Расчет параметров участка транспортной оптической сети

Участок транспортной оптической сети соединяет базовую станцию по адресу ул. Аргунская 44 с оптическим транспортным кольцом по адресу Красной Звезды 7 (Цирк). Схема организации связи транспортной ВОЛС показана в приложении Б.

Транспортный трафик будет передаваться по интерфейсу STM-16, который обеспечит необходимую скорость передачи.

Общая схема построения сети показана в приложении В.

Кабель на данном участке транспортной оптической сети подвешивается на столбах уличного освещения.

Длина кабельной линии - 680м. Расстояние между столбами 20м и 30м. Всего на участке 26 столбов уличного освещения.

Предполагается использовать подвесной кабель с выносным силовым элементом.

Таким образом, на основании расчетов данной главы, пунктов 3.1, 3.3 для участка транспортной сети выбран кабель ДПК-010Р5-4-7,5/0,4 от ЗАО «ОКС 01».

Расчет механической нагрузки на кабель

Уравнения для расчета механической нагрузки на подвешенный кабель без учета климатических условий:

[кг], (3.1.1)

[м], (3.1.2)

где H - составляющая напряжения, направленная по касательной к линии кабеля;

W - суммарный линейный вес кабеля, троса и скрепляющей конструкции;

l - расстояние между опорами;

S - стрела провеса (м);

Lc - фактическая длина подвешенного кабеля.

В реальных условиях на напряжение троса будут влиять колебания температуры, ветер и нарастание льда. Кабель монтируется при исходной температуре , исходный линейный вес кабеля составляет.

Реальное натяжение оказывается равным:

[кг], (3.1.3)

где - суммарная нагрузка на трос (кг/см);

- стрела провеса в реальных условиях.

СниП 3.05.06-85 регулирует максимально допустимую стрелу провеса для кабеля на стальном канате: «Стрела провеса каната в пролетах между креплениями должна быть в пределах 1/40 - 1/60 длины пролета».

Суммарная нагрузка на трос:

[кг/м], (3.1.4)

где - сумма горизонтальных сил (давление ветра);

- сумма вертикальных сил (вес троса, кабеля и намерзающего льда).

Давление ветра на кабель с гололедом:

[кг/см], (3.1.5)

где - коэффициент аэродинамической силы, направленной по скорости ветра, при поперечном обтекании круглого стержня, согласно ГОСТ 1451 - 77.

- скорость ветра, см/с;

- диаметр кабеля, принимается поперечный размер кабеля перпендикулярно направлению скорости ветра;

a - толщина стенок льда;

Погонный вес кабеля с намерзшим льдом определяется по формуле:

[кг/см], (3.1.6)

где - погонный вес кабеля;

- удельный вес льда, кг/см3 ().

Таким образом, подставив (3.1.6) и (3.1.5) в (3.1.4), а затем в (3.1.3), получим выражение для расчета натяжения троса:

(3.1.7)

Таблица 3.1.1 - Длина подвешенного кабеля на кабельных участках

Участок

Длина подвешенного кабеля, м

Участок

Длина подвешенного кабеля, м

1

40

15

30

2

20

16

20

3

30

17

20

4

30

18

20

5

30

19

30

6

30

20

30

7

30

21

20

8

30

22

20

9

30

23

20

10

30

24

30

11

30

25

20

12

30

26

20

13

20

14

20

Таблица 3.1.2 - Характеристики кабеля, необходимые для расчета механической нагрузки

Погонный вес кабеля, кг/км

90

Максимальный диаметр кабеля, мм

11,8

Рассчитаем нагрузку на кабель на типовых по длине участках при следующих погодных условиях:

  • 1) Нормальные условия. Скорость ветра 3 м/с, толщина стенок льда 5мм.
  • 2) Плохие условия. Скорость ветра 15 м/с, толщина стенок льда 8 мм.
  • 3) Критические условия. Скорость ветра 30 м/с, толщина стенок льда 12 мм.

Данные условия обозначаются в выражениях индексами «1», «2» и «3» соответственно.

, (3.1.8)

, (3.1.9)

, (3.1.10)

(3.1.11)

, (3.1.12)

, (3.1.13)

, (3.1.14)

, (3.1.15)

. (3.1.16)

В выражении (3.1.7) обозначим левую часть как . Тогда (3.1.7) можно представить как:

[кг], (3.1.17)

[кг/см]. (3.1.18)

Рассчитаем коэффициент для различных погодных условий:

, (3.1.19)

, (3.1.20)

. (3.1.21)

Сила натяжения окажется равной:

[Н], (3.1.22)

где - ускорение свободного падения.

Рассчитаем натяжение кабеля для типовых участков из таблицы 3.1.1.

10 метров:

, (3.1.23)

, (3.1.24)

. (3.1.25)

20 метров:

, (3.1.26)

, (3.1.27)

. (3.1.28)

30 метров:

, (3.1.29)

, (3.1.30)

. (3.1.31)

40 метров:

, (3.1.32)

, (3.1.33)

. (3.1.34).

50 метров:

, (3.1.35)

, (3.1.36)

. (3.1.37)

Таблица 3.1.3 - Результаты расчета механической нагрузки на кабель на типовых кабельных участках

Длина, м

10

14,5

142,1

29,1

285,2

94,7

928

20

29,0

284,2

58,2

570,4

189,4

1856

30

43,5

426,3

87,3

855,6

284,1

2784

40

58,0

568,4

116,4

1140

378,8

3712

50

72,5

710,5

145,5

1426

473,5

4640

Из расчета видно, что максимально возможная нагрузка на кабель - 4,6кН, тогда как производитель гарантирует, что кабель выдержит нагрузку 7,5кН. Таким образом, силовой элемент кабеля выбран верно.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   Загрузить   След >