Арматура и устройство переходов

Изоляторы. Изоляторы служат для изоляции проводов и крепления их на опорах, поэтому они должны обладать значительной механической прочностью, большим электрическим сопротивлением и малыми диэлектрическими потерями. Необходимо, чтобы изоляторы минимально снижали изоляцию проводов относительно земли во время влажной погоды и быстро восстанавливали её при перемене погоды с влажной на сухую. Таким требованиям удовлетворяют фарфоровые, покрытые глазурью изоляторы ТФ (те­лефонный фарфоровый). Выпускаемые промышленностью стеклянные изоляторы ТС (телефонный стеклянный) в меньшей степени соответствуют предъявляемым требованиям, так как сопротивление их изоляции ниже.

Форма стеклянных и фарфоровых изоляторов одинакова (рисунок 2.8).Конструкция нижней части (юбки) 1 выбрана так, чтобы обеспечить требуемое поверхностное сопротивление изоляции удлинением «сухого пути» токов во время дождя. Внутри изолятора имеется винтовая нарезка 2 для крепления его на крюке или штыре.

Рисунок 2.8 – Форма изолятора

По размерам различают изоляторы ТФ-20, ХФ-16 и ТФ-12. Изоляторы ТФ-20 применяются для подвески медных и биметаллических проводов диаметром 4 мм и стальных проводов диаметром 5 мм. Стальные провода диаметром 4 мм, а также медные и биметаллические диаметром 3 мм подвешивают на изоляторах ТФ-16, изоляторы ТФ-12 используют на воздушных линиях III класса.

Крюки, траверсы, штыри. Для крепления изоляторов на опорах применяют крюки и траверсы со штырями.

Крюки изготовляют из круглой стали диаметром 20, 18, 16 и 12 мм, они имеют соответственно марки КН-20, КН-18, КН-16 и КН-12. Крюки КН-20 и КН-18 применяют для крепления изоляторов ТФ-20, а крю­ки КН-16 и КН-12 — для крепления изоляторов ТФ-16 и ТФ-12 соответственно.

На верхнюю «заершенную» часть штырей и крюков одевают специальные полиэтиленовые колпачки, на которые наворачивают изоляторы.

Траверсы изготовляют из древесины или стали на четыре и восемь штырей. Преимущественное распространение получили траверсы из древесины — дуба, сосны, лиственницы, кедра и ели. Мягкие породы дерева обязательно пропитывают антисептика­ми, предохраняющими от преждевременного загнивания. Расстояние между штырями для всех траверс одинаковое (рисунок 2.9).

Рисунок 2.9 – Траверсы деревянные

Конструкция деревянной восьмиштырной траверсы показана на рисунке 3.9.Четырехштырные траверсы изготавливают из бруса размером 60×80 мм. Стальные восьмиштырные траверсы де. лают также из уголковой стали размерами 50×50×6 мм для линий О и Н; 60×60×6 мм для линий У и ОУ.

Для четырехштырных траверс применяют угловую сталь соответственно размерами 40×40×6 и 50×50×6 мм.

Штыри делают из круглой стали. Их размеры должны соответствовать размерам траверс и изоляторов. Каждому размеру присвоена своя марка: ШТ-2Д, ШТ-2С и т.д. Цифра указывает, для какого изолятора предназначен штырь, а последняя буква — на материал траверсы (Д — дерево, С — сталь).

Конструкции для скрещивания проводов цепей. Для уменьшения взаимных влияний между двухпроводными телефонными цепями и влияния на них линий сильного тока провода цепей скрещивают. При подвеске на крюках скрещивание выполняют при помощи Г-образных кронштейнов из полосовой стали, устанавливаемых взамен двух крюков. Конструкция для скрещивания проводов диаметром 3 и 3,5 мм отличается только меньшими размерами.

При подвеске проводов на траверсах стальные провода скрещивают на подвесных крюках, провода 1 и 2 из цветного металла скрещивают при помощи накладок.

Подвесные крюки изготовляют из круглой стали диаметром 16,18 и 20 мм. Для деревянных траверс они имеют марки соответственно КПД-16; КЦД-18. Крюки КПД-16 применяют для проводов диаметром 3 и 4 мм; КПД-18 — для проводов диаметром 5 мм. Для стальных траверс используют крюки марок КПС-16, КПС-18.

Накладки изготовляют из полосовой стали НД для деревянных траверс и НС-5 и НС-6 для стальных. Накладки НС-5 применяют для траверс на линиях О и Н, НС-6 — на линиях У и ОУ. Кроме указанной арматуры, при строительстве воздушных линий получи­ли распространение вводные и ответвительные изоляторы, накладки различного назначения, конструкции для соединения проводов и крепежные детали.

Устройство удлиненных пролетов и переходов. Трассы воздушных линий могут пересекать реки, овраги, железные дороги и другие естественные и искусственные препятствия. Для преодоления этих препятствий устраивают удлиненные пролеты, мачтовые переходы, прокладывают кабели, устанавливают опоры повышенной длины и кронштейны, укрепляемые на мостах, виадуках и путепроводах.

На линиях связи О и Н удлиненные пролеты создают длиной до 150 м, а на линиях У и УО — до 100 м. Если длина таких пролетов недостаточна, то устраивают кабельные вставки в воздушную линию или, в крайнем случае, мачтовые переходы. Увеличение длины пролета сверх нормального вызывает повышенное натяжение проводов и уве­личение стрелы их провеса, поэтому опоры, ограничивающие удлиненный пролет, должны иметь дополнительное крепление и повышенную Длину по сравнению с нормальными. При крюковом профиле и длине Удлиненного пролета больше нормального на 50% переходные опоры укрепляют подпорами, устанавливаемыми со стороны удлиненного пролета, или оттяжками — с противоположной стороны. При траверсном профиле устанавливают полуанкерные опоры.

Для предупреждения схлестывания проводов в удлиненных пролетах увеличивают расстояние между траверсами и между штырями.

Если длины удлиненных пролетов превышают максимально допустимые для линейных проводов, то вместо стальных проводов подвешивают стальные канатики диаметром 4,2 мм, а вместо медных и биметаллических — провод ПАБ или биметаллический канатик.

Переходы линий связи через электрифицированные железные дороги обычно осуществляют кабелями. При пересечении автомобильных дорог и воздушном переходе во всех случаях применяют промежуточные опоры, укрепляемые подпорой или оттяжкой. Провода в переходном пролете подвешиваются так же, как и линейные. Длину переходно­го пролета принимают близкой к нормальной.

Переход линии связи через реки при наличии неразводного железнодорожного моста следует устраивать на кронштейнах, прикрепляемых к фермам моста без нарушения его прочности. Расположение проводов на кронштейнах должно соответствовать профилю линии, чтобы не применять укороченных секций скрещивания. Если мост разводной и выполнить переход удлиненным пролетом нельзя, то прокладывают подводный кабель.

Через высокие насыпи кабели можно прокладывать в траншее по откосам насыпи и под путями или протягиванием через трубы, заложенные под насыпью железной дороги. Отверстия для труб устраивают с помощью специальных машин, действующих по принципу гидравлического домкрата или горизонтального бурения.

Кабельные вставки. Кабельные вставки в воздушные линии устраивают на переходах через реки, железные дороги, на подходах к крупным железнодорожным узлам, для устройства вводов проводов и т.д.

Волновые сопротивления цепей воздушных и кабельных линий раз­личны. Поэтому при передаче энергии в местах их соединения возникают отраженные волны. Появление отраженных волн увеличивает затухание цепей и взаимные влияния между ними, вызывает искажения сигналов.

Для устранения этих явлений необходимо согласовывать воздушные и кабельные цепи. Согласование может быть достигнуто включением на стыке воздушной и кабельной линии автотрансформатора или повышением индуктивности кабельных цепей. Повышение индуктивности цепей увеличивает модуль волнового сопротивления и уменьшает его угол. С помощью автотрансформатора можно согласовать только модуль волнового сопротивления, так как на частотах более 10 кГц углы малы и их различием пренебрегают. В схему автотрансформатора (рисунок 2.10)включают конденсатор С для возможности измерений цепей постоянным током.

Рисунок 2.10 – Кабельная вставка

Осуществить согласование с помощью автотрансформаторов значительно проще, поэтому они получили преимущественное распространение. Для согласования цепей, имеющих медные или биметаллические провода с низкочастотными кабелями (ТЗ), применяются автотрансформаторы с соотношением входных сопротивлений 550:140 Ом, а с высокочастотными кабелями (МК, МКС) — 550:180 Ом. Для остальных высокочастотных цепей применяют автотрансформаторы с соотношениями 800:140 Ом для низкочастотных кабелей (ТЗ) и 800:180 Ом для высокочастотных (МК, МКС).

По конструктивному оформлению автотрансформаторы разделяются на так называемые устройства СУП (согласовывающие линейное) и СУС (согласовывающее станционное). Устройства СУП устанавливают в шкафах ШМС или на кабельных опорах, а СУС — на станциях для согласования входных сопротивлений вводного кабеля и высокочастотной аппаратуры. Электрические характеристики устройств СУП и СУС одинаковы. Устройства СУП и СУС имеют по два автотрансформатора для включения двух цепей.

Необходимость в согласовании воздушных линий с кабельными вставками определяют для каждой кабельной вставки отдельно. Результирующий коэффициент отражения

, (2.1)

где Z_BB, Z_BK — волновые сопротивления воздушной и кабельной линии соответственно; β_к — коэффициент сдвига фазы цепи кабельной вставки; l _к — длина кабеля.

Если р 0,1 для цепей, уплотненных в спектре частот до 150 кГц, и р 0,2 для цепей, уплотненных до 30 кГц, то согласовывающие устройства не устанавливаются.