автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Исследование электромагнитной совместимости высоковольтных и оптических кабельных линий в коллекторах и тоннелях и разработка мер ее реализации

Яворский Ян Зиновьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СОВМЕСТИМОСТИ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ И ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ В КОЛЛЕКТОРАХ И ТОННЕЛЯХ И РАЗРАБОТКА МЕР ЕЕ РЕАЛИЗАЦИИ

Специальности: 05.12.13 - Системы, сети и .устройства телекоммуникаций 05.14.12 - Техника высоких напряжений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2006

Работа выполнена на кафедре «Линии связи» Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор Портнов Э.Л.

Официальные оппоненты -

доктор технических наук, профессор Венедиктов М.Д.

кандидат технических наук, доцент Разумихин В.М.

Ведущая организация -

ОАО МГТС

Защита диссертации состоится «.¿Ул 2006 года в ^¿Г часов на

заседании диссертационного совета К 219.001.03 в Московском техническом университете связи и информатики по адресу: 111024, г. Москва,'ул. Авиамоторная, д. 8а, ауд. А-455.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МТУСИ.

Автореферат разослан «¿У» 2006 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета К 219.001.03 кандидат технических наук, доцент

Н.Е. Поборчая

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Проблема электромагнитной совместимости направляющих систем электросвязи (ЭМС НСЭ) возникла в связи с:

• резким увеличением энерговооруженности и энергонасыщенности производственных процессов, в связи с чем увеличился уровень электромагнитных помех (ЭМП);

• непрерывным усложнением и увеличением функций при одновременном росте числа используемой электротехнической, радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры;

• миниатюризацией и сосредоточением различных видов аппаратуры в ограниченных объемах, что при широком использовании разветвленных сетей и систем связи между объектами ведет к росту влияния ЭМП.

Решение проблемы ЭМС НСЭ преследует две взаимосвязанные цели:

• обеспечение минимальной восприимчивости к внешним и внутренним ЭМП

НСЭ;

• обеспечение минимального уровня создаваемых ЭМП.

Направляющие системы чрезвычайно разнообразны и в различных случаях классифицируются по-разному: по используемому диапазону шкалы электромагнитных волн, по назначению, по конструкции и т.д.

Уровень помех, воспринимаемых направляющей системой в виде оптического кабеля', зависит от большого числа факторов: физической длины оптической кабельной лл-. нии (ОКЛ), частотного диапазона передаваемых сигналов, конструкции экрана, взаимного расположения направляющих систем.

Актуальность работы.

Из всего разнообразия источников влияния можно выделить только несколько источников, которые создают опасные и мешающие влияния на оптические кабельные линии связи. Учитывая то, что оптические системы работают в диапазоне 10" -10" Гц, ни один частотный спектр не попадает в спектр сигнала оптического волокна (ОВ).

Вместе с тем многие оптические кабели в своей конструкции имеют металлические элементы:

• внешние металлические элементы (ВМЭ) в виде механической защиты сердечника ОК;

• центральный металлический элемент (ЦМЭ);

• ВМЭ и жилы для дистанционного питания (ЖДП).

Кроме того, для увеличения срока службы ОВ применяется металлизация ОВ (ОВ с М).

Полностью диэлектрические конструкции ОК (ДОК) применяются как для прокладки кабеля в земле, так и для внешней подвески на различных существующих опорах.

При прокладке кабеля в земле возможна прокладка ОК совместно с высоковольтным кабелем (ВВК) или даже в конструкции ВВК, в туннеле и на пересечении с ВВК.

При этом возможно увеличение температуры на полимерных элементах ОК и потеря со временем оптических свойств полимеров и, следовательно, уменьшение срока службы (рис. 1).

Рис. 1. Виды ОК с МЭ и проблемы

Учитывая свойства ОВ, оптические кабельные линии широко используют для подвески на опорах высоковольтных линий (ВВЛ), осветительной сети, железных дорог, трамвая и троллейбуса. В этом случае на высоких уровнях напряжений на ВВЛ постоянное воздействие электрического поля (опасное влияние) при определенных условиях: дождь, высокий уровень загрязнения атмосферы — приводит к возникновению широкополосной дуги, что повлечет со временем разрушение ОК.

Одновременно высокая напряженность поля изменяет показатель преломления ОВ, что приводит к эффекту Керра (увеличение затухания и дисперсии), т.е. мешающему влиянию продолжительное время (рис. 1).

При грозовых разрядах возникают кратковременные эффекты Керра и Фарадея (мешающие влияния).

Наиболее серьезным влияниям подвержены оптические кабели с металлическими элементами (ОК с МЭ) (рис. 1) при прокладке в земле и на подвеске.

На конструкцию ОК и ОВ оказывают опасное влияние грозовые разряды, ВВЛ,. электрические железные дороги в аварийном и нормальном режимах работы. При грозовых разрядах и коротких замыканиях на ВВЛ возможно как повреждение ОК, так и разогрев полимерных элементов (под действием наведенных в них токов), и, либо разрушение, либо сокращение срока их службы. Мешающее влияние проявляется в эффектах Керра и Фарадея, которые и приводят к увеличению дисперсии и затухания.

Исследованию электромагнитной совместимости (ЭМС) силовых и электрических кабельных линий (ОКЛ) посвящено много работ: Михайлова М.И., Разумова Л.Д., Соколова С.А., Костенко М.В., Портнова Э. Л. и др. Исследованию ЭМС силовых и оптических кабелей посвящены работы Разумова Л.Д., Портнова ЭЛ., Дьяконова М.Н. Конкретно учету теплового поля при совместной прокладке силовых и оптических кабелей посвящены работы Портнова Э.Л. и Дьяконова М.Н., при этом рассмотрению ряда принципиальных вопросов уделено недостаточное внимание.

Цель работы н задачи исследования.

ЭМС ОКЛ в значительной мере зависит от выбора конструкции и условий применения. Неподверженность сигнала по ОВ прямому электромагнитному воздействию определяется исключительно диапазоном частот, хотя любое электромагнитное поле проходит через ОВ как через любой диэлектрик.

Целью работы является исследование и разработка уточненной методики расчета воздействия электромагнитного и теплового поля силовых кабелей на оптические кабели

при их прокладке в коллекторах и тоннелях. Для достижения поставленной цели в работе были сформулированы и решены следующие задачи:

1. Проведен сравнительный анализ совместной прокладки высоковольтных кабельных линий (ВКЛ) и оптических кабельных линий (ОКЛ) в тоннелях и коллекторах.

2. Разработана уточненная методика расчета электромагнитного и теплового влияния ВКЛ на ОКЛ в коллекторе и тоннеле.

3. Разработанная методика позволяет определить оптимальное решение по конструкции ОКЛ при совместной прокладке ВКЛ и ОКЛ в коллекторах и тоннелях.

4. Решена задача по определению уровня поля в любой точке тоннеля на основании точного решения уравнений электромагнитного поля.

Методы исследований.

При решении поставленных задач использовались методы теории электромагнитного поля, электродинамики, математический аппарат дифференциального и интегрального исчислений, методы и средства вычислительной математики и вычислительной техники.

Научная новизна основных результатов диссертационной работы состоит в следующем:

1. Уточнено решение задачи совместного воздействия электромагнитного и теплового поля ВКЛ на ОКЛ.

2. Разработана единая методика расчета влияния ВКЛ на ОКЛ при их совместной прокладке в тоннеле и коллекторе в любой точке коллектора и тоннеля.

3. Полученная методика позволяет определить критические длины совместной прокладки ВКЛ и ОКЛ при их ненормированных расстояниях.

4. Уточнены значения магнитного влияния на металлические элементы ОКЛ без учета и с учетом воздействия теплового поля.

5. Уточнены условия воздействия теплового поля на характеристики передачи ОВ в ОКЛ, проложенной в коллекторе или тоннеле совместно с ВКЛ. Практическая ценность.

Материалы диссертационной работы вошли в НИР 2004 г - 2005 г, которые выполнялись в научно-исследовательской лаборатории НИЛ - 17 научного центра Московского технического университета связи и информатики.

Результаты работы внедрены при строительстве в тоннелях ОК на сети МГТС и МТК и в учебный процесс на кафедре линий связи для дипломного проектирования и в курс лекций «Направляющие системы электросвязи» факультета ССиС МТУСИ. Апробация результатов работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались автором на ежегодных научно-технических конференциях МТУСИ в 2004 - 2006 г.г., а также на ежегодной сессии НТОРЭС им. А.С. Попова в 2004 - 2005 г.г. и Международной конференции по информатизации в 2004 - 2005 г.г.

Публикации по теме диссертационной работы.

Автором опубликовано 23 печатных работы, в т.ч. 7 работ единолично, получено решение о выдаче патента на изобретение. Структура и объем работы.

Перечисленные выше положения раскрываются в материалах диссертационной работы, изложенной на^^З страницах машинописного текста, в т.ч. 57 рисунков и 53 таблицы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы, включающего 117 наименований.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методика расчета электромагнитного влияния ВКЛ на ОКЛ в любой точке тоннеля или коллектора с учетом воздействия теплового поля и различной магнитной проницаемости среды позволяет при любом количестве ВКЛ в коллекторе или тоннеп-ле оптимально разместить ОКЛ в любом месте тоннеля или коллектора.

2. Методика расчета электромагнитного влияния ВКЛ на ОКЛ с учетом теплового

■ поля в зависимости от конструкции оптического кабеля связи в коллекторе и в тоннеле дает возможность с определенной точностью определить как параметры воздействия электромагнитного,так и теплового поля ВКЛ на ОКЛ.

3. Методика воздействия теплового и электромагнитного поля на передаточные характеристики ОКЛ позволяет предотвратить негативные длительные последствия на изменение характеристик передачи по ОВ.

4. Методика расчета внешнего теплового поля ВКЛ в зависимости от времени позволяет оптимально оценить тепловое воздействие ВКЛ на ОКЛ за длительный период времени.

Все основные результаты, изложенные в диссертации, получены автором лично. Содержание работы.

Во введении обоснована актуальность темы, сформулирована цель работы, предмет исследования, методы исследования, научная новизна и положения, выносимые на защиту.

В первой главе выполнен анализ совместной прокладки оптических и высоковольтных кабельных линий в коллекторах, тоннелях и галереях.

Показано, что в коллекторах и тоннелях используются ВКЛ с изолированной нейтралью напряжением до 10 кВ. Допустимые аварийные токи не превышают 100 - 400 А. В России используются 8 типовых конструкций коллекторов, где совместно прокладываются высоковольтные кабельные линии (ВКЛ) и оптические кабельные линии (ОКЛ). 80% ОКЛ содержат металлические элементы в виде оболочек и армирующих элементов.

Волоконно-оптическая связь занимает лидирующее место в отрасли телекоммуникаций и является одной из важнейших составляющих мировой индустрии. Ежегодный прирост объема проложенного волокна в 90-х годах не опускался ниже 20% с рекордным показателем в 1999 г., когда этот прирост составил 38%. Рост объемов прокладки линий сопровождался значительными усовершенствованиями систем передачи и в том числе волокон, направленными на значительное увеличение пропускной способности линий связи, в трафике.

Существует определенная опасность повреждения оптических кабелей связи от электромагнитных воздействий при прокладке их в коллекторах и тоннелях. ОКЛ с металлическими элементами в настоящее время широко используются в подземных, подвесных, подводных конструкциях на магистральных, зоновых и местных сетях, в районах землетрясений, в районах с вечномерзлыми грунтами и оползневыми участками, в местах обитания большого количества грызунов. При разработке конструкции ОК следует различать две большие группы:

1. диэлектрические;

2. с металлическими элементами.

Первую и вторую группы можно разделить на три подгруппы:

а) ОК, содержащие армирующие элементы (диэлектрические или металлические) в центре конструкции кабеля;

б) ОК, содержащие армирующие элементы по периферии оптического сердечника;

в) ОК, содержащие армирующие элементы и в центре и на периферии.

При выборе того или иного типа оболочек (диэлектрическая, металлическая, ме-таллодиэлектрическая) необходимо рассматривать, кроме электромагнитного воздействия, большое число различных влияющих факторов.

ОК для прокладки в тоннелях или коллекторах изготавливают все кабельные заводы России, т.к. они могут прокладываться и непосредственно в грунте и канализации. Важным моментом является вопрос электромагнитной совместимости ОКЛ в условиях воздействия сильных электромагнитных полей.

Подземные высоковольтные кабели широко используются во всех крупных и средних городах различных стран (США, Англия, Россия, Италия, Франция, Германия, Авст-

ралия, Бразилия, Китай, Япония и др.). Уровень напряжений лежит в пределах 3-400 кВ. Температура внутри конструкции высоковольтного кабеля зависит от передаваемой мощности, нагрузки, конструктивных особенностей и ряда других приник. В распределительных сетях городов класс напряжений лежит в пределах 3-35 кВ. В нормальных условиях температура может колебаться в пределах допустимых значений. Во время переходных режимов температура может меняться для токонесущего проводника от 70°С до 110°С, для изоляции от 60°С до 90°С, для канала, в котором проложен высоковольтный кабель, от 60°С до 70°С, и для соседнего канала от 45°С до 50°С. Это зависит от колебания нагрузки, от величины тока и от изоляционных материалов.

Повреждения высоковольтных кабелей с полиэтиленовой изоляции изучались в США и Японии. В ранние годы эти повреждения составляли 20 нм на 100 км линии в год. Были рассмотрены 103 случая повреждения, из которых 73 были на силовом кабеле, ] ] на соединениях, 4 на оконечных вводах, 15 - другие проблемы. Одним из важных факторов является срок службы силового кабеля.

На рисунке 2 показано распределение повреждений в зависимости от года ввода силового кабеля в эксплуатацию. Несомненно, число повреждений увеличивается со временем до 12-14 лет, а потом число повреждений уменьшается. Из кабельных повреждений 40% повреждений приходится на силовые кабели классом 5 кВ, 41% - на кабели классом 15 кВ; 12% - на кабели классом 25 кВ и выше. Больше всего на распределительных сетях используются силовые кабели напряжением 5 кВ и 15 кВ. Более высокие классы напряжений были введены значительно позже указанных выше классов, поэтому и их длины значительно меньше и меньше повреждений.

Рис. 2. Повреждение кабелей в зависимости от срока службы Температурный режим ВКЛ определяется «Правилами устройства электроустановок». Вместе с тем, развитие рынка телекоммуникаций показывает интенсивное вытеснение электрических кабелей связи оптическими, нормативы для которых конкретно не разработаны. Совместная прокладка ВКЛ и ОКЛ в коллекторах, тоннелях, галереях широко используется в мировой практике. Однако существующая статистика повреждений ВКЛ в России показывает существенный рост повреждений ВКЛ в первые годы эксплуатации, и только через 14-16 лет происходит стабилизация повреждений ВКЛ. Это не может не отразиться на характеристиках ОКЛ. В коллекторе, тоннеле, галерее (как закрытом пространстве) важное значение приобретает температурный режим и возможные перепады температур при выходе кабеля из коллектора, тоннеля, галереи.

Вторая глава посвящена электромагнитной совместимости силовых и оптических кабельных линий в коллекторах, тоннелях и галереях.

Рассмотрены существующие методы расчета электромагнитного влияния ВКЛ на линии связи. Однако ни один из методов не дает возможности определить влияние ВКЛ на ОКЛ в любой точке коллектора, тоннеля, галереи. Большинство оптических кабельных

линий, прокладываемых в коллекторах и тоннелях, имеют бронепокровы из круглых проволок, либо центральный металлический элемент и бронепокров из круглых проволок.

Расчеты коэффициента взаимной индукции для проводников с возвратом через землю необходимо выполнять для условий режима короткого замыкания в системе трех разных линий. Большинство работ посвящено воздушным высоковольтным линиям, и только в ряде работ выполняются расчеты для подземных кабельных линий.

В случае однородной структуры земли глубина проникновения токов в толщу земли определяется выражением:

К - ' при Я =

' при =

■

где ¡л, - относительная магнитная проницаемость среды, а - проводимость среды, <и = 2гг/,где / - частота влияющего тока,/ = 50Л/.

Для точного решения задачи рассмотрим проводник радиусом а, расположенный на расстоянии Ь от центра цилиндрического тоннеля радиусом Ы, окруженного однородной средой с удельной проводимостью а и магнитной проницаемостью ц (рис. 3).

Вектора плотности тока у и напряженность электрического поля Е в земле параллельны осевому току проводника. Поэтому:

О-

Пренебрегаем для частоты 50Гц поверхностным эффектом и эффектом близости обратного тока в земле вследствие их незначительности. Поэтому общий ток проводника протекает по всему сечению проводника. Токами смещения пренебрегаем, поэтому:

Следовательно, в земле: В направлении распространения напряженность электрического поля не изменятся, т.е. & А

В результате напряженность поля будет равна:

р УлйЧ- |п I 1,1 (¿Л

•М

Рпр* сойСм ■ 0) 2я с!-х ■п

ЧЙ

йьймй

где £ = 1пи2-ь!-2Исозе]

АГ. - модифицированные функции Бесселя второго рода, п-го порядка. Собственное полное сопротивление проводника будет равно:

2т

С05|9

и

Взаимное сопротивление между проводником с током в точке (¿,0) и любой точкой в тоннеле (р,в) равно:

2,,=

2т

■„С ¿2 ), „ И

±\

Путем упрощения вышеприведенных выражений получим собственное сопротивление проводника с током:

2 лаь..

™* 2п <1 )Л.Я + 1) ~Ч4' + Ь*1Ь + а)7-2<12(Ь + а)Ьсо$в1

А взаимное сопротивление определяется:

2я

7.л --

{a^ </ ) \)лг + 1) Цс!' + ь4ь + а?-2с!\ь + :вление определяется:

-2Ърсмв)+"'' + (^Тг)'1,1 Ь'+Ъ'е'Л

-Ь1'-2Ьракв) ' \ 4 ) 1.Л+1; +Ьгр1-2Ыг ргЪсхяв

Для тоннеля рассмотрено решение, когда влияющий силовой кабель расположен на стенках тоннеля с одной стороны, а ОК на стенке тоннеля с другой стороны на одной линии. В этом случае Ь-с!, 0 = 180°, /? = </,// = ], тогда

2 я

.так

2 я

гаты получ г тоннеля.'

2я А

Аналогичные результаты получим и для случая, когда влияющий кабель расположен над или под ОК на стенке тоннеля. Только в этом случае:

При рг = I выражение упростится:

В таблице 1 представлены значения cos в и значения К.

Таблица 1

в I 0° 1° 10° 15° 20° 30° 40° 45° 60° 70" 80° 90°

cos О ) 1 0,9998 0,985 0,966 0,94 0,866 0,766 0,707 0,5 0,34 0,174 0

К 1 50 8,1 3,83 2,89 1,93 1,146 1,3 1.0 0,87 0,778 0,707

В тоннеле расчеты усложняются: Во-первых, радиус тоннеля будет составлять 4-6 метров, тогда как коллектора 1.4-2 метра. Во-вторых, используется железобетонная конструкция стен тоннеля, которая обладает достаточно высокой магнитной проницаемостью.

^"^"{"■¡р'-ь* -гьрст о*м-' Н^)+[^тт)'+ 6 V -гьРьа' С05 в } Примем Ь = 11 = 0 = 180°,¿1, =1,тогда

Рассмотрим условия коллектора и тоннеля.

В рассмотренном случае ап = 2с/ и коэффициент взаимной индукции между силовым кабелем и ОК будет равен

Для случая однородной структуры земли рассчитаем Мп

_______Таблица 2

р, Ом-м 10 100 . 1000 500

<7, М 157«~ 450 е~ 1л 1570-е"* М 1114-е"4

А/„, Гп/км 8,2"* 10,4'®* 12,66'°* 11,98'°''

Сравним полученные результаты,

пр.*-,

В практике расчетов используются точные выражения для изорванных проводников, проложенных в земле.

2л- а

При рассмотрении основного выражения для расчета коэффициента взаимной индукции для определения влияния размеров тоннеля и коллектора на основании расчетов можно видеть, что при увеличении диаметра тоннеля (10м) по сравнению с коллектором (2,8м) влияние уменьшается в 1,5-1,7 раз.

Без учета магнитной проницаемости (при наихудшем расположении силового и оптического кабеля) коэффициент будет равен в тоннеле:

л/„ =

2х

0 = 30° и М,

ше ус. геским больш

К \

• 1,93

Однако наихудшие условия влияния в тоннеле получаем, когда силовые кабели расположены над оптическими кабелями связи. В этом случае коэффициент взаимной индукции будет равен наибольшему значению, например".

1п \ с1

Полученные выражения позволяют определить влияние в любой точке тоннеля или коллектора. В коллекторе расположение оптического и силового кабелей практически определены, но в тоннеле можно подвешивать оптический кабель в верхней точке тоннеля. Вместе с тем, можно сравнить результаты расчетов для полученных в таблице 3 выражениям с результатами расчетов для случая, когда О - 30° и 0 = 180".

Сравнение результатов расчета по полученным выражениям

Таблица 3.

р, Омм 10 100 500 1000

М,м 157,0 450 1114 1570

К.1-Ю-1, Гн/км 9 — 180° 8,2 10,4 11,98 12,66

М',,10'7, Гн/км 0 = 180° 9,5 4,7 13,4 13,8

Л/■„•Ю"', Гн/км 0 = 30° 11,1 13,1 14,9 15,5

м„ 35,4 26 24,4 22,4

16,8 12 11,2 12,3

Результаты сравнения расчетов расположения силовых и оптических кабелей на противоположных стенках коллектора и тоннеля в »180° и на одной стенке тоннеля при 0 = 1° приведены в таблице 4. и таблице 5.

_ ___Таблица 4..

р, Ом-м 10 100 500 1000

, Гн/км 0 = 180° 8,2-10' 10,14-10' 11,98-10' 12,66-10'

М12, Гн/км 0=1° 17,35'104 19,66-10' 21,2-10' 21,92-10'

% ошибки 112 89 77 73

Таблица 5.

р, Омм 10 100 500 1000

Л/12, Гн/км 8,2-10' 10,14-10* 11,98-10* 12,66-10*

Л/и, Гн/км е=7 °,г>=<* 17,35-10' 19,6610' 21,2-10' 21,92-10*

% ошибки 112 89 77 73

Таблица б.

р, Ом-м 10 100 500 1000

Мп-10**, Гн/км Л=1 9,5 11,6 34,4 13,8

д. = 10 76,4 99,2 115,2 112,1

% ошибки Ч.СЯ.,) 704,2 455,2 759,7 784

С учетом относительной магнитной проницаемости стенок коллектора или тоннеля взаимное влияние возрастет в несколько раз (таблица б). Так, при //, =10, взаимное влияние между ВКЛ и ОКЛ в среднем возросло в 7,5 раз, независимо от места расположения ВКЛ и ОКЛ, по сравнению, когда = \р. При заземлении через консоли внешних металлических покровов ОКЛ важен не только выигрыш в наведенном напряжении на металлических элементах, но и возможность рассеивания тепловой энергии в тоннеле, так как наведенный в заземленных элементах ОК будет на 5-8% меньше, чем в изолированных и не будет воздействовать на полимерное покрытие ОКЛ, а будет рассеиваться на консолях и стенках тоннеля.

В этом случае конструкция оптического кабеля может содержать:

1. поверх полимерного шланга повив из двух стальных лент;

2. запатентованную конструкцию ОК.

По эффективности действия эти две конструкции однозначны, однако, предложенная конструкция позволит увеличить срок службы ОК за счет защиты металлических элементов от коррозии и других агрессивных воздействий. Наихудшим вариантом можно рассмотреть коллектор, в котором расположено 20 силовых кабелей и 123 кабеля связи. Так как 20 силовых кабелей расположены на 4-х верхних консолях, а кабели связи располагаются на консолях с 5 по 9, то наибольшее влияние будет возникать между 4 и 5 консолями, кроме того, верхние силовые кабели также будут оказывать определенное влияние, несмотря на экранирование промежуточных кабелей.

Итак, между 4 и 5 консолями влияние будет определять 5 силовых кабелей 4-ой консоли на 5 кабелей связи 5-ой консоли.

Результирующее значение внешнего взаимного сопротивления будет равно:

Для силовых кабелей пятой консоли при этом коэффициент экранирования этих кабелей будет равен:

Следует отметить, что заземленную конструкцию можно принять в нескольких видах (в виде наличия внешних круглых проволок, в виде патентного решения и ряда полезных моделей ОК). Результаты должны быть одинаковы.

-коэффициент экранирования пяти силовых кабелей с заземленными внешними покровами.

Влияние в тоннеле или коллекторе в значительной мере зависит от условий окружающей земли (удельное сопротивление р), от величины тока влияющего силового кабеля (1= 460А; 620А; 1000А;), от длины совместного пробега {I =0,1 км,0,5 км, 1км, 10км)и от взаимного расположения силового и оптического кабеля в коллекторе или тоннеле (один из наихудших вариантов 0 = 7°).

При этом даже при 100 метрах могут наводиться ЭДС, превышающие величину 42 В, определяющее напряжение прикосновения монтера или монтажника к металлическим элементам. При заземлении внешних металлических элементов на консолях эти напряжения будут близки к нулевому значению, т.к. это аналогично заземлению внешних проводников оптического кабеля на стенки коллектора или тоннеля.

Предложенная методика позволяет не только определить влияние ВКЛ на ОКЛ в любой точке коллектора, тоннеля, галереи, но и учесть значение относительной магнитной проницаемости, отличное от единицы, учесть влияние удельного сопротивления земли, влияние нескольких ВКЛ и ОКЛ. Полученные выражения и расчеты по ним показали, что наиболее оптимальной является прокладка ВКЛ и ОКЛ на противоположных сторонах коллектора, тоннеля, галереи, а наиболее опасной является прокладка ВКЛ и ОКЛ на одной стороне коллектора, тоннеля, галереи. Показано, что применение конструкции ОКЛ с изолированными металлическими проводниками в коллекторе, тоннеле, галерее может привести к поражению обслуживающего персонала наведенным напряжением. Наиболее оптимальной является конструкция с заземленными на консолях тоннеля, коллектора, галереи проводниками. Несмотря на увеличение влияния при наличии нескольких ВКЛ на ОКЛ заземление внешних покровов на консолях не приводит к увеличению наведенных напряжений за счет экранирования металлических элементов тоннеля, коллектора, галереи.

Ошибки расчетов по приближенным выражениям, полученным рядом авторов, и точным выражениям, полученным в работе, могут достигать 35% при относительной магнитной проницаемости «1. При других значениях относительной магнитной проницаемости эти ошибки могут достигать 200% и более.

В третьей главе рассмотрено влияние температуры при воздействии электромагнитного поля. Согласно «Правилам устройства электроустановок» температура на жиле ВКЛ напряжением 10 кВ не должна превышать 65°С при температуре окружающей среды 25°С. При аварийных режимах эти температуры увеличиваются до 150-200°С в зависимости от типа изоляции жилы.

- коэффициент экранирования пяти силовых кабелей, изолированных шлангом.

При токах жилы 100-460А на металлических элементах ОКЛ могут наводиться напряжения и токи 10-15 А/км, которые могут принять участие в нагреве среды тоннеля, коллектора, галереи. Токи ВКЛ могут поднять температуру в коллекторе, тоннеле, галерее до 45-54°С.

Основной целью теплового расчета является определение допустимого тока нагрузки и температуры окружающей среды.

Температура на поверхности проводника предполагает такую же температуру на поверхности изоляции. Согласно исследованиям продолжительность жизни изоляции составляет 14610 дней при 1=%5°С (40 лет). При повышении температуры от 85°С на каждые $5°С продолжительность жизни изоляции уменьшается 2 раза. Ниже 85°С - используется величина 10°С . . ,.. ,,

Допустимый ток нагрузки (А) будет равен при стационарном режиме:

е.

■(S„+S,+S0)' где вм- допустимая температура жилы, К;

- температура окружающей спелы, К;

- термическое сопротивление изоляции жилы кабеля, К-М/Вт;

- термическое сопротивление внешних покровов кабеля, К-М/Вт; 50 - термическое сопротивление окружающей среды, К М/Вт.

Учитывая наличие металлической оболочки силового кабеля, можно записать:

где Р„ - потери в диэлектрике,

Р 1

Ул - ~ - потери в оболочке, » —, Лг

где - коэффициент экранирования оболочки.

Зная ток и допустимую температуру жилы силового кабеля, определим температуру окружающей среды одного силового кабеля:

= О, - Р, (0,5 • + 5-, + дг0 ) -11 • Л, • + (1 + Г«, Х-У. + 50 )]. Коэффициент экранирования однофазной ВКЛ с горизонтальным расположением отдельных фаз будет равен 0,5. Тогда 2

в, -вж -12 ■ д,- +(1 + улХ5. + Л1,)]. При токе 460А и допустимой температуре 65°С получим:

= 65—460*-0,00718-Ю"2-[0,39+ 3-(0,39+ 0,53)] = 65°—47,85° = 17,14° - температура окружающей среды в коллекторе. При токе 1,35-460А и г,=120 °С

в„ = 150 - 620® ■ 0,00718 ■ 10"1 ■ [0,39 + 3-(0,39 + 0,53)] = 150" - 87» = 63° Учитывая полученные параметры, определим, какой ток допустим в жиле кабеля при температуре жилы 65°С и температуре окружающий среды 65°С:

б5°С-25°С = 420Л,

1,00718- 10"г-(0,39 + 3-(0,39 +0,53)

а при температуре жилы 150°С:_

150°С'-25°С |,00718-10"г-(0,39 + 3-(0,39 + 0,53) ' Для группы п кабелей превышение температуры на поверхности Р-го кабеля над температурой окружающей среды за счет остальных п-1 кабелей данной группы равно:

4,=,/- ^ ^-= 743А .

\ 0,0— ............

где ЛО^ - превышение температуры поверхности Р-го кабеля, обусловленного подогревом за счет К-го кабеля.

где и </р, расстояния от оси Р-го кабеля до оси К-го кабеля и до оси зеркального изображения по отношению к границе воздух - стенка тоннеля, Рк- количество теплоты, выделяемой К-м кабелем.

Если за пределами коллектора ОКЛ и ВКЛ идут вместе, то следует учитывать два условия:

первое - вопрос техники безопасности при монтаже изолированного оптического кабеля с металлическими элементами. Напряжение на металлических элементах не должно превышать 42В. Это напряжение может появиться за пределами коллектора при монтаже муфты ОК на металлических элементах даже при токе 100А в силовых кабелях при длине совместного пробега более 100 метров,

второе - учитывая длину пробега до муфты 2км и более за пределами коллектора, даже при токе силовых кабелей 100А ток в металлических элементах может быть опасным.

При учете относительной магнитной проницаемости ( = 10) взаимное сопротивление между ВКЛ и ОКЛ возрастает в среднем в 7,0 раз.

Следовательно, при токе 100А в ВКЛ токи в металлических элементах могут достигать значений 15,6 - 21,6 А/км.

При 20 стальных проволоках диаметром 1,2 мм возможен нагрев проводов. Допустимый ток в проводниках ОКЛ будет определяться:

Вместе с тем, необходимо учитывать эквивалентное значение относительной магнитной проницаемости. Ее значение не будет больше 3 (м, = 3), в этом случае взаимное сопротивление увеличится в 2,25 раза.

Следовательно, и наведенная ЭДС увеличится в 2,25 раз, а токи в металлических элементах ОКЛ при токе ВКЛ 100А будут 8,8 - 12,2 А/км.

Расчеты относятся к ОКЛ с изоляцией внешних проводников от окружающей среды в коллекторе. При этом на металлических элементах может возникать падение напряжения 11=172 В/км. Учитывая то, что металлические проводники, с одной стороны, в контакте с поливинилхлоридом, а с другой стороны - с полиэтиленом, рабочая температура которых составляет 70°С и 85°С соответственно. Поэтому следует ориентироваться на температуру стальных проволок - не выше 70°С: 170°С - 54°С~ ^ I 70°С-54°С

\14,1-10-3-(0,19 + 1,77)" Определим температуру внутри ОКЛ при токе в стальных проволоках 24А с учетом температуры окружающей среды: /1-/г1-(5„+5.+5'1,) = Г1-54°, Гх = 24*. 14,1 -Ю-'-(0,19 + 0,24 + 1,77) + 54° = 71,9°.

Выполним расчеты в ОКЛ при различных условиях при наличии в силовых кабелях стационарной нагрузки и тока 100А, температура О = 55,4°С, ^ =14,1-10~3 Ом/м, = 3 (таблица 8).

___Таблица 8.

- = 24 А.

р, Ом-м 10 100 500 1000

1=100А, 0 = 55,4°С 1[А/ы}/ /Г[°С] 3,3/ /54,3 3,8/ /54,5 4,3/ /54,6 4.5/ /54,7

Согласно существующему справочнику «Оптические кабели связи российского производства» ( М.: Эко-Трендз, 2003) срок службы оптического кабеля должен быть не менее 25лет. При этом допускается, что оптические волокна могут постоянно работать при температурах от -60°С до +85°С, а кабели подземной и подводной прокладки от -40°С до +50°С, и только подвесные при температурах -60°С до +70°С, при этом гидрофобный заполнитель, применяемый внутри ОК, не должен изменять своих характеристик при температуре +70°С.

В таблицах приведена оценка перепада температур на металлических элементах ОК и окружающей среды (таблицы 8,9).

Таблица 9.

в°с ЦА1км] жвк И

55 60 65 13.2 18,8 23 186 256 324

Указанные значения показывают, что при выносе ЭДС за пределы туннеля или коллектора относительно земли может быть приложено напряжение, превышающее допустимое для монтажника или обслуживающего персонала.

Данные расчеты относятся к ОКЛ с внешними изолирующими шлангами. При использовании ОК с металлическими проводниками, заземленными на консолях, изменяется термичесхое сопротивление окружающей среды.

При заземлении ОК на металлических консолях по всей длине коллектора или тоннеля все тепло и ток рассеиваются на стенках коллектора или тоннеля, создавая благоприятные условия для работы ОК в наихудших условиях расположения силовых и оптических кабелей.

По крайней мере, заземление на консолях аналогично в худшем случае уменьшению сопротивления металлических элементов в два раза, и более.

При токе в ВКЛ равном 1ООА на длине в 1 км при относительной магнитной проницаемости среды ¿V = I, при удельном сопротивлении земли р = 10-1 ООО Ом-м, наводится 43В/км - 57В/км или 3-4 А/км.

При изменении относительной магнитной проницаемости среды за счет стен коллектора или тоннеля до /1, = 3, эти значения изменится: 96 В/км - 128 В/км или 6,7А-9,0А, Эти расчеты относятся к кабелю ОЗКГ-1 14,1 Ом/км </ =18мм.

Кроме наведенных ЭДС и токов, ВКЛ нагревает температуру окружающей среды в худших условиях до 54°С или до 44,1°С.

Наличие троса приводит к повышению температуры внутри ОКЛ до 60°С. Несмотря на то, что ОВ используется в диапазоне температур от -60 до +85°С, полимерные элементы ОКЛ подвергаются воздействию изменения температур от 25 до бСС внутри коллектора, т.к., во-первых, аварийные режимы не так часты (см. главу 1), во-вторых, нагрузка силовых кабелей непрерывно меняется и, в-третьих, в коллекторах и тоннелях осуществляется вентиляция.

Вместе с тем, нельзя не учитывать эти воздействия. Следует в первую очередь исключить использование металлического армирующего элемента внутри конструкции ОКЛ, применяемой в коллекторе и тоннеле, т.к. кроме проблем, связанных с техникой безопасности, возникает проблема достаточно высокой температуры внутри ОКЛ.

Вместе с тем токи в металлических элементах ОКЛ изменят температуру на 5-10°С в том случае, если металлические элементы изолированы от окружающей среды коллектора, тоннеля, галереи. При заземленных внешних металлических элементах на консолях наведенные напряжения и токи в ОКЛ не оказывают влияния на температуру внутри сооружения.

В главе 4 приведено сравнение полученных теоретических данных по электромагнитному влиянию с экспериментальными.

Для того, чтобы определить соответствие расчетов коэффициента взаимной индукции меэвду BKJI и OKJI в коллекторе или тоннеле, были использованы результата расчетов и измерений продольных ЭДС на жилах телефонного кабеля, (ЭКС) что соответство- . вало металлическим элементам ОКЛ, изолированным полимерной оболочкой. ЭКС проложен совместно с ВКЛ 130 кВ в технической галерее.

Длина совместной прокладки ЭКС и ВКЛ составляет 1,7 км, ток короткого замыкания 20 кА, наведенная ЭДС на жилах ЭКС составляет 476 В, расстояние между ВКЛ и ЭКС А,г =3 м. Относительная магнитная проницаемость среды jj, = 1, эквивалентное зна- . чение удельного сопротивления земли/э = 800 Ом м.

Коэффициент экранирования был принят с учетом проложенных силовых кабелей и кабелей связи S=0,05. Согласно измерениям получено:

_Таблица 11.

Ai2,M Е, В/км М„ Гн/км-10" р, Ом-м

3 280 10,49 800

По полученным в 20-й главе решениям:

М,2 = 2■ 10-1 • • 1п{¿+£\ + .|„К = 10,28-10-" Гн/км.

I а ) /¿, + 1

Сравнение результатов по двум решениям дает одинаковый результат с ошибкой 2%. _Таблица 12.

А,2, М ЛГ)2 • 10~" Гн/км при р, = 1, р = 800 Ом-м А/,,-10"" Гн/км при fi, = 1, р = 800 Ом-м Ошибка, %

3 10,49 10,28 2.0

В сложных условиях измерений города Форэтей в Швейцарии получены результаты измерений, совпадающие с расчетными данными. Это дает основание считать расчеты коэффициента взаимной индукции в коллекторе, тоннеле, галерее по полученным выражениям достаточно точными и достоверными. Ошибка составляет 2%.

часы

Рис. 4. Изменение температуры во времени 1 - температура на жиле; 2 - температура на изоляции; 3 - температура вблизи ВКЛ; 4 - температура в тоннеле (коллекторе); Нормальный режим ВКЛ.

Согласно проведенным расчетам по тепловому воздействию силовых кабелей с токами 460А и 620А, температура при неизменной нагрузке в коллекторе составляет при допустимой температуре на жиле силового кабеля 65°С, в коллекторе 44°С.

При увеличении нагрузки по току в 1,35 раза, т.е. 620А и увеличении температуры жилы силового кабеля до 85°С температура в коллекторе вблизи ВВК будет равна 48,б°С (рис. б).

При аварийных условиях при увеличении температуры до 120°С на проводнике силового кабеля, температура в коллекторе в верхней точке достигает 70°С, а в средней части 60°С.

Приведенные экспериментальные результаты подтверждают достоверность проведенных расчетов, что позволяет сделать вывод о верном решении для оптической кабельной линии. ' ■

Таким образом, для ОКЛ в тоннеле, коллекторе, галерее важнейшими задачами являются:

- воздействие электромагнитного поля и температуры на передаточные характеристики ОВ ОКЛ,

— воздействие электромагнитного поля на безопасность персонала.

Два важных направления следует отметить для ОКЛ.

1. Воздействие перепада температуры на передаточные характеристики ОВ .Это не зависит - есть или нет в ОКЛ металлические элементы.

2. Воздействие электромагнитного поля на ОКЛ с учетом температуры на передаточные характеристики ОКЛ и безопасность ОКЛ — это в значительной мере зависит от наличия металлических элементов в конструкции ОКЛ и близость ВКЛ, которая создает высокую температуру в ОКЛ.

Согласно характеристикам существующих ОВ температурный диапазон их рабочих температур от 60 до +85°С. Однако в ОКЛ кроме ОВ следует учитывать температурные характеристики сварных и механических соединений.

Если в коллекторе стараются избегать соединений ОКЛ, то в протяженных тоннелях этого не избежать. При совместной прокладке ВКЛ и ОКЛ в наихудших условиях температура в тоннеле или коллекторе на определенных участках и при определенных нагрузках силовых кабелей может достигать 50°С, и в самом ОК за счет нагревания силовых элементов эта температура может быть выше 60°С. Для того, чтобы определиться с надежностью ОКЛ, следует определить температурное увеличение места соединения и за счет температуры в тоннеле, и за счет света, излучаемого через соединительную точку.

О 20 температура

Рис. 5. Зависимость показателя преломления П| от температуры

Изменение Изменение Изменение

окружаю- темпера- длины ОВ

щей тем- а. туры

пературы м *

6Токр 1 5Т X

А

Изменение я Изменение Изменение

внешнего механич. показателя X

механич. воздейст- преломле- я

воздейст- и вия на ОВ ния 2

вия Бо и,» 5стов

Рис. б. Механизм изменения задержки в волоконно -оптической кабельной линии

197.:

30 23 197.20 15

\о

05 00

Ж

5 197,

1.197,

ю

197.' 197.1 197.(

■г Г Г ГГ » г ггуттггу1 ГГГГ [' Г ГГТТ'ГТ Г 1 \ 1 Г 1 1 | 1 м »

-

49.1рзЛт/°С

..1.1.1,

•20 -10 0 10 20 30 40 50

Окружающая температура, Т°С Рис. 7. Время задержки на ОВ длиной 40 км

Увеличение температуры зависит от температуры окружающей среды, т.е. температуры внутри ОКЛ и от излучаемой оптической мощности Р3 (рис.5), где Р3=Р1-Р1-Р,

- мощность источника, Р1 - передаваемая мощность, Р1 - отраженная световая мощность. С подавлением френелевского отражения Р,-+0 .тогда

/>,<./!-я, =0-ю"^)>/5

где Ь - потери на соединении.

На рисунке 6 представлена зависимость соединения ОВ с воздушным промежутком показателем преломления сердцевины от температуры. Как можно видеть из результатов измерений, показатель преломления сердцевины ОВ зависит от температуры. В результате зависимость Дп/ДТ будет составлять 29-10""*/°С на длине волны 1,3 мкм.

Главными характеристиками, влияющими на параметры распространения сигналов на ОВ, являются температура и механические нагрузки, возникающие в волокне за счет внешних воздействий. Механизм изменения времени распространения по ОКЛ показан на рисунке б. Изменения температуры приводят к изменению времени распространения.

Если считать механические характеристики установившимися на ОКЛ, то, конечно, главный вклад во временную задержку вносит температура.

Изменения временной задержки г в ОКЛ относительно температуры дается как:

Зт _ Зт | 5г Эоу,д

дТох дТок д<тов ЗТ ок где а - механическое воздействие вследствие температуры.

Зт 1 , Зп Э£ пс .„ пс

— = _.£--+Л--»(38 + 2)-;— = 40-■—.

ЗТов с ЗТов ЗТов км/ С км/'С

Превебрегая в подземном кабеле, проложенном в канализации и тоннеле механическим воздействиям после создания ОКЛ, определим временную задержку как зависимость от температуры, тогда:

8 г \ , Зп 31. пс

— --+п--и 40—;—.

Зсгок с ВТон ЗТов км/°С

Если в тоннеле температура составляет 40°С, а в отдельной канализации 10-15°С, то средняя температура приблизительно может быть оценена, как: 40

При I, < £г пусть Ц < =2 км, £, < ^=8 км, =20°С, ВТ =40°С,

=40/

дсгок км

Однако, если учитывать реальный перепад температур от 10°С до 40вС

£1 = .1^.2 +—-8 = 34—. да ох 40 10 км

При средней температуре на длине 10 км:

=—-10 = 20—. Зсгок 20 км

Таким образом, мы имеем отклонение от среднего значения временной задержки примерно в 70%. Это может привести к неправильной оценке дисперсионных искажений, к дополнительному затуханию сигнала, смещения нулевой дисперсии, блужданию фазы. При этом изменение показателя преломления будет определяться

Sa. =1,14.10- 1

дТок км/°С

Как видно из графика рисунка 7, временная задержка имеет линейную зависимость от температуры, полученное значение изменения показателя преломления от температуры, равное 1,14-Ю"5—хорошо согласуется с ранее полученными результатами для соединителей.

Таким образом, для того, чтобы температура в тоннеле не оказывала влияния на передаточные характеристики, необходимо поддерживать температуру в тоннеле, коллекторе и в ОКЛ на уровне температуры окружающей среды (в канализации, на воздухе). Второе направление- на изолированных металлических элементах наводится высокое напряжение при аварийных режимах ВКЛ.

При изолированных металлических элементах следует ограничить длину совместной прокладки ОКЛ и ВКЛ, при которых должно наводиться на металлических элементах не более 42В частотой 50Гц, превышение этой величины опасно для обслуживающего персонала ОКЛ.

При заземлении металлических элементов на консолях тоннеля длина совместного пробега будет неограниченна, и температура в ОКЛ будет определяться температурой ВКЛ и окружающей среды, что может быть определено разносом ВКЛ и ОКЛ на противоположные стороны коллектора, тоннеля или галереи и соответствующей вентиляцией и системой охлаждения.

В заключении приведены основные результаты, имеющие научную новизну и практическую ценность, сформулированные в начале работы.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Яворский Я.З., Мельник С.В. Модернизация оборудования SDH // Вестник связи,

2003, Xs 4.C.34-35.

2. Яворский Я.З., Портнов Э.Л. Электромагнитная совместимость оптических кабелей связи // Труды Московского технического университета связи и информатики. - М.,

2004,с21.

3. Яворский Я.З., Портнов Э.Л. К совместной прокладке силовых кабелей и оптических кабелей в коллекторах и туннелях // Труды Московского технического университета связи и информатики. - М., 2004,с.21.

4. Яворский Я.З., Портнов Э.Л., Соколов А.Л. К вопросу о классификации перспективных направляющих систем электросвязи // Труды Московского технического университета связи и информатики.- М„ 2004,с.21.

5. Яворский Я.З., Портнов Э.Л., Хаврошечкин С.А. Критерии оценки электромагнитной совместимости симметричных и оптических кабелей связи // Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени A.C. Попова. Серия: Научная сессия, посвященная Дню Радио. -М., 2004,с.1б4-1бб

6. Яворский Я.З., Портнов Э.Л., Сиднее Д.М. Мера оценки хроматической дисперсии в одномодовых оптических волокнах // Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени A.C. Попова. Серия: Научная сессия, посвященная Дню Радио. - М., 2004,с.166-167.

7. Яворский Я.З., Портнов Э.Л., Соколов А.Л., Алексеев И.С. Перспективы использования полимерных волокон И Труды Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи имени A.C. Попова. Серия: Научная сессия, посвященная Дню Радио. - М., 2004,с.167-168.

8. Яворский Я.З., Портнов Э.Л., Хаврошечкин С.А. Электромагнитная совместимость симметричных и оптических кабелей // В сб.: Направляющие среды и системы передачн-Депонировано в ЦНТИ «Информсвязь», №2244 св.2004 ot04.07.04 с.71-83.

9. Яворский Я.З., Портнов Э.Л., Сиднее Д.М. О компенсации хроматической дисперсии в оптических волокнах // В сб.: Направляющие среды и системы передачи. - Депонировано в ЦНТИ «Информсвязь», №2244св 2004 от 04.07.04 с.84-94.

10. Яворский Я.З., Портнов Э.Л., Хаврошечкин С.А. Оптические кабели связи. - Депонировано в ЦНТИ «Информсвязь», №2244св.2004 от 04.07.04 с.95-120.

11. Яворский Я.З., Портнов Э.Л. О допустимых температурах окружающей среды, при которых работают оптические кабели // Программа и труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы». Москва, 24 ноября 2004, с.206.

12. Яворский Я.З. Взаимосвязь между температурой и электромагнитным полем в коллекторе при совместной прокладке оптического и силового кабеля // Программа и труды конференции «Телекоммуникационные и вычислительные системы». Москва, 24 ноября

2004, С.207.

13. Яворский Я.З. К уточнению методики расчета теплового поля при совместной прокладке силового я оптического кабеля в туннеле // Научная конференция профессорско-преподавательского, научного и инженерно-технического состава. Москва, 25-27 января 2005, с. 161.

14. Яворский Я.З. К расчету влияния силовых кабелей, проложенных в туннеле или коллекторе, на оптические кабели с металлическими элементами // Научная конференция профессорско-преподавательского, научного и инженерно-технического состава. Москва, 25-27 января 2005,с.162-163.

15. Яворский Я.З., Портнов Э.Л. К оценке электромагнитной совместимости силовых и оптических кабелей в тоннелях и коллекторах // Тезисы докладов и сообщений III Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов». - Волгоград, 2004,209.

16. Яворский Я.З. Новая методика расчета влияния между силовым и оптическим кабелем в коллекторе и тоннеле // Тезисы докладов и сообщений III Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов». — Волгоград, 2004.С.210.

17. Яворский Я.З. Электромагнитные влияния на оптическую кабельную линию в тоннеле//Вестник связи, 2005, № 4,с.36-37.

18. Яворский Я.З., Портнов Э.Л., Сиднее Д.М. Дисперсия в оптических кабельных линиях // НТОРЭС им. Попова, 2005,с.28.

19. Яворский Я.З. Новый алгоритм расчета влияния высоковольтных кабельных линий на оптические кабельные линии II НТОРЭС им. Попова, 2005,с.28.

20. Портнов Э.Л., Яворский Я.З., Кроп А.Я. Дисперсия в одномодовых оптических волокнах // Депонировано в ЦНТИ «Информсвязь» от 12.07.05 №2258 св. 2005, с. 20-30.

21. Яворский Я.З. Как оценить конструкцию оптического кабеля при использовании её в коллекторе или тоннеле // Депонировано в ЦНТИ «Информсвязь» от 12.07.05 №2258 св.

2005, с. 37-41.

22. Портнов Э.Л., Яворский Я.З. Оптический кабель связи // МПК 7Н01В11/22. Заявка №2004130395/09(033279)с приоритетом от 19.10.2004.Решение о выдаче патента на изобретение от 11.10.05.

23. Портнов Э.Л., Савин А.Н., Яворский Я.З. Хроматическая и поляризационная дисперсия и температурные изменения // Научная конференция профессорско-преподавательского, научного и инженерно-технического состава. Книга 1. МТУ СИ, 31 января - 2 февраля 2006, с. 177.

Подписано в печать 11.05.2006г. Формат 60x84/16. Объем 1,4 усл.п.л.

_Тираж 100 экз. Заказ 114._

ООО «Инсвязьиздат». Москва, ул. Авиамоторная, 8.

Введение.

Глава 1. Анализ совместной прокладки оптических и силовых кабельных линий в коллекторах, тоннелях и галереях.

1.1. Совместная прокладка оптических и силовых кабельных линий в коллекторах и тоннелях.

1.2. Характеристики оптических кабелей для прокладки в тоннелях, коллекторах, галереях.

1.3. Допустимые длительные токи для силовых кабелей.

1.4. Способы прокладки силовых кабелей.

1.5. Мировая практика по подземной прокладке силовых кабельных линий.

1.6. Повреждаемость силовых кабелей на распределительных сетях.

Выводы.

Глава 2. Электромагнитная совместимость силовых и оптических кабельных линий в коллекторах, тоннелях и галереях.

2.1. Существующие методы расчета электромагнитного влияния силовых кабельных линий на кабельные линии связи в коллекторах, тоннелях и галереях.

2.2. Уточненная методика расчета электромагнитного влияния силовых кабельных линий на металлические элементы оптических кабельных линий.

2.3. Учет магнитной проницаемости в расчетах.

2.4. Учет неоднородной структуры земли.

2.5. Оптическая кабельная линия с изолированными внешними металлическими покровами и с заземленными внешними металлическими покровами.

2.6. Учет влияния нескольких высоковольтных кабельных линий на металлические элементы оптической кабельной линии.

Выводы.

Глава 3. Влияние температуры вследствие воздействия электромагнитного поля.

3.1. Тепловой расчет высоковольтных кабелей в тоннеле, коллекторе, галерее.

3.2. Расчет теплового сопротивления одножильного силового кабеля.

3.3. Определение температуры на поверхности оптической кабельной линии и металлических элементах оптической кабельной линии в тоннеле, коллекторе, галерее.

3.4. Допустимые температуры окружающей среды , при которых работают оптические кабельные линии.

Выводы.

Глава 4. Сравнение результатов расчета и измерений влияния температурных воздействий на передаточные характеристики оптического волокна оптических кабельных линиях.

4.1. Сравнение результатов расчетов измерения электромагнитного влияния высоковольтных кабельных линий на металлические элементы оптических кабельных линий.

4.2. Сравнение результатов с экспериментальными данными по тепловому полю.

4.3. Влияние температурных воздействий на передаточные характеристики оптического волокна.

Выводы.

Проблема электромагнитной совместимости направляющих систем электросвязи (ЭМС НСЭ) возникла в связи с:

• резким увеличением энерговооруженности и энергонасыщенности производственных процессов, в связи с чем увеличился уровень электромагнитных помех (ЭМП);

• непрерывным усложнением и увеличением функций при одновременном росте числа используемой электротехнической, радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры;

• миниатюризацией и сосредоточением различных видов аппаратуры в ограниченных объемах, что при широком использовании разветвленных сетей и систем связи между объектами ведет к росту влияния ЭМП.

ЭМС представляется как комплексная характеристика качества НСЭ с учетом объективных внешних и внутренних аспектов совместимости, которые можно охарактеризовать тремя величинами [1,4].

Первая - это система устойчивости функционирования НСЭ при внутренней ЭМП, которая вызывается внутренними источниками аналоговых или цифровых систем передачи.

Вторая - стойкость к внешним воздействиям (грозовые разряды, разряды статического электричества, радиопередающие станции, линии электропередачи, электрифицированные железные дороги и т.д.). При достаточной интенсивности эти внешние воздействия могут вызвать временные нарушения функционирования НСЭ и даже временное повреждение НСЭ.

Третья величина - электромагнитное воздействие данной НСЭ на другие НС, для которых это воздействие является помехой.

Решение проблемы ЭМС НСЭ преследует две взаимосвязанные цели:

• обеспечение минимальной восприимчивости к внешним и внутренним ЭМП НСЭ;

• обеспечение минимального уровня создаваемых ЭМП.

Направляющие системы чрезвычайно разнообразны и в разных случаях классифицируются по-разному: по используемому диапазону шкалы электромагнитных волн, по назначению, по конструкции и т.д. [1-5].

Уровень помех, воспринимаемых направляющей системой, зависит от большого числа факторов: физической длины электрической линии, наличия скрутки, частотного диапазона передаваемых сигналов, конструкции экрана, взаимного расположения направляющих систем. Поэтому любая их классификация с точки зрения электромагнитной совместимости имеет определенную долю условности. Электромагнитная совместимость любой системы или ее части любого иерархического уровня - это совокупность качественных показателей, включающих, с одной стороны, способность нормально функционировать совместно и одновременно с создающими ЭМП другими системами при наличии внешних естественных и допустимых индустриальных ЭМП; с другой стороны, рассматриваемая система сама не должна создавать ЭМП выше оговоренного научно-технической документацией уровня.

Электромагнитная помеха - нежелательное воздействие электромагнитного, электрического и магнитного полей, а также тока и напряжения любого источника, которое может ухудшить качество функционирования передачи за счет искажения информативных параметров полезного сигнала.

Естественнее ЭМП образуются электромагнитными процессами и явлениями, объективно происходящими в различных оболочках Земли и в космосе, которые непосредственно не связаны с деятельностью человека.

Актуальность работы:

Рассмотрим источники, создающие опасные и мешающие влияния на НСЭ (рис.1).

Из всего разнообразия источников влияния можно выделить только несколько (рис.2) источников, которые создают опасные и мешающие влияния на оптические кабельные линии связи [1].

Это в первую очередь связано с занимаемым диапазоном, поэтому источники, создающие мешающие влияния на НСЭ, отпадают (рис.3).

Учитывая то, что оптические системы работают в диапазоне 1014 - 1015 Гц, на рис. 4 можно увидеть, что ни один частотный спектр не попадает в спектр сигнала оптического волокна (ОВ) [3,4].

Вместе с тем, многие оптические кабели в своей конструкции имеют металлические элементы (рис.5):

• внешние металлические элементы (ВМЭ) в виде механической защиты сердечника ОК;

• центральный металлический элемент (ЦМЭ);

• ВМЭ и жилы для дистанционного питания (ЖДП).

Кроме того, для увеличения срока службы ОВ применяется металлизация ОВ (ОВ с М).

Полностью диэлектрические конструкции ОК (ДОК) применяются как для прокладки кабеля в земле, так и для внешней подвески на различных существующих опорах (рис.6).

При прокладке кабеля в земле возможна прокладка ОК совместно с высоковольтным кабелем (ВВК) или даже в конструкции ВВК, в туннеле и на пересечении с ВВК [4,5,6].

При этом возможно увеличение температуры на полимерных элементах ОК и потеря со временем механических свойств полимеров, и, следовательно, уменьшение срока службы (рис.7).

НЧ - диапазон

5 Технический переменный ток

ВЧ - диаматом

ДВ

СИ

KB

УКВ

СВЧ -дна на юн дм ь

107, 1()6м 100км 10км 1км 100м Юм 1м 1л» 1с f» Гц о 10' ю2

СВЧ - дмападж ю3

-1

I 1 ю4 ю5

Радио И 1

10' 107

Телевидение

1см 1мм ЮОмкм Ючкм 1мкм ЮОнм Юим '.'.'.' ' II

10" 10* 10"

Спутники

1 им ЮОнм Юнм 1пч

I . III

10" ю" ю" ю21

Соет (пилимое излучение)

Диапазон для оптических волокон

Рис.3.Спектр электромагнитных волн. А

11

Рис. 4. Частотные спектры

1 1 1 а) электромагнитных (а) и . I * периодических (б) процессов, 1 1 3 1 1 4 вызывающих помехи в б) 1 "IS 1 1 Г, электрических установках и 1.1 Ч 1-1 8 приборах: 1=3 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 - коммутационные процессы 10° 10' 10: 103 1 04 1 0' Ю6 107 10* f, Гц

2 - броски нагрузки «

3 - радио, телевидение

4 - компьютерные системы

5 - сетевые коммутационные устройства

6 - электротехнологические установки

7 - электропривод

8 - централизованное управление

Рис.5. Типы ОК.

Рис.6. Виды ДОК и проблемы.

Учитывая свойства ОВ, оптические кабельные линии широко используют для подвески на опорах высоковольтных линий, осветительной сети, железных дорог, трамвая и троллейбуса [3]. В этом случае на высоких уровнях напряжений на BBJI постоянное воздействие электрического поля (опасное влияние) при определенных условиях, (дождь, высокий уровень загрязнения атмосферы) приводит к возникновению широкополосной дуги, что повлечет со временем к разрушению ОК.

Одновременно высокая напряженность поля изменяет показатель преломления ОВ, что приводит к эффекту Керра (увеличение затухания и дисперсии), т.е. мешающему влиянию продолжительное время (рис.7).

При грозовых разрядах возникают кратковременные эффекты Керра и Фарадея (мешающие влияния).

Наиболее серьезным влияниям подвержены оптические кабели с металлическими элементами (ОК с МЭ) (рис.7) при прокладке в земле и на подвеске.

На конструкцию ОК и на ОВ оказывают опасное влияние грозовые разряды, ВВП, Эл. ж. д. в аварийном и нормальном режимах работы. При грозовых разрядах и коротких замыканиях на BBJI возможно как повреждение ОК, так и разогрев под действием протекающих в них токов полимерных элементов, и либо разрушение, либо сокращение срока их службы. Мешающее влияние проявляется в эффектах Керра и Фарадея, которые и приводят к увеличению дисперсии и затухания

Исследованию электромагнитной совместимости (ЭМС) силовых и электрических кабельных линий (OKJ1) посвящено много работ: Михайлов М.И., Разумов Л.Д., Соколов С.А., Костенко М.В., Портнов Э.Л. и др. Исследованию ЭМС силовых и оптических кабелей посвящены работы Разумова Л.Д., Портнова Э.Л., Дьяконова М.Н. Конкретно учету теплового поля при совместной прокладке силовых и оптических кабелей посвящены работы Портнова Э.Л. и Дьяконова М.Н., при этом, рассмотрению ряда принципиальных вопросов уделено недостаточное внимание.

Цель работы и задачи исследования

ЭМС ОКЛ в значительной мере зависит от выбора конструкции и условий применения. Неподверженность передачи ОВ прямому электромагнитному воздействию определяется исключительно диапазоном частот, хотя любое электромагнитное поле проходит через ОВ как через любой диэлектрик.

Целью работы является исследование и разработка уточненной методики расчета воздействия электромагнитного и теплового поля силовых кабелей на оптические кабели при их прокладке в коллекторах и тоннелях. Для достижения поставленной цели в работе были сформулированы и решены следующие задачи:

1. Проведен сравнительный анализ совместной прокладки высоковольтных кабельных линий (BKJI) и оптических кабельных линий (OKJI) в тоннелях и коллекторах.

2. Разработана уточненная методика расчета электромагнитного и теплового влияния BKJI на OKJ1 в коллекторе и тоннеле.

3. Разработанная методика позволяет определить оптимальное решение по конструкции OKJI при совместной прокладке BKJI и ОКЛ коллекторах и тоннелях.

4. Решена задача по определению теплового поля в любой точке тоннеля на основании точного решения электромагнитного поля.

Методы исследований.

При решении поставленных задач использовались методы теории электромагнитного поля, электродинамики, математический аппарат дифференциального и интегрального исчислений, методы и средства вычислительной математики и вычислительной техники.

Научная новизна основных результатов диссертационной работы состоит в следующем:

1. Уточнено решение задачи совместного воздействия электромагнитного и теплового поля ВКЛ на OKJL

2. Разработана единая методика расчета влияния BKJI на OKJI при их совместной прокладке в тоннеле и коллекторе в любой точке коллектора и тоннеля.

3. Полученная методика позволяет определить критические длины совместной прокладки BKJI и OKJI при их ненормированных расстояниях.

4. Уточнены значения магнитного влияния на металлические элементы OKJI без учета и с учетом воздействия теплового поля.

5. Уточнены условия воздействия теплового поля на характеристики передачи OB OKJI, проложенной в коллекторе или тоннеле совместно с ВКЛ.

Практическая ценность.

Материалы диссертационной работы вошли в НИР 2004г - 2005 г, которые выполнялись в научно-исследовательской лаборатории НИЛ - 17 научного центра Московского технического университета связи и информатики.

Результаты работы внедрены при строительстве и прокладке ОК в тоннелях и коллекторах сети МГТС и Телеком МТК и в учебный процесс на кафедре линий связи для дипломного проектирования и в курс лекций «Направляющие системы электросвязи» факультета СС и С МТУ СИ.

Апробация результатов работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались автором на ежегодных научно-технических конференциях МТУСИ в 2004 - 2006 г.г, а также на ежегодной сессии НТОРЭС им АС Попова в 2004 - 2005 г.г. и Международной конференции информатизации 2004 - 2005 г.г.

Публикации по теме диссертационной работы.

Автором опубликовано 23 печатных работ, в т.ч. 7 единолично, получено положительное решение по заявке на изобретение.

Структура и объем работы.

Перечисленные выше положения раскрываются в материалах диссертационной работы, изложенной на 199 страницах машинописного текста, втч 57 рисунков, 53 таблицы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, приложения и списка литературы, включающего 117 наименований.

Выводы

1. Сравнение результатов расчета и измерений для условий коллектора, тоннеля, галереи показывает убедительное совпадение по условиям воздействия электромагнитного поля BKJI на OKJI, проложенных на противоположных стенках тоннеля с учетом магнитной проницаемости среды. Ошибка составляет 2%

2. Учет теплового поля в более точном варианте воздействия также дает хорошее совпадение результатов в статическом режиме времени. Это позволяет утверждать, что при изменении во времени в течение суток и дней проведение расчетов дает совпадающие результаты.

3. Температурные воздействия на OKJI и, следовательно, на ОВ приводит к изменению показателя преломления ОВ, временной задержки, что приводит к блужданию фазы при передаче цифровой информации по ОВ и изменению передаточных характеристик ОВ.

Заключение.

Развитие рынка телекоммуникации показывает интенсивное вытеснение электрических кабелей связи оптическими.

Учитывая широкие возможности оптического волокна, оптические кабели могут широко внедряться в системы совместной прокладки с силовыми кабелями разных напряжений.

При совместной прокладке в тоннелях и коллекторах, рекомендуется прокладывать силовые кабели напряжением до 10 кВ, при этом рабочие токи в проводниках достигают 400-600 А в зависимости от сечения проводников.

Температурный режим силовых кабелей определяется «Правилами устройства электроустановок».

В мировой практике широко используется прокладка силовых кабелей в коллекторах и тоннелях.

Статистика повреждений силовых кабелей с бумажной и полимерной изоляцией показывает значительный рост повреждений в первые годы эксплуатации и в дальнейшем, в зависимости от типа изоляции силового кабеля, через 14-16 лет происходит стабилизация числа повреждений силовых кабелей. Это не может не сказаться на оптических кабелях.

Характер старения полимерной изоляции силовых кабелей показывает, что высокий уровень повреждении происходит в 14-16 лет эксплуатации силового кабеля, что по аналогии может наблюдаться и в ОК, где внешние покровы выполнены из таких же полимерных элементов, особенно в условиях совместной прокладки в коллекторах и тоннелях при повышенных температурах среды.

Конструкции 80% ОК содержат пассивные армирующие элементы из металла (цен тральный силовой элемент, бронепокровы из круглых проволок). Эти конструкции ОК прокладываются в коллекторах, тоннелях и галереях. В связи с этим в работе решены следующие задачи:

- проведен сравнительный анализ совместной прокладки высоковольтных кабельных линий и оптических кабельных линий в коллекторах, тоннелях, галереях как у нас в стране, та и за рубежом (глава 1);

- разработана уточненная методика расчета электромагнитного и теплового расчета электромагнитного и теплового влияния высоковольтной кабельной линии на оптическую кабельную линию в коллекторе, тоннеле, галерее (глава 2 и 3);

- уточненная методика расчета электромагнитного влияния позволяет определить воздействие BKJI на OKJI в любой точке коллектора, тоннеля, галереи с различными значениями относительной магнитной проницаемости среды. Это позволяет определить оптимальное решение по конструкции OKJI, по месту размещения BKJI и OKJI, по возможности оценки опасности электромагнитного поля BKJI в коллекторе, тоннеле, галерее (глава 2);

- учитывая точное решение электромагнитного воздействия BKJI на OKJI, решена задача по определению теплового поля в любой точке тоннеля с учетом наведенного воздействия BKJI на OKJI, решена задача по определению теплового поля в любой точке тоннеля одного или нескольких ВКЛ (глава 3);

- показано, что при изолированных от окружающей среды металлических элементах могут наводиться значительные токи до 35 А/км, представляющие опасность для обслуживающего персонала;

- заземление внешних металлических элементов ОКЛ и ВКЛ на консолях снижает опасность воздействия на персонал до допустимых пределов и не изменяет температуру в тоннеле, коллекторе, галерее за счет наведенного теплового поля; предложенная конструкция ОК (получено положительное решение №2004130395/09(033279) ноябрь 2005) эффективно решает задачу использования ОКЛ в коллекторе, тоннеле, галерее совместно с ВКЛ без создания проблем по защите персонала и повышения температуры; уточнены условия теплового воздействия на характеристики передачи ОВ ОКЛ, проложенной в коллекторе, тоннеле, галерее совместно с ВКЛ; показано, что длина параллельного пробега ОКЛ с ВКЛ в коллекторе, тоннеле, галерее будет различна для ОК с металлическими элементами, изолированными от окружающей среды, и будет определяться расчетом по действующим правилам; для ОКЛ с металлическими элементами, заземленными на консолях коллектора, тоннеля, галереи, длина параллельного пробега с ВКЛ будет практически на ограничена; при расчете коэффициента взаимной индукции между ВКЛ и OKJI в коллекторе, тоннеле, галерее учитывается не только относительная магнитная проницаемость, но и размеры тоннеля, расстояние между консолями по вертикали, количество BKJI, удельное сопротивление земли; показано, что при расположении ВКЛ над ОКЛ влияние может увеличиться в 1,5-2 раза по сравнению с расположением ВКЛ и ОКЛ на противоположных сторонах тоннеля; при расположении ВКЛ и ОКЛ на одних и тех же консолях влияние ВКЛ на ОКЛ будет на 30 % больше, как если бы ВКЛ и ОКЛ были в одной и той же конструкции; использование приближенных решений для ВКЛ и ОКЛ (ВКЛ и ОКЛ были расположены на противоположных сторонах тоннеля) приводит к ошибкам 70-112 %в зависимости от удельного сопротивления земли, принятого в расчетах; изменение относительной магнитной проницаемости от 1 до 10 приводит к ошибкам, в 7-8 раз превышающим расчетные значения при Цг=1;

- влияние в коллекторе, тоннеле, галерее зависит от удельного сопротивления земли (р=10-1000 Ом), величины влияющего тока (1=460-1000 А), длины совместного пробега ВКЛ и ОКЛ (L=0.1-10 км) и взаимного расположения ВКЛ и ОКЛ (0=7° - наихудший вариант, и

0=180° - наилучший вариант), при этом наведенные напряжения могут достигать 20-8550 В; зная допустимый ток нагрузки и термическое сопротивление изоляции жилы BKJI, внешних покровов BKJI, определяется температура окружающей среды в коллекторе, тоннеле, галерее, а зная наведенные токи и напряжения в OKJI определяется температура в коллекторе, тоннеле, галерее с учетом вторичного теплового поля OKJI. Показано, что температура в коллекторе, тоннеле, галерее без учета вентиляции и охлаждения может достигать 30-50°, а с учетом вторичного теплового поля ОКЛ 35-55° С; сравнение теоретических и экспериментальных результатов по электромагнитному полю дает совпадение в пределах 2 % (глава 4); эксперименты по тепловому полю могут лишь определиться по теоретическому решению в стационарном режиме, т.к. учитывая изменение токовой нагрузки во времени, изменяется и тепловое поле во времени. При температуре на жиле BKJI 65° С, температура в тоннеле достигала 47° С, а согласно расчетам 43,7° С в нормальном режиме, а при температуре на жиле BKJI 105° С, температура в верхней точке коллектора составляла 58° С, а в нижней точке - 48° С. Температура 65° С на жиле BKJI соответствует допустимому току 460 А, что соответствует току на металлических элементах OKJI 14-19 А/км (глава 4).

Для ОКЛ в коллекторе, тоннеле, галерее следует учитывать:

1. воздействие перепада температур на передаточные характеристики ОВ ОКЛ;

2. воздействие электромагнитного поля ВКЛ на ОКЛ с учетом теплового поля на передаточные характеристики ОКЛ и безопасность обслуживающего персонала ОКЛ. на основании модели соединительного контакта ОВ показано изменение затухания соединителя при повышении температуры от 0,2 дБ до 2 дБ, при этом изменяется показатель преломления сердцевины волокна и будет составлять Ап/АТ=2,9Т0'4/°С при Х=1,3 мкм. характеристики ОВ по рекомендации G-652 также изменяются: главный вклад во временную задержку вносит температура - показано, что отклонение от среднего значения временной задержки ~70%. Это приводит к неточной оценке дисперсионных искажений при скоростях передачи 10-40Гбит/с, дополнительному затуханию сигнала, смещению точки нулевой дисперсии, блужданию фазы. В этом случае изменение показателя преломления сердцевины будет равно 1,14-Ю-5—^—. Временная задержка имеет линейную AT км- С зависимость от температуры; при изоляции металлических элементов ОКЛ от окружающей среды при прокладке ОКЛ совместно с ВКЛ в коллекторе, тоннеле, галерее необходимо, чтобы наводимое напряжение не превышало 42 В, что ограничивает длину совместного пробега ОКЛ и ВКЛ. При заземлении металлических элементов на консолях коллектора, тоннеля или галереи длина совместного пробега по технике безопасности будет не ограничена, а температура в ОКЛ, тоннеле, коллекторе будет определяться температурой ВКЛ.

1.Л. Портнов. «Электромагнитная совместимость направляющих систем электросвязи». ЦНТИ «Информсвязь» М. 2001г.,80 с.

2. Шваб А.И. «Электромагнитная совместимость» М.Энерготомиздат, 1979г. 468с3

3. Э.Л. Портнов, «Оптические кабели связи. Конструкции и характеристики», М. Горячая линия Телеком, 2002г. 232с.

4. Материалы МСЭ-Т- 1990-1999 гг.

5. И.И.Гроднев и др., Волоконно-оптические системы передачи к кабели, Справочник, М., Радио и связь, 1993 г.,265 с.

6. А.Г. Мурадян и др. «Волоконно-оптические системы передачи» М. Радио и связь., 199 с.

7. Н.Е. Orton, R. Samm. Worldwide underground transmission cable practices. IEEE Transactions on Power Deliveri, v.12.№ 2, 1997.8 «Правила устройства электроустановок», Санкт-Петербург, 2001., издательство ДЕАН, 944 с.

8. Акопов С.Г. Мировой рынок оптического волокна и тенденции развития волокон для дальней связи. Кабели и провода 3-4,1999.

9. Материалы для полиэтиленовых оболочек оптических кабелей. Кабели и провода 3-4,1999.

10. Э.Т. Ларина «Силовые кабели и высоковольтные кабельные линии»,

11. М.Энергоатомиздат. 1996г.,464 с.

12. W.A. Thue, J.W. Bankoske and R.R. Burghardt, Operating and testing experience of solid dielectric cable. CIGRE Conference august. 1980

13. J.D. Muntz. Failure analysis of polymeric insulated power cable. IEEE Transactions on power apnaratus and systems, v.103, №2,1997.

14. CCITT Com VN 58, period 1968-1972 AITT, 1971.

15. CCITT Com V doc 32, period 1968-1972 United kingdom post office, Joint use of supports and trenches etc by telecommunication lines and power lines.

16. Woodland F. Electrical interference aspects of buried electric power telephone lines IEEE Transactions on PAS v 89, № 2,1970.

17. CCITT White Book v IX part 1/recommendation K-8.

18. Грызлов А.Ф., Дубровский Е.П., Линейные сооружения городской телефонной сети. Связь. М.: 2003г.,292 с.

19. Дьяков А.Ф., Максимов Б.К., Борисов Р.К., Кужекин И.П., Жуков А.В. Электромагнитная совместимость в электроэнергетике и электротехнике. М.: Мир Энергоатомиздат, 2003г.,768 с.

20. Каменский М.К. Повышение эксплуатационных характеристик силовых кабелей с пропитанной бумажной изоляцией, Автореферат диссертации на соискание учетной степени кандидата технических наук. М.: 2002 г.

21. Дьяконов М.Н. Исследование и разработка электромагнитной совместимости силовых и оптических кабельных линий. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: 2002г.т