Сама по себе идея заполнения кабеля гидрофобным

Статья в журнале по широкополосным сетям и мультимедийным технологиям
«Телемультимедиа» № 1 февраль 2005г.
«Ресурсосберегающая технология восстановления "замокших" кабелей линий
связи»
Сама по себе идея заполнения кабеля гидрофобным заполнителем не
нова. Проблема заключалась в создании гидрофобного заполнителя,
который должен был по электрическим и диэлектрическим
параметрам
полностью
соответствовать
полимерным
материалам,
применяемым при производстве кабелей. Кроме того, заполнитель
должен был обладать необходимой текучестью. И такая задача была
решена д.т.н. Ю.А. Парфеновым и д.т.н. В.А Решетовым совместно с
НПК
"Гидрофоб"
(г.
Волгодонск)
и
ЛОНИИСом.
Разработанный
низкотемпературный гидрофобный заполнитель с уменьшенной вязкостью
обеспечил восстановление линий в интервале температур от -10°С до
50°С.
Благодаря этому появилась возможность прокачки отрезков кабелей
на длину до 300 метров. Новому гидрофобному заполнителю присвоена
марка
ГФЗ-К-НТ
(Гидрофобный
Заполнитель
Кабельный
Низкотемпературный). Особенностью является возможность его хранения
в пластмассовой таре, что позволяет использовать удобные для
применения в полевых условиях канистры малой емкости.
Технические характеристики ГФЗ-К-НТ
ГФЗ-К-НТ обладает следующими физико-химическими характеристиками:
- условная вязкость (текучесть) основного компонента 1, измеренная
на вискозиметре ВЗ 246 с отверстием сопла 4 мм при температуре
20°С, не более 18 с;
- отвердитель (компонент 2) не меняет своих физико-химических
свойств в пределах окружающей среды от -10°С до 50°С;
- условная вязкость композиции в течение 72 часов стабильна, ее
изменение допускается не более чем на 10%;
- ГФЗ-К-НТ не изменяет физико-механических свойств в зависимости от
прикладываемого к кабелю давления до 15 атм.;
- ГФЗ-К-НТ не вытекает из кабеля при температуре от -10°С до 50°С;
- ГФЗ-К-НТ обладает адгезией к полиэтилену и препятствует
продольному распространению влаги в кабеле;
- ГФЗ-К-НТ не токсичен и не взрывоопасен;
- ГФЗ-К-НТ не содержит летучих фракций, образующих на медных жилах
в местах сростков в муфтах пленки, увеличивающих их контактное
сопротивление.
Электрические характеристики ГФЗ-К-НТ
- ГФЗ-К-НТ после введения в него отвердителя имеет следующие
параметры:
- диэлектрическая проницаемость — не более 2,8;
- удельное объемное сопротивление — не менее 3x10¹³ Ом х см;
- тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 1000 Гц —
не более 5,2 х 10¯³.
– ГФЗ-К-НТ обеспечивает восстановление сопротивления
изоляции жил поврежденного "замокшего" кабеля на линии местной
связи до величины 5000 – 30000 МОм * км в зависимости от исходного
состояния кабеля (ОСТ 45.8296).
Комплекс физико-химических и электрических характеристик
обеспечивает полную герметизацию сердечника и совместимость с
элементами конструкции кабеля, а также дает возможность ускорить
процесс закачки. Так, например, кабель ТПП 100 x 2 x 0,4
протяженностью 250 м. может быть восстановлен за 6 часов, в то
время как применение заполнителя ЖГЗ требует 1214 часов.
Новый заполнитель во многом лишен недостатков, свойственных
заполнителю марки ЖГЗ на базе маслонаполненного каучука ФП65 2M. В
качестве базового компонента для нового заполнителя применена
композиция из масла трансформаторного селективной очистки и каучука
синтетического
изопренового
светостойкого.
Роль
отвердителя
выполняет водостойкий резиновый клей,
изготовленный
по
специальной
рецептуре.
В
процессе
закачки
заполнителя в сердечник кабеля, влага, находящаяся в кабеле,
вытесняется, а все пустоты сердечника заполняются. При этом
электрические
характеристики
кабелей
(сопротивление
изоляции,
рабочая емкость и т.п.) восстанавливаются до существующих норм,
то есть достигают значений кабелей с гидрофобным заполнителем
типа ТППЗ.
Закачка осуществляется с помощью установки восстановления кабелей
УВК-ММ2. Основным узлом установки является аксиально-поршневой
насос с наклонно вращающимся диском, с помощью которого заполнитель
закачивается в сердечник кабеля под избыточным давлением до 15
атмосфер. Особенностью УВК-ММ2 является возможность одновременного
восстановления двух различных кабелей с разным давлением закачки и
разным расходом. Частота пульсации закачки гидрофобного заполнителя
увеличилась в десять раз по сравнению с установками предыдущих
образцов,
что
позволило
закачивать
заполнитель
на
большие
строительные длины и при этом сократить время закачки примерно в
1,5 раза. Эту установку по всем техническим параметрам смело можно
отнести к установкам закачки нового поколения.
Основные технические характеристики оборудования УВК-ММ-2
- напряжение питания 12 В постоянного тока от аккумуляторов или
выпрямителя (типа зарядного устройства);
- потребляемая мощность – 60 Вт;
емкость бака — 25 литров;
- количество независимых каналов закачки заполнителя — 2;
- регулировка подачи заполнителя в кабель — независимая
на каждый канал;
- максимальная производительность — 33 литра в час каждым каналом;
- максимальное давление насоса — 15 кгс/см2;
- номинальное давление насоса — 12 кгс/см2;
- частота пульсаций выходных каналов — 28 Гц;
- число оборотов вращения перемешивающего устройства 750
об/мин.;
- время непрерывной работы от аккумулятора 60 А/ч — 12 часов;
- габаритные размеры установки (длина, ширина, высота)— 542 x 352 x
455;
- масса устройства — 30 кг.
Универсальный мобильный комплекс "реанимации" кабельных линий
(Опыт внедрений на сетях ЮТК)
В соответствии с решением научно-технической школы-семинара. "Опыт
внедрения ресурсосберегающих технологий восстановления поврежденных
"замокших" кабельных линий, пятнадцать лет
на сетях местной связи" – проведенной секцией "Телефония" Санкт
Петербургского
НТОРЭС
им.
А.С
Попова
и
ЛОНИИС
Научнопроизводственный комплекс "Гидрофоб" (г. Волгодонск) совместно с
учебно-производственным центром (УПЦ) ЮТК (г. Краснодар) в рамках
НИОКР совместно с ЛОНИИС разработал универсальный передвижной
комплекс "реанимации" кабельных линий местной связи.
При создании передвижной лаборатории был использован 15
летний опыт восстановления поврежденных (замокших) линий из кабелей
с полиэтиленовой оболочкой типа ТПП, разработанный и внедренный
ЛОНИИС. В основу положена технология, утвержденная управлением
электросвязи Министерства связи России 24.01.96 г, обеспечивающая
полное
восстановление
электрических
характеристик
линий
и
увеличение срока службы кабелей.
В качестве базового устройства для восстановления кабельных
линий использовано разработанное НПК "Гидрофоб" оборудование типа
УВК. Оно предназначено для работ по восстановлению и стабилизации
электрических характеристик поврежденных (замокших) многопарных
кабелей типа ТПП емкостью 10-600 пар, проложенных в телефонной
канализации и в грунте, подвешенных на опорах воздушных линий связи
и на стационарных базах. Разработанная технология герметизации
сердечника кабелей, как уже отмечалось выше, предусматривает
одновременную закачку двух линий. Предусмотрена также каскадная
технология восстановления, то есть одновременная закачка двух
участков. Таким образом, за один рабочий день может быть
восстановлено 500-600 м линий.
Комплектация передвижного комплекса реанимации кабелей:
1. Установка УВК-ММ и УВК-ММ-2.
2. Гидрофобный заполнитель кабельный ГФЗ-К-НТ — 120 л.
3. Аккумуляторы выносные — 2 комплекта.
4. Рефлектометр
5. Мотопомпа для откачки воды.
6. Мотогенератор.
7. Газоанализатор для определения состава воздуха в колодце.
8. Прибор ИРК ПРО v.7.0 для измерения электрических характеристик
кабеля.
9. Комплекты монтажных материалов.
10. Стандартный набор монтажных инструментов.
11. Средства индивидуальной защиты и безопасности: пояс
монтажника, каски монтажника, предупреждающие и ограждающие
знаки, оградительные конуса, огнетушители, аптечки скорой помощи.
12. Вспомогательные материалы: палатка для работ, баллон
газовый,
газовая
горелка,
лестница
алюминиевая,
канистра
алюминиевая 20 л — 6 шт, бидон для отработки 25 л., лопатка
саперная, сигнальная лента, канистра 10 л. алюминиевая, ведро,
рукав напорный, веревка, припой, перчатки нетриловые, перчатки ПВХ,
нож.
В целях отработки технологии "реанимации" кабелей на магистральных
участках линий в III квартале 2004 года на Краснодарской ГТС были
проведены испытания в районе 61 АТС. Автомобильный комплекс
"Соболь" был укомплектован в соответствии с вышеперечисленным
составом оборудования.
Бригада в составе трех сотрудников НПК "Гидрофоб" (монтеры 3 и 4
разряда, водитель-монтер 3 разряда) в течение 17 рабочих
дней закачали 9 магистральных направлений линий из кабелей 200-600
пар,
общей
протяженностью
7900
м.
Результаты
измерений
электрических характеристик линий на постоянном токе показали, что
после закачки заполнителя сопротивление изоляции между жилами и жил
относительно земли восстановились до 30 000 МОм x км. Рабочая
емкость составила величину не более 55 нФ/км. Время прокачки линий
из кабеля ТПП 400 x 2 x 0,4 протяженностью 75 м — 1 час 40 мин.
Аналогичные данные получены и на других линиях, заполненных
гидрофобным заполнителем ГФЗ-К-НТ.
В таблице 1 приведены данные по расчету экономического эффекта от
внедрения технологии закачки нового гидрофобного заполнителя. К
примеру, затраты на восстановление 600 (100)-парного кабеля с
применением технологии заполнения гидрофобным заполнителем в
сравнении с технологией замены участка кабеля в 5,44 (4,60) раза
меньше.
Можно легко вычислить экономию от восстановления 7900 м в денежном
выражении. Э = Эк*L где: Эк – экономический эффект на 1 км; L –
длинна восстанавливаемой линии, км.
Э=90,65*7,9=716,14 тыс. руб.
Использование передвижного комплекса "реанимации" кабельных линий
на базе автомобиля “Соболь” показало эффективность
разработанной технологии.
Таблица 1. Расчет экономического эффекта от внедрения
технологии герметизации кабелей ТПП путем закачки жидкого
гидрофобного заполнителя вместо замены участка кабелем
типа ТППэп3 с гидрофобным заполнением.
Емкость
кабеля
100х2х0,4
300х2х0,4
600х2х0,4
Затраты на одно
восстановление, руб
Замена
23173
57603
105189
закачка
5040
10794
19340
Экономический эффект от
внедрения технологии закачки
заполнителя при
восстановлении, руб
200 м
18132
46809
85848
1 км
90663
234045
429240
Сравнительная
оценка
вариантов
восстановления
линии, разы
4,60
5,34
5,44