ТРЕТО СОВЕТУВАЊЕ
Охрид 3-6 окгомври 2001
МК0300048 Пеце Бранов
Електростопанство на Македонија - Скопје
Сектор за Производство и Управување - Служба за Телекомуникации
ПРИМЕНА НА ЗАШТИТНИ ЈАЖИЊА СО ИМПЛЕМКН'1'ИЈРАНИ ОНТИЧКИ ВЛАКНА НА ВИСОКОНАПОНСКИТЕ ДАЛБКОВОДИ ВО МРБЖАТА Н А
БСМ
АВЅТВАСТ
Ш1Шеѕ орепке т <Шегсп( епуутттетѕ, тсН ѕресШс сиситѕ(апоеѕ, (есНшса! ѕгапсЈакЈѕ, сШтаИс сошНоопѕ, ѕо 1Ѓ Љеу тѕН (о оѕе Љемг о\*п (и^Н уо!(а$е рошег Нпе шѓѓаѕ(гис(иге ѓог 1пѕ1а11т§
орНса! ѓНме саМеѕ, Љеу Науе К> ѕе* Љеи- очт сгКепаѕ, Ѓог с&ооѕт; Ше тоѕ* аргорпаЈе (уре оѓ са61в ѓог (Не рашса1аг иѕа^е. Т1иѕ гсроИ ^епегаИу <1еа1ѕ «аЛ Ше ехрепепаеѕ ш ЕЅМ (ИеЈОгоѕеорапѕеуо па МаКе4оп1Ја) тЉ Ље иѕа^е оѓ ОРСЛУ, Ле 1сеу 1ѕѕиеѕ чЛи& шЛиепсед Ље <1ес1ѕ!ооѕ ш еуаЈиаип^ (Не ориопѕ гааЛ сшепаѕ \У1с1» иге ѓоопд 1о 1ж шфокап( т ѓиШге шф!етеп(а(1оп оѓ ориса! Л1ие оп роше!
1теѕ миЉ дШегспг уо(а^е 1еуе1ѕ.
СОДРЖИНА
Рвфератог нма за цел да даде еден пресек на; досегашните искустоа во монтажата и користеаето на заппгитни јажиња оо имплементирани оптичкн влакна (ОРОГОО во мрежата на ЕСМ (ДВ бр.447 ТС Бнггола 2- ТС Скопје 4); дилемите прл прецизирањето на гге (шецнфикацнн за тевдер докумевтацијата за проширување на оптичката мрежа на 110 кВ-ните далеководи (ТС Бнтола 2 - ТС Бвтола 1 - ТС Бнтола 4 - ТС Ресен - ТС Охрнд 2 - ТС Охрид 1 - ТС Струга - ХЕ Глобочица - ХЕ Шпвлје - ХЕ Вруток); како и шжуствата стекнати при евалуацнјата на понуднте и консултацијата со колегите од електостопаноките субјекти во пошцрнокнот балкански регион. Дадени се размислуван>а за битните критериумн за избор на тнпот ва оптичкиот кабел зависно од условите.
1. Воиед
Доверливата ишорака на електрична енергија во секое време стана вдна од најважните задачи на денесницата. Ова пак наметнува потреба да интерконективните и регионалните далеководи, како и енергетхжите објекти се опремат со оовреиени системи за далечинска контрола и управување. Клучен сегмент за постнгаување на оваа цел се современи, високо доверливн, сопсгвени телекомуникациони системи. Проблемот на економската оправданост на виооката доверливост ва ваквите свстеми, во голема мера е амортизирана оо воведената дерегулацијата на монополот во телекомуникацвкжите услуга, практичКо во целиот свет. Либерализацнјата на пазарот на телекомуникацвите им понуди иа електростопанствата мохност за додатно искористување на своите телвкомуникациони
Р35-05
капацитети преку давање на истите под закуп или преку директна инволвираност во бизнисот на телекомуникации како провајдер на услуги
Основа на современите електростопански телекомуникациски системи претставуваат оптичките влакна имплементирани во составните елементи на далеководната инфраструктура. Предноста на комуникациските системи кои се базираат на оптички влакна се големиот капацитет на преносот на информации, релативно малото слабеење и неосетливоста на електромагнетски влијанија. Овие особини ги прават посебно погодни за монтажа на далеководи со повисоки напонски нивои.
Со оглед да најцелисходен начин за поврзување на енергетските објекти и контролните центри е употребата на сопствената инфраструктура, развиени се различни технологии за примена на оптичките каблови како додаток или како елемент на појажувањето на заштитните или фазните јажиња.
2. Типови на оптички кабли наменети за монтажа по далноводи
ОРС\У - Ор11са1 Лвег(ѕ) т Сгоигкј \У1ге: Оптички влакна во заштитно Јаже, ОРРС - Ор11са1 П&ег т РНаѕе Сопс1ис1ог. Опгички влакна во фазен проводник;
АВЅЅ - А11 ОЈе1есШс Ѕе1ѓ ЅирроПед: Самоносив кабел без метални елементи, МАЅЅ - Ме1а1 Апжшгед Ѕе1ѓЅирроПес1: Самоносив кабел со метален носив елемент, ОРАС - ОрНса! АОасНес! Са61е: Прикачени оптички каблови
- \^гарре<1: со обмотување - ^аѕНед со прицврстување
При изборот КОЈ од горе наведените типови да се примени во нашиот случај, може да се наведат безброј аргументи за и против. Во основа за нови далеководи и за далеководи кои се предмет на реконструкција, со замена на заштитните и фазните Јажиња, изборот се првите два типа, при што оптиката во фазниот проводник има смисла кога поради малиот попречен пресек на заштитното јажиња истото не би дало доволна механичка заштита на вметнатиот оптички кабел. Самоносивите оптички каблови се применуваат првенствено на помали растојанија, во урбани средини (намалена опасност од оштетувања при лов).
кога јажињата се во добра состојба и не се очекува нивна скорешна замена. Аргументација за примена на самоносивите може да се бара и во аспектите на одржувањето и евентуалните потребни интервенции. Имено при прекинат ОРС^ потребно е да се замени цела делница помеѓу два наставка, кои може да се лоцираат само на затегнувачки столбови, додека самоносивите каблови поради својата мала тежина не вли]аат на статиката на далеководот, па репарацијата на кабелот е многу поедноставен. Сепак искуствата од веќе десет годишната масовна примена на ОРС\У пред се во развиените земји, под услов да е истиот правилно избран, докажуваат дека оваа технологија е најпогодна за примена и во Електростопанство на Македонија.
3. Критериуми за избор на ОРСЧУ
Во основа ОРО^-то треба да покрие две основни функции. Класичната функциц на заштитното Јаже, т. е. да ја одведува струјата на куса врска во случаи на дефекти на фазните јажиња и да заштитува од евентуални атмосферски празнења. Од друга страна треба да претставува такво опкружение за оптичките влакна, да тие бидат заштитени од механички напрегања и разните влијашгја на околината, како што се разни температури, влага, додатни атмосферски оптеретувања, ветер, мраз и др.
Општо е познато дека за механичката цврстина на јажето битно допринесува содржината на челикот во јажето, додека електричните карактеристики битно ги подобрува содржината на алуминиумот. Затоа во принцип најдобро е да конструкци]ата е комбинирана од алуминиумски (А1) или легура на алуминиум (АА) жици и галванизирани (ЅО или со алуминиум преслечени (АСЅ) челични жици. Поради можноста да при монтажа се оштети антикорозивниот заштитен слој на челикот (Ѕ1 или АСЅ), подобро е тие да се во
внатрешниот слој, односно јажето да има најмалку два слоја на жици. Проблем на ваквата конструкција е постнгнување на мали преоеци на јажето.
Во принцип бројот на оптичквте влакна е компромис кој зависи пред се од финансиските можности на инвеститорот, потенцијалната комерцијална примена на вишокот оптички влакна и максималниот можен број на влакна кои можат да ое сместат во избраната конструкција на заштатното јаже. Земајки ги во предвид релативно високите монтажни трошкови, експлозивната експанзија на телекомуникациите воопшто и искуството на другите електростопанства, препорачливо е да се имплементираат што поголем број на влакна.
Од гледна точка на самото сместување на влакната, два аспекта се важни. Прво да оптичките влакна трајно бндат взолирани од надворешните факторн и второ да ПОСТОЈ можност за сместување на таканарвчена додатна должина на влакното (Шжг оуеПепЈрН), кое обезбедува да термо-пластнчното издолжување на јажето, не влијае на механичкото оптеретување на влакното.
Максималната дозволена струја на куса врска во непосредна корелација со максималното дозволено траење на нејзиниото протекување, се параметрн кои ое многу критични порадн очекуваното термнчко вздолжување на јажето, во функција од траењето и големината на протечената струја. На слика 1. илустративно е прнкажана лабораториеки измерената температура на ОРОПУ од типот прикажан на слика 6, во зависност од траењето и големнната на протечената струја на куса врска, оо почетна температура од 25 [ЈС. Од тука јасно се гледа колку е важно точно да се дефинира времето на активирањето на заштитата.
Т (ШС)
1ЈЅЛ «
-
„< ..
'
• г'.
1
^ * ^ . '
1 {! 1
:
> . « \ . . . \ ',
• * ' ,'
Ј -
••'. Ј ' - , - » ' •
,- . | л
1 -^ ,
,
» « Ј ра~
^ѓ
,
1&&^0 5ООО
' .,> '
*
> ^ Ј
^ /*">
ХЈЛ
ѓ
Ј» ; Ј
• ји
Х > у <
1Ов-1 _^
-X
^ Ѓ^
10000
. * П /' = / '' Ј . \/
.' » . / Г •>*•"• 1/в.Ѕ* ; 0.25ѕУ
»лЈЛ
* '/
/ ЈЈ| Л , /Ј, ' | I X '
<А'$
Ѕј[
Ј $'
ј1 ---
Ѓ-^М
. ЈЅ
"<ЈГ л
0 ^ 1*^"
* ј .Ј* • '- : Ѓ
;& \ 1 1 Ј(- ^ -Д • : 1> -. « Л~| ! * Ј* \
4 \ } 1^1 1 ;
дѓ 1 Ј ЈЈ ; . 1 ' Ј Л \ *• 1^ • \ \ \
Ѕ: |. * ^И • : | 1 \
• X « I
^\ \ • 1 1 -
Ј Ј ' Лг- 15000 Сл.1
5 ? ! | | :
! | « 1 ! Ј
I ' ' $ :
1 1 $ : « .
! « ; 1 »
> • | ! 1 Ј .' **»
20000 25000 30000 350ОО
На сликите 2 и 3, односно 4 и 5 се прнхажани стрелите и процентуалното издолжување на ОРСЧУ-то од типот прикажан на слшса 6, односно сликите 7 и 8 соодветно, во зависност од температурата на јажето, за распон меѓу столбовите од ЅООм. и зададена брзина на ветерот
«ч м
ѕ/
' «Л 1 100 VI»!'
ГЧ
50 100 150 ?00 Ј» ЈОО 3» 00
ОР6«
71
;100КтЛ ;
(*С)
•50 0 $0 100 150 200 250 300 363
ѕ м» М
Сл.2
-1-
"*1 * 1 1
4чн *•
•4-
•50 0 ЅО 10« 150 200 »0 300 »0
0.6
0.1 саМе
Сл 3
I* НХЛчпЛи^
• Л '• / 4-
Л
ГСЈ
•50 0 50 100 150 200 250 300 35'
Си.4 Сл.5
Од сликнге може да се сведат два битни заклучока. Прво да со порастот на температурата на заштитното јаже до 3000 г» стрелата на јажето станува опасно голем (10 м. повеќе одколку на 250^), предизвикувајки опасност од физички додир со фазните јажиња и второ да издолжувањето на јажето е поголемо од 0,5%, што значи дека оптичките влаква може да дојдат во ситуација да трпат надолжно оптеретување (Л1»1
Сл.6 Сл.7 Сл.8
Од огромниот број на различни типовн на конструкции, погоре наведените критериуми во најголема мера га задоволуваат два бвтно различни типа на конструкции Јажиња со спирално нажлебено алуминиумско јадро (аШпшшит $1оие4 соге) прикажано на сликата 6 и со челична цевка (1хк«е ѕ!ее! Јао&м аАе), како елемент на појажувањето (слика 7 со централно сместено цевче н слика 8 оо цевче поставено во првиот слој на жици).
Во двата случаја просторот за шесгување на оптнчките влакна е исполнет со маса во вид на желе, која ја намалува опасноста од оштетување на влакната од вибрации Првиот тип има извесни предносга во однос на иожните оштетувања од гмечење, посебно при монтажата, но оо вториот тип пак се постигауваат конструкции многу слични на конструкднјата на класичните заштигаи јажиња (челичните цевчиња во принцип е со исти надворешни димензии како и жиците).
При замена на постојните зашпггаи јажиња со комбннирани ОРС\У, од особено значење е запазувањето на диаметарот и тежината на постојното Јаже, со цел да се избегнат можните додатни оптоварувања на столбовите.
Овде оообено е важно да се нагласи потребата од проектански правилно определените фактори на додатни атмосферски оптоварувања, бидејки тие детермннирачки вли|аат на потребните механички карактеристикн, односно на потребната присутност на челикот во јажето. За оваа цел од најголемо значење е водењето на метеролошка статистнка, особено во крнтичните региони на далеководните корндори. Податоците за присутност на ветрови е од значење и за определување ва потребата за примена на атенуатори на внбрацин на јажнњата, таканаречени дампери, кои битно влијаат врз векот на ексллоатацијата на одредено јаже.
4.М01 шаопреиа
При изборот на испорачателот на ОРОПУ посебно вниманив треба да ое посвети на монтажната опрема и приборот за наставување. При добро димензионирано и соодветно избрано ОРСЧУ, од гледна точка на експлоатација и одржување, всушност само во оваа опрема има разлика во однос на класичното запггатно јаже. ОРСПУ не трш сили на гмечење, а осетлнв е и на свиткуваае. Секои производител дава податок за таканарачвниот минимален радиус на свжткување, кој в^шност се должи на истиот параметар врзан за оптачките влакна. Намесго класичните компрешони наставци се употребуваат посебни држачи од спирални челични жици, кои ги опфаќаат јажињата со имплвментирана оптика.
На сликите 9, 10 и 11 се дрикажани тнпични решенија за прифаќање на јажето на носечки столб и на затегнувачки столб со наставување и без наставување
Сл.9
Сл10
Сл.11
5. Експлатациони искуства
ОРОГУУ во Република Македонија е инсталиран на новиот 400 КУ-ен далековод меќу Скопје и Битола. Избранотојаже е од типот 120АУ/70АСЅ со челично цевче во првиот сло|
на со алуминиум преслечените челични жици (Сл.8). Јажето е со 12 мономодни оптички влакна и со 37 наставци на релација долга окулу 115 Км. На сликата 12, прикажано с мерењето на слабеење на едно од влакната, по изминати 2 години експлоатација со оптички рефлектомат. Мерењето е извршено на бранова должина од 1550пт, при што е измерено слабеење од 0,227 дВ/Кт, шго е еднакво на од фабрика гарантираните вредности.
ЅЕР. ЗО'®9. 12:25 АО-714ОО ЅМ1. 55«т
1вОНт
26. 831 «В 1 ' 8. 2 1 8 Кт
О.
Сл.12 6. Заклучоци
Опгичките заштитни јажиња не се баук во Електростопанство на Македонија Нивната примена при изградба на нови далеководи во денешно време е без никаков ризик Инвестициониот објект го поскапуваат минимално, а усвојувајки унификаци|а на користените комбинирани заштитни јажиња на 110 КУ-но ниво, на пример 95АУ/55АСЅ, се намалуваат и трошковите за одржуван>е.,Со примена на соодветни дампери на вибрации.
очекуваниот експлоатационен век треба да е и поголем од истиот на денешните заштитни јажиња на ова напонско ниво, . На 400 КУ-но ниво ризик практично и не ПОСТОЈ (во
Македонија прекин на заштитно јаже на 400 КУ-ен далековод не е регистриран)
Проблемот станува знатно поспожен кога се работи за замена на постојното заштитно Јаже на 110 КУ, бидејки повеќето постојни заштитни јажиња се со пресек 50мм2 Ре.
Запазувајки ги физичките карактеристики на поголемото јаже, не е возможно да се предвиди двослојно јаже, особено не со комбинација на алуминиум За да сепак се подобрат електричните карактеристики, неопходно е да се бара конструкциЈа од АСЅ жици и средишна со ласер заварена челична цевка (можна е алуминиумска цевка, но тогаш поради подебелиот ѕид на алуминиумската цевка, знатно би се намалил максималниот број на оптичка влакна кои можат да се сместат) Со ова нормално и очекуваниот експлоатационен век би се намалил (со оштетување на алуминиумската преслека на жиците, можна е побрза корозија), но имајки во предвид дека се работи за далеководи кои се веќе релативно долго во употреба, поставениот ОРСѓУУ сигурно ќе ]А надживееко неопходната следна реконструкција. За размислување е и евентуалната примена на ОРРС, односно оптика во фазното јаже.
Рефернци 1.Ор(1са1 §гошк1 мге - А чуогИмде (есНшса! ѕигуеу апс! сотрапѕоп (1п1е1 паиопа!
\у1ге & саМе РгосеесНпѕѕ 1993)
2.Њ§Н-Уоиа§е оуегНеас! мгеѕ т& орИса! ГЉгеѕ - А пе\у §гоип<1 ^ке сопсер!
З.ВЈ<МЈпѕ Јоситегиѕ 1о ТепЈег оп ОРО^ (1лап пг. 4287 МК) 4.Рго1осо1 оѓ аКепиа(ѓоп теаѕигетеШ ^ЈеН ОТВК ш ЕЅМ
