книги / Направляющие системы электросвязи. Т. 2 Проектирование, строительство и техническая эксплуатация

Основы проектирования линий связи с металлическими жилами

6.1. Организация проектирования линейных сооружений связи

Линейные сооружения связи (ЛСС) — наиболее дорогая, гро­ моздкая и сложная часть сети связи. Затраты на линейные соору­ жения достигают 30...70 % общих капиталовложений на строитель­ ство сооружений связи.

Проект строительства ЛСС является комплексным технико­ экономическим документом, в котором техническая и экономическая стороны строительства неразрывно связаны. Он представляет собой обоснованное техническими и экономическими расчетами и изобра­ женное графически решение по строительству проектируемого ли­ нейного сооружения, сети, здания отдельного объекта, узла или под­ системы кабельной магистрали.

При проектировании ЛС особое внимание должно быть обращено на уменьшение удельного веса расходов по строительству и эксплуа­ тации линии, обеспечение высокого качества строительства, эффек­ тивности и надежности работы линии связи.

Проектирование нового строительства, расширение и реконст­ рукция действующих сетей и магистралей связи осуществляются в основном государственными проектными институтами в соответствии с народнохозяйственным планом. Обеспечение высокого качества проектов на основе внедрения передовых достижений науки и тех­ ники требует специализации проектных организаций.

По каждому проекту назначается главный инженер проекта. Де­ ятельность главного инженера проекта, его права, обязанности и от­ ветственность регламентируются Положением о главном инженере проекта, которое утверждается Госстроем РФ.

Основанием для выполнения работ по проектированию слу­ жит задание на проектирование, которое выдается организациейзаказником проектирующей организации. Задание на проектирова­ ние, а также основные положения проекта согласовываются с со­ ответствующими организациями и утверждаются в установленном порядке.

Технологический процесс проектирования обычно организуется с соблюдением следующих общих положений.

Последовательность проектирования реализуется путем соблю­ дения принципа от общего к частному. Сначала решаются вопро­ сы обоснования экономической целесообразности и производственно­ хозяйственной необходимости строительства или реконструкции, за­ тем основные объемно-планировочные, технологические, конструк­ тивные и другие вопросы дальнейшей детализацией и доведением проектных материалов до обеспечения возможности непосредствен­ ного осуществления строительных и монтажных работ.

Оптимизация (или вариантность) проектирования используется с целью нахождения оптимальных, квазиоптимальных или рацио­ нальных проектных решений. До недавнего времени поиск лучшего решения осуществлялся в основном путем разработки нескольких ва­ риантов проектов, их сравнением между собой и типовыми проектами и отбором лучшего по технико-экономическим показателям, при ко­ тором достигается максимальный эффект при минимуме затрат.

Подобный подход не дает уверенности, что отобранное проект­ ное решение является оптимальным. Использование вычислитель­ ной техники и различных методов оптимизации позволяет в настоя­ щее время находить решения, близкие к оптимальным.

Использование типовых проектов позволяет уменьшать трудоем­ кость проектирования, снижать затраты на проектные работы, повы­ шать их качество, улучшать технико-экономические показатели стро­ ительства по сравнению с индивидуальными проектами.

Комплексность проектирования повышает качество проектиро­ вания вследствие учета большего числа различных факторов, опреде­ ляющих экономичность проекта и правильность проектных решений.

6.2. Этапы проектирования

Технико-экономические обоснования. Решение о проекти­ ровании и строительстве линий связи принимаются исходя из схем развития и размещения магистральных, зоновых и сельских сетей связи, а также городских телефонных сетей на основе технико­ экономических обоснований (ТЭО), подтверждающих экономическую

целесообразность и хозяйственную необходимость проектирования и строительства данного объекта. Объем и степень проработки мате­ риалов ТЭО определяются специальными инструкциями и зависят от важности проектируемого объекта и его характеристик.

При разработке ТЭО на строительство новых объектов рассмат­ риваются варианты получения равновеликого эффекта за счет ре­ конструкции действующих линейных сооружений связи и повышения их эффективности. Например, дополнительные каналы связи между заданными пунктами могут быть получены не только путем строи­ тельства новых кабельных магистралей, но и повышением степени уплотнения существующих.

Для иллюстрации приведем примерный состав и содержание ТЭО проектирования строительства магистралей кабельной линии.

1.Введение. Цель строительства и основные положения зада­ ния на разработку ТЭО.

2.Исходные данные. Анализ состояния и перспективы разви­ тия народного хозяйства и роста населения в районе строительства линии, существующее состояние первичной сети и основные решения по развитию первичной и вторичной сетей.

3.Обоснование пропускной способности и систем передачи про­ ектируемой магистрали. Обоснование числа каналов для передачи различных видов информации, анализ технической и экономической целесообразности реконструкции существующих средств связи или строительства новой кабельной магистрали.

4.Выбор трассы магистрали и схема организации связи. Анализ вариантов прохождения трассы, мест размещения НУП и ОУП,РГП, сетевых узлов, схема организации связи с учетом обеспечения связью населенных пунктов, расположенных в районе прохождения трассы. Условия строительства и эксплуатации, приведенные затраты.

5.Основные технологические решения. Ситуационная схема трассы и ее обоснование, географические, метеорологические и геоло­ гические особенности трассы, наличие ЛЭП электрифицированных железных дорог, рекомендуемые методы строительства линии свя­ зи, анализ условий ее эксплуатации, реконструкция и строительство станционных сооружений.

6.Основные строительные решения. Объемы и типы зданий ОУП, вспомогательные технические здания, объем жилищного стро­ ительства, возможности использования типовых проектов.

7.Сроки строительства. Сроки поставки основного оборудова­ ния и кабеля, рекомендации по очередности введения пусковых ком­ плексов.

8.Себестоимость строительства, основные технико-экономиче­ ские показатели. Стоимость строительства по различным конкури­ рующим вариантам, основные технико-экономические показатели.

9.Выводы и предложения. Общая оценка вариантов, рекоменда­ ции по стадийности проектирования, основные требования по прове­ дению опытноконструкторских и исследовательских работ.

Процесс разработки ТЭО очень трудоемкий по времени из-за необходимости производства многочисленных расчетов. Применение вычислительной техники существенно сокращает время и трудоем­ кость составления ТЭО при условии создания соответствующих про­ грамм и использования ЭВМ, обеспечивающих:

•ввод в память ЭВМ значительных массивов справочно-норматив­ ной информации, которая необходима для проведения расчетов, многих исходных данных, особенно при перспективном проек­ тировании, когда приходится прогнозировать изменение пара­ метров, значения которых нельзя точно установить на данный момент;

•сравнение вариантов по нескольким показателям, например сто­ имости, надежности, степени использовании существующих ли­ нейных сооружений, а также по объему нового строительства. После составления ТЭО подвергаются экспертизе главными от­ раслевыми управлениями министерств и органами экспертизы проектов, а затем утверждаются министерствами и ведомствами РФ. Согласованная расчетная стоимость строительства не мо­ жет быть превышена в сводных сметах к технорабочим проек­ там при их утверждении.

Выбор и утверждение трассы (площадки) строительства. Выбор

трассы (площадки) строительства производится при подготовке зада­ ния на проектирование или при разработке ТЭО. В процессе выбора трассы учитываются следующие основные условия:

•полоса (ширина) трассы кабельной магистрали не должна пре­ вышать 6 м, а для станционных сооружений площадки определя­ ются действующими нормами и соответствующими расчетами;

•должны соблюдаться основы земельного законодательства, за­ конодательные акты по охране природы и использованию при­ родных ресурсов, санитарные нормы по загрязнению окружаю­ щей среды;

•согласование с соответствующими органами намечаемых проект­ ных решений в части: размеров полосы и прохождения трассы кабельной магистрали;

•использования местных трудовых и материальных ресурсов;

•применения строительных материалов и конструкций, способов и средств механизации строительно-монтажных работ и др. Документы обо всех согласованиях, проведенных при выборе

трасс и площадок, прилагаются к заданию на проектирование и должны быть утверждены до начала строительства.

Задание на проектирование. Задание на проектирование линейных сооружений, зданий, НУП, ОУП,РГП и других объек­ тов составляется заказчиком проекта в соответствии с решениями

итехнико-экономическими показателями, принятыми в ТЭО.

Всоставлении задания на проектирование обычно принимает участие проектная организация — генеральный проектировщик и в необходимых случаях — субподрядные специализированные ор­ ганизации.

Содержание задания на проектирование зависит от проектируе­ мого объекта и рассматривается ниже для различных линий связи.

Проектирование, как правило, осуществлялось раньше в две ста­ дии: технический проект и рабочие чертежи. В настоящее время проектирование большинства магистралей связи, зданий и других объектов осуществляется одностадийное путем разработки технора­ бочего проекта, в котором одновременно представляется проектно­ сметная документация и рабочие чертежи не менее чем на объем работ первого года строительства, а при норме строительства два года — на весь объем.

Проектирование в две стадии допускается только для крупных

исложных объектов.

Технорабочий проект. В технорабочем проекте на основании проведения экономических и технических изысканий, а также изуче­ ния топографических, геологических, гидрологических, метеороло­ гических, социальных и других условий в зонах будущего строитель­ ства решаются следующие основные вопросы:

•определяется схема организации связи проектируемого объекта и его взаимосвязь с другими объектами общегосударственной сети связи и объектами связи министерств и ведомств;

•обосновываются и выбираются основное технологическое обору­ дование, тип кабеля (линии связи), системы передачи кабельной магистрали с учетом последних достижений науки и техники;

•разрабатывается оптимальный вариант трассы ЛС оконечных и промежуточных пунктов;

•составляются проекты основных зданий и сооружений, а также планы размещения оборудования;

•выбираются технологические процессы производства и системы эксплуатации предприятий и сооружений связи с учетом внед­

рения комплексной механизации и автоматизации, обеспечиваю­ щих высокую производительность труда;

•разрабатываются автоматизированные системы управления (АСУ), мероприятия по повышению экономической эффектив­ ности кабельных магистралей;

•решаются вопросы обеспечения предприятий и линейных со­ оружений связи электроэнергией, водой и другими ресурсами; организации дистанционного питания и служебной связи; за­ щиты сооружений связи от электромагнитных влияний и кор­ розии; обеспечения предприятий кадрами, жилищно-бытовыми объектами, транспортным и сельским хозяйством; организации строительства, сроков его осуществления и стоимость; технико­ экономического обоснования проекта.

Технорабочий проект сооружений и предприятий связи состоит обычно из следующих частей:

•общей пояснительной записки с кратким изложением содержа­ ния проекта, обоснованием проектной мощности, анализом ва­ риантов и выбором оптимального, с решением об очередности строительства и сроках его производства;

•технико-экономической части;

•генерального плана трассы и площадки;

•технологической части с решением вопросов автоматизации тех­ нологических процессов, организации груда и системы обслужи­ вания и управления производством; строительной части; орга­ низации строительства;

•сметной части;

•заказных спецификаций для размещения заказов на основное и вспомогательное оборудование, изготовление которого требует дополнительного времени;

•исходных данных для разработки рабочих чертежей заказного оборудования; заявочных ведомостей по укрупненным показате­ лям на кабельные изделия, арматуру, оборудование НУП и ОУП, приборы и другие изделия массового и серийного производства;

•технических требований на разработку нестандартизированного оборудования; рабочих чертежей на здания и сооружения, стро­ ительство которых планируется в течение первого года.

Технорабочий проект представляется на рассмотрение и утвер­ ждение заказчику в четырех экземплярах.

Применение типовых проектов. Индивидуальные проек­ ты магистралей линий связи, предприятий, зданий и цехов раз­ рабатываются в тех случаях, когда отсутствуют типовые проекты

или когда мощность, пропускная способность, емкость или другие параметры магистрали и ее сооружений, подтвержденные технико­ экономическими обоснованиями, отличаются от соответствующих па­ раметров по действующим типовым проектам или ранее разработан­ ным индивидуальным проектам более чем на 5... 10 %.

Применяемые типовые проекты должны привязываться к задан­ ным условиям строительства с учетом местных цен на материалы

иизделия, топографических, геологических, гидрогеологических и климатических особенностей. Должны быть оценены возможность

ицелесообразность применения или изменения предусмотренных в этапах проекта материалов и конструкций. Кроме того, необходимо разработать детальную привязку типовых проектов зданий и соору­ жений к условиям данного проектирования.

Изменения в типовые проекты сооружений и зданий вносят­ ся с согласия министерств и ведомств РФ в связи с применени­ ем новых, более прогрессивных технических процессов, объемно­ планировочных и конструктивных решений, обеспечивающих сни­ жение стоимости и улучшение технико-экономических показателей строительства.

Рабочие чертежи. По рабочим чертежам осуществляется стро­ ительство и ведутся монтажные работы. Рабочие чертежи состав­ ляются на трассы прокладки и защиты междугородных кабелей от опасных влияний ЛЭП, коррозии и других воздействий на городских участках; на переходы кабеля через реки, а также на устройства вво­ дов кабелей в ОУП и НУП. В состав документации рабочих чертежей включаются: пояснительная записка, ведомости потребных матери­ алов и объемы работ, смета.

Чертежи трассы прокладки по усилительным (регенерацион­ ным) участкам (рис. 6.1) выполняются с указанием марки кабеля, размещения ОУП и НУП, пересечений трассы с реками, дорогами, линиями связи и электропередачи. В таблицах к этим чертежам приводятся показатели объема работ и способы их выполнения. На чертежах трасс прокладки кабеля на городских участках указывает­ ся название улиц, по которым намечается прокладка кабеля, трасс проектируемой и используемой телефонной канализации с указани­ ем ее длины и числа отверстий.

На чертежах речных переходов показываются план и профиль кабельного перехода.

В рабочих чертежах по устройству вводов приводится план про­ кладки кабелей на территории ОУП, устройства вводов в ОУП с раз­ резами, показывающими размещение кабелей в каналах канализа-

и защиты от поражения эксплуатационного персонала, обслуживаю­ щего промежуточные и оконечные пункты линий связи. Необслу­ живаемые усилительные пункты, которые питаются дистанционно по схеме «провод — провод» и в которых оканчивается цепь ди­ станционного питания оборудуются рабочим, защитным и линейно­ защитным заземляющими устройствами. НУП, которые питаются дистанционно по схемам «провод — провод» и «провод — земля» и в которых не оканчивается цепь дистанционного питания, оборуду­ ются двумя обособленными заземляющими устройствами — защит­ ным и линейно-защитным. Если защита металлических цистерн от почвенной коррозии не требуется, в НУП оборудуется одно зазем­ ляющее устройство.

По длине вертикальных заземляющих электродов различают три типа заземлений: нормальные (2...3 м), углубленные (3...10 м) и глубинные (свыше 10 м). Заземляющие электроды изготавливают­ ся из стальных прутов круглого сечения, угловой стали или сталь­ ных труб. Выбор конструкции заземляющих электродов определя­ ется сопротивлением грунта.

Содержание кабелей под избыточным давлением осуществляет­ ся в целях повышения надежности кабельных линий. В проектах определяется оборудование систем с автоматическим наполнением воздуха в кабеле и устройством для определения участка и места негерметичности в процессе эксплуатации кабельных линий связи.

Проектирование устройств ввода кабелей в оконечные и проме­ жуточные пункты производится с учетом обеспечения: минимальной длины прокладки кабеля внутри НУП или ОУП, надежного разде­ ления направлений передачи от взаимных влияний, герметичности кабеля в оконечных муфтах.

Системы снабжения кабельных магистралей электрической энер­ гией проектируются с разработкой следующих объектов и подсистем:

•объектов электроснабжения кабельных магистралей от внешних энергосистем — кабельных и воздушных ЛЭП, трансформатор­ ных подстанций;

•собственных подсистем и объектов электроснабжения; автомати­ зированных дизельных электростанций (АДЭС), предназначен­ ных в основном для аварийного энергоснабжения ЛСС и пред­ приятий связи;

•электропитающих установок (ЭПУ), необходимых для преобра­ зования переменного напряжения 400/230 В напряжения посто­ янного тока заданных номиналов. В состав ЭПУ входят аккуму­ ляторные батареи, обеспечивающие резервирование первичных

источников питания, и вторичные источники питания, предна­ значенные для преобразования напряжения ЭПУ в другие ста­ билизированные напряжения постоянного тока;

•дистанционное питание (ДП) аппаратуры НУП, прилегающих к данной станции. В систему ДП входят вторичные источники пи­ тания, фильтры, устройства защиты и коммутации, устанавли­ ваемые на ОУП;

•силовое электрооборудование, предназначенное для освещения помещения ОУП, вентиляции, кондиционирования воздуха, а также для электроснабжения электродвигателей.

6.4. Распределение абонентов по территории города и выбор места

расположения станции

Вопросы проектирования ГТС начнем с изучения принципов рас­ пределения абонентов по территории города.

Общая проектируемая емкость ГТС распределяется по террито­ рии города, его кварталам и домовладениям согласно этапам разви­ тия сети. Распределение абонентов по территории, обслуживаемой проектируемой станцией, производится на основе материалов обсле­ дования, поданных заявок на установку телефонных аппаратов, на­ блюдений службы эксплуатации. Распределение телефонных устано­ вок производится с участием представителей городских организаций.

Обычно телефонные аппараты делятся на группы: промыш­ ленных предприятий, учреждений (административно-хозяйственных, культурных, социально-бытовых и др.) и квартирные.

Телефонные аппараты промышленных предприятий, админист­ ративно-хозяйственных, культурных и других учреждений распреде­ ляются в соответствии с размещением этих предприятий и учрежде­ ний. Квартирные аппараты распределяются в соответствии с жилой площадью, числом квартир, проектируемым развитием жилого фон­ да и принятым планом обеспечения телефонной связью населения.

Место расположения телефонной станции выбирается так, что­ бы сумма расстояний от нее до каждого аппарата была наименьшей. Телефонная станция, расположенная в точке, называемой телефон­ ным центром, позволяет построить сеть с наименьшими капитальны­ ми затратами (при прочих равных условиях), а также с наименьшими последующими расходами при эксплуатации. Для нахождения теле­ фонного центра на практике используют или методы, основанные на использовании ЭВМ, или весьма простой способ, который сводится к следующему. На план города с указанием размещения абонентов