Современные методы восстановления кабельных линий железнодорожной автоматики и телемеханики
Козина, А. М. Современные методы восстановления кабельных линий железнодорожной автоматики и телемеханики / А. М. Козина, Д. И. Селиверов. — Текст : непосредственный // Технические науки: теория и практика : материалы I Междунар. науч. конф. (г. Чита, апрель 2012 г.). — Чита : Издательство Молодой ученый, 2012. — С. 67-70. — URL: https://moluch.ru/conf/tech/archive/7/1741/ (дата обращения: 14.06.2022).
Кабельные линии и сети железнодорожной автоматики и телемеханики представляют собой комплекс конструкций и оборудования, предназначенных для обеспечения передачи сигналов, функционирования устройств электрической централизации управляющих движением поездов.
Кабелями соединяют напольные устройства электрической централизации стрелочные электроприводы, светофоры и приборы рельсовых цепей с постовыми устройствами, и постовые устройства между собой. Для этого используют сигнально-блокировочные кабели следующих марок СБПБ, СБВБ, СБВГ, СБПБГ, СБВБГ, СБВу и СБПу. Кабели марок СБПБ, СБВБ, СБВу и СБПу предназначены для прокладок в земле, а остальные кабели используют для помещений и тоннелей. .[1, c .352]
Большинство кабелей систем сигнализации и блокировки, находящихся в настоящее время в эксплуатации, не обладают продольной влагонепроницаемостью. Другими словами, в промежутках между жилами находится воздух. Он занимает примерно 45% от площади поперечного сечения кабеля. Вследствие этого при повреждении его наружной оболочки влага попадает внутрь кабеля. При этом влага начинает распространяться в обе стороны от места повреждения и проникает в пространство между жилами, а также между жилами и поясной изоляцией, вытесняя воздух и ухудшая электрические и механические параметры кабеля, что в итоге приводит к разрушению самих токопроводящих жил.
Так как вода «плохой» диэлектрик, то электрические параметры кабеля на участке проникновения воды, длина которого может достигать 100-200м, ухудшаются и, соответственно ухудшаются параметры всей кабельной линии. Нарушение изоляции между жилами в кабеле может привести к нарушению нормальной работы устройств автоматики на станции, а также к возникновению «опасных» отказов угрожающих безопасности движения поездов.
Радикальный способ устранения выше стоящих недостатков – использование кабелей влагонепроницаемых в продольном направлении. Для этих целей при изготовлении кабеля его сердечник на протяжении всей его длины заполняется гидрофобным заполнителем, который препятствует проникновению воды. [1, c .353]
Для заполнения междужильного пространства сигнально-блокировочных кабелей широко применяется гидрофобный заполнитель типа "ГИЗАК". Гидрофобный заполнитель изготавливается на основе минерального масла с добавками полиэтилена, полиэтиленового воска и синтетического каучука. Гидрофобный заполнитель типа "ГИЗАК предназначен для введения в сердечник кабеля в горячем виде. [2]
В настоящее время на сети дорог ОАО РЖД применяются и кабели с водоблокирующими материалами. Так в сердечник кабеля вводятся водонабухающие материалы (порошок, нити, ленты), которые под действием воды увеличиваются в объеме несколько раз, образуя пробку, и таким образом препятствует дальнейшему проникновению в него воды. [1, c .353]
Н есмотря на то, что на практике при монтаже кабели с гидрофобным заполнителем требуют тщательной очистки жил широкое распространение, как за рубежом, так и в России все-таки имеют именно кабели с заполнением сердечника жидким гидрофобом. Кабели СЦБ с гидрофобным заполнителем сердечника имеют следующую маркировку: СБЗПБГ, СБЗБ, СБЗБбШп, СБЗПу. По сравнению с незаполненными кабели с гидрофобным заполнением имеют большой срок службы, более высокие эксплуатационные свойства и сохраняют свою работоспособность даже при повреждении наружной оболочки. В результате использования заполненных кабелей сокращается количество отказов, уменьшаются затраты на эксплуатацию и ремонт кабельных линий и увеличивается общий срок службы кабельных сетей. [2]
Из практики эксплуатации кабельных сетей автоматики и телемеханики известно, что 95% повреждений кабелей происходит из-за замыкания кабелей и подземных соединительных муфт. Эксплуатационникам приходится производить замену неисправных участков кабеля. В результате возникает необходимость установки дополнительных надземных или подземных соединительных муфт. Всё это влечёт за собой дополнительные эксплуатационные расходы, как на ремонт, так и дальнейшее обслуживание кабельных сетей.
Эффективным способом восстановления и стабилизации электрических характеристик цепей поврежденных (замокших) кабелей, герметизации подземных муфт является заполнение междужильного пространства и технологических пустот полимеризующимся составом с гидрофобными свойствами - жидким гидрофобным заполнителем ЖГЗ. В процессе закачки ЖГЗ в сердечник кабеля влага, находящаяся в кабеле, вытесняется, а все пустоты сердечника кабеля заполняются ЖГЗ. При этом электрические характеристики цепей заполненного кабеля, такие как, сопротивление изоляции жил, пробивное напряжение восстанавливаются до существующих норм, рабочая емкость увеличивается на 10-15%. Спустя определенное время ЖГЗ полимеризуется и приобретает медообразную консистенцию, не вытекающую из сердечника кабеля.
Т акой способ восстановления не требует замены вышедшего из строя участка кабеля на новый. Тем самым значительно сокращая эксплуатационные расходы. Закачка жидкого гидрофобного заполнителя производится эксплуатационниками прямо в действующий кабель, находящийся в грунте предварительно определив повреждённое (замокшее) место и заранее подготовленные шурфы в грунте для подключения закачивающего оборудования. При этом не прерывается работа устройств железнодорожной автоматики на время проведения восстановительных работ. В результате выполненных работ значительно увеличивается срок службы действующего восстановленного кабеля. Такая технология восстановления кабельных линий на протяжении уже 10 лет широко применяется на кабельных линиях сети железных дорог ОАО РЖД и доказала свою эффективность на практике.
Для этих целей разработан состав для герметизации кабельных изделий гидрофобный заполнитель типа ФП-65-2М-Т и специализированное оборудование - станция закачки кабеля СЗК-001 и установка закачки кабеля УЗК-3.
С танция СЗК-001 предназначена для ремонтно-восстановительных работ, повышения безопасности и эксплуатационной надежности кабельных сетей автоматики и телемеханики. В состав станции СЗК-001 входит вновь разработанная установка для закачки гидрофобного заполнителя с высокой производительностью до нескольких километров заполнения кабеля в смену и автономный электрогенератор 220В, 3 кВт. [2]
О перативность работ на кабельных линиях обеспечивается полным функциональным набором оборудования, инструментов и материалов, скомплектованным на основе практического опыта обслуживания кабельных линий на дистанциях СЦБ. Поэтому станция СЗК-001 укомплектована современными портативными приборами по поиску трассы кабеля и его измерениям. Такие приборы позволяют легко определять место повреждения кабеля с погрешностью до 1 метра и характер этого повреждения, а также комплектом монтажных инструментов, кабельной палаткой, насосом погружным электрическим для откачки воды из котлованов и колодцев. Основными достоинствами станции СЗК-001 являются высокая производительность по закачке жидкого гидрофобного заполнителя в сердечник кабеля, возможность одновременной работы с пятью кабельными линиями в одной траншее, независимость от внешних источников электроснабжения.
Установка для закачки кабелей с полиэтиленовой изоляцией жил УЗК-3 отличается от СЗК-001 меньшей мощностью. Она предназначена для работ по восстановлению и стабилизации электрических цепей поврежденных (замокших) кабельных сетей СЦБ проложенных в желобах, в грунте или на ремонтных базах.
Слабым местом кабельных сетей являются места их соединения - подземные кабельные муфты. Для решения этой проблемы разработано устройство герметизации подземных кабельных муфт УГМ и специальный полимеризующийся компаунд. Устройство герметизации подземных кабельных муфт УГМ, представляет собой ручной шприц-пресс для введения жидкого гидрофобного заполнителя в муфты соединения. Полимеризующийся гидрофобный компаунд предназначен для заполнения полиэтиленовых муфт и изготовлен на основе гидрофобного заполнителя ФП-65-2М. Монтаж кабелей с применением полимеризующегося компаунда отличается от широко распространенного метода монтажа кабелей с применением битумного компаунда тем, что не требует разогрева заливочной массы. Для приготовления полимеризующегося компаунда необходимо смешивание двух компонентов: заливочной массы и отвердителя.
Полимеризация начинается в течение 1-го часа и завершается не позднее 7-ми суток (активная фаза) с момента смешения. Заполимеризовавшийся компаунд представляет собой резиноподобную массу с гидрофобными свойствами и электрическими характеристиками близкими к полиэтилену. При этом обеспечивается надежная герметизация соединения кабелей, обеспечивающая стабильную работу и поддержание электрических характеристик кабельных линий. [2]
Применение рассмотренных типов современных кабелей c гидрофобным заполнением повышает надёжность работы кабельных сетей железнодорожной автоматики и телемеханики, а методы восстановления повреждённых действующих кабелей позволяют эффективно стабилизировать сопротивление изоляции жил по отношению к "земле" и между жилами.
Станционные системы автоматики. И.Л. Рогачёва, А.А. Варламова, А.В. Леонтьев. УМЦ ЖДТ, 2007г.