.
Кабели ТЗПА имеют лучшие электрические характеристики,
чем кабели типов ТЗ и ТЗА. Так, рабочая емкость пары не пре-
вышает 0,031—0,033 мкФ/км, испытательное напряжение электри-
ческой прочности изоляции между жилами — 1500 В, а между
жилами и алюминиевой оболочкой — 2000 В.
Наряду с вводными кабелями со свинцовой (ТЗ) и алюминие-
вой (ТЗА и ТЗПА) оболочками находят применение вводные ка-
бели с полиэтиленовыми оболочками. К таким кабелям относятся
кабели ТЗПП и ТЗППБ. Кабель ТЗПП имеет медные жилы диа-
метром 0,9 или 1,2 мм с изоляцией из пористого полиэтилена.
Скрутка жил в четверку звездой с шагом не более 200 мм. Коли-
чество четверок в кабеле 4, 7, 14 и 19.
164
Рис. 128. Разрез малогабаритного коаксиального кабеля
Коаксиальные кабели. В настоящее время коаксиальные
кабели в системе транспортной связи используются только для
устройства вводов радиорелейных линий. Однако не исключена
возможность их применения в дальнейшем для организации про-
водных магистральных линий на тех участках, где требуется
больше количество телефонно-телеграфных каналов.
Наиболее подходящими для этой цели являются малогабарит-
ные коаксиальные кабели марки МКТ-1,2/4,6, уплотняемые 300-
канальной аппаратурой высокочастотной связи в полосе частот
от 60 до 1300 кГц.
Разрез такого кабеля, содержащего четыре коаксиальных па-
ры 1 и пять симметричных пар 2 диаметром жил 0,7 мм для слу-
жебной связи показан на рис. 128, а. Кабельная скрутка из коак-
сиальных и симметричных пар заключена в оболочку 3 из поли-
этилена, а затем в оболочку 4 из поливинилхлорида. Изготовля-
ются также кабели в алюминиевой оболочке в шланге из полиэти-
лена с броней из стальных лент.
Каждая коаксиальная пара (рис. 128, б) состоит из медного
внутреннего проводника 1 диаметром 1,2 мм и внешнего провод-
ника из медной трубки 2 с внутренним диаметром 4,4 мм и тол-
щиной 0,1 мм. Внутренний проводник изолирован от внешнего
балонной полиэтиленовой изоляцией 3. Поверх внешнего про-
водника наложен экран 4 из стальных и биметаллических лент
и полиэтиленовый шланг 5.
§ 62. Сигнально-блокировочные кабели
Сигнально-блокировочные кабели в устройствах СЦЬ, как
правило, применяются с медными жилами, с полиэтиленовой изо-
ляцией, в пластмассовой оболочке.
Токопроводящие жилы во всех кабелях выполнены из медной
проволоки диаметром 1,0 мм и изолированы полиэтиленом (тол-
щина изоляции 0,45—0,9 мм). Электрическое сопротивление токо-
проводящей жилы постоянному току, пересчитанное на 1 км
длины кабеля и температуру +20° С, должно быть не более 23,5 Ом.
165
Рассчитаны сигнально-блокировочные кабели на работу при
температуре окружающей среды от —40 до +60° С и на прокладку
без предварительного подогрева при температуре окружающего
воздуха не ниже —15° С — для небронированных кабелей и для
кабелей с пластмассовым защитным шлангом поверх брони и
—10° С для остальных кабелей. Электрическое сопротивление изо-
ляции кабелей — не менее 5000 МОм на 1 км длины. Строительная
длина кабеля должна быть не менее 300 м.
Для соединения электрических цепей постового оборудова-
ния СЦБ применяются кабели в негорючей поливинилхлоридной
(ПВХ) оболочке, кабели в полиэтиленовой оболочке для этой
цели не рекомендованы, так как полиэтилен горюч.
Срок службы кабелей должен быть не менее 12 лет. Сигнально-
блокировочные кабели различают двух типов: для монтажа на-
польного и для монтажа постового оборудования СЦБ.
Кабели для монтажа напольного обору-
дования СЦБ предназначены для соединения цепей непод-
вижных электрических установок железнодорожной сигнализа-
ции и блокировки (светофоров, стрелочных электроприводов,
приборов электрических рельсовых цепей и др.). Сюда относятся
кабели следующих марок:
СБПБ — сигнально-блокировочный, с медными жилами, с полиэтиленовой
изоляцией, в полиэтиленовой оболочке, бронированный двумя стальными лен-
тами, с наружным покровом поверх брони. Прокладка в земле (траншеях) в усло-
виях агрессивной среды, при незначительных растягивающих усилиях;
СБВБ — то же, в поливинилхлоридной оболочке, бронированный двумя
стальными лентами с наружным покровом поверх брони. Прокладка в помеще-
ниях, земле (траншеях) в условиях агрессивной среды, при незначительных растя-
гивающих усилиях;
СБВБГ — то же, в поливинилхлоридной оболочке, бронированный двумя
стальными лентами. Прокладка в помещениях, каналах, тоннелях, в местах, где
возможны механические воздействия на кабель;
СБВГ — то же, в оболочке из поливинилхлоридного пластиката, без сталь-
ной брони. Прокладка в помещениях, каналах, тоннелях, в условиях агрессивной
среды, при отсутствии механических воздействий на кабель;
СБПБГ — то же, в полиэтиленовой оболочке, бронированный двумя сталь-
ными лентами. Прокладка в каналах в местах, где возможны механические воз-
действия на кабель;
СББбШп — то же, с полиэтиленовой изоляцией, бронированный двумя сталь-
ными лентами, в полиэтиленовом защитном шланге. Прокладка в земле (тран-
шеях), в том числе в условиях высокой агрессивной среды, если кабели не под-
вергаются значительным растягивающим усилиям;
СБбШв — то же, бронированный двумя стальными лентами, в поливинил-
хлоридном защитном шланге. Прокладка в каналах, тоннелях, земле (траншеях),
в условиях высокой агрессивной среды, при незначительных растягивающих
усилиях.
Сигнально-блокировочные кабели в свинцовой оболочке марок
СБПСБ, СБПС, СБПСШв предназначены для прокладки в земле.
Применяются эти кабели с ограничением при соответствующем
обосновании на электрифицированных участках переменного
тока.
166
Для монтажа постового оборудования
СЦБ выпускают кабель:
СБВГ — сигнально-блокировочный, с медными жилами, полиэтиленовой
изоляцией, в оболочке из поливинилхлоридного пластика, без стальной брони.
Кабель предназначен для соединения электрических цепей постовых устройств
(между стативами, стативами и аппаратами управления и др.). Прокладывается
в помещениях, каналах, тоннелях, в условиях агрессивной среды, при отсутствии
механических воздействий.
Число жил или пар сигнально-блокировочных кабелей с обыкновенной и
парной скруткой приведена в табл. 24.
В последние годы разработаны и осваиваются промышленно-
стью новые сигнально-блокировочные кабели с полиэтиленовой
изоляцией в алюминиевой оболочке;
СБПАШп — сигнально-блокировочный, с медными жилами, с полиэтиле-
новой изоляцией, в алюминиевой оболочке, с защитным полиэтиленовым шлан-
гом. Немеханизированная прокладка в канализации, земле (траншеях), при не-
значительных растягивающих условиях;
СБПАБпШп —то же, бронированный двумя стальными лентами, с защит-
ным полиэтиленовым шлангом. Прокладка в земле (траншеях) в условиях агрес-
сивной среды, при незначительных растягивающих усилиях;
СБПАБпГ — то же, бронированный двумя стальными лентами с противо-
коррозийной защитой. Прокладка в каналах, тоннелях, земле, в условиях высо-
кой агрессивной среды при ограниченных растягивающих усилиях;
СБПАКпШп — то же, с броней из круглых стальных оцинкованных про-
волок, защитным полиэтиленовым шлангом. Кабель предназначен для речных
переходов, прокладки в условиях мерзлых грунтов при значительных растяги-
вающих усилиях.
Указанные кабели предполагается выпускать с числом пар
3, 4, 7, 12, 14, 19 и 27. Изолированные жилы отличаются друг
от друга по цвету.
Электрические характеристики новых кабелей при температуре
20° С должны соответствовать следующим величинам: электри-
Таблица24
Марка кабеля Тип скрутки жил Число жил или пар
СБВГ СБПБ, СБВБ, СБПБГ, СБВБГ, СББбШв, СББбШп СБПСБ; СБПС; СБПСШв Обыкновенная Парная Обыкновенная Парная Обыкновенная Парная 2, 3, 4, 5, 7, 9, 12, 16, 19, 21, 24, 27, 30, 33, 37, 42, 48, 61 1, 3, 4, 7, 10, 12, 14, 19, 24, 27, 30 3, 4, 5, 7, 9, 12, 16, 19, 21, 24, 27, 30, 33, 37, 42, 48, 61 3, 4, 7, 10, 12, 14, 19, 24, 27, 30 14, 16, 19, 21, 24, 27, 30, 33, 37, 42 По согласованию
167
ческое сопротивление токопроводящей жилы постоянному току
должно быть не более 23,5 Ом на 1 км; электрическое сопротивле-
ние изоляции жил рабочих пар постоянному току не менее
5000 МОм на 1 км; рабочая емкость жил кабелей при частоте
800 Гц должна быть не более 60 нФ на 1 км длины.
Строительная длина кабелей должна быть не менее 300 м;
срок службы не менее 20 лет.
§ 63s Силовые и контрольные кабели
Для соединения цепей электрических установок, передачи и
распределения электрической энергии постоянного и-переменного
тока, необходимой для питания устройств СЦБ, а также в качестве
вставок в высоковольтно-сигнальные линии автоблокировки при-
меняются силовые кабели. Они подразделяются на силовые вы-
соковольтные (1—10 кВ) и низковольтные кабели (до 1 кВ).
Изготовляются эти кабели с числом жил от одной до четырех и
имеют медные или алюминиевые жилы. Сопротивление токо-
проводящей жилы постоянному току, пересчитанное на 1 мм2
номинального сечения, 1 км длины и температуру 20° С, должно
быть не более 18,4 Ом для медной жилы и не более 31 Ом для
алюминиевой жилы. Сопротивление изоляции жилы, пересчи-
танное на 1 км длины и температуру 20° С, должно быть для ка-
белей с пропитанной изоляцией на напряжение 1 и 3 кВ не менее
50 МОм, на напряжение 6 кВ и выше — не менее 100 МОм; для
кабелей с обедненно-пропитанной изоляцией эти нормы соот-
ветственно должны быть увеличены в 2 раза.
Сечение алюминиевых жил силовых кабелей может быть
2,5; 4; 6; 10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185; 240; 300;
400; 500; 625; 800 мм2, медных — 1,0—240 мм2 с тем же интер-
валом.
Промышленностью изготовляются силовые кабели различных
конструкций в зависимости от рабочего напряжения, передавае-
мого по ним тока, условий прокладки, количества жил в кабеле
Рис. 129. Силовой кабель
168
и т. п. Жилы силовых кабелей могут иметь в сечении круглую форму
или вид сектора (рис. 129: 1 — жилы; 2 — поясная изоляция; 3 —
металлическая оболочка; 4 — покров из кабельной пряжи; 5 —
стальная броня).
Кабели силовые высоковольтные, применя-
емые в устройствах автоматики, телемеханики и связи, выпу-
скаются промышленностью следующих марок:
ААБ — силовой с алюминиевыми жилами, с изоляцией из пропитанной бу-
маги, в алюминиевой оболочке, бронированный двумя сигнальными лентами
с наружным покровом. Прокладка в земле (траншеях), при незначительных рас-
тягивающих усилиях:
ААГ — то же, в алюминиевой оболочке. Прокладка внутри помещений,
в тоннелях, каналах, в среде нейтральной по отношению к алюминию и при от-
сутствии механических воздействий на кабель;
ААБГ — то же, в алюминиевой оболочке, бронированный двумя стальными
лентами. Прокладка внутри помещений, в тоннелях, каналах, при незначитель-
ных растягивающих усилиях;
ААБГв — то же, в выпрессованной гладкой алюминиевой оболочке с усилен-
ным антикоррозионным покровом. Прокладка в земле в агрессивной среде, при
незначительных растягивающих усилиях;
ААП — то же, в алюминиевой оболочке, бронированный оцинкованными про-
волоками с наружным покровом. Прокладка в земле (траншеях), если кабель
подвергается значительным растягивающим усилиям;
ААПГ — то же, бронированный плоскими оцинкованными проволоками.
Прокладка внутри помещений, в тоннелях, каналах, если кабель подвергается
значительным растягивающим усилиям;
ААШв — то же, в алюминиевой гладкой оболочке, в поливинилхлоридном
шланге. Прокладка внутри помещений, в каналах, тоннелях и в земле.
Кабели силовые низковольтные предна-
значены для передачи и распределения электрической энергии
в стационарных сетях напряжением 0,66—1 кВ. Сюда относятся
кабели следующих марок:
АВБВ — силовой, с алюминиевыми жилами, с поливинилхлоридной изоля-
цией, в поливинилхлоридной оболочке, бронированный двумя стальными лен-
тами, в поливинилхлоридной наружной оболочке. Открытая неподвижная про-
кладка во взрывоопасных установках и в помещениях с химически активными
средами;
АНРГ — то же, с резиновой изоляцией, в свинцовой или поливинилхло-
ридной оболочке или в оболочке из негорючей резины на номинальное напряже-
ние 500 В. Предназначен для монтажа внутреннего и наружного контура посто-
вого заземления, прокладывается в помещениях и земле;
АВВБ — то же, бронированный двумя стальными лентами с защитным
наружным слоем. Прокладка в земле (траншеях), при незначительных растя-
гивающих усилиях;
АВВБГ — то же, бронированный двумя стальными лентами с противокорро-
зионной защитой. Прокладка в помещениях, тоннелях, при незначительных рас-
тягивающих усилиях;
АВВГ — то же, с поливинилхлоридной изоляцией, в поливинилхлоридной
оболочке. Прокладка в пожароопасных помещениях, а также в условиях агрес-
сивной среды, при отсутствии механических воздействий на кабель;
ВБВ — силовой, с медными жилами, с поливинилхлоридной изоляцией,
бронированный двумя стальными лентами, в поливинилхлоридной наружной
оболочке. Открытая неподвижная прокладка во взрывоопасных установках
и в помещениях с химическими опасными средами;
169
ВРГ, ВВГ — то же, с резиновой (ВРГ) или поливинилхлоридной (ВВГ)
изоляцией, в поливинилхлоридной наружной оболочке без брони. Прокладка
в тоннелях, каналах, аккумуляторных помещениях при наличии агрессивных
сред (кислот, щелочей и др.), а также для монтажа цепей электропитания между
электропитающей установкой и аккумуляторными батареями, подачи электро-
питания в релейную и аппаратную.
Кабели контрольные предназначены для присоеди-
нения электрических приборов и аппаратов в распределительных
устройствах напряжением до 660 В переменного тока или до
1000 В постоянного тока.
Сопротивление изоляции жил контрольных кабелей, пересчи-
танное на 1 км длины и температуру +20° С, должно быть не менее
50 МОм для кабелей с резиновой изоляцией, 250 МОм для кабелей
с полиэтиленовой изоляцией и 5 МОм для кабелей с поливинил-
хлоридной изоляцией.
Сопротивление токопроводящей жилы постоянному току, пере-
считанное на 1 мм3 номинального сечения, на 1 км длины и тем-
пературу +20° С, должно быть для медной жилы не более 18,2 Ом
и для алюминиевой жилы 29,5 Ом.
Контрольные кабели предназначены для эксплуатации при
температуре окружающей среды от —50 до +50° С и относитель-
ной влажности воздуха до 98 =±=2% при температуре +40° С.
Строительная длина кабеля должна быть не менее 100 м;
срок службы не менее 12 лет.
Основные марки контрольных кабелей, применяемых в уст-
ройствах автоматики, телемеханики и связи:
КВВБ — контрольный с медными жилами, поливинилхлоридной изоляцией
в поливинилхлоридной оболочке, бронированный двумя стальными- лентами,
с защитным наружным слоем. Прокладка в земле в условиях агрессивной среды
и в местах, подверженных воздействию блуждающих токов.
КВВБГ — то же, бронированный двумя стальными лентами, с противокор-
розионной защитой. Прокладка внутри помещений в каналах, тоннелях, если
кабель не подвергается значительным растягивающим усилиям.
КВВГ — с медными жилами, поливинилхлоридной изоляцией, в поливинил-
хлоридной оболочке. Прокладка внутри пожароопасных помещений, в каналах,
Таблица 25
Марка кабеля Число жил Сечение в мм2
КВВБ, КВВБГ, КВВГ 4, 5, 7, 10, 14, 19, 27, 37, 52, 61 4, 5, 7, 10, 14, 19, 27, 37 4, 7, 10 1,5 2,5 4, 6, 10
КПсВБ 4, 5, 7, 10, 14, 19, 27, 37, 52, 61 4, 5, 7, 10, 14, 19, 27, 37 4, 7, 10 0,75; 1; 1,5 2,5 4, 6, 10
КПсПбШв, КПсБбШв 4, 5, 7, 10, 14, 19, 27, 37 1,5; 2,5; 4; 6
170
тоннелях, в условиях агрессивной среды, в том числе по кабельростам, в метал-
лических шкафах, при отсутствии механических воздействий иа кабель.
КПсВБ — контрольный, с медными жилами, изоляцией из самозатухающего
полиэтилена, оболочкой из поливинилхлоридного пластика, бронированный
двумя стальными лентами, с наружным покровом. Прокладка в земле в агрессив-
ной среде и местах, подверженных воздействию блуждающих токов, при незна-
чительных растягивающих усилиях.
КПсПбШв — то же, броней из круглых стальных оцинкованных проволок,
шлангом из поливинилхлоридного пластика. Прокладка в пожароопасных поме-
щениях, каналах, тоннелях, в земле, в том числе в условиях агрессивной среды
и местах, подверженных воздействию блуждающего тока, если кабель подвер-
гается значительным растягивающим усилиям.
КПсБбШв — то же, с броней из двух стальных лент в шланге, из поливинил-
хлоридного пластиката. Условия прокладки те же, что и кабеля КПсПбШв,
но если кабель не подвергается значительным растягивающим усилиям.
В табл, 25 приведено число и сечение жил контрольных ка-
белей, а также их марки.
Глава 15
ОБОРУДОВАНИЕ, АРМАТУРА И МАТЕРИАЛЫ
КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ И СЕТЕЙ.
кабельные сооружения
§ 64. Арматура кабельных линий и сетей связи
К арматуре кабельных линий и сетей связи относятся свин-
цовые и пластмассовые соединительные, разветвительные и свин-
цовые оконечные муфты, чугунные соединительные и разветви-
тельные муфты, газонепроницаемые и изолирующие муфты, боксы
и распределительные коробки, кабельные ящики, а также обору-
дование для содержания кабелей под избыточным воздушным дав-
лением. К арматуре относятся также стойки, применяемые при
подвеске кабелей по крышам зданий, и различного рода крон-
штейны для крепления кабелей при их прокладке в тоннелях
и по стенам зданий.
Муфты. Свинцовые прямые (соединитель-
ные) муфты и перчатки. При прокладке и монтаже
кабельных линий необходимо соединять (сращивать) друг с дру-
гом отдельные строительные длины кабеля. В месте сращивания
кабелей со свинцовой или алюминиевой оболочкой устанавливают
прямые свинцовые муфты, которые соединяют между собой метал-
лические оболочки обоих кусков кабелей, чем достигается полная
герметизация места соединения.
Свинцовые соединительные муфты применяют четырех типов:
цельные (рис. 130, а) для соединения голых освинцованных ка-
белей небольшой емкости; с поперечным разрезом (рис. 130, б)
для голых кабелей большой емкости (более 200 пар); с одним про-
дольным разрезом (рис. 130, в); с двумя поперечными разрезами
171
Рис. 130. Соединительные свинцовые
муфты
(рис. 130, а); последние два ти-
па муфт используют для соеди-
нения строительных длин бро-
нированных кабелей большой
емкости, причем муфта с двумя
продольными разрезами преи-
мущественно применяется в том
случае, когда в месте сростка
подключают симметрирующие
конденсаторы.
В зависимости от емкости кабелей применяют свинцовые
муфты с внутренним диаметром от 25 до 110 мм и длиной от 210
до 450 мм, толщина стенок муфты берется в пределах от 2
до 3 мм. Тип муфт различают по диаметру отверстий в горловине
муфты и выбирают в зависимости от наружного диаметра метал-
лической оболочки сращиваемых кабелей. Внутренний диаметр
горловин муфт находится в пределах от 20 до 70 мм. Пример услов-
ного обозначения свинцовых соединительных муфт МС-40 (муфта
свинцовая с внутренним диаметром горловины 40 мм). Муфты
с двумя поперечными разрезами (см. рис. 130, г) для монтажа
магистрального кабеля принято обозначать буквами МСП,
а вместо диаметра горловины указывать, для какого кабеля они
предназначены, например муфта МСП-14 (муфта свинцовая пря-
мая для кабеля емкостью 14x4).
Пластмассовые соединительные муфты для соединения кусков
кабеля с пластмассовой оболочкой по своей конструкции анало-
гичны цельным свинцовым муфтам или муфтам с одним попереч-
ным разрезом.
Для устройства ответвлений от магистрального кабеля приме-
няют свинцовые соединительные тройниковые муфты с одним про-
дольным разрезом (рис. 131), имеющие обозначение МСТ (муфта
свинцовая тройниковая).
В тех случаях, когда кабель большой емкости необходимо со-
единить с несколькими кабелями меньшей емкости, устанавливают
свинцовые разветвительные муфты МСР или так называемые пер-
чатки. При этом для разветвления одного кабеля большой емкости
на несколько кабелей меньшей емкости в кроссах станций, шахтах
или колодцах кабельной канализации применяют круглые раз-
ветвительные муфты (рис. 132, а), а при разветвлении кабелей,
проложенных по стенам зданий, — плоские (рис. 132, б). Анало-
гичные по конструкции разветвительные муфты изготовляются
из пластмассы для разветвления кабелей с пластмассовой обо-
лочкой.
Оконечные свинцовые муфты (рис. 133) предназначены для
оконечной разделки кабелей в кабельных ящиках, шкафах ШМС,
а в некоторых случаях и для оконечной разделки кабелей, ответ-
вляющихся от магистрального кабеля, если не предусмотрена
оконечная разделка кабеля в боксе. Условное обозначение оконеч-
172
ной муфты МСО (муфта свин-
цовая оконечная) с добавле-
нием цифры, означающей ем-
кость кабеля в четверках, для
разделки которого ее устана-
вливают. При монтаже оконеч-
ной муфты в ее верхней части
устанавливают две гетинаксо-
вые панели, через которые и
выводят провода, соединенные
внутри муфты с жилами кабеля.
Чугунные соеди-
нительные и трой-
никовые муфты. Для
предохранения от механических
повреждений свинцовых соеди-
нительных муфт, устанавливае-
мых на подземных бронирован-
ных кабелях линий связи, ав-
томатики и телемеханики, при-
меняют чугунные соединитель-
ные муфты.
Чугунная муфта (рис. 134)
состоит из нижней 1 и верх-
ней 3 частей корпуса, двух на-
кладок 2, служащих для закре-
пления концов кабелей в гор-
ловинах муфты, и крышки 4,
через которую полость муфты
после окончания монтажа за-
ливают кабельной массой. От-
дельные детали муфты соеди-
няют друг с другом болтами.
Изготовляют чугунные соедини-
тельные муфты шести типов,
отличающихся друг от друга
размерами; тип муфты выби-
рают в зависимости от разме-
ров свинцовой защищаемой
муфты и диаметра сращиваемых
кабелей. Чугунные соедините-
льные муфты обозначают бук-
вами МЧ или С, следующие
после букв цифры определяют
внутренний диаметр d горлови-
ны муфты, равный 25, 35, 50,
55, 65, 75 или 85 мм. Тип
муфты МЧ-50 означает: муф-
1 2
Рис. 131. Соединительная тройниковая
свинцовая муфта:
1 — горловина для ввода магистрального
кабеля.' 2— корпус; 3—горловина для от-
ветвляющегося кабеля
Рис. 132. Разветвительные свинцовые
муфты
Рис. 133. Оконечная свинцовая муфта:
1 — корпус; 2 — горловина для ввода ка-
беля
173
1
Рис. 134. Соединительная чугунная за-
щитная муфта
Рис. 135. Тройниковая чугунная муфта
Рис. 136. Разрез цилиндрической части
свинцовых муфт
та чугунная с внутренним диа-
метром горловины, равным
50 мм.
При устройстве ответвлений
от бронированных кабелей при-
меняют тройниковые чугунные
муфты (рис. 135) типа Т. На-
ряду с чугунными защитными
муфтами получили распростра-
нение полиэтиленовые защит-
ные муфты, весьма сходные по
конструкции с чугунными.
Г азонепроницае-
м ы е, водонепрони-
цаемые и изолиру-
ющие муфты. В связи
с содержанием проложенных
кабелей связи под постоянным
избыточным воздушным давле-
нием необходимо предотвратить
утечку газа через оконечные
кабельные устройства в зда-
ниях усилительных и оконеч-
ных станций, а также через
оконечные устройства кабелей,
ответвляющихся от магистраль-
ного кабеля в промежуточные
пункты. Эту задачу выполняют
газонепроницаемые муфты.
Газонепроницаемая муфта
типа ГМС состоит из свинцо-
вого цилиндра, разрез которого
показан на рис. 136, а, и двух
свинцовых конусов, т. е. по
внешнему виду эта муфта сход-
на с соединительной свинцовой
муфтой с двумя поперечными
разрезами (см. рис. 130, г).
Конусы при монтаже муфты
своим широким концом спаива-
ются с цилиндром, а узким —
с металлической оболочкой ка-
беля, образуя таким образом
герметизированную муфту.
В свинцовом цилиндре устано-
влены два направляющих пла-
стмассовых диска /, в которых
высверлены отверстия. Через
174
эти отверстия пропущены голые медные проводники 2, число их оп-
ределяется количеством жил кабеля, на котором устанавливается
муфта. Вся полость цилиндра между дисками залита эпоксидным
компаундом, что создает необходимую герметизацию. Компаунд
состоит из эпоксидной смолы, смешанной с наполнителем (измель-
ченный кварц или каолин), и отвердителя.
Следует иметь в виду, что наряду с газонепроницаемыми муф-
тами иногда находят применение водонепроницаемые муфты,
которые устанавливают, например, в стыке подводного и подзем-
ного кабеля.
В качестве водонепроницаемых муфт используют газонепрони-
цаемые муфты или муфты аналогичной им конструкции.
Изолирующие муфты устанавливают на кабеле при вводе его
в здание, если необходимо изолировать металлическую оболочку
станционной части кабеля от металлической оболочки его линей-
ной части, а также для изоляции друг от друга двух прилегающих
участков кабеля в целях защиты кабеля от коррозии блуждающими
токами.
Одна из конструкций изолирующих муфт типа ГМСИ
(рис. 136, б) весьма сходна с конструкцией газонепроницаемой
муфты и одновременно может выполнять функцию последней.
Изолирующая муфта отличается от газонепроницаемой наличием
изолирующего промежутка 3 в середине цилиндрической части
муфты, т. е. тем, что состоит не из одного, а из двух свинцовых
цилиндров с промежутком между ними в 4—6 мм.
Боксы и распределительные коробки. Оконечная разделка
кабелей при помощи оконечных муфт весьма проста, но имеет тот
недостаток, что с течением времени изолирующая масса, которой
заливают муфту при монтаже для создания необходимой герме-
тичности, дает усадку, трескается и несколько отходит от краев
муфты. Если своевременно не перезаделать муфту, через образо-
вавшиеся трещины в кабель может проникнуть влага и вызвать
его повреждения.
Более совершенным способом оконечной разделки кабелей
является их разделка в кабельных боксах, которые
надежнее защищают кабель от проникновения в него влаги.
Кроме того, в конструкции бокса предусмотрены клеммы для
разделки жил кабеля и соединения их с проводниками, что соз-
дает эксплуатационные удобства при обслуживании кабелей,
например при необходимости переключения жил. Поэтому боксы
получили распространение прг разделке кабелей дальней связи
и магистральных кабелей местной телефонной связи.
Кабельные боксы для оконечной разделки кабелей на местных
телефонных сетях изготовляются двух типов: БГ (бокс городской)
емкостью на 10 и 20 пар и БКТ (бокс кабельный телефонный)
емкостью на 20, 30, 50 и 100 пар. Первый тип боксов предназначен
для установки в кабельных ящиках городских телефонных сетей
(см. § 13), а второй — для установки в распределительных шка-
175
Рис. 137. Плинт 10-парный
ки жил разделываемого в боксе
фах этих сетей. Кабельные
боксы снабжают плинтами.
Плинт (рис. 137) — пла-
стмассовый или фарфоровый
цоколь 2, на котором укре-
плены зажимы 1, имеющие с на-
ружной стороны винты для
подключения монтажных про-
водов и с внутренней стороны
штифты 3 (перья) для припай-
кабеля. Каждый плинт имеет
10 пар клемм, к которым подключается 10 пар кабельных жил.
На рис. 138 приведен бокс типа БКТ-100х2 емкостью на 100
пар. Корпус 3 такого бокса отливают из чугуна. В нижней части
бокса имеется вводная трубка 4, через которую вводят разделыва-
емый кабель. На передней стороне корпуса предусмотрены план-
ки 3 для крепления плинтов 1. С задней стороны корпуса имеется
крышка из чугуна или стали, скрепляемая с корпусом винтами.
В боксах типа БГ, предназначенных для кабельных ящиков
городских телефонных сетей, устанавливают один или два 10-
парных плинта со смонтированными на них приборами защиты
(см. рис. 25), состоящими из предохранителей и разрядников.
Для оконечной разделки кабелей дальней связи предназна-
чены боксы типов БМ1-1, БМ1-2 и БМ2-3. Буквы БМ означают:
бокс междугородный, первая цифра указывает количество патруб-
ков для ввода кабелей, а вторая — число установленных в боксе
плинтов. На рис. 139, а показан внешний вид бокса БМ1-1, пред-
Рис. 138. Бокс 100-пар- Рис. 139. Бокс междугородный БМ1-1
ный Б КТ
176
назначенного для включения 10-парного кабеля. Корпус бокса
и его задняя крышка отлиты из чугуна. На лицевой стороне
бокса винтами укреплен 10-парный плинт 2, содержащий 40 клемм.
Кабель вводят в бокс через патрубок 3 и после разделки его жилы
подключают к клеммам двух внутренних рядов плинта, для чего
эти клеммы с задней стороны плинта снабжены перьями. К клем-
мам, расположенным в наружных рядах плинта, присоеди-
няют провода станционной проводки. Соединение жил кабеля
с проводами станционной проводки осуществляется при помощи
дужек /, которые вставляются в гнезда, предусмотренные на
зажимах. В таком боксе можно разделать 10 пар или 5 четверок
кабеля. При большой емкости кабеля применяют боксы с двумя
и тремя плинтами, в которых соответственно можно разделать
кабели емкостью 10 и 15 четверок.
На 10-парных плинтах производят разделку кабельных четве-
рок, используемых для передачи токов тональных частот, и по-
этому они получили название ПН-10 (плинт низкочастотный
10-парный). В том случае, если в боксе необходимо разделать
четверки, предназначенные для уплотнения токами высокой ча-
стоты, используют экранированные плинты ПЭ-6 (плинт экрани-
рованный 6-парный), показанный на рис. 139, б. Экранирующие
перегородки 4 делят зажимы плинта на шесть экранированных
друг от друга групп, каждая из которых предназначена для вклю-
чения одной высокочастотной кабельной пары. Такое подключение
в значительной степени снижает электромагнитное влияние между
цепями.
Возможно комбинированно использовать боксы, например
в боксе БМ2-3 можно установить один экранированный плинт
ПЭ-6 и два низкочастотных плинта ПН-10.
Размещают боксы на вводно-кабельных стойках линейно-
аппаратных залов, в помещениях усилительных пунктов, в по-
мещениях дежурных по станции, а также в кабельных шка-
фах ШМС и в релейных шкафах автоблокировки. Для установки
в релейных шкафах разработаны малогабаритные боксы марки
БМШ аналогичной конструк-
ции, в которых установлены
два плинта ПН-10 и ПН-5. Эти
боксы предназначены для раз-
делки в них кабелей емкостью
до 7 Х4.
Для работы в сырых помеще-
ниях существуют герметизиро-
ванные боксы с экранирован-
ными плинтами для разделки
в них кабелей, имеющих ем-
кость 4x4.
Рис. 140. Коробка распределительная
КРТП-10Х2
Распределительные
коробки предназначены
177
для соединения десятипарного распределительного кабеля мест-
ных телефонных сетей с однопарными кабелями, прокладываемыми
от коробки к телефонным аппаратам абонентов. Распределительные
коробки для установки внутри зданий изготовляют из пластмассы.
Такая коробка типа КРТП-10х2 (рис. 140) состоит из пластмас-
сового корпуса 2 и крышки 4. Корпус снабжен лапками 3 для
крепления коробки к стене. Внутри корпуса размещен обычный
10-парный плинт 1 (см. рис. 137). К перьям плинта припаивают
жилы распределительного кабеля, который вводят в коробку
через патрубок, а однопарные абонентские кабели подключают
под винты клемм плинта. Распределительные коробкитипа КРТ-10,
для установки снаружи, отличаются тем, что корпус и крышку их
отливают из чугуна.
§ 65. Оборудование и арматура кабельных линий
и сетей автоматики и телемеханики
К оборудованию и арматуре кабельных линий и сетей автома-
тики и телемеханики относятся соединительные, разветвительные
и оконечные муфты, универсальные концевые и проходные муфты»
групповые разветвительные муфты, муфты-стаканы светофоров»
концевые воронки, путевые и кабельные ящики.
Соединение концов сигнальных, контрольных и силовых ка-
белей низкого напряжения производят непосредственно в чугун-
ных муфтах (без применения свинцовых муфт), используя для
этой цели соединительные муфты (см. рис. 134), а при устройстве
разветвлений кабелей—тройниковые муфты (см. рис. 135).
Соединение концов сигнальных кабелей в пластмассовой оболочке
осуществляется сваркой с помощью пластмассовых соединитель-
ных (рис. 141, а) и разветвительных (рис. 141, б) муфт. На
рис. 141, в показана пластмассовая муфта плоская на три пальца.
Рис. 141. Соединительные и разветви-
тельные пластмассовые муфты
178
Рис. 142. Концевая чугунная муфта
бутылочного типа
Концы силовых кабелей высокого напряжения (би 10 кВ)
соединяют при помощи установки свинцовых муфт или муфт из
эпоксидного компаунда, изготовляемых заводским способом или
на месте производства работ. Свинцовые и эпоксидные муфты для
защиты от повреждений заключают в чугунные муфты или в ко-
жуха из стали и стеклопластика.
Оконечная разделка сигнальных бронированных кабелей в свин-
цовой оболочке типа СБПСБ в релейных шкафах и на постах элек-
трической централизации выполняется в концевых ка-
бельных муфтах бутылочного типа (рис. 142)
с креплением 2. Корпус 1 муфты отливают из чугуна. В зависи-
мости от числа жил в кабеле для его разделки применяют четыре
типа концевых муфт. В релейных шкафах концевые муфты укре-
пляют на деревянных брусьях или металлических угольниках.
При оконечной разделке сигнальных кабелей с пластмассовой
изоляцией жил и пластмассовой оболочкой концевые муфты не
применяются.
Универсальные концевые и проходные
кабельные муфты предназначены для оконечной раз-
делки сигнальных кабелей и применяются в качестве сигнальных
и стрелочных муфт, а также и в качестве кабельных стоек рельсо-
вых цепей. В корпусах этих муфт может быть также размещена
малогабаритная аппаратура СЦБ (релейные трансформаторы,
блоки выпрямителей, резисторы, предохранители и т. д.).
В зависимости от применения муфты имеют соответствующую
комплектацию по четырем сборкам: I, II, III и IV.
Универсальные муфты отлиты из чугуна, имеют крышку и
горловины для ввода кабелей и проводов от клеммных колодок.
Устанавливаются муфты на металлические основания из уголковой
и полосовой стали.
На рис. 143, а показана универсальная концевая муфта
УКМ-12, предназначенная для разделки одного кабеля и содер-
жащая две шестиштырные клеммные платы с общим количеством
12 клемм, а на рис. 143, б — универсальная проходная муфта
УПМ-24, предназначенная для разделки двух кабелей и содержа-
щая четыре шестиштырные колодки с общим количеством клемм 24.
Групповые разветвительные муфты
(рис. 144) предназначены для разветвления группового сигналь-
ного кабеля на индивидуальные кабели и изготовляются трех
типов: РМ4-28, РМ7-49 и РМ16-112. В обозначении типа муфты
буквы РМ означают: разветвительная муфта, следующей за бук-
вами цифрой обозначают число направлений (выводных отверстий
для кабеля), а последующими цифрами — общее количество клемм
в муфте (по семь клемм на каждой колодке). Групповой кабель
вводят в муфту через центральное отверстие, а индивидуальные —
через боковые отверстия, расположенные по окружности муфты.
Наряду с наземной установкой муфт типов УПМ и РМ развет-
вление сигнальных кабелей с полиэтиленовой оболочкой осуще-
179
Рис. 143. Универсальная концевая муфта:
1 — корпус; 2 — колодки; 3 — кабельная масса
Рис. 145. Стойка для разделки
кабелей:
1 — крышка; 2 — корпус; 3 — ка-
бель
Рис. 144. Групповая разветвительная муфта:
1 — крышка; 2 — корпус; 3 — отверстие для вво-
да кабелей
180
ствляют в подземных полиэтиленовых
муфтах, что проще и экономичнее.
Оконечную разделку кабелей, под-
ключаемых к рельсовым цепям или
к путевому индуктору автостопа, про-
изводят в кабельных сто. й -
к а х (рис. 145). В эксплуатации нахо-
дятся чугунные, стальные, сварные и
стальные штампованные кабельные
стойки. В этих стойках можно разде-
лывать кабели, имеющие до 12 жил.
Кабель вводят в стойку через сталь-
ную трубу, прикрепленную к дну кор-
пуса стойки при помощи фланца.
Металлические светофорные мачты
укрепляют в специальных муфтах-ста-
канах. Стакан состоит из двух частей
в виде конических стоек, охватыва-
Рис. 146. Оконечная сталь-
ная воронка
ющих с двух сторон низ трубы мачты, стягиваемых четырьмя
болтами — по два сверху и снизу. Мачты светофоров с одним
трансформаторным ящиком или без него устанавливают в стакан
с одной кабельной муфтой, а с двумя трансформаторными ящи-
ками — в стакан с двумя кабельными муфтами.
Стакан с муфтами и светофорной мачтой крепят к бетонному
фундаменту светофора.
Для оконечной разделки силовых кабелей в сухих отапливае-
мых и неотапливаемых помещениях применяют оконечные воронки
(рис. 146), изготовляемые из листовой кровельной стали, а также-
концевые муфты из эпоксидного компаунда, изготовляемые в про-
цессе монтажа оконечной разделки кабеля.
В качестве концевых муфт наружной установки для силовых
кабелей применяются металлические оконечные муфты
и муфты из эпоксидного компаунда.
Путевые ящики типов ТЯ и РЯ предназначены для
размещения в них путевых и релейных трансформаторов, реле,
реакторов, путевых реостатов и другой аппаратуры.
Путевой ящик состоит из чугунного корпуса с запирающейся
крышкой и лапками для крепления ящика на фундаменте. Для
ввода кабелей в дне ящика предусмотрены отверстия, закрытые-
заглушками.
При вводе кабеля заглушку снимают, а на ее место устанав-
ливают стальную вводную трубку, укрепляемую фланцем. На
боковой стенке ящика предусмотрены два отверстия для установки
болтов гибких рельсовых перемычек. Внутри ящика установлены
двухштырные колодки, к клеммам которых подключают жилы
разделываемых кабелей и монтажные провода от устанавливаемых
в ящике приборов. Для установки приборов в ящике предусмо-
трена съемная деревянная полка.
181
Трансформаторные ящики выпускаются типов
ТЯ-1 (типы I и II) и ТЯ-2. Отличаются они габаритами, числом
клемм и массой. Релейные ящики выпускаются только одного
типа — РЯ-1.
На рис. 147, а показан путевой трансформаторный ящик,
а на рис. 147, б — путевой релейный ящик.
Кабельные ящики служат для соединения воздуш-
ных сигнальных проводов и силовых цепей низкого напряжения
с жилами кабеля на сигнальных точках автоблокировки и в ме-
стах оборудования кабельных вставок в ВСЛ (см. рис. 36).
§ 66. Кабельные материалы
При строительстве, ремонте и текущем обслуживании кабель-
ных линий и сетей связи используются следующие материалы:
оловянно-свинцовистый и оловянно-цинковый припои, эпоксид-
ные компаунды и клей, поливинилхлоридные и полиэтиленовые
ленты, изолирующие бумажные и полиэтиленовые гильзы и груп-
182
повые кольца, кабельные прошпарочные и заливочные массы,
битумно-резиновая мастика, симметрирующие конденсаторы и
контуры противосвязи и т. п.
Кабельные массы. В зависимости от назначения различают
заливочные и прошпарочные кабельные массы.
Заливочные кабельные массы применяют
для заливки муфт, боксов, пупиновских ящиков в целях создания
необходимой герметичности. Кабельные заливочные массы изго-
товляют по различной рецептуре в зависимости от их назначения.
Так, например, для заливки боксов, устанавливаемых на кабелях
дальней связи в помещениях с температурой не ниже 0° С, исполь-
зуют кабельную массу марки МКС-3, состоящую из смеси кани-
фоли, церезина и парафина. Температура варки такой массы
140—150° С. Нижнюю часть боксов, устанавливаемых на местных
телефонных сетях, заливают кабельной массой МКС-4, состоящей
из битума № 4 и автола № 6 или машинного масла. Для заливок
чугунных муфт и пупиновских ящиков предназначена заливочная
кабельная масса МБ-70 или МБ-90. Эти заливочные массы изго-
товляют из смеси битума № 5 с битумом № 3. Цифры 70 и 90
битумных масс означают температуру каплепадения этих масс.
Оконечные кабельные муфты в зависимости от места их уста-
новки заливают кабельными массами МКС, МБ-70 и МБ-90.
При монтаже соединительных муфт и оконечных кабельных
устройств на местных телефонных сетях производят прошпарку
жил разделанных концов кабелей с воздушно-бумажной изоля-
цией, бумажных гильз и групповых колец прошпарочной
массой марки МКП-1 из смеси канифоли, парафина и транс-
форматорного масла.
В заливочных и прошпарочных кабельных массах совершенно
не допускаются примеси водорастворимых кислот и щелочей, ме-
ханические примеси (песок и т. п.). Запрещается также длитель-
ное нагревание кабельной массы перед заливкой и перегрев выше
допускаемой для данной массы температуры, вызывающие ухуд-
шение ее изоляционных свойств.
Припои и флюсы для пайки. Для пайки медных скруток или
при соединении концов кабелей, при впайке жил в перья плинтов,
кабельных боксов, запайке швов соединительных и оконечных
свинцовых муфт и спайке конусов этих муфт со свинцовой или
алюминиевой оболочкой кабелей получили распространение оло-
вянно-свинцовистые припои, представляющие собой сплав
свинца и олова с присадкой висмута или сурьмы. Так, например,
для запайки свинцовых муфт используют припой марки ПОС-ЗО,
содержащий 30% олова, 68% свинца и 2% сурьмы, или ПОС-34
(34% олова, 61,5% свинца и 4,5% висмута). Спайку медных
кабельных жил производят припоем ПОС-40 (40% олова, 58%
свинца и 2% сурьмы).
Для запайки свинцовых муфт на кабелях с алюминиевой обо-
лочкой наружную поверхность оболочки, соприкасающуюся с ко-
183
нусами свинцовой муфты, предварительно залуживают оловянно-
цинковым припоем марки ЦОП, обычно содержащим 40% цинка
и 60% олова.
Для удаления со спаиваемых поверхностей пленки окиси
металла и обезжиривания их при пайке оловянно-свинцовистыми
припоями применяют флюсы. В качестве флюса при запайке
скруток медных жил используют канифоль, предварительно рас-
творенную в спирте.
Запайку свинцовых муфт, припайку заземляющих проводни-
ков к броне кабелей осуществляют с применением флюса ЛТИ
(разработанного Ленинградским технологическим институтом), со-
держащего, кроме спирта и канифоли, солянокислый анилин и
триэтаноламин. При запайке свинцовых муфт на кабелях со свин-
цовой оболочкой в качестве флюса используют также стеарин,
а на кабелях с алюминиевой оболочкой —• кабельную массу
МКС-1.
Монтажные материалы. При монтаже кабеля находят приме-
нение к'лейкие поливинилхлоридные и по-
лиэтиленовые ленты шириной от 10 до 25 мм и более,
ленты из стеклоткани, марли и из пропитанной и непропитанной
кабельной бумаги. Кроме этого, широко используются эпок-
сидные клеи и эпоксидные компаунды,
состоящие из эпоксидной смолы, наполнителей (измельченный
кварц, каолин и т. п.) и отвердителей.
Эпоксидный клей ВК-9 служит для упрочнения места соедине-
ния конусов свинцовых муфт, устанавливаемых на кабелях с алю-
миниевой оболочкой. Эпоксидные компаунды предназначены для
изготовления на кабелях оконечных эпоксидных, газонепрони-
цаемых и изолирующих муфт и т. п.
Для восстановления изолирующих покрытий на кабелях с алю-
миниевой оболочкой, имеющих защитные пластмассовые покрытия
на оболочке и броне, а также для изолирования соединительных
и разветвительных свинцовых муфт на этих кабелях применяют
битумно-резиновые мастики (МБР), состоящие
из смеси битума, синтетического каучука и полиизобути-
лена.
Бумажные и полиэтиленовые гильзы
используют при монтаже кабелей связи всех марок для изолиро-
вания скруток жил в соединительных и других муфтах, а также для
изолирования места соединения жил кабелей с выводными про-
водниками в пупиновских ящиках и оконечных муфтах. Поли-
этиленовые гильзы служат для изолирования места соединения
жил с пластмассовой изоляцией. Гильзы представляют собой
цилиндрические трубочки. Размер гильз зависит от диаметра
жил кабеля.
Бумажные гильзы изготовляют длиной от 40 до 70 мм внутрен-
ним диаметром от 2,5 до 7 мм, а полиэтиленовые —• диаметром от
2 до 5,5 мм и длиной от 40 до 60 мм.
184
Из пропарафиненной бумаги
или полиэтиленовой трубки из-
готовляют также группо-
вые кольца с внутрен-
ним диаметром 6,5—7,5 мм и
длиной до 15 мм. Эти кольца,
надетые на четвертку с обеих
сторон от сростка, служат для
скрепления жил четвертки.
Симметрирующие конденса-
торы применяют для симмет-
рирования цепей тональной ча-
стоты в кабелях дальней связи.
Заключается симметрирование
Рис. 148. Симметрирующие конденса-
торы
в присоединении симметрирующих конденсаторов между парами
жил в четверке и между жилами и землей (оболочкой кабеля)
в целях выравнивания емкостных неравномерностей. Эти же
конденсаторы используются в контурах противосвязи высоко-
частотных кабельных цепей. Изготовляют симметрирующие кон-
денсаторы емкостью от 3 до 1000 пФ. Такой конденсатор заклю-
чают в оболочку из эпоксидной смолы (рис. 148, а) или в сте-
клянную пробирку (рис. 148, б и в).
Промышленностью выпускаются два типа конденсаторов: одно-
и четырехкратные. Однократные конденсаторы (см. рис. 148, а и б)
состоят из одного конденсатора и имеют два выводных провод-
ника для присоединения к жилам кабеля. Четырехкратные сим-
метрирующие конденсаторы состоят из блока четырех конденса-
торов с четырьмя выводными проводниками (см. рис. 148, в).
К прочим материалам, применяемым при прокладке и монтаже
кабелей связи, следует отнести тросы (стальные канаты), струб-
цинки и подвесы, используемые для подвески кабелей по опорам,
стальные трубы и уголковую сталь, которыми защищают кабели,
прокладываемые по стенам зданий, мостам и на кабельных стол-
бах и т. п.
Кроме этого, к материалам для кабельных линий и сетей авто-
матики и телемеханики следует отнести соединительные гильзы,
распорные шайбы, кабельные наконечники, фарфоровые и эпок-
сидные распорки и фарфоровые втулки.
Соединительные гильзы служат для соедине-
ния медных жил силовых кабелей способом пайки или алюми-
ниевых жил методом опрессования. Для соединения медных
жил способом пайки методом опрессования применяют медные
гильзы, а для алюминиевых жил — такие же гильзы, но из
алюминия. Внутренний диаметр гильз выбирают в соответствии
с диаметром жил силового кабеля; длина гильз берется равной
от 30 до 80 мм.
При монтаже соединительных и оконечных муфт силовых ка-
белей применяют так называемые распорные шайбы,
185
О) д)
Рис. 149. Распорные шайбы
устанавливаемые на жилы кабеля в ме-
сте сростка, что позволяет строго фи-
ксировать расстояние между жилами и
исключает касание жил с корпусом
муфты. В качестве примера на рис. 149
показаны две конструкции распорных
шайб из фарфора типов РМ (рис. 149,а)
и Р (рис. 149, б), аналогичные распор-
ные шайбы изготовляют из эпоксидного
компаунда.
При монтаже оконечных муфт наружной установки применяют
фарфоровые втулки, надеваемые на жилы силовых
кабелей; для подключения многопроволочных жил кабелей
к аппаратуре на концах жил напаивают медные кабельные
н аконечники.
§ 67. Кабельные сооружения
К кабельным сооружениям относятся кабельная канализация
и коллекторы, желоба для надземной прокладки кабеля и про-
кладки по мостам, кабельные опоры, приспособления для укрепле-
ния кабеля в берегах при оборудовании подводных переходов,
распределительные шкафы, шкафы ШМС и УШКМ, кабельные
киоски, вводно-кабельные стойки и т. п.
Кабельная канализация. На крупных непрерывно развиваю-
щихся кабельных сетях местной железнодорожной телефонной
связи кабели, как правило, прокладывают в телефонной канали-
зации, которая позволяет производить дополнительную про-
кладку кабелей и замену поврежденных кабелей без повторных
земляных работ и вскрытия мостовых и тротуаров. Кроме того,
кабели, проложенные в канализации, в меньшей степени подвер-
жены механическим повреждениям и коррозионным разруше-
ниям.
Кабельная канализация (рис. 150) состоит из трубопроводов 2,
служащих для прокладки кабеля 3, и смотровых колодцев 4 для
осмотра, протягивания и соединения отдельных концов кабеля.
Смотровые колодцы имеют люки 5. Вся канализация распола-
гается под землей, а на поверхность выводят только люки смо-
тровых колодцев, закрытые чугунными крышками 1. В настоящее
время для устройства трубопроводов широко применяются асбесто-
цементные трубы, изготовляемые из смеси цемента с асбестом.
Эти трубы (рис. 151, а) имеют цилиндрическую форму и изготов-
ляются длиной 2—3 м с наружным диаметром канала 90—100 мм
и более и толщиной стенки 10 мм. На крупных железнодорожных
станциях и узлах находятся в эксплуатации трубопроводы из
прямоугольных бетонных одно-, двух- и трехотверстных труб
(рис. 151, б). Трубы соединяют между собой встык, причем асбесто-
186
цементные трубы в месте стыка скрепляют манжетами из листовой
стали с последующей обмазкой стыка цементным раствором или
при помощи асбестоцементных муфт, а стыки бетонных труб
заливают цементным раствором без применения манжет и муфт.
Если трубопровод должен иметь несколько каналов, то трубы
собирают в блоки.
Кроме асбестоцементных труб, при сооружении кабельной
канализации применяется прокладка полиэтиленовых труб
(рис. 151, в) длиной от 6 до 12 м с наружным диаметром ПО мм
и толщиной стенок от 3,7 до 5,3 мм. Изготовляются также поли-
этиленовые трубы с наружным диаметром 63 мм и толщиной сте-
нок 2,5—3 мм, длиной 6—12 м и целыми бухтами (рис. 151, г)
длиной от 30 до 200 м. Полиэтиленовые трубы обеспечивают хо-
рошую герметизацию трубопроводов и позволяют благодаря боль-
шой длине сократить количество стыков. Стыковка полиэтилено-
вых труб выполняется при помощи сварки.
Ограниченное применение находят керамические трубы, изго-
товляемые из глины с дальнейшим их обжигом и покрытием
внутри и снаружи глазурью. Такие трубы прямоугольного
сечения имеют одно, два и четыре отверстия. Длина их
0,45—0,9 м.
Колодцы кабельной канализации. По своему назначению ко-
лодцы разделяются на проходные, угловые, разветвительные и
оконечные, а в зависимости от количества каналов вводимого
в них трубопровода — на малые, средние и большие.
Проходные колодцы (рис. 152, а) устанавливают
на прямых участках канализации через 100—150 м друг от друга
для соединения в них строительных длин прокладываемого кабеля
и для протягивания кабеля через каналы.
Угловые (рис. 152, б) и разветвительные
(рис. 152, в) колодцы устанавливают в местах поворота и развет-
вления канализации, а оконечные (рис. 152, г) — около
здания местной телефонной станции (станционный колодец) и
при вводе большого количества кабелей в административные
здания (абонентские колодцы).
Изготовляют кабельные колодцы из сборного железобетона.
На рис. 153 в качестве примера приведен проходной сборный
железобетонный колодец, состоящий из двух половин. В верхней
половине колодца предусмотрено отверстие для установки люка
с крышкой. Реже строятся колодцы на месте из кирпича или бе-
тона с предварительным устройством опалубки.
Для ответвления одного-двух трубопроводов на вводах в зда-
ния вместо колодцев устанавливают так называемые коробки
(рис. 154), а в местах установки распределительных шкафов —
шкафные колодцы, одновременно служащие фундаментом
шкафа.
Железобетонные желоба. При строительстве кабельных линий
и сетей автоматики и телемеханики наряду с подземной проклад-
187
Рис. 150. Схема кабельной
канализации
Рис. 151. Трубы для изготовления трубопроводов:
а — асбестоцементные; б — бетонные; в — полиэтиленовые; г — полиэтиленовый шланг
Рис. 152. Типы кабельных колодцев
Рис. 153. Сборный
железобетонный
проходной колодец
Рис. 154. Коробка
кабельной канали-
зации
Рис. 155. Железобетонный желоб
для наружной прокладки кабеля
188
Рис. 156. Распределительный шкаф
кой кабели прокладывают в на-
земных железобетонных жело-
бах (рис. 155) на подкладках.
Желоба изготовляют отдельны-
ми секциями длиной 1 м из бе-
тона марки 300, а подкладки —
из бетона марки 150.
Распределительные шкафы.
На кабельной сети местной те-
лефонной связи в местах соеди-
нения магистральных кабелей
с распределительными устана-
вливают распределительные
шкафы. В этих шкафах маги-
стральные кабели разветвляют
на более мелкие кабели рас-
пределительной сети, а также
осуществляют проверку и раз-
личные переключения цепей.
Конструкция распределите-
льного шкафа зависит от места
его установки. Для установки
на открытом воздухе изгото-
вляют шкафы типа ШР, а для
установки в нишах стен лест-
ничных клеток, в вестибюлях,
на площадках и в подвальных
помещениях — типа ШРП.
Распределительный шкаф типа ШР (рис. 156) состоит из цо-
коля 1 корпуса шкафа 2, крышки 6, каркаса 3 для установки бок-
сов, наружной 7 и внутренней дверей (внутренняя дверь не пока-
зана) и вентиляционной трубы 4. Цоколь и верхнюю крышку
шкафа отливают из чугуна, а остальные детали изготовляют
из листовой, полосовой и уголковой стали. Конструкция шкафа
ШРП весьма сходна с конструкцией шкафа ШР, но не имеет чу-
гунных деталей.
В распределительных шкафах обоих типов установлены маги-
стральные и распределительные боксы 5, в которых разделывают
кабели, идущие со станции, и кабели, идущие от шкафа к распре-
делительным коробкам и кабельным ящикам. Количество боксов,
монтируемых в шкафу, зависит от емкости вводимых в него ка-
белей. Шкаф типа ШР изготовляют с предельной емкостью на 600
и 1200 пар, а шкафы типа ШРП — на 300, 600 и 1200 пар.
Кабельные шкафы ШМС и УШКМ. При устройстве кабельных
вводов воздушных линий и оборудовании на этих линиях кабель-
ных вставок (см. § 15) применяют кабельные шкафы. До раз-
работки этих шкафов на многопроводных линиях строили кабель-
ные киоски.
189
Вводно-кабельные стойки. Вводно-кабельные стойки ВКС
устанавливают в линейно-аппаратных залах оконечных и усили-
тельных станций кабельных линий дальней связи. На таких стой-
ках размещают кабельные боксы с обычными и экранированными
плинтами, платы с разрядниками (если требуется их установка),
платы для ввода уплотненных и неуплотненных цепей и переходных
трансформаторов, платы защитных устройств и переговорно-
испытательных устройств, позволяющих производить контроль
связи, вести переговоры и проводить испытания кабельных цепей.
Глава 16
ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО
КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ И СЕТЕЙ
§ 68. Общие сведения
Проектирование кабельных линий и сетей, как правило, со-
стоит из разработки технического проекта строительства и рабо-
чих чертежей.
Работа над техническим проектом начинается с ознаком-
ления с техническим заданием на проектирование и последующего
проведения изысканий и обследования местности, где предпола-
гается строительство кабельных линий и сетей. В процессе изы-
сканий производят выбор вариантов трассы линий или сетей,
измеряют удельное электрическое сопротивление грунтов, наме-
чают пункты размещения усилительных станций, определяют
условия сближения намечаемой трассы кабеля с электрифициро-
ванными железными дорогами и линиями электропередач, изы-
скивают способы пересечения железных и шоссейных дорог,
а также водных преград и т. п.
При проектировании кабельных линий дальней связи в тех-
ническом проекте намечают наивыгоднейший с экономической
и технической сторон вариант трассы кабеля. В проекте выбирают
тип (марку) кабеля, его емкость с учетом перспективы развития
связи на магистрали, систему и аппаратуру высокочастотного
уплотнения кабельных цепей. На основе электрических расчетов
размещают усилительные и переприемные пункты на кабельной
магистрали, разрабатывают мероприятия по защите кабеля от
влияния электрических железных дорог, линии электропередач,
от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами и т. п.
В техническом проекте местной телефонной связи намечается
наиболее выгодное местоположение местной телефонной станции
и распределительных шкафов, емкость телефонной станции, ем-
кость и диаметр жил магистральных и распределительных кабелей
с учетом перспективного развития местной телефонной сети. Кроме
190
этого, указывается, на каких участках кабельной сети нужно
строить кабельную канализацию, где должны прокладываться
подземные бронированные кабели или подвешиваться воздушные,
намечаются мероприятия по защите кабелей от коррозии.
При проектировании кабельных сетей автоматики и телеме-
ханики, например кабельной сети электрической централизации,
намечается наивыгоднейшая трасса прокладки кабеля по терри-
тории станции, выбор участков, где лучше проложить групповые
и индивидуальные кабели.
В зависимости от количества централизуемых стрелок и сиг-
налов рассчитывают емкость кабелей для включения стрелок,
питания светофоров и рельсовых цепей, а также емкость между-
постовых сигнальных и силовых кабелей. Наряду с выбором типа
и емкости кабелей производят электрические расчеты, определя-
ющие сечение жил силовых и количество дублируемых жил сиг-
нальных кабелей и т. п.
Каждый технический проект кабельных линий или сетей дол-
жен содержать сметы на оборудование, материалы и рабочую силу,
план организации работ и полную стоимость строительства.
Особое внимание уделяется вопросам механизации работ при
прокладке кабеля.
На основе утвержденного технического проекта разрабаты-
ваются рабочие чертежи. В состав рабочих чертежей
входят детальные чертежи трассы прокладываемых кабелей. Для
прокладки кабелей вне населенных пунктов и железнодорожных
станций чертежи обычно составляют по длине в масштабе 1 : 5000,
а по ширине — 1 : 2000. При прокладке кабелей на территории
станций и населенных пунктов чертежи составляют в масштабе
1 : 1000 или 1 : 500, а на переходах кабеля по искусственным
сооружениям — в масштабе от 1 : 100 до 1 : 500. На чертежи на-
носят трассу прокладываемого кабеля, указывая расстояние его
от железнодорожных путей, фасадов и других сооружений пасса-
жирских и путевых зданий, контуры лесов и зеленых насаждений,
трассу линий связи, автоблокировки и высоковольтных линий.
§ 69. Выбор трассы для прокладки кабеля
Выбор трассы кабельных линий является одним из основных
элементов проектирования, так как от правильного выбора трассы
зависит стоимость сооружения кабельных линий и сетей, их
долговечность, а также надежность и бесперебойность действия.
Трассу подземных кабельных линий выбирают исходя из того,
чтобы длина кабеля, прокладываемого между заданными пунктами,
была наименьшей и обеспечивались удобства производства работ
по прокладке кабеля и дальнейшему его техническому обслужи-
ванию и эксплуатации. На перегонах железных дорог трасса
кабеля, как правило, проходит в полосе отвода.
191
Трассу кабеля по возможности выбирают на той стороне желез-
нодорожных путей, где расположено большинство линейных
и других пунктов, в которые устраиваются ответвления. Наме-
чают трассу с таким расчетом, чтобы количество переходов кабеля
через различного рода препятствия (пересечение железнодорожных
и трамвайных путей, оврагов, шоссе и т. п.) было минимальным.
При необходимости пересечения полотна железной дороги для
перехода следует выбирать место с наименьшим количеством пу-
тей; прокладка кабелей под стрелочными пересечениями и сты-
ками не допускается.
При выборе трассы следует избегать прокладывать кабель в
почве с большим содержанием извести, в сильно заболоченных
и топких местах, в местах скопления щелочей и кислот (вблизи
химических и металлургических заводов, боен и сточных канав),
а также в местах со шлаковыми отвалами и засоренных строи-
тельным мусором с наличием извести и цемента, так как в этих
условиях кабель в сильной степени подвергается почвенной кор-
розии.
В населенных пунктах трасса кабеля должна по возможности
проходить по улицам, имеющим наименьшую загрузку другими
подземными сооружениями (водопровод, канализация, газопро-
вод, силовые кабели и т. п.), а также иметь наибольшее удаление
от трамвайных путей. Кроме этого, стремятся прокладывать трас-
су вдали от крупных заводов, фабрик, электростанций, де-
по и т. д.
Прокладку подземного бронированного кабеля, а также ус-
тройство кабельной канализации в населенных пунктах целесооб-
разно производить под пешеходной частью улиц, чтобы меньше
нарушать уличное движение во время работ по прокладке кабель-
ной линии и ее эксплуатации, при этом расстояние от красной
линии домов в городах и поселках должно быть не менее 1,5 м,
а от фундаментов домов на загородных трассах — не менее 5 м.
Минимальное расстояние кабеля связи от полотна электриче-
ских железных дорог переменного тока и высоковольтных линий
электропередачи определяют на основании электрического рас-
чета опасных и мешающих влияний, создаваемых этими устрой-
ствами в кабельных цепях связи. Обычные кабели связи про-
кладывают не ближе 5 м от края подошвы насыпи железнодорож-
ного полотна. В некоторых случаях (в пределах станции, на
сильно заболоченных и стесненных участках и т. п.) кабели связи
допускается прокладывать в непосредственной близости от желез-
нодорожного полотна, однако расстояние между кабелем и осью
крайнего пути должно быть не менее 2,5 м.
Если кабель прокладывают вдоль шоссейных дорог, то расстоя-
ние от кабеля до края подошвы насыпи рекомендуется брать рав-
ным 5 м. Расстояние от кабеля до лесных насаждений должно
быть не менее 3 м, а от отдельных деревьев — 2 м. Кабели связи
должны прокладываться от водопровода и канализации не ближе
192
0,5 м, от нефте- и газопровода — 1 м, горячего трубопровода —
2 м. Эти расстояния могут быть уменьшены до 0,25 м при условии
прокладки кабеля в асбестоцементной трубе.
Трасса сигнальных и силовых кабелей автоматики и телеме-
ханики может проходить в пределах станции как сбоку железно-
дорожного полотна, так и в междупутье. При этом расстояние
между ближайшим рельсом и кабелем должно быть не менее 1,6 м.
Если по местным условиям выдержать эти расстояния невозможно,
то допускается прокладка кабеля на расстоянии 1 м от ближай-
шего рельса при условии оборудования для кабеля изолирующей
канализации. Сигнальные кабели могут прокладываться без огра-
ничения в одной траншее с силовыми кабелями с рабочим напря-
жением до 500 В.
Силовые кабели напряжением выше 500 В прокладываются
в отдельной траншее или в общей траншее с сигнальными, но при
этом силовой кабель укладывают на глубину 1,5 м и сверху за-
крывают кирпичом или бетонными плитами, а сигнальный — над
ним на расстоянии 0,45 м со сдвигом в сторону на 0,15 м. Расстоя-
ние между силовыми кабелями и кабелями связи должно быть
не менее 0,5 м.
При пересечении железнодорожных или трамвайных путей
глубина прокладки кабелей связи, автоматики и телемеханики
должна быть не менее 1 м от подошвы рельса, а с шоссе или авто-
страдами не менее 1 м от дорожного полотна. При этом кабели
в месте пересечения прокладывают в асбестоцементных трубах.
В местах пересечения кабелей связи с силовыми кабелями расстоя-
ние между ними в месте пересечения должно быть не менее 0,25 м,
если кабель связи проложен в асбестоцементной трубе, и 0,5 м
при ее отсутствии.
Сигнальные кабели при пересечении их с силовыми кабелями
и другими подземными сооружениями также должны проклады-
ваться на расстоянии 0,5 м от этих сооружений; если это расстоя-
ние по местным условиям выдержать нельзя, то допускается
уменьшить его до 0,3 м. При этом в месте пересечения сигнального
кабеля с силовыми его нужно прокладывать в асбестоцементной
трубе. Расстояние между пересекающими друг друга сигнальными
кабелями должно быть не менее 0,1 м.
При выборе трассы подводного кабеля на пересечениях водных
преград выбирают места, где водная преграда имеет наименьшую
ширину, ровное дно и отлогие берега. Кабель нельзя проклады-
вать в местах зимней стоянки судов на якорях, в районе стоянки
плотов, в местах водопоя и купанья скота, а также там, где на-
блюдаются заторы льда или река меняет свое русло.
У железнодорожных и шоссейных мостов через сплавные и
судоходные реки и водоемы прокладка кабеля допускается на рас-
стоянии не ближе чем 300 м ниже моста по течению реки, а от
мостов через мелкие несудоходные реки и овраги — не ближе
30—50 м.
7
Марков М. В.
193
§ 70. Разбивка трассы, рытье и подготовка траншей
для прокладки кабеля
Разбивку трассы подземной кабельной линии производят в со-
ответствии с рабочими чертежами при помощи вех и колышков
так же, как и разбивку трассы воздушной линии. Колышки за-
бивают по оси будущей кабельной траншеи на прямых участках
трассы через 5—10 м и более, а также в местах поворота траншеи.
Как правило, прокладку кабеля осуществляют механизирован-
ным способом при помощи кабелеукладчиков. В этом случае пред-
варительного рытья траншеи не производят, так как кабелеуклад-
чик выполняет эту работу одновременно с прокладкой кабеля.
В городах и населенных пунктах, на железнодорожных стан-
циях для рытья траншей обычно применяют траншеекопатели,
а там, где и их применение затруднено (при пересечении железно-
дорожных путей, в междупутьях, на склонах насыпей и т. п.),
траншею роют вручную. При рытье траншеи ручным способом
ее роют так, чтобы боковые стенки траншеи имели некоторый
откос. Это облегчает рытье траншеи и предохраняет стенки от
осыпания. Траншеи глубиной до 1 м в неосыпающихся грунтах
можно рыть без откосов.
Глубина прокладки кабелей связи в грунтах I—III категорий
должна быть не менее 0,9 м, а в скальных грунтах — не менее
0,5 м при отсутствии наносного слоя грунта и 0,7 м при его нали-
чии. В населенных пунктах и на территории больших станций
глубину кабельной траншеи увеличивают до 1,0—1,2 м. Ширину
траншеи при прокладке одного-двух кабелей берут равной от
0,3 до 0,4 м по дну и соответственно 0,4—0,5 м по верху траншеи.
Глубина прокладки сигнальных кабелей в станционных между-
путьях и сбоку путей вне населенных пунктов 0,8 м, в городах
и населенных пунктах на пересечениях с железнодорожными пу-
тями и шоссейными дорогами — не менее 1 м.
Траншеи для кабелей на поворотах трассы роют с таким расче-
том, чтобы минимальный радиус изгиба прокладываемого кабеля
со свинцовой оболочкой был не менее 15-кратного, а для кабелей
с алюминиевой оболочкой — не менее 30-кратного наружного
диаметра кабеля; при прокладке кабелей с пластмассовой обо-
лочкой их радиус изгиба должен быть не менее 10-кратного на-
ружного диаметра кабеля. На склонах оврагов (на подъемах и
спусках) траншею роют зигзагообразно с величиной отклонения
изгибов от пря.мой линии в одну и другую сторону на 1,5 м, а длину
изгибов берут порядка 5 м.
В местах будущей установки соединительных и разветвитель-
ных муфт и пупиновских ящиков траншею расширяют, отрывая
котлован для удобства проведения последующих монтажных ра-
бот. Глубину котлована делают на 10 см глубже дна траншеи.
Дно траншеи выравнивают и очищают от камней и щебня,
а перед раскаткой и прокладкой кабеля в каменистых и скалистых
194
грунтах засыпают слоем песка или разрыхленного грунта тол-
щиной до 10 см. Этот слой называют «нижней постелью». В мягких
грунтах постели можно не делать.
§ 71. Транспортировка кабеля и подготовка
его к прокладке
Подготовку кабеля к прокладке начинают с развозки бараба-
нов с кабелем по трассе на автомобилях или специальных тележ-
ках. Если трасса проходит в непосредственной близости от желез-
нодорожного полотна, кабель развозят на железнодорожных плат-
формах. При погрузке барабанов, а также при перекатывании их
по земле необходимо следить за тем, чтобы направление вращения
барабана совпадало с направлением стрелки на щеке барабана.
Перед транспортировкой кабеля по трассе и перед прокладкой
проверяют его состояние. Начинают проверку с внешнего осмотра
кабельных барабанов, проверяя целость обшивки, болтов, скреп-
ляющих барабан, и заделку концов кабеля. Кроме этого, кабель
проверяют на герметичность оболочки. Обычно
все кабели дальней и местной связи в металлических (алюминие-
вых, свинцовых) оболочках поступают с завода-изготовителя с на-
каченным под оболочку воздухом под давлением, превосходящим
атмосферное на 4,9-101—9,8-104 Па (около 0,5—1,0 кг/см2),
и впаянным в один из концов кабеля вентилем. Целость оболочки
кабелей проверяют по показаниям манометра, присоединяемого
к вентилю. При наличии сохранившегося в кабеле избыточного
давления испытание целости оболочки заканчивают.
Если окажется, что избыточное давление в кабеле отсутствует,
то в кабель при помощи насоса, компрессора или используя бал-
лон со сжатым воздухом и редуктором накачивают воздух до дав-
ления 9,8-101 Па. При накачке в кабель атмосферного воздуха
его предварительно осушивают (удаляют влагу), пропуская через
камеру с поглощающими влагу хлористым кальцием или сили-
кагелем (двуокись кремния). Если после накачки установившееся
в кабеле давление в течение 24 ч не снижается, то это свидетель-
ствует о целости оболочки; в противном случае отыскивают и
устраняют повреждение оболочки (трещину, прокол и т. п.).
После устранения повреждения оболочки у кабелей дальней
связи измеряют сопротивление изоляции жил и рабочую емкость
кабельных цепей, а у кабелей местной связи измеряют сопротив-
ление изоляции и производят проверку жил на об-
рыв и сообщение их между собой и с металлической
оболочкой.
Измерение сопротивления изоляции жил, рабочую емкость
кабельных цепей и другие электрические измерения производят
кабельными приборами и мостами разного рода. Методика этих
измерений изложена в курсе «Электрических измерений».
7* 195
Для проверки жил на обрыв и на сообщение их между собой
и с металлической оболочкой оба конца кабеля на барабане осво-
бождают на длине 80—300 мм от защитных покрытий и металличе-
ской оболочки. Затем со всех жил одного конца кабеля снимают
на длине 1,5—3 см изоляцию, зачищенные жилы соединяют друг
с другом и со свинцовой оболочкой (рис. 157) при помощи медной
проволоки. Жилы второго конца кабеля разделывают на так
называемую пирамиду 1, которая получается в результате того,
что жилы каждого последующего повива обрезают на 15—20 мм
короче жил предыдущего.
При проверке жил на сообщение между собой и с оболочкой
кабеля один полюс батареи напряжением 3,0—4,5 В соединяют
с оболочкой кабеля (рис. 157, а), а с другой — через телефон 3
последовательно с каждой из жил кабеля, предварительно отсоеди-
няя ее на время испытаний из общего пучка. Если испытываемая
жила имеет сообщение с какой-либо другой жилой или с металли-
ческой оболочкой, то в телефоне слышен щелчок под действием
тока батареи по схеме: полюс батареи, оболочка 2 кабеля, испы-
тываемая жила, телефон и другой полюс батареи.
Для испытания жил на обрыв все жилы присоединяют к обо-
лочке (рис. 157, б) и испытание производят со стороны пирамиды.
При прикосновении к испытываемой жиле свободного конца про-
вода, идущего от телефона, в последнем опять должен быть слы-
шен щелчок. Если щелчок в телефоне не появился, то значит испы-
тываемая жила оборвана.
При испытании жил на обрыв и сообщение следует иметь в виду,
что при большой длине кабеля щелчок в телефоне (более слабый)
может получаться вследствие заметной электрической емкости
между жилами и между жилами и оболочкой. Поэтому при боль-
шой длине кабеля целесообразно заменять телефон каким-либо
другим прибором (амперметром, вольтметром).
Сигнальные кабели со свинцовой оболочкой и все типы сигналь-
ных кабелей и кабелей связи с неметаллическими оболочками не
ставятся под избыточное давление и проверку их состояния осу-
ществляют только путем электрических измерений сопротивления
изоляции, отсутствия сообщения жил между собой и их обрыва,
а также наружным осмотром кабеля при раскатке его с барабана.
При этом измерение сопротивления изоля-
ции жил и испытание их на обрыв у сигнальных и контрольных
кабелей производят при помощи мегомметра, как это показано
на рис. 158.
В)
ww/лю
7 2
Рис. 157. Проверка жил кабеля связи
196
Рис. 158. Проверка жил сигнальных и
мегомметра
Разделку кабеля для измерений при помощи мегомметра про-
изводят так же, как и при измерении сообщения жил между собой
и обрыва жил. При измерении изоляции жилы (рис. 158, а) один
проводник, присоединенный к выводу Л мегомметра, соединяют
с испытываемой жилой, а другим проводником соединяют вы-
вод 3 с металлической оболочкой или с остальными жилами, со-
единенными между собой (у кабелей с пластмассовой оболочкой).
Вращая ручку мегомметра с частотой около 130 об/мин, по его
шкале отсчитывают величину сопротивления изоляции жилы.
В зависимости от типа мегомметра им можно измерять величину
сопротивления изоляции до 500—1000 МОм. При испытании мегом-
метром жил на обрыв (рис. 158, б), если проверяемая жила не
имеет обрыва, то при вращении ручки мегомметра стрелка его
прибора будет оставаться на нуле. При обрыве стрелка откло-
нится влево, указывая величину большого сопротивления, что
будет свидетельствовать о наличии обрыва жилы.
По окончании электрических испытаний жилы кабеля обре-
зают и металлическую оболочку обоих концов кабеля на барабане
запаивают; концы кабелей с неметаллической оболочкой тщательно
изолируют при помощи полихлорвиниловой ленты или другим
способом для предотвращения попадания в кабель влаги.
Кабели дальней связи и кабели местной связи с металличе-
ской оболочкой емкостью 50 пар и более перед прокладкой ставят
под избыточное давление.
§ 72. Укладка кабеля в траншею и защита его
от механических повреждений
Размотку кабеля с барабанов и его последующую укладку
в траншею производят механизированным или ручным способом.
Если местные условия не позволяют применить механизирован-
ный способ прокладки кабеля, то кабель разматывают и уклады-
вают вручную. Для этого барабан с кабелем устанавливают около
траншеи на металлические или деревянные козлы, чтобы барабан
мог свободно вращаться на оси, вставляемой в его втулку. Уста-
197
навливают барабан так, чтобы вращение его на оси происходило
по стрелке, изображенной на щеке барабана, а кабель при разма-
тывании шел сверху барабана.
После установки барабана расшивают закрывающие кабель
доски и начинают размотку кабеля, причем барабан вращают
за щеки, а не силой тяги кабеля. Разматываемый кабель рабочие
несут на руках и сначала укладывают по бровке траншеи, а за-
тем опускают его на дно. Число рабочих, участвующих в размотке
и укладке кабеля, берут из такого расчета, чтобы масса кабеля,
приходящаяся на одного рабочего, не превышала 35 кг. Опущенный
в траншею кабель укладывают с некоторой слабиной по слегка
волнистой линии без натяжки для предотвращения чрезмерного
натяжения кабеля в дальнейшем при усадке и возможных сме-
щениях грунта.
При наличии большого количества пересечений трассы кабеля
с различными подземными сооружениями, когда кабель опустить
в траншею нельзя, производят его протаскивание по дну тран-
шеи по роликам при помощи стального троса и ручной лебедки,
тягача или трактора.
Прокладку строительных длин кабеля производят с таким
расчетом, чтобы в котлованах, где в последующем производится
установка на кабеле соединительных или разветвительных муфт,
концы кабеля перекрывали друг друга примерно на 2 м. При
двухкабельной системе укладку обоих кабелей в траншею произ-
водят одновременно.
После прокладки строительных длин кабеля производят по-
вторную проверку их состояния (испытание герметичности обо-
лочки, электрические измерения) для того, чтобы выяснить, не
повредился ли кабель при прокладке, а затем приступают к за-
сыпке траншеи.
В мягких грунтах засыпку производят вынутым из траншеи
грунтом, а в каменистых и скальных грунтах кабель предвари-
тельно засыпают слоем песка или мягкого грунта толщиной
10 см, образуя «верхнюю постель». Засыпку и утрамбовку грунта
в траншее производят в несколько приемов. Сначала насыпают
слой грунта толщиной 0,2—0,3 м и плотно его утрамбовывают.
Затем насыпают следующий слой грунта такой же толщины и
тоже утрамбовывают и т. д. В населенных пунктах и на террито-
рии станций засыпку и утрамбовку траншеи производят с одно-
временной поливкой слоев грунта водой, что снижает его дальней-
шую осадку.
Котлованы, в которых при монтаже кабеля будут устанавли-
ваться соединительные, разветвительные муфты и пупиновские
ящики при засыпке траншеи оставляют открытыми и засыпают
только после окончания монтажных работ.
Защиту прокладываемого кабеля от механических поврежде-
ний производят при его прокладке под железнодорожными и трам-
вайными путями на пересечении с шоссейными и грунтовыми
198
дорогами, под проезжими частями улиц, в местах пересечения
с подземными сооружениями и другими кабелями, заключая ка-
бель на участке пересечения в асбоцементные трубы с таким рас-
четом, чтобы они выходили на 1 м за пределы пересечения.
Кабели защищают при их прокладке в скалистых грунтах на
глубине 0,5 м, в садах и огородах, при прокладке в одной траншее
десяти и более сигнальных и других кабелей, а также при
прокладке в траншее на глубине менее 1 м силовых кабелей с ра-
бочим напряжением выше 1 кВ. В этих случаях кабель для
защиты покрывают бетонными плитами или слоем красного
кирпича.
После прокладки кабеля составляют исполнительный план
трассы его прокладки. При этом точно замеряют расстояние кабеля
от каких-либо ориентиров (например, от оси железнодорожных
путей, пикетных и километровых столбиков, построек в населен-
ных пунктах и т. п.). Трассу кабелей дальней связи отмечают
также при помощи установки замерных столбиков (пикетов),
отмечая ими места установки соединительных и разветвительных
муфт, поворотов кабеля ит. и. Железобетонные замерные столбики
устанавливают на расстоянии 1,5 м от кабеля или муфты в сторону
поля, зарывая их в землю на глубину 0,7 м. Каждый столбик
снабжается табличкой, на которой условно обозначают назначение
столбика, например соединительная муфта, пупиновский ящик,
поворот кабеля вправо и т. и.
На план, кроме трассы проложенного кабеля, наносят другие
подземные и надземные сооружения, например пересекающие
кабель и идущие параллельно трубы водопровода и газопровода,
другие кабели, дороги, кюветы и т. и., расположенные в полосе
20—30 м от кабеля.
Составление исполнительного плана облегчает в дальней-
шем эксплуатацию кабеля и позволяет более точно и быстро
определять места его повреждений.
§ 73. Способы и особенности прокладки кабелей связи
Прокладка в канализации. Глубину траншеи для прокладки
трубопроводов кабельной канализации выбирают такой, чтобы
расстояние между верхней частью трубопровода и поверхностью
грунта под тротуаром было не менее 0,5 м, под мостовой — не
менее 0,7 м. Ширина траншеи зависит от общей емкости трубо-
провода канализации.
Перед укладкой труб дно траншеи выравнивают и хорошо
утрамбовывают, а в каменистом грунте устраивают постель из
песка или просеянной земли. Укладку труб в траншее производят
с некоторым уклоном (3—4 мм на 1 пог. м трубопровода) в сторону
кабельных колодцев для стока воды, которая может попасть
в трубопровод.
199
Рис. 159. Заделка стыка асбе-
стоцементных труб
Рис. 160. Приспособления для подготовки ка-
налов к протягиванию кабеля
Укладываемые в траншею асбестоцементные трубы соединяют
встык при помощи асбестоцементных муфт (рис. 159, а) с внутрен-
ним диаметром, несколько большим наружного диаметра трубы.
Между трубой 2 и муфтой 3 для создания герметичности устанав-
ливают резиновые кольца или заделывают зазоры смоляной пак-
лей 1, после чего место стыка заделывают цементным раствором
или заливают битумной мастикой 4.
Более широкое распространение получил способ соединения
труб при помощи манжет 1 из кровельной стали, затягиваемых
на стыках (рис. 159, б) с последующей заделкой 2 цементным
раствором. Под манжету перед ее затяжкой прокладывают бандаж
3 из гидроизола или ткани (мешковины, миткаля), пропитанной
битумной мастикой.
Находит также применение соединение асбестоцементных труб
при помощи полиэтиленовых манжет в виде цилиндрической трубы
длиной 90 мм. Внутренний диаметр манжеты на 5 мм меньше
наружного диаметра соединяемых труб и манжеты надевают на
стык, предварительно их подогрев в воде до 80—90°, вследствие
чего их диаметр увеличивается и они размягчаются. Разогретую
манжету сначала надевают на один конец трубы до выступа,
имеющегося в середине манжеты, а затем с другой стороны на
конец второй трубы до выступа. После остывания манжеты она
суживается и плотно облегает место соединения труб. Полиэтиле-
новые трубы соединяют между собой встык при помощи сварки.
При прокладке многоотверстной канализации устраивают блок
из нескольких труб, заделывая стыки в общий бетонный пояс.
В местах установки колодцев отрывают котлован, в который
опускают при помощи крана или лебедки детали сборного железо-
бетонного колодца (см. рис. 153), соединяя их затем цементным
200
раствором. Трубопроводы заводят в отверстия, предусмотренные
в боковых стенках колодца, и также заделывают цементным
раствором. Сверху на входное отверстие колодца ставят круглый
чугунный люк с двумя крышками, а внутри колодца на его сте-
нах — стальные кронштейны с консолями для укладки кабелей.
Перед протягиванием кабеля в канализации предварительно
проверяют состояние ее каналов. Для этого от одного колодца до
другого при помощи свинчивающихся дюралюминиевых палок
(рис. 160, а) протягивают стальной трос, а затем при помощи троса
пробный цилиндр (рис. 160, б) и стальную щетку (рис. 160, в),
чтобы выровнять и сгладить стенки каналов в местах стыка труб и
очистить полость труб от сора.
Кабель протягивают в канализации по участкам между смеж-
ными колодцами, для чего над одним из колодцев устанавливают
на козлах 2 (рис. 161) барабан 1 с кабелем, а у соседнего колодца —
ручную или моторную лебедку 7, затем трос 6, протянув через
канал трубопровода и пропустив его через блок 5, скрепляют
с концом кабеля при помощи стального кабельного чулка 4 и,
вращая ручку лебедки, протягивают кабель по каналу. Для того
чтобы кабель не повредился о края трубопровода, на входе и
выходе трубопровода устанавливают кабельное колено 3 или
втулку. Для уменьшения тяговых усилий поверхность свинцовой
оболочки кабеля при его протягивании смазывают техническим
вазелином. Кабели в пластмассовой оболочке смазывать вазелином
нельзя и оболочку таких кабелей при протягивании смачивают
водой. До и после протяжки кабеля его испытывают. В колодцах
оставляют запас кабеля, необходимый для монтажа соединитель-
ных и разветвительных муфт и укладки кабеля по стенам колодца.
Своеобразным видом канализации является устройство жело-
бов для прокладки сигнальных и силовых кабелей железнодорож-
Рис. 161. Протягивание кабеля в канализации
201
ной автоматики и телемеханики. Такую прокладку осуществляют
на участках с сильно агрессивными грунтами и с сильной электри-
ческой коррозией блуждающими токами, на крупных железно-
дорожных станциях, через болота и т. п. Эти желоба (см. рис. 155)
устанавливают на поверхности земли или углубляют в грунт на
2/3 высоты желоба. Кабели укладывают в желоб горизонтальными
рядами, причем в одном ряду размещают от 7 до 12 кабелей. Сило-
вые кабели высокого напряжения и сигнальные кабели при их
совместной прокладке в одном желобе разделяют по всей длине
продольным деревянным бруском толщиной 25—40 мм.
Устройство подводных кабельных переходов. Способы про-
кладки подводных кабелей через реки и водоемы зависят от харак-
тера водной преграды (глубины и ширины водоема, скорости
течения, наличия судоходства, времени года ит. п.). Кабель может
быть проложен при помощи кабелеукладчиков, баржей, баркасов,
понтонов, лодок и других плавучих средств.
На судоходных и сплавных реках при глубине до 8 м кабель
заглубляют в дно реки не менее чем на 1 м. При глубине водоема
более 8 м кабель можно прокладывать по дну без заглубления. При
любой глубине водоема в береговой части кабель углубляется
на 1 м. Подводные траншеи для заглубления кабеля роют при
помощи землечерпалок, землесосов, гидромониторов и других
подобных механизмов.
При прокладке кабеля спаржи ее устанавливают у одного из
берегов реки, конец кабеля подают на берег до кабельного столба
или стыка с подземным кабелем и закапывают в заранее подготов-
ленную траншею. Затем баржу при помощи буксирного катера
или парохода буксируют к противоположному берегу, постепенно
разматывая кабель с барабана и опуская его на дно реки.
Если кабель прокладывают с лодок (или понтонов), то их уста-
навливают через 15—30 м одна от другой на якоре. Конец кабеля
привязывают к тросу, который наматывают на лебедку, установ-
ленную на противоположном берегу. По мере наматывания троса
кабель подают на лодки с барабана на козлах, и когда он достигнет
противоположного берега, его опускают с лодок на дно.
В зимнее время прокладку подводного кабеля осуществляют
со льда. Для этой цели поперек реки делают прорубь, разматывают
и укладывают вдоль нее кабель и затем постепенно опускают его
в воду.
Контроль за правильностью укладки кабеля в вырытую на дне
траншею производят водолазы. При прокладке кабеля через
водоемы особое внимание обращают на его укрепление в берегах,
где его укладывают в зигзагообразную траншею, которую роют на
расстоянии не менее 30 м от берега или на берегу восьмеркой.
На судоходных водоемах во избежание повреждения кабеля
якорями судов на 100 м ниже и выше места прокладки кабеля
устанавливают видные днем и ночью сигналы. Дневным сигналом
служит установленный на сигнальном столбе диск диаметром 1 м,
202
окрашенный в красный цвет
с горизонтальной белой поло-
сой, а ночным сигналом — фо-
нарь со стеклами желтого цвета.
Прокладка кабелей по мо-
стам, в тоннелях, коллекторах
и подвеска на тросе. Прокладку
кабеля по мостам обычно
производят в железобетонных
или деревянных желобах, уста-
новленных под пешеходной ча-
стью моста или укрепляемых
к устоям и фермам моста на
кронштейнах. Следует иметь
Рис. 162. Промежуточная опора с под-
вешенным на ней кабелем
в виду, что металлические обо-
лочки кабеля, проложенного по мосту, подвергаются межкри-
сталлитной коррозии из-за вибрации кабеля, вызываемой движу-
щимся по мосту транспортом. Кабели со свинцовой оболочкой
в большей степени подвержены межкристаллитной коррозии,
чем кабели с алюминиевой оболочкой, что надо иметь в виду при
проектировании. Прокладывать кабель по мосту следует целым
куском, так как растрескивание оболочки кабеля наиболее часто
наблюдается у соединительных муфт. При прокладке кабелей со
свинцовой оболочкой целесообразно использовать кабели с про-
волочной броней, лучше противостоящие вибрации.
Прокладку кабеля в тоннелях и коллекторах обычно
осуществляют при помощи кронштейнов из полосовой стали сече-
нием 40x5 мм с количеством крюков по числу прокладываемых
кабелей. Кронштейны устанавливают на расстоянии 1,0 м друг от
друга и укрепляют их к стенам тоннеля. Иногда кабель проклады-
вают в железобетонных желобах, устанавливаемых в балласте.
Подвеску кабеля на тросе по опорам воздушных линий и
по крышам зданий на стойках применяют на местных телефонных
сетях небольших станций при емкости подвешиваемого кабеля от
10 до 100 пар. Подвешивают кабель на стальном оцинкованном
тросе 4, укрепляемом на опорах при помощи зажимов 2 (рис. 162).
Кабель 3 скрепляется с тросом при помощи подвесов 1 из оцинко-
ванной стали, устанавливаемых через каждые 350 мм. Натяжение
троса должно быть таким, чтобы стрела провеса его после укрепле-
ния на тросе кабеля при температуре окружающего воздуха,
равной —30° С составляла 2% длины пролета.
Ввод в здания. Вводы кабелей связи в здания бывают подзем-
ные и воздушные. Воздушный ввод кабеля осуществляют на
местных телефонных сетях в том случае, когда в здание необходимо
ввести не больше одного-двух кабелей небольшой емкости.
Если кабель подходит к зданию по крышам на стойках, то ввод
его осуществляют через трубу оконечной вводной стойки на чердак
и затем через потолок в помещение, где размещены вводные
203
кабельные устройства (бокс, распределительная коробка и т. п.).
Если кабель подвешен на опорах воздушной линии, то ввод его
в здание производят через наружную стенку, устраивая в послед-
ней вводное отверстие.
Ввод кабелей дальней связи, а также кабелей местной связи
большой емкости в здание станции, промежуточных и оконечных
пунктов, как правило, делают подземным через фундамент. При
вводе большого количества кабелей в подвальном помещении
оборудуют специальную шахту.
Если кабели проложены в канализации, то в здание телефонной
станции их вводят из станционного кабельного колодца, соединяе-
мого с шахтой каналом. Если из канализации в здание необходимо
ввести один кабель, то против здания устанавливают вводную
коробку (см. рис. 154) и от нее в одноотверстном трубопроводе
подают кабель в подвал здания.
Особенности прокладки кабелей в зимних условиях. Обычно
кабель прокладывают до наступления зимы при положительной
температуре окружающего воздуха, так как при отрицательной
температуре бумажная и пластмассовая изоляция жил, а также
металлические и пластмассовые оболочки кабелей становятся
хрупкими и кабель при прокладке может повредиться.
Например, в стандартах на кабели с пластмассовой оболочкой указано,
что во избежание повреждений прокладка этих кабелей в зависимости от их марок
допускается при температуре не ниже —5 или —10° С, прокладка кабелей марки
ТБ должна производиться при температуре не ниже —15° С, а ТГ — не ниже
—20° С и т. п.
В случае необходимости прокладки при температуре окружаю-
щего воздуха более низкой, чем это допускается для данной марки
кабеля, его предварительно подогревают на барабанах.
Прогрев барабанов с кабелем производят в закрытом помещении
(сарае, крытом вагоне или специально оборудованном тепляке),
которое обогревают до температуры 30—40° С. Кабель нагревают
до температуры 20—30° С.
Прокладку кабеля при отрицательной температуре ведут с со-
блюдением ряда предосторожностей. Во избежание чрезмерного
охлаждения каждый кусок кабеля стремятся уложить не более
чем за 40—50 мин. Сматывать кабель с барабана нужно без резких
перегибов. Число рабочих, занятых на переноске кабеля вдоль
траншеи, увеличивают по сравнению с обычными условиями на
25%. При закопке траншеи следует следить, чтобы с грунтом
в нее не попадали снег и куски льда.
Особенности прокладки кабелей в районах вечной мерзлоты.
Большие участки в северных и восточных частях нашей страны
заняты так называемыми районами вечной мерзлоты, т. е. районами
с никогда не оттаивающим на всю глубину мерзлым грунтом.
Толщина вечно мерзлого грунта достигает десятков и даже сотен
метров в глубину. Над мерзлым грунтом его поверхностный слой,
204
Рис. 163. Обваловка трассы проложен-
ных кабелей
подверженный промерзанию в
зимнее время и оттаиванию в лет-
нее время, называют деятель-
ным слоем. Кабели, проложен-
ные в деятельном слое, иногда
достигающем нескольких мет-
ров, подвергаются воздействию
мерзлотно-грунтовых явлений,
которые могут вывести кабели
из строя.
Одним из мерзлотных явле-
ний является пучение грунта,
возникающее по следующей при-
чине. В зимнее время поверх-
ность оттаявшего летом деятельного слоя замерзает и между этим
замерзшим слоем и слоем вечной мерзлоты остается незамерзший
грунт, содержащий большое количество воды. При замерзании
этого грунта вода превращается в лед и расширяется, вследствие
чего верхний слой грунта выпучивается. Если в нем проложен
кабель, то выпучивание грунта может привести к деформации
или обрыву кабеля. При длительном промерзании грунта в усло-
виях значительных отрицательных температур в грунте могут
возникнуть морозобойные трещины. Эти трещины также могут
вызвать обрывы кабелей.
Вопрос о защите кабелей в районах вечной мерзлоты еще недо-
статочно изучен, однако некоторые рекомендации по прокладке
кабелей в этих районах имеются. Так, в особо опасных местах
с сильно развитыми мерзлотными явлениями в грунтах с содержа-
нием большого количества воды рекомендуется прокладка кабелей
с проволочной круглой броней. На участках с неравномерным
пучением грунта и возможностью возникновения морозобойных
трещин шириной более 10 см и глубиной более 2 м, а также на
участках, где наблюдаются просадка грунта или оползни, реко-
мендуется прокладывать кабель с ленточной броней в теле земля-
ного железнодорожного полотна.
В менее опасных местах допускается прокладка кабелей
с ленточной броней, но с применением защитных мероприятий.
Таким защитным мероприятием является так называемая обва-
ловка трассы проложенного кабеля (рис. 163). При этом способе
защиты кабель укладывают на глубине 1,2 м в деятельном слое,
а над трассой кабеля делают обваловку 1 в виде призмы из грунта,
возвышающейся над поверхностью грунта 2 на 0,6 м. Вследствие
наличия обваловки существующий уровень 4 вечной мерзлоты
поднимается над кабелем 5 и кабель лежит в слое вечной мерзлоты
3, созданном обваловкой.
В качестве защитного мероприятия находит также применение
прокладка кабеля в железобетонных желобах.
205
Глава 17
МОНТАЖ КАБЕЛЕЙ
А. КАБЕЛИ СВЯЗИ
§ 74. Разделка концов кабелей
с металлическими оболочками
Состав работ при монтаже кабелей зависит от типа кабеля,
способа его прокладки и назначения кабельной линии.
К основным видам монтажных работ относятся сращивание
отдельных кусков (строительных длин) кабеля в соединительных
и разветвительных муфтах, монтаж оконечных кабельных уст-
ройств (оконечных муфт, боксов и т. п.), а на кабелях, содержа-
щихся под избыточным воздушным давлением, — монтаж газо-
непроницаемых муфт. Высокое качество и тщательность выполне-
ния монтажных работ, точное соблюдение правил и инструкций по
монтажу, а также соблюдение чистоты и аккуратности при прове-
дении монтажа кабеля в значительной степени предопределяют
надежность и бесперебойность действия кабельной линии в экс-
плуатации.
Разделку концов и сращивание кабеля, проложенного непосред-
ственно в земле, производят в котлованах, а кабеля, проложенного
в канализации, —в кабельных колодцах. При этом работам по
сращиванию концов кабелей должно предшествовать проведение
испытаний и электрических измерений сращиваемых кабелей.
Затем концы кабелей размечают с таким расчетом, чтобы кабель
после установки на него муфты можно было уложить на консоли
в кабельном колодце или выложить запас кабеля в котловане на
случай перезаделки муфты в процессе эксплуатации кабеля.
Колодец или котлован очищают от осыпавшейся земли и мусора,
а над котлованом независимо от погоды устанавливают палатку.
Концы сращиваемых кабелей укладывают на козлы и прочно
к ним привязывают.
Разделку концов голых освинцованных кабелей марок ТГ,
ТЗГ и др. производят следующим образом. Концы кабелей обре-
зают ножовкой с таким расчетом, чтобы они перекрывали друг
друга на длину, равную или несколько большую длины устанавли-
ваемой свинцовой муфты, и на свинцовой оболочке делают отметки
(рис. 164, а) будущего положения краев муфты при ее последую-
щей запайке. Если при соединении концов кабелей применяется
цилиндрическая свинцовая муфта без разреза, то ее надевают
конусом вперед на один из концов кабеля и временно продвигают
по кабелю в сторону, чтобы она не мешала дальнейшей разделке;
при использовании муфты с поперечным разрезом одну из ее поло-
вин надевают на один, а другую на другой конец кабеля. Отступив
206
от отметок на кабеле на 30—40 мм, на оболочке кабелей делают
круговые надрезы и от них к концам кабелей по два продольных
надреза (рис. 164, б) с расстоянием между ними 6—8 мм. Эти
надрезы надо делать достаточно аккуратно, чтобы не повредить
расположенную под свинцовой оболочкой поясную изоляцию
кабеля. Образовавшуюся в результате надрезов узкую полоску
свинца захватывают плоскогубцами (рис. 164, в) и отрывают. После
этого захватывают оставшуюся часть свинцовой оболочки
(рис. 164, г), разгибают и также удаляют.
Свинцовую оболочку у обреза слегка отгибают наружу, удаляют
заусенцы и перевязывают оголенную кабельную скрутку хомутом
из проваренной в парафине миткалевой ленты (рис. 164, д) так,
чтобы часть ее попала под свинцовую оболочку, что предохраняет
поясную изоляцию кабельной скрутки от повреждений об острый
край свинцовой оболочки и от разрыва поясной изоляции при
последующем отгибании в стороны кабельных пар или четверок.
Далее с кабельной скрутки сматывают бумажные ленты поясной
изоляции и, свернув их в ролики, временно подвязывают к кабелю
(рис. 164, в).
У кабелей местной связи марки ТГ или ТБ с воздушно-бумаж-
ной изоляцией жил освобожденную от поясной изоляции кабель-
ную скрутку, как правило, прошпаривают кабельной массой
МКП-1. Для этого концы кабелей помещают над противнем и поли-
вают нагретой до 120—130° С кабельной массой до прекращения
выделения из кабельной скрутки пены и пузырьков воздуха.
Кабели с кордельно-бумажной и пластмассовой изоляцией жил
не прошпаривают.
Концы подземных бронированных кабелей ТБ, ТЗБ и др. при
установке соединительных и разветвительных муфт обычно разде-
лывают в котлованах. Закрепленные в котловане на козлах концы
Рис. 164. Разделка концов голого ос-
винцованного кабеля
Рис. 165. Разделка концов брониро-
ванного кабеля
207
бронированных кабелей обрезают с таким расчетом, чтобы они
перекрывали друг друга на длину, равную или несколько большую
длины чугунной муфты (рис. 165, а). Против цилиндрических
частей муфты на наружный покров из кабельной пряжи устанавли-
вают бандажи 1 из трех-четырех витков спаечной проволоки;
такие же проволочные бандажи 2 ставят на ленточную броню
у обреза кабелей, чтобы при снятии наружного покрова броневые
ленты не раскручивались. У бандажей 1 кабельную пряжу обре-
зают и удаляют. На длине 40—50 мм от обреза кабельной пряжи
поверхность броневых лент тщательно зачищают напильником и
залуживают. На облуженном месте на расстоянии 15 мм от обреза
кабельной пряжи устанавливают бандажи 3 (рис. 165, б) из двух
кусков медной проволоки диаметром 1,2 мм и длиной около 750 мм
и припаивают их к броне, а оставшиеся концы проволоки скручи-
вают и временно отгибают в сторону. Эти концы проволоки в даль-
нейшем служат для электрического соединения брони и свинцовой
оболочки сращиваемых концов кабелей.
На расстоянии 10 мм от края бандажа 3 броневые ленты пооче-
редно надпиливают до половины толщины трехгранным напиль-
ником, затем, сняв бандажи 2 и раскрутив бронеленты, их отламы-
вают по надпилу. После удаления брони разматывают и осто-
рожно отрезают нижний слой кабельной пряжи и кабельной бу-
маги, а оголенную свинцовую оболочку (рис. 165, в) протирают до
блеска тряпкой, смоченной бензином. Дальнейшая разделка концов
бронированного кабеля со свинцовой оболочкой выполняется так
же, как и разделка голых освинцованных кабелей. Разделанные и
подготовленные к соединению в прямой муфте концы кабеля марки
ТЗБ показаны на рис. 166.
Разделка кабелей с алюминиевой оболочкой имеет некоторые
особенности по сравнению с разделкой кабелей, имеющих свинцо-
вую оболочку. После разметки на алюминиевой оболочке мест
будущей установки конусов свинцовой соединительной муфты
в местах будущего обреза оболочки на ней трехгранным напильни-
ком делают кольцевые надпилы и от этих надпилов в сторону от
концов кабеля алюминиевую оболочку залуживают цинково-
оловянистым припоем.
Рис. 166. Концы бронированного кабеля, подготовленные к сращиванию
208
Рис. 167 Кардная щетка и лудильные клещи
Перед залуживанием оболочку в месте нанесения припоя про-
тирают тряпкой, смоченной в бензине, и тщательно зачищают
стальной кардной щеткой (рис. 167, а). Залуживание производят
при помощи лудильных клещей (рис. 167, б), основной деталью
которых является паяльная разъемная муфта /, изготовленная из
меди. Внутренний диаметр муфты должен быть равен наружному
диаметру залуживаемой оболочки. Внутри одной половины муфты
вырезано корытообразное углубление, в котором закреплена
стальная пластинка (резец) 2.
Муфту лудильных клещей нагревают пламенем паяльной
лампы до температуры плавления цинково-оловянистого припоя
и на внутреннюю поверхность муфты наплавляют припой, который
скапливается в корытообразном вырезе муфты; затем быстро
раздвинув клещи, обхватывают муфтой алюминиевую оболочку и,
сжав рукоятки клещей, два-три раза поворачивают их вокруг оси
кабеля и снимают; при поворачивании клещей резец снимает
с поверхности оболочки пленку окисла и поэтому облуживание
поверхности проходит достаточно хорошо. При отсутствии лудиль-
ных клещей облуживание выполняют, нагревая место залужива-
ния пламенем паяльной лампы и растирая расплавленный припой
по поверхности оболочки стальной кардной щеткой, снимающей
пленку окисла.
На облуженный поясок оболочки наносят слой обычного свин-
цово-оловянистого припоя ПОС-ЗО и разглаживают его тряпкой,
пропитанной прошпарочной кабельной массой. После такого
залуживания алюминиевой оболочки разделываемых концов ка-
белей оболочку надламывают по сделанному ранее кольцевому
надпилу и, вращая по направлению намотки лент поясной изоля-
ции, снимают. Дальнейшая разделка выполняется аналогично
разделке концов у кабелей со свинцовой оболочкой.
§ 75. Сращивание жил кабелей в соединительных муфтах
Перед тем как приступить к сращиванию (соединению) жил; из
котлована или колодца удаляют все посторонние предметы (об-
резки кабельной пряжи, брони и пр.), а на дно котлована или
колодца расстилают брезент. Затем подготовляют и протирают
209
бензином инструмент для соединения жил, и монтер, производящий
сращивание, тщательно протирает бензином руки. Монтажные
материалы непосредственно перед сращиванием жил просушивают,
а используемые при-сращивании бумажные гильзы, групповые
кольца и нитки прошпаривают.
Сращивание начинают с разборки повивов кабеля. Для этого
верхний, а затем и последующие повивы кабеля разделяют на два
пучка, которые затем отгибают и временно привязывают к обо-
лочке. Начиная сращивание жил в кабелях с парной скруткой,
обычно сращивают пары жил нижней половины наружного повива,
а затем пары жил нижней половины следующего повива и т. д.
Затем сращивают все жилы центрального повива и далее все жилы
верхних полуповивов в порядке их следования от центрального
повива к наружному. При соединении концов кордельных кабелей
с четверочной скруткой жил вначале сращивают жилы четверок
центрального повива, а затем последующих повивов. Во всех
случаях первоначально в каждом повиве сращивают сначала жилы
счетной пары или счетной (контрольной) четверки, а затем после-
дующие пары или четверки.
Рассмотрим технологию сращивания жил в четверке. Эту
операцию начинают с того, что две четверки одинакового порядко-
вого номера в сращиваемых концах кабеля выравнивают и уклады-
вают рядом. Навитые на эти четверки нитки сдвигают к свинцовой
оболочке и затягивают, затем на обе четверки надевают групповые
кольца 1 (рис. 168, а) и пишут на них номер четверки, а на каждую
из жил четверки одного из концов кабеля надевают изолирующие
гильзы 2.
Рис. 168. Сращивание жил в четверки
210
%
0)
Рис. 169. Изолирование скрутки жил
гильзами
При монтаже муфт без
симметрирования кабельных
цепей в каждой из четверок
сращивают друг с другом
жилы, имеющие одинаковую
расцветку. В тех муфтах, где
предусмотрено симметриро-
вание цепей, соединение жил
между собой производят по
особому правилу. Выбрав
в четверках две жилы, кото-
рые должны быть соединены друг с другом, если изоляция трубча-
тая или кордельно-бумажная, спайщик скручивает их на два обо-
рота вместе с изоляцией (рис. 168, б), а затем, сняв с жил изо-
ляцию ниже скрутки и сложив голые жилы, также скручивает их
(рис. 168, в) и на расстоянии около 30 мм от начала скрутки обре-
зает. Остальные жилы четверки скручивают таким же образом.
У кабелей с пластмассовой изоляцией жил скрутку жил вместе
с изоляцией не производят, а скручивают жилы после удаления
с них изоляции.
Подготовленные скрутки жил смачивают на длине 15—20 мм
раствором канифоли и запаивают припоем ПОС-40. При запайке
удобно пользоваться паяльником в виде стаканчика (рис. 168, г)
с расплавленным припоем. Запаянную скрутку жилы в четвертке
отгибают в сторону, противоположную надетой гильзе (рис. 169, а),
а затем надевают гильзу на скрутку (рис. 169, б). Изолированные
таким образом жилы складывают вместе с обеих сторон и придви-
гают групповые кольца (рис. 169, в).
Скрутки жил разных четверок располагают по длине муфты
так, чтобы они оказались распределенными равномерно по всей
длине муфты, что делает ее более компактной. По окончании
сращивания всех жил кабеля производят тщательную просушку
места сращивания для удаления из него влаги, что особенно важно
у кабелей с бумажной изоляцией жил. Для кабелей, которые
прошпаривались при разделке концов, просушка производится
вторичной прошпаркой. Другие кабели с бумажной или кордельно-
бумажной изоляцией просушивают пламенем паяльной лампы.
Для этого лампу устанавливают так, чтобы пламя ее проходило
под сростком и горячий воздух охватывал всю скрутку.
По окончании сушки сросток упаковывают несколькими слоями
ленты кабельной бумаги; у кабелей с пластмассовой изоляцией
сросток сначала обматывают
полиэтиленовой лентой, а
затем несколькими слоями
ленты из кабельной бумаги.
При прокладке и монтаже
кабелей дальней связи в не-
которых соединительных
Рис. 170. Укладка симметрирующих кон-
денсаторов в муфте
211
муфтах, называемых конденсаторными, производят симметри-
рование кабельных цепей при помощи включения между жи-
лами, а также между жилами и землей симметрирующих конден-
саторов (см. рис. 148). Если конденсатор должен быть вклю-
чен между жилами в четвертке, то его проводники припаивают
к соответствующим жилам. При включении конденсатора между
какой-либо жилой и землей (оболочкой кабеля) один его про-
водник припаивают к жиле, а второй — к проводнику (рис. 170),
соединяющему металлические оболочки обоих концов кабеля.
После того как присоединение всех конденсаторов закончено
кабельная скрутка просушена и обвернута кабельной бумагой,
конденсаторы укладывают по окружности сростка и плотно за-
крепляют суровой ниткой.
§ 76. Установка и запайка свинцовых муфт
Перед установкой на кабель соединительную муфту тщательно
протирают и просушивают, а в тех местах, где муфту спаивают со
свинцовой оболочкой, а также в местах разрезов ее зачищают до
металлического блеска и для облегчения запайки иногда залу-
живают.
Если запайке подлежит цилиндрическая муфта без разреза, то
после зачистки до блеска кабельной оболочки в местах ее спайки
с конусами муфты муфту сдвигают с кабеля на место сростка,
имеющийся на муфте конус тщательно оправляют деревянным
молотком до плотного прилегания края конуса к кабельной
оболочке; на другом конце муфты, где конус отсутствует, его
делают деревянным молотком с использованием оправок. Если
устанавливают муфту с одним поперечным разрезом, то ее перед
установкой раздвигают, а затем, установив на сросток, сжимают
так, чтобы края продольного шва находили друг на друга, а также
оправляют деревянным молотком. Муфты с одним или с двумя
продольными разрезами перед запайкой временно скрепляют
проволочным хомутом.
После этого в пламени паяльной лампы нагревают палочку
припоя марки ПОС-ЗО и при достижении ею температуры плавле-
ния слой припоя накладывают на место спайки (рис. 171, а).
Затем пламя паяльной лампы переносят на место запайки, и,
разогревая наложенный слой припоя, его разминают и разглажи-
вают (рис. 171, б) тряпкой, пропитанной стеарином, до тех пор,
пока спайка не примет требуемую форму. Запаянную муфту
охлаждают стеарином и детально осматривают, проверяя, чтобы
спайка имела гладкую поверхность без трещин и выплавленных
мест (раковин).
Качество запайки муфты проверяют также сжатым воздухом.
Для этой цели в корпус муфты впаивают вентиль, к которому
присоединяют насос или баллон со сжатым воздухом, создают
212
в муфте давление в пределах
до 9,8-10* Па, при этом муфту
и все места смачивают мыль-
ной водой и по отсутствию
пузырьков воздуха, выходящих
из муфты, судят о доброка-
чественности ее запайки. После
проверки герметичности муфты
вентиль выпаивают, а образо-
вавшееся в муфте отверстие
запаивают.
Технология запайки свин-
цовых муфт на кабелях с алю-
миниевой оболочкой (например,
МКБАБ, МКПАБ и др.) имеет
ряд особенностей. Так, при за-
пайке конусов муфты в качест-
ве флюса вместо стеарина сле-
дует применять прошпарочную
массу МКС-1. Для того чтобы
Рис. 171. Запайка свинцовой муфты
не повредить пластмассовые ленты или шланги, защищающие
алюминиевую оболочку и броню, запайку муфты необходимо
производить возможно быстрее, не давая ей сильно перегре-
ваться; с этой же целью алюминиевую оболочку вблизи от места
запайки муфты охлаждают мокрой ветошью или устанавливают
на оболочке охладители — массивные разъемные медные диски.
Для увеличения герметичности и надежности запайки свинцо-
вой муфты на магистральных железнодорожных кабелях оголен-
ную часть алюминиевой оболочки кабеля и свинцовую муфту
покрывают битумно-резиновой мастикой МБР слоем 0,5—0,8 мм,
поверх которого с перекрытием наматывают слой полиэтиленовой
ленты. Поочередное покрытие мастикой и обмотку лентой повто-
ряют три-четыре раза. При этом вторым и последующими слоями
ленты и мастикой покрывают и оголенную броню кабелей. На
верхний слой мастики после ее загустевания наматывают с пере-
крытием стеклоленту, предварительно пропитанную мастикой.
Такое многослойное покрытие не только повышает герметич-
ность муфты, но и имеет целью защитить алюминиевую оболочку
и броню от почвенной коррозии и коррозии блуждающими токами
в местах установки соединительных муфт.
§ 77. Понятие о соединении концов кабелей
с алюминиевой оболочкой методами опрессования и взрыва
Соединение концов кабелей с алюминиевой оболочкой методами
холодного опрессования (холодной свар-
ки) и взрыва применяют при широком фронте работ по
213
Рис. 172. Опрессованная алюминиевая
муфта
и инструментами. Поэтому ниже
о технологии выполнения этих работ.
прокладке кабеля, как пра-
вило, выполняемых специа-
лизированными организа-
циями. Это методы рассчи-
таны на специально обучен-
ные бригады, оснащенные
специальным оборудованием
даны только общие понятия
При соединении концов кабеля методом холодного
опрессования после разделки концов кабеля (без облу-
живания алюминиевой оболочки) специальным приспособлением
на длине 35—40 мм развальцовывают (расширяют) алюминиевую
оболочку обоих концов кабеля и между сердечником кабеля и
оболочкой вставляют стальные опорные втулки. Эти втулки защи-
щают сердечник кабеля от смятия в процессе дальнейшего опрес-
сования.
Затем на один из концов кабеля (рис. 172) надевают алюминие-
вую трубку-муфту 4, а на другой (если он имеет наружный поли-
этиленовый шланг 2) — полиэтиленовую трубку 1, предназначен-
ную для последующей защиты алюминиевой трубки-муфты. После
соединения и запайки жил четверки и изолирования места сростка
концов кабеля предварительно зачищенные кардной щеткой
внутреннюю поверхность трубки-муфты и развальцованные уча-
стки 3 концов кабеля смазывают клеем БФ или кварцево-вазели-
новой пастой (смесь вазелина с мелким песком). Затем трубку-
муфту надвигают на сросток и гидравлическим прессом опрессовы-
вают концы муфты при помощи специальных матриц. Опрессован-
ный участок 5 муфт указан на рис. 172.
У кабелей с наружным полиэтиленовым шлангом на концы
опрессованной муфты делают подмотку из полиэтиленовой ленты,
надвигают полиэтиленовую муфту на сросток кабеля и стыки
полиэтиленовой оболочки со шлангом кабеля обматывают тремя
слоями полиэтиленовой ленты, поверх которой накладывают
стеклоленту и участки стыка полиэтиленовой муфты со шлангом
кабеля, нагревают пламенем паяльной лампы до потемнения стек-
лоленты. После остывания стеклоленту удаляют и на этом уста-
новку муфты заканчивают.
Если кабель не имеет наружного полиэтиленового шланга, то
для защиты алюминиевой оболочки кабеля и трубки-муфты покры-
вают битумно-резиновой мастикой и обматывают полиэтиленовой
лентой так же, как и при запайке на кабеле свинцовой муфты.
Соединение концов алюминиевой оболочки методом холод-
ной сварки отличается от метода холодного опрессования
только несколько измененной конструкцией опорных втулок и
матриц.
Если в дальнейшем предполагается соединение алюминиевой
трубки-муфты с броней кабеля для заземления муфты, до опрес-
214
сования, то под трубку-муфту с обеих ее концов закладывают
луженые медные пластины 0,3X10 мм длиной 100 мм.
Соединение концов кабелей с алюминиевой оболочкой мето-
дом взрыва отличается от метода холодного опрессования
в основном тем, что вместо пресса используются заряды взрывча-
того вещества, устанавливаемые на концы алюминиевой трубки-
муфты. При их взрыве взрывная волна плотно соединяет трубку-
муфту с развальцованными концами алюминиевой оболочки
кабеля.
Кроме описанных методов соединения концов кабелей с алюми-
ниевой оболочкой, получил распространение метод склеива-
ния с применением клея ВК-9. При этом методе используются
две, входящие одна в другую, алюминиевые полумуфты с горло-
винами, соответствующими наружному диаметру алюминиевой
оболочки кабелей.
После разделки концов кабелей одну полумуфту надвигают на
один конец кабеля, а другую — на оболочку другого его конца.
Когда сращивание жил кабеля закончено, полумуфты сдвигают
на сросток, предварительно наложив слой клея ВК-9 на поверх-
ность полумуфты меньшего диаметра, входящей в другую полу-
муфту и на концы кабельной оболочки в месте расположения гор-
ловин полумуфт. При этом в случае необходимости для плотной
подгонки полумуфт друг к другу и горловин к оболочке в месте
их стыков подматывают пропитанный клеем бинт из марли.
Затем на смонтированную муфту и выходящие из нее концы
кабельной оболочки на длине 30—40 мм наносят слой клея ВК-9
и обматывают их марлевым бинтом. Всего таким образом наматы-
вают 5—6 слоев бинта с промазкой клеем. После этого на смонти-
рованную муфту временно устанавливают железный кожух и
нагревают его пламенем паяльной лампы с таким расчетом, чтобы
температура внутри кожуха не превышала 60—80° С. Прогрев
продолжают в течение 1 ч, что достаточно для отвердевания
клея. Затем кожух снимают и, как и при других методах соедине-
ния концов кабелей, восстанавливают наружные покровы кабеля.
§ 78. Установка и заливка чугунных
предохранительных муфт
Для защиты от повреждения свинцовых муфт, устанавливаемых
на бронированных подземных кабелях, их заключают в чугунные
предохранительные муфты.
Перед укладкой смонтированной свинцовой муфты в чугунную
последнюю, отвернув все болты, разбирают, очищают от пыли и
грязи все ее детали и просушивают пламенем паяльной лампы.
Затем производят электрическое соединение брони и металли-
ческих оболочек обоих концов кабелей между собой. Для этого
оставленные ранее концы проволок скручивают друг с другом и
215
Рис. 173. Перепайка брони и металлической оболочки
Рис. 174. Монтаж чугунной соединительной муфты
Рис. 175. Размещение чугунных муфт в котловане
216
припаивают к свинцовой муфте в ее середине (рис. 173). Остав-
шийся конец провода обычно выводят через горловину чугунной
муфты к заземлению, если таковое предусмотрено, или для соеди-
нения с таким же проводом от муфты соседнего кабеля (при двух-
кабельной системе).
После этих подготовительных работ нижнюю половину 1
чугунной муфты (рис. 174) кладут на дно котлована и в нее укла-
дывают смонтированную свинцовую муфту, предварительно плотно
обернув кабель в местах зажима его фланцами 2 лентой из про-
смоленной кабельной бумаги для более надежного закрепления
кабеля при сборке чугунной муфты. В пазы на бортах нижней
половины чугунной муфты закладывают жгуты из кабельной пряжи
для того, чтобы воспрепятствовать вытеканию кабельной массы при
заливке муфты. После этого на нижнюю половину чугунной муфты
накладывают ее верхнюю половину 3 и фланцы 2, а затем скреп-
ляют все детали муфты болтами так, чтобы кабель прочно держался
в муфте. После сборки чугунную муфту заливают битумной ка-
бельной массой марки МБ-90, нагретой до температуры 130—
140° С. Перед заливкой муфту прогревают пламенем паяльной
лампы, чтобы кабельная масса при заливке медленнее охлаждалась
и проникала во всю полость муфты.
Заливку кабельной массы производят через отверстие 4 в верх-
ней половине чугунной муфты равномерными порциями через
каждые 5—10 мин по мере осадки остывающей в муфте массы.
После заливки отверстие закрывают крышкой и плотно закрепляют
болтами. Все болтовые соединения муфты обливают кабельной
массой, что снижает интенсивность коррозии и облегчает в даль-
нейшем вскрытие муфты при повреждении кабеля. Примерное
Рис. 176. Размещение четверок магистрального и ответвляющегося кабелей в
муфте
217
размещение двух соединительных чугунных муфт в котловане при
прокладке в одной траншее двух кабелей показано на рис. 175.
Установку и монтаж тройниковых свинцовых и чугунных муфт
в местах устройства ответвлений от магистрального кабеля про-
изводят аналогично установке и монтажу соединительных муфт.
Примерное расположение в тройниковой свинцовой муфте четве-
рок кабелей показано на рис. 176.
§ 79. Монтаж газонепроницаемых и изолирующих муфт
Выше указывалось, что для ввода цепей связи, автоматики и
телемеханики в помещения постов ЭЦ, в пассажирские здания,
в релейные шкафы автоблокировки и т. п. от магистрального ка-
беля делают ответвления при помощи тройниковых свинцовых и
чугунных муфт. Так как магистральный кабель находится под
постоянным избыточным воздушным давлением, должны быть
приняты меры, препятствующие утечке воздуха через ответвле-
ния. Для этого на каждом ответвлении устанавливают газонепро-
ницаемую муфту.
Монтаж газонепроницаемых муфт доста-
точно сложен и трудоемок и поэтому их монтируют заранее на
стройдворе с последующей установкой на ответвлениях. Монтаж
заключается в том, что на стройдворе отрезают два куска кабеля
длиной 1,5—2,0 м такой же конструкции и емкости, как и кабель
на ответвлении; отрезанные концы разделывают так же, как и для
монтажа соединительной муфты, и надевают на них конусы газо-
непроницаемой муфты. После этого, как и при монтаже соедини-
тельной муфты, на одну из кабельных четверок одного из концов
кабеля надевают групповое кольцо, а на каждую жилу четверки —
бумажную изолирующую гильзу, зачищают жилы и скручивают
с соответствующими проводниками цилиндрической части (см.
рис. 136, а) газонепроницаемой муфты. Скрутки запаивают, надви-
гают изолирующие гильзы и групповое кольцо. Далее последова-
тельно производят соединение жил других четверок данного конца
кабеля с соответствующими проводниками газонепроницаемой
муфты. Аналогично разделывают другой конец кабеля, соединив
его жилы с проводниками газонепроницаемой муфты с другой
стороны. Затем скрутки просушивают пламенем паяльной лампы.
Оба сростка упаковывают при помощи ленты кабельной бумаги,
надвигают на них свинцовые конусы и спаивают их с цилиндриче-
ской частью муфты и металлической оболочкой кабеля. После
электрического соединения брони и оболочки обоих концов кабеля
при помощи медных проволок, проверки герметичности смонтиро-
ванной газонепроницаемой муфты и электрических измерений жил
газонепроницаемую муфту заключают в чугунную муфту.
В таком виде смонтированную газонепроницаемую муфту
доставляют к месту устройства ответвления. Один из концов кабеля
218
разделывают в тройниковой муфте, устанавливаемой на маги-
стральном кабеле, и жилы его соединяют с теми жилами, которые
предусмотрено по проекту ввести шлейфом или ответвлением.
Другой конец кабеля соединяют с кабелем ответвления в обычной
соединительной свинцовой муфте с последующей ее защитой
чугунной муфтой.
Газонепроницаемые муфты устанавливают и на магистральном
кабеле в местах ввода его в оконечные и усилительные пункты.
При этом их монтируют на каркасе вводной шахты и защищать
их при помощи чугунной муфты нет необходимости.
Изолирующую муфту на кабеле монтируют, на-
пример, для того, чтобы изолировать оболочку станционной части
кабеля от оболочки его линейной части, при вводе кабелей в тон-
нели метро и т. п.
Отличие монтажа изолирующих муфт от монтажа газонепрони-
цаемых муфт заключается в том, что перепайку оболочек и брони
соединяемых концов кабелей не производят, что следует из назна-
чения изолирующей муфты. Защитную чугунную муфту также не
устанавливают.
Следует иметь в виду, что при установке и монтаже газонепро-
ницаемых и изолирующих муфт на кабелях с алюминиевой оболоч-
кой необходимо руководствоваться рекомендациями, изложен-
ными в § 76 по установке и монтажу свинцовых соединительных
муфт на кабелях с алюминиевой оболочкой.
§ 80. Оконечная разделка кабелей в боксах
При разделке в боксе голого освинцованного кабеля дальней
связи с кордельной изоляцией жил с конца кабеля снимают свин-
цовую оболочку с таким расчетом, чтобы после ввода кабеля во
втулку бокса свинцовая оболочка выступала над верхним краем
втулки примерно на 10 мм. У обреза свинцовой оболочки на
поясной изоляции устанавливают бандаж из суровых ниток,
поясную изоляцию надрезают и удаляют.
С бокса снимают заднюю крышку 1, разделанный конец кабеля
вводят во втулку 2 бокса и обрезают жилы с таким расчетом,
чтобы их можно было без натяжения впаять в штифты бокса.
Затем свинцовую оболочку припаивают к нижней части втулки
бокса, причем для прочности соединения в месте спайки делают из
припоя грушевидное утолщение 3 (рис. 177).
Если в боксе разделывают бронированный кабель, то с него
предварительно снимают наружный слой кабельной пряжи, ого-
ленную броню протирают тряпкой, смоченной в бензине, и на
расстоянии около 50 мм от места ввода кабеля в бокс на броне уста-
навливают проволочный бандаж и припаивают его к броне. Затем
броню у бандажа надпиливают и удаляют, надрезают и удаляют
со свинцовой оболочки кабельную пряжу, а свинцовую оболочку
219
Рис. 178. Схема зарядки 50-парного бокса
местной связи
Рис. 177. Монтаж в боксе кабеля
дальней связи
протирают бензином и припаивают к ней проволоки от установ-
ленного на броне бандажа. Дальнейшую разделку кабеля, ввод
его в бокс и спайку со втулкой бокса производят так же, как и при
разделке в боксе голого освинцованного кабеля.
Для присоединения жил кабеля к штифтам или перьям плинтов
бокса жилы зачищают, причем у кабелей с кордельно-бумажной
изоляцией предварительно перевязывают изоляцию у края за-
чистки, затем зачищенные жилы впаивают в штифты или перья
в соответствии со схемой включения четверок разделываемого
конца кабеля. После включения кабеля производят проверку
правильности включения жил, а также измеряют изоляцию жил
кабеля и проверяют их на обрыв и сообщение. Если повреждений
в кабеле не установлено, то производят просушку жил кабеля и
внутренней полости бокса и затем привинчивают заднюю крышку
бокса, предварительно подложив под нее резиновую прокладку.
После установки крышки отвертывают два винта (пробки)
в верхней части бокса и через одно отверстие бокс заливают
кабельной массой МКС-3, нагретой до температуры 120° С. Другое
отверстие в боксе служит для выхода горячего воздуха и в момент
заливки в него массы. При заделке в боксах кабелей с пластмассо-
вой (полистирольной или полиэтиленовой) изоляцией температура
кабельной массы при заливке не должна превышать 70° С. По
окончании заливки в заливочные отверстия завинчивают пробки,
и бокс устанавливают на место.
Находит также применение монтаж боксов без заливки всей их
внутренней полости кабельной массой. В этом случае заливают
220
кабельной массой МКС-6 только нижнюю часть бокса до уровня
несколько выше обреза металлической оболочки кабеля.
Оконечная разделка в боксах кабелей со свинцовой оболочкой
и с воздушно-бумажной изоляцией или изоляцией из бумажной
массы, применяемых на местных телефонных сетях, состоит из
следующих основных операций.
Предварительно сняв заднюю крышку бокса, внутренние части
его и плинтов покрывают асфальтовым лаком. Перед зарядкой
бокса с кабеля снимают свинцовую оболочку на длину, примерно
равную длине бокса плюс полторы-две длины плинта. Оголенный
конец кабеля у свинцовой оболочки перевязывают миткалевой
лентой или суровой ниткой и у кабелей марки ТГ производят
прошпарку жил.
После этого конец кабеля заводят внутрь бокса, производят
спайку свинцовой оболочки с втулкой бокса и приступают к раз-
борке и включению жил в штифты плинтов. Разборка жил и их
включение в бокс показаны на рис. 178, где в качестве примера
дана схема включения 50-парного кабеля. Наружный повив 50-
парного кабеля, состоящий из 21 пары, разбирают на два десятка
пар (жгуты 3 и 4), которые включают в нижние плинты, а одну
запасную пару выводят к верхнему плинту. Из второго сверху
повива берут 10 пар (жгут 2) для включения в третий плинт снизу,
а оставшиеся шесть пар временно не включают. Третий повив,
состоящий из 10 пар (жгут 0), включают в верхний плинт, а четыре
пары центрального повива и оставшиеся шесть пар второго повива
объединяют в жгут / для включения во второй сверху плинт.
Разобранные таким образом десятки расшивают проваренной
в парафине ниткой, укладывают с правой и левой сторон плинтов и
затем жилы каждого десятка пар впаивают в перья соответствую-
щих 10-парных плинтов. Затем бокс устанавливают горизонтально
задней стороной вверх и заливают головки винтов, которые крепят
перья с задней стороны плинтов, слоем кабельной массы. После
этого производят электрические испытания жил разделанного
в боксе кабеля. Низ корпуса бокса и корешок кабеля заливают
кабельной массой.
Аналогичным образом производят разделку кабелей в боксах
другой емкости (на 30, 100 пар и т. п.), а также разделку кабелей
в 10-парных распределительных коробках.
§ 81. Разделка кабелей в оконечных
и разветвительных муфтах
Оконечные свинцовые муфты (см. рис. 133) типа МСО монти-
руют на кабелях, когда установка боксов затруднена или нецеле-
сообразна. Так, например, оконечные муфты устанавливают при
вводе кабелей в помещении постов ЭЦ и в релейные будки, в ка-
бельных ящиках и т. п.
221
Рис. 179. Смонтированная оконеч-
ная муфта с двумя крышками:
I — нитяная оплетка; 2 — гильза; <3 —
корпус муфты
Перед установкой оконечной
кабельной муфты производят
разделку конца кабеля и его
электрические измерения в том же
порядке, как и при установке
соединительной муфты, а затем
муфту надевают на разделенный
конец кабеля.
После этого подготовляют про-
водники марок ПРГ сечением
1 мм2 необходимой длины для вы-
вода из муфты кабельных цепей и
надевают на эти проводники сна-
чала наружную, а затем внутрен-
нюю крышки (панели) муфты. Кон-
цы подготовленных проводников
зачищают, скручивают с соот-
ветствующими жилами кабеля,
запаивают и место скруток изоли-
руют бумажными гильзами.
Затем муфту надвигают на ме-
сто сростка и ее горловину спаи-
вают с оболочкой кабеля, провод-
ники выравнивают и по ним надви-
гают внутреннюю крышку муфты до упора в заплечики, плотно
затыкают ватой все просветы между крышкой и стенками муфты,
а также просветы в местах выхода из крышки проводников и зали-
вают тонким слоем шеллака или канифоли. После этого все про-
странство между внутренней крышкой и верхним краем муфты
заливают кабельной массой, а затем, когда масса остынет, надви-
гают и заделывают наружную крышку муфты.
При монтаже муфты нитяную оплетку на выводных проводни-
ках ПРГ обрезают с таким расчетом, чтобы ее край был на 10—15 мм
выше внутренней крышки муфты. Это делается для того, чтобы
в процессе эксплуатации кабеля по нитяной оплетке не могла
просочиться влага к жилам кабеля. Смонтированная муфта типа
МСО с двумя крышками показана на рис. 179. Следует иметь в
виду, что оконечная разделка кабеля в муфтах уступает разделке
кабелей в боксах, так как последние лучше обеспечивают полную
герметичность оконечной разделки.
При разделке в оконечных муфтах кабелей со сплошной пласт-
массовой изоляцией жил, например новых кабелей в алюминие-
вой оболочке марки СБПАШп со сплошной полиэтиленовой изо-
ляцией, жилы кабеля не наращивают проводом ПРГ, а выводят
из муфты и включают непосредственно в соответствующие приборы.
Разветвительные муфты устанавливают на кабелях дальней и
местной связи в тех случаях, когда магистральный кабель большой
емкости необходимо соединить с несколькими кабелями меньшей
222
емкости. Такая необходимость возникает, например, когда надо
разделить высокочастотные и низкочастотные кабельные цепи и
завести их в разные боксы или завести в отдельный бокс сигналь-
ные цепи, идущие в кабеле связи.
На сетях местной связи при помощи разветвительных муфт
магистральный кабель распаивают на 100-парные распределитель-
ные кабели, которые затем разделывают в боксах. При монтаже
разветвительной муфты концы магистрального и распределитель-
ных кабелей разделывают так же, как и при монтаже свинцовой
соединительной муфты. Затем корпус разветвительной муфты
надевают на магистральный кабель, а распределительные кабели
пропускают в соответствующие им пальцы крышки (перчатки)
разветвительной муфты.
Сращивание жил, их запайку, просушку и упаковку сростка
производят так же, как и при монтаже промежуточной муфты.
После упаковки и просушки сростка на него надвигают корпус и
крышку муфты, а затем запаивают шов в месте их соединения и
конуса на магистральном и распределительных кабелях.
§ 82. Особенности монтажа кабелей
в пластмассовой оболочке
Монтаж кабелей в пластмассовой (поливинилхлоридной или
полиэтиленовой) оболочке можно осуществлять способом восста-
новления пластмассовой оболочки в местах сращивания строитель-
ных длин кабеля, а также способом оконечной разделки этих
кабелей в боксах, оконечных муфтах, распределительных коробках.
Существует несколько способов сращивания кусков кабелей
с пластмассовой изоляцией жил и пластмассовой оболочкой. К ним
относятся, например, сварка (восстановление оболочки) при
помощи медных вкладышей, при помощи сварочного пистолета,
соединение холодным способом, при помощи стеклоленты и т. п.
Следует иметь в виду, что при сращивании кабелей с полиэтиле-
новой оболочкой необходимо применять полиэтиленовые муфты и
липкую полиэтиленовую ленту. При сращивании кабелей с поли-
винилхлоридной оболочкой используют поливинилхлоридные
муфты и ленты.
Сварку кабелей с поливинилхлоридной
оболочкой при помощи медных вкладышей
выполняют следующим образом.
Поливинилхлоридную оболочку соединяемых концов кабелей
протирают смоченной в бензине или ацетоне тряпой и делают на
оболочках обоих концов сращиваемых кабелей кольцевые и про-
дольные разрезы с таким расчетом, чтобы расстояние между коль-
цевыми надрезами было на 5—6 см меньше длины соединительной
муфты. Затем на один из концов кабеля надевают муфту, оболочку
удаляют, разматывают с кабельных скруток поясную изоляцию,
223
оболочки кабеля с
Рис. 180. Сварка
муфтой при помощи медных нагрева-
тельных вкладышей
После сращивания всех жил
экранную ленту и медную экран-
ную проволоку сматывают в ру-
лончики и временно закрепля-
ют у обреза оболочки кабелей.
Сращивание жил осущест-
вляется в той же последова-
тельности, что и сращивание
жил в кабелях с металличе-
скими оболочками. Соединяют
жилы скруткой с последующей
пропайкой и изолированием при
помощи полиэтиленовых гильз.
Соединенные пары или четвер-
ки кабеля перевязывают суро-
вой ниткой.
кабельный сросток обматывают
смотанными ранее в рулончики лентами поясной изоляции.
Поверх этих лент сросток покрывают дополнительно двумя-
тремя слоями поливинилхлоридной ленты с перекрытием. Поверх
сростка затем накладывают смотанные ранее экранные ленты и
концы их соединяют друг с другом кровельным швом, а поверх
экрана наматывают экранную проволоку и концы ее соединяют
скруткой. Поверх восстановленного экрана наматывают еще слой
поливинилхлоридной ленты. Толщина намотки должна быть
такой, чтобы конусы муфты, надвинутые на место обмотки, до-
статочно плотно к ней прилегали. Место стыка поливинилхлорид-
ной оболочки 1 (рис. 180) с муфтой 4 обматывают двумя-тремя
витками бумажной ленты 5 для защиты места стыка от перегрева
пламенем паяльной лампы.
После установки муфты на место сростка между оболочкой
кабеля и конусом муфты вставляют медные вкладыши 2, пред-
ставляющие собой два полуцилиндра с внутренним диаметром,
соответствующим наружному диаметру оболочки сращиваемого
кабеля, и изготовляемые из листовой меди толщиной 1,5 мм. На
расстоянии 3—5 мм от края муфты на участок муфты, под которым
находится вкладыш, накладывают с натяжением бандаж 3 из
резиновой ленты шириной 20—25 мм, толщиной 1—2 мм и длиной
50 см и закрепляют его проволочным хомутом.
После закрепления вкладышей их начинают прогревать пламе-
нем паяльной лампы на одном из торцов муфты (поочередно то
один, то другой вкладыш по 3—5 с каждый). Через 50—90 с на-
гретые вкладыши расплавляют поливинилхлоридную оболочку
кабеля и край муфты, а пружинящий бандаж начинает выжимать
вкладыши наружу. Когда вкладыши на 2/3 своей длины будут вы-
жаты из муфты, нагрев их прекращают и осторожно вынимают
плоскогубцами, а через 3—5 мин удаляют резиновый бандаж.
Аналогично производят сварку и второго конца муфты с оболоч-
кой второго куска кабеля.
224
При помощи медных вкладышей соответствующего диаметра
аналогичным образом производят сварку полумуфт, если поли-
винилхлоридная муфта состоит из двух половин с поперечным раз-
резом, а также сварку цилиндрической части муфты с двумя ее
конусами у муфт с двумя поперечными разрезами.
При сварке муфт при помощи свароч-
ного пистолета используют сварочный пистолет ПС-1,
состоящий из нагревательного элемента мощностью 300—400 Вт,
работающего при напряжении 36 В. По змеевику, расположенному
вокруг нагревательного элемента, прогоняется сжатый воздух,
который выходит из сопла пистолета нагретым до температуры
170—180° С.
После установки на сростке кабеля поливинилхлоридной муфты
на стык муфты с оболочкой кладут пруток круглого сечения из
поливинилхлорида и на конец прутка и свариваемые поверхности
направляют из сопла пистолета струю горячего воздуха. Пруток
и свариваемые поверхности при температуре 170—180° С размяг-
чаются и при помощи отвертки или ножа размягченный пруток
вдавливают в место стыка муфты с оболочкой. Эту операцию
проделывают до тех пор, пока в месте стыка не образуется необ-
ходимое утолщение, которое затем разглаживают рукой через
кабельную бумагу. Вместо пистолета ПС-1 для сварки можно
использовать универсальную газовую горелку, работающую на
пропане от баллона газовой плиты П-2 и сжатом воздухе.
Аналогичным образом сваривают полиэтиленовые муфты на
кабелях с полиэтиленовыми оболочками. Но в этом случае вместо
нагретого сжатого воздуха стык муфты с оболочкой обогревают
струей азота, нагретого до температуры 260—280° С, а вместо
поливинилхлоридного прутка применяют пруток из поли-
этилена.
При сращивании кабелей с полиэтилено-
вой изоляцией при помощи стеклоленты
на готовый упакованный сросток надвигают ранее надетую на
один из концов кабелей полиэтиленовую муфту. Если диаметр
горловин муфты значительно превышает диаметр оболочки ка-
беля, то на оболочку кабеля в месте расположения конусов муфты
предварительно делают подмотку из полиэтиленовой ленты. Место
стыка горловин муфты с оболочкой кабеля обматывают четырьмя-
пятью слоями полиэтиленовой ленты с заходом на горловину и
оболочку на 25—35 мм.
Поверх полиэтиленовой ленты на стыках муфты с оболочкой
кабеля накладывают с натяжением и 50%-ным перекрытием не-
сколько слоев стеклоленты, перекрывая с обеих сторон намотку
из полиэтиленовой ленты на 25—35 мм, и закрепляют стеклоленту
тонкой проволокой.
На поверхность стеклоленты направляют пламя паяльной
лампы или газовой горелки и равномерно нагревают, делая пере-
рывы для охлаждения. При достижении под стеклолентой темпе-
8 Марков м. в. 225
ратуры 180—200° С горловины муфты свариваются с оболочкой
кабеля. После нескольких циклов нагрева дают муфте остыть.
Стеклоленту снимают и проверяют качество сварки.
Технология сварки муфты на кабелях с поливинилхлоридной
оболочкой отличается только тем, что вместо полиэтиленовой
муфты и ленты применяют поливинилхлоридные муфту и
ленту.
Следует иметь в виду, что в сухих помещениях распредели-
тельные кабели местной связи с пластмассовыми оболочками ем-
костью до 100 пар включительно допускается сращивать, уста-
навливая на сростке пластмассовые муфты, и обматывать стыки
муфты с оболочкой кабеля липкой пластмассовой лентой без
последующей сварки. При емкости кабеля до 20 пар место сростка
двух кабелей допускается просто изолировать липкой пластмас-
совой лентой без установки пластмассовых муфт. Во всех случаях
пластмассовую ленту следует применять из материала, соответ-
ствующего материалу оболочки кабеля.
В случае подземной прокладки кабелей с пластмассовыми
оболочками, имеющими поверх оболочек ленточную стальную
броню, в местах сращивания строительных длин кабеля так же,
как и на бронированных кабелях с металлическими оболочками,
пластмассовая соединительная муфта может быть заключена в за-
щитную чугунную или пластмассовую муфту.
Находят применение также восстановление броневых покровов
кабеля в месте стыка строительных длин без установки чугунных
муфт. При этом на наружном покрове из кабельной пряжи уста-
навливают проволочные бандажи и до этих бандажей разматывают
верхний покров кабеля, бронеленты, бумажные ленты, подушку
из кабельной пряжи и временно отгибают их в стороны или сво-
рачивают в рулоны.
После того как монтаж и сварка пластмассовой муфты на ка-
беле будут закончены, ее поверхность обмазывают гудроном или
битумной кабельной массой, разогретыми до температуры 100° С,
и обматывают двумя слоями ленты из просмоленной кабельной
бумаги. Затем на кабель и муфту наматывают бронеленты и в стыке
концы бронелент закрепляют проволочным бандажом и пропаи-
вают. Поверх бронелент восстанавливают и закрепляют бандажом
наружный покров из кабельной пряжи и вторично обливают горя-
чей кабельной массой.
Особенности монтажа кабелей с пластмассовой изоляцией
в боксах и оконечных муфтах заключаются в том, что место ввода
кабеля во втулку бокса или воронки для герметизации обматы-
вают несколькими слоями липкой пластмассовой ленты. Кроме
того, при разделке кабеля с пластмассовой изоляцией жил в кон-
цевой воронке жилы кабеля не наращивают проводом ПРГ, а вы-
водят из муфты и включают непосредственно в соответствующие
приборы.
226
Б. КАБЕЛИ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
§ 83. Разделка и соединение
сигнально-блокировочных кабелей
с пластмассовыми оболочками в муфтах
На железнодорожном транспорте широкое распространение
получили кабели СЦБ с пластмассовыми оболочками, изготовлен-
ными из полиэтилена и поливинилхлорида. Эти материалы по
своим характеристикам отличаются друг от друга, поэтому при
монтаже кабелей муфты и сварочные материалы необходимо при-
менять соответствующие оболочкам кабелей.
В универсальных и разветвленных муф-
тах бронированные кабели с пластмассовыми оболочками (марок
СБПБ, СБВБ) разделывают следующим образом. На кабель на-
двигают защитную трубу 1 (рис. 181, а). Затем накладывают из
трех-четырех витков спаечной проволоки бандаж. Место наложе-
ния бандажа определяется расстоянием от точки закрепления
брони или оболочек кабеля (между нижним основанием муфты
и фланцем защитной трубы) до клеммных зажимов с учетом длины
прокладки жил и запаса на их перезаделку. После этого с конца
кабеля снимают защитный покров. На расстоянии 30 мм от пер-
вого бандажа на броню кабеля накладывают второй бандаж 2,
ленты брони разматывают до этого бандажа и обрезают, оставляя
40—60 мм для заделки. Концы бронеленты 3 отгибают под прямым
углом. Затем на расстоянии 30 или 45 мм от второго бандажа уда-
ляют пластмассовую оболочку 4 и ленты поясной изоляции.
Кабель вводят в муфту 5 и закрепляют таким образом, чтобы
отогнутые концы брони зажимались между нижним основанием
муфты / (рис. 182) и фланцем защитной трубы. Жилы кабеля 3
Рис. 181. Ввод и крепление кабеля в
напольных устройствах
8*
Рис. 182. Присоединение жил кабеля к
зажимам в муфтах
227
подключают с некоторым запасом непосредственно к зажимам
муфты 2 на колодках.
Вводные отверстия муфты уплотняют джутом, каболкой или
другим изолирующим материалом. Для предохранения от попа-
дания влаги и пыли дно муфты заливают на 10—12 мм кабельной
массой МБ-70 или МБ-90.
Разделка и монтаж кабелей без брони
с пластмассовыми оболочками (марки СБВу, СБПу) начинают
с того, что на расстоянии 40—60 мм от обмотки, соответствующей
месту наложения второго бандажа у бронированных кабелей,
с конца кабеля снимают пластмассовую оболочку (рис. 181, б).
На оставленном участке оболочки делают два продольных надреза,
один против другого, и отгибают ее. Отступив еще 30 или 45 мм
(в зависимости от типа муфты) от места перегиба оболочек, с конца
кабеля снимают поясную изоляцию.
На оставшуюся часть поясной изоляции с натяжением наматы-
вают липкую поливинилхлоридную ленту 6 и 30%-ным перекры-
тием. Толщина намотки 2—2,5 мм. Поливинилхлоридная лента
должна находить на оболочку кабеля на 12—15 мм.
Ввод концов кабеля и заливка их кабельной массой выпол-
няются так же, как и при разделке бронированных кабелей, с той
лишь разницей, что между основанием муфты и фланцем защитной
трубы зажимают концы пластмассовой оболочки 7.
Бронированные кабели с защитным шлангом (СББоШп,
СББоШв) в разветвительных муфтах разделывают следующим
образом. Бандажи накладываются так же, как и при разделке
бронированных кабелей без шланга. Снятие поясной изоляции
и наложение поливинилхлоридной ленты производится так же,
как и при разделке кабелей СБВу и СБПу.
Жилы кабелей подключают к выводным зажимам муфты.
На случай перезаделки перед зажимом делается запас жилы
в виде кольца или полупетли.
При разделке кабелей с пластмассовыми
оболочками (СБПБ, СПБГ) в соединительных
муфтах от конца кабеля на расстоянии 335 мм для кабелей
емкостью до 9 жил, 390 мм для кабелей от 12 до 19 жил и 450 мм
для кабелей от 21 до 61 жилы на джутовый или пластмассовый
защитный покров накладывают проволочный бандаж из двух-
трех витков спаечной проволоки, затем с конца кабеля до бандажа
удаляют наружный покров. На расстоянии 20—30 мм от первого
бандажа на броню кабеля накладывают второй и броню с конца
кабеля до этого бандажа обрезают. Полиэтиленовые оболочки ка-
белей очищают и протирают смоченной бензином ветошью.
Соединяемые кабели укладывают рядом навстречу друг другу
так, чтобы их концы на 50—100 мм заходили за подлежащую
установке муфту. В месте, где будет середина муфты, оба кабеля
перевязывают шпагатом. Затем берут полиэтиленовую муфту
и прикладывают к кабелям таким образом, чтобы ее середина
228
Рис. 183. Соединение кабеля с пластмассовой оболочкой
совпала с перевязкой из шпагата. На оболочках соединяемых
кабелей у концов муфты делают пометки, после чего перевязку
из шпагата снимают. Отступив от сделанных отметок в сторону
концов на 30, 40 или 50 мм (в зависимости от емкости кабеля),
удаляют полиэтиленовую оболочку. Затем на концы кабелей 1
надвигают полумуфты 2 (рис. 183, а). После этого кабели закреп-
ляют в монтажном станке или монтажных козлах так, чтобы концы
оболочек находились на расстоянии 30—40 мм от закрепляющих
обойм.
Жилы кабеля 3, начиная с верхнего повива, отгибают в сто-
роны и временно прикрепляют к кабелю. Соединение жил начи-
нают с центрального повива. С жил снимают изоляцию, надевают
на них гильзы 4 и попарно соединяют скрутками, длина которых
должна быть 20—25 мм. Скрутки жил располагают по всей длине
муфты, после чего пропаивают и затем надвигают на них надетые
ранее гильзы. Расстояние от концов гильзы до оголенных жил
скрутки должно быть не менее 10 мм.
После окончания соединения всех жил полученные сростки
уплотняют и обматывают двумя слоями полиэтиленовой или по-
ливинилхлоридной ленты таким образом, чтобы лента на 20 мм
находила на оболочки. Для того чтобы лента не раскручивалась,
ее конец закрепляют полоской полиэтиленовой ленты или капро-
новой нитью.
На сросток жил надвигают полумуфты так, чтобы одна полу-
муфта входила в другую до упора. Концы муфт должны совпадать
со сделанными ранее пометками.
Непосредственно перед сваркой муфты оболочки кабелей на
длине 40—45 мм и концы полумуфт на длине 30—35 мм тщательно
зачищают ножом и обезжиривают бензином. Оболочку кабелей
около полумуфт обматывают полиэтиленовой лентой на 25—30 мм
с заходом на конусные части полумуфт на 30 мм; место стыка
полумуфт обматывают такой же лентой на 40 мм. Число слоев
полиэтиленовой ленты зависит от жильности кабеля и обычно
бывает от 4 до 6. Поверх полиэтиленовой ленты с натяжением
и 50%-ным перекрытием накладывают три слоя стеклоленты.
Стеклолента должна выходить за край намотки полиэтиленовой
229
Рис. 184. Соединение кабеля в полиэтиленовых муфтах с заливкой битумными
компаундами
ленты на 20—25 мм, конец ее закрепляют проволочным бандажом.
Затем, как и у кабелей связи с пластмассовой оболочкой, произ-
водят сварку полумуфт между собой и с оболочками кабелей.
Готовую муфту (рис. 183, б) обматывают двумя слоями смоля-
ной или прорезиненной ленты с 50%-ным перекрытием. Броню
концов кабелей перепаивают между собой проводом ПРГ-500
с сечением 2,5 мм2. Полиэтиленовую муфту укладывают в чугун-
ную соединительную муфту С-35М или С-50М, которую затем
заливают кабельной массой марки МБ-70 или МБ-90, разогретой
до температуры не более 80—90° С.
Соединение кабелей в полиэтиленовых
муфтах с заливкой бит у-м ными компаун-
дами начинается с того, что сердечник кабеля разбирают по
повивам пучками по 9—12 жил. Одноименные пучки жил двух
кабелей соединяют между собой. Затем с жил снимают полиэтиле-
новую изоляцию на длине 50 мм и попарно скручивают. Длина
скрутки должна быть равна 25 мм (рис. 184, а). На этом рисунке
цифрой 1 обозначены оболочки кабелей, 2 — токопроводящие
жилы, 3 — скрутки. Скрутки жил пропаивают и надвигают на
них полиэтиленовые гильзы 4 (рис. 184, б). Гильзы должны за-
ходить на полиэтиленовую изоляцию на 15—20 мм. Пучки жил
перевязывают поверх гильзы липкой лентой 5 или проваренными
в парафине суровыми нитками.
Сросток жил кабелей (рис. 184, в) обматывают тремя-четырьмя
слоями стеклоленты 6 шириной 20 мм и толщиной 0,1—0,2 мм.
Для того чтобы лента не раскручивалась, ее конец закрепляют
нитками 7.
К подготовленному сростку кабелей прикладывают муфту 8
(рис. 184, г) и определяют уровень, на который будет погружен
в нее кабель с таким расчетом, чтобы концы гильз не доходили
до дна муфты на 10—15 мм. Оба кабеля в этом уровне обматывают
пластмассовой лентой 9.
Для свободного протекания компаунда между кабелями на
расстоянии 10—15 см от места обреза оболочек вставляют вкла-
230
дыш 10, обеспечивающий между кабелями зазор 2—3 мм. Вкладыш
изготовляют из оболочки одного из соединяемых кабелей.
Затем корпус муфты ставят вертикально в рыхлый грунт отвала
котлована и заливают на две трети высоты битумным компаун-
дом 11. Температура компаунда во время заливки 95—100° С.
После заливки муфты и охлаждения компаунда в течение 3—5 мин
кабели вводят в муфту до отмеченного ранее пластмассовой лентой
уровня.
Полиэтиленовые муфты изготовляют из отрезков полиэтиле-
новых труб. В дне котлована делают углубление по форме муфты
на 0,55 м и устанавливают в нее муфту в вертикальном положении,
не дожидаясь полного охлаждения компаунда. Для того чтобы
муфта не сползала со сростка кабелей, необходимо обеспечить
упор дна муфты в грунт. Запас кабелей укладывают на дно котло-
вана горизонтально, кольцами. В просвет между кабелями и дном
котлована у выхода кабелей из муфты подсыпают рыхлый грунт,
который затем утрамбовывают. Монтаж кабелей с заливкой би-
тумными компаундами допускается при температуре воздуха
не ниже —10° С.
Кроме перечисленных способов монтажа, на сигнально-бло-
кировочных кабелях соединительных пластмассовых муфт на-
ходит применение сварка указанных муфт с оболочками соединяе-
мых кабелей при помощи специальных медных вкладышей.
§ 84. Концевая разделка кабелей
с пластмассовой оболочкой
Концевая разделка кабелей с пластмассовой оболочкой произ-
водится без применения концевых муфт. Концы кабелей вводятся
в путевые ящики, релейные шкафы, кабельные стойки и другие
устройства непосредственно к ближайшим зажимам. Конец кабеля
оставляют такой длины, чтобы жилы этого кабеля после разделки
можно было подключить прямо к зажимам без наращивания.
Разделка конца кабеля производится в соответствии с рис. 185.
Длина L конца кабеля определяется в каждом отдельном случае
в зависимости от устройства ввода. Первый бандаж накладывается
спаечной проволокой в три-четыре витка на расстоянии L -]- 60 мм
от конца кабеля. С конца кабеля кабельную пряжу разматывают
и у бандажа обрезают. От пер-
вого бандажа на расстоянии
30 мм на броню накладывают
второй проволочный бандаж.
После этого разматывают бро-
ню до второго бандажа.
В тех случаях, когда тре-
буется закрепление брони флан-
цами, ленту брони обрезают,
Рис. 185. Концевая разделка кабеля с
пластмассовой оболочкой
231
отступив на 30—40 мм от бандажа. При закреплении конца
кабеля на панели в шкафу, стативе и т. п. ленты брони обрезают
непосредственно у бандажа. На расстоянии 30 мм от второго
бандажа на пластмассовой оболочке делают поперечный надрез
на глубину не более V2 толщины оболочки. Отрезанную обо-
лочку снимают с конца пучка жил. Ленты поясной изоляции
разматывают и обрезают у края оболочки. С жил снимают поли-
этиленовую изоляцию на расстоянии 40 мм, если жилу подклю-
чают под гайку, и на расстоянии 10 мм, если жилу припаивают
к лепестку. Жилы кабеля после разделки пропускают через
соответствующие отверстия панели для подключения к зажимам.
Ввод кабелей в релейные шкафы производится через защитные
трубы. На участках с электротягой броню кабелей в релейных
шкафах изолируют от защитной металлической трубы путем на-
мотки на кабель двух бандажей из кабельной пряжи.
§ 85. Разделка сигнально-блокировочных кабелей
с металлическими оболочками
Сигнально-блокировочные кабели с металлической оболочкой
(марки СБПСБ, СБПС, СБПСШв) при вводе их в релейные шкафы
автоблокировки или в помещения постов электрической центра-
лизации разделывают на концевых муфтах.
Разделку кабеля в концевой муфте начи-
нают с того, что на кабель надевают муфту 1 (рис. 186, а), поверх
защитного покрова накладывают первый бандаж 2 из четырех-пяти
витков спаечной проволоки. Бандаж должен находиться на месте
расширения горловины муфты, а конец кабеля должен при этом
выступать над верхним краем муфты на необходимую для монтажа
длину без наращивания.
Верхний защитный покров от конца кабеля до бандажа сни-
мают. Ленточную броню 3 (рис. 186, б) отгибают, прижимают
Рис. 186. Разделка кабеля с металлическими оболочками в концевой муфте
232
к кабелю и закрепляют ее вто-
рым бандажом 4 ниже первого,
лишнюю броню отрезают. За-
тем удаляют нижний слой ка-
бельной пряжи или кабельной
бумаги. Оголенную свинцовую
оболочку протирают ветошью,
смоченной в бензине, и соеди-
няют ее голым медным прово-
дом 5 сечением 2,5 мм2 с броней
кабеля путем пайки (рис. 186, в).
На неэлектрифицированных
участках этого соединения де-
Рис. 187. Разделка кабелей в металли-
ческой оболочке для соединения в чу-
гунной муфте
лать не нужно.
На свинцовой оболочке на расстоянии 20 мм от отогнутой брони
делают круговой и два продольных надреза и снимают свинцовую
оболочку (рис. 186, г). Заусенцы удаляют и устраивают небольшой
раструб на оставшейся части свинцовой оболочки 6. Затем сни-
мают ленты поясной изоляции. В месте окончания свинцовой
оболочки наматывают липкую поливинилхлоридную ленту.
После этого на кабель наматывают стопорный конус 7
(рис. 186, д) и кабель втягивают в муфту так, чтобы стопорный
конус плотно прижался к стенкам муфты. Муфту укрепляют
и заливают кабельной массой МБ-70 или МБ-90. Жилы кабеля
распределяют во внутренней полости муфты и затем включают
с некоторым запасом в необходимые клеммы.
На электрифицированных участках железных дорог корпус
релейного шкафа должен быть соединен с рельсами, а соедине-
ние с рельсами брони и металлической оболочки вводимого в ре-
лейный шкаф сигнального кабеля не допускается. Поэтому смон-
тированные в релейном шкафу концевые муфты изолируют от
корпуса релейного шкафа, устанавливая их на деревянных бру-
сках. От корпуса шкафа изолируется также вводная труба, через
которую кабель подается в релейный шкаф; если труба не изоли-
рована, принимаются меры по изоляции кабеля от вводной трубы.
Разделку кабелей со свинцовыми обо-
лочками в чугунных соединительных муф-
тах при сращивании кусков кабеля производят без свинцовых
соединительных муфт. На обоих концах кабелей на расстоянии
335—450 мм (в зависимости от числа жил кабеля) от концов
каждого кабеля на защитный покров накладывают проволочный
бандаж 1 из отожженной стальной проволоки (рис. 187, а). Верх-
ний покров от бандажа до конца кабеля срезают и удаляют.
После этого разматывают ленточную броню, отгибают ее и на
расстоянии 30 мм от первого бандажа укрепляют ее вторым прово-
лочным бандажом 2 (рис. 187, б), лишние концы брони отрезают.
От концов кабеля до отогнутой брони удаляют подброневую по-
душку. Свинцовую оболоч ку промывают ветошью, смоченной
233
в бензине, а затем протирают насухо. На расстоянии 30 мм от
отогнутой брони делают поперечный круговой надрез и два про-
дольных надреза на свинцовой оболочке, после этого оболочку
удаляют. Края свинцовой оболочки слегка развальцовывают.
Разделку и соединение жил кабеля производят таким же обра-
зом, как и кабелей СБПБ, СБПБГ. Перед укладкой кабелей
в нижнюю половину чугунной муфты соединяют броню и свин-
цовую оболочку концов кабелей при помощи медной проволоки.
Концы проволоки припаивают к броне и свинцовой оболочке
обоих кусков кабеля, обматывают кабель в местах входа в гор-
ловины муфты кабельной пряжей и укладывают его в чугунную
муфту, которую затем заливают кабельной массой МБ-70 или
МБ-90.
Разделку и монтаж сигнально-блокировочных кабелей со свин-
цовой оболочкой в кабельных стойках, путевых ящиках универ-
сальных и разветвительных муфтах, светофорных стаканах про-
изводят так же, как и кабелей с пластмассовой оболочкой.
Особенностью монтажа в универсальных муфтах является то,
что соединяют свинцовую оболочку кабелей с ленточной броней,
а также изолируют муфту от шланга, идущего к стрелочному
приводу от корпуса муфты. В разветвительной (групповой) муфте
на электрифицированных участках концы проводов, припаянных
к оболочке и броне каждого из разделываемых в муфте кабелей,
соединяют между собой пайкой.
При разделке кабеля в муфте светофорного стакана, если
корпус светофора должен быть соединен с рельсами или со средней
точкой дроссель-трансформатора, то оболочку и броню разделы-
ваемого кабеля изолируют от корпуса светофорного стакана путем
многослойной намотки стопорного конуса из кабельной пряжи
так же, как в концевой муфте.
Монтаж осваиемых промышленностью сигнально-блокировоч-
ных кабелей с алюминиевой оболочкой должен выполняться так
же, как и монтаж кабелейс о свинцовойо болочкой. Однако следует
иметь в виду, что до припаивания к алюминиевой оболочке за-
земляющих или соединительных проводников алюминиевая обо-
лочка кабеля предварительно должна быть залужена специальным
оловянно-цинковым припоем.
§ 86. Монтаж контрольных и силовых кабелей
Разделка контрольных кабелей. Контрольные кабели с пласт-
массовой и резиновой изоляцией жил разделываются так назы-
ваемой сухой разделкой с применением поливинилхлоридной
трубки и липкой поливинилхлоридной ленты. Резиновую или
полиэтиленовую изоляцию жил кабелей снимают и надевают
поливинилхлоридную трубку. Допускается изоляцию с жил не
снимать, а поливинилхлоридную трубку надевать на существу-
234
ющую изоляцию. В этом случае
на жилах с резиновой изоля-
цией на расстоянии 10—15 мм
от корешка заделки делают
«замок», т. е. на длине 8—10 мм
удаляют с жил резиновую изо-
ляцию.
Сухую заделку кабелей вы-
полняютпри помощи поливинил-
хлоридной ленты (рис. 188, а)
или шпагата (рис. 188, б). При
вводе кабеля в помещение верх-
ний покров с кабеля снимают,
на броню 6 накладывают про-
волочный бандаж 7. На жилы
с резиновой изоляцией надева-
ют поливинилхлоридные труб-
ки. Жилы укладывают в пучок
и приступают к обмотке всего
Рис. 188. Монтаж сухих концевых за-
делок контрольных кабелей
пучка жил поливинилхлорид-
ной лентой 3 (см. рис. 188, а) ниже обреза бронеленты на
10—15 мм. При этом жилы 2 разводят в стороны и продолжают
обмотку до верхней жилы 1. От бандажа 7 и на 10—15 мм выше
обреза оболочки 5 на первоначальную намотку поливинилхлорид-
ной ленты делают подмотку 8 из такой же ленты. На жилах сече-
нием до 10 мм2 делают кольца, на жилы большого сечения напаи-
вают или напрессовывают наконечники.
Жилы с поливинилхлоридной изоляцией укладывают в пу-
чок 4 и увязывают шпагатом. Концевые заделки контрольных ка-
белей в сырых помещениях и наружных установках могут быть
выполнены в стальных воронках с заливкой кабельной массой.
Разделку концов контрольных кабелей, соединение жил и обо-
лочек в соединительных муфтах производят аналогично разделке
и соединению сигнально-блокировочных кабелей.
Разделка и установка силового кабеля. При монтаже силовых
кабелей токопроводящие жилы в соединительных муфтах соеди-
няют при помощи гильз, а в концевых муфтах и заделках на жилы,
как правило, устанавливают наконечники. Соединение и оконце-
вание токопроводящих жил кабеля производят следующими спо-
собами: пайкой, опрессовкой, электросваркой, термитной или га-
зовой сваркой.
При разделке концы кабеля у места среза наружного защитного
покрова на кабель накладывают бандаж из просмоленной ленты,
а на бандаж — вязку из тонкой оцинкованной проволоки. Наруж-
ный покров у края проволочного бандажа отрезают и удаляют.
У места среза брони накладывают проволочный бандаж, броню
нарезают и удаляют. Оболочку кабеля протирают тряпкой, смо-
ченной в бензине. На оболочках обоих концов кабеля делают два
235
круговых и два продольных надреза и снимают оболочку с конца
кабеля до второго кольцевого надреза. Полоску у второго кольце-
вого надреза снимают после соединения жил.
Длина каждого вида разделки кабеля определяется в каждом
конкретном случае и зависит от места закрепления бандажа,
длины провода заземления, величины радиуса изгиба жилы,
длины соединительной гильзы.
Соединение жил кабелей на рабочее напряжение до 1 кВ про-
изводят в чугунных муфтах типа СЧ с применением
фарфоровых распорок типа РМ и медных гильз типа ГМ. Жилы
кабеля (рис. 189) разводят, выгибают и вводят их в фарфоровые
распорные пластины 4. С концов жил снимают изоляцию и проти-
рают их ветошью, смоченной в бензине. Затем на стык жил на-
девают медные или алюминиевые гильзы 5 и производят пайку,
опрессование или сварку места соединения жил. После этого
с кабеля снимают оставленные при разделке пояски оболочки.
На кабель в местах, где будет шейка муфты, наматывают про-
смоленную ленту 1, а поверх последней — толевую бумагу. Под
кабель подводят нижнюю половину чугунной соединительной
муфты и укладывают в нее соединенные жилы так, чтобы уплотне-
ние пришлось в местах горловины. Затем присоединяют заземля-
ющие проводники 2, соединяют с болтом заземляющим 3, накла-
дывают верхнюю половину 6 чугунной муфты на нижнюю и скреп-
ляют их. Кабельную муфту заливают разогретой кабельной мас-
сой и, сделав привязку муфты к местности, котлован засыпают.
Последовательность монтажа разветвительных муфт такая же,
как и соединительных.
Соединение жил кабелей в металлических оболочках на ра-
бочее напряжение 6 или 10 кВ производится в свинцовых
соединительных или разъединительных
муфтах. После запайки свинцовой муфты ее внутреннюю
полость заливают кабельной массой МК-45. Заземление свинцовой
муфты после ее монтажа осуществляют, соединяя ее корпус с ме-
таллической оболочкой и броней обоих концов кабеля. Для за-
щиты свинцовой муфты от механических повреждений ее уклады-
вают в чугунный защитный кожух или в защитный кожух из
стеклопластика.
Рис. 189. Смонтированная соединительная муфта типа СЧ
236
Рис. 190. Оконечная разделка силового
кабеля
В настоящее время широкое
распространение получило сое-
динение концов силовых кабе-
лей в эпоксидных со-
единительных муф-
тах. В качестве эпоксидных
соединительных муфт применя-
ют муфты заводского изгото-
вления типов СЭП и СЭВ, а
также муфты, отливаемые в ме-
таллической или пластмассовой
форме в процессе монтажа со-
единения кабеля.
Монтаж кабеля эпоксидной
соединительной муфты весьма
сходен с монтажом соедини-
тельной чугунной или свинцо-
вой соединительной муфты. От-
личие заключается в том, что
после соединения концов кабе-
ля и установки муфты ее внутреннюю полость заполняют эпо-
ксидным компаундом. Защитный кожух на такой муфте при
подземной прокладке кабеля не устанавливают.
Силовые кабели на напряжение до 1 кВ в сухих помещениях
разделывают в концевых чугунных муфтах ти-
пов Т-27 и Т-48 или малогабаритных воронках типа КВБК-
Силовые кабели на 6 и 10 кВ разделывают в концевых
стальных овальных воронках типа КВБО
или в круглых воронках типа КВБК с установкой
фарфоровых втулок типа ВТ.
Оконечную разделку силовых кабелей с пластмассовой обо-
лочкой в сухих отапливаемых и неотапливаемых помещениях
обычно выполняют простой обмоткой разделанных жил кабеля
и оболочки в месте разводки жил поливинилхлоридной ленты.
В сырых помещениях в дополнение к обмотке лентой место раз-
водки жил заключают в корпус из эпоксидного компаунда.
Монтаж кабеля в концевой воронке типа КВБО показан на
рис. 190, а. Воронка имеет крышку 1 с отверстиями для укреп-
ления фарфоровых втулок 2 и отверстием 3 для заливки кабельной
массы. При монтаже воронку надвигают на разделанный конец
кабеля и сдвигают по кабелю вниз. Жилы кабеля разводят и вы-
гибают так, чтобы было одинаковое расстояние между их осями
при выходе из воронки и обматывают с перекрытием тремя-че-
тырьмя слоями липкой или нелипкой поливинилхлоридной ленты
с промазкой поливинилхлоридным клеем. Затем к металлической
оболочке и броне припаивают заземляющий провод. На броне
кабеля, где должна находиться горловина воронки, делают под-
мотку из смоляной ленты и через середину подмотки пропускают
237
заземляющий провод. Затем воронку с усилием надвигают на
подмотку и снаружи на горловину муфты также наматывают
смоляную ленту. Укрепив воронку скобой к стене или каркасу,
ее полость заливают кабельной массой МБ-70, а заземляющий
провод присоединяют к земляной клемме на воронке и к болту
крепящей воронку скобы.
Получила распространение оконечная разделка сило-
вых кабелей в корпусе из эпоксидного
компаунда. При этом способе на разделанные жилы кабеля
плотно надевают двухслойные трубки 3, внешний слой которых
состоит из полиэтилена, а внутренний — из поливинилхлорида
или трубки из нейритовой резины (рис. 190, б).
Перед надеванием трубки для создания герметичности на
цилиндрическую часть запаянных на жилах наконечников 1
наматывают хлопчатобумажную ленту, промазанную эпоксидным
компаундом с таким расчетом, чтобы трубка плотно натягивалась
на наконечник, а после надевания трубок на них делают бандаж 2
из шпагата или оцинкованной проволоки. После припайки к ме-
таллической оболочке и броне кабеля заземляющего провода 6
поверх бандажей и заземляющего провода на кабель наматывают
два слоя хлопчатобумажной ленты 5, промазывая каждый слой
эпоксидным компаундом. На подготовленную разделку кабеля
устанавливают съемную форму из какого-либо листового мате-
риала (полиэтилена, поливинилхлорида и т. п.) и закрепляют
его на кабеле в виде конуса при помощи резиновых колец или
липкой ленты. Полость формы заливают до требуемого уровня
хорошо перемешанным эпоксидным компаундом, который отвер-
девает при нормальной температуре в течение 10—12 ч. После
того как компаунд отвердеет, форму снимают и на кабеле остается
эпоксидный корпус 4.
§ 87. Паспортизация и электрические измерения
кабельных линий и сетей
После окончания прокладки и монтажа кабельных линий и се-
тей автоматики, телемеханики и связи производят их электриче-
ские измерения и составляют техническую документацию, в кото-
рой отражают необходимые данные об их эксплуатации.
Техническая документация должна обеспечивать точное опре-
деление в натуре места расположения любой точки трассы, муфты,
колодцев кабельной канализации, средств защиты кабеля от кор-
розии и грозы, а также мест отводов для измерения потенциалов
на оболочках кабелей. В документации указываются электрические
характеристики и данные о монтаже кабеля, его оконечных уст-
ройствах.
Техническая документация должна включать паспорт кабеля,
в который входит план местности с нанесенной трассой кабеля
238
и кабельных переходов через полотно железной дороги, схему
расположения кабеля в грунте и канализации, а также паспорт
колодца. В схеме должна быть дана привязка трассы кабеля,
место нахождения муфт и других подземных и наземных устройств
к постоянным ориентирам (пикетным и километровым столби-
кам, к крайнему рельсу, мостам и другим сооружениям).
По окончании монтажа кабеля проводят электрические изме-
рения. Электрические измерения постоянным током проводят
для определения сопротивления изоляции кабельных цепей,
электрического сопротивления цепей, а также асимметрии сопро-
тивлений жил двухпроводных цепей.
Электрические измерения переменным током производят на
кабелях, используемых для телефонно-телеграфной связи в полосе
тональных и высоких частот. Этими измерениями определяют
километрическое затухание цепей и их входное сопротивление
в полосе передаваемых по этим цепям частот, а также переходное
затухание между кабельными цепями и асимметрию двухпровод-
ных кабельных цепей при переменном токе тональной и высокой
частоты. Производится также проверка устройств содержания
кабеля под избыточным воздушным давлением.
Материалы паспортизации с результатами электрических из-
мерений являются основным документом, которым пользуется
комиссия, назначаемая для приемки в эксплуатацию смонтиро-
ванных кабельных линий и сетей. Эти материалы необходимы
также и техническому персоналу, обслуживающему кабельные
линии и сети в процессе эксплуатации.
Глава 18
МЕХАНИЗАЦИЯ КАБЕЛЬНЫХ РАБОТ
§ 88. Инструменты и механизмы, применяемые при
строительстве и ремонте кабельных линий
При строительстве кабельных линий связи, как правило, все
тяжелые и трудоемкие работы максимально механизируют. Ручной
труд применяется в тех случаях, когда механизация работ невоз-
можна или нецелесообразна.
При определении количества и наименования механизмов,
необходимых для производства работ, стремятся к комплексной
механизации работ, учитывая экономически целесообразное
использование всех машин с максимально возможной производи-
тельностью. Эксплуатация при строительстве и ремонте кабель-
ной линии связи машин, механизмов и приспособлений дает боль-
шую эффективность в поднятии производительности и облегчения
условий труда рабочих.
239
При строительстве, эксплуатационно-техническом обслужива-
нии кабельного хозяйства и ремонтно-восстановительных работах
на кабельных линиях применяют разнообразные инструменты
и механизмы.
При прокладке просек в мелком лесу и кустарнике применяется
кусторез, предназначенный для обрезки сучьев и расчистки пло-
щадей, покрытых кустарником, мелколесьем.
Для разработки траншей и котлованов в скальных и мерзлых
грунтах, а также для вскрытия уличных покровов и пробивки
проемов и отверстий в стенах используются пневматические ин-
струменты. В качестве источников сжатого воздуха получили
распространение передвижные воздушно-компрессорные станции
ЗИФ-55 и ЗИФ-ВКС-6 (прицепные на пневмоколесном ходу).
В процессе монтажа кабеля для накачки его воздухом применяются
компрессорные установки КИ-79, КМ-77 и КМ-135.
При разработке траншей в тяжелых грунтах, а также для
вскрытия асфальта и булыжных мостовых пользуются пневмоот-
бойным молотком ОМСП-5 и бетоноломом И-37А. Для пробивки
отверстий в стенах применяют строительные пистолеты. Рубку
металла, чеканку швов в металлоконструкциях, зачистку сварных
швов и другие работы на строительстве устройств связи выполняют
с помощью пневматических рубильных молотков.
Для забивки в грунт электродов заземления используют
вибромолоты ВМ-2 и ВМ-3. Сверление отверстий в различного
рода конструкциях осуществляют электросверлилками различных
типов, основные из которых Э-1004, С-451 и С-478. Для водоот-
лива используются насосы ГНОМ-ЮА, ВНМ-18, а также пере-
движные и переносные мотопомпы.
Кабельные барабаны к месту прокладки кабелей перевозят
на автомобилях, трейлерах, тракторах с прицепами, обладающих
высокой проходимостью, железнодорожных платформах или на
кабельных тележках и кабельных транспортерах. Последние
содержат две ручные лебедки для накатки барабанов и автомати-
ческий привод для вращения кабельного барабана, используемого
при раскатке кабеля. Для разгрузки и погрузки барабанов с ка-
белем, пустых барабанов используются самоходные краны, авто-
мобильные и тракторные марок ЛАЗ-690А, К-61, АК-75, К-104.
Для протягивания кабеля в канализации применяются ручные
и механические лебедки. Лебедки ручные выпускаются типов
Т-68А, Л-0,125, Л-0,32, Л-0,5; электрические — типов ЭЛФ-0,5,
ЭЛ-1,5, Л-3, УЛ-3. Скорость протягивания кабеля от 3,6 до
10 м/мин.
Если лебедка устанавливается на автомобиле, то приводится
она в движение двигателем автомашины. Кроме лебедки, на авто-
мобиле монтируют агрегаты для вентилирования колодцев, на-
качки кабеля воздухом и откачки воды из колодцев, а также элек-
трогенератор для освещения места работ и питания электроин-
струментов,
240
Для планировки трассы, расчистки ее от мелких насаждений,
засыпки траншей и котлованов рекомендуется применять буль-
дозеры марок Д-535, Д-492 и Д-493. Для корчевания пней диаме-
тром до 0,45 м, валки деревьев, очистки трассы от крупных камней
и транспортировки их на небольшие расстояния используется
корчеватель Д-496 на тракторе Т-100.
§ 89. Механизация работ по рытью траншей и на
бестраншейных проходках
При строительстве кабельных линий связи, для рытья траншей
получили распространение роторные многоковшовые экскаваторы
ЭР-6, ЭТР-131 и ЭТР-132 (рис. 191). Экскаваторы этих марок
работают в комплекте машин, которые отрывают траншеи и одно-
временно прокладывают в них кабели. В практике строительства
кабельных магистралей находят также применение траншейные
скребковые экскаваторы ЭТН-124 и ЭТЦ-161. Для рытья котлова-
нов, траншей и выполнения других работ по рытью, перевалке
и отсыпке грунта используются одноковшовые экскаваторы Э-153,
Э-302, Э-304. Если траншеи роют экскаваторами, то засыпку после
укладки кабеля производят бульдозерами Д-492 или траншееза-
сыпщиками ТЗ-2.
Для рытья траншей при прокладке кабелей в междупутьях
на станциях и перегонах используют самоходную машину, пере-
двигающуюся по рельсам и состоящую из многоковшового ротор-
ного цепного бара, установленного на выдвижной раме. Такая
конструкция машины позволяет рыть траншеи на расстоянии
1,85—2,85 м от оси пути. Ширина отрываемой траншеи 0,3 м,
а глубина, считая от головки рельса, до 1,6 м.
Рис. 191. Экскаватор траншейный роторный ЭТР-132:
1 — лебедка, 2 — редуктор лебедки; 3 — трактор Т-140; 4 — редуктор отбора; 5 — кар-
данный шарнир; 6 — редуктор привода фрезы, 7 — гндроцилиндры подъема фрезы; 8 —
пневмоколеса; 9 — фреза; 10 — подборщик грунта
241
Для устройства контуров заземлений предназначена машина
МСКЗ-2, сконструированная на базе экскаватора типа ЭТЦ-161
с использованием вибромолота ВМ-3. Для пропорки грунта,
а также для прокладки проводов или тросов грозозащиты при-
меняется двухколесный прицепной агрегат ПГЗ-2, оборудо-
ванный как пропорочным, так и проводо- или тросоукладочным
ножами.
Кабельные переходы под железными и шоссейными дорогами,
а также под другими препятствиями, как правило, осуществляются
бестраншейной проходкой. Подземные каналы для кабельных
переходов создаются двумя способами: продавливанием (проко-
лом) грунта и горизонтальным бурением.
Бестраншейная проходка методом прокола осуществляется
гидравлическими установками БГ-1 и БГ-3, а также пневмопро-
бойником П-4601. На рис. 192 показан гидравлический пресс
БГ-3, где 1 — опорная плита; 2 — рукав; 3 — силовая установка;
4 — гидравлический пресс.
Для бестраншейных прокладок методом прокола (продавлива-
ния) применяется также специально оборудованная машина
КМ-143М на базе автомобиля ГАЗ-63. Машина КМ-143М оснащена
двумя насосами для подачи масла в гидропресс гидробуром,
гидрокраном, насосом для откачки воды из котлована и лебедкой
для самовытаскивания машины и протяжки кабеля в канализации.
Все перечисленное оборудование приводится в действие от двига-
Рис. 192. Гидравлический пресс БГ-3
242
теля автомобиля через коробку отбора мощности и трансмиссию,
предусматривающую независимое включение каждого агрегата
из кабины водителя. Кроме того, машина оснащена комплектом
штанг, расширителей, опорных плит для гидробура, вспомога-
тельного инструмента, инвентаря и приспособлений.
Бестраншейная проходка методом прокола может также осу-
ществляться пневмопробойником П-4601, приводимым в действие
воздушным давлением от передвижной компрессорной станции.
Этим механизмом можно осуществлять подземные проходки
с каналами диаметром от 150 до 250 мм на длине до 50 м. Для
осуществления бестраншейных подземных проходок с диаметром
скважин 210 мм в песчаных грунтах применяется шнековая машина
ДМ-1. В этом случае грунт разрабатывается вращаемой буровой
головкой со шнеками. Шнеки удаляют разработанный грунт через
обсадные трубы.
§ 90. Комплексная механизация работ
при укладке кабелей
Для прокладки кабеля способом расклинивания грунта приме-
няются прицепные ножевые кабелеукладчики. Они выпускаются
на колесном ходу (КУ-150, КУ-К-3, КУ-120), на гусеничном ходу
(КУТЯ, КУ-Г-3) и болотоходные (КУ-Б-2, КУ-Б-3). Основным
рабочим органом кабелеукладчика являются кабелеукладочные
ножи. Сзади ножа укрепляется полая кассета с направляющими
лотками, через которые проходят прокладываемые кабели.
На рис. 193 показан кабелеукладочный агрегат КУ-150, кото-
рый состоит из кабелеукладчика КУ-150 (рис. 193, а), трех ка-
бельных транспортеров КУ-22 (рис. 193, б) и трактора Т-100МБГП
с лебедкой. Кабелеукладочный агрегат предназначен для про-
кладки одной и двух ниток кабеля в грунте до IV категории вклю-
чительно с возможностью преодоления водных преград и болот.
Кабелеукладчик выполнен на раме с обтекаемым днищем с балан-
сирной подвеской, сцепляется он с кабельными тележками-
транспортерами при помощи троса от тракторной лебедки. Входя-
щий в состав агрегата трактор, кроме тяги кабелеукладчика с те-
лежками-транспортерами, обеспечивает подтягивание при помощи
своей лебедки кабельного транспортера для сцепки с кабеле-
укладчиком, а также подачи жидкости в гидроцилиндры кабеле-
укладчика для подъема и заглубления ножа.
Принцип работы кабелеукладчика заключается в следующем.
На передней части рамы кабелеукладчика укреплен вспомога-
тельный нож /, который при его поступательном движении раз-
рыхляет верхний слой почвы на глубину 0,5 м и устраняет мелкие
препятствия (оставшиеся корни деревьев, камни и т. п.). За вспо-
могательным ножом на раме закреплен основной нож 2, который
при движении образует в грунте узкую щель глубиной до 1,3 м.
243
К основному ножу при помощи шарниров прикреплена кассета 3,
через которую пропущены кабели с установленных на кабельном
транспортере барабанов 4. Агрегат предназначен для работы
с кабельными транспортерами цикличным методом, исключающим
необходимость перегрузки барабанов на трассе.
При прокладке кабеля кабелеукладчиком в месте начала ук-
ладки отрывают котлован и устанавливают над котлованом
кабелеукладчик, нож которого опускают в котлован и заправляют
кассету кабелем так, чтобы его конец выходил из кассеты, конец
кабеля закрепляют в котловане. Вспомогательный нож также
приводят в рабочее положение. Передвигается кабелеукладчик
с помощью трактора. Во время движения сматываемый с барабана
кабель проходит через кассету и укладывается на дно образуемой
в грунте щели. После того как с барабанов одного транспортера
кабель размотан, его конец складывают с кабелем следующего
барабана другого транспортера, плотно обматывают их просмо-
ленной лентой и, пропустив через кассету, продолжают прокладку
кабеля. Скорость прокладки кабеля кабелепрокладочным агрега-
том КУ-150 2,2 км/ч.
Для засыпки щели и образования валика над ней после про-
кладки кабеля применяются прицепные засыпщики типа ТЗ-2,
буксируемые автомобилем. Ширина образуемого валика до
1000 мм, высота до 500 мм.
Для прокладки всех типов кабелей связи по любому рельефу
местности, болотам, лесным просекам, по дну рек, по уклонам
до 45° предназначен кабелеукладчик КУ-К-3. Корпус кабеле-
укладчика понтонного типа на пневмоколесном ходу с балансир-
ной подвеской. Загружается кабелеукладчик четырьмя бараба-
нами с кабелем (рис. 194).
Прокладка в грунт малогабаритных кабелей всех типов по
сложному рельефу местности, болотам, лесам и по дну рек осуще-
ствляется кабелеукладчиком КУ-120, который также имеет кор-
пус понтонного типа на пневматическом ходу. Два барабана ка-
беля грузятся непосредственно на кабелеукладчик с грунта или
с автомобиля при помощи лебедок, установленных на кабеле-
укладчике.
Кабелеукладочный агрегат ножевого типа на активном гусе-
ничном ходу КУА (КУ-Г-1) отличается тем, что он обладает воз-
можностью не только пассивного движения на тяге сцепа тракто-
ров, но и одновременного активного движения своим ходом
гусениц, приводимых в движение от ведущего трактора посредст-
вом специальной трансмиссии.
На заболоченных участках трасс, где сцеп тяговых тракторов
не обеспечивает тягу болотоходного кабелеукладчика (КУ-Б-2,
КУ-Б-3) или при пересечении небольших водных преград, когда
кабель прокладывается в дно реки непосредственно ножевым
кабелеукладчиком, последний перемещается при помощи троса
тяговой лебедки Т-140-ЛТ, установленной на тракторе.
244
Рис. 193. Кабелеукладчик и кабельный транспортер
Рис. 194. Колесный кабелеукладчик КУ-К-3:
1 — барабаны с кабелем; 2 — кабель; 3 — основной нож; 4 — вспомогательный нож
245
Оараван
барабан
Рис. 195. Колесно-кабельный транспортер ККТ-4:
1 — дышло в сборе, 2 — механизм погрузки; 3 — подвеска; 4 — рама в сборе
В зависимости от условий прокладки и категории грунтов
кабелеукладчики ножевого типа оснащаются кабелепрокладоч-
ными ножами, наиболее пригодными для работы в соответству-
ющих условиях.
Транспортировка барабанов с кабелем и размотка кабеля в от-
крытую траншею с барабана, установленного на транспортере
при буксировке последнего вдоль траншеи, а также для размотки
кабеля с неперемещаемого барабана осуществляется колесно-
кабельным транспортером ККТ-4 (рис. 195).
Глава 19
ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
И РЕМОНТ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ
§ 91. Текущее обслуживание кабельных линий и сетей
Для обеспечения нормальной и бесперебойной работы кабель-
ных линий и сетей связи и СЦБ на дистанциях сигнализации и
связи организуют бригады кабельщиков, кабельные околотки
и цехи в зависимости от оснащенности и наличия кабельного хо-
зяйства на дистанции в составе, определяемом по утвержденным
техническим нормам.
Работники кабельного цеха производят наблюдение за техни-
ческим состоянием кабельных линий и сетей; ведут ремонт ка-
246
белей, оконечных и промежуточных устройств, подземных колод-
цев, коробок и каналов кабельной канализации; подготовляют
кабельное хозяйство к зиме, а также устраняют повреждения
в кабелях.
Для производства плановых и контрольных электрических
измерений всех видов кабеля на дистанциях, имеющих большие
кабельные сети, назначают электромеханика или старшего элек-
тромеханика-измерителя, а там, где имеются контрольно-испыта-
тельные пункты (КИП), эти измерения проводят работники изме-
рительной группы КИПа.
Эксплуатационно-техническое обслуживание кабельных ли-
ний и сетей состоит из профилактических мероприятий, текущего
и капитального ремонтов.
Профилактика проводится в течение всего года. В нее входят
регулярный осмотр кабельных трасс, всех кабельных устройств
и устранение обнаруженных дефектов; отвод поверхностных вод,
заливающих участки трассы; выправление и укрепление поко-
сившихся контрольных точек и замерных столбиков; выравнива-
ние рельефа кабельной трассы путем подсыпки и утрамбовки
грунта в местах его осадки; внешний осмотр противокоррозион-
ных установок; осмотр кабельных ящиков, шкафов и будок;
регулировка искровых промежутков на цоколях разрядников и
каскадной защиты.
Иногда различные строительные организации производят ра-
боты с разрытием грунта без согласования с дистанциями сигна-
лизации и связи. Для предупреждения в таких случаях поврежде-
ний кабеля выделяются обходчики кабельных трасс, наблюда-
ющие за их состоянием. Если обходчик обнаружит строительную
организацию, ведущую земляные работы в месте прохождения
кабельной трассы, то он немедленно предупреждает ее о нахожде-
нии кабелей и одновременно сообщает электромеханику, старшему
электромеханику о появлении строительной организации в районе
кабельной трассы.
При выполнении профилактических работ на кабелях, подве-
шенных к тросу, особое внимание обращают на исправность опор,
особенно угловых, крепление троса как на угловых, так и на
промежуточных опорах, состояние троса и подвесов. При обнару-
жении дефектов организуется работа по их устранению. Подгнив-
шие кабельные опоры укрепляют или заменяют. Ослабшее крепле-
ние троса доводят до надежного и прочного состояния. Проржа-
вевшие подвесы заменяют. Проверяется состояние кабельной
опоры, мостика на кабельной опоре и кабельного ящика, плинтов
в кабельном ящике, крепление и исправность кроссировок.
Кроссировки с плохой изоляцией заменяют,
В распределительных шкафах, кабельных киосках и ящиках
проверяют крепление боксов, плинтов и кабелей, подходящих
к боксам. Особое внимание обращают на состояние кроссировоч-
ных проводов, их крепление к плинтам под шурупы. Производится
247
самая внимательная и тщательная проверка пайки жил кабеля
к штифтам бокса. При обнаружении окисления и позеленения
пайки немедленно перепаивают эти жилы.
§ 92. Текущий и капитальный ремонты
кабельного хозяйства
Текущий ремонт включает в себя выполнение работ,
не требующих значительных затрат рабочей силы и материалов.
В состав этого вида работ входит углубление и планировка трассы
кабеля, покраска каркасов боксов, кабельных шкафов и ящиков,
согласовывающих и защитных устройств.
При текущем ремонте производят перекладку кабелей в колод-
цах и тоннелях, устранение омической асимметрии отдельных
пар, замену пришедших в неудовлетворительное состояние свин-
цовых муфт и перчаток кабеля.
Текущий ремонт кабельных сооружений осуществляют в тече-
ние всего года, причем наружные работы преимущественно выпол-
няют в летнее время, а работы внутри помещений в зимнее.
При текущем ремонте углубляют кабели на берегах рек и
оврагов, укрепляют грунт на спусках оврагов, расчищают ку-
старники в охранной зоне трассы кабеля, оформляют площадку
вокруг замерных столбиков и подрезают бурьян, выправляют
покосившиеся замерные столбики, возобновляют нумерацию на
замерных столбиках, а также производят их покраску. Проверяют
состояние кабельных переходов на мостах и плотинах и устраняют
обнаруженные мелкие недостатки.
Более сложные работы по переустройству кабельных сооруже-
ний и улучшению электрических характеристик кабеля произ-
водят за счет средств капитального ремонта.
Капитальный ремонт выполняют по заранее со-
ставленным проектам и сметам. В сметы включают замену отдель-
ных участков магистральных кабелей с пониженным сопротивле-
нием изоляции жил и не поддающихся восстановлению.
В план капитального ремонта включают ремонтные работы
сетей местной связи по станциям, замену кабелей с пониженной
изоляцией. Производятся вставки отдельных кусков кабеля и ра-
боты по замене воздушных линий телефонной связи кабелем.
На дистанциях, имеющих телефонную канализацию, произ-
водится переустройство пришедших в ветхость кабельных колод-
цев, восстановление поврежденных каналов и дополнительная
докладка каналов из асбестоцементных труб.
Кроме того, планом капитального ремонта предусматривают
углубление траншеи на подземном кабеле на отдельных участках,
устанавливают кабель под воздушное давление, проводят работы
по защите от электрической и почвенной коррозии с включением
дренажей, производят замену замерных столбиков, ремонтируют
248
или заменяют неисправные боксы и пупиновские ящики, заменяют
нетиповые люки на типовые с двойными запирающимися крыш-
ками, гидроизолируют колодцы и т. д.
Производят ремонтные работы, как правило, поточным спосо-
бом. Для выполнения отдельных видов работ колонну разбивают
на группы (бригады), специализированные по видам работ. По
окончании ремонтных работ отремонтированный участок кабель-
ной линии принимает специальная комиссия.
§ 93. Содержание кабеля под постоянным
избыточным давлением
Наиболее часто повреждения кабеля возникают из-за проник-
новения в него влаги при нарушении герметичности оболочки
вследствие коррозии, механических повреждений, вызванных сме-
щением грунта или небрежными его раскопками на трассах кабе-
лей, а также вследствие нарушения правил прокладки кабеля и
недоброкачественной пайки соединительных и разветвительных
кабельных муфт.
Содержание кабелей дальней связи с металлическими оболоч-
ками под избыточным газовым давлением позволяет контролиро-
вать состояние оболочки кабеля и немедленно обнаруживать воз-
никшие повреждения оболочки, а также служит наиболее эффек-
тивным средством, обеспечивающим надежность и бесперебойность
работы кабельных магистралей. При повреждении оболочки ка-
беля, находящегося под газовым давлением, поток газа, проходя-
щего через место негерметичности, препятствует проникновению
влаги в кабель. В качестве газа, накачиваемого в кабель, обычно
применяют сухой воздух и реже азот.
При содержании кабеля под постоянным избыточным давле-
нием кабельную магистраль делят на герметизированные участки,
называемые газовыми секциями, длина которых, как правило,
равна усилительному участку ВЧ.
По концам газовой секции на магистрали, а также на всех от-
ветвлениях от магистрального кабеля устанавливают газонепро-
ницаемые муфты. Внутри газовых секций создается избыточнре
газовое давление, которое превосходит атмосферное на 49-103 Па.
Участок кабеля считают герметичным, если установленное в ка-
беле избыточное давление не снижается в течение 10 суток более
чем на 4,9-10® Па (0,05 ат).
Существуют две системы содержания кабеля под избыточным
газовым давлением: с автоматическим и с периодическим попол-
нением кабелей газом. На кабелях железнодорожной дальней
связи наибольшее распространение получила система с автомати-
ческим пополнением кабелей газом благодаря ее преимуществам
в сравнении с системой периодического пополнения. В этой си-
стеме по концам газовой секции в оконечном или усилительном
249
Рис. 196. Схема автоматической кон-
трольно-осушительной установки АКОУ
пунктах устанавливают автоматические контрольно-осушитель-
ные установки АКОУ, обеспечивающие постоянную подачу воз-
духа в кабель. Питание АКОУ (рис. 196) газом осуществляется от
баллона высокого давления 1, в котором газ находится под давле-
нием 14,7хЮ6 Па, запас газа в баллоне — 6 м3. Газ из баллона
подается в установку через клапан 2 в осушительную камеру 4, за-
полненную силикагелем и снабженную индикатором влажности
газа. Пользуясь индикатором, наблюдая за цветом силикагеля,
можно периодически контролировать количество присутствующей
в газе влаги. Изменение темно-синего или светло-синего цвета
силикагеля на светло-голубой или серый свидетельствует о необ-
ходимости замены камеры на резервную или силикагеля в ней.
Если утечки газа из кабеля нет, 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 присоединенные к установке кабели. При этом редукторы сни-
жают давление воздуха с 14,7• 10® Па до 49-103 Па. При поврежде-
нии кабельной оболочки одного из кабелей, когда расход газа
превысит 2 л/ч, срабатывает автоматическое дозирующее устрой-
ство 7, дроссель 9 закрывается и газ в кабель начинает поступать
через дозирующее устройство (резервуар емкостью 3,65 л для
отмеривания объема газа, подаваемого в кабель).
Дозирующее устройство срабатывает и резервуар его напол-
няется газом до давления 215-103 Па (2,2 ат). После этого впускной
клапан закрывается и открывается выпускной клапан, через кото-
рый воздух подается в редуктор и далее поступает на выход уста-
новки. Давление в резервуаре по мере выхода воздуха уменьша-
250
ется, а при достижении значения 69-103 Па перекрывается выход-
ной клапан АДУ и вновь открывается впускной, через который
резервуар вновь наполняется до давления 215-103 Па и так до тех
пор, пока происходит аварийная утечка воздуха из кабеля. Каждое
такое переключение фиксируется механическим счетчиком, бла-
годаря чему возможно определить число доз, т. е. общий объем
воздуха, поданного в поврежденный кабель.
При повреждении оболочки утечка воздуха из кабеля будет
компенсироваться подачей воздуха от установки АКОУ с обоих
концов усилительного участка. Объем подаваемого в кабель воз-
духа 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 негерметичности оболочки кабеля с точностью до 0,5 км.
В АКОУ имеются контрольные манометры 3, 8 и 16, позволяю-
щие наблюдать за давлением газа. Через заглушку 14 воздух можно
выпускать из распределителя 13 в атмосферу. Вентиль 10 позво-
ляет перекрывать дроссель 9, а вентиль 12 прекращает поступле-
ние газа в кабели.
§ 94. Определение мест повреждения кабеля и их устранение
Наиболее характерным повреждением находящегося в экс-
плуатации кабеля является постепенное или резкое понижение
изоляции между жилами кабеля и между жилами и землей (метал-
лической оболочкой). Причиной возникновения этих повреждений
является проникновение в кабель влаги, если он не содержится
под постоянным 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 избыточ-
ным воздушным давлением, то при системе с автоматической пода-
чей газа достаточно знать количество доз газа, поданных в кабель
при повреждении его оболочки автоматическими дозаторами уста-
новок АКОУ, размещенных на станциях, ограничивающих по-
врежденный участок кабеля. Если, например, известно, что доза-
тор на станции А подал в кабель пд доз газа, а дозатор на станции
Б за это же время пБ доз газа, то в первом приближении место
повреждения оболочки кабеля при длине кабеля I между стан-
циями А Б будет находиться от станции А на расстоянии (км)
lxA = Z; (25>
пА Т ПБ
от станции Б
1хБ =-------1 (26)
ПА + ПБ. Х
251
Обычно погрешность в оп-
ределении места повреждения
оболочки кабеля этим методом
не превышает 500 м.
В том случае, если кабель-
ная магистраль не оборудована
установками АКОУ, район по-
вреждения определяют по кри-
вым распределения избыточного
давления в кабеле. Для этого
в соединительные муфты, рас-
положенные на одинаковом рас-
стоянии друг от друга, впаи-
вают вентили автомобильного
типа и при помощи точных
Рис, 197. Диаграмма изменения давле-
ния в кабеле при повреждении обо-
лочки
манометров измеряют давление
газа в каждой муфте. По результатам измерений в координатах
(давление Р, длина /) строят кривую (рис. 197) распределения
давления газа по длине кабеля. Точка наименьшего давления
на полученной кривой укажет на район, где возникло повреж-
дение оболочки кабеля.
Если же кабель не содержится под избыточным газовым давле-
нием, то о месте повреждения оболочки кабеля нет и таких при-
ближенных данных.
Уточнение места повреждения кабеля производят или электри-
ческими измерениями, или при помощи индикаторного газа —
фреона-22. Если место повреждения определялось при помощи
электрических измерений, то в предполагаемом месте поврежде-
ния кабель откапывают и производят тщательный наружный
осмотр его.
Одновременно выясняют, не производились ли вблизи от
места повреждения кабеля какие-либо земляные работы. Если
обнаружить место повреждения наружным осмотром не удается,
распаивают ближайшую соединительную муфту и проводят по-
вторные электрические измерения, причем измерительную аппа-
ратуру подключают к жилам кабеля в распаянной муфте. Опреде-
лив расстояние от муфты до места повреждения, откапывают в этом
месте кабель. Затем опять осматривают кабель, пока не найдут
место повреждения.
Более совершенным методом, который в последнее время полу-
чил широкое распространение, является метод обнаружения места
повреждения при помощи газа фреона, когда точно отмечают трассу
кабеля в районе его повреждения.
Наиболее удобно использовать для этой цели кабелеискатель
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
252
тока напряжением 220, 36 или 24 В, а также от батареи из
сухих элементов «Сатурн» напряжением 24 В. Масса генера-
тора 4,5 кг.
При отыскании трассы кабеля один вывод генератора подклю-
чают к жилам кабеля, которые на противоположном конце зазем-
ляют, а другой присоединяют к заземлению. Переменный ток от
генератора проходит по жилам кабеля, трассу которого ищут, и по
земле возвращается обратно к генератору. При этом вокруг жил
ток создает переменное магнитное поле, изменяющееся с частотой
около 1000 Гц. Иногда один полюс генератора подключают к ме-
таллической оболочке кабеля, а другой заземляют.
Индикатором трассы кабеля является катушка искателя (фер-
ритовая антенна), подключенная к входу транзисторного усили-
теля тональной частоты, на выходе которого подключен головной
телефон типа ТОН-2. Ферритовая антенна закреплена на секторе,
который в свою очередь шарнирно укреплен на рукоятке иска-
теля (штоке). Вращая сектор, ферритовую антенну можно повора-
чивать в вертикальное и горизонтальное положение, а также фик-
сировать ее под углами 30, 45 и 60°.
Если катушка расположена вертикально над кабелем, то пере-
менное магнитное поле, создаваемое током от генератора, будет
индуктировать в катушке максимальную э. д. с., а в телефоне
будет слышен звук, усиленный усилителем. При отклонении ка-
тушки от трассы этот звук будет уменьшаться.
При горизонтальном расположении катушки, если она нахо-
дится под кабелем, звук в телефоне будет отсутствовать, а при от-
клонении катушки в обе стороны от трассы кабеля резко возрас-
тать. Трассу кабеля предварительно отыскивают по максимуму
звука в телефоне (катушка расположена вертикально), а уточ-
няют ее по минимуму звука (катушка расположена горизон-
тально).
Для определения места повреждения кабеля (нарушения герме-
тичности его оболочки) при помощи кабелеискателя точно опреде-
ляется трасса на предполагаемом участке его повреждения. На
прямых участках трассу обозначают вешками, устанавливаемыми
через 5—10 м, на криволинейных — через более короткие проме-
жутки.
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 обо-
лочки кабеля при помощи газа фреона. Для этого вблизи от пред-
полагаемого места повреждения оболочки вскрывают соединитель-
ную чугунную муфту, а в свинцовую муфту впаивают вентиль,
через который вводят под давлением около 60-103 Па от 400 до
800 г фреона. Для ввода фреона используется установка ПУВИГ
(полевая установка для ввода индикаторного газа), состоящая из
баллона с фреоном емкостью 5 л, осушительной камеры с индика-
тором влажности и двух манометров на 24,5-10е и 155-103 Па.
253
Для ускорения распространения фреона по кабелю с концов
кабеля накачивают воздух. Распространяется фреон по кабелю и
через место повреждения оболочки к поверхности земли в зависи-
мости от плотности грунта от 12—15 ч до одних суток. По истечении
этого времени приступают к определению места повреждения обо-
лочки.
Для этой цели используется прибор БГТИ-5 (батарейный галло-
идный течеискатель), состоящий из измерительного блока, блока
батарей питания, зарядного устройства и выносного щупа. С этим
прибором 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 вставлении
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 распростра-
ниться вдоль кабеля, повреждение обычно можно устранить тща-
тельной просушкой места спайки. Просушку кордельных кабелей
и кабелей с пластмассовой изоляцией производят горячим возду-
хом при помощи паяльной лампы, а кабелей с воздушно-бумажной
и бумажно-маеляной изоляцией жил — прошпаркой кабельной
массой МКП, нагретой до температуры не выше 120° С. Результаты
просушки кабеля проверяют электрическими измерениями вели-
чины 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
муфты в местах стыков вставки кабеля с проложенным кабелем.
Когда же попавшая в кабель влага распространилась внутри на
расстояние в несколько метров, применяют просушку изоляции
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.
При возникновении в кабеле других повреждений (обрыв жил
или замыкание жил между собой) место повреждения кабеля опре-
деляют при помощи электрических измерений.
§ 95. Проверка кабельных муфт воздушным давлением
Каждая смонтированная муфта на кабеле должна быть прове-
рена на герметичность избыточным воздушным давлением. В ка-
честве источника воздушного давления могут быть использованы
малогабаритный компрессор, компрессор автомобиля, малогаба-
ритный балллон со сжатым воздухом и т. д. В полевых условиях
применяют переносное устройство (рис. 198), которое имеет руч-
ной насос 1, соединенный резиновым шлангом 2 с двумя балло-
254
Рис. 198. Переносное устройство для проверки смонтированных муфт воздушным
давлением
нами 3, заполненными силикагелем. По концам баллона проклады-
вают слой гигроскопической ваты 3—5 см для фильтрации воздуха.
Очень удобен переносный прибор типа КЛ-67КПС, состоящий
из металлического баллона для силикагеля с индикатором влаж-
ности типа КИВ-1, воздушного манометра на 21,5-104 Па
(2,5 кгс/см2) и ручного насоса, размещенных в чемодане.
При проверке свинцовых муфт в корпусе муфты делают прокол
и впаивают медную или свинцовую трубку, которую соединяют
резиновым шлангом с источником воздушного давления через осу-
шительное устройство. В пластмассовых муфтах делают прокол
полой иглой, которая соединяется шлангом с источником воздуш-
ного давления.
На выходе источника воздушного давления устанавливают ма-
нометр, и давление осушенного воздуха, подаваемого в проверяе-
мую муфту, доводят до 19,6-104 Па (2 кгс/см2) в течение примерно
3—5 мин. Оболочку муфты смачивают густым мыльным раствором.
Если появляются пузырьки, то в свинцовой муфте запаивают ме-
сто течи воздуха, а в пластмассовой муфте заваривают. Отсутствие
пузырьков при обмыливании указывает на исправность смонти-
рованной муфты. Прокол в свинцовой муфте зачеканивают и за-
паивают, в пластмассовой — заваривают.
§ 96. Эксплуатация кабельных линий и сетей
в зимних условиях
Для обеспечения безаварийной работы кабельных линий и се-
тей в зимних условиях до наступления холодов проводится ряд
профилактических мероприятий и подготовительных работ.
В первую очередь производится осмотр кабельных линий, се-
тей и кабельных вставок, выявляются наиболее слабые и уязвимые
места их и устраняются обнаруженные дефекты.
Для установления состояния действующего кабеля проводят
электрические измерения кабельных цепей. Тщательно проверяют
состояние оконечных кабельных устройств (оконечных муфт, бок-
сов, кабельных ящиков, бутлегов и т. п.). В кабельных ящиках
проверяют, плотно ли подогнаны дверцы, так как при наличии
щелей зимой в кабельный ящик может проникнуть снег. Проверке
подлежат также кабельные опоры, подпоры и оттяжки. Если ка-
бели местной телефонной связи проложены в кабельной канализа-
255
ции, то перед наступлением холодов производят тщательный ее
осмотр.
Особое внимание обращают на то, чтобы в каналах и колодцах
канализации не было воды, которая зимой, замерзнув и превра-
тившись в лед, может так сильно сдавить проложенный в каналах
кабель, что последний может повредиться. После осмотра колод-
цев верхние крышки люков устанавливают на замазку, чтобы пред-
отвратить попадание в колодец воды и грязи во время осенних
дождей.
К дополнительным работам по текущему обслуживанию ка-
бельных линий и сетей в зимнее время следует отнести очистку от
снега люков кабельных колодцев, распределительных шкафов
и другой установленной на открытом воздухе кабельной арматуры;
более тщательное наблюдение за тем, не появились ли в кабельной
массе, которой залиты оконечные муфты, трещины вследствие
сильных колебаний температуры окружающего воздуха; сколку
льда на подводных кабелях, если вследствие значительного пони-
жения уровня воды произошло вмерзание кабеля в лед у берегов.
На кабельных и воздушных линиях, имеющих вставки под-
водного кабеля, производят осмотр состояния этих вставок и уста-
навливают, нет ли опасности повреждения подводного кабеля
ледоходом. У местных гидрометеорологических станций выяс-
няется время предполагаемого ледохода и величину ожидаемого
паводка. Затем укрепляют кабельные опоры, которые могут ока-
заться в зоне разлива. Перед наступлением ледохода в тех местах,
где проложен подводный кабель и есть опасность его поврежде-
ния, устраивают постоянные дежурства работников и специальных
бригад, обеспеченных аварийным запасом материалов, лодками
и т. д. На участках трассы, где могут произойти оползни и размыв
почвы, также принимают меры по предупреждению возникнове-
ния повреждений — устраивают водоотводы и др.
Глава 20
ТЕХНИКА безопасности при выполнении
РАБОТ НА КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЯХ И СЕТЯХ
§ 97. Рытье траншей и котлованов
В пределах железнодорожного полотна на перегонах и стан-
циях по условиям техники безопасности к рытью траншеи присту-
пают только после получения письменного разрешения.
Перед рытьем траншей рабочих знакомят с кабельной трассой,
подземными сооружениями, с устройствами, встречающимися на
трассе, и местами, где работы должны производиться с особой осто-
256
рожностью. Инструмент должен быть исправным: ломы заправ-
лены, лопаты заточены, ручки гладко оструганы и прочно укреп-
лены.
При рытье траншей нельзя заваливать землей ходовые рельсы,
сточные решетки, люки, пожарные краны и всякого рода подзем-
ные сооружения, а также устройства СЦБ. В населенных пунктах
разрытую траншею и котлованы следует ограждать щитами,
а в ночное время, помимо этого, освещать красным огнем.
Разработка траншей вручную в пределах железнодорожного
полотна должна производиться только в присутствии прораба, мас-
тера или бригадира после ограждения места работ сигналами;
при получении сигнала о приближении поезда всех работников
следует вывести из траншеи в безопасную зону.
При работах вблизи путей необходимо соблюдать особую осто-
рожность и принимать меры к предотвращению обвалов и оползней
краев траншей. Материалы и инструмент должны быть уложены не
ближе 0,5 м от края траншеи. Складывать материалы и инстру-
менты на откосе отвала земли со стороны траншеи или котлована
запрещается. В местах прохода пешеходов через траншеи уклады-
вают мостики с перилами и бортовыми досками.
При наличии подземных коммуникаций на трассе кабеля поль-
зоваться ломами, кирками и т. п. при рытье траншей разрешается
только на глубину 0,3 м от поверхности земли. Далее все работы
нужно производить лопатой. При рытье котлованов для устрой-
ства колодцев стенки котлованов в любом грунте подлежат креп-
лению. Места котлованов ограждают и в ночное время освещают
красным огнем.
Спускаться в вырытый котлован до того, как его стенки будут
укреплены щитами, а также спускаться в котлован и вылезать
из него по крепящим распорам запрещается. Спускаться в ко-
лодцы ц котлованы глубиной свыше 1 м разрешается только по
надежно установленным лестницам. Материалы в котлованы нужно
подавать: кирпич — по желобам, сделанным из двух досок; цемент-
ный раствор и воду — ведрами. Ведра опускают в котлованы и
траншеи на веревке. Брать ведро разрешается лишь когда оно
будет находиться на дне котлована траншеи или на подмостях.
§ 98. Погрузка, транспортировка, выгрузка
и прокладка кабелей
Погрузку и выгрузку барабанов с кабелем необходимо, как
правило, выполнять механизированным способом и на ровной
местности. При наличии уклона под щеки барабана укладываются
упоры так, чтобы исключалась возможность самопроизвольного
движения барабана. Осуществляя погрузку барабана с кабелем
в кузов автомобиля при помощи крана, влезать в кузов для вы-
правки и закрепления барабана разрешается лишь тогда, когда
9 Марков м. В. 257
барабан будет опущен на платформу автомобиля. Барабан, погру-
женный на автомобиль или другие транспортные средства, дол-
жен быть тщательно закреплен на них при помощи растяжек и
специальных башмаков или отесанных бревен, подкладываемых
под щеки барабана. Погрузкой, перевозкой и разгрузкой бараба-
нов с кабелем должен руководить опытный руководитель работ по
должности не ниже старшего электромеханика.
Способ прокладки подземных кабелей зависит от препятствий,
встречающихся на трассе, а также наличия средств механизации.
При ручной прокладке кабеля подача кабеля с барабана про-
изводится одним или двумя рабочими, которые, медленно вращая
барабан, передают кабель впереди идущим рабочим. Количество
рабочих должно быть таким, чтобы масса кабеля, приходящаяся
на одного мужчину, не превышала 35 кг, а на женщину — 20 кг.
Козлы и домкраты, на которых устанавливают барабан с ка-
белем, подлежащим укладке, должна стоять устойчиво, не ка-
чаясь во время вращения. Ось барабана должна находиться в го-
ризонтальном положении.
Сигнальные и силовые кабели прокладывают, как правило,
при плюсовой температуре воздуха. Однако для непрерывного
процесса действий устройств железнодорожной автоматики, теле-
механики и связи требуется иногда производить прокладку кабелей
и при отрицательной температуре с соблюдением необходимых
мер предосторожности.
В случае необходимости прокладки кабелей автоматики, теле-
механики и связи при температурах ниже допустимых должен
быть произведен подогрев кабеля на барабанах.
Если прокладка кабелей осуществляется при помощи кабеле-
укладчика, то к работе на кабелеукладчике допускаются лица,
изучившие технологический процесс укладки кабеля и проверен-
ные в знании техники безопасности при работе на кабелеуклад-
чике. Подъем и заглубление ножа кабелеукладчика может выпол-
нять бригада, состоящая не менее чем из 3 чел. Во время работы
многоковшового или скребкового траншейного экскаватора запре-
щается очищать ковш или скребки.
§ 99. Работы в колодцах кабельной канализации
При протягивании кабеля в канализации нельзя находиться
у изгибов троса и прикасаться голыми руками к движущемуся
кабелю или тросу.
Во время установки на стенки колодца железобетонного пере-
крытия (целого или сборного) быть в колодце запрещается. Спу-
скаться в колодец разрешается лишь после того, как перекрытие
будет надежно установлено и займет надлежащее положение.
Люк после установки его на горловину колодца должен быть за-
крыт временной или постоянной крышкой.
258
При открывании колодца необходимо соблюдать особую осто-
рожность, чтобы не получилось искры от ударов ломом, молотком
ит. д., которые могут вызвать взрыв при наличии внутри колодца
взрывоопасных газов. В зимнее время, если требуется снять при-
мерзшую крышку люка, можно использовать кипяток, горячий
песок или негашеную известь.
Нельзя приближаться к люку с открытым огнем, горящей
спичкой, папиросой и т. п. Необходимо также следить, чтобы и
прохожие не подходили к люку с горящими папиросами, спичками
или иным открытым огнем.
Независимо от того, есть в колодце газ или нет, до начала ра-
боты следует провентилировать колодец, в котором будет произ-
водиться работа, а также соседние с ним колодцы, по одному с каж-
дой стороны. Вентилирование подземных устройств кабельной
сети перед началом работы и в процессе работы обязательно во
всех пунктах, в том числе и в тех, где нет газовых сетей.
При вскрытии каналов пользоваться открытым огнем запре-
щается, так как в каналах может быть газ. При работах в колод-
цах должны применяться переносные лампы, работающие при
напряжении 12 В.
Если при открытии колодцев опасные газы не были в них об-
наружены, то вентилирование в процессе работы следует произ-
водить не реже трех-четырех раз за смену. При обнаружении
газа вентилировать колодцы следует, до тех пор, пока не будет
установлено, что опасные газы отсутствуют. Во время прошпарки
и пайки кабеля колодцы должны быть обеспечены механической
приточной вентиляцией.
Около колодца, где производятся работы, должен находиться
дежурный, который обязан следить за состоянием спустившихся
в колодец лиц и за тем, чтобы веревки не запутались, за что-ни-
будь не зацепились и концы их не упали в колодец.
На каждом работнике, спускающемся в колодец, должен быть
надет спасательный пояс с лямками и надежно прикрепленной
прочной веревкой. Спускаться в колодец можно только по лест-
нице.
При первых же признаках плохого самочувствия спустившегося
в колодец лица дежурный, оставленный наверху, должен немед-
ленно помочь ему выбраться или вынуть его из колодца при по-
мощи спасательной веревки.
§ 100. Работа с кабельными массами, паяльной лампой,
электропаяльником и инструментом
Прошпарочную массу нужно разогревать в бесшовном чайнике
(сварном металлическом или эмалированном). Разогревать массу
нужно на поверхности земли не ближе 2 м от люка колодца (или от
котлована и т. п.).
9* 259
Массу для заливки чугунных муфт следует разогревать на
жаровнях. Для разогревания необходимо пользоваться ведром
с носиком и крышкой или металлическим сварным или эмалиро-
ванным чайником с крышкой. Если разогревается масса для за-
ливки нескольких больших муфт, то можно использовать специ-
альные передвижные котлы с двойными стенками.
Подготовлять, разогревать и снимать с жаровни котел или
чайник, а также работать с кабельной массой нужно в спецодежде,
рукавицах и защитных очках.
Чайник с горячей прошпарочной массой следует опускать в ко*
лодец в ведре. Спайщик может взять этот чайник только после
того, как ведро будет опущено на дно колодца. Перемешивать
прошпарочную массу разрешается металлической ложкой, стек-
лянной или металлической палочкой. Перемешивать массу дере-
вянной палочкой во избежание быстрого испарения из этой па-
лочки влаги и разбрызгивания массы нельзя.
Прошпарку бумажных гильз, ниток и бинтов необходимо вы-
полнять на поверхности земли. Производить эту работу в кабель-
ных колодцах и палатках не допускается.
Горящую паяльную лампу разрешается подавать в колодец
только в ведре и только после тщательной вентиляции колодца
при уверенности, что в колодце нет газа и все свободные и занятые
каналы закрыты.
В течение всего времени, пока выполняется прошпарка концов
кабелей и запайка свинцовой муфты, должен непрерывно работать
вытяжной вентилятор. Все свободные каналы должны быть за-
крыты пробками, а каналы с кабелем заделаны технической замаз-
кой. При работах, выполняемых в котлованах или колодцах полу-
лежа, сидя или на коленях, необходимо применять подстилку из
войлока или другого подобного материала.
Разжигать паяльные лампы следует на поверхности земли на
расстоянии не менее 2 м от колодца. При работе с паяльными лам-
пами запрещается заливать лампу бензином более чем на 3/4 емко-
сти ее резервуара, применять для заливки лампы этилированный
бензин, пользоваться лампой с не полностью завинченной налив-
ной пробкой, наливать или выливать горючее и разбирать паяль-
ную лампу вблизи открытого огня, разжигать паяльную лампу,
наливать горючее в неостывшие лампы.
Электрические паяльники должны быть напряжением не
свыше 36 В. Для их включения в сеть должны применяться пере-
носные трансформаторы, заключенные в стальные коробки, имею-
щие выводы для заземления и снабженные шланговым кабелем.
Включение в сеть производится через трехполюсные розетки.
При пользовании электродрелью должны соблюдаться следую-
щие меры предосторожности и требования: корпус электродрели
при выполнении работ должен быть заземлен, переход с электро-
дрелью на другое место работы допускается только после отклю-
чения ее от сети. Исправлять и регулировать электроинструменты
260
можно только при выключенном их состоянии. В случае заедания
или заклинивания рабочих частей инструментов работа должна
быть немедленно приостановлена.
К работам с пневматическим инструментом допускаются
только те лица, которые прошли специальное обучение.
Ручки напильников, ножовок, отверток, буравов и другого ин-
струмента должны быть прочно закреплены и иметь на торцах
металлические кольца; зубила, бородки, керны не иметь сбитых
и скошенных затылков. Рукоятку молотков овального сечения
длиной не менее 400 мм из дерева твердой породы (ясень, береза,
бук, дуб и т..п.) следует надежно закрепить. Гаечные ключи
должны строго соответствовать размерам гаек, рабочие поверх-
ности не иметь сбитых скосов.
§ 101. Разделка и монтаж кабелей
При проведении ремонтных работ на силовых кабелях высо-
кого напряжения дополнительно должны соблюдаться следующие
правила: работу на таких кабелях должны производить не менее
2 чел. приступать к работе можно только после того, как с кабеля
будет снято высокое напряжение, жилы кабеля на обоих концах
заземлены и установлены плакаты с надписью «Не включать!
Работают люди».
Если необходимо разрезать кабель ножовкой, то металличе-
скую часть последней соединяют гибким изолированным проводом
с временно устраиваемым в месте работ заземлителем. Электро-
монтер, разрезающий кабель или вскрываемый чугунную соедини-
тельную муфту, должен надеть галоши, резиновые перчатки и
предохранительные очки, а под ноги подложить доски или рези-
новый коврик. После снятия крышки муфты электромонтер при
помощи индикатора убеждается в отсутствии в жилах кабеля на-
пряжения, соединяет зажимы или гильзы на жилах с землей и
только после этого может продолжать работать без резиновых пер-
чаток и очков.
При вскрытии свинцовых муфт необходимо соблюдать те же
предосторожности, что и при вскрытии чугунных. При снятии за-
землений после окончания работ сначала отключают заземляющие
провода от кабельных жил, а затем от заземлителей.
Перед началом монтажных или ремонтных работ в распредели-
тельных шкафах местной сети, если требуется зажженная паяль-
ная лампа, необходимо с помощью газоанализатора убедиться в от-
сутствии газа в колодце, ближайшем к распределительному шкафу,
и в подземной шкафной коробке. Если будет обнаружено хотя бы
незначительное количество газа, разводить огонь около распреде-
лительного шкафа запрещается. При обнаружении газа в распре-
делительном шкафу необходимо поставить об этом в известность
аварийную службу газовой сети по телефону, а затем письменно.
261
Подключение кабелей связи к защитным (дренажным) устрой-
ствам, а также защитных устройств к источнику блуждающих
токов должно выполняться в диэлектрических перчатках. Ремонт
дренажных установок и любые другие работы с ними разрешается
производить только после снятия напряжения и заземления дре-
нажного кабеля со стороны контактной сети электрифицирован-
ной железной дороги или трамвая. На катодных установках раз-
решается работать без отключения напряжения, но в диэлектриче-
ских перчатках.
Работать на кабеле, расположенном рядом с кабелями, по ко-
торым не прекращается подача дистанционного питания, необхо-
димо так, чтобы не повредить их. При работе на магистралях,
организованных по двухкабельной системе, питание с кабеля, на
котором будут производиться работы, должно быть снято.
Кабель, остающийся под напряжением, в котлованах должен
быть присыпан землей, а в колодцах на этот кабель должен быть
повешен плакат «Под напряжением! Опасно для жизни!».
§ 102. Работа на кабельных линиях и сетях
при электротяге переменного тока
Любые работы с кабелем, находящимся в зоне опасного влия-
ния контактной сети переменного тока, должны выполнять не
менее чем два работника, один из которых является наблю-
дающим.
Все работы на кабельных линиях сигнализации и связи, свя-
занные с прикосновением к кабелям (за исключением бездейству-
ющих, находящихся на барабанах), следует производить в диэлек-
трических перчатках и галошах или ботах.
Работы по монтажу и ремонту кабеля, а также все работы во
вводно-кабельных шкафах проводятся работниками, одетыми
в комбинезон с рукавами, застегнутыми у кистей рук, и в головном
уборе. Работа в майках и с засученными рукавами не допускается.
Прикасаться к броне, оболочке и незаземленным жилам кабеля
разрешается только в диэлектрических перчатках. При снятии
джута, брони и экранирующих покровов с кабеля, а также при
размотке кабеля с барабана и его прокладке поверх диэлектриче-
ских перчаток следует надевать хлопчатобумажные рукавицы.
Кабели и кабельную арматуру необходимо откапывать в диэлектри-
ческих перчатках, с надетыми поверх них хлопчатобумажными
рукавицами и в диэлектрических галошах. Начиная с глубины
0,4 м, эту работу можно выполнять только лопатами. У котлована
необходимо вывешивать плакат, предупреждающий об опасности
прикосновения к откопанному кабелю.
Перед началом работ по ремонту кабеля на дно котлована
укладывают деревянный щит, поверх которого кладут резиновые
коврики. Такой же щит с резиновыми ковриками устанавли-
262
вают у одной из стен котлована со стороны рабочего места
спайщика.
На время работ в котловане должно быть оборудовано времен-
ное заземление. Для этого в грунт забивают три стальных стержня
(углового профиля) или три газовых трубы диаметром не менее
20 мм. Глубина забивки стержней и труб должна быть не менее
1 м, а расстояние между ними — не менее 1,5 м. Заземлители
должны быть электрически соединены между собой изолирован-
ным многожильным медным проводом сечением не менее 10 мм2.
Перед вскрытием кабеля его броню зачищают и надежно подклю-
чают к заземлению медным изолированным многожильным про-
водом сечением не менее 10 мм2.
Все работники, занятые на монтаже кабелей, должны быть
снабжены монтажными инструментами с изолирующими ручками.
При устранении повреждения на кабельных линиях сигнали-
зации и связи, требующего вскрытия муфты, работы в котловане,
выполняют в таком порядке. На изолирующий коврик устанавли-
вают деревянные козлы и укладывают на них чугунную муфту,
подлежащую вскрытию; паяльными лампами нагревают чугунную
муфту и находящуюся в ней кабельную массу (эти работы выпол-
няют без диэлектрических перчаток). Сняв чугунную муфту, смы-
вают битум с бандажей на броне кабеля, накладывают на бандажи
заземляющие хомуты и подключают к ним заземляющие провода
и шунтирующую шину. После этого проверяют отсутствие напря-
жения на оболочке кабеля, распаивают муфту и проволоки бро-
невого покрова (если они имеются), снимают свинцовую муфту,
а затем со сростков жил удаляют поясную изоляцию (эти работы
выполняют также без диэлектрических перчаток).
Осторожно, смещая один конец кабеля вправо от оси сростков
и возвращая его обратно, сближают концы кабеля, что позволяет
раскрыть четверки и сделать свободный доступ к ним. Короткое
замыкание жил устраняют без наложения заземляющих зажимов
только в тех случаях, если это не требует переделки скруток; при
переделке скрутки с каждой жилы последовательно сдвигают
гильзу и по обе стороны скрутки подключают заземляющие за-
жимы.
Раздел третий
ЗАЩИТА ЛИНИЙ АВТОМАТИКИ,
ТЕЛЕМЕХАНИКИ И СВЯЗИ
Глава 21
влияние тяговых токов и линий
ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ НА УСТРОЙСТВА АВТОМАТИКИ,
ТЕЛЕМЕХАНИКИ И СВЯЗИ
§ 103. Общие сведения
Воздушные и кабельные линии автоматики, телемеханики и
связи, имеющие сближение с высоковольтными линиями электро-
передачи (ЛЭП) и тяговыми сетями электрических железных дорог,
подвержены индуктивному и гальваническому влиянию этих ли-
ний сильного тока.
Индуктивное влияние обусловлено переменными
электрическими и магнитными полями, создаваемыми в окружаю-
щем пространстве переменными напряжениями и токами во влияю-
щих линиях, и поэтому индуктивное влияние принято также назы-
вать электромагнитным влиянием.
Обычно при оценке электромагнитного влияния принято рас-
сматривать отдельно воздействие на цепи автоматики, телемеха-
ники и связи электрического и магнитного полей и соответственно
называть влияние электрического поля электрическим, а влияние
магнитного поля — магнитным.
Электрическому влиянию, обусловленному наличием во влияю-
щей линии переменного электрического напряжения, подвержены
цепи воздушных линий автоматики, телемеханики и связи. Про-
ложенные в земле кабельные линии связи не подвержены электри-
ческому влиянию, так как силовые линии электрических полей
экранируются поверхностью земли. Если кабель подвешен на опо-
рах, то экраном служит заземленная металлическая оболочка
кабеля, а у кабелей с пластмассовой оболочкой—расположенный
под оболочкой заземленный экран из металлической фольги.
Магнитному влиянию, обусловленному протекающими по
влияющим проводам переменными токами, подвержены как воздуш-
ные, так и кабельные линии.
По характеру воздействия электромагнитного влияния на цепи
связи, автоматики и телемеханики и на устройства, включенные
в эти цепи, влияния разделяют на опасные и мешающие.
264
Опасным называют такое влияние, при котором напряжения и
токи, возникающие в цепях связи, автоматики и телемеханики,
могут создать опасность для здоровья и жизни обслуживающего
персонала и абонентов, пользующихся связью; вызвать поврежде-
ния приборов и аппаратуры, включенных в эти цепи.
Мешающим влиянием называют такое влияние, при котором
в каналах связи автоматики и телемеханики возникают помехи,
нарушающие нормальное действие этих устройств (заметные шумы
в телефонных цепях, искажение в передаче телеграфных сигналов
и сигналов телемеханики и т. п.).
Для того чтобы оценить величины опасных и мешающих влия-
ний и сравнить их с установленными нормами при проектировании
строительства линий автоматики, телемеханики и связи в зоне
влияния линий электропередачи или электрических железных
дорог или проектировании линий электропередачи и электрифи-
кации железной дороги, производят электрические расчеты опас-
ных и мешающих влияний.
Мешающие влияния рассчитывают для нормального режима
работы линий передачи и электротяги, а расчет опасных влияний
проводят и для аварийного их состояния (заземление одной из фаз
линии электропередачи, заземление контактного провода).
Тяговые сети электрических железных дорог и трамвая, у ко-
торых прямым проводом является контактная сеть, а обратным —
«рельсы-земля», создают гальваническое влияние.
Гальваническому влиянию подвержены цепи автоматики, телеме-
ханики и связи, использующие землю в качестве обратного про-
вода (например, однопроводные телеграфные цепи и т. п.). Галь-
ваническое влияние обусловлено разностью потенциалов между
двумя точками земли, в которых расположены рабочие заземления
цепи, подверженной влиянию.
§ 104. Понятие о магнитном влиянии
и способе его расчета
Из основ электротехники известно, что если по какому-либо
проводнику 1 (рис. 199) протекает переменный ток с частотой f, то
вокруг этого проводника возникает переменное магнитное поле
той же частоты. Если в этом поле поместить другой проводник А,
то магнитные силовые линии будут пересекать этот проводник
и в нем по закону индукции возникает переменная э. д. с.
Предположим, что влияющим проводом является контактный
провод 1 (рис. 200) электрической железной дороги, по которому
протекает переменный ток / с частотой f. Параллельно контакт-
ному проводу подвешен провод связи А, являющийся проводом,
подверженным влиянию. Примем, что длина сближения проводов
1 и А равна I, а взаимная индуктивность между этими проводами,
отнесенная к 1 км параллельного сближения проводов, равна М.
265
Рис. 199. Силовые линии пере-
менного магнитного поля
I
Рис. 200. Схема сближения влияющего и
подверженного влиянию проводов
Тогда так называемая продольная э. д. с. Ем (В), индуктирован-
ная в проводе связи по отношению к земле, будет
Ем = аМП, (27)
где со = 2л/ — круговая частота влияющего тока; М — взаимная
индуктивность между проводами 1 и А, Гн/км; I — протекающий
по проводу 1 влияющий ток Д; I — длина параллельного сближе-
ния проводов 1 и А, км.
Входящая в формулу (27) взаимная индуктивность М между
двумя однопроводными цепями, обратным проводом у которых
является земля, зависит от расстояния а между этими цепями
(см. рис. 200), называемого шириной сближения, удельной прово-
димости земли <т, которую для района сближения проводов опре-
деляют по заранее составленным картам проводимости земли или
путем электрических измерений. Взаимная индуктивность зави-
сит также от частоты f влияющего тока. Формулы для вычисления
взаимной индуктивности сложны и поэтому для облегчения рас-
четов пользуются номограммами и графиками, позволяющими по
известным значениям ширины сближения, удельной проводимости
земли и частоте влияющего тока легко определять значения М.
Расчет опасного магнитного влияния линий сильного тока
обычно производят на основной частоте влияющего тока, равной
50 Гц. Для этой частоты на рис. 201 приведена номограмма, по
которой можно легко определить взаимную индуктивность между
двумя однопроводными цепями для ширины сближения между
ними от 1 до 5000 м при проводимости земли от 0,1-10~3 до 400 X
X 10~3 См/м. Пояснения к пользованию этой номограммой при-
ведены ниже в примере расчета опасного влияния.
При отсутствии номограмм взаимную индуктивность (Гн/км)
можно определить по приближенной формуле
м-10-''ф + -^-|. <2»)
где а — расстояние между однопроводными цепями, м; о — про-
водимость земли, См/м; f — частота влияющего тока, Гц.
266
:М
опои
3000
2000
WOO
900
800
700
600
500
900
300
200
150
100
90
80
10
60
50
90
30
20
10
О
8
7
6
5
9
3
2
1
ОТ, п ^-0,1 М,мкГн!км 6
И ОЛ =. ~
Z . П 0,3
= ^0,9 z ~
Z “ ~-~1,0
..
2,0 - :
:: “ i.o io
10,0
-= = 20 ' t
-.-30 — —
^-60
— - = - 50 - -
1^100 z z
— - — -
— • —
.
: 200 z z
— — — —
— 5? 300 —
—' — —
— - ъ. —
— -^600
•
-
—= = \^,500' s =-
—= =
= = -** \ 600 z z_
л
~^100 —
— _
- Z y-800 - —
— 900 I 7
— —
- - = 5 1000 .
—
11- 1100
—— — - -
= -1200 = —
— - = J- 1300 - Z
-
_ — - -
1 r 1900 - —
.Z - = - 1500 z ~
1Г 1600 2
— _
— _
- - noo
: z
— - 1800 —
ООО 10,3Сн/н
300
200
150
100
30
80
10
60
50
90
30
20
15
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1,5
1.0
йэ
0.8
0.7
0,6
0,5
0,9
0,3
0,2
0,1
Рис. 20!. Номограмма для определения взаимной индуктивности между одно-
проводными цепями при частоте 50 Гц
267
По формуле (28) с достаточной для практики точностью можно
определять взаимную индуктивность между двумя однопровод-
ными цепями при частоте 50 Гц и при частотах тонального диапа-
зона (150—3400 Гц), что необходимо при проведении расчетов
мешающего влияния на телефонные каналы тональной частоты.
Пример 5. Определить значение продольной э. д. с. Ем в проводе связи на
проходящей параллельно контактному проводу электрической железной дороге
переменного тока воздушной линии на расстоянии 50 м. Ток I частотой / = 50 Гц
в контактном проводе равен 600 А, длина сближения I = 10 км, а проводимость
земли о = 25-Ю'3 См/м.
Определим величину взаимной индуктивности между контактным проводом
и проводом связи. Для этого на шкале номограммы, приведенной на рис. 201,
отметим точку, равную 50 м (ширина сближения), а на шкале проводимости
земли — точку, соответствующую проводимости земли а = 25-10'3 См/м. Сое-
динив эти точки прямой линией, получим на средней шкале, что взаимная индук-
тивность М равна 525 мкГн/км, или 525-10~6 Г/км.
Из формулы (27) найдем, что величина продольной э. д. с. Еы в проводе связи
будет равна
Ем = 2л-50-525-10"в-600-10 = 990 В.
В действительности, как это будет показано ниже (см. § 105), величина про-
дольной э. д. с. Ем будет примерно в 2 раза меньше за счет экранирующего Дей-
ствия рельсов электрической железной дороги.
Следует иметь в виду, что значения продольных э. д. с. в прово-
дах воздушной линии связи могут достигать значительной вели-
чины. Так, если увеличить длину сближения контактного провода
и провода связи по сравнению с длиной сближения, принятой
в примере, в 4 раза, то во столько же раз возрастет и величина ин-
дуктированной продольной э. д. с. и станет равной 3960 В. Боль-
шие значения э. д. с. будут получены при увеличении тока в кон-
тактном проводе, уменьшении ширины сближения, а также в райо-
нах с меньшей проводимостью земли.
Распределение продольной э. д. с. в подверженном влиянию
проводе зависит от его состояния. Так, если провод А Б изолиро-
ван на обоих концах от земли,то продольная э. д. с. Ем в этом
проводе распределится так, как это показано на рис. 202, а.
При этом напряжение в про-
воде по отношению к земле рас-
пределится таким образом, что
в середине провода это напря-
жение будет равно нулю, а по
концам провода напряжения
и UK будут равны между
собой по абсолютной величине
и примерно равны Ем/2, но
противоположны по знаку.
При заземлении одного из ко-
а) А Б
Рис. 202. Распределение продольной
э. д. с. в изолированном и заземлен-
ном проводах, подверженных влиянию
нцов провода, например конца
провода Б (рис. 202, б), напряже-
ние этой точки провода по отно-
268
шению к земле будет равно нулю, а напряжение U„ на изолирован-
ном от земли конце А провода станет примерно равным всей ин-
дуктированной в проводе продольной э. д. с. Еы. Расчет индукти-
рованной продольной э. д. с. Е и оценку ее опасного воздействия
принято производить для случая заземления одного из концов
провода связи, автоматики или телемеханики.
§ 105. Экранирующее действие рельсов
и металлической кабельной оболочки
Протекающий по контактной сети электрической железной
дороги переменный ток индуктирует продольную э. д. с. Еы во
всех расположенных вблизи проводниках, в том числе в ходовых
рельсах самой электрической железной дороги. Значение про-
дольной э. д. с. в рельсах можно определить из формулы (27), зная
ток в контактной сети и взаимную индуктивность между контакт-
ной сетью и рельсами. Так как переходное сопротивление между
рельсами и землей сравнительно невелико, под воздействием ин-
дуктированной в рельсах э. д. с. возникает ток /р, протекающий по
цепи «рельсы-земля». Экспериментальные исследования показы-
вают, что величина индуктированного в рельсах тока /р примерно
равна половине тока /к в контактном проводе (7р = 0,5 /к) и что
направление тока в рельсах сдвинуто по отношению к току в кон-
тактном проводе на угол, близкий к 180°.
Следовательно, на находящийся вблизи от электрической же-
лезной дороги подверженный влиянию провод будут воздейство-
вать два тока, протекающие по контактному проводу и по рельсам.
Так как эти токи протекают в противоположном направлении (угол
сдвига между ними близок к 180°), то они в каждый момент вре-
мени будут создавать в подверженном влиянию проводе две э. д. с.,
также сдвинутые по отношению друг к другу примерно на 180°.
Следовательно; результирующая э. д. с. в проводе будет равна
разности э. д. с., индуктированных токами /к и 7Р, т. е. иметь
меньшее значение по сравнению с э. д. с., индуктированной, током,
протекающим по контактному проводу. В этом и заключается
экранирующее действие рельсов.
Для примерной оценки экранирующего действия рельсов поло-
жим, что протекающий по контактному проводу переменный ток
равен 1п, а ток /р, индуктированный в рельсах, — половине тока
1К и сдвинут по отношению к нему на угол 180°, а взаимное распо-
ложение контактного провода, рельсов и проводов связи соответ-
ствует рис. 203. Продольная э. д. с. £мк, индуктированная током
/к в проводе связи, В:
= (29)
где МАВ — взаимная индуктивность между контактным проводом
и проводом связи.
269
Рис. 203. Взаимное расположение-контактного
провода, провода связи и рельсов
Рис. 204 Схема и диаграмма,
поясняющие защитное дей-
ствие оболочки кабеля
Продольная э. д. с. Емр, индуктированная в том же проводе
током Zp,
Емр =
или, исходя из условия, что
/р = 0,5/к,
Еи — 0,5<1)Л4Св/к/,
(30)
где Мсв — взаимная индуктивность между рельсами и проводом
связи.
При достаточном удалении (20 м и более) провода связи от оси
пути электрической железной дороги расстояния АВ и СВ будут
практически равны. Следовательно, при прочих равных условиях
(частота влияющего тока, проводимость земли) будут равны друг
другу и взаимные индуктивности МАВ и Мсв.
Если МАВ = Мсв = М, то уравнения (29) и (30) соответст-
венно можно записать в следующем виде:
Еик = аМ1к1 (31)
и
£нр = О,5со7И/к/. (32)
Результирующая э. д. с. Ерез в проводе связи будет равна раз-
ности э. д. с. Е„к и Еыр, а коэффициент экранирующего действия
рельсов определится как отношение этой результирующей э. д. с.
к э. д. с. £мк, индуктированной током, протекающим по кон-
тактному проводу:
__ Ерез _ Еык — Емр __ , _ Емр
Р Еык Емк Емк
270
В рассматриваемом нами случае
sp = 1 — Елр/Емк = 1 — 0,5шМ1к1/шМ1к1 = 0,5.
При проведении предварительных расчетов влияния с доста-
точной для практики точностью можно принимать коэффициент
экранирующего действия рельсов sp равным 0,5. В действитель-
ности, этот коэффициент в некоторой степени зависит от проводи-
мости земли, а также от количества путей электрифицированной
железной дороги; на однопутных и двухпутных участках железных
дорог он находится в пределах 0,45—0,55, а на многопутных —
0,3—0,45. Считают также, что экранирующее действие рельсов
не зависит от частоты влияющего тока.
Следует также иметь в виду, что при расстояниях между осью
пути электрической железной дороги, меньших 20 м, коэффициент
экранирующего действия рельсов отличается от среднего значе-
ния 0,5. При приближении провода воздушной линии связи к оси
железнодорожного пути коэффициент sp возрастает (следова-
тельно, возрастает и значение Ерез, а при приближении к оси пути
подземного кабеля уменьшается). Объясняется это тем, что в пер-
вом случае расстояние АВ становится меньше расстояния СВ
(см. рис. 203), а во втором наоборот, и, следовательно, в одном
случае взаимная индуктивность МАВ становится больше Мсв,
а в другом — меньше.
Физическая сущность экранирующего действия
металлической оболочки кабеля весьма сходна
с физической сущностью экранирующего действия рельсов. Для
уяснения сущности экранирующего действия оболочки кабеля
предположим, что параллельно электрической железной дороге
переменного тока, по контактному проводу которой протекает
переменный ток /к, проложен подземный кабель связи (рис. 204, а)
с металлической оболочкой и броней, которые соединены между
собой по концам, а также в соединительных муфтах и заземлены.
Протекающий по контактному проводу ток 1К будет индукти-
ровать в жилах кабеля и в его металлической оболочке продоль-
ные э. д. с., которые при длине параллельного сближения I кабеля
с электрической железной дорогой будут равны
Еж = Еоб = ®Л4/К/, (34)
где Еж и Еоб — соответственно продольные э. д. с. в жилах ка‘
беля и в его оболочке,.В; М — взаимная индуктивность между кон-
тактным проводом и каждой жилой кабеля, а также между кон-
тактным проводом и оболочкой кабеля, Гн/км; /к — ток в контакт-
ном проводе, А; I — длина сближения, км.
Равенство э. д. с. Еж и Еоб обусловлено тем, что взаимные ин-
дуктивности между контактным проводом и жилами кабеля и
между контактным проводом и оболочкой будут равны, так как
расстояние между контактным проводом и кабелем практически
271
не бывает меньше 5—10 м, а расстояние между жилами кабеля и
его оболочкой не превышает нескольких миллиметров.
Экранирующее действие оболочки кабеля легко уяснить из век-
торной диаграммы, приведенной на рис. 204, б. На этой диаграмме
показан вектор тока 7К в контактном проводе. Индуктированные
в жилах кабеля э. д. с. Еж и в оболочке Еоб по законам индукции
будут отставать по фазе от тока 1К на угол 90°, что также показано
на векторной диаграмме.
Индуктированная в оболочке э. д. с. Еоб вызовет в цепи «обо-
лочка-земля» переменный ток 70б, значение которого (если при-
нять сопротивление заземлений оболочки равным нулю) будет
f — ________Ерб______
J6 Z°6 “ УR2o6 + (соДоб)2 ’
где 7?об — активная составляющая сопротивления оболочки ка-
беля и подключенной параллельно к оболочке брони, Ом/км;
£об — индуктивность параллельно соединенных оболочки и брони
кабеля, Гн/км.
Ток в оболочке /об будет отставать от вызвавшей его э. д. с.
Еоб на угол ф, который можно найти из выражения
tg<P
__ в»£рб
Еоб
Протекающий по оболочке ток /об по закону индукции создаст
в жилах кабеля продольную э. д. с. Еж, которую можно опреде-
лить из уравнения
Еж — ^/^ж-обЛб^’
которая будет отставать по фазе от тока /об на угол, равный 90°.
Таким образом, в жилах кабеля будут присутствовать две про-
дольные э. д. с. Еж и Е'ж и результирующая э. д. с. (см. диа-
грамму на рис. 204, б) будет равна разности вектора Еж и Еж,
а коэффициент экранирующего действия оболочки кабеля, кото-
рый принято называть идеальным коэффициентом
защитного действия (к. з. д.) оболочки, будет
soo6 = ^рез/Еж- (36)
Преобразуя формулу (36), можно получить формулу, в которой
дана зависимость к. з. д. оболочки кабеля от 7?об и Lo6 этой обо-
лочки:
Soo6= i/ww' (37)
Из рассмотрения последней формулы видно, что к. з. д. обо-
лочки будет тем лучше, чем меньше ее активное сопротивление
7?об и чем больше ее индуктивность £об.
272
До появления кабелей с алю-
миниевой оболочкой для улуч-
шения к. з. д. свинцовой обо-
лочки увеличивали ее радиаль-
ную толщину или вводили в кон-
струкцию кабеля медные прово-
локи, располагая их поверх
свинцовой оболочки и соединяя
с ней в соединительных муфтах
и в местах оконечной разделки
кабеля. Таким путем улучшали
к. з. д. оболочки за счет умень-
шения ее активного сопротивле-
ния. Вместо обычной ленточной
брони применяли броню из ма-
териалов с высокой магнитной
проницаемостью, чтобы увели-
чить индуктивность £об.
После освоения производства
кабелей с алюминиевой оболоч-
кой вопрос об улучшении к. з. д.
оболочек кабелей был легко ре-
шен, так как проводимость алю-
миния почти в 7,5 раза больше
проводимости свинца. Это об-
стоятельство позволило при про-
чих равных условиях (диаметр
оболочки, одинаковая броня)
в 3—4 раза уменьшить к. з. д.
оболочек кабелей.
Значение идеального к. з. д.
(soo6) кабелей измеряют при их
изготовлении на заводе. В рас-
четах магнитного влияния на
кабельные цепи используют оп-
ределяемый расчетом так назы-
ваемый реальный к. з. д.
(so6) кабеля, который обычно на
20—40% больше идеального, что
обусловлено сопротивлением за-
землений оболочки и брони под-
верженного влиянию кабеля.
Чем эти сопротивления заземле-
ния меньше, тем реальный
к. з. д. ближе к идеальному.
В качестве примера на
рис. 205 приведены кривые иде-
ального к. з. д. оболочки маги-
Рис. 205. Кривые коэффициента защит-
ного действия оболочки кабеля марки
МКБАБ-7Х4
Рис. 206. Кривые коэффициента защит-
ного действия сигнального кабеля с
алюминиевой оболочкой при частоте
50 Гц
273
стрального железнодорожного кабеля марки МКБАБ-7Х4Х 1,2 +
-|-6х0,9, а на рис. 206 — для сигнального кабеля с алюми-
ниевой оболочкой без брони марки СБПАШп (кривая 1) и
марки СБПАБШп с броней (кривая 2).
Для магистрального кабеля, кроме кривой к. з. д. для частоты
50 Гц (см. рис. 205), используемой при расчете опасного магнит-
ного влияния, даны кривые к. з. д. на частотах гармонических со-
ставляющих тягового тока, используемые при расчете мешающих
влияний в телефонных кабельных цепях тональной частоты.
Из кривых рис. 205 следует, что к. з. д. оболочки для какой-
либо частоты тока не постоянен по своей величине, а зависит от на-
веденной в этой оболочке э. д. с. Еоб. Такая зависимость к. з. д.
наблюдается у кабелей со стальной броней, магнитная проницае-
мость которой зависит от величины протекающего по ней тока /об,
пропорционального наведенной в броне э. д. с. £об.
С ростом Еоб растет ток в оболочке и увеличивается магнитная
проницаемость стальной брони, что вызывает увеличение внутрен-
ней индуктивности брони, а следовательно, и увеличение £об,
входящей в знаменатель формулы (37), определяющей значения
к. з. д. оболочки. Увеличение £о5 приводит к улучшению к. з. д.
оболочки.
У кабеля с алюминиевой оболочкой без брони (см. кривую
1 на рис. 206) такая зависимость к. з. д. оболочки от наведенной
в ней продольной э. д. с. £об отсутствует.
Таким образом, если рельсы снижают опасное напряжение
при частоте влияющего тока 50 Гц примерно в 2 раза (sp = 0,5), то
в жилах кабеля марки МКБАБ-7Х4 в зависимости от величины
наведенной в оболочке э. д. с. опасное напряжение может быть
снижено в 6,5—18 раз (soo6 = 0,15-?-0,055). Сигнальный кабель
марки СБПАБШп может снизить опасное напряжение примерно
в 4—10 раз, а марки СБПАШ„ — только в 2,5 раза.
При расчете опасных влияний в цепях воздушных линий связи,
автоматики и телемеханики, находящихся в зоне влияния электри-
ческих железных дорог переменного тока, в расчетную формулу
следует вводить коэффициент экранирующего действия рельсов.
В этом случае расчетная формула для £м (В) будет
£м = a>/WZ/sp, (38)
где sp — коэффициент экранирующего действия рельсов.
Если вдоль электрифицированной железной дороги проложен
кабель связи, то при расчете опасного влияния в его жилах следует
учитывать как коэффициент экранирующего действия рельсов sp,
так и коэффициент защитного действия оболочки кабеля s06 и опре-
делять опасное влияние (В), пользуясь следующей формулой:
£м = coMZ/spso6. (39)
Пример 6. Определить значение продольной э. д. с. £м в жилах кабеля связи
МКБАБ-14Х4Х 1,2+6x0,9, если ток I частотой / = 50 Гц в контактном проводе
274
равен 600 А, длина сближения I = 20 км, коэффициент экранирующего действиия
рельсов sp = 0,5, а взаимная индуктивность между контактным проводом и жи-
лой (оболочкой) кабеля М равна 510 10-6 Гн/км. Коэффициент защитного действия
оболочки кабеля взять из кривых рис. 206.
Для определения к. з. д. оболочки кабеля найдем предварительно значение
продольной э. д. с. £об, для чего воспользуемся формулой (38), так как э. д. с.,
наведенная в оболочке, будет равна э. д. с. в проводе воздушной линии:
£ой = coM/Zsp = 2Л-50-510-10-6-600-20-0,5 =960 В.
Далее, чтобы воспользоваться кривыми рис. 206, определим продольную
э. д. с. Е'об, наведенную в 1 км оболочки кабеля:
Еоб = Ecdl = 960/20 = 48 В/км.
Из кривых найдем, что при Е'о6 = 48 В/км и частоте влияющего тока / =
= 50 Гц к. з. д. оболочки будет равен 0,087. Для упрощения положим, что sO6 =
= SOO6-
Тогда величина продольной э. д. с. Ем в жилах кабеля из формулы (39) будет
Ем =co/W//spso6 = 2n-50-510 10-6-600-20-0,5-0,087 = 83,2 В,
т. е. замена воздушной линии кабелем марки МКБАБ-7Х4Х 1,2-|-бХ0,9 позво-
лила уменьшить величину продольной э. д. с. более чем в 11 раз.
§ 106. Понятие об электрическом влиянии
и способе его расчета
Для выяснения физической сущности электрического влияния
рассмотрим систему из двух параллельно идущих проводников —
влияющего провода 1 (рис. 207), находящегося по отношению
к земле под переменным напряжением U, и изолированного от
земли подверженного влиянию провода А. Переменное напряжение
создает вокруг провода 7 переменное электрическое поле, силовые
линии которого будут пересекать провод А.
По закону электрической индукции в проводе А по отношению
к земле будет индуктироваться потенциал (7ЭВ, значение которого
с достаточной для практики точностью определяется выраже-
нием
(7Э = Т/С1А/СА0, (40)
где U — линейное напряжение
во влияющем проводе, В; С1А —
электрическая емкость между
проводами 1 и А, Ф/км; САо —
то же между проводом Л и землей.
Если за провод, находящий-
ся под потенциалом (7Э, возь-
мется человек, стоящий на зем-
ле, то через тело человека прой-
дет ток гэ(А), величину которого
можно определить из выражения
гэ = ®С1А1//, (41)
275
где ® = 2л/ — круговая частота влияющего тока; I — длина под-
верженного влиянию провода, км.
Обычно расчет опасных напряжений и токов в цепях автома-
тики, телемеханики и связи, подвешенных на воздушных линиях,
производят по преобразованным с некоторыми допущениями
формулам (40) и (41). В результате этих преобразований дана за-
висимость опасных напряжений, и токов, обусловленных электри-
ческим влиянием, от напряжения U во влияющем проводе, высоты
подвески b влияющего провода (см. рис. 207), высоты подвески с
провода, подверженного влиянию, и расстояния а между этими
проводами. При преобразовании формул также учтено, что обычно
человек касается провода, являющегося одним из проводов двух-
проводной телефонной цепи, и что эта цепь находится в пучке
других проводов, подвешенных на воздушной линии, причем
часть из этих проводов может быть заземлена (однопроводные
телеграфные цепи, цепи дистанционного питания), и они оказы-
вают экранирующее действие, снижая величину опасного влияния.
После преобразования формулы (40) и (41) примут следующий
вид:
= „.+% + с. 4 <->2)
i = k±u -4-г • -.-ПГ! , 1 о-3, (43)
э 1 п -р 4 а2 + Ь2 -ф с2 ' '
где U — напряжение во влияющем проводе, В; b — высота под-
веса влияющего провода, м; с — высота подвеса провода, подвер-
женного влиянию, м; а — расстояние между влияющей линией и
линией, подверженной влиянию, м; 1Э — длина параллельного
сближения линий, км; I — длина провода, подверженного влия-
нию, км; kr и k2 — коэффициенты: для однопутной электрифици-
рованной железной дороги kr = 2,3 и k2 = 0,4, а для двухпутной—
kr = 3,6 и k2 = 0,6.
Пример 7. Определить опасное напряжение и ток в подверженном влиянию
проводе двухпроводной телефонной цепи, подвешенной на линии связи, проходя-
щей параллельно однопутной электрифицированной железной дороге. Напряже-
ние в контактном проводе U = 27,5 кВ, высота подвеса контактного провода b —
= 6,9 м, средняя высота подвеса проводов двухпроводной телефонной цепи
с= 4,5 м, ширина сближения а = 20 м, длина сближения равна длине цепи
связи 1Э = 2 км, заземленные провода на линии связи отсутствуют (п = 0).
Найдем потенциал в проводе связи по отношению к земле из формулы (42):
hr* 7 fi Qi4 О
-^ + Й+С2-Г = (М-27.5-103 202 4- 6,92-|-4,52 4 = 730 В>
а ток через тело человека, стоящего на земле и коснувшегося провода связи,
из формулы (43):
_ ь U . bcl3 -10 3 — „ 3-27 5 • 103 2 у
3 klU «4-4 а24-624-с2 2,3 27,5 10 0_|_4Х
6,9-4,5-2-IO’3 . „ .
Х 202 + 6,92 4- 4,52 4,2 М ‘
276
Как видно из примера, опасные
напряжения и токи при малой ширине
сближения (10—30 м) имеют весьма
ощутимые значения и, как это будет
видно ниже, значительно превышают
установленные нормами величины.
На рис. 208 даны кривые
зависимости потенциала в под-
верженном влиянию изолиро-
ванном от земли проводе от ши-
рины сближения его с однопут-
ной (кривая /) и двухпутной
(кривая 2) электрифицирован-
ной железной дорогой перемен-
ного тока с напряжением в кон-
тактном проводе 27,5 кВ. Из
анализа этих кривых видно,
что потенциал в проводе, под-
верженном влиянию, может до-
стигать при небольшой ширине
сближения весьма больших
величин, но резко уменьшается
ния. Исходя из установленных
влиянием можно не считаться, если на однопутных железных доро-
гах ширина сближения больше 90 м, а на двухпутных — больше
120 м.
Рис. 208. Кривые зависимости электри-
ческого потенциала в проводе от рас-
стояния между этим проводом и кон-
тактной сетью
с увеличением ширины сближе-
норм с опасным электрическим
§ 107. Понятие о гальваническом влиянии
и способе его расчета
Гальваническое влияние на однопроводные цепи, использую-
щие землю в качестве обратного провода, обусловлено токами,
возникающими в земле от различных источников. Одним из источ-
ников этих токов являются электрические железные дороги по-
стоянного и переменного токов, у которых обратный ток возвра-
щается частично по рельсам и частично по земле. Протекающие
в земле блуждающие токи создают в различных точках земли раз-
ные потенциалы. Если рабочие заземления однопроводных цепей
(телеграфных, цепей дистанционного питания по системе «провод-
земля») находятся в зоне блуждающих токов, то под действием
разности потенциалов в этих цепях возникнут токи гальваниче-
ского влияния.
Напряжение Ur (разность потенциалов) опасного гальваниче-
ского влияния в однопроводной цепи (рис. 209), рабочие заземлё-
ния которой 1 и 2 расположены в зоне блуждающих токов электри-
ческой железной дороги, можно определить из формулы
(7Г = J7rl — 67г2,
(44)
277
Рис. 209. Схема, поясняющая гальва-
ническое влияние
граммами, составленными
зочного тока 1000 А, для
где UrJ—потенциал земли в точ-
ке 1 с координатами хг и уг от-
носительно заземления тяговой
подстанции ТП, В; С/г2 — то
же в точке 2 с координатами
х2 и у2, В.
Вычисление потенциалов ил
и (7г2 представляет значитель-
ные трудности и на практике
для этой цели пользуются диа-
формулам для нагру-
учетом
по расчетным
различных координат х, у с
проводимости земли.
В качестве примера на рис. 210 приведена одна из таких диа-
грамм для нагрузочного тока 1000 А и проводимости земли равной
1 -1(Г3 См/м. Способ пользования такой диаграммой виден из сле-
дующего примера.
Пример 8. Определить разность потенциалов Ur в однопроводной цепи связи,
одно из заземлений которой имеет координаты по отношению к заземлению тяго-
вой подстанции хг = 250 м и ух = 10 м, а другое — координаты х2 ~ 2500 м
и у2 = 500 м.
Из кривых рис. 210 находим, что потенциал (7Г1 земли с координатами хг =
= 250 м и уг = Юм равен 130 В. Из тех же кривых потенциал t/r2 земли в точке
с координатами х2 = 2500 м и у2 — 500 м равен 38 В; следовательно,
Сг = СГ1 — Ur2 = 130—38 = 92 В.
Если значение нагрузочного тока отличается от 1000 А, то при
той же проводимости земли можно также пользоваться кривыми
разности потенциалов в однопроводнои
цепи при гальваническом влиянии
рис. 210, определяя Сг для дру-
гих значений тока путем про-
порционального пересчета. При
других значениях проводимости
земли пользуются аналогичны-
ми диаграммами, построенными
для этих проводимостей земли.
Если заземления однопро-
водной цепи отстоят от тяговой
подстанции на расстоянии, пре-
вышающем 3 км (хг и х2>3 км),
то потенциалы земли опреде-
ляют не от нагрузочного тока
тяговой подстанции, а от тока
одного электровоза при одно-
путной дороге и от тока двух
электровозов — при двухпутной
в предположении, что электро-
возы проходят мимо заземления.
278
§ 108. Мешающие влияния линий электропередачи
и тяговых сетей электрических железных дорог
Мешающее влияние линий электропередачи и тяговых сетей
электрических железных дорог обусловлены наличием в кривых
напряжения и тока этих линий гармонических составляющих,
свидетельствующих о несинусоидальной форме этих кривых. В ли-
ниях электропередачи гармонические составляющие возникают
из-за зубчатого строения ротора генераторов переменного тока,
нелинейной зависимости магнитодвижущей силы в трансформато-
рах и магнитного потока в них и главным образом в тех случаях,
когда линии электропередачи питают установки с выпрямителями
(электротяговые подстанции постоянного тока и трамвайные под-
станции, мощные радиостанции, электроплавильные печи и т. п.).
Особенно велико содержание гармоник напряжения и тока в тяго-
вых сетях электрических железных дорог. На электрических же-
лезных дорогах переменного тока гармоники в тяговой сети возни-
кают за счет преобразования на электровозах однофазного пере-
менного тока в постоянный ток при помощи установленных на
электровозах выпрямителей. На электрических железных дорогах
постоянного тока напряжение подается в тяговую сеть от установ-
ленных на тяговых подстанциях шестифазных выпрямителей,
преобразующих трехфазный переменный ток в постоянный, при
этом кривая выпрямленного напряжения, кроме постоянной со-
ставляющей, содержит большое количество различных гармониче-
ских составляющих напряжения, проникающих в тяговую сеть.
В тяговой сети электрических железных дорог однофазного
переменного гока, кроме тока основной частоты 50 Гц, присутст-
вуют нечетные гармоники тока, кратные основной частоте, т. е.
гармоники с частотами 150, 250, 350, 450, 650, 750 Гц и т. д.
В тяговой сети электрических железных дорог постоянного
тока есть гармоники напряжения, кратные частоте 300 Гц, обуслов-
ленные схемой шестифазного выпрямления, т. е. гармоники с ча-
стотами 300, 600, 900, 1200 Гц и т. д. Если же трехфазная сеть, пи-
тающая выпрямительные устройства тяговой подстанции, несим-
метрична, то, кроме гармоник, кратных частоте 300 Гц, возникают
гармоники напряжения, кратные частоте 100 Гц, т. е. гармоники
100, 200, 400, 500, 700 Гц и т. д.
В последние годы на электрифицированных железных дорогах
постоянного тока находит применение электроподвижной состав
с импульсным тиристорным регулированием скорости движения
поезда. Такое регулирование создает в тяговой сети дополнитель-
ный источник влияния в виде гармонических составляющих в по-
лосе подтональных и тональных частот.
Чем ниже частота гармоник влияющего тока, тем, как правило,
больше их амплитуда. В качестве примера на рис. 211 показаны
величины гармоник тока в контактной сети, создаваемые электро-
возом переменного тока, потребляющим от тяговой подстанции
279
Рис. 211. Диаграмма содержания гар-
моник в кривой тока электровоза пере-
менного тока
Рис. 212. Схема, поясняющая возник-
новение мешающих напряжений в
двухпроводной телефонной цепи
Рис. 213. Частотная зависимость коэф-
фициентов чувствительности телефон-
ных цепей к помехам
рабочий ток 150 А. Из рис. 211
видно, что, например, амплиту-
да гармоники № 3 тока с ча-
стотой 150 Гц составляет 36,8 А,
т. е. 24,5% рабочего тока,
гармоника № 11 с частотой
550 Гц— 1,93 А, т. е. 1,3%,
и т. д.
Если воздушные или кабель-
ные линии связи находятся
в зоне влияния линий электро-
передачи или электрических
железных дорог, то присутст-
вующие во влияющей линии
гармоники напряжения и тока
будут индуктировать в цепях
связи напряжения. Эти напря-
жения с частотой, соответству-
ющей частотам, передаваемым
по цепям связи полезных сигна-
лов, будут создавать помехи,
которые при известных усло-
виях могут нарушать нормаль-
ную работу телеграфной и теле-
фонной связей.
На работу однопроводных
телеграфных цепей могут оказы-
вать влияние напряжения и
токи основной частоты влия-
ющих линий (50 Гц), а также
гармонические составляющие
частотой 100—150 Гц. Помехи
в телефонных цепях тональной
частоты в основном определя-
ются гармоническими составля-
ющими напряжений с частота-
ми от 300 до 3400 Гц, а в кана-
лах высокочастотного телефони-
рования гармоническими соста-
вляющими — с частотой 6 кГц
и более.
Гармоники тягового тока мо-
гут оказывать мешающее влия-
ние и на устройства железно-
дорожной автоматики и теле-
механики. На работу этих уст-
ройств в основном влияют гар-
моники низшего порядка (50,
280
100, 150, 200, 250 и 300 Гц). Устройства диспетчерской цен-
трализации (ДЦ) диспетчерского контроля (ДК) подвержены
влиянию гармонических составляющих 300—3000 Гц, так как ра-
ботают в полосе тональных частот.
Рассмотрим механизм возникновения мешающих напряжений
в двухпроводной телефонной цеНи тональной частоты, обусловлен-
ных магнитным влиянием гармонических составляющих тока, про-
текающего во влияющей линии. Для этого возьмем двухпроводную
телефонную цепь из проводов а и б (рис. 212) с включенными на ее
концах линейными трансформаторами, во вторичную обмотку
которых включены телефонные аппараты. Предположим, что теле-
фонная цепь имеет сближение с контактным проводом, по которому
протекает переменный ток, содержащий гармонические составля-
ющие тока и в том числе /г-ю гармонику тока /к; ток 1К по законам
магнитной индукции наведет в проводах аиб телефонной цепи про-
дольные э. д. с. £ia и Е1б, которые могут быть определены из вы-
ражения (39).
Без какой-либо погрешности можно принять, что э. д. с. Е1а и
£i6 одинаковы по абсолютной величине и по направлению, так как
расстояние между проводами двухпроводной цепи, особенно в ка-
беле связи по сравнению с шириной сближения, очень мало, и
следовательно, взаимные индуктивности между контактным про-
водом и проводами аиб двухпроводной цепи равны (Mla = Л41б).
Индуктированные э. д. с. £1а и £1б вызовут соответственно
в цепях «провод a-земля» и «провод б-земля» токи ia и t6, которые
можно определить из уравнений:
г'а = ^1а/^а и f6 =
где Йа и 2б — полные сопротивления цепей «провод a-земля» и
«провод б-земля».
Сопротивления Za и Z6 не будут равны друг другу вследствие
неоднородности: неодинаковые емкости проводов а и б по отноше-
нию к земле, а у жил кабелей по отношению к оболочке; неодина-
ковые индуктивности и сопротивления проводов, различные вели-
чины утечек. Из-за неравенства сопротивлений Za и Z6 не будут
равны по величине и фазе токи ia и i6, а следовательно, и напря-
жения Ula и t/X6 по отношению к земле на концах проводов аиб.
Под воздействием разности напряжений в первичной (линейной)
обмотке трансформатора будет протекать ток, который создаст во
вторичной обмотке трансформатора, а значит и на зажимах теле-
фонного аппарата мешающее напряжение Umk с частотой, равной
частоте гармоники влияющего тока Ik.
При коэффициенте трансформации трансформатора, равном
единице, и при согласованном входном сопротивлении телефонного
аппарата с волновым сопротивлением двухпроводной цепи это ме-
щающее напряжение будет
(45)
281
Из анализа формулы (45) видно, что мешающее напряжение
в двухпроводной цепи тем меньше, чем меньше разность напряже-
ний t/la — U16, т. е. чем меньше асимметрия проводов а и б двух-
проводной цепи по отношению к земле. Симметриюпроводов
двухпроводной телефонной цепи по отношению к земле при-
нято характеризовать так называемым коэффициентом
чувствительност и т] телефонных цепей к помехам, кото-
рый численно равен отношению модулей двух напряжений иш и t/a:
(“)
где иш — мешающее напряжение в двухпроводной телефонной
цепи, измеренное на зажимах включенного в эту цепь телефонного
аппарата (см. рис. 212), входное сопротивление которого согласо-
вано с волновым сопротивлением цепи: Ua — напряжение в прово-
дах двухпроводной цепи по отношению к земле, измеренное между
средней точкой линейной обмотки включенного в цепь линейного
трансформатора и землей Ua = Ula + ^1б .
В качестве примера на рис. 213 приведена частотная зависи-
мость коэффициентов чувствительности для подвешенных на тра-
версах воздушной линии телефонных цепей из стальных проводов
(кривая /), для цепей с проводами из цветного металла (кривая 2)
и для кабельных цепей (кривая 3) кабелей дальней связи. Эти
кривые получены опытным путем в результате большого количества
измерений различного рода цепей.
Таким образом, рассчитав напряжения Uak в проводах двух-
проводной телефонной цепи по отношению к земле, индуктирован-
ного /г-й гармоникой тока линии электропередачи или контактной
сети, и зная значение коэффициента чувствительности т]й этой цепи
на частоте этой гармоники, можно определить мешающее напряже-
ние иш1г на зажимах телефонных аппаратов, включенных в эту
цепь, обусловленную влиянием тока /г-й гармоники:
= (47)
При этом мешающее напряжение будет тем меньше, чем меньше
коэффициент чувствительности данной двухпроводной цепи, т. е.
чем она симметричнее. При наличии во влияющей линии п гармо-
ник тока на зажимах телефонных аппаратов, включенных в под-
верженную влиянию двухпроводную цепь, возникнут мешающие
напряжения ([/шь Um2, ..., Umk, ..., Um („_b, Umn), индукти-
рованные соответствующими гармониками влияющего тока.
При оценке результирующего мешающего влияния этих на-
пряжений на ухо человека, говорящего по телефону, необходимо
учитывать, что протекающие через телефон токи одинаковой ам-
плитуды, но различных частот по-разному воспринимаются чело-
веческим ухом. Наибольшую чувствительность человеческое ухо
имеет к частотам от 800 до 1200 Гц, частоты ниже 800 и выше
282
1200 Гц воспринимаются ухом
хуже. Для характеристики аку-
стического воздействия токов
различных частот на систему
«телефон-ухо» введен коэффи-
циент акустического воздейст-
вия р. Этот коэффициент пред-
ставляет собой отношение аку-
стического воздействия на ухо
человека тока в телефоне часто-
той f к акустическому воздейст-
вию тока такой же силы часто-
той 800 Гц, принятому за еди-
ницу. Значения коэффициента р
для частот от 50 до 3500 Гц
характеризуются полученной
экспериментальным путем кри-
вой, приведенной на рис. 214.
Из этой кривой видно, что наи-
большее влияние на систему
«телефон-ухо» оказывают токи
Рис. 214. Кривая относительного ме-
шающего воздействия гармоник на си-
стему «телефон-ухо»
частотой 1000 Гц; влияние токов частотой 150 Гц в 30 раз
меньше влияния тока частотой 800 Гц, токов частотой 3500 Гц
в 3 раза, а влияние тока основной частоты 50 Гц практически
отсутствует.
Результирующее мешающее действие индуктированного на-
пряжения, состоящего из п гармоник с учетом коэффициента зву-
кового воздействия напряжения каждой гармоники на систему
«телефон-ухо» определяют, используя закон квадратичного сло-
жения напряжений:
£(^)2, (48)
* &=1
где Uk — эффективное значение напряжения k-й гармоники;
pk — коэффициент акустического воздействия k-й гармоники; п —
число гармоник.
Как видно из формулы (48), напряжение каждой гармоники
приводится к напряжению частотой 800 Гц путем умножения на
коэффициент pk, а затем все приведенные напряжения сумми-
руются по квадратичному закону.
Полученное таким путем результирующее мешающее напря-
жение называют псофометрическим напряже-
ние м (от греческого слова псофос—шум) или напряжением
шума. Таким образом, напряжение шума — это такое напря-
жение частотой 800 Гц, которое, действуя на зажимах телефона
вместо индуктированных напряжений с различными частотами,
оказывает одинаковое с ними мешающее действие на телефонную
передачу.
283
Рис. 215. Схема к расчету мешающего
влияния:
/ — контактная сеть; 2 — двухпроводная
телефонная цепь
Напряжение шума в теле-
фонных цепях тональной ча-
стоты рассчитывают двумя ме-
тодами: по гармоническим со-
ставляющим влияющего напря-
жения или тока и по псофоме-
трическому их значению.
При первом методе (более
точном) на каждой гармонике
влияющего тока Ik необходимо
определить напряжение Uak по
отношению к земле в проводах
двухпроводной телефонной цепи. При этом в расчетные формулы
для каждой гармоники следует подставлять значения ®/г, Mk,
Pk> sk> соответствующие частоте fk. Затем на каждой гармонике
тока необходимо определить мешающее напряжение Umk в двух-
проводной цепи по формуле (47) и после этого рассчитать напря-
жение шума Um в двухпроводной цепи, приведенное к напряжению
частотой 800 Гц, воспользовавшись формулой (48).
Значительно проще, но с меньшей точностью можно определить
напряжение шума в двухпроводной телефонной цепи по второму
методу расчета. Здесь напряжение во влияющей линии заменяют
эквивалентным по мешающему воздействию псофометрическим
напряжением Unc$ частотой 800 Гц и все последующие расчеты
величины напряжения шума в телефонной цепи ведут на этой ча-
стоте. Этот метод расчета (упрощенный) применяют при определе-
нии мешающих напряжений, индуктируемых в телефонных цепях
тональной частоты тяговой сетью электрических железных дорог
постоянного тока и линиями электропередачи.
Расчет напряжения шума в телефонных цепях тональной ча-
стоты при влиянии тяговой сети переменного тока проводят по
всем гармоническим составляющим влияющего тока или прибли-
женной по одной частоте, называемой определяющей, которая
обычно находится в пределах от 15 до 41 гармоники тягового тока
(750—2050 Гц). Эту частоту определяют расчетом в зависимости от
типа трансформаторов, питающих тяговую сеть, и от параметров
линии электропередачи, питающей эти трансформаторы, а также
от параметров тяговой сети.
Для уяснения понятия о методике расчета напряжения шума
рассмотрим порядок его расчета по упрощенному методу примени-
тельно к случаю влияния тяговой сети постоянного тока на двух-
проводную телефонную цепь тональной частоты воздушной линии
связи. Для простоты длину I телефонной цепи возьмем равной
расстоянию 1Э (рис. 215) между соседними тяговыми подстанциями
ТП1 и ТП2. Далее положим, что псофометрическое напряжение
в контактной сети, представляющее собой разность напряжений
^ысф и С^гпсф, выдаваемых в контактную сеть тяговыми под-
станциями ТП1 и ТП2, равно Д£/ПСф- Примем, что входное сопро-
284
тивление цепи «контактная сеть-рельсы-земля» на частоте 800 Гц
равно ZTC, взаимная индуктивность между контактной сетью и
каждым из проводов телефонной цепи на этой же частоте равна М,
коэффициент экранирующего действия рельсов sp, а коэффициент
чувствительности телефонной цепи к помехам — т].
При принятых условиях напряжение шума (мВ) в двухпро-
водной телефонной цепи с достаточной для практики точностью
можно определить из следующего выражения:
иш = юз, (49)
где со = 2л/ = 2л-800 = 5000 рад/с; М — взаимная индуктив-
ность между контактной сетью и проводом связи, Гн/км; AU —
псофометрическое влияющее напряжение в контактной сети, В;
1Э — длина сближения цепи связи с контактной сетью, км; sp —
коэффициент экранирующего действия рельсов; ZTC — входное
сопротивление цепи «контактный провод-рельсы», Ом; т] — коэф-
фициент чувствительности телефонной цепи.
Значения М, sp и ZTC в формуле (49) должны соответствовать
частоте 800 Гц.
Пример 9. Определить напряжение шума в двухпроводной телефонной цепи
из стальных проводов, имеющей сближение с контактной сетью электрической
железной дороги постоянного тока (см. рис. 215). Длина сближения 1Э = 18 км,
а ширина а = 20 м. Псофометрическое влияющее напряжение в контактной сети
AL/ = 2 В, входное сопротивление цепи «контактная сеть-рельсы» ZTC = 120 Ом,
проводимость земли а = 25 ДО-3 См/м и коэффициент экранирующего действия
рельсов зр = 0,5.
Из формулы (28) определим взаимную индуктивность между контактной сетью
и каждым из проводов телефонной цепи на частоте f = 800 Гц:
М-|0-‘1"|1+-Дг|°10'‘1П|1+ 20.-25-10~a-S00 |°
= IO’4 In 76 = 435- IO’6 Гн/км.
Из кривых рис. 213 найдем, что коэффициент чувствительности телефонной
цепи к помехам для цепи из стальных проводов на частоте 800 Гц равен 5-10~3.
Напряжение шума в телефонной цепи из формулы (49) будет
,, ®А4 АШэЗрТ] 1П, 5000-435-10~в-2-18-0,5-5-10~3-103 „ оп „
=-----2Z^ 10 ------------------Г120------------ = °’82 МВ-
Следует иметь в виду, что при длине цепи связи /, большей расстояния 13
между тяговыми подстанциями, пользоваться формулой (49) нельзя. В этом
случае в формулу необходимо вводить гиперболические функции, значительно
усложняющие ее структуру.
Если цепь связи имеет сближение с несколькими влияющими участками кон-
тактной сети (/э1, /Э2’ *эз, ••)> то напряжение шума в этой цепи определяют от
каждого влияющего участка отдельно и полученные напряжения <7Ш1» Дшг-
ДШз ••• приводят к началу или концу цепи, а затем складывают по квадратич-
ному закону. При наличии в цепи связи промежуточных усилителей напряжение
шума в этой цепи рассчитывают отдельно для каждого усилительного участка,
а результирующее напряжение шума в начале или конце цепи определяют так же,
складывая эти напряжения по квадратичному закону.
285
§ 109. Нормы опасных и мешающих напряжений и токов
Опасные и мешающие напряжения и токи в цепях автоматики,
телемеханики и связи, обусловленные влиянием линий электро-
передачи и контактных сетей электрических железных дорог, не
должны превышать установленных норм.
Нормы опасных влияний. Эти нормы установ-
лены с таким расчетом, чтобы была гарантирована безопасность
лиц, обслуживающих устройства автоматики, телемеханики и
связи и пользующихся ими, а также чтобы исключалась возмож-
ность повреждения устройств автоматики, телемеханики и связи
(пробой изоляции жил кабелей, повреждения аппаратуры, вклю-
ченной в цепи воздушных и кабельных линий).
Различают нормы опасных влияний при аварийных режимах
работы линий электропередачи и контактных сетей электрических
железных дорог однофазного переменного тока (короткие замыка-
ния одной из фаз трехфазной линии на землю или контактного
провода на землю или на рельсы) и нормы опасных влияний при
вынужденном режиме работы контактной сети электрических
железных дорог однофазного тока. При этом вынужденным режи-
мом работы контактной сети считают такой режим, при котором од-
на из электротяговых подстанций временно выключена, и нагрузку
выключенной подстанции на это время воспринимают одна или
две смежные с ней подстанции.
В соответствии с установленными нормами индуктированное
напряжение в проводе (жиле кабеля) связи по отношению к земле
при условии его (ее) заземлении на противоположном конце, обус-
ловленное магнитным влиянием тяговой сети электрических
железных дорог однофазного переменного тока, не должно пре-
вышать величин, приведенных в табл. 26.
Таблица 26
Внд линии связи Напряжение, В, в режиме
вынужден- ном короткого замыкания
Воздушная:
с деревянными опорами, 2000 при t « 0,15 с
в том числе и с железобетонны- 60 1500 » t « 0,3 с
ми приставками 1000 » 1 <0,6 с
с железобетонными или метал- 320 » /«0,15с
лическими опорами 240 » t « 0,3 с
Кабельная 36
магистральной междугородной 160 » t « 0,6 с
и местной связи
Примечание, t — время отключения контактной сети при коротком замы-
кании.
286
Приведенные в табл. 25 нормы распространяются и на линии
электропередач; при этом нормы, приведенные для вынужденного
режима, следует относить к нормальному режиму работы несимме-
тричных линий электропередачи, работающих по системе «два
провода-земля». Исключение составляет только допустимая вели-
чина индуктированного напряжения в жилах кабелей связи при
коротком замыкании на землю одной из фаз линии электропере-
дачи с заземленной нейтралью, так как в отличие от рекомендаций
табл. 25 это напряжение в жилах кабелей связи не должно пре-
вышать испытательного напряжения жил по отношению к метал-
лической оболочке кабеля.
Если величина напряжения в проводах (жилах кабелей) линий
связи не превышает норм, приведенных в табл. 25, то на этих ли-
ниях нет необходимости в применении специальных мер защиты,
а эксплуатацию таких линий и проведение ремонтных работ на
них можно проводить обычным порядком, так как установленные
нормами напряжения неопасны для лиц, обслуживающих устрой-
ства связи и пользующихся этими устройствами.
Однако выполнить эти нормы можно только в том случае, когда'
линии связи достаточно удалены от электрической железной до-
роги или длина сближения цепей связи с контактной сетью не
превышает 1—2 км (цепи местной связи на станциях). При про-
кладке магистральных кабелей связи в непосредственной близости
от электрифицированной железной дороги (в полосе отвода) вы-
полнение норм, приведенных в табл. 25, как правило, не представ-
ляется возможным даже при использовании кабелей с оболочкой,
имеющей высокие экранирующие свойства (см. пример 6). Для
таких кабелей связи нормами допускаются большие величины
индуктированных напряжений в жилах по отношению к земле при
вынужденном режиме работы контактной сети (t/pa6) и при корот-
ком замыкании контактного провода на рельсы или землю (60%
испытательного напряжения кабеля), причем Upa6 — допускаемое
рабочее напряжение между жилами цепей кабеля, равное макси-
мально допустимому напряжению дистанционного питания, вели-
чина которого указывается заводом в Технических условиях на
кабель.
Однако на таких кабельных линиях включение аппаратуры
оконечных и промежуточных пунктов в кабельные цепи осущест-
вляют через изолирующие трансформаторы, а обслуживание и
ремонт кабеля производят с соблюдением мер предосторожности,
изложенных в § 102.
Опасное напряжение между проводом (жилой) в линейных ка-
бельных цепях автоблокировки, релейной полуавтоматической
блокировки, электрожезловой системы и станционных устройств
СЦБ при вынужденном режиме работы электротяги не должно
быть выше 250 В. При коротком замыкании тяговой сети опасное
напряжение в жилах кабелей станционных устройств не должно
превышать 2000 В. На линейные цепи устройств диспетчерского
287
контроля и цепи для передачи сигналов управления и контроля
в устройствах диспетчерской централизации распространяются
нормы опасного напряжения, установленные для цепей связи.
Кроме норм опасных напряжений, обусловленных магнитным
влиянием, установлены нормы опасных напряжений и токов в це-
пях воздушных линий связи при электрическом влиянии. Так,
разрядный ток через тело человека, стоящего на земле и коснув-
шегося одного из проводов двухпроводной цепи связи, имеющей
сближение с электрической железной дорогой переменного тока,
при вынужденном режиме ее работы не должен превышать 2 мА.
При заземлении одной из фаз линии электропередачи с изолиро-
ванной нейтралью разрядный ток через тело человека, коснув-
шегося провода связи, не должен превышать 10 мА. Норма 2 мА
установлена из того, что монтер может работать на воздушной
линии при такой величине тока, не испытывая неприятных ощу-
щений. При токе 10 мА работающий на воздушной линии связи
может самостоятельно, без посторонней помощи оторвать руки от
провода, которого он касался в момент замыкания одного из про-
водов линии электропередачи на землю.
Обусловленный электрическим влиянием потенциал в прово-
дах воздушной линии связи при вынужденном режиме работы
электротяги или заземлении фазы линии электропередачи с изоли-
рованной нейтралью не должен превышать 0,75 Up — эффектив-
ного напряжения зажигания установленных на проводе разрядни-
ков и 0,5t/HCI1 — испытательного напряжения вводных устройств
включенной аппаратуры.
Нормы мешающих влияний. Экспериментально установлено,
что качество телефонной передачи по цепям дальней связи будет
достаточно удовлетворительным, если напряжение шума, измерен-
ное в точке цепи с относительным уровнем полезного сигнала, рав-
ном — 6,95 дБ (—0,8 Нп), не превышает 2,5 мВ. Эта величина
напряжения шума и принята в качестве нормы.
Следует иметь в виду, что напряжение шума в телефонной цепи
возникает в результате воздействия нескольких источников помех.
Такими источниками являются термические шумы усилительных
элементов промежуточных и оконечных усилителей, источники
питания телефонной аппаратуры, соседние телефонные и телеграф-
ные цепи, идущие в одном кабеле с рассматриваемой телефонной
цепью или подвешенные на общих с ней опорах воздушной линии,
линии электропередачи, принадлежащие МПС (высоковольтная
цепь автоблокировки, линии продольного энергоснабжения) и
другим ведомствам и контактные сети электрических железных
дорог.
Очевидно, что общая норма напряжения шума должна быть раз-
делена между всеми источниками помех с учетом квадратичного
сложения напряжений шума от различных источников. Услови-
лись, что напряжение шума, создаваемого в телефонных цепях
внешними источниками помех, к которым отнесли контактные
288
сети электрических железных дорог и линии электропередачи
всех ведомств, не должно превышать 2,1 мВ. На долю внутренних
источников помех (соседние телефонные и телеграфные цепи, источ-
ники питания телефонной аппаратуры, термические шумы ламп
в усилителях и т. п.) с учетом квадратичного сложения мешающих
напряжений оставили напряжение шума, равное 1,35 мВ. Нетрудно
видеть, что при квадратичном сложении этих напряжений резуль-
тирующее напряжение шума в телефонной цепи не будет превы-
шать установленной нормы, так как |/2,12 + 1,352 = 2,5 мВ.
Таким образом, при проведении расчетов напряжения шума от
внешних источников помех в каналах тональной частоты следует
исходить из нормы шума равной 2,1 мВ в точке с относительным
уровнем полезного сигнала —6,95 дБ (—0,8Нп).
Практика проектирования показала, что при расчете напряже-
ния шума в цепях дальней связи удобнее оперировать не с общей
нормой шума 2,1 мВ, а с нормой шума, отнесенной к усилительным
участкам этих цепей, при этом было принято, что цепи дальней
связи содержат не более двух усилительных участков тональной
частоты, так как при более длинных цепях связь обычно осущест-
вляется по каналам высокой частоты. С учетом квадратичного
сложения помех в начале или конце цепи от двух усилительных
участков норма шума для каждого усилительного участка принята
равной иш — 2,1/|/2 = 1,5 мВ. Такая же норма напряжения
шума установлена для цепей городской и внутрирайонной связи.
Напряжение шума в цепях местной телефонной железнодорожной
связи не нормировано.
В цепях избирательной связи, затухание которых больше за-
тухания обычных телефонных цепей такой же длины из-за парал-
лельного включения в эти цепи большого количества промежуточ-
ных телефонных аппаратов, напряжение шума не должно превы-
шать 1 мВ. Эта норма установлена исходя из того, что минималь-
ный уровень полезного сигнала в цепях избирательной связи на
—6,95 дБ ниже, чем в цепях дальней связи, и составляет —13,9 дБ
(—1,6 Нп).
Нормы шума иш в телефонных цепях тональной частоты воз-
душных и кабельных линий в зависимости от назначения этих
цепей приведены в табл. 27.
Если линия связи имеет сближение с влияющими источниками,
принадлежащими МПС (контактная сеть электрической желез-
ной дороги, высоковольтная линия автоблокировки и продольного
энергоснабжения) и с линиями электропередачи других ведомств,
то приведенные в табл. 27 нормы напряжения шума распределяют
между влияющими линиями в следующем соотношении:
Контактная сеть электрической железной дороги, высо-
ковольтные линии автоблокировки и продольного энерго-
снабжения .............................................0,8б/ш
Линии электропередачи других ведомств................0,6С/ш
1/яЮ Марков м. В. 289
При этом подсчет суммарного напряжения шума производится
по квадратичному закону.
Следует иметь в виду, что приведенные в табл. 27 нормы на-
пряжения шума относятся к линейным зажимам цепей с волновым
сопротивлением 600 Ом, замкнутым на концах на согласованную
нагрузку.
В тех случаях, когда волновое сопротивление ZB цепи отли-
чается от 600 Ом (стальные цепи, кабельные пупинизированные
и непупинизированные цепи) и эта цепь замкнута на соответствую-
щую ей согласованную нагрузку, норму напряжения Um заменяют
на и'ш (мВ), выполняя пересчет по формуле
{/ш = {7ш|/2в/600, (50)
где ZB — модуль волнового сопротивления цепи при частоте 800 Гц.
Так, например, если избирательная связь осуществляется
по стальной двухпроводной цепи воздушной линии, волновое со-
противление которой ZB = 1400 Ом, то норма шума для этой цепи
будет не 1 мВ, а в соответствии с формулой (50)
U'a = ишКД/600 = 1 /1400/600 = 1,53 мВ.
Для обеспечения нормальной работы однопроводных телеграф-
ных цепей, использующих землю в качестве обратного провода и
имеющих сближение с линиями сильного тока, установлены мак-
симальные допускаемые значения токов помех, создаваемых в те-
леграфных цепях этими линиями. При однополюсной телеграфной
Таблица 27
Цепь связи Уш. мВ Длина сближения, к которой отвесена норма Точка цепи, к которой отнесена норма
Междугородная (МС) и дорожная (МПС) 1,5 Усилительный участок Вход усилителя или ме- ждугородного коммутатора при относительном уровне полезного сигнала —6,95 дБ (—0,8 Нп)
Постанционная 1,5 Длина круга То же
Избирательная 1,0 Длина круга избирательной связи Вход усилителя или ком- мутатора при относительном уровне полезного сигнала —13,9 дБ (—1,6 Нп)
Межстанцион- ная 2,25 Вся цепь Линейные зажимы телефон- ного аппарата
Перегонная 1,0 Вся цепь
Городская и внутрирайонная 1,5 От абонента до междугородной телефонной стан- ции Линейные зажимы теле- фонного аппарата
290
передаче значение мешающего тока частотой 50 Гц в телеграфных
цепях не должно превышать 0,1 рабочего тока телеграфной пере-
дачи и 0,15 при двухполюсной телеграфной передаче.
Глава 22
СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ УСТРОЙСТВ СВЯЗИ,
АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ ОТ ВЛИЯНИЙ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ
И ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
§ 110. Средства защиты устройств от опасных
и мешающих влияний электрических железных дорог
переменного тока
Основным средством защиты устройств железнодорожной связи
от опасных и мешающих влияний тяговых токов электрических
железных дорог однофазного переменного тока является замена
воздушной линии связи кабельной с высоким защитным действием
кабельной оболочки.
Если при замене воздушной линии связ’ кабельной индукти-
рованная в жилах магистрального кабеля продольная э. д. с.
превышает нормы,приведенные в табл. 25, то для защиты лиц,
обслуживающих устройства связи и абонентов, эти устройства
(аппаратура усилительных и оконечных пунктов тональной и вы-
сокой частоты, промежуточные телефонные аппараты и распоряди-
тельные станции поездной диспетчерской и энергодиспетчерской
связи и др.) присоединяют к жилам кабеля через изолирующие
тр а нсфор маторы.
Изолирующий трансформатор (рис. 216) от-
деляет станционные устройства от находящихся под опасным на-
пряжением линейных кабельных цепей и прикосновение к аппара-
туре, включенной в станционную обмотку трансформатора, не
представляет опасности. Для того чтобы эта опасность не возникала
при электрическом пробое трансформатора, среднюю точку его
станционной обмотки заземляют. Включенный между линейными
полуобмотками трансформатора конденсатор позволяет проводить
измерения кабельных цепей с включенными в них промежуточ-
ными пунктами постоянным током.
Изоляция между обмотками изолирующих трансформаторов,
а также изоляция этих обмоток по отношению к корпусу трансфор-
матора должна выдерживать испытательное напряжение, равное
или большее испытательного напряжения кабеля.
Средством защиты от опасных влияний цепей связи, подвешен-
ных на воздушных линиях, является относ этих линий от полотна
291
0 Линия 0
ji Станшя is
Рис. 217. Схема, поясняющая эффект вклю-
чения разделительного трансформатора
Рис. 216. Схема включения изо-
лирующего трансформатора
электрической железной дороги, а также частичная или полная
замена их кабельными линиями. Эти мероприятия находят приме-
нение для защиты цепей местной связи на железнодорожных стан-
циях, а также для защиты линий связи Министерства связи.
Для защиты цепей связи от опасных напряжений могут приме-
няться разделительные трансформаторы. Если
индуктированное в проводах цепи связи опасное напряжение по
отношению к земле превышает установленную норму, то, включив
в середину этой цепи разделительный трансформатор и разбив,
таким образом, цепь на два гальванически несоединенных участка
(рис. 217), можно снизить опасное напряжение примерно в 2 раза.
Если же цепь разбить на три участка и в стыке этих участков вклю-
чить два трансформатора, то опасное напряжение снизится в 3 раза,
и т. д.
Снижение напряжения будет обусловлено уменьшением длины
сближения отдельных участков с контактной сетью. Такой способ
защиты нельзя использовать на цепях местной связи с телефон-
ными станциями системы ЦБ и АТС, так как по цепям с раздели-
тельными трансформаторами нельзя передавать постоянный ток
для питания микрофонов абонентских телефонных аппаратов.
На цепях перегонной связи, работающих по системе ЦБ для
защиты абонентов от опасных напряжений, в провода этих цепей
включают резонансные контуры. Между каждым про-
водом перегонной цепи и землей в начале и конце цепи включают
по два контура, из которых один настроен в резонанс на частоту
50 Гц, а другой — на частоту 150 Гц (3-я гармоника). Для токов
резонансных частот сопротивление этих контуров весьма мало,
провода при этих частотах оказываются заземленными и, следова-
тельно, опасные напряжения с частотами 50 и 150 Гц в них от-
сутствуют. Напряжения, индуктируемые в проводах более вы-
сокими гармониками, малы по величине и опасности не пред-
ставляют.
292
Аналогичные контуры или фильтры включают в цепи дистан-
ционного питания необслуживаемых усилительных пунктов ВЧ
телефонирования при применении схемы питания по системе «про-
вод-земля».
В особых случаях, например при электрификации крупных
железнодорожных узлов с разветвленной сетью местной, городской
и пригородной телефонной связи, переустройство которой свя-
зано с большими денежными и материальными затратами, для за-
щиты устройств связи получили распространение так называемые
отсасывающие трансформаторы, представляю-
щие собой силовые однофазные трансформаторы мощностью в не-
сколько сотен кВ-А с коэффициентом трансформации от 0,8 до 1.
Известны два способа включения отсасывающих трансформа-
торов: без обратного провода и с обратным проводом. При уста-
новке отсасывающих трансформаторов без обратного провода
первичную их обмотку включают в контактный провод, а вторич-
ную — в рельсы (рис. 218, а). При установке отсасывающих
трансформаторов с обратным проводом их первичную обмотку
также включают в контактный провод, а вторичную — в обрат-
ный провод, подвешиваемый на опорах контактной сети и периоди-
чески соединяемый с рельсами (рис. 218, б).
При включении отсасывающих трансформаторов ОТ по схеме
218, а увеличивается взаимная индуктивность между контакт-
ным проводом и рельсами, что приводит к увеличению индуктиро-
ванного тока в рельсах и, следовательно, к увеличению их экрани-
рующего действия.
Снижение величины продольной э. д. с. в проводах связи и
жилах кабеля при включении отсасывающих трансформаторов
по схеме 218, б происходит за счет того, что большая часть тяго-
вого тока возвращается на подстанцию не по рельсам и земле,
а по обратному проводу. Следовательно, при этой схеме несим-
метричная система «контактный провод-земля (рельсы)» превра-
щается в более симметричную систему «контактный провод-обрат-
ный провод-рельсы (земля)». На железных дорогах СССР получила
распространение схема с обратным проводом.
Защитное действие отсасывающих трансформаторов зависит
от расстояния 10 между соседними трансформаторами, которое обыч-
но берут равным от 3 до 9 км. Применение отсасывающих трансфор-
маторов позволяет в несколько раз снизить опасные и мешающие
влияния в цепях связи.
В)
й) Контактный провод
Рельсы
тп
от
Обратный
— провод
Контактный
провод
Рельсы
Рис. 218. Схема включения отсасывающих трансформаторов
10 Марков м. в. 293
Для снижения мешающего влияния в телефонных цепях то-
нальной частоты магистральных кабельных линий применяют спе-
циальное симметрирование этих цепей, позволяющее умень-
шить чувствительность их к помехам; на воздушных линиях связи
для этой цели производят перекладку проводов телефонных цепей
с крюков на траверсы, что позволяет в 2—3 раза снизить напря-
жение шума в телефонных цепях тональной частоты за счет сни-
жения коэффициента чувствительности этих цепей к помехам.
Для защиты устройств автоматики и телемеханики на электри-
ческих железных дорогах однофазного переменного тока осуществ-
ляют следующие мероприятия.
В устройствах автоблокировки и автоматической локомотив-
ной сигнализации (АЛС) для защиты от помех тягового тока вы-
бирают частоты сигнального тока, отличные от частот гармони-
ческих составляющих в тяговой сети.
Для защиты от опасных и мешающих влияний тягового тока
для сигнальных цепей автоблокировки, цепей телеуправления
тяговыми подстанциями, диспетчерской централизации и диспет-
черского контроля используют кабельные цепи, прокладываемого
вдоль железной дороги магистрального кабеля связи.
На станциях для прокладки цепей электрической централиза-
ции (ЭП) и других устройств автоматики и телемеханики в необхо-
димых случаях прокладывают сигнальные кабели с металлической
оболочкой и броней, обладающие достаточным экранирующим дей-
ствием. Металлическую оболочку и броню этих кабелей заземляют
по концам станции, у помещений ДСП и постов ЭЦ. При этом со-
противление каждого заземления не должно превышать 10 Ом,
Для защиты обслуживающего персонала и лиц, пользующихся
устройствами автоматики и телемеханики, заземляют корпуса ап-
паратов ЭЦ, станционных и стрелочных централизаторов, релей-
ные стативы и шкафы в помещении ДСП и др.
В целях снижения асимметрии рельсовых цепей рекомендуется
установка на стыках рельсов медных приварных соединителей.
С этой же целью опоры контактной сети, с сопротивлением заземле-
ния меньше 100 Ом присоединяют к рельсам не непосредственно,
а через искровые промежутки многократного действия.
§ 111. Средства защиты устройств От опасных
и мешающих влияний электрических железных дорог
постоянного тока
Электрические железные дороги постоянного тока оказывают
главным образом мешающее влияние на цепи связи тональной
частоты, подвешенные на опорах воздушных линий. Мешающее
влияние в кабельных цепях связи тональной частоты практи-
чески отсутствует из-за высоких экранирующих свойств металли-
ческих защитных покровов кабелей.
294
Рис. 219. Схема двухзвенных сглаживающих фильтров
Опасные влияния в цепях проводной связи могут возникать
только при коротком замыкании контактной сети на рельсы или
землю и при включении и выключении напряжения в контактной
сети. Проявляют себя эти опасные влияния в виде акустических
ударов в телефонах, включенных в цепи тональной частоты теле-
фонных аппаратов, из-за неодновременного срабатывания разряд-
ников, устанавливаемых в телефонных цепях для защиты этих
цепей от атмосферных перенапряжений. Защиту от акустических
ударов, особенно сильно воздействующих на здоровье лиц, поль-
зующихся головными телефонами (телефонистки, дежурные по
станции и др.), осуществляют при помощи включения парал-
лельно телефонам на коммутаторах ограничителей аку-
стических ударов.
Основным средством защиты телефонных цепей тональной ча-
стоты от мешающих влияний контактной сети является установка
на тяговых подстанциях так называемых сглаживающих
устройств (фильтров).
В качестве примера на рис. 219, а приведена схема двухзвен-
ного сглаживающего устройства, разработанного в 1969 г. и ре-
комендованного к применению на вновь строящихся электрических
железных дорогах постоянного тока. Как видно из рисунка, сгла-
живающее устройство включено между выпрямительным агрегатом
и выходом в контактную сеть и состоит из двух звеньев. Первое
звено состоит из катушки индуктивности LpI, называемой реак-
тором, и шести резонансных контуров, состоящих
йз последовательно включенных катушек индуктивности и конден-
саторов, соответственно настроенных в резонанс на гармоники на-
пряжений частотами 100, 200, 300, 400, 500 и 600 Гц. Катушку
индуктивности реактора наматывают медным или алюминиевым
проводом большого сечения и заключают в бетонный каркас.
Индуктивность катушки составляет 4,5—11 мГн.
Принцип действия первого звена сглаживающего устройства
заключается в следующем. Гармоника напряжения с частотой /,
возникшая на зажимах выпрямительного агрегата, создаст ток
в цепи: один из зажимов агрегата, резонансный контур, реак-
тор, другой зажим агрегата. Если контур настроен в резонанс
на частоту этой гармоники, то его сопротивление для токов этой
частоты будет весьма мало, так как определится только величиной
10* 295
активного сопротивления, включенной последовательно с конден-
сатором катушки индуктивности. Полное сопротивление реак-
тора Zp с индуктивностью LpI для тока гармоники с частотой f
практически будет равно
Zp =
Индуктивность реактора выбирают с таким расчетом, чтобы его
полное сопротивление Zp значительно (в десятки раз) превышало
величину активного сопротивления катушки индуктивности ре-
зонансного контура. При соблюдении этого условия вызываемое
током гармоники падение напряжения на реакторе также будет
в десятки раз больше падения напряжения на соответствующем
этой гармонике резонансном контуре. Следовательно, только не-
большая часть напряжения с частотой f попадает в цепь «контакт-
ная сеть-рельсы», параллельно которой присоединены резонанс-
ные контуры.
Второе звено сглаживающего устройства (см. рис. 219, а)
состоит из реактора Lp п, параллельно которому включены катушка
индуктивности Ьш и конденсатор Сш; конденсатор Сп включен
между контактным проводом и рельсами. Реактор LpTI совместно
с индуктивностью £ш и емкостью Ст представляет собой фильтр-
пробку, настроенную на частоту 300 Гц и предназначенную для
дополнительного снижения напряжения этой гармоники в контакт-
ной сети. Конденсатор Сп является шунтом, через который замы-
каются гармоники высшего порядка (выше 600 Гц). В зависимости
от величины выбранной индуктивности реакторов применение опи-
санного сглаживающего устройства снижает напряжение шума
в контактной сети в 180—530 раз.
Наряду со схемой сглаживающего устройства, приведенной
на рис. 219, а, рекомендуется использование более простого
сглаживающего устройства, схема которого дана на рис. 219, б.
Это сглаживающее устройство позволяет снизить мешающее на-
пряжение в контактной сети в 55—150 раз. Целесообразность при-
менения той или иной схемы сглаживающих устройств опреде-
ляется расчетом напряжений шума в телефонных цепях тональной
частоты при проектировании электрификации железной дороги.
На рис. 219 показан конденсатор С, включенный между плю-
совым зажимом выпрямительного агрегата и контуром заземле-
ния тяговой подстанции. Этот конденсатор емкостью 10 мкФ
предназначен для снижения помех в каналах высокочастотного
телефонирования аппаратуры В-3-3 и В-12-3, применяемой для
уплотнения цепей из цветного металла на воздушных линиях
связи.
Следует иметь в виду, что на участках железной дороги, элек-
трифицированных по системе постоянного тока до 1971 г., тяговые
подстанции оборудовались сглаживающими устройствами, от-
личными от устройств, приведенных на рис. 219, а. Эти сглажи-
вающие устройства имеют меньший коэффициент сглаживания,
296
так как содержат только резонансные шунты, настроен-
ные на гармоники выпрямленного напряжения 300, 600, 900
и 1200 Гц. Гармоники частотой 100, 200 и 400 Гц они не сгла-
живают.
Резонансные контуры, настроенные на гармоники 300 Гц и
выше, предназначены для снижения помех в телефонных каналах
тональной частоты.
Контуры, настроенные на гармонику тягового тока частотой
100 и 200 Гц, установлены для снижения помех в рельсовых цепях
автоблокировки и АЛС, так как амплитуды этих гармоник на-
столько велики, что оказывают мешающее влияние на сигнальные
токи частотой 50 Гц. Кроме этого, схема автоблокировки преду-
сматривает при выходе из строя одного анода в выпрямителе на
тяговой подстанции и появлении в результате этого в тяговой сети
токов частотой 50 Гц, смену разрешающих показаний светофоров
на запрещающие.
К другим средствам защиты устройства связи от мешаю-
щих влияний на электрифицированных железных дорогах по-
стоянного тока, так же, как и на электрифицированных желез-
ных дорогах переменного тока, относятся полная или частичная
относка воздушной линии связи от полотна электрической
железной дороги, полная или частичная замена воздушной линии
кабельной линией и перекладка проводов с крюков на траверсы,
а также устройство учащенных скрещиваний проводов телефон-
ных цепей.
Для защиты от помех в устройствах связи, автоблокировки
и АЛС, вызываемых начавшимся применением электроподвижного
состава с тиристорным регулированием скорости движения поезда,
на этом подвижном составе устанавливают сглаживающие устрой-
ства (фильтры).
§ 112. Средства защиты устройств связи от опасных
и мешающих влияний линий электропередачи
Опасные влияния линий электропередачи на устройства связи,
возникающие при коротком замыкании одной из фаз этих линий
на землю, могут быть снижены при помощи подвески на линиях
электропередачи заземленных тросов. В зависимости от сечения
заземленных тросов и проводимости земли индуктированное на-
пряжение в проводах воздушных и жилах кабельных линий связи
может быть снижена в 1,5—2 раза. Во столько же раз может быть
снижено и напряжение шума в телефонных цепях тональной ча-
стоты.
Опасные напряжения могут быть снижены при помощи уста-
новки в цепях связи разделительных трансформаторов или при
помощи включения между проводами двухпроводных цепей
297
дренажных катушек и дросселей с заземленной средней
точкой.
В качестве одного из средств защиты от опасных и мешаю-
щих влияний может быть применена частичная или полная за-
мена воздушной линии связи или линии электропередачи кабель-
ными линиями, а также частичная или полная относка воздушной
линии связи от линии электропередачи.
Для снижения мешающих влияний линии электропередачи на
телефонные цепи тональной частоты воздушных линий применяют
так называемую транспозицию высоковольтных проводов.
Транспозицией называют перемену мест проводов трехфазной
высоковольтной цепи с целью выравнивания емкостных и магнит-
ных связей между трехфазной цепью и телефонными цепями,
а также для выравнивания емкостей проводов трехфазной
цепи по отношению к земле. Такое выравнивание снижает
мешающее влияние трехфазной цепи на телефонные цепи тональ-
ной частоты.
Рис. 220. Схема транспозиции проводов
В качестве примера на рис. 220 приведена схема транспозиции,
применяемая на высоковольтных силовых цепях автоблокировки.
В соответствии с этой схемой провода высокольтной цепи ме-
няют местами через расстояния т, называемые шагом транс-
позиции.
Каждые три шага составляют цикл транспозиции, в конце
которого провода занимают свое исходное положение. При этом
шаг транспозиции принят равным 3 или 3,2 км и соответственно
цикл транспозиции — 9 или 9,6 км. Если при делении плеча
питания на циклы получается остаток длиной больше шага, то
его делят на три равные части и образуют укороченный цикл.
Остаток длиной меньше шага не транспортируют.
Конструктивное выполнение транспозиции проводов было
показано на рис. 53.
Чтобы снизить мешающее влияние трехфазных линий элек-
тропередачи, стремятся к равномерной нагрузке фаз этих
линий.
298
Глава 23
ЗАЩИТА УСТРОЙСТВ СВЯЗИ, АВТОМАТИКИ
И ТЕЛЕМЕХАНИКИ ОТ АТМОСФЕРНЫХ
ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
§ 113. Воздействие молнии на провода
и опоры и их защита
Воздействие молний на провода и опоры. При прямом ударе
молнии в провода и опоры воздушных линий или при грозовом
разряде вблизи воздушной линии, называемом косвенным разря-
дом, в проводах возникают атмосферные перенапряжения. Эти
перенапряжения могут достигать нескольких миллионов вольт
и представляют опасность для лиц, обслуживающих аппаратуру,
включенную в провода, или пользующихся этой аппаратурой
(например, телефонным аппаратом), а также могут произвести
пробой изоляции, повреждение и даже разрушение аппаратуры.
Перенапряжения, возникающие в проводах при грозовых
разрядах вблизи воздушной линии, называют индуктиро-
ванными, а при прямом ударе молнии в провода — пере-
напряжениями прямого удара молнии.
Если в провода воздушных линий включены кабельные вставки,
то при возникновении в проводах атмосферных перенапряжений
может произойти пробой изоляции кабеля. Повреждениям от ат-
мосферных перенапряжений подвержены и подземные кабельные
линии.
Защита опор воздушных линий от разрушения молнией. При
ударе молнии в деревянную опору ток, достигающий 50 000 А
и более, проходит в землю через тело опоры. Вследствие этого
влага, находящаяся в древесине, мгновенно превращается в пар
и возникающее при этом большое давление внутри опоры раз-
щепляет ее. Иногда при ударе молнии опора воспламеняется.
Защиту деревянных опор воздушных линий связи от разрушения
при прямом попадании молнии осуществляют при помощи молние-
отводов, называемых линейными.
При прямом ударе молнии в опору, защищенную линейным
молниеотводом, разрядный ток уходит в землю не через тело опоры,
а по проволоке молниеотвода, имеющей значительно меньшее
электрическое сопротивление, и разрушение опоры в этом случае
не происходит. Такой молниеотвод защищает только ту опору,
на которой он установлен.
Защищать все без исключения опоры воздушных линий эко-
номически нецелесообразно. Поэтому правилами по постройке
воздушных линий связи молниеотводы рекомендуется устанавли-
вать только на наиболее ответственных опорах (угловых, контроль-
ных, оконечных, разрезных, кабельных и др.). Кроме того, молние-
299
отводы устанавливают на всех опорах линии связи, поврежден-
ных молнией, но не требующих замены, или на новых опорах,
устанавливаемых взамен поврежденных.
Железобетонные опоры оборудуют молниеотводами (заземляю-
щими спусками) только в том случае, когда на них устанавливают
разрядники. Конструкция молниеотводов, оборудуемых на опорах
воздушных линий связи, приведена в § 29.
На высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки молние-
отводы для защиты опор не устанавливают, так как защитой
опор от повреждений при ударах молнии является высоковольт-
ный провод, размещаемый на верхушечном штыре.
Защита междугородных кабелей связи от прямого попадания
молнии. Попадание токов молнии в проложенные в земле кабели
приводит в месте удара к образованию на металлической оболочке
вмятин и даже к расплавлению металлической оболочки и разрыву
ленточной брони. Наблюдается также пробой изоляции между жи-
лами и металлической оболочкой.
Молния поражает кабель значительно реже, чем воздушные
линии, и в ряде случаев при строительстве кабельных линий и
сетей защита их от атмосферных перенапряжений не предусматри-
вается. Так, например, нет необходимости в защите кабеля от
грозы на территории железнодорожных станций и населенных
пунктов или если кабель проложен вдоль полотна железной до-
роги не далее 10 м от крайнего рельса.
Обычно защиту кабеля от ударов молнии приходится осуще-
ствлять при его прокладке на гористых участках трассы в ска-
листых грунтах с низкой проводимостью земли и при прокладке
кабеля в районах с интенсивными и частыми грозами. В качестве
защитного мероприятия наиболее часто применяют прокладку
в траншее над кабелем одного или двух защитных биметалличе-
ских проводов диаметром 4 мм или стальной оцинкованной прово-
локи диаметром 9,6 мм.
§ 114. Приборы, применяемые для защиты устройств
связи, , автоматики и телемеханики
Разрядники. Для защиты от перенапряжений включенной
в провода аппаратуры автоматики, телемеханики и связи лиц,
обслуживающих эту аппаратуру и пользующихся ею, а также для
защиты включенных в воздушную линию кабельных вставок при-
меняются разрядники.
Включенный между проводом и защитным заземлением раз-
рядник снижает напряжение, возникающее в проводе при грозо-
вом разряде, до такой величины, которая является безопасной
для изоляции аппаратуры.
Простейший разрядник состоит из двух токопроводящих
электродов, разделенных воздушным промежутком или изолирую-
300
щей прокладкой из слюды, 7 ?
кембрика и т. п. Один электрод 1 _____/ /—ч
разрядника присоединяют к • —7 Л- —4? /Г
проводу воздушной линии или ' В и “ |,т
жиле защищаемого кабеля, а
другой заземляют. При появле- Рис. 221. Детали угольного разрядника
нии в проводе перенапряжения
промежуток между электродами
разрядника пробивается и опасное напряжение отводится с про-
вода в землю. Напряжение, при котором пробивается промежуток
между электродами разрядника, называют разрядным (пробив-
ным) напряжением разрядника.
В схемах устройств СЦБ и связи получили распространение
угольные, газонаполненные, вентильные и искровые разрядники.
Угольный разрядник (рис. 221) состоит из двух
угольных колодочек 1, являющихся электродами, между которыми
проложена изолирующая прокладка 2 из ацетилцеллюлозы, слюды
или другого диэлектрика. В прокладке имеется вырез, образую-
щий воздушный промежуток, который при возникновении перена-
пряжения пробивается. Угольные колодочки с прокладкой встав-
ляют в пружины шплинтов кабельных ящиков, защитных полос
линейной стороны щитов переключений на телефонных станциях
и защитных устройств абонентских пунктов.
Угольные разрядники УР-500 имеют разрядное напряжение
500 ± 100 В (амплитудных). Разрядное напряжение определяется
величиной воздушного зазора между угольными электродами,
который в данном типе разрядника составляет 0,06—0,08 мм.
Угольные разрядники просты по конструкции, но имеют ряд
существенных недостатков. Сопротивление изоляции их непо-
стоянно в зависит от влажности окружающего воздуха и степени
загрязнения угольных электродов и прокладок. Разрядное напря-
жение угольных разрядников значительно изменяется в зависи-
мости от нажатия плоских пружин, удерживающих угольные
колодочки, и от других причин. Поэтому угольные разрядники
применяют только на местных телефонных сетях для установки
на телефонных станциях, у аппаратов абонентов и в кабельных
ящиках местной телефонной сети.
Двухэлектродный газонаполненный
разрядник Р-350 (рис. 222, а) состоит из стеклянного бал-
лона 1, внутри которого помещены два никелевых или стальных
электрода 2 и 4, оканчивающихся полусферическими чашечками,
расположенными на расстоянии 1,6—2 мм одна от другой. В ча-
шечках помещены таблетки окиси бария, которые увеличивают
мощность разрядника и активизируют воздушный зазор между
электродами. Для того чтобы сохранить постоянный зазор между
электродами, их скрепляют между собой изоляционными пласти-
нами 3. Стеклянный баллон заполнен газом аргоном и запаян.
На баллоне с обеих сторон установлены латунные колпачки с но-
301
Рис. 222. Разрядник Р-350
жевыми контактами. Каждый из колпачков электрически соединен
с прилегающим к нему электродом. Разрядник ножевыми контак-
тами вставляют в контактные пружины 5 и 6 на фарфоровой ко-
лодке 7 держателя (рис. 222, б), которая укреплена на металличе-
ском основании 8. Это основание электрически соединено винтом
с зажимом 6. При установке разрядника к основанию присоеди-
няют провод от заземлителя, а к винту ножевого контакта 5 —
линейный провод. Разрядное напряжение разрядника Р-350
при переменном токе составляет 350 ± 40 В (амплитудных).
Он выдерживает, не разрушаясь, постоянный ток 3 А в течение 2 с.
Используют разрядники Р-350 для защиты цепей связи, а также
низковольтных линейных и местных сигнальных цепей.
Трехэлектродный газонаполненный
разрядник Р-35 (рис. 223), предназначенный для замены
разрядника Р-350, весьма сходен с ним по конструкции, но вместо
двух содержит три электрода. Два крайних электрода 1 и 3 со-
единены с ножевыми контактами, а третий 2, расположенный между
ними, соединен с латунным контактом 4 цилиндрической формы.
Крайние электроды соединяют с проводами двухпроводной цепи,
а средний электрод присоединяют к заземлению. Таким образом,
один трехэлектродный разрядник Р-35 заменяет два двухэлектрод-
ных разрядника Р-350. В качестве материала электродов применен
Рис. 223. Разрядник Р-35
Рис. 224. Разрядник РБ-280
302
сплав вольфрама с барием, обеспечивающий большой срок
службы разрядника.
Пробивное напряжение разрядника Р-35 350 ±40 В. Он вы-
держивает, не разрушаясь, постоянный ток 15 А в течение 10 с.
При прочих равных условиях срок службы разрядников Р-35
примерно в 5 раз больше, чем разрядников Р-350.
Двухэлектродный газонаполненный ба-
риевый разрядник РБ-280 (рис. 224) является мощным
разрядником и по своему внешнему виду напоминает обычную
электрическую лампочку. Каждый электрод 1 этого разрядника
состоит из двух сложенных вместе чашечек: верхнюю изготовляют
из молибдена, а нижнюю — из стали. В чашечках заштампованы
активирующие таблетки бария. Стеклянная колба 2 разрядника
заполнена аргоном. Пробивное напряжение разрядника РБ-280
составляет 280 ± 30 В (амплитудных). По сравнению с разряд-
ником Р-350 он имеет значительно большую мощность и способен
выдерживать постоянный ток до 30 А в течение 10 с. Разрядники
эти получили распространение для защиты устройств связи от
опасных напряжений, возникающих при влиянии высоковольт-
ных линий электропередачи.
Как видно из сравнения электрических характеристик раз-
рядников РБ-280 и Р-35, последний может в некоторых случаях
успешно применяться и для защиты от влияния высоковольтных
линий электропередачи.
Низковольтные вентильные разрядники
РВНШ-250, РВНН-250 и РВН-500. Газонаполненные разрядники
Р-350, Р-35 и РБ-280 обладают тем недостатком, что после срабаты-
вания от разрядного напряжения горение дуги в них длительное
время поддерживается значительно меньшим напряжением (около
40 В). По этой причине их нецелесообразно применять для защиты
цепей на участках электрифицированных железных дорог перемен-
ного тока, где после срабатывания такого разрядника от грозы
его горение будет поддерживаться напряжением, индуктирован-
ным тяговым током.
По этой же причине их нельзя использовать в цепях, где по-
стоянно действует рабочее напряжение в цепи «провод-земля»,
например в однопроводных телеграфных цепях, цепях дистан-
ционного питания и т. п.; на электрических железных дорогах
постоянного тока горение разрядников может поддерживаться под
воздействием разности потенциалов на заземлителях разрядников,
обусловленной протекающими по земле токами электротяги.
В цепях автоматики и телемеханики также присутствуют напря-
жения, способные поддерживать горение газонаполненных раз-
рядников.
Основными элементами вентильного разрядника являются ис-
кровой промежуток и включенное последовательно с ним рабочее
нелинейное сопротивление в виде диска. Это сопротивление из-
готовляют из полупроводникового керамического материала ЦТ
303
(двуокиси цинка и титана). Основным свойством такого диска яв-
ляется способность изменять свое сопротивление в зависимости
от величины приложенного к нему напряжения. При повышении
напряжения сопротивление диска быстро уменьшается, при сни-
жении резко возрастает. Следствием этой особенности нелинейного
сопротивления является то, что при появлении на зажимах раз-
рядника волн атмосферных перенапряжений с высокой амплитудой
токи молнии, обусловленные этими перенапряжениями, беспре-
пятственно протекают через разрядник в землю. После прохож-
дения токов молнии, когда на зажимах разрядника напряжение
снизится до величины, равной рабочему напряжению цепи, рабо-
чее сопротивление разрядника резко возрастает и горение раз-
рядника практически мгновенно прекращается.
Промышленностью изготовляются вентильные разрядники
РВНШ-250 (разрядник вентильный, низковольтный штепсельного
типа для цепей с рабочим напряжением до 250 В) (рис. 225, а).
Разрядник РВНШ-250 (рис. 225, б) состоит из пластмассового
основания 1, в котором запрессованы два электрода 2. Между
электродами размещены нелинейное сопротивление в виде диска 3
из двуокиси цинка и титана, латунный диск 4 и фигурный элек-
трод 6, образующие искровой промежуток, и разделяющая их
изолирующая шайба 5. Скреплены элементы разрядника винтом 7,
изолированным пластмассовой втулкой 8. Величина зазора искро-
вого промежутка может регулироваться гайкой 9. Разрядник за-
крывается крышкой из прозрачной пластмассы, скрепляемой с его
основанием винтами. Для создания герметичности между крышкой
и основанием проложена резиновая прокладка 10. Соединение элек-
тродов разрядника с клеммами стандартной колодки осуществ-
ляется при помощи двух штепселей 11 бананового типа.
Пробивное напряжение разрядника РВНШ-250 составляет
800 ± 100 В при частоте 50 Гц. Он способен выдерживать, не раз-
304
рушаясь, переменный ток не менее 2 А, частотой 50 Гц в тече-
ние 40 с.
Разрядники типа РВНН отличаются от разрядников РВНШ
только тем, что вместо штепсельных контактов они имеют ноже-
вые контакты и могут устанавливаться на стандартную колодку
(держатель) (см. рис. 222, б) взамен разрядников Р-350.
Разрядники РВНШ-250 и РВНН-250 предназначены для ра-
боты в цепях с рабочим напряжением до 250 В. В цепях с рабочим
напряжением 380/220 В используются вентильные разрядники
РВН-500 (рис. 225, в) с пробивным напряжением 2500—3000 В
и предназначенные для работы в цепях с рабочим напряжением
до 500 В.
В цепях высокого напряжения на высоковольтно-сигнальных
линиях автоблокировки напряжением би 10 кВ для защиты от
атмосферных перенапряжений включенных в эти цепи устройств
(силовых линейных трансформаторов, кабельных вставок и др.)
применяют разрядники РВП-6 и РВП-10. Описание конструкции
этих разрядников и их электрические характеристики приведены
в первом разделе.
Искровые разрядники (защитные проме-
жутки) ИР-0,2; ИР-0,3; ИР-7; ИР-10; ИР-15 и ИР-20.
Искровые разрядники ИР-0,3 и ИР-0,2 устанавливают на вво-
дах цепей воздушных линий в здания станций, усилительных
пунктов, промежуточных пунктов избирательной связи и т. п.,
а также на кабельных вставках в воздушные линии. Одним из
электродов такого разрядника (рис. 226) служит стальная пла-
стина 1, а другим — стальной винт 2, установленный в другой
пластине. Обе пластины закреплены на стандартном держателе 3
разрядника Р-350. Вращая винт, можно установить необходимый
воздушный зазор между его острием и пластиной 1. У разрядников
ИР-0,2 и ИР-0,3 этот зазор соответственно равен 0,2 и 0,3 мм.
Разрядное напряжение их находится в пределах 1100—3200 В.
Устанавливают разрядники ИР-0,2 и ИР-0,3 в кабельных ящиках,
шкафах, на вводных стойках, а при установке на опорах воздуш-
ных линий — в специально предназначенных для этой цели ко-
робках.
Рис. 226. Искровые разрядники ИР-0,2
и ИР-0,3
Рис. 227. Крепление искрового раз-
рядника ИР-7
305
Искровые разрядники ИР-7, ИР-10, ИР-15 и ИР-20 предназна-
чены для осуществления каскадной защиты устройств связи и уста-
навливаются на опорах воздушных линий при вводе цепей этих ли-
ний в здания оконечных, усилительных и промежуточных пунктов.
Цифры в обозначениях этих разрядников означают расстояние
между электродами в миллиметрах. В зависимости от этого рас-
стояния пробивное напряжение искровых разрядников нахо-
дится в пределах от 35 до 75 кВ.
На рис. 227, а показано крепление разрядника ИР-7 при под-
веске проводов на крюках, а на рис. 227, б — на траверсах,
где вторым электродом служит штырь, соединенный проводом
с молниеотводом.
Конструкция искровых разрядников ИР-10, ИР-15 и ИР-20
аналогична показанной на рис. 227. Искровые разрядники нахо-
дят применение и для защиты сигнальных цепей автоблокировки
в районах с интенсивной грозовой деятельностью.
Селеновые и керамические выравниватели. Мощные нелиней-
ные селеновые и керамические резисторы-выравниватели устанав-
ливают вместо низковольтных вентильных разрядников РВН-250
и РВНШ-250 для защиты рельсовых цепей от коммутационных
перенапряжений.
Перенапряжения возникают наиболее часто при срабатывании
разрядников контактной сети, приводящем к ее короткому замы-
канию. Такие перенапряжения в ряде случаев вызывают поврежде-
ния изоляции аппаратуры рельсовых цепей, а иногда и вентиль-
ных разрядников типа РВН.
При воздействии тока короткого замыкания контактной сети
выравниватель ограничивает перенапряжения до безопасной ве-
личины.
Селеновые и керамические выравниватели являются также
эффективным средством защиты рельсовых цепей электрифициро-
ванных железных дорог от атмосферных перенапряжений.
Селеновые выравниватели ВС-90 предназна-
чены для защиты от перенапряжений рельсовых цепей при элек-
тротяге переменного тока, а керамические В К-220 — при электро-
тяге постоянного тока. Выравниватели ВК-10 применяются на
участках железных дорог с автономной тягой.
Селеновый выравниватель ВС-90 (рис. 228) состоит из селено-
вых элементов 1. Основанием элемента является алюминиевая
пластина прямоугольной формы размером 40x40 мм и толщи-
ной 0,8 мм, на одну из поверхностей которой нанесен полупровод-
никовый слой на основе селена. Элементы собраны на стяжной
шпильке 2 с изоляционной втулкой 3 в два пакета из пяти пластин
каждый. Чтобы улучшить охлаждение пластин, между ними про-
ложены дистанционные шайбы 4 с контактными пружинами звездо-
образной формы. Выравниватель посредством двух выводных элек-
тродов 5 укрепляется на стандартной двухштырной клем-
ме 6.
306
Рис. 228. Селеновый выравниватель
ВО-90
Рис. 229. Конструкция керамическо-
го выравнивателя типа В К-220
Керамические выравниватели В К-220
(рис. 229) конструктивно не отличаются от выравнивателей В К-10.
Основным элементом выравнивателей этого типа является диск 3
диаметром 50 мм и толщиной 5 мм, который изготовлен из полу-
проводникового керамического материала марки ЦО. Диск вы-
равнивателя В К-220 имеет более высокое сопротивление по сравне-
нию с диском ВК-Ю.
Диск установлен между коленчатыми электродами 1 и 5 и
закреплен стяжным винтом 2, который изолирован от диска пласт-
массовыми втулками 4. Торцовые поверхности диска металлизиро-
ваны, а боковая поверхность покрыта изолирующим слоем.
Выравниватель устанавливается на стандартной двухштырной
клемме 6.
Селеновые и керамические выравниватели устойчиво работают
в интервале температур от —40 до +60° С.
Предохранители. Защиту устройств связи, автоматики и
телемеханики разрядниками в необходимых случаях дополняют
включением в линейные цепи этих устройств плавких предохра-
нителей. Назначение предохранителей легко уяснить из схемы,
приведенной на рис. 230. Включенный в этой схеме в провод воз-
душной линии или жилу кабеля предохранитель Пр1 перед раз-
рядником Р со стороны линии называют линейным, а предохрани-
тель Пр2, включаемый после разрядника, — станционным. Дли-
тельность протекающего через разрядник тока при грозовых
разрядах исчисляется десятками микросекунд.
Такие импульсные токи в несколько килоампер из-за своей
кратковременности, как правило, не вызывают разрушения раз-
рядника и перегорания предохранителя. Если же в проводе связи
возникает перенапряжение не от грозового разряда, а от случай-
ного касания провода связи с проводом высокого напряжения,
то при срабатывании разрядника через него будет протекать
меньший ток, но значительно более длительное время. Это представ-
ляет опасность как для разрядника, который может разрушиться
под воздействием длительного тока, так и для включенной в про-
вода связи аппаратуры и лиц, ее обслуживающих, так как после
307
Пр2 Станция
Линия Пр1
Рис. 230. Схема включения приборов
защиты в провод связи
Рис. 231. Плавкие предохранители
СК-1 и СН-1
Рис 232. Разрез термической катушки
ТК-0,25
308
разрушения разрядника аппа-
ратура может оказаться под вы-
соким напряжением. Назначе-
ние линейного предохранителя
Пр1 заключается в том, что при
соприкосновении провода связи
с проводом высокого напряже-
ния он перегорал (расплавлял-
ся) и отключал линейные про-
вода от станции. В качестве
линейных предохранителей при-
меняют предохранители на но-
минальный ток 1 А.
В тех случаях,когда провод
связи коснется провода силь-
ного тока низкого напряжения
(110 или 220 В), разрядник,
включенный в провод связи, не
срабатывает и тогда через зазе-
мленную на станции аппарату-
ру (например, через телеграф-
ный аппарат, работающий по
однопроводной цепи) потечет
ток. Если этот ток не превы-
сит 1 А, то не сгорит и линей-
ный предохранитель Пр1, и че-
рез катушки телеграфного ап-
парата или реле длительное
время будет протекать ток, ко-
торый может нагреть их до
температуры, опасной для их
изоляции, при этом не только
могут сгореть какие-либо эле-
менты аппаратуры, но и может
возникнуть пожар на станции.
Большинство элементов теле-
фонной и телеграфной аппара-
туры способно выдерживать
длительный ток, не превыша-
ющий 0,3 А. Поэтому для их
защиты, кроме предохранителя
Пр1, устанавливают предохра-
нитель Пр2 с номинальным
током 0,15 А.
Плавкие предохранители
(рис. 231) состоят из стеклян-
ной трубочки 1 с двумя ла-
тунными контактами-наконечни-
ками 2 конической (рис. 231, а) или ножевой (рис. 231, б) формы.
К наконечникам припаяны две пружинящие спиральки 3 из сталь-
ной проволоки диаметром 0,4 мм. Обе пружины в середине трубочки,
спаяны друг с другом припоем с температурой плавления около
100° С. При прохождении через предохранитель тока, величина
которого превышает величину номинального тока предохранителя,
припой расплавляется и пружинящие спиральки силой упругости
разрывают цепь.
Предохранители такого типа изготовляют на номинальную
силу тока 0,15 и 1,0 А с током плавления, соответственно равным
0,3 и 2,0 А. Предохранители с коническими наконечниками имеют
обозначения СК-0,15 и СК-1,0 (С — спиральная нить, К — кони-
ческий колпачок; цифры обозначают номинальную величину тока
предохранителя). Предохранители с ножевыми наконечниками
имеют обозначения СН-0,15 и СН-1,0.
При защите устройств связи при помощи разрядников РБ-280
вместо предохранителей СК-1,0 или СН-1,0 устанавливают предо-
хранители ПН-15 на номинальный ток 7,5 А с током плавления
15 А. Эти предохранители в отличие от предохранителей типа СН
имеют не спиральную, а прямую металлическую нить.
На местных телефонных станциях получили распространение
предохранители специальной конструкции на номинальный ток
0,25 А, называемые термическими катушками. Эти
предохранители имеют обозначение ТК-0,25 (термическая катушка,
плавящий ток 0,25 А).
Термические катушки включают в провода абонентов местной
телефонной сети, устанавливая их совместно с угольными разряд-
никами на линейных полосах кросса местной телефонной станции.
Термическая катушка (рис. 232) состоит из латунного
стержня 1, на который намотана обмотка 2. В стержень вставлен
штифт 3, удерживаемый в углублении легкоплавким припоем.
Один конец обмотки припаян к стержню, а другой — к гайке 4,
изолированной от стержня втулкой 5.
Термическую катушку вставляют в держатель, одна пружиня-
щая пластина которого соединена с проводом, идущим к абоненту,
а другая — с проводом, проложенным к аппаратуре связи. Если
через обмотку катушки потечет ток силой 0,25 А, то она, нагре-
ваясь, через 10—15 с расплавит припой и штифт под воздействием
пружинящей пластины будет выдернут из углубления, что при-
ведет к разрыву цепи.
Дренажные катушки ДК. При возникновении в проводах двух-
проводной телефонной цепи постороннего высокого напряжения
включенные между проводами этой цепи и землей разрядники мо-
гут сработать одновременно. При этом провода этой цепи во время
работы разрядников практически замыкаются накоротко. Это
обстоятельство приводит к кратковременному прекращению дей-
ствия всех телефонных каналов уплотненной цепи и к сбоям
и искажениям передачи в каналах тонального телеграфирования.
309
Для защиты цепей, уплотненных многоканальными системами,
от помех при работе разрядников между земляными электродами
разрядников и заземлением включают дренажную катушку.
Дренажная катушка состоит из двух одинаковых полуобмоток,
намотанных на общий кольцевой сердечник из пермаллоя. Индук-
тивность каждой половины обмотки приблизительно 0,16 Гн,
а сопротивление постоянному току — 1 Ом. Вследствие этого
для токов высокой частоты такая катушка представляет собой
достаточно большое сопротивление и полного шунтирования цепи
при работе разрядников не происходит.
А. ЗАЩИТА УСТРОЙСТВ СВЯЗИ
§ 115. Схемы защиты устройств связи
и кабельных вставок
Для защиты устройств связи от опасных напряжений и токов,
возникающих в проводах связи при атмосферных перенапряже-
ниях, опасном влиянии линий электропередач, а также при не-
посредственном касании проводов связи с проводами сильного
тока, разработан ряд схем включения в цепи связи приборов за-
щиты (разрядников, предохранителей, дренажных катушек).
Ниже приводятся некоторые из применяемых схем защиты уст-
ройств связи, рассмотрение которых позволит уяснить принципы
защиты устройств связи от атмосферных перенапряжений и непо-
средственного касания проводов связи с проводами сильного тока.
В тех случаях, когда опасное влияние линий высокого напряже-
ния отсутствует, а цепи воздушной линии связи имеют пересече-
ние с проводами электрической сети напряжением 380/220 В или
с сетями трамвая и троллейбуса, аппаратура междугородных
телефонных станций, усилительных пунктов и распорядительных
станций избирательной связи, включенная в неуплотненные цепи,
должна защищаться по схемам, приведенным на рис. 233, а и б.
Схема защиты уплотненной цепи при ее воздушном вводе
отличается от схемы, приведенной на рис. 233, а, тем, что присоеди-
Рис. 233. Схема защиты аппаратуры междугородных станций, усилительных
пунктов и распорядительных станций избирательной связи при воздушном (а) и
кабельном (б) вводе проводов и неуплотненных цепей
310
нение к линии электродов разрядников осуществляют не непо-
средственно, а через дренажную катушку ДК, как это показано
на рис. 234, а. Аналогичная схема защиты уплотненной цепи при
ее кабельном вводе показана на рис. 234, б. Назначение показан-
ных на схемах рис. 234 запирающихся катушек ЗД было изложено
выше (см. § 14). На рис. 233 и 234: 1 — станция, 2 — линейные
провода; 3 — кабельная вставка; 4 — кабельная опора.
Защиту промежуточных пунктов избирательной связи при воз-
душном вводе проводов осуществляют в соответствии с рис. 235, а,
а при кабельном вводе — с рис. 235, б.
Кабельные вставки в неуплотненные цепи воздушных линий
защищают включением в жилы кабеля на обоих концах кабельной
вставки 2 газонаполненных разрядников Р-35 (рис. 236). При
этом на опорах, смежных с кабельными опорами 1, на проводах
воздушной линии устанавливают искровые разрядники ИР-0,2.
Если на линии имеются уплотненные цепи, то разрядники Р-35,
включенные в эти цепи, подключают к заземлению через дренаж-
ные катушки, и на каждой кабельной опоре устанавливают согла-
совывающие устройства типа СУЛ.
Защиту аппаратуры автоматических и ручных телефонных
станций с центральной батареей и аппаратов абонентов при под-
веске цепей местной связи на воздушных линиях осуществляют
по схемам рис. 237, а и б.
При отсутствии пересечений воздушной линии связи с про-
водами электрической сети напряжением 380/220 В или с сетями
трамвая и троллейбуса предохранители СН-1,0 в схемах, приведен-
ных на рис. 233—236, исключают. В этих случаях искровой раз-
рядник ИР-0,2 или ИР-0,3 переносят на опору, смежную с ввод-
ной или кабельной, на расстояние не менее 50 м от воздушного
ввода или от кабельной опоры. При этих же условиях в схемах
рис. 237 исключают предохранители СК-1 и ТК-0,25.
При наличии опасного индуктивного влияния высоковольт-
ных линий электропередачи в схемах защиты, приведенных на
рис. 233—236, предохранители СН-1 должны быть заменены пре-
дохранителями ПН-15. Если в этих схемах вместо разрядников Р-35
установлены разрядники Р-350, то их в зависимости от величины
опасного влияния заменяют разрядниками Р-35 или более мощными
разрядниками РБ-280. Кроме того, искровые разрядники ИР-0,2
или ИР-0,3 устанавливают в схемах рис. 233—236 на расстоянии
50—100 м от кабельной опоры, как это показано на рис. 236, или
от ввода проводов воздушной линии на станцию.
В некоторых случаях схемы защиты телефонных цепей тональ-
ной частоты дополняют устройствами для защиты от акустических
ударов, возникающих в телефонах Тф при неодновременном сраба-
тывании разрядников, включенных в двухпроводную цепь. Яв-
ление акустического удара, как это видно из рис. 238, возникает
по следующей причине. При появлении на обоих проводах пере-
напряжений, возникших в результате грозы или короткого замы-
311
Рис 234. Схема защиты уплотненной цепи при воздушном и кабельном вводе ее
на станцию или в усилительный пункт
Рис. 235. Схемы защиты промежуточных пунктов избирательной связи
312
кания фазы линии электропередачи или контактного провода на
землю, включенные в провода разрядники обычно срабатывают не
одновременно, а с некоторым запазданием относительно друг друга.
Если первым сработает разрядник, включенный между прово-
дом а и землей, то ток с провода а устремится через него в землю.
Если же разрядник, включенный в провод Ь, еще не успел срабо-
тать и, следовательно, его сопротивление весьма велико, ток с про-
вода b потечет в землю через телефон и сработавший ранее разряд-
ник. В результате протекания через телефон тока большой вели-
чины произойдет сильный щелчок мембраны и ухо разговариваю-
щего по телефону ощутит акустический удар, который может при-
вести к нарушению слуха. Особенно сильно акустические удары
воздействуют на лиц, пользующихся головными телефонами.
Защиту от акустических ударов осуществляют при помощи
включения параллельно телефону ограничителей акустического
удара на всех гарнитурах коммутаторов междугородной, местной
и станционной связи, а также в телефонах-наушниках, применяе-
Рис. 237. Схемы защиты телефонных станций и абонентских пунктов при воздуш-
ном (а) и кабельном (б) вводах проводов:
/ — станция; 2 — абонентский пункт; 3—линейные провода; 4— кабельная вставка;
б — кабельная опора
313
Провод а.
Рис. 238. Схема защиты телефона от
акустических ударов
мых в аппаратуре избиратель-
ной связи. Ограничитель со-
стоит из двух включенных па-
раллельно телефону диодов.
При напряжениях, возникаю-
щих на зажимах телефона во
время телефонного переговора,
ограничитель обладает боль-
шим сопротивлением и не ока-
зывает заметного шунтирующего
действия. При повышении напряжения на зажимах телефона, вы-
званного, например, грозовым разрядом, сопротивление ограни-
чителя резко падает и акустического удара не происходит.
§ 116. Каскадная защита на цепях связи
Выше указывалось, что при прямом ударе молнии в провода
воздушных линий в этих проводах могут возникнуть напряжения
до миллиона вольт и более. Индуктированные в проводах напря-
жения при ударах молнии вблизи воздушной линии связи также
могут достигнуть нескольких сотен киловольт.
Рассмотренные выше схемы защиты при возникающих в про-
водах атмосферных перенапряжениях в несколько сотен киловольт
не могут обеспечить надежную защиту аппаратуры связи, для
снижения величины опасных напряжений применяют дополнитель-
ную, так называемую каскадную, защиту.
При такой защите через определенные расстояния на подходе
воздушной линии к станции включают искровые разрядники типа
ИР (рис. 239). При возникновении перед искровыми разрядниками
волны напряжения срабатывает первый искровой разрядник
(ИР-20) и затем в зависимости от амплитуды волны последующие
искровые разрядники. В результате последовательного срабаты-
вания искровых разрядников амплитуда напряжения резко сни-
жается до величины порядка 3—4 кВ.
При оборудовании устройствами каскадной защиты вводов
воздушной линии связи в здания междугородных телефонных стан-
ХО-МОм 500-600» 800- 1000м
*ИР-7 * ИР-10 .ИР-15 ИР-20]
I
I__1_____i___—Ji_________t____I
1 I
.-I_____________________________J
Рис. 239. Схема каскадной защиты
ций, усилительных пунктов, a
также при устройстве каскад-
ной защиты с обеих сторон ка-
бельной вставки все четыре ка-
скада защиты (ИР-7, ИР-10,
ИР-15, ИР-20) рекомендуется
устраивать только на цветных
цепях, расположенных на пер-
вой и второй траверсах. На ос-
тальных цепях оборудуют толь-
ко два каскада защиты, уста-
314
навливая разрядники ИР-7 и ИР-15. Каскадную защиту в настоя-
щее время рекомендуется устраивать и на цепях избирательной
телефонной связи в местах ввода этих цепей ответвлением или шлей-
фом в здания промежуточных пунктов. При этом искровые раз-
рядники ИР-7 и ИР-15 нужно устанавливать на проводах избира-
тельной связи с обеих сторон каждого ввода в промежуточный
пункт. Если же расстояние между пунктами менее 4 км, то реко-
мендуется устанавливать только искровые разрядники ИР-7.
Б. ЗАЩИТА УСТРОЙСТВ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ
§ 117. Защита кабельных вставок и линейных
трансформаторов типа ОМ
Защита кабельных вставок. Кабельные вставки в высоко-
вольтно-сигнальную линию СЦБ защищаются от атмосферных
перенапряжений вентильными разрядниками типа РВП. Каждая
кабельная вставка независимо от ее длины по обоим концам стыка
кабеля и линии защищается тремя вентильными разрядниками
РВ4 (рис. 240). Заземляемые выводы разрядников, муфту, броню
и оболочку кабеля на каждом конце соединяют друг с другом и
присоединяют к заземлению высокого напряжения.
При воздействии прямых или косвенных разрядов молнии и
срабатывании разрядников РВ4 жила кабеля приобретает потен-
циал, равный сумме падений напряжения на сопротивлении за-
землителя 7?3( и на нелинейном сопротивлении разрядника. По-
скольку заземлитель присоединен также к оболочке и броне
кабеля, последние будут находиться под потенциалом R3i. В этом
случае разность потенциалов между жилой и оболочкой кабеля
будет равна остающемуся напряжению разрядника (33—55 кВ),
которое значительно ниже импульсной электрической прочности
изоляции кабеля. Одновременно при срабатывании разрядника
жила соединяется с оболочкой кабеля и они будут находиться
почти под одинаковым потенциалом по отношению к земле. Про-
веденные исследования показали, что при прямом ударе молнии
Рис. 240. Схема защиты кабельной вставки в воздушную линию автоблокировки
315
Воздушная линия автобло-
кировки 6-10 кв
кабельная вставка длиной 100 м,
оборудованная с обоих концов раз-
рядниками, снижает атмосферные
перенапряжения в 15—25 раз.
Защита линейных трансформато-
ров типа ОМ. На той же опоре
(рис. 241), где установлен трансфор-
матор, устанавливаются и присое-
диняются к тем же проводам линии
два вентильных разрядника РВ5
(типа РВП-6 или РВП-10). Зазем-
ляемые клеммы разрядников присое-
диняют к корпусу трансформатора
и к высоковольтному заземлителю
устраиваемому у опоры. К кор-
пусу трансформатора через пробив-
ной предохранитель ПП2 (см. рис. 39)
Рис. 241. Схема защиты линей- присоединяют один из выводов низко-
ного трансформатора ОМ вольтнои обмотки трансформатора ОМ
(хх, х2 или х3). Предохранитель ПП2
дублирует низковольтные разрядники РВН-250, устанавливаемые
между каждым из проводов ПХ и ОХ и землей в релейном шкафу и
тем самым повышает безопасность персонала, обслуживающего низ-
ковольтные цепи автоблокировки в случаях,, когда внутренняя или
внешняя изоляция между высоковольтной и низковольтной обмот-
ками трансформатора ОМ по какой-либо причине окажется нару-
шенной. Кроме того, предохранитель ПП2 предотвращает электри-
ческий пробой с корпуса трансформатора ОМ на его вторичную
(низковольтную) обмотку в моменты срабатывания высоковольт-
ных вентильных разрядников РВ5 при ударах молнии и протека-
нии вследствие этого через их заземлитель /?з5 больших токов
молнии.
Воронка, металлическая оболочка и броня низковольтного
кабеля, идущего от кабельного ящика к распределительному
шкафу устройств автоблокировки, а также корпус кабельного
ящика соединяются между собой и с отдельно устраиваемым вблизи
этой же опоры низковольтным заземлителем Рзв.
Схема защиты линейных трансформаторов ОМ срабатывает
следующим образом. Набегающая с линии волна атмосферного
перенапряжения вызывает срабатывание разрядников РВ5. В ре-
зультате амплитуда волны срезается до напряжения, равного
импульсному разрядному напряжению искровых промежутков
разрядников (до 35 кВ в разрядниках РВП-6 и до 50 кВ в разряд-
никах РВП-10), а токи молнии, обусловленные атмосферными пере-
напряжениями, отводятся с провода в землю. Прохождение токов
молнии через разрядники и заземлитель вызывает повышение по-
тенциала в местах отвода токов молнии в землю. Величина этого
потенциала обусловлена главным образом падением напряжения
316
импульсных токов молнии иа рабочем сопротивлении разрядника
и его заземлителе.
При этих условиях, хотя обе обмотки и кожух трансформа-
тора будут находиться под опасным потенциалом (100 или 120 кВ)
по отношению к земле, разность потенциалов между первичной
обмоткой и кожухом, а также между обмотками трансформатора
будет ограничена до безопасных величин, равных остаточным на-
пряжением разрядников РВ5.
Вторичные силовые цепи трансформатора ОМ 115/230 В за-
щищаются низковольтными разрядниками РВНШ-250, установ-
ленными в релейных шкафах. Для защиты трансформатора ОМ
от опасных токов перегрузки в проводах ОХ вторичной обмотки
включают автоматические выключатели типа АВМ-1 с номиналь-
ным током, равным номинальному току трансформатора ОМ.
§ 118. Принцип защиты низковольтных устройств СЦБ
Атмосферные перенапряжения в низковольтных устройствах
СЦБ возникают в результате их непосредственного перехода с воз-
душных проводов линейных цепей и низковольтных силовых це-
пей, а также при обратной трансформации с высоковольтных про-
водов через силовой трансформатор, от которого осуществляется
электроснабжение устройств СЦБ.
Защита низковольтных устройств СЦБ построена на принципе
ограничения до минимума атмосферных перенапряжений, возни-
кающих в линейных цепях и низковольтных силовых цепях, а
также коммутационных перенапряжений — в рельсовых цепях.
Поскольку довести атмосферные перенапряжения до необходимых
пределов практически невозможно из-за низкой электрической
прочности изоляции низковольтных устройств СЦБ, то при по-
строении схем грозозащиты используется метод выравнивания по-
тенциалов.
Этот метод допускает появление высоких по абсолютной ве-
личине потенциалов как на токоведущих, так и на заземленных
частях устройств СЦБ (релейного шкафа, мачты, светофоров, рель-
сов и др.), в которые проникает атмосферное электричество при
грозовых разрядах. Путем непосредственного электрического со-
единения, а также через разрядники этих частей добиваются того,
чтобы разность их потенциалов не превышала электрической проч-
ности изоляции низковольтных устройств. При этом важным фак-
тором является использование рельсовой колеи в качестве зазем-
лителя разрядников.
Большое значение для повышения эффективности грозозащиты
имеет использование защитного действия металлических оболочек
и брони кабеля, прокладываемого от высоковольтной линии авто-
блокировки или объединенной линии СЦБ и связи к сигнальным
установкам и служебным помещениям, в которых находятся при-
317
Рис. 242. Места разряда молнии на сиг-
нальной установке автоблокировки
боры СЦБ. Следует заметить,
что при этом амплитуда ат-
мосферного перенапряжения
снижается в десятки раз.
Схемы защиты сигналь-
ных и путевых приборов ав-
тоблокировки предусматри-
вают электрическое соедине-
ние металлического корпуса
релейного шкафа РШ, мачты
светофора и рельсов (рис.242).
На электрифицированных
участках это оборудование
соединяется непосредственно
друг с другом, а на участках
с автономной тягой—через выравниватели В. На рис. 242 такое
соединение условно показано штриховой линией; А — силовая
цепь 220 В; Б — линейная сигнальная линия.
Из этого рисунка следует, что до срабатывания разрядника Р
все токоведущие части сигнальных и путевых приборов приобре-
тают потенциал по отношению к земле, равный импульсному
пробивному напряжению разрядника (точки 3, 4, 5 на рисунке).
После того как сработает разрядник, потенциал в точке отвода
тока молнии (точка 2), а также на всех токоведущих частях при-
боров (точки 3, 4, 5) резко возрастает в зависимости от величины
тока молнии и сопротивления заземляющего устройства. При токе
молнии 2000 А и сопротивлении заземленного оборудования 10 Ом
этот потенциал достигает 20 кВ, что значительно превосходит
электрическую прочность изоляции токоведущих частей по отно-
шению к заземленному оборудованию. Казалось бы, в этом слу-
чае все приборы автоблокировки должны быть повреждены.
Однако этого не происходит, поскольку заземляющий зажим раз-
рядника электрически соединен с металлическим корпусом релей-
ного шкафа, мачтой светофора и рельсами (точки 6—10), то по-
следние также приобретают потенциал, равный 20 кВ. В этом слу-
чае разность потенциалов между токоведущими частями сигналь-
ных и путевых приборов (точки 3, 4, 5) и заземленным оборудова-
нием (точки 6—10) равна нулю и, следовательно, не произойдет
каких-либо повреждений.
§ 119. Защита приборов перегонных
сигнальных установок
На участках железных дорог с электро-
тягой постоянного тока на каждой перегонной сиг-
нальной установке приборы автоблокировки, автоматической локо-
мотивной сигнализации защищают от перенапряжений, возникаю-
318
щих в воздушных и линейных цепях, низковольтных силовых це-
пях напряжением 110/220 В и рельсовых цепях по схеме, приве-
денной на рис. 243.
Указанные приборы, включенные в воздушные линейные цепи,
заканчивающиеся кабельным вводом, защищаются вентильными
разрядниками РВНШ-250 или РВН-250 с обоих концов кабельного
ввода, за исключением цепей смены направления движения, где
разрядники устанавливаются только на линейном конце кабель-
ного ввода — в кабельном ящике.
Для защиты линейных цепей допускается установка газо-
наполненных разрядников Р-35 или Р-350, за исключением цепей
с рабочим напряжением более 40 В.
Приборы СЦБ, включенные в низковольтные силовые цепи
110/220 В, защищают вентильными разрядниками РВНШ типа
РВНШ-250 или РВН-250, которые устанавливают в релейном
шкафу, соединяя их заземляющие выводы со средней точкой дрос-
сель-трансформатора стальным круглым проводником диаметром
не менее 12 мм. К средней точке дроссель-трансформатора присоеди-
няют также металлические корпуса релейного шкафа и мачты
светофоров. Для защиты от коммутационных перенапряжений,
возникающих на приборах автоблокировки, автоматической локо-
мотивной и переездной сигнализации, при коротких замыканиях
контактной сети на питающих и приемных концах рельсовых це-
пей устанавливают керамические выравниватели ВК-220, которые
включают параллельно дополнительным обмоткам дроссель-
трансформаторов.
На участках железных дорог с электро-
тягой переменного тока приборы автоблокировки,
автоматической локомотивной сигнализации защищают от пере-
напряжений, возникающих в низковольтных силовых цепях на-
пряжением 110/220 Вив рельсовых цепях по схеме, приведенноО
на рис. 244. Низковольтные силовые цепи напряжениям 110/22Й
В защищают с одного конца кабельного ввода вентильными
разрядниками РВНШ типа РВНШ-250 или РВН-250, которые
устанавливают в релейном шкафу.
Металлический корпус релейного шкафа и мачта светофора
присоединяются к средней точке дроссель-трансформатора сталь-
ным круглым проводником диаметром не менее 10 мм.
Защита путевых приборов от коммутационных перенапряже-
ний, вызываемых короткими замыканиями контактной сети пере-
менного тока, выполняют с помощью селеновых выравнивателей
ВС-90, которые включают на питающих и приемных концах рель-
совых цепей автоблокировки параллельно обмоткам изолирующих
трансформаторов.
На участках железных дорог с автоном-
ной тягой приборы автоблокировки, автоматической локо-
мотивной сигнализации защищают с помощью вентильных разряд-
ников РВНШ-250 или РВН-250 и выравнивателей ВК-10 по схеме,
319
Рис. 243. Схема защиты сигнальной установки на электрифицированных участках
постоянного тока
Рис. 244. Схема защиты сигнальной установки на электрифицированных участках
переменного тока
320
Рис. 245. Схема защиты сигнальных и путевых приборов автоблокировки на
неэлектрнфицированных участках
показанной на рис. 245. На этих участках должны быть защищены
все линейные цепи с обоих концов кабельного ввода. В качестве
средств защиты используются вентильные разрядники, а также
газонаполненные разрядники Р-35 или Р-350.
Вентильные разрядники, включаемые в низковольтные силовые
цепи напряжением 110/220 В, устанавливают в каждом релейном
шкафу. В релейном шкафу для заземления разрядников исполь-
зуется медный проводник сечением не менее 20 мм2, который при-
соединяется к металлическому корпусу релейного шкафа. Шкаф
с помощью двух выравнивателей ВК-10 и бутлежного кабеля при-
соединяется к рельсам, используемым в качестве заземлителя.
Для выравнивания и снижения потенциалов, возникающих
на токоведущих частях сигнальных и путевых приборов, металли-
ческие корпуса релейных шкафов, мачты светофоров и рельсы
электрически соединяются с низковольтным заземлением, находя-
щимся у основания опоры высоковольтной линии автоблокировки 6
или 10 кВ.
В качестве соединительных проводов используются соединен-
ные вместе металлическая оболочка и броня сигнального кабеля,
проложенного между релейным шкафом и высоковольтной линией
автоблокировки. Если применяются кабели без металлической
оболочки, то это соединение выполняется стальным жгутом,
свитым из трех стальных проводов диаметром 5 мм и проложенным
в земле на глубине 30—40 см (на рис. 245 такое соединение пока-
зано штриховой линией).
На участках с автономной тягой приборы, включенные в рель-
совые цепи, защищены выравнивателями типа ВК-10. Эти вырав-
ниватели включаются параллельно путевым приборам релейных
и питающих концов рельсовых цепей.
321
§ 120. Защита устройств электрической централизации
Защита устройств электрической централизации также основана
на принципе выравнивания потенциалов между токоведущими
частями приборов и заземленного оборудования, на которое про-
исходит разряд молнии.
На постах электрической централизации с центральными зави-
симостями в силовые цепи напряжением 380/220 В в питающие
фидеры включаются вентильные разрядники РВН-500 по схемам,
приведенным на рис. 246: а — при одном питающем фидере; б —
при двух питающих фидерах. Разрядники устанавливаются на ли-
нейном вводе каждого питающего фидера, при этом зажимы для
заземления разрядников присоединяют к общему контуру зазем-
ления постового оборудования.
В служебных помещениях ДСП и в релейных будках в силовые
цепи напряжением 110/220 В и линейные цепи, если они не кабли-
рованы на всем протяжении, включают вентильные разрядники
РВНШ-250 или РВН-250 по схеме рис. 247.
'Воздушный ввод\ Центральный
---------\ | пост
PH
S) 1-й фидер в&оЭная панель г-й фидер
Надельный
ввод
К вводно-
РВН-500 распредели-
b тельному
| Фиту
РВН-500 РВН-500
-> <—ГГПТТП—р-ПТТТПТ—>
-> <—гтптгп—гггптп—>
|--ППТТП—>
металла чес кин I
каркасам стати- х z
- вов к основному пункту
питания
К металлич.
каркасам
стативов
К резервному пункту
питания
jiiiiiii]
Рис. 246. Схема защиты силовой цепи напряжением 380/220 В на посту электри-
ческой централизации
й
Надельный ящик |
г нвм-1 ।
0Х--------------и
0Х ------------3
ЛСП^—Т-------$—Г
k ИР-7* РВНШ*
Помещение ДСП
J
I
7 РВНШ
РВНШ
! ДО'^ООД Низковольтное
£ Д заземление
SK пульту
управления _
1 ОВщий защитный контур
-=-заземления устройств СЦ6
и связи
Рис. 247. Схема защиты станционных приборов в помещении ДСП
322
В служебных помещениях ДСП в качестве заземлителя раз-
рядников используется общий контур защитного заземления уст-
ройств СЦБ и связи.
На входных сигнальных установках, как и на перегонных, в за-
висимости от вида тяги предусматривается защита от перенапря-
жений приборов, включенных в воздушные линейные цепи, сило-
вые цепи напряжением 110/220 Вив рельсовые цепи.
На выходных и других станционных сигнальных установках,
если линейные сигнальные цепи каблированы на всем протяжении,
разрядники и выравниватели включаются в силовые цепи напря-
жением 110/220 Вив рельсовые цепи.
§ 121. Защита устройств диспетчерской централизации
и диспетчерского контроля
Устройства диспетчерской централизации (ДЦ) и диспетчер-
ского контроля (ДК) подвержены атмосферным перенапряжениям,
возникающим главным образом в воздушных кодовых цепях
и низковольтных силовых цепях напряжением 380/220 В.
Перенапряжения с линейных кодовых цепей переходят непо-
средственно в тракты приема и передачи управляющих и извести-
тельных сигналов, воздействуя на отдельные приборы этих трак-
тов: линейные трансформаторы, входные фильтры, усилители уп-
равляющих сигналов и генераторы известительных сигналов.
В тракте приема управляющих сигналов эти перенапряжения,
усиливаясь, воздействуют на полупроводниковые приборы ли-
нейного приемника. Кроме того, атмосферные перенапряжения
проникают в цепи питания постоянного тока всех полупроводнико-
вых приборов диспетчерской централизации.
Для ограничения атмосферных перенапряжений до безопасных
величин в устройствах ДЦ устраивают защиту как на вводах
линейных кодовых цепей и низковольтных силовых цепей напря-
жением 380/220 В, так и непосредственно на полупроводниковых
приборах. Если линейные кодовые цепи каблированы на всем
протяжении, то защиты такие цепи не требуют.
Аппаратура центрального поста ДЦ, включенная в линейные
кодовые цепи, подвешенные на высоковольтной линии автоблоки-
ровки 6 и 10 кВ, защищается низковольтными вентильными
разрядниками РВНШ-250 и ИР-7 по схеме рис. 248.
Аппаратура центрального поста ДЦ, включенная в силовые
цепи напряжением 380/220 В, защищается низковольтными вен-
тильными разрядниками РВН-500.
Полупроводниковые приборы центрального поста частотной
диспетчерской централизации системы ЧДЦ защищают включе-
нием в нее малогабаритных разрядников Р4 с пробивным напряже-
нием 70—80 В, блоков, составленных из стабилитронов Д808—
Д813, и блоков, состоящих из дросселей и конденсаторов.
323
Центральный пост ДЦ
К металлическим
каркасам ст ат и 6 од
I сн-1 Воздушная линия
Рис. 248. Схема защиты линейной кодовой цепи, подвешенной на высоковольтно-
сигнальной линии автоблокировки
Аппаратуру промежуточного пункта ДЦ, включенную в линей-
ные кодовые цепи, подвешенные на объединенной воздушной ли-
нии СЦБ и связи, защищают газонаполненными трехэлектродными
разрядниками Р-35 и искровыми разрядниками ИР-0,2 по схеме,
приведенной на рис. 249.
Полупроводниковые приборы диспетчерской централизации
системы ЧДЦ промежуточного пункта защищают аналогично их
защите на центральном посту.
Схемы защиты устройств диспетчерской централизации си-
стемы «Нева» и «Луч» предусмотрены в Технических условиях на
аппаратуру и выполняются на
заводах при изготовлении при-
боров ДЦ указанных систем.
Аппаратура диспетчерского
контроля, включенная в линей-
ные кодовые цепи, подвешен-
ные на высоковольтной линии
автоблокировки 6 или 10 кВ,
на центральном посту защи-
щается по схеме, приведенной
на рис. 248, а на сигнальных
установках — так, как и при-
боры автоблокировки в линей-
ных цепях.
§ 122. Защита устройств
полуавтоматической блокировки
Аппаратура этих устройств
защищается главным образом
от атмосферных перенапряже-
ний, возникающих в линейных
Рис. 249. Схема защиты линейной кодо-
вой цепи на объединенной воздушной
линии СЦБ и связи
324
Рис. 250. Схема защиты однопроводных линейных цепей газонаполненными раз-
рядниками
Рис. 251. Схемы защиты станционных сигнальных установок РПБ
и сигнальных цепях, подвешиваемых на объединенных линиях
СЦБ и связи.
В качестве основных средств защиты применяются вентильные
разрядники РВНШ-250 и РВН-250 и газонаполненные разряд-
ники Р-35 и Р-350.
Для защиты аппаратов полуавтоматической блокировки, вклю-
ченных в провода воздушных объединенных линий связи и СЦБ,
имеющих пересечение с контактными сетями трамваев и троллей-
бусов, используются газонаполненные разрядники Р-35 и предо-
хранители СН-1. Схема такой защиты при воздушном вводе при-
ведена на рис. 250, а, при кабельном — на рис. 250, б.
Защита воздушных сигнальных и силовых цепей напряжением
110/220 В в служебных помещениях ДСП и на стрелочных постах
выполняется по схеме рис. 247. Если электроснабжение стрелоч-
ного поста осуществляется из помещения ДСП по кабелю, то раз-
рядники в цепи 110/220 В не включаются.
На входных и выходных сигнальных установках приборы полу-
автоматической блокировки, включенные в воздушные сигнальные
цепи и силовые цепи напряжением 110/220 В, защищаются вентиль-
ными разрядниками РВНШ-250 и РВН-250 и выравнивателями
ВК-Ю по схеме, приведенной на рис. 251.
325
Глава 24
СКРЕЩИВАНИЕ ПРОВОДОВ ТЕЛЕФОННЫХ ЦЕПЕЙ
§ 123. Основные положения по проектированию
скрещивания проводов телефонных цепей
Из теории связи по проводам известно, что для снижения взаим-
ного влияния между телефонными цепями производят скрещива-
ние проводов этих цепей. Скрещивание проводов снижает также
мешающее влияние на телефонные цепи посторонних источников
помех (электрических железных дорог, высоковольтных линий
электропередачи и т. п.).
В настоящей главе изложены краткие сведения о принципах
проектирования и практическом осуществлении скрещивания про-
водов телефонных цепей на воздушных линиях транспортной связи.
Перед проведением работ по скрещиванию проводов телефон-
ных цепей воздушных линий связи составляется техниче-
ский проект скрещивания, на основе которого разрабаты-
ваются рабочие чертежи схем скрещивания всех теле-
фонных цепей данной линии. Составляют схемы скрещивания,
как правило, в пределах усилительных участков уплотненных
цепей из цветного металла, а при их отсутствии на линии — по
усилительным участкам стальных цепей дальней телефонной связи
или кругам поездной диспетчерской связи.
Эту работу обычно начинают с разбивки всего участка воздуш-
ной линии на элементы скрещивания. Длину элемента
скрещивания s, как правило, принимают равной двум пролетам.
Затем элементы группируют всекции скрещивания
в направлении от усилительных пунктов к середине усилительного
участка. В качестве основных секций скрещивания приняты сек-
ции, содержащие 128 или 256 элементов. Однако при разбивке
усилительного участка на секции обычно в нем не укладывается
целое число основных секций и остается участок линии, длина ко-
торого меньше длины основной секции. Для того чтобы скомпенси-
ровать взаимное влияние между телефонными цепями на этом ко-
ротком участке, кроме основных секций, создают укороченные
секции, состоящие из 64, 32, 16 и 8 элементов. Эти секции на остав-
шемся коротком участке размещают с таким расчетом, чтобы вне
секции скрещивания не осталось ни одного пролета воздушной
линии. Если несколько пролетов остаются вне секции скрещива-
ния, то производят переразбивку линии и перестановку опор на
протяжении нескольких пролетов и таким образом добиваются
включения всех пролетов в секции. Место соединения секций
между собой называют стыком секций.
Для снижения влияния конструктивных неоднородностей при
разбивке линий на элементы стремятся к тому, чтобы длина всех
326
элементов внутри каждой секции была одинакова. Иногда это тре-
бование выполнить весьма трудно, например при проходе линии
по пересеченной местности. В этих случаях допускается отклоне-
ние от средних длин элементов в секции, однако эти отклонения
не должны превышать 9—15%. Если по условиям рельефа мест-
ности (воздушные переходы через реки, овраги) в некоторых
случаях невозможно выполнить приведенные выше рекомендации,
допускаются и большие отклонения длин отдельных элементов.
Однако число таких отклонений на длине усилительного участка
при отсутствии на линии уплотненных цепей не должно быть
больше следующих величин:
Отклонение длины отдельного элемента
от средней длины, м ................ 200 100 50 25
Число отклонений на усилительном уча-
стке ............................... 1 4 16 64
На линиях с уплотненными стальными или цветными цепями
допускается только одно большое отклонение в пределах усили-
тельного участка. Длина этого отклонения зависит от расстояния
удлиненного пролета от ближайшей усилительной или оконеч-
ной станции и находится в пределах от 33 до 210 мм.
При наличии на участке кабельных вставок, длина которых
превышает 50 м на линиях с уплотненными цепями и 200 м на тех
линиях, где уплотненные цепи отсутствуют, секции скрещивания
необходимо заканчивать на одной кабельной опоре и начинать от
другой кабельной опоры. При меньшей длине кабельной вставки
ее в расчет не принимают и не включают в длину элементов скре-
щивания. После разбивки линий на секции приступают к выбору
схемы скрещивания в каждой секции.
§ 124. Выбор схемы скрещивания
Скрещивание проводов телефонных цепей производят п о
индексам скрещивания (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128)
и комбинациям индексов скрещивания (1-2, 2-4-8, 4-16-64 и т. п.),
при которых провода цепи скрещивают по нескольким индексам
одновременно. При индексе 1
провода цепи скрещивают в
конце каждого элемента сек-
ции (рис. 252), при индексе
2 —в конце каждого второго эле-
мента и т. д. Если цепь скрещена
по комбинации индексов 1-2, то
это значит, что скрещивания ее
сделаны в концах каждого пер-
вого и каждого второго элемен-
тов. Как видно, при этой схеме
в конце каждого четного эле-
0 12 3^5818
Рис. 252. Схема, поясняющая значения
индексов скрещивания
327
128-элементная
Секции
В^-эленентная
3Z-элементная
Рис. 253. Типовые схемы скрещивания для смешанного профиля линии
мента (2, 4, 6 и т. д.) провода цепи скрещиваются два раза (по
индексу 1 и по индексу 2). Двойное скрещивание проводов равно-
сильно тому, что цепь в этой точке не скрещена, так как при этом
провода цепи займут свое первоначальное положение. Исходя из
этого при составлении схемы скрещивания цепи по комбинации
индексов скрещивание проводов в точках с четным числом скре-
щиваний не делают (см. скрещивания цепей по комбинациям 1-2
и 1-2-4 на рис. 252).
При типовых профилях опор и типовом расположении цепей
и проводов комбинации индексов скрещивания цепей выбирают,
не производя расчетов, по разработанным схемам скрещивания,
которые приведены в Инструкции по скрещиванию телефонных
цепей. На рис. 253 в качестве примера приведены типовые схемы
скрещивания цепей для основной и укороченных секций с длиной
элементов 100 м при расположении восьми телефонных цепей на
траверсах и двух цепей на крюках. Прямоугольники, изображен-
ные на рис. 253, определяют место двухпроводной цепи на профиле
опоры, а цифры внутри прямоугольника — комбинации индексов
скрещивания данной цепи.
Цепи из цветного металла могут располагаться на 1, 2, 3, 4
и 10 местах профиля (считая слева направо) и одновременно уплот-
няться 12-канальными системами; скрещивание проводов этих
цепей должно выполняться по комбинациям индексов скрещива-
ния, указанным в числителе (например, 2-4, 1-128). Если на этих
местах профиля опоры располагают стальные неуплотненные
328
цепи, то следует применять комбинации индексов скрещивания,
приведенные в знаменателе (например, 8-16-32, 16-32). На осталь-
ных местах (5, 6, 7, 8 и 9) подвешивают только стальные цепи.
Комбинации индексов скрещивания, взятые в скобки, например
(2-4), (4-8), предназначены для стальных телефонных цепей, уплот-
няемых токами высокой частоты.
Как видно из рис. 253, каждая цепь скрещена по комбинации
индексов, отличной от комбинаций индексов других цепей, рас-
положенных на профиле опоры, так как только при этом обеспе-
чивается необходимая взаимная защищенность между цепями.
Исключение составляют только некоторые одинаковые комбина-
ции индексов скрещивания в укороченных секциях. Однако и в этих
случаях одинаковые комбинации допускаются для цепей, распо-
ложенных на таких местах профиля, норма переходного затуха-
ния между которыми обеспечивается и без скрещивания этих
цепей. В комбинацию скрещивания некоторых цепей вхо-
дит индекс U2. Это значит, что провода этой цепи нужно скре-
щивать на каждой опоре.
§ 125. Разработка рабочих чертежей
После выбора индексов скрещивания цепей составляют рабо-
чие чертежи, представляющие собой развернутую схему скрещи-
вания всех цепей данной линии, состоящую из отдельных черте-
жей (по числу основных и укороченных секций). На каждом чер-
теже указывается порядковый номер секции, ее длина, средняя
длина элементов, порядковый номер опор и наглядно показывается,
на каких опорах должно производиться скрещивание той или иной
цепи. Кроме того, приводятся данные о номерах цепей, диаметре
и материале проводов и т. п.
На рис. 254 в качестве примера дана рабочая схема скрещива-
ния в укороченной 32-элементной секции для типового расположе-
ния цепей, приведенного на рис. 253. Если на каком-либо месте
Рис. 254. 32-элементная схема скрещивания
И Марков м. в.
329
профиля подвешивают телеграфные или сигнальные провода, то
индексы скрещивания, соответствующие этому месту цепи, на про-
филе опоры не указывают.
Соединение основных секций между собой производят с таким
расчетом, чтобы схема скрещивания цепей на всем протяжении
оставалась неизменной. Чтобы выполнить это условие, поступают
следующим образом. Если цепь в соседних основных секциях
скрещена по схеме, содержащей нечетное число индексов (на-
пример, 16 или 8-16-32), то в стыке секций на этой цепи провода
скрещивают. Если цепь в соседних основных секциях скрещена
по схеме, содержащей четное число индексов (например, 2-4 или
1-128), то в стыке секций скрещивание проводов этой цепи не де-
лается.
Когда на усилительном участке, кроме основных секций,
имеются укороченные, то их соединяют с основными секциями по
особым правилам, изложенным в инструкциях по скрещиванию
телефонных цепей.
При разработке рабочих схем скрещивания намечают места
ответвлений телефонных цепей и проводов. Эти ответвления в це-
лях лучшей компенсации взаимного влияния между цепями реко-
мендуется делать по возможности в конце секций скрещивания.
Если выполнить эти рекомендации затруднительно, то ответвле-
ния цепей из цветного металла допускается делать от конца лю-
бого восьмого элемента в секции.
Ответвление стальных телефонных цепей и цепей избиратель-
ной связи, а также жезловых, телеграфных и блокировочных це-
пей в 128-элементной секции рекомендуется делать в конце 32,
64, 96 и 128-го элемента, в 64-элементной укороченной секции —
в конце 16, 32, 48 и 64-го элемента, а в остальных укороченных
секциях — в конце любого восьмого элемента. При невозможности
выполнения этих рекомендаций ответвление стальных неуплотнен-
ных цепей и телеграфных проводов допускается устраивать в лю-
бом месте секции. Исключением является только ответвление
стальных неуплотненных цепей и телеграфных проводов в преде-
лах 64-элементной секции, вправо и влево от усилительного пункта,
установленного на уплотненной стальной цепи, где это ответвле-
ние следует выполнять с 16, 32, 48 или 64-го элемента.
Иногда расположение цепей на существующих воздушных ли-
ниях не соответствует какому-либо из типовых профилей. Если
в этом случае необходимо произвести переустройство скрещива-
ний на всех цепях или подвесить на линии новую цепь, то обычно
стремятся к тому, чтобы путем изменения профиля или перекладки
и переключения проводов привести расположение цепей и прово-
дов на линии к типовому. В тех случаях, когда это затруднительно
и, следовательно, нельзя использовать типовые схемы скрещива-
ния, производят детальный расчет скрещивания цепей в соответ-
ствии с методикой расчета, изложенной в теории связи по про-
водам.
330
После окончания работ тщательно проверяют соответствие
выполненного скрещивания цепей рабочим чертежам. Эту проверку
выполняют, детально осматривая скрещенные цепи, обращая осо-
бое внимание на то, чтобы выявить случайно пропущенные или
лишние скрещивания, а также на то, чтобы исключить неправильно
выполненные или так называемые ложные скрещивания. Следует
иметь в виду, что лишние скрещивания цепи наиболее часто имеют
место на цепях избирательной связи при вводе этих цепей шлейфом
в промежуточные пункты. Эти скрещивания появляются в резуль-
тате ошибочного перекрещивания проводов цепи при включении
их на вводном щите промежуточного пункта. Излишние скрещи-
вания могут возникнуть и при соединении проводов с жилами
кабельных вставок.
Заключительным этапом проверки правильности скрещиваний
телефонных цепей является проведение электрических измерений
переходного затухания между этими цепями и сравнение резуль-
татов измерений с нормами, принятыми в проекте скрещивания
проводов цепей.
Глава 25
СИММЕТРИРОВАНИЕ КАБЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ
ТОНАЛЬНОЙ И ВЫСОКОЙ ЧАСТОТ
§ 126. Симметрирование кабельных цепей
тональной частоты
Из теории связи по проводам известно, что взаимное влияние
между кабельными цепями, а также влияние на кабельные цепи
посторонних источников помех обусловливаются наличием в ка-
беле емкостных и магнитных связей. В полосе тональных частот
эти влияния определяются емкостными связями, обусловленными
неодинаковыми величинами частичных емкостей Сас, Cad, Сьс
и Cbd (рис. 255) между жилами ас, ad, be и bd в четверке и частич-
ными емкостями Сс0, Cto, Сс0 и Cdo по отношению к земле (ме-
таллической оболочке, экрану). В полосе высоких частот влияние
определяется емкостными и магнитными связями.
Известно также, что для снижения влияния между кабельными
цепями, а также для уменьшения влияния посторонних источни-
ков помех производят симметрирование кабеля.
Симметрирование кабельных цепей тональной частоты произво-
дят в несколько этапов одновременно с проведением монтажа
кабеля. Следует иметь в виду, что способы симметрирования
кабельных цепей тональной частоты в железнодорожных кабелях
магистральной связи зависят от того, на каких участках железных
дорог этот кабель прокладывают.
П* 331
Рис 255. Частичные емкости
в кабельной четверке
На участках железных дорог, элек-
трифицированных по системе постоян-
ного тока, а также на неэлектрифици-
рованных участках, симметрирование
кабельных цепей тональной частоты
в магистральных железнодорожных ка-
белях можно производить по упрощен-
ному методу, так как на этих участках
уровень внешних помех значительно
меньше, чем на электрических железных
дорогах переменного тока. На участках
железных дорог, электрифицируемых
по системе однофазного переменного
тока, используют более сложный способ
симметрирования, но дающий больший
эффект.
Сложный способ симметрирования кабельных цепей на элек-
трических железных дорогах однофазного переменного тока. При
этом способе первый этап симметрирования выполняют при соеди-
нении между собой отдельных строительных длин кабеля внутри
так называемого шага симметрирования, который
берут равным четырем строительным длинам кабеля, т. е. 1,7—
3,4 км. Второй этап симметрирования выполняется при соедине-
нии отдельных шагов симметрирования между собой, а третий,
носящий название концентрированного симметрирования, — на
смонтированном кабеле в пределах усилительного участка.
Рассмотрим первый этап симметрирования кабельных цепей
тональной частоты, заключающийся в снижении внутри шага сим-
метрирования величин емкостных связей между кабельными це-
пями, обусловливающих взаимное влияние между ними, и емкост-
ной асимметрии этих цепей по отношению к земле (металлической
оболочке кабеля или экрану), обусловливающей влияние на
кабельные цепи внешних источников помех.
Из теории связи по проводам известно, что емкостные связи
между кабельными цепями в четверках принято выражать через
коэффициенты емкостной связи (Ki, Къ, К3) и емкостной асимме-
трии (е1, е2, е3). Эти коэффициенты, выраженные через частичные
емкости в кабельной четверке (см. рис. 255), имеют следующие
значения. Коэффициент емкостной связи Ki между основными це-
пями в четверке
Ki= (Сас + Cbd) — (C^i ф- СЬс).
(51)
Коэффициент емкостной связи К2 между первой основной
цепью и искусственной цепью и коэффициент емкостной связи К3
между второй основной цепью и искусственной соответственно
равны:
(52)
(53)
^2 — (Сас 4" Cad) ~ (Cbc 4" Cbd)l
Кз = (Сас ф- Cbc) — (Cad 4- Cbd)-
332
Коэффициент емкостной асимметрии между первой основной
цепью и землей (оболочкой кабеля), коэффициент е2 между второй
основной цепью и землей и коэффициент е3 между искусственной
цепью и землей соответственно равны:
А = Са0 Сбо> ^2 ~ С СО —
ез= (Сдо — С 1,0) — (Сс0 — См),
где Сас, См и т. д. — частичные емкости в кабельной четверке
между соответствующими жилами ас, bd и т. д.; Сай, СЬо и т. д. —
частичные емкости между жилами а, b и т. д. и землей.
Чем меньше значения имеют эти коэффициенты, тем меньше
влияние между кабельными цепями и влияние посторонних источ-
ников помех.
Согласно действующим нормам коэффициенты емкостной связи
и емкостной асимметрии в смонтированном кабеле магистральной
железнодорожной связи на длине шага симметрирования при ча-
стоте 800 Гц не должны превышать величин, указанных в табл. 28.
Однако коэффициенты емкостной связи и емкостной асимметрии
в поступающих с кабельных заводов строительных длинах кабеля
превышают эти величины. В табл. 29 приведены средние и макси-
мальные значения этих коэффициентов, установленные Техни-
ческими условиями на кабели МКПАБ, строительная длина ко-
торых равна 425 м.
Из сравнения данных табл. 28 и 29 видно, что при соединении
строительных длин кабеля в пределах шага симметрирования
необходимо снизить коэффициенты емкостной связи и емкостной
асимметрии до величин, установленных нормами. Снижение этих
коэффициентов и является задачей первого этапа симметрирова-
ния кабеля.
Существуют три способа симметрирования кабельных цепей
тональной частоты внутри шага симметрирования: симметрирова-
ние скрещиванием жил в четверках, симметрирование при по-
мощи подключения к жилам дополнительных конденсаторов и сме-
шанный способ симметрирования. Последний способ получил наи-
большее распространение и является сочетанием первых двух.
Таблица 28
Коэффи- Допускаемые пФ значения,
циенты связи и асимме- средние максималь-
трии ные
Л-1 10 20
ei> ег 30 100
Таблица 29
Коэффи- циенты связи и асимме- трии Допускаемые значения, пФ
средние максималь- ные (для • 10% четве- рок)
*1 20 80
К2 550 950
^1» #2 360 760
333
Рис. 256. Мост для измерения емкостной связи и емкостной асимметрии
При любом из перечисленных способов симметрирования не-
обходимо знать величины коэффициентов емкостной связи и ем-
костной асимметрии двух соединяемых концов кабелей. Величины
этих коэффициентов определяют электрическими измерениями, ко-
торые производят переменным током частотой 800 Гц при помощи
измерителя емкостной связи.
Этот прибор представляет собой мост переменного тока
(рис. 256, а), в плечи которого включены три конденсатора посто-
янной емкости и один конденсатор переменной емкости. В одну
диагональ моста включен генератор переменного тока Г, в дру-
гую— телефон Тф. Постоянные конденсаторы имеют емкость по
120 пФ; емкость переменного конденсатора путем поворота его
рукоятки с указателем можно изменять от 0 до 240 пФ. При нуле-
вом положении указателя на шкале (рис. 256, б) переменного
конденсатора емкость его составляет 120 пФ, при этом мост сба-
лансирован и звук в телефоне отсутствует. Левое крайнее поло-
жение указателя, обозначенное «4-120», соответствует нулевой
емкости конденсатора. При крайнем правом положении указа-
теля, обозначенном «—120», емкость конденсатора равна 240 пФ.
В качестве примера рассмотрим измерение коэффициента ем-
костной связи Ki- В этом случае после балансировки моста, ко-
торая достигается установкой указателя переменного конденса-
тора на нуле, к точкам Л, В, С и D подключают соответственно
жилы четверки а, Ь, с и d, причем это соответствие должно строго
соблюдаться. Из рис. 256, а видно, что частичная емкость Сас
при этом будет подключена параллельно конденсатору плеча
моста АС, частичная емкость Със — к конденсатору плеча ВС
и т. д. Если частичные емкости Сас, Cad, Сьс и См равны, то после
их подключения равновесие места не нарушится и звук в телефоне
не возникнет. Очевидно, при этом условии коэффициент Ki будет
равен нулю. Заметим, что в этом случае и указатель переменного
конденсатора стоит в положении «0». Предположим теперь, что
сумма частичных емкостей Сас и Cbd меньше суммы частичных
емкостей Cnd и СЬс, т. е. (Сас 4- Cbd) < (Cad 4- С6с).
В этом случае равновесие моста нарушится и в телефоне воз-
никнет звук. Для восстановления равновесия моста необходимо
в плече АС увеличить емкость переменного конденсатора. Пусть
334
равновесие моста восстановилось, когда указатель остановился
против деления шкалы «—100». Это означает, что равновесие моста
восстановилось за счет того, что к сумме частичных емкостей
(Сас 4- См) мы подключили параллельно емкость, равную 100 пФ.
Следовательно, коэффициент емкостной связи Д4 равен по абсо-
лютной величине 100 пФ и условно имеет отрицательное значение,
так как Кл = —100 пФ.
Если бы сумма частичных емкостей Сас + Cbj была больше
суммы частичных емкостей Cad 4- СЬс, например на 80 пФ, то
для равновесия моста необходимо было бы уменьшить емкость
переменного конденсатора. При этом указатель переменного кон-
денсатора установился бы на делении шкалы «4-80». Следователь-
но, в данном случае коэффициент по абсолютной величине
был бы равен 80 пФ и условно имел положительный знак, так
как Ki = 4-80 пФ.
Для измерения других коэффициентов емкостной связи /С2
и К3 и емкостной асимметрии elt е2 и е3 применяют схемы, анало-
гичные схеме на рис. 256, а. Описанный выше измеритель емкост-
ной связи позволяет измерять коэффициенты емкостной связи и
емкостной асимметрии, не превышающие по своей абсолютной ве-
личине 120 пФ. В тех случаях, когда измеряемые коэффициенты
превышают это значение, к прибору подключают приставку (со-
стоящую из дополнительных конденсаторов), что позволяет рас-
ширить пределы его измерений.
Ознакомившись с методом измерения коэффициентов емкост-
ной связи и асимметрии, перейдем к рассмотрению способов сим-
метрирования кабеля.
Симметрирование кабеля по способу
скрещивания жил. Сущность симметрирования кабеля
по способу скрещивания жил заключается в том, что при соеди-
нении двух кусков кабеля жилы соответствующих четверок сое-
диняют друг с другом в таких комбинациях, чтобы коэффициенты
емкостной связи и асимметрии одного куска кабеля по возмож-
ности компенсировались коэффициентами емкостной связи и асим-
метрии другого куска кабеля.
Поясним это примерами, причем для простоты рассмотрим
симметрирование кабеля, в котором отсутствуют фантомные цепи.
При отсутствии фантомных цепей достаточно довести до нормы
коэффициент емкостной связи определяющий взаимное влия-
ние между основными цепями, а также коэффициенты емкостной
асимметрии ег и е2, от величины которых зависит влияние на ос-
новные цепи посторонних источников помех.
Рассмотрим сначала такой случай, когда коэффициенты /G,
е[ и е2 одной из соединяемых четверок и /СТ, е{ и.е2 другой из соеди-
няемых четверок соответственно равны друг другу по абсолютной
величине, но противоположны по знаку, т. е.
ei= — е\ и е2 = —
335
Рис. 257. Схемы, поясняющие симметрирование соединяемых четверок скрещи-
ванием жил
a П2сЬо I.eao
a /____~r T ~ “ -T __ T \ 9
d O—»-l--1-0-0— -J—, l-o
4 i4i!?es r^rc«r
Физически это значит 1см. формулу (51)], что сумма частич-
ных емкостей С'ас + С'ьа в первой четверке больше суммы емко-
стей Cad + С'ьс той же четверки на величину Ki и, наоборот,
сумма емкостей Сас + С'ьа во второй четверке меньше суммы ем-
костей Cad + Сьс на величину Ki. Точно так же частичная ем-
кость С'ао в первой четверке больше частичной емкости С*о в той же
четверке на величину е{ и т. д.
Если соединить жилы первой четверки с жилами второй че-
тверки без скрещивания, как это показано на рис. 257, а, то
очевидно, что частичные емкости соединенных четверок станут
равными сумме соответствующих частичных емкостей обеих чет-
верок. Например, суммарная частичная емкость Сас между жи-
лами а и с станет Сае = С'ас + С'ас и т. д.
Но если при соединении жил четверок складываются соответ-
ствующие частичные емкости обеих четверок, то значит склады-
ваются и соответствующие коэффициенты емкостной связи и ем-
костной асимметрии. Следовательно, суммарный коэффициент ем-
костной связи К\ будет равен сумме коэффициентов Ki и Ki, но
так как по условию Ki — —Ki, то К\ = 0. Точно так же можно
показать, что равны нулю и суммарные коэффициенты асимме-
трии ег и еа.
Таким образом, если коэффициенты емкостной связи и емкост-
ной асимметрии в двух соединяемых четверках соответственно
равны друг другу по абсолютной величине, но противоположны
по знаку, то при соединении жил четверок без скрещивания сум-
марные коэффициенты равны нулю и, следовательно, взаимное
влияние между цепями и влияние посторонних источников помех
практически будут отсутствовать.
Рассмотрим второй случай, когда коэффициенты Ki, ej, &
и Ki, е[, е'г соответственно равны друг другу, но коэффициенты
Ki, Ki, ei и е{ имеют одинаковые знаки, а е'ч и ег — противопо-
ложные. В этом случае для компенсации связей целесообразно
скрестить жилы а и b соединяемых четверок, а жилы с и d соеди-
нить без скрещивания (рис. 257, б).
336
Рассуждая так же, как и в предыдущем случае, легко дока-
зать, что при скрещивании жил а и b суммарный коэффициент Кл
уже равен не сумме коэффициентов и Кд, а их разности, т. е.
Кд = К\ — Кд- Так как по условию = Ki, то Ki = К\ —
-/<1 = 0.
Точно так же можно доказать, что в данном примере будут
равны нулю коэффициенты ei и е2.
В рассмотренных примерах или все жилы соединяемых четве-
рок соединялись без скрещивания, или скрещивались жилы пер-
вой основной цепи, а жилы второй цепи соединялись без скрещи-
вания.
При проведении симметрирования кабеля по способу скрещи-
вания жил применяют восемь различных вариантов соединения
жил двух четверок, приведенных в табл. 30, откуда видно, что
различным схемам соединения жил соответствуют разные значе-
ния суммарных коэффициентов емкостной связи и емкостной асим-
метрии. Так, при соединении жил без скрещивания суммарный
коэффициенты равны сумме соответствующих им коэффициентов
соединяемых четверок; при скрещивании жил а и b суммарные
коэффициенты Дь Л2 и равны разности, а Д3, еч_ и е3 равны сумме
соответствующих коэффициентов обеих четверок и т. д.
Из табл. 30 также видно, что каждая из восьми схем соедине-
ния жил обозначена своим шифром, который принято называть
оператором. Операторы состоят из точек (•) и крестиков (X).
Первый знак в операторе относится к первой основной цепи в чет-
верке, второй — ко второй основной цепи, а третий — к фантом-
ной цепи. Точка в операторе означает, что жилы или пары в чет-
верке соединяются без скрещивания, а крестик — что жилы или
пары скрещиваются. Так, например, оператор (Х-Х) означает,
что при соединении четверок жилы первой цепи должны быть
скрещены, жилы второй цепи соединены без скрещивания и фан-
томная цепь должна быть скрещена.
При проведении симметрирования четверок по способу скре-
щивания жил после измерения величин коэффициентов емкостной
связи и емкостной асимметрии просматривают все восемь вариан-
тов и из них выбирают наивыгоднейший вариант соединения жил.
За наивыгоднейший вариант принимают такой, при котором сум-
марные коэффициенты после соединения между собой жил обеих
четверок будут иметь минимальные значения. При этом стремятся
в первую очередь свести до минимума коэффициенты емкостной
связи.
Симметрирование кабеля подключением
дополнительных конденсаторов. Сущность этого
способа симметрирования кабеля заключается в том, что компен-
сацию емкостной связи и емкостной асимметрии двух соединенных
между собой кусков кабеля осуществляют включением дополни-
тельных конденсаторов.
337
Таблица 30
338
№ схемы Схема соединения жил Условное обозначение Емкостные связи Емкостные асимметрии
Сторона К1 К2 к. ei e2 e3
А Б
1 — —о- О' 1 —О— —о— K'i Ki 4- к; Ki 4- K'i 4- e'i e'2 4" e'i 63 4- e’i
2 —О- —О- 0— а X.. Ki-K'i Ki-K'i Ki+ Ki Ki-Ki ei—ei ei 4~ e'i 63 4- 63 63 4- e'i
3 .X. Ki-Ki К2 ~bK2 4- e'i ^2—^2
4 XX. К{ 4- Ki Ki-K'i Ki-K'i <—ei e'2—e'i вз4- 63
5 ,.х Ki 4- K'i Ki 4- Ki Ki 4- K'i б{ 4" e'i ei 4- e'i ^3—ез
6 х.х Ki-K'i Ki-Ki Ki 4- K'i ei—e'i el ^3—
7 .X X Ki-K'i K'2 + Ki Ki-K'i 6i 4- e'i ei 4- e'i £3—e3
8 XXX KI 4- K'i Ki-Ki Ki-K’i el—e2 ei—e'i 63 es
Приме ч а н и е. Коэффициент ы со значком « штрих» ОТНОСЯ! гея к стороне A а коэффициен гы co значком « два штриха» — к стороне Б.
Рассмотрим принцип такого симметрирования на примере ком-
пенсации суммарного коэффициента емкостной связи полагая,
что после соединения жил двух четверок он по абсолютной вели-
чине имеет емкость (пФ) и положительный знак.
При положительном знаке сумма частичных емкостей
(Сас 4- Сы) больше суммы частичных емкостей (Cad 4- Cbc).
Следовательно, если присоединить параллельно одной из ча-
стичных емкостей меньшей суммы (например, Сйе) конденсатор
емкостью Ci, численно равной величине Ki, то можно будет
написать
Ki = (Сас + См) — (Carf — 4- С\) = О,
т. е. подключением конденсатора можно скомпенсировать частич-
ные емкости и в значительной степени снизить взаимные влияния
между основными цепями.
Однако подключение конденсатора параллельно к частичной
емкости СЬс изменит, как это видно из формул (52) и (53), значе-
ния коэффициентов Аа и К3, что может увеличить влияние между
фантомной и основными цепями. Для того чтобы коэффициенты
и остались неизменными, вместо подключения одного допол-
нительного конденсатора к одной из емкостей (например, Сйс)
подключают два конденсатора емкостью, равной С1/2, причем
один из конденсаторов подключают параллельно частичной емко-
сти СЬс, а другой — параллельно частичной емкости Cad. В этом
случае одинаковые емкости двух подключенных конденсаторов
войдут в выражения коэффициентов А2 и с разными знаками
и тем самым не окажут влияния на величину этих коэффициентов.
Точно так же можно скомпенсировать коэффициенты /Са и Л4,
подключая к соответствующим частичным емкостям, входящим
в меньшую сумму выражений для этих коэффициентов, конденса-
торы емкостью, равной половине требуемой емкости.
Практически для выравнивания коэффициентов и К3
достаточно включить только три дополнительных конденсатора
вместо шести, объединив конденсаторы, подключаемые к одним
и тем же парам жил соединяемых четверок. Аналогично компен-
сируют при помощи дополнительных конденсаторов и коэффициен-
ты емкостной асимметрии, подключая симметрирующие конден-
саторы между соответствующими жилами и землей (оболочкой
кабеля).
Смешанный способ симметрирования.
Обычно симметрирование кабеля внутри шага симметрирования
производят смешанным способом, сначала уменьшая коэффициенты
емкостной связи и емкостной асимметрии внутри четверок скре-
щиванием жил, а затем (если скрещиванием не удалось снизить
эти коэффициенты до нормы) при помощи включения симметри-
рующих конденсаторов.
Порядок симметрирования кабеля внутри шага симметрирова-
ния показан на рис. 258, где в качестве примера приведен шаг
339
S - 1700 м
Рис. 258. Схема симметрирования ка-
беля в пределах шага симметрирования
муфте 1. Затем симметрируют
симметрирования, состоящий из
четырех кусков (строительных
длин) кабеля общей длиной
1700 м. Цифрами 1, 2, 3 обо-
значен установленный порядок
симметрирования кабеля, при
котором сначала производят
симметрирование двух кусков
кабеля в промежуточной ПМ
два куска кабеля в муфте 2 и
уже после этого производят симметрирование в конденсатор-
ной К.М муфте 3, соединяющей два соседних участка, со-
стоящих каждый из двух кусков кабеля. При этом в муфтах 1
и 2 симметрирование производят скрещиванием жил, а в муфте 3 —
скрещиванием жил и при необходимости включением симметрирую-
щих конденсаторов.
Как известно, кабельные цепи в железнодорожных магистраль-
ных кабелях, используемые для избирательной связи, имеют
большое количество ответвлений к промежуточным телефонным
аппаратам. Подключение к кабельной цепи ответвления в каком-
либо шаге симметрирования равносильно включению в данную
цепь дополнительной емкости, равной емкости ответвляющейся
кабельной пары. Кроме этого, ответвления от кабельных цепей
изменяют величины их коэффициентов емкостной связи и емкост-
ной асимметрии. Поэтому к симметрированию кабельных цепей
внутри шагов приступают после подключения к этим цепям ответ-
влений.
После окончания симметрирования кабеля внутри шагов
симметрирования приступают ко второму этапу симметрирования
при соединении шагов между собой, которое производят в соеди-
нительных муфтах. Это соединение выполняют по результатам
измерения переходного затухания между цепями в соединяемых
четверках на частоте 800 Гц. Симметрирование производят обыч-
но только в четных муфтах при помощи скрещивания жил в сое-
диняемых четверках. В нечетных муфтах жилы кабеля соединяют
без скрещивания.
Скрещивание жил соединяемых четверок производят по при-
веденным в табл. 30 комбинациям, причем выбирают такую, при
которой переходное затухание между цепями имеет наибольшую
величину.
В ближайших от обоих концов усилительного участка 3—12
четных муфтах соединение жил четверок производят по результа-
там измерения переходного затухания на ближнем конце, а в ос-
тальных четных муфтах — по результатам измерения переходного
затухания на дальнем конце, наращивая шаги последовательно
с обеих сторон усилительного участка к его середине.
На участках дорог, электрифицированных по системе пере-
менного тока, при втором этапе симметрирования проводят меро-
340
приятия по снижению величи-
ны коэффициента чувствитель-
ности телефонных цепей тона-
льной частоты к помехам. Для
этого при проведении второго
этапа симметрирования кабель-
ных цепей одновременно с из-
мерением величины переходного
затухания между цепями на
ближнем или дальнем конце
при наращивании шагов в чет-
ных муфтах производят изме-
рение напряжений IJ\ и U2
Рис. 259. Схема симметрирования ка-
беля по результатам измерения напря-
жения шума в кабельных цепях
в кабельных цепях, создаваемых включенным в измеряемую
четверку генератором по схеме, приведенной на рис. 259. Как видно
из схемы, генератор с частотой тока 800 Гц включают в конце
(точка В) присоединяемого при последовательном наращивании
участка кабеля, равного двум шагам симметрирования 2S, т. е.
в следующей по ходу наращивания четной муфте. К одному полюсу
генератора присоединяют все жилы четверки, а другой полюс
генератора заземляют. Напряжения измеряют в начале отсимме-
трированного участка кабеля А—Б. В четной муфте (точка Б), в ко-
торой присоединяют наращиваемый участок кабеля к уже отсиммет-
рированному, соединяют жилы симметрируемой четверки по различ-
ным схемам, соответствующим рассмотренным выше операторам.
Наивыгоднейшим оператором соединения жил четверки будет
тот, при котором напряжения иг и U2 будут иметь минимальные
значения, так как наименьшему напряжению будет соответствовать
и наименьший коэффициент чувствительности телефонных цепей
к помехам.
Окончательный выбор оператора производится на основании
результатов сравнения величин переходных затуханий между це-
пями в данной кабельной четверке, с одной стороны, и значений
измеренных напряжений, характеризующих величину коэффи-
циента чувствительности телефонных цепей к помехам, с другой.
При этом предпочтение отдают не тому оператору, который обес-
печивает максимальную величину переходного затухания между
цепями, а тому, который, не снижая величину переходного зату-
хания ниже нормы, уменьшает, величину коэффициента чувстви-
тельности телефонных цепей к помехам.
Третий этап симметрирования — симметрирование на смон-
тированном усилительном участке •— производят в муфте, распо-
ложенной в середине участка. В этой муфте соединение жил в чет-
верках производят по результатам измерений переходного зату-
хания на дальнем конце. В четверках, не удовлетворяющих нормам
переходного затухания, в дополнение к скрещиванию жил произ-
водят включение компенсирующих контуров, состоящих из сопро-
тивления и емкости, соединенных последовательно.
341
Упрощенный способ симметрирования. При этом способе,
применяемом на электрических железных дорогах постоянного
тока, а также на неэлектрифицированных участках, первый этап
симметрирования кабельных цепей тональной частоты заключается
в том, что в каждой соединительной муфте в пределах усилитель-
ного участка пары в низкочастотных непупинизированных чет-
верках соединяют по оператору хт. е. жилы первой пары скре-
щивают, а второй соединяют без скрещивания.
Второй этап заключается в подборе наивыгоднейшего опера-
тора в трех муфтах на усилительном участке цепей тональной
частоты, имеющем длину 25—30 км. Такими муфтами являются
муфты, примерно равностоящие друг от друга и от концов усили-
тельного участка. Подбор операторов производят по результатам
измерения переходного затухания на ближнем конце между ка-
бельными цепями тональной частоты, защищенности на дальнем
конце и асимметрии каждой цепи по отношению к земле. Измере-
ния проводят на частоте 800 Гц. При этом до проведения работ по
второму этапу все ответвления от цепей тональной частоты должны
быть заведены в служебные помещения и релейные шкафы и раз-
деланы в боксах; разделка кабеля в боксах должна быть произ-
ведена и по концам усилительного участка.
Если подбором операторов достичь установленных норм пере-
ходного затухания и защищенности не удается, то в одной из
трех муфт производят подбор и включение компенсирующих кон-
туров противосвязи, состоящих из сопротивлений и конденсато-
ров. Включение контуров является третьим этапом симметриро-
вания цепей тональной частоты.
§ 127. Симметрирование кабельных цепей
высокой частоты
Симметрирование высокочастотных кабельных цепей, уплот-
няемых в диапазоне частот до 60, 108 или 250 кГц, имеет ряд
особенностей по сравнению с симметрированием цепей тональной
частоты.
При укладке кабеля, цепи которого подлежат уплотнению ап-
паратурой высокочастотного телефонирования, все строительные
длины должны быть проложены так, чтобы на стыках строитель-
ных длин конец А одного кабеля соединялся с концом Б другого
кабеля Г
Первый этап симметрирования заключается в том, что при
соединении строительных длин кабеля в соединительных муфтах
в пределах усилительного участка ВЧ первую цепь соединяемой
1 Концом А строительной длины кабеля принято условно называть тот конец,
при котором расцветка жил в четверке, если смотреть по направлению движения
часовой стрелки, чередуется в следующем порядке: красная, зеленая, желтая,
синяя.
342
Таблица 31
Электрические характеристики Нормы дБ (Нп)
цепи ВЧ (f = 124-250 кГц) цепи тональной частоты (f = 800 Гц)
Переходное затухание на ближнем конце 61 (7) 78 (9)
Защищенность на дальнем конце 74 (8,5) 61 (7)
Затухание асимметрии на ближнем конце- —- 70 (8)
высокочастотной четверки скрещивают, а вторую соединяют без
скрещивания, т. е. применяют оператор (X--).
Во втором этапе симметрирования сначала измеряют переход-
ное затухание на ближнем конце с обеих сторон усилительного
участка между высокочастотными цепями в четверках. Если пе-
реходное затухание ниже установленных норм, то его величину
повышают подбором операторов в ближайших к усилительным
пунктам симметрирующих муфтах. Затем в трех муфтах на уси-
лительном участке ВЧ примерно равноотстоящих друг от друга
и от концов усилительного участка, подбирают наивыгоднейшие
операторы соединения жил в четверке по результатам измерения
защищенности цепей внутри четверок на дальнем конце. В необ-
ходимых случаях в муфтах включают компенсирующие контуры.
Измерения переходного затухания и защищенности произво-
дят на наивысшей передаваемой частоте с последующим контро-
лем на более низких частотах.
В результате симметрирования кабельных цепей переходное
затухание между цепями на ближнем конце, защищенность цепей
на дальнем конце и затухание асимметрии этих цепей по отно-
шению к земле на смонтированных усилительных участках дол-
жно удовлетворять нормам, приведенным в табл. 31.
Глава 26
ЗАЩИТА КАБЕЛЕЙ ОТ КОРРОЗИИ
§ 128. Общие сведения
Коррозией металлической оболочки и брони кабелей называют
их разрушение, вызываемое физическим или электрохимическим
воздействием внешней среды. В зависимости от характера этого
воздействия различают почвенную (электрохимическую), меж-
кристаллитную коррозию и электрокоррозию блуждающими
токами.
343
Почвенная, или электрохимическая, коррозия металлических
покровов (оболочки и брони) кабелей происходит в результате
воздействия на них находящихся в почве органических и неорга-
нических кислот, щелочей и солей.
Электрохимические процессы, обусловливающие явление поч-
венной коррозии, аналогичны процессам, происходящим в обычном
гальваническом элементе. Как известно, при замыкании внешней
цепи гальванического элемента ток в ней потечет от положитель-
ного угольного электрода к отрицательному цинковому. Внутри
элемента ток через электролит будет протекать от цинкового элек-
трода к угольному и цинковый электрод будет разрушаться (кор-
родировать).
Присутствующие в почве кислоты, щелочи и соли, растворен-
ные в почвенной влаге, являются электролитом. При соприкосно-
вении с электролитом металла (оболочки или брони кабеля) на его
поверхности образуется множество микроскопически малых галь-
ванических элементов. Электродами в этих элементах являются
разнородные по структуре зерна металла или металл и находя-
щиеся в нем примеси. Протекающие в этих гальванических эле-
ментах токи и вызывают коррозию металла, аналогичную корро-
зии цинка в обычном гальваническом элементе. Такие гальваниче-
ские элементы могут образоваться в результате контакта в элек-
трической среде двух разнородных металлов, например свинцо-
вой оболочки и брони кабеля.
Причиной почвенной коррозии может также явиться неодно-
родный состав почвы вдоль оболочки кабеля или различная по
длине кабеля концентрация агрессивных веществ. В этом случае
вдоль оболочки кабеля также создается некоторая разность по-
тенциалов, вызывающая ток в оболочке и ее разрушение в месте
выхода тока в почву.
Для свинцовой оболочки кабелей наиболее опасным является
присутствие в почве уксусной кислоты, извести, нитратов (азотно-
кислых солей) и перегноя от органических веществ. Грунт с боль-
шим содержанием известняка (мергельный), а также насыпные
грунты с содержанием в них каменноугольной смолы и доменных
шлаков, представляющих собой сильные щелочи, также вредно
действуют на свинцовую оболочку кабелей. Для стальной брони
кабелей наиболее опасными являются хлористые, серные и серно-
кислые соединения, находящиеся в почве. Для алюминиевой обо-
лочки кабелей коррозионно опасной считается влажная почва
любого состава.
Электрическая коррозия металлических покровов кабеля, воз-
никающая под воздействием блуждающих в земле токов, по
сравнению с почвенной является более опасным видом корро-
зии. Рассмотрим причины возникновения в земле блуждающих
токов.
Как известно, питание электровозов и электросекций на ряде
наших электрифицированных железных дорог, а также питание
344
электродвигателей трамвая
осуществляется постоянным
током, подаваемым от тяговых
подстанций по контактной
сети (рис. 260); обратным про-
водом, по которому ток воз-
вращается на тяговую под-
станцию, являются рельсы.
Вследствие того что рельсы
представляют для тока из-
вестное сопротивление, боль-
шая часть возвращающегося
Контактный npoBoS
зона
зона
Рис. 260. Схема воздействия блуждающего
тока на металлические покровы кабеля
на подстанцию тока ответвляется в землю и протекает по земле;
протекающий по земле ток и принято называть блужда-
ющим.
Если параллельно рельсам проложен подземный кабель, то
блуждающий ток будет стремиться пройти по металлической обо-
лочке и броне кабеля. При принятой на рис. 260 полярности ток
у места нахождения электровоза будет входить в оболочку и броню
кабеля, а в районе тяговой подстанции выходить из них. Те участки
кабеля, на которых блуждающие в земле токи входят в оболочку
и броню кабеля, принято называть катодными зонами,
так как оболочка и броня кабеля на этих участках имеют отрица-
тельный потенциал по отношению к окружающей их среде. Участки
кабеля, на которых блуждающие токи выходят из оболочки и брони
кабеля в землю, называют анодными зонами, так как
на этих участках оболочка и броня имеют положительный потен-
циал по отношению к земле. В месте выхода тока из оболочки
и брони, т. е. в анодной зоне, будет происходить электролиз ме-
талла оболочки и стальной брони, вызывающих их коррозию.
Насколько большой вред могут причинить защитным покровам
кабеля блуждающие токи, можно видеть из того, что постоянный
ток 1 А, выходящий из оболочки и брони кабеля в землю, может
разрушить в течение года около 35 кг свинца, 9 кг стали или 3 кг
алюминия. При этом следует учесть, что блуждающие токи, про-
текающие по оболочке кабеля, в особо неблагоприятных случаях
могут достигать десятков ампер.
Проложенный в земле кабель со свинцовой оболочкой в том
случае считается защищенным от коррозии, если во всех точках
потенциал оболочки кабеля по отношению к земле является отри-
цательным. Коррозия алюминиевых оболочек кабелей, вызывае-
мая постоянным блуждающим током, может происходить как на
анодных, так и на катодных участках.
Блуждающие токи на участках железных дорог, электрифи-
цированных по системе однофазного переменного тока, также
протекают по оболочке и броне, проложенных вблизи кабелей.
Однако эти токи имеют переменный по знаку потенциал (по отно-
шению к земле), изменяющийся с периодичностью 100 раз в се-
345
кунду, и вследствие этого практически не оказывают коррозион-
ного воздействия на свинцовую оболочку и стальную броню кабе-
лей. Исследования показали, что алюминиевые оболочки кабелей
могут коррозировать под воздействием блуждающих переменных
токов. Однако в конструкции кабелей с алюминиевой оболочкой
предусмотрена ее защита в виде пластмассового шланга или не-
скольких слоев поливинилхлоридной ленты. Эти покрытия надеж-
но защищают алюминиевую оболочку от почвенной коррозии и
коррозии блуждающими постоянными или переменными токами.
Однако эффективность покрытия имеет место только в том случае,
если в стыках строительных длин проложенного кабеля надежно
изолированы от земли его концы и соединительная или разветви-
тельная муфта.
Межкристаллитная коррозия свинцовых оболочек кабеля воз-
никает вследствие его длительной вибрации, вызываемой дви-
жущимся транспортом, если кабель проложен на железнодорож-
ных или автодорожных мостах или вблизи от железнодорожных
или трамвайных путей, и при длительной транспортировке ка-
беля, если барабаны с кабелем недостаточно амортизированы.
Возникающие при вибрации кабеля знакопеременные нагрузки
в оболочке приводят к усталости материала оболочки и ее растре-
скиванию, происходящему преимущественно по границам кристал-
литов (зерен) свинца. В появившихся мелких трещинах происхо-
дит образование окиси свинца, что ускоряет процесс коррозии.
Алюминиевые оболочки кабелей практически не подвержены меж-
кристаллитной коррозии.
§ 129. Мероприятия по защите кабелей от коррозии
Защита кабелей от почвенной коррозии. Чтобы предохранить
кабель от почвенной коррозии, трассу кабелей следует выбирать
так, чтобы она не проходила в грунтах с большим содержанием
извести, в болотистых и топких местах. Необходимо обходить места
скопления кислот и участки с насыпными грунтами, содержащими
каменноугольные смолы и шлаки, места свалок мусора и промыш-
ленных отходов, а также районы стока загрязненных промышлен-
ных вод. В тех случаях, когда не представляется возможным избе-
жать прокладки кабеля в таких грунтах, для защиты металличе-
ских оболочек кабелей применяют кабели с пластмассовыми
изолирующими покрытиями оболочки. Хорошую защиту от почвен-
ной коррозии дает прокладка кабелей на участках с агрессивными
грунтами в асбестоцементных трубах.
Для защиты кабелей от почвенной коррозии используют также
электрические методы защиты (катодные установки, протекторы),
описание которых дано ниже.
Защита кабелей от коррозии блуждающими токами. Одним из
основных мероприятий по защите кабелей от коррозии блуждаю-
346
щими токами на электрических железных дорогах постоянного тока
является ограничение величины токов утечки из рельсовых нитей
в землю. Для этого повышают электропроводимость рельсовых
нитей и переходное сопротивление между рельсами и землей.
Повышение электропроводимости рельсовых нитей достигается
установкой в месте стыков отдельных звеньев рельсов приварных
рельсовых соединителей, которые делают из скрученных в жгут
медных проволок общим сечением не менее 70 мм2. При этом со-
противление стыка не должно превышать сопротивления 3 м
сплошного рельса.
Увеличение переходного сопротивления между рельсами и зем-
лей достигается применением шпал, пропитанных креозотом или
другими не проводящими тока масляными антисептиками, при-
менением щебеночного или гравийного балласта и отводом воды
с поверхности пути.
Сопротивление изоляции рельсовых нитей, уложенных на же-
лезобетонных шпалах, должно быть не ниже, чем при применении
деревянных шпал. Для этой цели между подошвой рельса и желе-
зобетонной шпалой устанавливают резиновые прокладки, а болты,
крепящие рельс к шпале, изолируют от тела шпалы изоляцион-
ными втулками и шайбами. На станциях и перегонах между
подошвой рельса и балластом должен быть зазор не менее 30 мм.
Правилами техники безопасности предусмотрено электриче-
ское соединение металлических и железобетонных опор контактной
сети с ходовыми рельсами. Если сопротивление заземления этих
опор меньше 20 Ом, то для уменьшения утечки токов из рельсов
в землю опоры на перегонах и станциях присоединяют к рельсам
не непосредственно, а через искровые промежутки (искровые раз-
рядники). Кроме того, рельсовые нити изолируют от ферм мостов
и железобетонной арматуры.
Другим мероприятием по защите кабелей от коррозии блуж-
дающими токами является повышение переходного сопротивления
между кабелем и окружающим его грунтом, а также между ка-
белем и рельсами электрической железной дороги или трамвая.
Для этого кабели стараются по возможности прокладывать вдали
от рельсов. В местах пересечения кабелей с рельсами устраивают
кабельную канализацию из асбестоцементных труб. Наряду с при-
менением дополнительных изолирующих покрытий аналогично
защите от почвенной коррозии осуществляют прокладку кабелей
в деревянных или железобетонных желобах.
При прокладке кабелей по металлическим или железобетонным
мостам эти кабели тщательно изолируют, не допуская электриче-
ского соединения металлических оболочек кабеля или стальных
труб, в которых он проложен, с металлическими деталями мостов.
Повышение переходного сопротивления между кабелем и рель-
сами достигается также выполнением рекомендаций по прокладке
и монтажу кабелей. К их числу относятся рекомендации об изоля-
ции кабеля от корпусов релейных шкафов, изоляция от муфты
347
светофорного станка и металлического основания светофорной
мачты и т. п.
Электрические методы защиты. Наряду с перечисленными
методами защиты широко применяются электрические методы за-
щиты кабелей от коррозии блуждающими токами. К электрическим
методам защиты относятся электрический дренаж, катодная за-
щита, анодные электроды и электрическое секционирование.
Электрический дренаж представляет собой устройство для от-
вода блуждающих токов со свинцовой оболочки и брони проло-
женного в земле кабеля в ту электрическую систему, которая
создает эти токи.
Присоединение электрического дренажа к кабелю произво-
дится в точке, где потенциал кабеля выше потенциала той части
сети, куда отводятся блуждающие токи, т. е. в анодной зоне.
Если такое состояние потенциалов остается постоянным, то при-
меняется так называемый простой электрический
дренаж. Как видно из рис. 261, а, простой дренаж представ-
ляет собой изолированный от земли провод, соединяющий оболочку
и броню защищаемого кабеля с тяговым рельсом или другой
частью обратной сети. Так как при наличии дренажа ток из обо-
лочки и брони кабеля отводится через дренажный провод, то элек-
тролиз (коррозия) в месте выхода тока из оболочки кабеля отсут-
ствует. Резистор R в цепь дренажа включается для ограничения
тока в этой цепи. Для этой же цели служит плавкий предохрани-
тель Пр. Включенное параллельно предохранителю реле Р при
перегорании предохранителя замыкает свои контакты и по сиг-
нальной цепи передается сигнал о выключении дренажной уста-
новки. Подключив к зажимам 1-2 амперметр и выключив ру-
бильник, можно измерить величину отводимого через дренаж тока.
Приведенный на рис. 261, а электрический дренаж весьма
прост по конструкции, но обладает существенным недостатком,
так как применим только в устойчивых анодных зонах. Если
в месте подключения дренажа, имеющего двустороннюю проводи-
мость, потенциал рельсов изменится и станет выше потенциала
оболочки кабеля, то в дренаже появится обратный ток, т. е. ток
из рельсов в оболочку кабеля. Протекающий по оболочке кабеля
обратный ток будет уходить с оболочки кабеля в землю в другом
месте, т. е. образовывать анодную зону там, где дренажа может
Кабель ©
Рис. 261. Принципиальная схема простого и поляризованного дренажа
348
5) ________К сигнальной
Репье 4^1-----установке
Кабель &
Рис 262. Принципиальная схема катод-
ной установки
не оказаться, и, следовательно,
в этом месте будет наблюдаться
коррозия оболочки кабеля.
Поэтому более широкое распро-
странение для защиты кабелей
от коррозии получили так на-
зываемые поляризован-
ные дренажи, облада-
ющие односторонней проводи-
мостью. Известен целый ряд
конструкций поляризованных
дренажных установок с приме-
нением в схеме поляризованных
реле и вентилей.
Рассмотрим в качестве при-
мера наиболее прострую схему
поляризованного дренажа с селеновым выпрямителем или герма-
ниевым диодом (рис. 261, б), называемого вентильным дре-
нажем. Как видно из схемы, ток из оболочки кабеля может
свободно идти к рельсам, а в том случае, когда потенциал рельсов
станет выше потенциала оболочки кабеля, тока в цепи дренажа
практически не будет, так как включенный в цепь вентиль пред-
ставляет для токов обратного напряжения большое сопроти-
вление.
Катодная защита применяется главным образом в ме-
стах с явно выраженными анодными зонами на кабельных оболоч-
ках. Принцип действия этой защиты заключается в том, что на
участках, где наблюдается выход блуждающих токов из оболочки
кабеля, к последней подключают отрицательный полюс какого-
либо источника постоянного тока. Обычно постоянный ток полу-
чают от выпрямителя (селенового или собранного на германиевых
диодах), получающего питание от сети переменного тока.
На рис. 262 показана принципиальная схема катодной уста-
новки, состоящей из выпрямителя В, получающего питание от сети
переменного тока, напряжением 127/220 В через трансформа-
тор Тр. Отрицательный полюс выпрямителя на стороне выпрямлен-
ного напряжения подключают в анодной зоне к металлической
оболочке и броне кабеля, а положительный полюс — к специаль-
ному заземлителю (аноду), имеющему сопротивление растеканию
порядка 1 —5 Ом и устанавливаемому на расстоянии не менее 50 м
от защищаемого кабеля. В приведенной схеме ток от положитель-
ного полюса выпрямителя течет по изолированному от земли
проводу к заземлителю и далее, растекаясь по земле, входит в обо-
лочку кабеля и возвращается по другому проводу к отрицатель-
ному полюсу выпрямителя. Регулируя ток, получаемый от выпря-
мителя, путем подключения к различным отводам трансформатора,
можно добиться того, что потенциал оболочки кабеля к земле
станет отрицательным, и положительные потенциалы, создаваемые
349
блуждающими токами, будут скомпенсированы. Иными словами,
анодная зона на кабеле превратится в катодную.
В зависимости от типа катодных установок они изготовляются
с селеновыми, германиевыми и кремниевыми выпрямителями с си-
лой выпрямленного тока от 3 до 100 А и выпрямленном напряже-
нием от 3 до 60 В.
Если положительный полюс катодной установки присоединяют
не к анодному заземлению, а непосредственно к рельсам, то такое
устройство носит название усиленного электриче-
ского дренажа. Такой дренаж, кроме отвода блуждающего
тока в рельсы, аналогично обычному поляризованному дренажу,
усиливает эффект защиты оболочки и брони кабеля путем компен-
сации на них положительного потенциала.
При погружении металла в электролит возникает разность
потенциалов между металлом и электролитом, которую называют
электрохимическим потенциалом данного металла. Разные металлы
обладают различными положительными и отрицательными элек-
трохимическими потенциалами; например, свинец около (—0,2 В),
алюминий (—0,53 В), сталь (—0,55 В), магний (—2,3 В), литий
(—3,0 В) и т. п. На этом свойстве металлов основан так называе-
мый метод защиты кабеля от электрической и почвенной коррозии
при помощи анодных электродов (протекторов).
Этот метод несколько сходен с катодной защитой, но менее совер-
шенен. Заключается он в том, что на расстоянии от 2 до 6 м от за-
щищаемого участка кабеля в землю закапывают металлический
электрод, имеющий более низкий потенциал, чем потенциал за-
щищаемой оболочки, и соединяют его изолированным проводом
с оболочкой кабеля. Здесь образуется гальванический элемент,
в котором анодом является электрод, катодом — защищаемый
кабель, а электролитом—окружающая почва. Ток, протекая
от анода к катоду, компенсирует
положительные потенциалы в обо-
лочке кабеля, создаваемые блужда-
ющими токами, и защищает обо-
лочку от коррозии.
Изготовляют электроды (рис.263)
в виде цилиндров 1 из сплава
магния, алюминия и цинка или из
сплава магния и алюминия.
В центр цилиндрического электро-
да заплавляют контактный стер-
жень 2 из стали диаметром 6 —
8 мм, к которому присоединяют
провод 4 марки ПРВПМ, идущий
к защищаемому кабелю. Между
электродом и грунтом помещают
заполнитель (деполяризатор) 3 из
смеси глины, гипса и сернокис-
ll!Hlllll.llllllHldlllHlllllllHllllllll»llllllllllllllUHIIIIllllllii,|||||||||||||
Рис. 263. Разрез установленного в
грунте анодного электрода
350
лого магния или из других подобных смесей. Основное назна-
чение заполнителя — это деполяризация электрода для обеспе-
чения его длительной работы. Зона действия протектора невелика
(не более нескольких десятков метров) и поэтому их устанавли-
вают вдоль трассы защищаемого кабеля на расстоянии 50—100 м
друг от друга. Использование протекторной защиты дает по-
ложительные результаты только в тех случаях, когда положи-
тельный потенциал металлических покровов кабеля не превы-
шает 0,3—0,4 В.
К прочим методам защиты кабелей от коррозии следует отне-
сти электрическое секционирование металлических покровов ка-
беля, заключающееся в том, что через определенные промежутки
на кабеле устанавливают изолирующие муфты (см. § 64) и таким
образом нарушают электрическое соединение брони и металличе-
ской оболочки соседних участков кабеля. На отдельные изоли-
рованные друг от друга участки кабеля поступает меньше блуж-
дающих токов и вследствие этого снижается их коррозионное
воздействие. Однако следует иметь в виду, что установка изоли-
рующих муфт снижает коэффициент защитного действия металли-
ческих покровов кабеля от магнитного индуктивного влияния тя-
говых переменных токов и токов линий электропередачи.
Обычно изолирующие муфты устанавливают в местах выхода
кабелей за пределы подземных сооружений метрополитена, на
переходах трассы через реки и другие водные преграды, а также
в местах пересечения с рельсами электрифицированного транс-
порта.
К мероприятиям, снижающим коррозию кабелей блуждающими
токами, относится также металлическое соединение оболочки и
брони кабелей, которое производится в местах установки око-
нечных, промежуточных и тройниковых муфт, боксов и пупинов-
ских ящиков. При прокладке нескольких кабелей в одной тран-
шее или в общей канализации правилами по защите от коррозии
блуждающими токами рекомендуется производить металлическое
соединение свинцовых оболочек и брони всех прокладываемых
кабелей между собой металлическими лентами или проводами.
Такие соединения обычно производят во всех кабельных колодцах,
в местах ответвления одного или нескольких кабелей в другую
траншею, в местах присоединения кабелей от катодных и дренаж-
ных установок, у места установки контрольных измерительных
пунктов, в стыках строительных длин кабелей и т. п.
Защиту от межкристаллитной коррозии предусматривают
только для кабелей со свинцовой оболочкой. Если кабель предназ-
начен для прокладки на участках, подверженных сильной вибра-
ции (например, на железнодорожных и автодорожных мостах), то
для повышения стойкости свинцовой оболочки к межкристаллит-
ной коррозии и вибронагрузкам при изготовлении кабельной обо-
лочки в свинец добавляют присадки других металлов (сурьму
и др.). Прокладывают на мосту кабель целым куском, так как в ме-
351
стах установки соединительных муфт межкристаллитная корро-
зия проявляется сильнее. Для снижения вибрации кабеля его
прокладывают в коробах, наполненных песком, делают амортиза-
ционные прокладки из резины и т. п.
§ 130. Контрольные измерительные пункты.
Потенциальные диаграммы
Защита кабелей от коррозии любыми из перечисленных выше
методов дает эффект лишь в том случае, если в процессе эксплуа-
тации кабеля проводятся систематические наблюдения за распре-
делением потенциалов в металлических оболочках и за работой
дренажных, катодных и других установок.
Для наблюдения за распределением потенциалов в кабельной
оболочке устраивают контрольно-измерительные пункты. Если
кабели проложены вдоль железных дорог, электрифицированных
на постоянном токе или вдоль трамвайных путей, и ширина сбли-
жения не превышает 100 м, то контрольные пункты на кабелях
со свинцовой оболочкой и броней с изолирующим покрытием из
кабельной пряжи оборудуют через 250—500 м; на участках желез-
ных дорог с электрической тягой переменного тока и на неэлектри-
фицированных участках в зависимости от агрессивности грунта
контрольные пункты на этих кабелях оборудуют через 600—
2200 м. На кабелях, имеющих поверх металлической оболочки
защитный пластмассовый шланг, контрольные пункты оборудуют
реже (6—7 пунктов в пределах усилительного участка).
Контрольно-измерительные пункты представляют собой желе-
зобетонные столбики (рис. 264) с внутренней продольной сталь-
ной трубой для вывода проводов от металлических покровов
подземного кабеля. В верхней части столбика размещен щиток
с двумя зажимами для подключения проводов. Иногда вместо бе-
тонного столбика используют кабельную стойку (см. рис. 145).
Обычно изолированные проводники припаивают к оболочке и
Рис. 264. Контрольный пункт для измерения потенциала оболочки по отношению
к земле и тока в оболочке
352
-и,в
Рис. 265. Потенциальная диаграмма
броне кабеля в двух точках, от-
стоящих друг от друга на рас-
стоянии 1000 мм.
На рис. 264, а показан спо-
соб измерения потенциала на
оболочке и броне кабеля с по-
мощью вспомогательного зазем-
лителя. Иногда заземлитель за-
рывают рядом с кабелем посто-
янно и тогда в контрольно-измерительный пункт выводят тре-
тий провод от заземления. Для измерения потенциалов исполь-
зуют вольтметры с внутренним сопротивлением не менее 20 кОм
на 1 В шкалы и с пределами измерений 1—0—1, 10—0—10,
20 —0 —20 и 50-0—50 В.
Наличие вывода двух проводов от оболочки кабеля позво-
ляет, пользуясь методом падения напряжения и зная сопротивле-
ние 1 м металлических покровов кабеля, измерять не только по-
тенциал оболочки по отношению к земле, но и значение проте-
кающего по оболочке блуждающего тока, используя для этой цели
милливольтметр, как это показано на рис. 264, б.
Для оценки коррозионного воздействия блуждающих токов
на металлические покровы кабеля строят так называемые потен-
циальные диаграммы. Для этого в каждом контрольно-измери-
тельном пункте производят измерения потенциала оболочки ка-
беля по отношению к земле.
В зонах наличия блуждающих токов электрических железных
дорог измерения обычно производят в течение 10—15 мин через
каждые 10 с. При этом необходимо, чтобы за период измерений
мимо контрольного пункта прошло не менее чем по два поезда
в разных направлениях. После окончания измерений вычисляют
среднее значение положительных и отрицательных потенциалов
для каждого измерительного пункта и по этим значениям строят
потенциальную диаграмму, пример построения которой приведен
на рис. 265.
На этой диаграмме цифрами отмечены номера контрольно-
измерительных пунктов, расположенных на трассе кабеля. Вверх
по оси ординат отложены положительные потенциалы, измеренные
на оболочке кабеля, а вниз — отрицательные. Как видно из ди-
аграммы, участок оболочки кабеля между пунктами 1—2 имеет
отрицательный потенциал (катодная зона), участок между пунк-
тами 6—8 —положительный (анодная зона), а остальные участ-
ки — знакопеременный потенциал.
Такая потенциальная диаграмма позволяет судить об опасно-
сти коррозии и наметить меры по защите от нее.
Глава 27
ЗАЩИТА ЛИНИЙ СВЯЗИ ОТ МАГНИТНЫХ БУРЬ
И СНЕЖНЫХ МЕТЕЛЕЙ
§ 131. Защита от магнитных бурь
Магнитной бурей принято называть резкое изменение земного
магнитного поля в отдельных пунктах земного шара. Это яв-
ление возникает периодически (с периодом в 11—13 лет) и длится
в течение нескольких часов, а иногда и суток и, как показывают
наблюдения, связано с интенсивным появлением на солнце тем-
ных пятен.
Вследствие изменения напряженности магнитного поля во время
магнитных бурь в земле, а также в телеграфных цепях, если в них
в качестве обратного провода используется земля, возникают
токи. Эти токи в телеграфных однопроводных цепях могут до-
стигать десятков и сотен миллиампер и нарушать или полностью
прекращать работу телеграфной связи.
Разработано несколько способов защиты телеграфных цепей
от магнитных бурь.
Наиболее простым способом является переход на телеграф-
ную работу по двухпроводным цепям (без использования земли).
Однако этот способ неэкономичен, так как требует временного
сокращения числа связей путем образования из двух однопровод-
ных телеграфных цепей одной двухпроводной или использования
проводов каких-либо других цепей, подвешенных на данной
линии.
Более совершенным способом является схема трансформатор-
ной защиты (рис. 266), применяемая при больших токах магнит-
ных бурь (100 мА и более).
Как видно из схемы на рис. 266, две линейные полуобмотки
трансформатора Тр образуют дифференциальную схему и при пра-
вильном подборе элементов балансного контура Бк работа клю-
чом при передаче не оказывает
влияния на свое приемное реле
Пр. Входящие с линии теле-
графные токи, проходя только
через одну линейную полуоб-
мотку трансформатора, будут
индуктировать в его вторичной
обмотке короткие импульсы
с частотой телеграфной работы
(10—40 Гц). Эти импульсы бу-
дут перебрасывать якорь при-
емного реле, а его блокировоч-
ная обмотка Б О — удлинять
Рис. 266. Трансформаторная защита
телеграфной цепи от магнитных бурь
354
импульсы, удерживая якорь некоторое время у того контакта,
куда он переброшен.
Токи, индуктируемые в проводе магнитным полем земли, из-
меняются по значению и направлению значительно медленнее,
чем телеграфные токи, и наличие трансформатора в значительной
степени ослабит их воздействие на приемное реле. Кроме того,
уменьшению влияния будет содействовать включенный параллель-
но трансформатору резонансный контур Рк, настроенный на ча-
стоту телеграфных посылок и имеющий для токов рабочих частот
большое сопротивление. Для токов помех, имеющих более низ-
кую частоту, он будет оказывать малое сопротивление и, следова-
тельно, при этих токах он шунтирует линейную обмотку трансфор-
матора и уменьшает их влияние на приемное реле.
Существуют и другие схемы защиты телеграфных цепей от
токов магнитных бурь.
Следует также иметь в виду, что магистральная и дорожная
связь осуществляется в основном при помощи аппаратуры то-
нального телеграфирования, работающей по каналам ВЧ и,
следовательно, не подвержена воздействию магнитных бурь.
§ 132. Защита от снежных метелей
Во время снежных метелей отдельно летящие снежинки несут
на себе электрические заряды. Ударяясь о провода линий связи,
они отдают им свои заряды.
В телеграфных цепях с использованием земли в качестве об-
ратного провода эти заряды, стекая в землю, создают помехи теле-
графной передаче.
В двухпроводных телефонных цепях, изолированных от земли,
заряды, накапливаясь, создают такой потенциал относительно зем-
ли, что возникает тихий разряд с проводов на землю через раз-
рядники. Такой разряд вызывает в телефонах шумы и трески, на-
рушающие телефонную связь.
Для защиты телефонных цепей от помех, вызываемых снеж-
ными метелями, в установленных по концам цепей линейных транс-
форматорах соединяют с земли средние точки линейных обмоток.
В этом случае заряды не накапливаются, а непрерывно стекают
в землю и в разрядниках не возникает тихого разряда, создающего
помехи. Токи, создаваемые непрерывно стекающими в землю за-
рядами, также не создадут в телефонах заметных помех, так как
будут стекать в землю по обеим полуобмоткам трансформатора
и практически будут равны по значению.
Вопрос о защите телеграфных однопроводных цепей от
снежных метелей пока недостаточно изучен и нет еще эффек-
тивных мер защиты этих цепей.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ........................................................... 3
РАЗДЕЛ ПЕРВЫЙ
ВОЗДУШНЫЕ ЛИНИИ АВТОМАТИКИ,
ТЕЛЕМЕХАНИКИ И СВЯЗИ
Глава 1. Классификация и типы воздушных линий
§ 1. Назначение и условия работы воздушных линий.................... 7
§ 2. Классы и типы воздушных линий ................................ 10
§ 3 Типовые профили опор и расположение цепей на опорах .... 11
§ 4. Системы питания автоблокировки................................ 14
§ 5. Плечи питания высоковольтной силовой цепи. Секционирование 15
Глава 2. Материалы и арматура воздушных линий
§ 6. Линейная проволока и тросы. Перевязочная и спаечная проволока 17
§ 7. Деревянные опоры............................................. 21
§ 8. Железобетонные опоры и приставки............................. 24
§ 9. Изоляторы.................................................... 28
§ 10. Крюки, штыри и траверсы...................................... 30
§11. Арматура для скрещивания проводов телефонных цепей и обору-
дования контрольных опор........................................... 33
Глава 3. Оборудование воздушных линий
§ 12. Сведения о кабельных вставках в воздушные линии связи... 35
§ 13. Оборудование воздушных линий связи........................... 39
§ 14. Оборудование высоковольтно-сигнальных линий СЦБ.............. 42
Глава 4. Основные типы опор на воздушных линиях
§ 15. Опоры воздушных линий связи.................................. 51
§ 16. Опоры высоковольтно-сигнальных линий автоблокировки ... 59
Глава 5. Расчет механической прочности опор
§ 17. Общие сведения .............................................. 64
§ 18. Определение длины опор....................................... 65
§ 19. Понятие о стреле провеса провода............................. 66
§ 20. Определение сил, действующих на промежуточную опору... 68
§ 21. Определение напряжения в опасном сечении опоры............... 71
§ 22. Особенности расчета железобетонных промежуточных опор и опор
в железобетонных приставках........................................ 73
§ 23. Понятие о расчете сложных опор............................... 77
Глава 6. Шлейфы, ответвления и вводы проводов.
Удлиненные пролеты и воздушные переходы
§ 24. Шлейфы, ответвления и вводы проводов в здания................ 78
§ 25. Удлиненные пролеты........................................... 81
§ 26. Пересечения и переходы ...................................... 85
Глава 7. Заземляющие устройства
§ 27. Общие сведения .............................................. 87
§ 28. Нормы сопротивления заземлений............................... 88
356
§ 29. Типы заземлителей и расчет сопротивления заземлений............ 89
§ 30. Устройство заземлений ......................................... 94
Глава 8. Строительство воздушных линий
§ 31. Сведения о проектировании воздушных линий и выбор трассы. . . £6
§ 32. Разбивка трассы и нивелировка линии ........................... 99
§ 33. Обработка, оснастка и установка опор.......................... 102
§ 34. Подвеска и регулировка проводов............................... 104
§ 35. Крепление проводов на изоляторах.............................. 108
§ 36. Нумерация опор и установка предупредительных плакатов. . . 111
Глава 9. Эксплуатационно-техническое обслуживание и ремонт
воздушных линий
§ 37. Организация обслуживания и виды ремонта....................... 112
§ 38. Контрольный осмотр, замена и ремонт опор...................... 114
§39. Подготовка воздушных линий к работе в зимних условиях. . . 118
§ 40. Методы борьбы с гололедом и ликвидация последствий гололедных
разрушений ......................................................... 119
§ 41. Паспортизация воздушных линий ................................ 120
Глава 10. Механизация работ при строительстве и ремонте воздушных
линий
§ 42. Общие сведения ............................................... 120
§ 43. Электрические и пневматические инструменты.................... 121
§ 44. Механизация рытья ям под опоры................................ 123
§ 45. Механизация работ по оснастке, установке и замене опор .... 123
§ 46. Механизация погрузочно-разгрузочных работ. Транспортные сред-
ства ............................................................... 125
Глава 11. Техника безопасности при работах
иа воздушных линиях
§ 47. Общие положения .............................................. 127
§ 48. Техника безопасности при вырубке просек, рытье ям, погрузке, раз-
грузке, переноске, установке и замене опор.......................... 127
§ 49. Правила работы с антисептиками................................ 129
§ 50. Техника безопасности при работах на опорах и лестницах, с про-
водами и электроинструментом ....................................... 129
§ 51. Техника безопасности при работах на линиях связи в местах их
пересечения и сближения с другими линиями и цепями .... 131
§ 52. Техника безопасности при обслуживании высоковольтно-сигналь-
ных линий автоблокировки............................................ 133
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
кабельные линии автоматики,
ТЕЛЕМЕХАНИКИ И СВЯЗИ
Глава 12. Кабельные линии и их назначение
§ 53. Общие сведения ............................................... 134
§ 54. Условия работы кабельных лигий................................ 135
§ 55. Классификация кабельных линий . . . . ....................... 137
Глава 13. Конструкция кабелей
§ 56. Кабельные жилы................................................ 139
§ 57. Виды и способы изоляции жил................................. 140
357
§ 58. Скрутка жил в кабеле.......................................... 142
§ 59. Защитные оболочки и покровы кабеля............................ 146
Глава 14. Основные типы кабелей, их характеристики и область
применения
§ 60. Кабели местных телефонных сетей............................... 150
§ 61. Кабели дальней связи ......................................... 155
§ 62. Сигнально-блокировочные кабели ............................... 165
§ 63. Силовые и контрольные кабели.................................. 168
Глава 15. Оборудование, арматура и материалы кабельных линий
и сетей. Кабельные сооружения
§ 64, Арматура кабельных линий и сетей связи........................ 171
§ 65. Оборудование и арматура кабельных линий и сетей автоматики
и телемеханики...................................................... 178
§ 66. Кабельные материалы........................................... 182
§ 67. Кабельные сооружения.......................................... 186
Глава 16. Проектирование и строительство кабельных линий и сетей
§ 68. Общие сведения ............................................... 190
§ 69. Выбор трассы для прокладки кабеля ............................ 191
§ 70. Разбивка трассы, рытье и подготовка траншей для прокладки
кабеля.............................................................. 194
§ 71. Транспортировка кабеля и подготовка его к прокладке.......... 195
§ 72. Укладка кабеля в траншею и защита его от механических повре-
ждений ............................................................. 197
§ 73. Способы и особенности прокладки кабелей связи................. 199
Глава 17. Монтаж кабелей
А. Кабели связи
§ 74. Разделка концов кабелей с металлическими оболочками .... 206
§ 75. Сращивание жил кабелей в соединительных муфтах............... 209
§ 76. Установка и запайка свинцовых муфт........................... 212
§ 77. Понятие о соединении концов кабелей с алюминиевой оболочкой
методами опрессования и взрыва...................................... 213
§ 78. Установка и заливка чугунных предохранительных муфт .... 215
§ 79. Монтаж газонепроницаемых и изолирующих муфт.................. 218
§ 80. Оконечная разделка кабелей в боксах.......................... 219
§ 81. Разделка кабелей в оконечных и разветвительных муфтах. . 221
§ 82. Особенности монтажа кабелей в пластмассовой оболочке.... 223
Б. Кабели автоматики и телемеханики
§ 83. Разделка и соединение сигнально-блокировочных кабелей с пласт-
массовыми оболочками в муфтах ...................................... 227
§ 84. Концевая разделка кабелей с пластмассовой оболочкой.... 231
§ 85. Разделка сигнально-блокировочных кабелей с металлическими
оболочками.......................................................... 232
§ 86. Монтаж контрольных и силовых кабелей ........................ 234
§ 87. Паспортизация и электрические измерения кабельных линий и
сетей............................................................... 238
Глава 18. Механизация кабельных работ
§ 88. Инструменты и механизмы, применяемые при строительстве и ре-
монте кабельных линий............................................... 239
§ 89. Механизация работ по рытью траншей и на бестраншейных
проходках........................................................... 241
§ 90. Комплексная механизация работ при укладке кабелей. , . . , , 243
358
Глава 19. Эксплуатационно-техническое обслуживание
и ремонт кабельных линий
§ 91. Текущее обслуживание кабельных линий и сетей.................. 246
§ 92. Текущий и капитальный ремонты кабельного хозяйства............ 248
§ 93. Содержание кабеля под постоянным избыточным давлением. . . 249
§ 94. Определение мест повреждения кабеля и их устранение........... 251
§ 95. Проверка кабельных муфт воздушным давлением................... 254
§ 96. Эксплуатация кабельных линий и сетей в зимних условиях. , . 255
Глава 20. Техника безопасности при выполнении работ
на кабельных линиях и сетях
§ 97. Рытье траншей и котлованов................................... 256
§ 98. Погрузка, транспортировка, выгрузка и прокладка кабелей . . . 257
§ 99. Работы в колодцах кабельной канализации...................... 258
§ 100. Работа с кабельными массами, паяльной лампой, электропаяльни-
ком и инструментом.................................................. 259
§ 101. Разделка и монтаж кабелей.................................... 261
§ 102. Работа на кабельных линиях и сетях при электротяге переменного
тока ............................................................... 262
РАЗДЕЛ ТРЕТИЙ
ЗАЩИТА ЛИНИЙ АВТОМАТИКИ,
ТЕЛЕМЕХАНИКИ И СВЯЗИ
Глава 21. Влияние тяговых токов и линий электропередачи
на устройства автоматики, телемеханики и связи
§ 103. Общие сведения .............................................. 264
§ 104. Понятие о магнитном влиянии и способе его расчета............ 265
§ 105. Экранирующее действие рельсов и металлической кабельной
оболочки............................................................ 269
§ 106. Понятие об электрическом влиянии и способе его расчета.... 275
§ 107. Понятие о гальваническом влиянии и способе его расчета. . . 277
§ 108. Мешающие влияния линий электропередачи и тяговых сетей
электрических железных дорог........................................ 279
§ 109. Нормы опасных и мешающих напряжений и токов ................. 286
Глава 22. Средства защиты устройств связи, автоматики
и телемеханики от влияний электрических железных
дорог и линий электропередачи
§ 110. Средства защиты устройств от опасных и мешающих влияний
электрических железных дорог переменного тока....................... 291
§ 111. Средства защиты устройств от опасных и мешающих влияний
электрических железных дорог постоянного тока....................... 294
§ 112. Средства защиты устройств связи от опасных и мешающих влияний
линий электропередачи............................................... 297
Глава 23. Защита устройств связи, автоматики и телемеханики
от атмосферных перенапряжений
§ 113. Воздействие молнии на провода и опоры и их защита............ 299
§ 114. Приборы, применяемые для защиты устройств связи, автоматики
и телемеханики ..................................................... 300
А. Защита устройств связи
§ 115. Схемы защиты устройств связи и кабельных вставок............. 310
§ 116. Каскадная защита на цепях связи.............................. 314
359
Б. Защита устройств автоматики и телемеханики
§ 117. Защита кабельных вставок и линейных трансформаторов типа ОМ 315
§ 118. Принцип защиты низковольтных устройств СЦБ ................. 317
§ 119. Защита приборов перегонных сигнальных установок. ... 318
§ 120. Защита устройств электрической централизации................ 322
§ 121. Защита устройств диспетчерской централизации и диспетчерского
контроля........................................................... 323
§ 122. Защита устройств полуавтоматической блокировки.............. 324
Глава 24. Скрещивание проводов телефонных цепей
§ 123. Основные положения по проектированию скрещивания прово-
дов телефонных цепей.............................................. 326
§ 124. Выбор схемы скрещивания..................................... 327
§ 125. Разработка рабочих чертежей ................................ 329
Глава 25. Симметрирование кабельных цепей тональной и высокой
частот
§ 126. Симметрирование кабельных цепей тональной частоты......... 331
§ 127. Симметрирование кабельных цепей высокой частоты............. 342
Глава 26. Защита кабелей от коррозии
§ 128. Общие сведения.............................................. 343
§ 129. Мероприятия по защите кабелей от коррозии........ 346
§ 130. Контрольные измерительные пункты. Потенциальные диаграммы 352
Глава 27. Защита линий связи от магнитных бурь и снежных метелей
§ 131. Защита от магнитных бурь.................................... 354
§ 132. Защита от снежных метелей................................... 355
Модест Владимирович Марков,
Александр Федорович Михайлов
ЛИНЕЙНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ,
ТЕЛЕМЕХАНИКИ И СВЯЗИ
Редактор Т. В. Бирюкова
Переплет художника А. Е. Смирнова
Технические редакторы Н. Д. Муравьева н Л. И. Широкогорова
Корректор Н. И. Попова
ИБ № 1358
Сдано в набор 01.04.80. Подписано в печать 14.11.80.
Т-18499. Формат 60Х90*/1в. Бум тнп. № 2.
Гарнитура литературная. Высокая печать.
Усл. печ. л. 22,5. Уч.-изд. л. 25,12. Тираж 19 000.
Зак. тип. 160. Цена 1 р. 10 к. Изд. № 1-1-2/6 № 9418
Изд-во «ТРАНСПОРТ», 107174, Москва, Басманный туп., 6-а
Ленинградская типография № 6 ордена Трудового Красного Знамени
Ленинградского объединения «Техническая книга» им. Евгении Соколовой
Союзполнграфпрома при Государственном комитете СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли,
193144, г. Ленинград, ул. Моисеенко, 10