Современные методы восстановления кабельных линий железнодорожной автоматики и телемеханики

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]

Несмотря 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.

Такой 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.

Станция 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]

Оперативность 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.

Литература.

1. Станционные системы автоматики. И.Л. Рогачёва, А.А. Варламова, А.В. Леонтьев. УМЦ ЖДТ, 2007г.

2. Материалы и оборудование для кабельных сетей. inruscom.com