Руководство По Защите Связи Подземных Кабелей От Ударов Молнии
Руководство по защите оптических кабелей от ударов молнии Крупнейшая бесплатная информационно-справочная система онлайн доступа к полному собранию технических нормативно-правовых актов РФ. Огромная база технических нормативов ( более 150 тысяч документов) и полное собрание национальных стандартов, аутентичное официальной базе Госстандарта. это более 1 Терабайта бесплатной технической информации для всех пользователей интернета. Все электронные копии представленных здесь документов могут распространяться без каких-либо ограничений. Поощряется распространение информации с этого сайта на любых других ресурсах. Каждый человек имеет право на неограниченный доступ к этим документам!
Руководством по защите подземных кабелей связи от ударов молнии. Подземных кабелей.
- 'Руководства по проектированию и защите от коррозии подземных металлических сооружений связи', Минсвязи СССР. 'Рекомендаций по одновременной защите кабелей связи от коррозии, ударов молний и электромагнитных влияний', Минсвязи СССР; 'Рекомендаций по совместной защите от коррозии подземных металлических сооружений связи и трубопроводов', Минсвязи СССР, Министерства строительства предприятий нефтяной и газовой промышленности СССР, Министерства жилищно-коммунального хозяйства РСФСР. От ударов молний - согласно требованиям и нормам: 'Руководства по защите.
- Dec 10, 2011 - находящихся вблизи трассы подземного кабеля, токи молнии могут. HomeЭлектромонтажные работыЗащита кабелей от ударов молнии. Землей предметы (опоры линий связи, электропередач, дерево и т.
- «Руководством по защите подземных кабелей связи от ударов молнии » «Связь». Выведи из нее двоих. Скачать pdf Quote. За последние годы емкость местных сетей связи и объем линейных сооружений. Руководстве по защите оптических кабелей. В игре присутствует большое множество режимов, ' Руководство по проектированию и защите от коррозии подземных металлических сооружений связи '. Com, Порядок разработки, Еще бесплатно скачать. Ударов молний и механических повреждений, Однако это не первый продукт с DVB-H на рынке, su: 350 руб. 10 Расчёт и защита кабеля от ударов молнии.
Каждый человек имеет право на знание требований, изложенных в данных нормативно-правовых актах! ВЛ - высоковольтная линия ВЛС - воздушная линия связи ВСС РФ - Взаимоувязанная сеть связи Российской Федерации ДП - дистанционное питание ОК - оптический кабель НРП - необслуживаемый регенерационный пункт ОРП - обслуживаемый регенерационный пункт ПУЭ - правила устройств электроустановок Одним из важнейших факторов обеспечения надежной работы подземных оптических кабельных линий передачи является своевременная и технически правильно выполненная защита их от ударов молнии в процессе проектирования, строительства и эксплуатации. Настоящее Руководство устанавливает основные мероприятия по защите от ударов молнии оптических кабелей магистральных и внутризоновых линий передачи. В нем учтены последние теоретические и экспериментальные работы по вопросам молниезащиты, а также практический многолетний опыт эксплуатации кабельных линий передачи, их защиты от ударов молнии и электромагнитных влияний. Руководство состоит из четырех глав и двух приложений. В первой главе приведены основные понятия и определения, краткие сведения о параметрах молнии, видах опасных воздействий грозовых разрядов на оптические кабели и характере их повреждений. Рассмотрены основные факторы, определяющие число и объем повреждений.
Во второй главе даются нормы и технические указания при выборе защитных мер от повреждений ударами молнии для различных условий прокладки оптических кабелей. Третья глава посвящена вопросам определения вероятного числа повреждений оптических кабелей ударами молнии. В четвертой главе содержатся основные сведения о защитных мероприятиях. Рассмотрены вопросы проектирования и осуществления защиты оптических кабелей с помощью подземных проводов, оценки ее эффективности. В приложениях приведены фактические данные об интенсивности грозовой деятельности на территории Российской Федерации (РФ) и данные, необходимые для статистического учета случаев повреждений. В разработке Руководства принимали участие ЦНИИС: А. Яцына и от МТУСИ: Э.
Значительный вклад в разработку Руководства внесли Л. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 1.1. Область применения 1.1.1. Настоящее Руководство предназначено для организаций, занимающихся проектированием, строительством и эксплуатацией оптических кабельных линий передачи.
Руководство распространяется на подземные оптические кабельные линии передачи магистральной и внутризоновых сетей ВСС РФ и устанавливает основные мероприятия по защите от ударов молнии ОК, содержащих в конструкции один или несколько металлических элементов: металлическую оболочку, ленточную броню или броню из круглых проволок, медные жилы для дистанционного питания и т.п. Руководство не распространяется на ОК без металлических элементов.
Оптические кабельные линии передачи магистральной и внутризоновых сетей связи могут быть сданы в постоянную эксплуатацию, если будут выполнены все мероприятия, предусмотренные проектом защиты ОК в соответствии с нормами настоящего Руководства. Основные понятия и определения 1.2.1. Интенсивность грозовых разрядов (ударов молнии) характеризуется величиной тока молнии.
Ток единичного грозового разряда состоит из импульсной и постоянной составляющих. Величина тока молнии импульсной составляющей грозового разряда колеблется от нескольких килоампер до сотен килоампер.
Руководство По Защите Подземных Кабелей Связи От Ударов Молнии
Средняя величина тока молнии при грозовом разряде в землю равна 30 кА. Форма импульса тока молнии характеризуется длительностью фронта τ мкс и длительностью спада импульса до половины амплитуды тока t мкс. Импульс обозначается τ/t. Средний ток молнии имеет форму импульса 5/65. За импульсной составляющей следует постоянная составляющая тока грозового разряда, которая характеризуется величиной и длительностью протекания тока молнии. Средняя величина постоянной составляющей тока грозового разряда равна 100 А.
Длительность постоянной составляющей в среднем равна 30-50 мс. Число повторных импульсов в образовавшемся канале грозового разряда изменяется в широких пределах. Среднее число импульсов в грозовом разряде равно 3. Редко наблюдается число импульсов в разряде молнии, превышающее 10. Величина общего заряда, стекающего в землю по каналу многократной молнии колеблется от 10 до 80 Кл (в среднем 20 Кл).
Ожидаемое число и объем повреждений ударами молнии, возникающих в течение года на подземном оптическом кабеле, зависят от ряда факторов: интенсивности грозовой деятельности, амплитуды и формы импульса тока молнии, удельного сопротивления, влажности и геологического строения грунта, рельефа местности, наличия вблизи кабеля возвышающихся объектов, молниестойкости кабеля. Интенсивность грозовой деятельности в конкретно рассматриваемой местности определяется по удельной плотности ударов молнии в землю (ожидаемое число ударов молнии в 1 км поверхности земли за год), исходя из среднегодовой продолжительности гроз в часах. Стойкость оптических кабелей к ударам молнии (молниестойкость) определяется допустимым током молнии в металлической оболочке (бронепокрове) ОК, при котором не возникает повреждения кабеля с перерывом связи. Молниестойкость ОК зависит от механической прочности кабеля (и, в первую очередь, к раздавливающим усилиям), тепловых характеристик кабельных материалов, проводимости металлических оболочек (бронепокрова), электрической прочности изоляции жил ДП, оболочек и других металлических элементов.
ОК, выдерживающие ток молнии 105 кА и выше, относятся к первой категории, 80 кА и выше, но не более 105 кА - ко второй категории, 55 кА и выше, но не более 80 кА - к третьей категории по молниестойкости. ОК, выдерживающие ток молнии менее 55 кА, относятся к четвертой категории: 1.2.5. Опасным ударом молнии называется такой удар, при котором возникает повреждение ОК с перерывом связи. Наибольшее число повреждений кабелей происходит в районах со слоистым строением земли и, особенно, в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. В строении земли в районах многолетней мерзлоты можно выделить два резко различающихся по своим электрическим свойствам слоя: верхний деятельный слой, толщина которого в период оттаивания составляет 1-3 м, насыщенный влагой и обладающий сравнительно низким удельным сопротивлением грунта ρ 1, (100-500 Ом∙м), и нижний подстилающий, почти непроводящий, удельное сопротивление которого ρ 2 может достигать десятков тысяч Ом∙м. В процессе строительства кабельных линий передачи, после вырубки просеки, грунт подвергается интенсивному протаиванию, и удельное сопротивление грунта на глубине прокладки кабеля резко понижается.
По условиям защиты ОК от ударов молнии наиболее тяжелыми являются районы с высоким удельным сопротивлением грунта и отношением ρ 1/ρ 11. Наибольшая плотность наземных грозовых разрядов наблюдается в зонах тектонических разломов, характеризующихся низкими удельными сопротивлениями грунтов по сравнению с удельными сопротивлениями прилегающих горных пород, и в местах контакта двух различных геологических пород, отличающихся по величине удельного сопротивления. Возвышающиеся объекты (опоры воздушных линий связи, ВЛС и электропередачи, ВЛ, мачты радиобъектов, отдельные деревья, лес и т. П.), находящиеся вблизи трассы ОК, ориентируют на себя наземные грозовые разряды, что повышает при прочих равных условиях число повреждений кабеля, проложенного на открытой местности. Виды и характер повреждений 1.3.1.
Различают следующие виды опасных воздействий разрядов молнии на ОК: грозовые перенапряжения, электродинамические и термические воздействия. Кабели одновременно подвергаются всем видам воздействий. Электродинамические воздействия создают наиболее серьезные повреждения ОК, которые возникают в результате интенсивного испарения воды во влажном грунте или битумного (гидрофобного) состава, наложенного поверх бронепокрова, и резкого повышения давления при контакте с высокотемпературным каналом молнии в месте входа тока молнии в кабель.
Наблюдаются прогибы и вмятины на бронелентах, оболочке и сердечнике со смятием и растрескиванием трубок оптических модулей и изоляции жил ДП. Термические воздействия тока молнии вызывают перегрев бронепокрова и жил ДП, по которым течет ток, вплоть до их разрушения, оплавление и прожог оболочек и лент бронепокрова, расплавление и разрушение трубок оптических модулей и изоляции жил ДП в результате интенсивного выделения тепла в месте контакта с каналом молнии. Под грозовым перенапряжением понимается обусловленное ударом молнии повышенное напряжение в различных цепях ОК, вызывающее пробои изоляции и прекращение действия связи. НОРМЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПРИ ВЫБОРЕ ЗАЩИТНЫХ МЕР 2.1. На проектируемых оптических кабельных линиях передачи магистральной и внутризоновых сетей связи защитные мероприятия от повреждений ударами молнии следует предусматривать на тех участках, где вероятное число опасных ударов молнии (вероятная плотность повреждений) в ОК превышает допустимое число, указанное в табл.
Назначение кабеля Допустимое число опасных ударов молнии на 100 км трассы в год в горных районах и районах со скальным грунтом при удельном сопротивлении свыше 500 Ом∙м и в районах многолетней мерзлоты в остальных районах ОК магистральной сети связи 0,1 0,2 ОК внутризоновой сети связи 0,3 0,5. При проектировании оптических кабельных линий передачи необходимо предусматривать использование ОК, имеющих категорию по молниестойкости не ниже приведенных в табл., в зависимости от назначения ОК и условий прокладки. В этом случае при прокладке ОК на открытой местности защитные меры могут потребоваться крайне редко, только в районах с высоким удельным сопротивлением грунта и повышенной грозовой деятельностью, что определяется расчетом в соответствии с разд.
На существующих оптических кабельных линиях передачи защитные мероприятия осуществляются на тех участках, где произошли повреждения от ударов молнии, причем длина защищаемого участка определяется условиями местности (протяженностью возвышенности или участка с повышенным удельным сопротивлением грунта и т.п.), но должна быть не менее 100 м в каждую сторону от места повреждения. В этих случаях необходимо предусматривать прокладку защитных проводов в соответствии с требованиями гл. Районы Рекомендуемые категории по молниестойкости ОК., предназначенных для магистральной сети связи внутризоновых сетей связи с удельным сопротивлением грунта до 1000 Ом∙м I-III I-IV с удельным сопротивлением грунта свыше 1000 Ом∙м I-II I-III с многолетнемерзлым грунтом I I-II Работы по оборудованию защитных мер должны осуществляться сразу после устранения грозового повреждения.
При прокладке ОК в населенном пункте, кроме случая пересечения и сближения с ВЛ напряжением 110 кВ и выше, защиту от ударов молнии не предусматривать. Если вблизи трассы ОК находятся отдельно стоящие деревья, опоры ВЛС или ВЛ, а также другие объекты высотой более 6 м (опоры молниеотводов, мачты и опоры радиообъектов и т.п.), при прокладке ОК вдоль опушки леса (аллеи деревьев), ВЛС или ВЛ защиту предусматривать при расстоянии между кабелем и деревом (ближайшим электродом заземляющего контура опоры, подземной частью незаземленной опоры) менее расстояний, приведенных в табл. Для различных значений удельного сопротивления грунта. Удельное сопротивление грунта, Ом∙м Наименьшее допустимое расстояние, м До 100 5 Более 100 до 1000 10 Более 1000 15.
В случае невозможности выдержать расстояния, приведенные в п., необходимо предусматривать дополнительную защиту. В местах сближения ОК с отдельно стоящими деревьями, опорами ВЛС и ВЛ, а также с другими объектами высотой более 6 м (опоры молниеотводов, мачты и опоры радиообъектов и т.п.) защита выполняется путем прокладки защитной шины (троса, провода) сечением не менее 12 мм по меди и 70 мм по стали между кабелем и опорой или деревом (рис. Концы шины заземляются. Сопротивление заземляющих устройств должно быть не более 10 Ом при удельном сопротивлении р 3 грунта до 100 Ом∙м, 20 Ом при ρ 3 свыше 100 до 300 Ом∙м, 30 Ом при р 3 свыше 300 до 500 Ом∙м, 50 Ом при ρ 3 свыше 500 до 1000 Ом∙м и 60 Ом при ρ 3 свыше 1000 Ом∙м.
Перехват токов молний, попавших в опору ВЛ, с помощью защитной шины (провода, троса), проложенной в земле между кабелем и опорой. L = r min + 2 м ( r min - наименьшее допустимое расстояние, определяется в соответствия с табл. 3), в 1, - определяется по месту, h 1 h 2. Параметры Значения параметров Удельное сопротивление земли, Ом∙м до 100 100 - 500 более 500 Длина отвода l, м 20 30 50 Сопротивление заземлителя R, Ом 30 30 20 Защита ОК от ударов молнии путем оконтуровки опор ВЛ, в соответствии с п., или прокладки защитного провода обязательна.
В населенном пункте при расстоянии между ОК и ближайшим электродом заземляющего контура опоры (или до железобетонной, или металлической опоры) BЛC пли ВЛ напряжением до 35 кВ не менее 3 м, а также при расстоянии между кабелем и незаземленной деревянной опорой (или деревянной опорой с железобетонными приставками), ВЛС или ВЛ напряжением до 35 кВ не менее 2 м защита не требуется. В местах пересечения и сближения ОК с ВЛ напряжением 110 кВ и выше не допускается прокладывать кабель на расстоянии менее 5 м от ближайшего электрода заземляющего контура опоры и подземной части незаземленной опоры ВЛ. При прокладке ОК по просеке шириной не более 6 м защиту предусматривать, как и для случая прокладки на открытой местности. Вероятность поражения ОК в этом случае определяется в соответствии с разд.
Если ОК прокладывается по просеке шириной более 6 м, но менее 3 h (где h - высота леса), причем расстояние между ОК и краем леса меньше 0,75 h, но не более указанного в табл. В зависимости от удельного сопротивления грунта, то между ОК и краем леса необходимо предусмотреть прокладку защитного провода. Если расстояние между ОК и краем леса меньше 2 м, то защитный провод прокладывается по возможности ближе к лесу. Если удельное сопротивление грунта в районе прокладки ОК более 1000 Ом∙м и расчетное вероятное число повреждений ОК на 100 км трассы в год для условий открытой местности (см. Разд.) превышает удвоенное значение допустимого числа повреждений, указанное в табл., то помимо защитного провода со стороны края леса необходимо предусмотреть прокладку дополнительного защитного провода с противоположной стороны ОК.
Прокладку более двух защитных проводов не предусматривать. Под высотой леса h понимается высота устоявшегося многолетнего леса. При проектировании и эксплуатации необходимо учитывать увеличение высоты молодых посадок, а также возможность новых посадок деревьев. При прокладке ОК по просеке шириной более 6 м, но менее 3 h, и при удельном сопротивлении грунта в районе прокладки до 1000 Ом∙м ОК не защищается от ударов молнии, если он расположен на расстоянии не ближе 0,75 h от края леса, но не менее указанного в табл.
Если удельное сопротивление грунта в районе прокладки ОК более 1000 Ом м, то необходимость применения защитных проводов определяется в соответствии с п. Если ОК прокладывается по просеке, и в просеке находятся ВЛ (ВЛС), высота опор которых больше высоты деревьев, то при защите ОК следует принимать во внимание только ВЛ. Если высота опор ВЛ меньше высоты леса, ВЛ во внимание не принимается. Необходимость прокладки защитного провода с противоположной стороны ОК определяется в соответствии с п. При прохождении трассы ОК вдоль опушки леса и наличии по какую-либо сторону от ОК ВЛ или ВЛС необходимо учитывать следующее: если линия и лес находятся по одну сторону от ОК, то во внимание принимается объект большей высоты, если линия и лес находятся по разные стороны от ОК, то защита в каждом случае проектируется независимо друг от друга. В случае прокладки ОК вдоль полотна железной дороги или вдоль подземного металлического трубопровода на расстоянии до 10 м меры защиты от ударов молнии не предусматривать. При наличии между ОК и трубопроводом (рельсами) опор ВЛ, ВЛС и т.п.
На расстоянии более 5 м от ОК защита от ударов молнии не требуется. Если расстояние меньше 5 м, то между ОК и опорами ВЛ необходимо предусмотреть прокладку защитного провода или оконтуровку опор. Защита ОК, проложенных на антенном поле радиостанции, обязательна. Защита осуществляется с помощью двух защитных проводов типа ПС-70, прокладываемых симметрично над ОК.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕРОЯТНОГО ЧИСЛА ПОВРЕЖДЕНИЙ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ УДАРАМИ МОЛНИИ 3.1. Исходные данные для определения вероятного числа повреждений 3.1.1. Вероятное число повреждений ОК ударами молнии характеризуется вероятной плотностью повреждений. Под вероятной плотностью повреждений понимается общее число грозовых повреждений с перерывом связи, отнесенных к 100 км кабельной линии в год, т. Е., (1) где N - общее число повреждений, равное числу опасных ударов молнии, на всей кабельной линии в течение рассматриваемого промежутка времени; К - промежуток времени, за который произошло N повреждений, лет; L - длина линии, км. Для определения вероятной плотности повреждений ОК необходимо знать следующие данные: молниестойкость кабеля (допустимый ток молнии, не вызывающий повреждения ОК с перерывом связи), кА, интенсивность грозовой деятельности в районе прокладки ОК (удельная плотность ударов молнии в землю или среднегодовая продолжительность гроз в часах), удельное сопротивление грунта, Ом∙м, и его строение, наличие вблизи кабеля возвышающихся объектов (лес, отдельно стоящие деревья, ВЛС, ВЛ и т.п.). Для определения вероятной плотности повреждений ОК марки ОЗКГ-1 с жилами ДП и ОКЗО-1 необходимо дополнительно к перечисленным данным знать электрическую прочность изоляции наружной защитной оболочки, кВ.
Допустимый ток молнии в металлической оболочке (бронепокрове) ОК, при котором не возникает повреждения кабеля с перерывом связи, определяется экспериментально в соответствии с рекомендацией К. 25 МСЭ-Т «Защита волоконно-оптических кабелей от ударов молнии». Значения допустимого тока молнии для основных марок ОК, выпускаемых заводами России для магистральной и внутризоновых сетей связи, с указанием их категории по молниестойкости приведены в табл. Определение удельного сопротивления грунта и его строения на трассе проектируемой кабельной линии включает: сбор исходных материалов и разбивку предполагаемой трассы кабеля на отдельные районы с однотипным строением земли, натурные электроразведочные исследования электрического строения земли. Данные о строении земли на трассе проектируемой кабельной линии собираются на основании изучения геологических карт масштаба 1:200000 или 1:100000. На основе имеющихся данных выделяются районы с однотипным строением земли, наносятся стыки различных пород и границы тектонических разломов, пересекающих трассу кабеля.
Уточнение границ районов с однотипным строением земли следует проводить по картам масштаба 1:50000 или 1:25000. После разбивки кабельной трассы на отдельные районы выполняются натурные исследования электрических характеристик грунтов. Удельное сопротивление грунта измеряется методом четырех электродов при разносе крайних заземлителей на 6 м (т.
Расстояние между двумя соседними штырями а = 2м) или любым другим методом, обеспечивающим измерение удельного сопротивления грунта на той же глубине. Измерения производятся летом (в период максимальной грозодеятельности). Измерение удельного сопротивления грунта в районах многолетней мерзлоты проводится по методу вертикального электрического зондирования (ВЭЗ). Глубина зондирования грунта должна быть не менее 100 м.
Измерения производятся летом после оттаивания деятельного слоя не менее чем на половину глубины прокладки кабеля. Точки измерения удельного сопротивления грунта (ВЭЗ) должны располагаться в центрах районов с однотипным строением земли, но не реже чем через 5 км вдоль трассы проектируемой линии. Дополнительные измерения по трассе производятся в местах изменения рельефа земной поверхности (равнина, возвышенность) или в местах смены растительности (степь, лес). При слоистом строении грунта, в том числе в районах вечной мерзлоты, следует принимать в расчетах эквивалентное значение удельного сопротивления земли. Для выполнения электроразведочных работ при проектировании защиты кабельных линий рекомендуется измерительная аппаратура М-416 (в районах с удельным сопротивлением земли менее 1000 Ом∙м), ЭСК-1, ИКС-1, АЭ-72 и им подобная.
При отсутствии предварительных сведений о строении земли по трассе проектируемой кабельной линии измерение удельного сопротивления грунта следует производить через каждые 2 км. Определение вероятного числа повреждений ОК 3.2.1. Вероятное число повреждений ОК, проложенных на открытой местности (на 100 км длины кабеля в год), находится из табл. Приведены значения вероятного числа повреждений для различных значений удельного сопротивления грунта и допустимого тока молнии в металлической оболочке (бронепокрова) ОК при удельной плотности ударов молнии в землю q = 2 (1/км 2 год)) 3.2.2. Вероятное число повреждений ОК марки ОЗКГ-1 с жилами ДП и ОКЗО-1, проложенных на открытой местности (на 100 км длины кабеля в год), находится из табл. Приведены значения вероятного числа повреждений для различных значений удельного сопротивления грунта при импульсной электрической прочности изоляции наружной защитной оболочки U пр = 120 кВ и удельной плотности ударов молнии в землю q= 2 (1/(км 2 год)).
Для определения вероятного числа повреждений ОК при других значениях удельного сопротивления грунта, лежащих между приведенными в табл. И, необходимо пользоваться линейной интерполяцией. При других значениях удельной плотности ударов молнии в землю q величину вероятного числа повреждений n, полученную из табл. И, следует умножить на отношение, учитывающее отличие исходных данных от тех, на основе которых получены табличные значения: (2) 3.2.5. Вероятное число повреждений, получаемое из табл.
И и формулы , относятся к участку кабельной линии длиной 100 км. Приводимые в гл. Данные о вероятной плотности повреждений также относятся к участку линии длиной 100 км. При необходимости определения абсолютного значения вероятного числа повреждений участка длиной l число повреждений, найденное по формуле , нужно умножить на отношение длин: (3) Примечание. Полученные по формуле данные сравнивать непосредственно с данными табл. Нельзя, так как последние относятся к участку линии длиной 100 км.
Чтобы те и другие данные можно было сравнивать, допустимое число опасных ударов молнии следует также привести к этой длине. Р, Ом∙м n р, Ом∙м n р, Ом∙м n 10 0,018 90 0,972 450 5,274 20 0,109 100 1,095 500 5,866 30 0,227 150 1,701 550 6,458 40 0,351 200 2,302 600 7,049 50 0,477 250 2,899 700 8,231 60 0,602 300 3,494 800 9,413 70 0,726 350 4,088 900 10,59 80 0,849 400 4,681 1000 11,77 4.
ЗАЩИТНЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ И ОЦЕНКА ИХ ЭФФЕКТИВНОСТИ 4.1. Общие положения 4.1.1. Защита оптических кабельных линий передачи от ударов молнии может быть осуществлена следующими способами: путем прокладки полностью неметаллических ОК; путем прокладки ОК повышенной молниестойкости (см. ); с помощью проложенных в земле параллельно ОК защитных проводов (тросов). Выбор той или иной защитной меры или комплекса защитных мер устанавливается проектной или эксплуатирующей организацией, исходя из экономической целесообразности на основании нормативных указаний (см. Защита оптических кабелей с помощью подземных проводов 4.2.1. Защитные провода, проложенные в земле над ОК, перехватывают разряд молнии и, следовательно, уменьшают вероятность поражения ОК ударами молнии.
Защитное действие проложенных в земле проводов характеризуется коэффициентом защитного действия S пр, показывающим отношение вероятного числа повреждений ОК при наличии защитного провода к вероятному числу повреждений при его отсутствии. Приведены коэффициенты защитного действия одного и двух проводов типа ПС-70 для различных значений удельного сопротивления грунта и расстояния между проводами. Коэффициенты получены при прокладке защитных проводов на глубине 0,4 м от поверхности земли, расстояние между кабелем и тросом при защите одним тросом и между кабелем и плоскостью защитных проводов при защите двумя тросами 0,5 м.
Удельное сопротивление грунта, Ом∙м Коэффициент защитного действия одного провода двух проводов при расстоянии между проводами r ин м 0,4 1,0 2,0 4,0 100 0,03 0,02 0,002 0,001 0,40 300 0,18 0,15 0,06 0,03 0,32 500 0,25 0,21 0,10 0,06 0,19 700 0,34 0,28 0,16 0,09 0,13 1000 0,41 0,31 0,22 0,15 0,18 3000 0,63 0,54 0,48 0,41 0,23 5000 0,73 0,63 0,58 0,49 0,36 7000 0,78 0,69 0,63 0,55 0,44 10000 0,82 0,77 0,71 0,64 0,52. Расчет защиты проводами производится следующим образом.
Если вероятное число повреждений ОК на данном участке превышает допустимое, то в качестве защитной меры может быть выбран один защитный провод. Вероятное число повреждений кабеля после прокладки одного защитного провода находится умножением коэффициента защитного действия, определяемого из табл., на вероятное число повреждений ОК при отсутствии провода. Если найденная величина числа повреждений меньше или равна допустимой, то для защиты достаточно одного защитного провода. Если nn о то следует взять два защитных провода, после чего опять находится вероятное число повреждений ОК с двумя защитными проводами (см. Защиту оптического кабеля с помощью проводов в количестве более двух не предусматривать. Наилучшие результаты при защите ОК двумя проводами дает их прокладка симметрично относительно ОК на расстоянии два метра друг от друга при удельном сопротивлении грунта до 1000 Ом∙м и на расстоянии четыре метра друг от друга при удельном сопротивлении грунта свыше 1000 Ом∙м.
Эти расстояния следует преимущественно предусматривать в проектах грозозащиты. При прокладке ОК по открытой местности, вдоль леса, ВЛС или ВЛ защитные провода прокладываются на глубине 0,4 м от поверхности земли. В грунтах V группы и выше, а также в грунтах IV группы, разрабатываемых взрывным способом или отбойными молотками, защитные провода прокладываются на глубине равной половине глубины прокладки ОК. В случае прокладки ОК по пашне, глубина прокладки проводов выбирается на 0,2 м ниже глубины вспашки.
Допускается уменьшение принятой глубины прокладки защитных проводов на 25%. Если ОК проложен по открытой местности и по условиям расчета выбран один защитный провод, последний прокладывается над ОК. При прокладке двух защитных проводов последние следует располагать симметрично над кабелем с расстоянием между проводами от 0,4 м до 4 м, однако в каждом конкретном случае фиксированным проектными организациями (см. Примечание к п. Если ОК прокладывается вдоль леса, ВЛС или ВЛ и между ОК и лесом необходимо проложить защитный провод (см. И ), последний прокладывается на расстоянии 1 м от ОК при удельном сопротивлении грунта до 1000 Ом∙м и 2 м - при удельном сопротивлении грунта более 1000 Ом∙м.
Дополнительный защитный провод с противоположной стороны ОК прокладывается симметрично на том же расстоянии от ОК. Диаметр защитного провода должен быть не менее 4 мм для биметаллического провода и не менее 9,4 мм для стального оцинкованного провода (соответствуют проводу ПС-70). Для замены одного провода типа ПС-70 другими типами стальных проводов необходимо брать оцинкованные провода такого диаметра и в таком количестве, чтобы общее сечение их было не менее 70 мм (табл.
В этом случае последние должны прокладываться вместе в одной траншее. Тип проводов Диаметр провода, мм Сечение провода, мм 2 Число проводов, эквивалентное по сечению ПС-70 Стальной оцинкованный 4 12,6 5-6 5 19,7 3-4 6 28,3 2-3 ПС ПС-25 25 3 ПС-50 50 2 4.2.9. Защитные провода с оболочкой и бронепокровом ОК не соединяются. Специальные заземления по длине защитного провода не делаются.
На каждом участке защитные провода плавно (с радиусом не менее 3 м) отводятся в сторону от ОК под прямым углом на расстояние равное 15 м, и на концах провода оборудуется заземлителъ с сопротивлением не более 10 Ом при удельном сопротивлении грунта свыше 100 Ом∙м, 20 Ом при удельном сопротивлении грунта ρ 3 свыше 100 до 300 Ом∙м, 30 Ом при р 3 свыше 300 до 500 Ом∙м, 50 Ом при ρ 3 свыше 500 до 1000 Ом∙м и 60 Ом при ρ 3 свыше 1000 Ом∙м. Защитный провод должен заканчиваться на расстоянии не менее 25 м от регенерационного пункта (НРП и ОРП). Продление защитного провода мимо НРП на соседний регенерационный участок недопустимо. Отвод защитного провода в сторону от ОК выполняется в соответствии с п. На стыках отдельные строительные длины защитных проводов соединяются между собой пайкой, сваркой или обжимами. Международный Союз электросвязи. Синяя книга, том IX.
Рекомендации серии К (на русском языке). Study period 1993-1996. Study group 5. December 1994. Contribution 15. Proposal of new draft of the Recomendation K.25 «Protection of optical fibre cables». The protection of telecommunication lines and equipment against lightning discharges.
И., Разумов Л. Д., Соколов С. Защита сооружений связи от внешних электромагнитных полей.
М., Связь, 1978, 5. И., Разумов Л.
Д., Соколов С. Электромагнитные влияния на сооружения связи. М., Связь, 1979. Данные метеостанций по среднегодовой продолжительности гроз (П) и удельной плотности ударов молнии в землю (q) на территории РФ Ожидаемое число повреждений ОК ударами молнии - основной исходный параметр для проектирования защиты. Оно тем больше, чем выше интенсивность грозовой деятельности в данной местности, которая определяется по удельной плотности ударов молнии в грунт (ожидаемое число ударов молнии в 1 км 2 поверхности земли за год) исходя из среднегодовой продолжительности гроз в часах.
Её устанавливают по сведениям метеостанций, расположенных на трассе оптической линии передачи. Для определения удельной плотности ударов молнии в землю по данным о продолжительности гроз нужно воспользоваться следующей таблицей для пересчета.
Среднегодовая продолжительность гроз П, ч/год Удельная плотность ударов молнии в грунт q, 1/( км 2 год) До 10 0,5 10-20 1 20-40 2 40-60 4 60-80 5,5 80-100 7 100 и более 8,5 Ориентировочную оценку интенсивности грозовой деятельности можно производить по карге среднегодовой продолжительности гроз в часах для территории РФ, приведенной на рис. Настоящего Руководства. На ней нанесены линии равной интенсивности грозовой деятельности с указанием средней часовой продолжительности гроз. Нужно соотнести местоположение защищаемого ОК с ближайшей из таких линий, прочитать на ней часовую продолжительность гроз, а затем воспользоваться таблицей пересчета для определения удельной плотности ударов молнии в землю.
Мелкий масштаб приведенной карты затрудняет, с одной стороны, детальное изображение на ней линий равной продолжительности гроз, а с другой - определение местоположения географических пунктов относительно этих линий. Поэтому в настоящем приложении данные метеостанций по грозовой деятельности на территории РФ приводятся в виде таблиц по областям, краям, автономным и союзным республикам. Административно-территориальное деление и названия населенных пунктов соответствуют принятым после 1993 г. Если вариации среднегодовой продолжительности гроз на территории административно-территориальной единицы не выходят за пределы одного из интервалов (10-20, 20-40, 40-60, 60-80, 80-100, l00 и более часов), то характеристика ограничивается указанием этого интервала и соответствующей ему удельной плотности ударов молнии в землю q. Если же вариации среднегодовой продолжительности гроз выходят за пределы одного интервала, то в таблице дается общая характеристика (П более 10 часов, более 20 часов, более 40 часов), а также приводятся пределы изменения удельной плотности ударов молнии в землю q на данной территории.
Кроме этого, дается перечень метеостанций с указанием для них интервалов среднегодовой продолжительности гроз П и соответствующих им удельных плотностей ударов молнии в землю q. Значение П и соответствующее значение q в конкретном пункте трассы линии передачи определяется по данным метеостанции, расположенной в этом пункте. Если метеостанция отсутствует, то грозовая деятельность определяется по данным метеостанции, ближайшей от места прокладки ОК, либо принимается равной максимальной величине П для всей территории административно-территориальной единицы. Чем ближе защищаемый ОК к метеостанции, тем надежнее её данные для проектирования защиты конкретно этого объекта. Поэтому рекомендуется, когда это возможно, в первую очередь использовать средние многолетние данные метеостанций, ближайших к трассе ОК, а сведения таблиц настоящего приложения или карты на рис.
Руководства использовать, когда такие сведения отсутствуют. В последние годы для некоторых районов РФ пытаются строить региональные карты продолжительности гроз. Они более достоверны, чем мелкомасштабная карта, приведенная в данном Руководстве, потому что основаны на показаниях автоматических счетчиков грозовых разрядов.
Если в распоряжении проектировщиков есть такие официально утвержденные карты, лучше пользоваться ими (например, картами Томской области, разработанными в НИИ высоких напряжений при Томском политехническом институте). Крупный масштаб карт позволяет выделить специфику предгорных районов или долин рек, где может быть повышенная интенсивность грозовой деятельности. Республика БАШКОРТОСТАН Среднегодовая продолжительность гроз П на всей территории больше 20 часов, а на части территории больше 40 часов. Удельная плотность ударов молнии в землю q варьируется от 2 до 5,5 (1/(км 2 год)). 1 2 3 Верхоянск до 10 0,5 Вилюйск 10-20 1 Дружина до 10 0,5 Екючю до 10 0,5 Жиганск 10-20 1 Зырянка до 10 0,5 Казачье до 10 0,5 Крест-Халджай 20-40 2 Кюсюр до 10 0,5 Мостах, остров до 10 0,5 Мухтуя 20-40 2 Нюрба 20-40 2 Оленек до 10 0,5 Охотский Перевоз 20-40 2 Преображения, остров до 10 0,5 Среднеколымск до 10 0,5 Сунтар 20-40 2 Сухана 10-20 1 Сюлъдюкар 10-20 1 Усть-Мома до 10 0,5 Шелагонцы 10-20 1 Якутск 10-20 1 АЛТАЙСКИЙ КРАЙ Среднегодовая продолжительность гроз П на всей территории края больше 10 часов, а на части территории больше 40 часов. Удельная плотность ударов молнии в землю q варьируется от 1 до 5,5 (1/(км 2 год)). 1 2 3 Агата (Эвенский авт.
Окр.) 10-20 1 Байкит (Эвенский авт. Окр.) 20-40 2 Боготол 20-40 2 Ванавара (Эвенский авт. Окр.) 20-40 2 Верещагино 20-40 2 Верхне-Имбатское 20-40 2 Волочанка (Таймырский авт. Окр.) до 10 0,5 Ворогово 40-60 4 Енисейск 20-40 2 Ессей (Эвенский авт. Окр.) до 10 0,5 Игарка до 10 0,5 Канск 20-40 2 Кара-Кем 20-40 2 Кемчуг 40-60 4 Кочумдек 20-40 2 Красноярск 20-40 2 Нижне-Усинское 60-80 5,5 Подкаменная Тунгуска 20-40 2 Потапово 10-20 1 Стерлигова, мыс до 10 0,5 Тура (Эвенский авт. Окр.) 10-20 1 Ужур 40-60 4 Усть-Порт (Таймырский авт.
Окр.) до 10 0,5 Туруханск 10-20 1 ПРИМОРСКИЙ КРАЙ Среднегодовая продолжительность гpoз П на части территории края больше 10 часов, а на части территории больше 20 часов. Удельная плотность ударов молнии в землю q варьируется от 1 и менее до 2 (1/(км 2 год)). 1 2 3 Аркагала 20-40 2 Аян до 10 0,5 Берелех 10-20 1 Бикин 40-60 4 Бира (Еврейская авт. Обл.) 40-60 4 Вакханка 10-20 1 Вяземский 40-60 4 Гроссевичи до 10 0,5 Иллирней до 10 0,5 Комсомольск-на-Амуре 20-40 2 Магадан до 10 0,5 Марково (Чукотский авт.
Окр.) до 10 0,5 Мелководная до 10 0,5 Нагаева, бухта до 10 0,5 Нелькан 10-20 1 Николаевск-на-Амуре 10-20 1 Облучье (Еврейская авт. Обл.) 40-60 4 Омсукчан, сопка до 10 0,5 Охотск до 10 0,5 Палатка до 10 0,5 Смидович (Еврейская авт.
Обл.) 40-60 4 Средникан до 10 0,5 Стрелка до 10 0,5 Уэлеи (Чукотский авт. Окр.) до 10 0,5 Хабаровск 20-40 2 Хатынах до 10 0,5 Чумикан 10-20 1 Энкан, мыс до 10 0,5 Атка 10-20 1 Березово до 10 0,5 Дарпир до 10 0,5 Залив Креста (Эгвекинот) до 10 0,5 Коркодон до 10 0,5 Наяхан до 10 0,5 Омсукчан до 10 0,5 Островное (Чукотский авт. Окр.) до 10 0,5 Сеймчан до 10 0,5 Снежное до 10 0,5 Уптар до 10 0,5 Усть-Олой до 10 0,5 Эльген, совхоз 10-20 1 Яранги до 10 0,5 АМУРСКАЯ ОБЛАСТЬ Среднегодовая продолжительность гроз П на всей территории области больше 20 часов, а на части территории больше 40 часов. Удельная плотность ударов молнии в землю q варьируется от 2 до 4 (1/(км 2 год)).
1 2 3 Архангельск 10-20 1 Барковская 20-40 2 Варандей до 10 0,5 Двинской Березник 20-40 2 Инцы 20-40 2 Каргополь 20-40 2 Карпогоры 20-40 2 Коноша 40-60 4 Котлас 20-40 2 Красноборск 20-40 2 Лямца 20-40 2 Малые Кармакулы до 10 0,5 Мезень 10-20 1 Хоседа-Хард 10-20 1 Шенкурск 20-40 2 Шойна (Ненецкий авт. Окр.) до 10 0,5 АСТРАХАНСКАЯ ОБЛАСТЬ Среднегодовая продолжительность гроз П на всей территории области больше 10 часов, а на части территории больше 40 часов. Удельная плотность ударов молнии в землю q варьируется от 1 до 4 (1/(км 2 год)). 1 2 3 Ангарск 20-40 2 Байкальск 20-40 2 Балаганск 40-60 4 Баяндай (Усть-Ордынский Бурятский авт. 1 2 3 Апука гроз не бывает Долиновка до 10 0,5 Елизово до 10 0,5 Ича до10 0,5 Кихчик до 10 0,5 Козыревск до 10 0,5 Мильково до 10 0,5 Начики до 10 0,5 Озерная до 10 0,5 Семлячики до 10 0,5 Соболево до 10 0,5 Сторож, бухта до 10 0,5 Ука до 10 0,5 Усть-Большерецк до 10 0,5 Воямполка до 10 0,5 Лесная до 10 0,5 КЕМЕРОВСКАЯ ОБЛАСТЬ Среднегодовая продолжительность гроз П на всей территории области больше 20 часов, а на части территории больше 40 часов. Удельная плотность ударов молнии в землю q варьируется от 2 до 5,5 (1/(км 2 год)). 1 2 3 Ишим 60-80 5,5 Маре-Сале до 10 0,5 Мужи (Ямало-Ненецкий авт.
Окр.) 10-20 1 Мыс дровяной до 10 0,5 Новый Порт (Ямало-Ненецкий авт. Что значит знак eac на товарах. Окр.) 10-20 1 Салехард (Ямало-Ненецкий авт. Окр.) 10-20 1 Саран-пауль (Ханты-Мансийский авт. Окр.) 10-20 1 Сеяха (Ямало-Ненецкий авт. Окр.) до 10 0,5 Сургут (Ханты- Мансийский авт.
Окр.) 20-40 2 Тобольск 20-40 2 Тюмень 40-60 4 Уренгой (Ямало-Ненецкий авт. Окр.) 20-40 2 Ханты-Мансийск 20-40 2 ЧИТИНСКАЯ ОБЛАСТЬ Среднегодовая продолжительность гроз П на всей территории области превышает 20 часов, а на части территории превышает 40 часов. Удельная плотность ударов молнии в землю q варьируется от 2 до 5,5 (1/(км 2 год)). 1 2 3 Агинское (Бурятский авт. Окр.) 20-40 2 Амазар 40-60 4 Бада 20-40 2 Беклемишеве 40-60 4 Гарекацан 60-80 5.5 Дарасун 20-40 2 Зилово 40-60 4 Карымская 40-60 4 Ксеньевская 20-40 2 Могзон 60-80 5,5 Могоча 60-80 5,5 Нерчинск 20-40 2 Оловянная 20-40 2 Петровск-Забайкальский 40-60 4 Tyргугуй 40-60 4 Улеты 40-60 4 Ульзутуевская 40-60 4 Харагун 40-60 4 Чита 60-80 5,5 Шилка 20-40 2 ЯРОСЛАВСКАЯ ОБЛАСТЬ Среднегодовая продолжительность гроз П на всей территории области превышает 20 часов, а на части территории превышает 40 часов.
Удельная плотность ударов молнии в землю q варьируется от 2 до 4 (1/(км 2 год)). 1 2 3 Рыбинск 20-40 2 Ярославль 40-60 4 Статистические данные о повреждении кабелей и аппаратуры НРП и ОРП оптических кабельных линий передачи при грозовых разрядах С целью накопления данных о повреждениях на оптических кабельных линиях передачи магистральной и внутризоновых сетей связи, возникающих во время грозовых разрядов, и использования этих данных при дальнейшем изучении и разработке защитных мероприятий по повышению надежности работы линий передачи необходимо в каждом случае повреждения ОК составлять протокол, в котором должны быть приведены следующие данные: 1. Марка поврежденного ОК, условия и глубина прокладки, год строительства и сдачи в эксплуатацию. Тип системы передачи, число линейных трактов и каналов передачи.
Краткая физико-химическая характеристика грунта, геологический разрез. Удельное сопротивление верхнего слоя не постоянно, поэтому его измерение целесообразно производить непосредственно в момент ликвидации аварии или сразу же после этого.
Характеристика местности (холмистая местность, равнина, горы, болото и т.п.), расположение ОК и мест повреждения его на местности. Наличие линий электропередачи, воздушных линий связи и радиофикации, мачт, антенн, класс линий, напряжение, высота опор, число цепей (проводов), расстояние от ОК, наличие заземлений и молниеотводов на линии, конструкция заземлений. Наличие в непосредственной близости подземных симметричных или коаксиальных линий передачи. Марка кабеля, количество кабелей, условия и глубина прокладки, год строительства и сдачи в эксплуатацию. Расстояние от ОК. Сведения о грозовых повреждениях кабелей в этом районе, полученных ранее.
Наличие леса или отдельно стоящих деревьев, высота деревьев и их порода, расстояние от кабеля, ширина просеки и, по возможности, протяженность и глубина корневой системы. Наличие оконтуровок отдельно стоящих деревьев. Наличие грозозащитных проводов (тросов), их тип, количество, место, схема размещения и время их прокладки, состояние проводов.
Характер случившихся повреждений: вмятины на броне, оболочке, сердечнике, проплавления и сквозные прожоги оболочки, расплавление и смятие профильных сердечников, расплавление и разрушение (смятие, растрескивание) изоляции оболочек оптических модулей и жил ДП, расплавление и обрыв жил ДП, обрыв оптических волокон, обрывы бронепроволок и лент, прожоги или понижение сопротивления изоляции жил ДП от металлической оболочки и изоляции жил друг от друга, прожоги наружной защитной оболочки и т.д. Место повреждения (муфта или строительная длина), наличие брака в точках повреждения (вмятины, понижение изоляции и т.п.), допущенного при строительстве и монтаже. Наличие следов удара молнии на местности: расщепленные опоры или деревья, высота опор, порода дерева, следы на поверхности грунта (воронка над кабелем, взрыхленный или оплавленный грунт, примятая растительность и т.п.). Свидетельства очевидцев. Наличие одновременных повреждений на подземных кабелях или воздушных линиях передачи и отключения ВЛ во время той же грозы. Наблюдались ли повреждения ОК в этом районе раньше, где, когда, какие.
Наличие повреждения аппаратуры по цепям ДП: тип аппаратуры, приборы, вышедшие из строя, и характер их повреждения. Наличие защиты аппаратуры и ее тип. Тип дистанционного питания, напряжение, схема включения, номер участка (по счету от питающего ОРП), на котором произошло повреждение. Наличие простоя связей (все линейные тракты или только часть трактов), время восстановления связей и ликвидации повреждения. Количество людей, участвовавших в ликвидации повреждений, затраченное время. Затраты материалов. Сведения о грозодеятельности в районе по данным ближайшей метеостанции за последние пять лет.
Дополнительные сведения, представляющие, по мнению эксплуатационного персонала, интерес.
СОГЛАСОВАНЫ ГУМТС, ГСС, ЦНИИС, ГЛАВСВЯЗЬПРОЕКТОМ УТВЕРЖДЕНЫ Первым заместителем Министра связи СССР Г.Г.Кудрявцевым г. Предисловие Технические указания (разделы 1-5) разработаны на основании исследований в области строительства и эксплуатации кабельных линий связи в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания грунтов, проведенных Киевским отделением ЦНИИС совместно с Научно-исследовательским институтом оснований и подземных сооружений Госстроя СССР (НИИОСП) и Территориальным центром управления междугородными связями и телевидением N 12 (ТЦУ МС-12). Раздел 6 Технических указаний разработан на основании исследований особенностей оборудования заземлений в районах вечной мерзлоты, проведенных Центральным научно-исследовательским институтом связи (ЦНИИС) совместно с Омским институтом инженеров железнодорожного транспорта (ОМИИТ), Гипросвязь-4 и ТЦУ МС-12. При составлении Технических указаний использованы научные достижения в проектировании оснований и фундаментов на вечномерзлых грунтах, изложенные в СНиП II-15-74.
и СНиП II-18-76., результаты экспериментальных исследований на опытном полигоне влияния мерзлотно-грунтовых процессов на подземные симметричные кабели типа МКСБ 4х4х1,2, МКСК 4x4x1,2 и коаксиальные кабели типа КМБ-4, а также опыт проектирования и монтажа заземлений в районах вечной мерзлоты. На территории Российской Федерации действуют. На территории Российской Федерации действуют, здесь и далее по тексту.
Примечание изготовителя базы данных. Технические указания разработаны Н.А.Ходорковским, Б.П.Пахомовым (КОНИИС), В.В.Захаровым, Л.Д.Разумовым (ЦНИИС), при участии A.M.Калягина, B.C.Тупицина (ТЦУ МС-12), A.M.Пчелинцева (НИИОСП), Г.П.Мясникова (ОМИИТ) и О.П.Абоимова (Гипросвязь-4).
Общие положения 1. Общие положения 1.1. Настоящие Технические указания предназначены для проектирования, строительства и эксплуатации подземных кабельных линий связи в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания грунтов с использованием бронированных симметричных и коаксиальных кабелей. При сооружении подземных кабельных линий на городских участках трассы в условиях переувлажненных пучинистых грунтов, следует руководствоваться 'Временными техническими указаниями по проектированию и строительству кабельной лотковой канализации на переувлажненных грунтах Севера', утвержденными Министерством связи СССР 9 июня 1978 г. Технические указания являются дополнением к 'Ведомственным нормам технологического проектирования.
Проводные средства связи. Линейно-кабельные сооружения ВНТП 116-80', 'Руководству по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов' и к действующим правилам и инструкциям по эксплуатации междугородных кабельных линий связи.
Данные Технические указания разработаны взамен 'Технических указаний по изысканиям трасс магистралей, выбору типа кабелей и определению мер защиты от мерзлотных явлений в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания грунтов', Изд. ЦНИИС, М., 1963 г. Соответственно подлежат корректировке или замене Методические указания M-079-71 по изысканиям и проектированию кабельных магистралей в районах вечной мерзлоты. Вопросы, не нашедшие отражения в настоящих Технических указаниях, например, по защите кабелей от ударов молнии и строительству НУП, должны решаться в соответствии с действующими нормативными документами. Проектированию и строительству должны предшествовать тщательные изыскания трасс строительства кабельных линий. При этом наряду с выполнением общих требований в соответствии с действующими инструкциями на производство изыскательских работ, трассы строительства должны быть подвергнуты мерзлотно-грунтовым обследованиям в соответствии с Рекомендациями, изложенными в разделе 2 настоящих указаний.
Предпроектные изыскания для оборудования заземляющих устройств в условиях вечномерзлых грунтов должны производиться в соответствии с рекомендациями, изложенными в разделе 6 указаний. Особое внимание должно быть уделено изысканиям, проектированию и строительству коаксиальных кабельных линий, необходимый опыт сооружения которых в районах вечной мерзлоты пока отсутствует. Результаты инженерно-геологических и геокриологических (мерзлотно-грунтовых) исследований должны содержать данные, необходимые для решения вопросов: выбора типа кабеля и глубины его заложения с учетом прогноза возможных изменений (в процессе строительства и эксплуатации), мерзлотно-грунтовых и гидрогеологических условий; выбора мест оборудования заземляющих устройств, конструкции заземлителей и глубины их заложения; установление вида и объема защитных инженерных мероприятий по трассе кабеля.
Прокладка подземных кабелей связи на пучинистых грунтах должна проектироваться на основе: а) результатов мерзлотно-грунтовых и гидрогеологических изысканий и данных о климатических условиях трассы строительства; б) учета опыта прокладки кабеля в аналогичных мерзлотно-грунтовых условиях строительства; в) данных, характеризующих подземные кабели, их конструкции, условия последующей эксплуатации; г) учета местных условий строительства; д) технико-экономического сравнения возможных вариантов проектного решения. Главным критерием при выборе того или иного варианта заземляющего устройства должна быть экономичность, т.е.
Конструкция заземлителей должна обеспечивать необходимые электрические параметры при минимальных затратах. При решении основной задачи о рациональной конструкции заземлителя и его оптимальных параметрах должны решаться также смежные вопросы выбора наиболее эффективных методов исследования электрических характеристик земли, способов уменьшения промерзания грунта, технологии сооружения заземляющих устройств. Проектом строительства кабельной линии должно быть предусмотрено восстановление нарушенных в процессе строительства почвенного, мохового, торфяного и растительного покрова, а также восстановление русел постоянных и временных водотоков или устройство специальных дренажных сооружений. Особенности изысканий в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания грунтов Номенклатура вечномерзлых и мерзлых грунтов и мерзлотных явлений 2.1. Грунты всех видов называются мерзлыми, если они имеют отрицательную температуру и содержат в своем составе лед.
Вечномерзлыми грунтами называются грунты, находящиеся в мерзлом состоянии в продолжении многих (от 3 и более) лет. Поверхностный слой грунта, подвергаемый сезонному промерзанию и оттаиванию, называется: сезоннопромерзающим - оттаивающий летом и промерзающий зимой, но без слияния с толщей вечномерзлого грунта или при отсутствии таковой; сезоннооттаивающим - оттаивающий летом и промерзающий зимой до полного слияния с толщей вечномерзлого грунта. Наименование видов мерзлых грунтов принимают по номенклатуре грунтов главы СНиП II-15-74 'Основания зданий и сооружений. Нормы проектирования' (пп.2.1-2.2, 2.4-2.7, 2.19-2.21) в соответствии с характеристиками этих грунтов, которые они приобретают после оттаивания.
Мерзлые грунты по их состоянию подразделяются на: твердомерзлые - прочносцементированные льдом; пластичномерзлые - сцементированные льдом, но обладающие вязкими свойствами, характеризуемые способностью сжиматься под нагрузками; сыпучемерзлые - несцементированные льдом. К мерзлотным явлениям, представляющим опасность для кабелей, относятся: пучение грунта, термокарст, солифлюкция, морозобойные трещины, наледи. Пучение - увеличение объема влажного грунта в процессе его промерзания, проявляющееся в неравномерном подъеме поверхности грунта. Процесс пучения и его интенсивность зависят от многих факторов, из которых наиболее существенными являются: дисперсность и минералогический состав грунта, условия его охлаждения и промерзания, уровень грунтовых вод. Вследствие различий в составе грунта, условиях его охлаждения и питании водой интенсивность пучения грунта даже в близко расположенных сечениях неодинакова. Неравномерность пучения грунта создает механические напряжения на кабелях, могущие привести к их повреждению.
Особенно опасна неравномерность пучения для кабелей связи и других подземных сооружений при резкосменяющихся грунтовых условиях. Например, на границе сильнопучинистых с непучинистыми грунтами. Величина и неравномерность пучения с глубиной уменьшается.
При сливающейся мерзлоте пучение практически прекращается на глубине, равной 2/3 слоя сезонного оттаивания. При несливающейся мерзлоте пучение наблюдается по всей глубине сезоннопромерзающего слоя. Бугры пучения (сезонные и многолетние) - местное поднятие дневной поверхности грунта под влиянием процесса инъекционного пучения, происходящего вследствие гидростатического напора свободной промерзающей воды и развивающегося в водопроводящих системах талых пород на границе с мерзлым.
Бугры сезонного пучения достигают высоты 2-3 м и обычно образуются у подножья склонов южной экспозиции, в долинах рек и ложбинах стоков. Многолетние бугры пучения возникают в местах, где находятся постоянные талики, а также в местах выхода подземных вод. Размеры их по высоте достигают 25 м, в диаметре - сотни метров. Ядра бугров пучения состоят из ледонасыщенных пород или чистого льда. Термокарст - провальные формы рельефа, образующиеся вследствие оттаивания подземного льда и льдистых грунтов.
Солифлюкция - медленное вязкое течение грунта по склону рельефа, вызванное процессом сезонного промерзания - оттаивания грунта. Морозобойные трещины - вертикальные трещины в грунте образуются вследствие неравномерного сжатия мерзлого грунта в процессе его охлаждения. Наледи - образуются в результате выхода в зимнее время на дневную поверхность подземных или речных вод и их постепенного промерзания. Наледи, образованные выходами подземных надмерзлотных вод, обычно встречаются у подошвы склона, в понижениях и ложбинах. Речные наледи образуются с началом ледостава на промерзающих до дна реках. Под действием развивающегося гидростатического давления воды, зажатой между промерзшим дном реки и льдом, покрывающим реку, лед взламывается и вода, разливаясь по поверхности, замерзает, образуя наледь.
Особенности изысканий 2.6. К особенностям изысканий в районах вечной мерзлоты и глубокого сезонного промерзания грунтов относятся мерзлотно-грунтовые обследования трассы строительства, включающие определение глубины сезонного промерзания - оттаивания, гидрогеологических условий, степени морозной пучинистости грунтов, а также определение участков с буграми пучения и подверженных морозобойным трещинам, термокарсту, солифлюкции, наледям. Грунтово-мерзлотные обследования должны проводиться в полосе шириной 40-50 метров вдоль трассы. По результатам обследования составляется геологический разрез (профиль) кабельной трассы, отражающий ее мерзлотно-грунтовые условия. Изыскания трасс кабельных линий связи, прокладываемых в районах вечной мерзлоты проводятся, как правило, в два этапа: предварительные изыскания, осуществляемые на стадии выбора трасс кабельных линий (стадия предпроектных работ); окончательные изыскания, проводимые для разработки проектной документации (ТП, ТРП, РЧ). Предварительные изыскания трасс следует производить, как правило, в весенний (апрель-июль) период. При осуществлении предварительных изысканий производится обследование предполагаемой трассы для выделения участков с переувлажненными грунтами, буграми пучения, морозобойными трещинами, наледями и с проявлениями термокарста и солифлюкции.
По возможности трасса должна быть выбрана в обход указанных участков. При невозможности обхода отдельных участков с активным проявлением мерзлотно-грунтовых процессов необходимо их тщательно обследовать с определением границ распространения. При этом определяются геометрические размеры бугров пучения, ширина морозобойных трещин на поверхности земли и глубина их проникновения. В этот же период, характеризующийся максимальной грозодеятельностью, производятся измерения удельного сопротивления грунта для проектирования защиты от ударов молнии. Трассу целесообразно намечать по возвышенным непереувлажненным местам, избегая участков вдоль южной экспозиции склонов, подвергающихся, как правило, более интенсивному (по сравнению с северной экспозицией склонов) развитию мерзлотно-грунтовых процессов. Поскольку кабельные линии сооружаются обычно вдоль автомобильных или железных дорог, целесообразно использовать также материалы изысканий, проводившихся при проектировании дорог и данные о воздействии мерзлотно-грунтовых процессов в зоне дорог и других близлежащих инженерных сооружений в период их эксплуатации. Трассу кабельной линии необходимо выбирать гипсометрически (по уклону) ниже дороги.
При этом надмерзлотные и поверхностные воды задерживаются полотном дороги, что приводит к ослаблению мерзлотных (криогенных) процессов на трассе за счет их усиления за полотном дороги. Окончательные изыскания трасс кабельных линий связи в районах вечной мерзлоты следует производить, как правило, в осенний (сентябрь-октябрь) период года с проведением тщательного обследования оптимального варианта трассы, особенно на участках интенсивного проявления пучения и других мерзлотно-грунтовых процессов. Визуальные обследования трассы производятся вдоль полосы шириной 40-50 м. Кроме этого, по оси трассы производится проходка разведочных выработок (скважин или шурфов) для определения степени морозной пучинистости грунтов, а также для установления уровня надмерзлотных грунтовых вод и глубины залегания верхней границы вечномерзлых грунтов. Бурение скважин диаметром 89-127 мм или закладка шурфов сечением 1,25 м (при неблагоприятных для бурения условиях, например, в грунтах с каменистыми включениями) производится до поверхности вечномерзлых грунтов, но не глубже 2,5 м.
Нормативная глубина сезонного промерзания-оттаивания принимается средней из ежегодных максимальных глубин сезонного промерзания-оттаивания грунтов по данным наблюдений, проводимым гидрометеорологическими станциями за период не менее 10 лет. При отсутствии в районе проектируемой трассы данных натурных наблюдений, нормативные глубины сезонного промерзания-оттаивания определяются теплотехническими расчетами согласно приложения N 4 СНиП II-18-76. При этом для единовременных замеров температуры вечномерзлых грунтов (необходимых для теплотехнических расчетов) производится бурение скважин глубиной 10 м, по одной на каждое ландшафтное подразделение. Степень морозной пучинистости грунтов определяется в зависимости от вида грунта и величины водонасыщения по таблице 1, составленной на основании СНиП II-15-74 и СНиП II-18-76. Таблица 1 Подразделение грунтов по степени морозной пучинистости Степень морозной пучинистости грунта Вид грунта и степень водонасыщения 1.
Сильнопучинистый Глинистые при показателе консистенции 0,5 пески мелкие и пылеватые при степени влажности 0,95. Среднепучинистый Глинистые при 0,25.