Введение к работе
Актуальность темы
Развитие местных телефонных сетей в настоящее время осуществляется путем внедрения волоконно-оптических кабелей и цифровых систем передачи. Однако продолжают использоваться сети широкополосного доступа (ШПД) на кабельных линиях с медными жилами. Особое место в развитии сетей ШПД занимают линии, находящиеся в эксплуатации.
В настоявшее время на местных сетях единой сети электросвязи (ЕСЭ РФ) используется более 600 000 км многопарных кабелей с медными жилами с полиэтиленовой изоляций. В основном это кабели с гидрофобным заполнением. Однако, значительное количество линий из кабелей типа ТППэп не имеющих гидрофобного заполнения.
На современном этапе одной из задач является использование этих линий цифровыми системами kDSL в диапазоне частот до 2,2 МГц.
Причиной нестабильности электрических характеристик линий является попадание влаги в сердечник кабеля. Достаточно широко изучен вопрос влияния и методы восстановления подземных линии при попадании в сердечник кабеля пресной воды.
Тема диссертации предусматривает решения практических задач по созданию технологии восстановления линий в особых условиях прибрежных зон Черного, Азовского, Каспийского, Балтийского морей.
Задачи, которые решаются в диссертационной работе, это также анализ теоретических положений по кабельным линиям с медными жилами, которые могут быть использованы для решения проблем применительно к неоднородным линиям, возникающим при попадании морской воды в сердечник.
Эти положения достаточно подробно изложены в трудах отечественных и зарубежных авторов, таких как Коваленков В. И., Акульшин П. К., Кулешов В. Н., Гроднев И. И., Сергейчук К. Я., Шварцман В. О., Цым А. Ю., Камалягин В. И., Клейн В., Каден Г. Основные теоретические положения, изложение ими, посвящены рассмотрению однородных кабельных линий.
Учитывая, что в реальных условиях кабельные линии неоднородны, в диссертационной работе рассматриваются основные положения теории передачи по симметричным кабельным линиям с учетом этого факта. Особенно актуальным вопросом является решение задачи при возникновении неоднородностей в случае попадания морской воды в сердечник кабеля.
В настоящее время имеется достаточное количество кабельных линий, проложенных вдоль морских побережий, которые используются для создания симметричных и асимметричных цифровых систем xDSL. Однако не изучен вопрос функционирования указанных систем в условиях попадания морской воды в сердечник кабеля.
В диссертационной работе рассматриваются особенности физических процессов, протекающих в сердечнике кабеля при попадании пресной и морской воды.
Актуальность проблемы восстановления линий, в сердечник которых проникла морская вода и ухудшились электрические характеристики цепей кабеля, подтверждается происшедшими событиями на сетях местной связи при затоплении телефонной канализации морской водой и ухудшении параметров передачи линии местной связи в Геленджике, Дивноморске и Крымске Краснодарского края.
Для решения задач, указанных выше, предусматривалось проведение эксперимента на реальных кабелях, сердечник которых заполнялся водой из разных морей.
Тема, рассматриваемая в диссертационной работе, приобретает большую значимость в связи с решением правительства Российской Федерации о строительстве подводной газовой магистрали «Южный поток», прокладываемой по дну Черного моря, что потребует в районе функционирования наземного комплекса создания цифровых сетей из новых конструкций кабелей и ранее проложенных линий. Потребуется решение проблемы восстановления линий, сердечник которых заполнен черноморской водой.
Область использования разработанной технологии реанимации кабельных линий, проложенных вдоль морских побережий, может быть расширена для сетей Грузии и Украины.
Цель и задачи диссертации
Целью диссертационной работы является исследование процесса воздействия воды из Черного, Азовского, Балтийского и Каспийского морей на электрические характеристики кабельных линий и определение возможности создания симметричных и асимметричных цифровых сетей xDSL.
Для достижения указанной цели в диссертационной работе решены следующие задачи:
-
Определены основные положения создания структуры организации симметричных и асимметричных сетей на кабельных линиях местной связи.
-
Сформулированы требования к электрическим характеристикам кабельных линий, заполненных морской водой, обеспечивающих функционирование цифровых систем xDSL.
-
Рассмотрены и изучены свойства морской воды и ее воздействие на электрические характеристики кабельных линий.
-
Представлена теоретическая модель неоднородных кабельных линий.
-
Предложена аналитическая модель расчета электрических характеристик кабелей применительно к воздействию различных сред заполнения сердечника кабеля.
-
Проведены экспериментальные исследования электрических характеристик кабельных линии на образцах одночетверочного и многопарных кабелей, заполненных морской водой.
-
Разработана технология восстановления кабелей, заполненных морской водой и применение ее для создания цифровых сетей xDSL.
-
Представлены рекомендации по использованию неоднородных линий для цифровых систем xDSL.
-
Рассчитана технико-экономическая эффективность восстановления поврежденных участков кабельных линий.
Методы исследований
Анализ требований, предъявляемых к кабельным линиям заполненных морской водой, обеспечивающих функционирование оборудования xDSL.
Анализ существующих свойств морской воды.
Экспериментальные исследования электрических характеристик с применением измерительной аппаратуры анализатор «последней мили» ALT2000 на кабелях КСПП 1х4х0,9, КСПП 1х4х1,2, ТППэп 20х2х0,4, ТППэп 30х2х0,4, ТППэп 50х2х0,4.
Оценка и выбор методов восстановления поврежденных участков кабелей, заполненных морской водой.
Использование методики технико-экономической оценки применения технологии восстановления кабельных линий.
Научная новизна
Основными результатами диссертации обладающей научной новизной являются:
-
-
Исследование процесса воздействия морской воды на электрические характеристики цепей при попадании ее в сердечник кабеля.
-
Теоретическая модель неоднородных линий с учетом изменения первичных параметров от номинальных на базе телеграфных уравнений.
-
Оценка пригодности кабельных линий для симметричных и асимметричных цифровых систем при попадании морской воды в сердечник кабеля.
-
Теоретические основы разработки методов восстановления кабельных линий заполненных морской водой.
Личный вклад автора. Результаты диссертационной работы получены автором самостоятельно.
Практическая ценность
Дана оценка электрических характеристик кабельных линий при заполнении сердечника водой из Черного, Каспийского, Азовского и Балтийского морей.
Предложена методика и структура оборудования для восстановления электрических характеристик кабельных линий при попадании морской воды в сердечник кабеля.
Разработаны рекомендации по использованию кабельных линий, проложенных вдоль морских побережий для создания симметричных и асимметричных цифровых сетей.
Апробация работы
Результаты исследований доложены и обсуждены на 32-й, 34-й, 35-й научно-технических конференциях «Кабели и линий связи» (Санкт-Петербург- 2010, 2011, Пушкинские Горы Псковская область-2012); 33-й научно-технической конференции «Цифровые высокочастотные линии сетей электропередач» (Анапа- 2010); 4-ом научно-практическом семинаре «Инновационные ресурсосберегающие технологии на линиях связи» (Волгодонск-2012); научно- технической конференции «Актуальные вопросы развития и эксплуатации линейно-кабельных сооружений местных сетей электросвязи» (Санкт-Петербург- 2013
Публикации
По материалам диссертационной работы в научно-технических журналах и в трудах международных и всероссийских научных конференций опубликовано 4 работы.
Реализация и внедрение результатов исследований осуществлено в НПК «Гидрофоб» (г. Волгодонск) при разработке оборудования и технологии по восстановлению кабельных линий, заполненных морской водой. (Акт внедрения). Также может быть реализовано на сетях местной связи приморских зон южных регионов РФ для восстановления замокших участков при проникновении морской воды в сердечник кабеля. (Акт внедрения МРФ «ЮГ» ОАО Ростелеком).
Структура и объём работы
Диссертация состоит из введения, восьми глав, заключения, списка литературы (43 источников). Общий объём работы составляет 118 страниц текста, включая приложения, 37 рис. и 26 табл.
Основные положении, выносимые на защиту
-
-
-
Особенности воздействия морской воды на электрические характеристики кабельных линий и экспериментальные исследования процесса воздействия воды из Черного, Азовского, Каспийского, Балтийского морей.
-
Исследование возможности создания сетей широкополосного доступа на подземных многопарных кабельных линиях, проложенных вдоль морских побережий, в условиях попадания морской воды в сердечник кабеля.
-
Новая технология восстановления поврежденных кабельных линий заполненных морской водой.
-
Рекомендации по использованию кабельных линии, проложенных вдоль морских побережий.
Похожие диссертации на Исследование воздействия морской воды на электрические характеристики кабельных линий и определение возможности использования их для цифровых систем передачи
-
-
-
