Статьи - КСУ "Ультра"

Перейти к контенту

Главное меню:

Статьи

Журнал «ВЕСТНИК СВЯЗИ» №4 2003 г.  

Количественная оценка параметров воздуха, подаваемого в кабельные линии связи.

В.А. Львов, заведующий лабораторией НИИ ЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана,
 В.Ф. Никольский, начальник лаборатории УТЭТ ОАО «МГТС».

Вопросы, рассмотренные нами в ВС №11, 2002г., вызвали интерес не только среди профильных специалистов, но и привлекли внимание производителей КСУ. Авторы благодарны, всем кто откликнулся на данную публикацию, и выражают признательность коллективу журнала, предоставившего свои страницы для обсуждения поднятой тематики.
 НАЗАД В БУДУЩЕЕ.

В первой статье цикла (в рамках обоснованных допущений) было доказано, что для однозначной характеристики состояния воздуха, подаваемого в кабельные линии, помимо состава фазы, необходимо контролировать еще не менее трех количественных параметров состояния.
На вопрос: "Зачем все это надо?" был дан прямой и ясный ответ: "Для объективной количественной оценки качества воздуха, подаваемого в кабельные линии, и однозначного сопоставления полученных результатов!" Было показано, что все попытки игнорировать теоретические выводы, заведомо обречены на неудачу и способствуют принятию ошибочных решений.
В заключении делался "странный" вывод: - В руководящих эксплуатационных документах отсутствуют прямые количественные характеристики качества воздуха, подаваемого в кабельные линии, а также методы их однозначного контроля. К таким документам относятся, например,  РУКОВОДСТВО по содержанию кабельных линий… от 16.03.81г. (далее РУКОВОДСТВО), соответствующий раздел Руководства по эксплуатации линейно-кабельных сооружений … от 05.06.98. (далее РЭ) и ряд других обязательных для исполнения документов.
Где же тогда взять конкретные количественные характеристики качества воздуха и насколько они важны для конечного потребителя? Может быть, воздух в кабельные линии связи можно подавать вовсе без осушки, только под избыточным давлением? Попытаемся ответить на эти вопросы на основе уже имеющейся у нас теоретической подготовки (см. ВС №11, 2002г.) и анализа действующей в отрасли нормативно-технической документации. Но, в начале …
РАБОТА НАД ОШИБКАМИ.
Анализ поступивших откликов, показал наличие некоторых трудностей в восприятии опубликованного материала. Поэтому авторы считают возможным еще раз уточнить свои позиции и внести соответствующие коррективы в принятый уровень изложения.
Начиная данный цикл публикаций, мы указали, что он предназначен для специалистов линейно-кабельных сооружений и призван помочь им разобраться в тонкостях "сопутствующих" областей знаний, естественно, с целью их последующего применения на практике, в том числе и при отстаивании своих собственных интересов. Мы не сомневались, что интересы изготовителей и прочих организаций будут отстаиваться их представителями. По мнению  некоторых из них эксплуатационным организациям должно быть "… по большому счету все равно, какой воздух поступает в кабель …". Мы не разделяем эту точку зрения, и надеемся, что многие читатели, найдут в представленном цикле, хоть крупицу полезного для себя материала.
 Характер рассматриваемых данных, требует вдумчивого анализа каждого допущения, факта, вывода, термина и даже слова, разумеется, в соответствующем контексте изложения. Только в этом случае, уважаемый читатель сможет почувствовать разницу между - "государь" и "милостивый государь". Поскольку некоторые используемые нами термины и выражения, в силу своей специфики все же вызывают затруднения (хотя и считаются общепринятыми) приводим соответствующие дополнения и уточнения, которые будем давать и в дальнейшем.
Подводя итог вышесказанному, авторы рассчитывают на получение критических замечаний по существу анонсированного цикла, которые будут приняты с благодарностью.
БЕРИТЕ В РУКИ КАРАНДАШ …
Для обоснования искомого результата, в виде количественной оценки параметров воздуха, подаваемого в кабельные линии связи, приводим краткий алгоритм наших действий.
На основе п.1.2. и п.2.1. РУКОВОДСТВА, формируем исходные данные: Система содержания кабелей под избыточным давлением - комплекс оборудования и порядок его эксплуатации, обеспечивающие непрерывную подачу сухого воздуха в кабели с целью их защиты от попадания влаги… Оборудование: - Установки для осушки воздуха (обратите внимание, осушки!) и непрерывной автоматической подачи его под избыточным давлением в кабели.… В п. 8.1.1. РЭ находим уточнение, содержание кабельных линий под постоянным избыточным газовым давлением … предохраняет сердечник кабеля от проникновения влаги при повреждении оболочки…
Получаем:  Осушка воздуха - одна из основных функций установок и системы в целом.
Рассматриваем: - Качество осушки воздуха в установке, как один из основных параметров, характеризующий ее способность выполнять заданные функции. Попутно отмечаем, различие в применяемой терминологии …воздушным и … газовым давлением. Находим п. 8.1.4. РЭ: - Для содержания кабельных линий под постоянным избыточным газовым давлением … применяются стационарные КСУ с нагревными осушительными камерами и КЭП…, а также более совершенные установки без КЭП, к которым относятся: …  Далее, следует список  установок, которые были сертифицированы к моменту выхода РЭ (КСУ-60Э, УКСУ, КСУ-БК и КСУ "Суховей").
Следовательно, дело не в составе газовой смеси, она осталась воздушной (с преобладанием азота), но в агрегатном состоянии этой смеси. Нам подчеркивают, что во внутри кабельном пространстве должен находится только газ, но не пар, т.е. в кабеле, у веществ, должна отсутствовать возможность находиться в равновесии
со своей конденсированной фазой (опять осушка!).
Отметим, еще один существенный момент, согласно п. 8.1.1. РЭ, система содержания … предохраняет сердечник кабеля от проникновения влаги при повреждении оболочки
Во всех остальных случаях технические специалисты, через комплекс оборудования и порядок его эксплуатации, должны обеспечивать необходимую защиту сердечника кабеля от влаги самостоятельно, в том числе путем исключения явных аварийных ситуаций (включая отказы КСУ), связанных с бесконтрольным поступлением влаги в кабельные линии (опять осушка!).

Берем РУКОВОДЯЩИЙ ДОКУМЕНТ ОТРАСЛИ РД 45.070-99 «Установки компрессорно-сигнальные для местных сетей связи. Общие технические требования» (далее РД). В первом разделе отмечаем, – "Настоящий РД распространяется на установки компрессорно-сигнальные для местных сетей связи (далее установки) и определяет общие технические параметры этих установок. Установки используются для содержания кабелей местных сетей связи под избыточным воздушным давлением. Применение этих
Температура, ОС 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
φНОРМ., % 3,2 2,8 2,5 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7
φИС, % 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
аИС, г/м3 1,4 1,6 1,8 2,0 2,3 2,6 2,9 3,3 3,7 4,1 4,5 5,0 5,6 6,2
рИВ, кг/см2 3,7 4,4 5,0 5,8 6,5 7,3 8,4 9,7 12 13 14 16 18 20
φ0.НЕД, % 33 29 26 22 20 17 15 14 12 11 10 9 8 7
φНЕД, % в ИВ 50…71 44…62 38…55 34…48 30…42 26…37 23…33 20…29 18…26 16…23 14…20 12…18 11…16 10…15

Температура, ОС 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
φНОРМ., % 3,2 2,8 2,5 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,1 1,0 0,9 0,8 0,7
φИС, % 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15
аИС, г/м3 1,4 1,6 1,8 2,0 2,3 2,6 2,9 3,3 3,7 4,1 4,5 5,0 5,6 6,2
рИВ, кг/см2 3,7 4,4 5,0 5,8 6,5 7,3 8,4 9,7 12 13 14 16 18 20
φ0.НЕД, % 33 29 26 22 20 17 15 14 12 11 10 9 8 7
φНЕД, % в ИВ 50…71 44…62 38…55 34…48 30…42 26…37 23…33 20…29 18…26 16…23 14…20 12…18 11…16 10…15

установок … предотвращает попадание влаги в сердечник кабеля и нарушение связи по кабельным линиям, содержащимся под давлением…".
Все четко и понятно, это как раз то, что мы искали.
Далее выделяем, - "Настоящий РД предназначен для использования: - при согласовании существующей и разрабатываемой технической документации, выпускаемой изготовителями установок; а также - при сертификации установок. Открываем раздел «Гарантии изготовителя» "…Предприятие-изготовитель гарантирует соответствие установки требованиям настоящего РД, а также стандартов и ТУ при соблюдении условий и правил хранения, транспортирования, монтажа и эксплуатации, установленных в настоящих РД, стандартах и ТУ. Гарантийный срок эксплуатации установок 12 месяцев со дня ввода в эксплуатацию…". (Обратите особое внимание, … соответствие РД и …установленных в РД, а не в какой-либо другой документации, это прямо указывает на необходимость применения его норм в процессе эксплуатации установки!!!)   
Представленный материал показывает, что в данной отрасли уже давно признан тот факт, что попадание влаги в сердечник кабеля способно привести к нарушениям связи по кабельным линиям. Ведущим специалистам и руководству отрасли далеко не безразлично, какие установки используются для содержания кабелей местных сетей связи под избыточным давлением, они возлагают на них вполне определенные функции, в том числе и по качеству осушки воздуха. От эффективности выполнения этих функций, напрямую зависит качество связи, поскольку, как известно, обязательной сертификации в любой отрасли, подлежит, лишь то оборудование, которое непосредственно влияет на безопасность и качество ее основных технологических процессов.  Очень важным является то обстоятельство, под избыточным давлением какой газовой смеси содержатся кабели, в представленных документах прямо указывается – под газовым давлением, т.е. давлением качественно осушенной (обратите внимание!) воздушной газовой смеси, содержащей преимущественно азот.
Все прочие установки, использующие какие-либо другие "специальные" газовые смеси, с произвольным качеством их осушки даже не рассматриваются, т.к. в настоящий момент, они не удовлетворяют требованиям РД и не могут быть разрешены к применению в данной отрасли.
Что действительно не важно для потребителя, так это, каким методом достигается в установке необходимое качество осушки. О регламентации метода осушки в РД ничего нет!
Тем самым отрасль связи, не выпуская каких-либо специальных "документов для производителей оборудования" и не навязывая изготовителям своего мнения  по частным вопросам, предельно ясно говорит всем о своих насущных интересах, и четко их отстаивает.
В результате, либо технические параметры предлагаемых отрасли установок удовлетворяют общим техническим требованиям ее РД (подчеркиваем общим, т.е. для всех без исключения) и установки пройдя сертификацию, получают право гордо называться КСУ, а предприятие-изготовитель гарантирует соответствие установки требованиям настоящего РД, по крайней мере, в период гарантийного срока эксплуатации. Либо установки автоматически не попадают в список оборудования разрешенного к применению на объектах связи. Как говорится: 1. Покупатель всегда прав! … 2. Если, покупатель не прав, смотри пункт 1!
ХРАНИТЕ ВАШИ ДЕНЕЖКИ…
Зачем же все-таки это специалистам линейно-кабельных сооружений? Возвращаемся к РД и видим, что он, определив общие технические параметры установок, возлагает ответственность за их соблюдение (см. раздел «Гарантии изготовителя»), как на изготовителя установки, так и на  организацию эксплуатирующую эту установку. (Еще раз обращаем особое внимание РД это рабочий документ и для эксплуатационных служб!!!)
При этом п. 8.2.4 РЭ установив основные задачи по обслуживанию установок, включает в их состав: ведение технической документации и отчетности, отражающих объемы выполненных работ и их качество, осуществление технического надзора за размещением, монтажом, подготовкой к работе и испытание установок в процессе строительства, а также приемку в эксплуатацию установок. И самое главное обеспечение их бесперебойной работы. Аналогичные задачи устанавливает и РУКОВОДСТВО.  
Как определить, в каком состоянии эксплуатируется конкретно ваша установка (исправном – неисправном, работоспособном – неработоспособном) кто в случае возникновения претензий, неисправности, отказа или аварии понесет все бремя материальной ответственности. При отсутствии количественного контроля общих технических параметров установок, ответ очевиден и предельно прост: - ответственность всегда будет нести конечный потребитель, т.е. эксплуатационная организация и всем остальным участникам рынка это, безусловно, выгодно!!!
Искоренить подобную практику может только введение однозначных количественных методов контроля и повышение уровня квалификации обслуживающего персонала.
Мы не предлагаем ввести "драконовские" меры военной приемки, хотя следовало бы. Мы только утверждаем, что потребитель, (между прочим, за свои кровно заработанные деньги) не только имеет право, но и обязан знать, какую установку он вводит в эксплуатацию и обеспечивает ли та технические параметры,  ранее заявленные изготовителем при сертификации. Кроме того, потребитель обязан знать, какой объем минимальных требований ему необходимо выполнить для сохранения гарантии изготовителя и гарантированного обеспечения нормируемых параметров. Более того, потребитель уже на начальной стадии эксплуатации установки должен четко знать какого качества воздух он подает в свои кабели, и отличать ее повреждение от отказа, а потерю работоспособности от неисправности, тем самым заранее предотвращать развитие аварийных ситуаций на кабельных линиях связи.
Если же после выполнения вами всех необходимых требований, установка исходно все же не обеспечивает нормируемых параметров, как вы сможете это установить, не имея средств количественного контроля. Как предъявить обоснованные претензии? Что с ней будет к концу гарантийного срока? Что с ней делать после окончания гарантийного срока, ведь срок службы установки (см. п. 4.6.4 РД) должен быть не менее 10 лет (о кабелях мы уже не говорим). И, наконец, кто за все это будет платить? На эти и многие другие вопросы, предварительно оценив степень их важности, каждый должен научиться отвечать самостоятельно, а не опираться на "добрые" советы услужливого продавца. Очевидно, только одно – "Спасение утопающих…"
…ИЩУТ ДАВНО, НО НЕ МОГУТ НАЙТИ…
Итак, где все же можно найти необходимые величины. Неужели придется доставать и просматривать техническую документацию всех производителей КСУ? Вовсе не обязательно, достаточно снова взять РД. Посмотрите, для чего он предназначен и вы поймете, что РД содержит всю необходимую информацию для количественной оценки термодинамических параметров и отклонение от нормативов в худшую сторону для изготовителя просто недопустимо.
Желающим, настоятельно советуем самостоятельно сопоставить технические данные, указанные в документации любой из ваших установок, с аналогичными данными РД.
Мы уже знаем (см. ВС №11, 2002г.), что для получения искомого результата нам необходима температура, давление и некий третий параметр, характеризующий влажность воздуха.
Согласно п. 4.1.10 РД, диапазон температур окружающей среды при эксплуатации установки должен составлять 10…35 О С, и прямая обязанность эксплуатационных служб обеспечить и контролировать выполнение указанного требования, поскольку, предъявлять претензии к работе установки, за пределами этого диапазона не имеет смысла. Но, в пределах указанного диапазона, согласно п. 4.1.1. РД: - "Установка должна обеспечивать: 1) осушку воздуха до абсолютной влажности 0,3 г/м 3…", обратите внимание, этот параметр настолько важен, что регламентируется сразу же, самым первым пунктом, а потом уже заданы все остальные параметры.
Для его однозначной оценки необходимо уточнить, для какого давления представлена данная величина. Если, давление не указано, то обычная практика предполагает, что оно является атмосферным, в противном случае всегда делается уточнение, например, при рабочем давлении изделия в магистрали… и т.п. Возвращаемся к п. 4.1.10 РД и определяем, атмосферное давление 84 … 106,7 кПа (630…800 мм.рт.ст.).
Мы получили искомый результат в виде количественной оценки параметров и теперь знаем конкретные характеристики качества воздуха, подаваемого в кабельные линии связи.
Любая установка, эксплуатируемая в диапазоне температур t = 10…35 О С; при атмосферном давлении, изменяющемся в пределах 84 … 106,7 кПа (630…800 мм.рт.ст.) должна обеспечивать осушку воздуха (обратите внимание!) до абсолютной влажности воздуха а = 0,3 г/м 3.
Всего три параметра и отдельные положения всего трех документов, но они дорогого стоят.  В настоящее время, этим параметрам должны удовлетворять, все без исключения установки, используемые для содержания кабелей местных сетей связи под избыточным воздушным (газовым) давлением. При этом величина а = 0,3 г/м 3 является именно той количественной характеристикой, которая объективно определяет способность установки выполнять возложенные на нее основные функции, т.е. служит однозначным критерием работоспособности любой установки, подающий воздух в кабельные линии. Выполнение же рассмотренных выше положений является прямой обязанностью всех работников местных сетей связи, занятых технической эксплуатацией линейно-кабельных сооружений.  Что поделать …Закон суров, но это Закон...
ВОСПОМИНАНИЯ О БУДУЩЕМ.
В заключении, необходимо упомянуть "Технические требования к КСУ для городских телефонных сетей", от 06.06.95г., взамен которых введен РД 45. 070-99. Утративший свою силу документ также регламентировал общие требования КСУ всех типов, а также их состав и устройство, включая, установки с нагревной и безнагревной регенерацией силикагеля, с газоразделительным аппаратом и с осушкой воздуха при помощи холодильного агрегата.  При этом в общих требованиях, неизменно указывалось (и опять в первом же пункте!!!) –  "… установка должна обеспечивать осушку воздуха до 0,3 г/м 3…" и далее "… предназначена для эксплуатации в диапазоне рабочих температур 10…35 О С ". Следовательно, в рассмотренном нами вопросе можно констатировать полную преемственность норм, закрепленных в официальных документах на протяжении многих лет.
В результате, мы не отмечаем (и не никогда не отмечали), какого-либо разногласия между, рассмотренными выше нормативными документами. Напротив, мы постоянно подчеркиваем, что все они, взаимно дополняя друг друга, образуют единую концепцию. Они обязательны для исполнения и предназначены для прямого использования всеми специалистами отрасли.
Мы  говорили (см. ВС №11, 2002г.) и говорим и о том, что прямые количественные характеристики качества воздуха, подаваемого в кабельные линии связи, (включая методы их однозначного контроля) должны быть обязательно отражены в эксплуатационном РУКОВОДСТВЕ. Эти нормированные характеристики настолько важны что, в настоящий момент времени, они не подлежат обсуждению, но требуют не опосредованного, а прямого выполнения в современных эксплуатационных условиях.

Основные "специфические" термины и выражения.

АЛГОРИТМ. Точное формальное предписание, однозначно определяющее содержание и последовательность операций, переводящую заданную совокупность исходных данных в искомый результат.
ВЛАГА. Химически несвязанная вода, находящаяся в жидком или парообразном состоянии в смеси с другими веществами или внутри каких-либо тел.
абсолютная ВЛАЖНОСТЬ воздуха. Влажность воздуха, выраженная в граммах водяного пара, содержащихся в кубическом метре влажного воздуха, т.е. в кубическом метре системы "сухой воздух – Н 2 О".
ВОЗДУХ. Газообразная смесь веществ (в том числе, переменного состава), из которых состоит земная атмосфера, содержит преимущественно азот. В рамках принятых нами допущений, сухой воздух рассматривается как бинарная газообразная смесь азота и кислорода, не связанных между собой химически.
ГАЗ. Одно из агрегатных состояний вещества.
ИНДИКАТОР. Устройство или вещество для установления факта существования входного сигнала и/или определения его значения без указания погрешности.
ОТКАЗ изделия. Событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния изделия.
ПАР. Разновидность газообразного состояния вещества; отличающаяся тем, что может находиться в равновесии с тем же веществом в конденсированном состоянии.
ПАРАМЕТРЫ. (т.е. "параметры состояния") Любые измеримые макроскопические характеристики состояния термодинамической системы, которые характеризуют существенные свойства объекта или явления. В реальных условиях эксплуатации, при отсутствии дополнительных факторов, определяющих физическое состояние фазы, такими параметрами следует считать - давление, температуру и влажность воздуха.
ПОВРЕЖДЕНИЕ изделия. Событие, заключающееся в нарушении исправного состояния изделия.
СОСТОЯНИЕ. (читай - термодинамическое состояние) Состояние термодинамической системы, определяемое значениями ее параметров. Не путать с агрегатным состоянием вещества и состоянием изделия.
агрегатное СОСТОЯНИЕ вещества. Одно из состояний вещества – твердое, жидкое и газообразное.
конденсированное СОСТОЯНИЕ . Общее название жидкого и твердого агрегатного состояния вещества.
"Состояние воздуха, подаваемого в кабельные линии". Состояние равновесной термодинамической системы "сухой воздух – Н 2 О" однозначно определенное количественными значениями ее параметров, контролируемыми на выходе из КСУ. Состояние воздуха не может иметь никаких особенностей, т.к. однозначно определено значениями параметров.
исправное СОСТОЯНИЕ изделия. Состояние изделия, при котором оно соответствует всем установленным требованиям.
неисправное СОСТОЯНИЕ изделия. (неисправность) Состояние изделия, при котором оно не соответствует хотя бы одному из установленных требований.
неработоспособное СОСТОЯНИЕ изделия. Состояние изделия, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует установленным требованиям.
работоспособное СОСТОЯНИЕ изделия. Состояние изделия, при котором значение всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует установленным требованиям.
ФАЗА. Совокупность тождественных по химическому составу, физическим и термодинамическим свойствам частей системы, ограниченных поверхностями раздела.

конденсированная ФАЗА. Общее название жидких и твердых фаз вещества.



Функциональные возможности индикатора влажности в эксплуатационных условиях кабельных линий связи.
В.А. Львов, заведующий лабораторией НИИ ЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана,
В.Ф. Никольский, начальник лаборатории УТЭТ ОАО «МГТС».
Индикатор влажности (далее ИВ) является неотъемлемой составной частью любого технологического оборудования, предназначенного для подачи осушенного воздуха в ка-бельные линии связи, содержащиеся под избыточным давлением. Уровень влажности воз-духа, проходящего через ИВ, контролируется по цвету, расположенного в нем, индикатор-ного силикагеля (далее ИС). ИС представляет собой стандартный силикагель типа ШСМ(Г), пропитанный солями кобальта, который меняет своей цвет в зависимости от влагоемкости в рабочих условиях. Влагоемкость ИС зависит от относительной влажности воздуха в рабо-чих условиях ИВ, что и делает возможным использование ИВ в качестве грубого гигроскопа.
В эксплуатационных условиях кабельных линий связи от функциональных возмож-ностей ИВ зависит очень многое. Мало просто записать в журнал наблюдений, цвет силика-геля индикатора  КСУ, необходимо иметь четкие представления о том, в каких условиях ра-ботает ИВ, что означает сохранение или изменение цвета ИС в этих условиях, каким обра-зом это повлияет на работу кабельных линий связи и т.п.
Контроль нормированной влажности воздуха и работоспособности КСУ.
РД 45.070-99, устанавливает для любых типов КСУ, следующие нормы для осушен-ного воздуха, подаваемого в кабельные линии связи: абсолютная влажность – не более 0,3 г/м3 при температуре 10…35ОС и давлении 84 … 106,7 кПа (630…800 мм.рт.ст.).
Поскольку представленное значение абсолютной влажности воздуха являются одно-значным критерием оценки работоспособного состояния КСУ [1], выразим его через отно-сительную влажность воздуха – φНОРМ., (%) в этих условиях.
Таблица 1.

Обратите особое внимание:  Изменение относительной влажности с изменением температуры воздуха происходит очень быстро – по экспоненциальному закону!!!
В табл. 1. также приведены средние уровни относительной  – φИС, (%) и абсолютной – аИС, (г/м3) влажности воздуха, при которых происходит начальное изменение цвета от-дельных частиц "стандартного" (чистого, правильно подготовленного и качественного) ИС.
Постоянство величины – φИС, объясняется следующим образом. Как известно, при постоянной относительной влажности, влагоемкость силикагеля приблизительно постоян-на, вне зависимости от температуры, при которой происходит процесс поглощения влаги, соответственно и средний уровень относительной влажности, при которой происходит начальное изменение цвета ИС, также можно считать величиной постоянной. Другими сло-вами, уровень относительной влажности воздуха, который может быть зафиксирован по из-менению цвета ИС, является  величиной постоянной и практически не зависит от темпера-туры.
Представленные значения согласуются с оценками работоспособности ИВ, имею-щимися в нормативной документации. Например, [2] устанавливает (см. п. 16.7. и 16.8.), что воздух, нагнетаемый в кабель через осушительное устройство, не должен содержать более 2,6 г/м3, (относительная влажность 15% при температуре 20ОС). При этом влажность возду-ха контролируется ИВ в течение всего времени нагнетания.
В процессе эксплуатации ИВ, из-за загрязненности воздуха, прежде всего углеводо-родами и следами масла, влагоемкость ИС непрерывно снижается. Поэтому приведенные выше оценки работоспособности ИВ следует признать весьма оптимистичными и пригод-ными только для начальной стадии применения ИС [3]. Тем не менее, работая в рамках ме-тода предельных оценок, мы будем в дальнейшем использовать данные табл. 1.
В табл. 1. представлены расчетные величины избыточного давления в ИВ – рИВ, (кг/см2), при котором он смог бы обеспечить контроль нормированной величины φНОРМ.. Из-быточное давление в ИВ любого типа КСУ, как правило, находится в пределах рИВ = 0,4…1,0 кг/см2, (но не более 2,0 кг/см2), поэтому, в эксплуатационных условиях ИВ не мо-жет служить средством объективного контроля работоспособности КСУ и нормированной влажности воздуха, подаваемого в кабельные линий связи!!!
На что же указывает изменение цвета ИС в индикаторе КСУ?
В любых типах КСУ применяется двухступенчатый метод осушки воздуха, включа-ющий в себя исходную конденсацию Н2О в процессе охлаждения сжатого воздуха и удале-ние конденсированной фазы Н2О (первая ступень), с последующей окончательной осушкой воздуха, тем или иным способом (вторая ступень). Основное количество влаги удаляется из воздуха на первой ступени осушки. Если воздух, сжатый в компрессоре КСУ до избыточно-го давления рК, (кг/см2), охладить в его ресивере до температуры окружающей среды, а за-тем полностью удалить образовавшийся конденсат Н2О, то независимо от температуры, на выходе в атмосферу (при атмосферном давлении) мы  получили бы воздух со следующими (см. табл. 2.) уровнями относительной влажности - φ0, (%).  
Таблица 2.
рК , кг/см2 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
φ0, %  33 25 20 17 14 13 11 10 9 8 8 7 7 6
φИВ, %  47…66 35…50 28…40 23…33 20…29 18…25 16….22 14…20 13…18 12…17 11…15 10…14 9…13 8…12
При этом в ИВ установки, мы имели бы воздух с уровнем влажности - φИВ, (%), (меньшие значения соответствуют рИВ = 0,4 кг/см2, а большие -  рИВ = 1,0 кг/см2).
В компрессоре КСУ воздух, как правило, сжимается до рК  - не более 9 кг/см2 и соот-ветствующие ему величины φИВ, в принципе, могут быть проконтролирована по изменению цвета ИС в КСУ (см. табл. 1 и 2). Следовательно, с помощью ИВ установки можно, по край-ней мере, определить момент наступления полного отказа второй ступени осушки КСУ и принять соответствующие меры для устранения последствий отказа.
Полученный вывод справедлив только для нормальных режимов работы компрессора и "стандартного" ИС. В противном случае (установка ИВ непосредственно на выходе в ат-мосферу, загрязненный ИС, повышенное давление в ресивере компрессора, и т.п.), с помо-щью ИВ можно будет определить только момент начала поступления капельной влаги!!!
На практике это означает следующее. Изменение цвета силикагеля в ИВ установки указывает на наличие полного отказа КСУ и создание условий для развития явной аварий-ной ситуации, зачастую, сопровождающейся поступлением капельной влаги в кабельные линии связи. Следовательно, с помощью ИВ установки мы можем зарегистрировать только уже случившийся полный отказ КСУ, который влечет за собой высокую вероятность воз-никновения внезапных, непрогнозируемых, эксплуатационных отказов кабельных линий связи.
Очевидно, что к эксплуатационному контролю качества осушки воздуха следует предъявлять более жесткие требования, которые бы полностью исключали возможность возникновения подобных отказов в работе кабельных линий связи.
        Особенности определения и контроля недопустимых уровней влажности воздуха.
Наибольшая вероятность возникновения внезапных, непрогнозируемых, эксплуата-ционных отказов наблюдается при условиях допускающих появление и длительное суще-ствование жидкой фазы Н2О во внутреннем пространстве кабельной линии.
При правильной подготовке кабельной линии к эксплуатации, для гидрофобных и плоских поверхностей раздела фаз, такие условия возникают либо при непосредственном поступлении капельной влаги из КСУ, либо при подаче осушенного воздуха с парциальным давлением Н2О превышающим давление в ее тройной точке (Ртр = 610,8 Па; tтр = 0,01ОС).  Используя последние величины, для избыточного давления в кабельной линии не бо-лее - 0,5 кг/см2, получаем (см. табл.1) значения недопустимых уровней относительной влажности воздуха – φ0.НЕД, (%) при атмосферном давлении (на выходе в атмосферу). Кроме того, в табл.1 представлены соответствующие значения φНЕД  для рабочих условий ИВ, где меньшие значения, соответствуют рИВ = 0,4 кг/см2, а большие -  рИВ = 1,0 кг/см2.
Полученные значения φ0.НЕД, примерно на порядок превышают соответствующие значения φНОРМ.. Однако, во всем диапазоне рабочих температур КСУ, даже такие высокие уровни влажности, могут быть проконтролированы с помощью ИВ только при наличии в ИВ избыточного давления - не менее 1,0 кг/см2. При избыточном давлении - рИВ = 0,4 кг/см2, они могут быть зафиксированы по изменению цвета ИС только при температурах меньше 30ОС. Если же избыточное давление в ИВ практически отсутствует, то диапазон рабочих температур снижается до 22ОС. Следовательно, функциональные возможности ИВ даже в отношении контроля недопустимых уровней влажности воздуха следует считать ограни-ченными.
Сопоставив данные табл. 1. и 2., мы приходим к еще одним парадоксальным, но весьма поучительным результатам. Для обеспечения "допустимых" значений влажности воздуха нет необходимости использовать в составе КСУ вторую ступень осушки. Достаточ-но, либо увеличить давление рК  до величины ~ 13 кг/см2, либо поддерживать нужную тем-пературу в рабочем помещении КСУ, например, для рК = 6 кг/см2 она должна быть не более 24ОС. Если, реализовать эти варианты на практике, то согласно представленным данным мембранные и адсорбционные блоки в составе КСУ просто не нужны. В чем же здесь ошиб-ка?
Приведенные выше оценки являются необходимыми, но не достаточными условиями отсутствия возникновения внезапных, непрогнозируемых отказов в эксплуатационных условиях кабельных линий связи и их необоснованное использование может привести не только к парадоксальным результатам, но и к  весьма серьезным последствиям.
Для предотвращения эксплуатационных отказов, образование и длительное суще-ствование жидкой фазы Н2О должно быть исключено на любых видах внутренних поверх-ностей кабельной линии связи. Данное требование определяется интенсивностью развития основных химических и физико-химических процессов (коррозия, старение и т.п.) и нераз-рывно связано с такими определяющими электрическими характеристиками линии связи, как сопротивление и прочность изоляции, сосредоточенная омическая асимметрия цепи и т.д.   
"Лишняя" теория.
Для однозначной характеристики состояния воздуха, помимо состава фазы, необхо-димо контролировать еще не менее трех количественных параметров его состояния [3].  Данное утверждение справедливо при отсутствии дополнительных факторов, определяю-щих физическое состояние фазы, например, для воздуха подаваемого в кабельные линии связи.
Поверхность раздела фаз внутри кабельной линии никогда не бывает плоской и пол-ностью гидрофобной. Поверхности внутренних элементов кабельной линии всегда имеют загрязнения, неровности, поры, дефекты, искривленные контактные поверхности, которые могут быть охарактеризованы некоторым определяющим линейным размером, например, радиусом кривизны – r.
При малых значениях определяющего размера – r, величина дисперсности системы: D = 1/r – оказывается очень высокой. В этом случае дисперсность D является самостоятель-ным термодинамическим параметром состояния системы, изменение которого вызывает со-ответствующие изменения других равновесных свойств системы.
В результате, применительно к осушенному воздуху, находящемуся в кабельной ли-нии связи правило фаз Гиббса может быть записано в виде:
С = К – Ф + 3    (1),
где С – число степеней свободы равновесной термодинамической системы, Ф – число фаз, которые могут находиться в равновесии между собой, К – число компонентов в системе, Н – число независимых параметров.
Для воздуха внутри кабельной линии связи К=2 и Ф=1 [3]. Тогда из уравнения (1) получаем: С = 2 – 1 + 3 = 4, т.е., для однозначной характеристики состояния воздуха, нахо-дящегося в кабельных линиях связи, помимо состава фазы, необходимо знать не менее че-тырех параметров состояния, выступающих в роли независимых переменных. При чем один из параметров должен определять дисперсность D рассматриваемой системы.
Если рассматривать прямые и обратные переходы вещества из газообразной в кон-денсированную фазу, то можно воспользоваться известным уравнением Кельвина (Томсо-на), которое часто называют уравнением капиллярной конденсации:
РП = РS · exp (± 2σ VM/(RTr))      (2)
где РП  и РS – парциальное давление насыщенного пара над искривленной и ровной (с бес-конечно большим радиусом кривизны) поверхностью соответственно (Па); σ – удельная по-верхностная энергия на границе раздела фаз (Дж/м2); VM – молярный объем конденсирован-ной фазы (м3/моль); R – универсальная газовая постоянная (Дж/(моль·К)); T – абсолютная температура (К); r – радиус кривизны (м).
Уравнение (2) справедливо в области r ≥ 2·10-9м, где σ практически не зависит от размера r. В области малых  r < 2·10-9м, величина σ начинает изменяться и уравнение (2) становится не строгим.  Для r < 1·10- 9м, уравнение (2) становится не применимым, посколь-ку здесь понятия фазы и поверхности раздела фаз практически теряют физический смысл.
Из уравнения (2) следует, что если жидкость смачивает пору (отрицательная кривиз-на), то фазовые переходы в поре будут происходить при меньшем давлении, чем над ровной поверхностью. И, наоборот, при положительной кривизне (например, для сферической кап-ли) давление насыщенного пара над искривленной поверхностью (над каплей) будет тем больше, чем больше кривизна (меньше радиус капли). Влияние дисперсности на давление насыщенного пара тем больше, чем больше удельная поверхностная энергия на границе раздела фаз и молярный объем конденсированной фазы, а также чем меньше температура.
Нелишние оценки предельно допустимых уровней влажности воздуха.
Проведем расчеты с использованием уравнения (2) для параметров тройной точки Н2О при r ≥ 1·10-9м.  Результаты расчета предельных значений относительной влажности воздуха – φ ПР. ТР. (%) при которых может происходить конденсация влаги в порах различно-го радиуса  r, (м),  представлены в табл. 3.  
Таблица 3.
Т, ОС  10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36
r, м
φ ПР. ТР.  φ0. доп.  11 9 8 7 6 5 5 4 4 3 3 3 2 2
1·10-9 30,1 % φИВ.доп.
15…21 13…19 11…16 10…15 9…13 8…11 7…10 6…9 5…8 5…7 4…6 4…6 3…5 3…4
2·10-9 54,9 % φ0. доп.  20 17 15 13 11 10 9 8 7 6 6 5 5 4
φИВ.доп.

27…39 24…34 21…30 18…26 16…23 14…20 13…18 11…16 10…14 9…13 8…11 7…10 6…9 5…8
5·10-9 78.7 % φ0. доп.  28 25 22 19 17 15 13 11 10 9 8 7 6 6
φИВ.доп.

39…56 34…49 30…43 26…38 23…33 20…29 18…26 16…23 14…20 13…18 11…16 10…14 9…13 8…12
1·10-8
88,7 % φ0. доп.  32 28 24 22 19 17 15 13 11 10 9 8 7 7
φИВ.доп.

44…63 39…55 34…48 30…43 26…38 23…33 20…29 18…26 16…23 14…20 13…18 11…16 10…15 9…13
Поскольку образование и длительное существование жидкой фазы Н2О в кабельных линиях связи должно быть полностью исключено, в порах с r ≥ 1·10-9м, величина предельно допустимого уровня влажности в тройной точке Н2О не должна превышать - 30%.  
В табл. 3. также представлены соответствующие расчетные значения уровней пре-дельно допустимой влажности воздуха при атмосферном давлении - φ0. доп. и в индикаторе КСУ - φИВ.доп. (меньшие значения соответствуют рИВ = 0,4 кг/см2, большие -  рИВ = 1,0 кг/см2). Полученные результаты показывают, что в данном случае функциональные воз-можности ИВ крайне ограничены. Так в составе КСУ, даже при рИВ = 1,0 кг/см2, он просто перестает выполнять необходимые функции уже при температурах более 16ОС (см. табл.3). Еще хуже обстоят дела, если контролировать с помощью ИВ воздух, выходящий из кабель-ной линии. Здесь речь может идти только о работе при температурах менее 10ОС и то при условии  рИВ = 0,4…0,5 кг/см2, когда же осуществляется  прямой выброс воздуха из ИВ в непосредственно атмосферу (рИВ = 0 кг/см2), величина требуемой температуры опускается ниже 5ОС.
Практические выводы.
1. В эксплуатационных условиях ИВ не может служить средством объективного кон-троля работоспособности КСУ и нормированной влажности воздуха, подаваемого в кабель-ные линий связи.
2. Уровень относительной влажности воздуха, который может быть зафиксирован по изменению цвета ИС, является  величиной постоянной и не зависит от температуры.
3. Изменение цвета силикагеля в ИВ установки указывает на наличие полного отказа КСУ и создание условий для развития явной аварийной ситуации, зачастую, сопровождаю-щейся поступлением капельной влаги в кабельные линии связи.
4. Синий цвет силикагеля в ИВ не может служить однозначным доказательством от-сутствия условий для возникновения внезапных, непрогнозируемых, эксплуатационных от-казов в кабельных линиях связи по вине конденсированной фазы Н2О.  
5. Применительно к контролю предельно допустимых уровней влажности воздуха, находящегося в кабельных линиях связи функциональные возможности ИВ крайне ограни-чены и сильно зависят от условий проведения контроля.
6. При снижении давления в ИВ эффективность его применения снижается и дости-гает своих минимальных значений при непосредственном сбросе воздуха из индикатора в атмосферу.
Основные "специфические" термины и выражения.
Парциальное ДАВЛЕНИЕ. Гидростатическое давление, которое имел бы компонент смеси, если бы один занимал объем, равный объему смеси при той же температуре; числен-но равно произведению давления газовой смеси на мольную долю данного компонента.
 Тройная ТОЧКА. Точка на диаграмме состояния, отвечающая равновесному сосуще-ствованию трех фаз данного вещества – твердой, жидкой и газообразной. Если, парциальное давление данного вещества в газовой смеси меньше давления в его тройной точке, фазовые переходы ЖИДКОСТЬ ↔ ГАЗ на плоской поверхности отсутствуют при любых температу-рах газовой смеси.
Литература.
1. Львов В.А. Никольский В.Ф. Количественная оценка параметров воздуха, подава-емого в кабельные линии связи // Вестник связи. – 2003. – №4. – С. 126-131.
2. РУКОВОДСТВО ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ линейных сооружений местных сетей связи. – М.: Минсвязи России – АООТ "ССКТБ – ТОМАС", 1995. – 286с.
3. Львов В.А. Никольский В.Ф. Особенности контроля параметров воздуха, подава-емого в кабельные линии связи // Вестник связи. – 2002. – №11. – С. 98-101.



Практическая климатология кабельных линий электросвязи.
В.А. Львов, заведующий лабораторией НИИ ЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана,
В.Ф. Никольский, начальник лаборатории УТЭТ ОАО «МГТС».
Электрооборудование и другие электротехнические изделия считают климатостойкими, если они способны выдержать без нарушения своих нормальных эксплуатационных характе-ристик климат той местности, для работы в которой, они предназначены. Применительно к электросвязи, термин «климатическая защита» охватывает широкий комплекс мер, обеспечи-вающих надежную работу изделий, в том или ином климатическом районе, в пределах уста-новленных для них сроков службы и сохраняемости, в том числе и широко распространенную систему содержания кабельных линий электросвязи под избыточным воздушным давлением.    
Для территории России (по ГОСТ 16350-80) характерными являются макроклиматиче-ские районы (пояса) с умеренным (У), умеренно-холодным морским (М) и холодным (ХЛ) климатом, включая пояс с очень холодным климатом. В качестве основных климатических факторов внешней среды, влияющих на работу кабельных линий электросвязи, мы будем рас-сматривать – температуру воздуха, температуру почвы, влажность воздуха и загрязнение ат-мосферы. Все прочие факторы, дающие более полное представление о характере местности, в которой работает кабельная линия электросвязи, будут использоваться, как дополнительные.  
ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА.
Температура воздуха носит ярко выраженную годовую и суточную периодичность, при чем, для местностей с высокой континентальностью, где смягчающее морское влияние отсут-ствует, характерны более сильные холода и более резкое изменение среднемесячной и сред-несуточной температуры. С увеличением высоты местности над уровнем моря температура воздуха понижается, например, летом в европейской части России это понижение составляет 0,3…0,4 ОС на каждые 100 м. В практических расчетах обычно используют средние значения годовой, месячной и суточной температуры атмосферного воздуха.
Закон распределения годовых температур достаточно устойчив, как для различных лет, так и для различных географических пунктов. Форма распределения и энтропийное значение отклонений от центра сохраняется практически постоянным для любых лет и географических пунктов ( k = 1,95, Δэ = 20 ОС ± (1÷2) ОС), среднее же значение зависит от географического пункта ( в Оймяконе –16,6 ОС, Архангельске +0,8 ОС, Москве + 4,8 ОС, Астрахани + 9,4 ОС).
При оценке климатостойкости кабельных линий связи, среднегодовая температура воз-духа используется сравнительно редко, поскольку она дает лишь общее представление о тер-мическом режиме данного района. Более часто используются средние температуры наиболее холодного и наиболее теплого месяцев, которые позволяют судить о характере наиболее хо-лодного и наиболее жаркого периодов года. Типичные графики годового хода среднемесяч-ной температуры для различных географических пунктов представлены на рис.1.
Рис 1. Годовой ход среднемесячных температур воздуха и почвы (на глубине 0,8 м) в различных географических пунктах.
Средняя температура воздуха за месяц, вычисленная за длительный период наблюдений, сильно сглажена и не всегда пригодна для выполнения предельных оценок климатостойкости кабельных линий связи. При их выполнении более обоснованным является использование среднестатистических температур наиболее теплой и наиболее холодной пятидневок, а в от-дельных случаях даже суток (табл. 1).
Таблица 1. Вероятность появления средней температуры (ОС), за наиболее холодные перио-ды, в различных макроклиматических поясах России (по данным СНиП II-А.6-72).

Макроклиматический пояс по ГОСТ 16350-80 в течение 1 суток в течение 5 суток
-60 и ниже -55 и ниже -46 и ниже -40 и ниже -39 и выше -51 и ниже -46 и ниже -35 и ниже -31 и ниже -30 и выше
Очень холодный Iа 0,155 0,524 1 1 0 0,620 1 1 1 0
Холодный Iб 0 0,007 0,667 0,961 0,039 0,026 0,261 0,987 1 0
Умеренный IIа (север европейской части) 0 0 0,030 0,556 0,444 0 0,006 0,615 0,911 0,089
Умеренный IIа
(средняя полоса) 0 0 0 0,015 0,985 0 0 0,069 0,362 0,638
На территории России количество пунктов, где средняя температура воздуха (из абсо-лютных минимумов) ниже -60 ОС сравнительно не велико, в основном, они расположены на территории Якутии, Красноярского и Хабаровского краев, Иркутской, Магаданской и Тю-менской областей и входят в пояс с очень холодным климатом. К этому поясу обычно относят те пункты, в которых абсолютный минимум температуры воздуха составляет -60 ОС и ниже, а средняя температура января, как правило, не превышает -33…-35 ОС. Пункты со средней тем-пературой января -17…-33 ОС, обычно, относят к макроклиматическому району с холодным климатом (ХЛ), который занимает значительную территорию севера азиатской части России.
Экстремальные значения температур воздуха (табл. 2), повторяются не чаще 1-2 раз за 50-80 лет с продолжительностью не более 2-4 часов, поэтому даже в практике предельных оценок, они применяются крайне редко и только в специальных случаях.
       Таблица 2. Вероятность появления экстремальной температуры (ОС) (по данным СНиП II-А.6-72).

Макроклиматический пояс по ГОСТ 16350-80 Абсолютный минимум Абсолютный максимум
-60 и ниже -55 и ниже -50 и ниже -40 и ниже -35 и ниже выше -35 35 и ниже  39 и ниже  45 и ниже  выше 45
Очень холодный Iа 0,997 1 1 1 1 0 0,393 1 1 0
Холодный Iб 0 0,318 0,670 0,973 0,980 0,020 0,451 0,898 1 0
Умеренный IIа  0 0,035 0,200 0,790 0,917 0,083 0,249 0,757 1 0
Умеренный IIб (юг) 0 0 0 0,056 0,351 0,649 0,117 0,385 0,967 0,033
ТЕМПЕРАТУРА ПОЧВЫ.
Температура на поверхности почвы, также как температура воздуха, обладает ярко вы-раженной суточной и годовой периодичностью. Тепло проникает в почву за счет теплопро-водности. Задача о распространении температурных волн в почве стала одним из первых практических приложений теории теплопроводности к изучению явлений природы.
Согласно этой теории [1], если температура поверхности длительное время меняется периодически, то в почве также устанавливаются колебания температуры с тем же периодом. Причем амплитуда колебаний экспоненциально убывает с глубиной. Температурные колеба-ния в почве происходят со сдвигом фазы и время их запаздывания пропорционально глубине. Глубина проникновения тепла в почву зависит от периода колебаний температуры на поверх-ности, а глубины х1 и х2 на которых происходит одинаковое относительное изменение темпе-ратуры, связаны с периодами Т1 и Т2 соотношением х2 = х1.
       Рассмотрим, результаты наблюдений годовых температурных колебаний в Приамурье [1].
Глубина, м 0 1 2 3 4
Амплитуда, ОС 19,5 11,5 6,8 4,2 2,5
Они, показывают, что амплитуда годовых колебаний температуры на глубине 4 метров уменьшается до 13,3% от своего первоначального значения на поверхности, коэффициент температуропроводности почвы равен 4∙10–3 см2/сек, а время запаздывания максимальной температуры на глубине 4 метров достигает 4 месяцев.
Наблюдения скорости распространения тепловых волн вблизи земной поверхности поз-волили определить, что скорость их распространения с периодом в одни сутки составляет – Vсут  ≈ 1 м/сут, а с годовым периодом – Vгод ≈ 0,046 м/сут, при отношении этих скоростей ≈ 22 (по теории ≈ 19). Для суточных и годовых колебаний было установлено, что они практически не влияют на температуру почвы уже на глубине около 1 м и 20 м соответственно (теоретиче-ски х2 = х1 = 19,1х1). Отсутствие полного совпадения с экспериментальными данными объясняется наличием дополнительных факторов (неоднородность почвы, наличие влаги и т.д.), которые данная теория  не учитывает.
Рассмотрим температуру почвы на глубине 0,8 м, принятой в качестве расчетной при прокладке силовых электрических кабелей. При этом следует отметить, что среднегодовая температура почвы на глубине 0,8 м, отличается от температуры на глубине 0,2 м, как прави-ло, не более чем на +(5…10)%. Годовой ход температуры почвы на глубине 0,8 м в умеренном климате показан на рис 1. Для сравнения там же представлено изменение температуры возду-ха в кабельном колодце, расположенном в европейской части России [2].  
Для определения температуры почвы в том или ином макроклиматическом поясе можно воспользоваться данными табл. 3, которые позволяют давать правильные оценки в пределах погрешности практических расчетов (не более чем на +20%).  
Таблица 3. Усредненная температура почвы на глубине 0,8 м (по данным климатического справочника СССР).
Макроклиматический пояс Среднегодовая температура, ОС Амплитуда, ОС
Очень холодный -8 12,5
Холодный -4 12,5
Умеренный (север европейской части) 4 8
Умеренный (средняя полоса европейской ча-сти) 7 10
Умеренный (юг европейской части) 11,5 11,5
Между температурой воздуха ТВ и температурой почвы Т, а также между температура-ми почвы на малых глубинах, существует практически линейная зависимость. Это обстоя-тельство позволяет для вычисления температур почвы на глубине 0,8 м – Т0,8 использовать следующие линейные уравнения [3]:
Средняя температура наиболее теплого месяца (ОС):                                Т΄0,8 = 0,98ТВ – 2,28;
Средняя температура наиболее холодного месяца, (ОС):           Т΄΄0,8 = 0,93ТВ + 0,16hc + 4,37;
Среднегодовая температура при высоте снежного покрова 60 см, (ОС),     Т0,8 = 0,93ТВ + 4,1;
где hc¬ – высота снежного покрова, см, ТВ – среднемесячная или среднегодовая температура воздуха, ОС.
Уравнения позволяют производить оценки с такой же точностью как при пользовании данных табл. 3. При этом среднегодовая температура при высоте снежного покрова более или менее 60 см будет отличаться от расчетной величины на ± (5…7) % соответственно.
ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА.
Увлажненность воздуха, почвы и климата зависит не только от структуры почвы, коли-чества осадков и условий испаряемости влаги, но также от атмосферного давления и темпе-ратуры воздуха, определяющих количество водяного пара, которое он может воспринять. При этом суточный и годовой ход влажности воздуха обратно пропорционален суточному и годо-вому ходу температуры. В результате, наибольшая абсолютная влажность воздуха наблюда-ется при некоторой средней температуре в сочетании с пасмурной или дождливой погодой.
На территории России наибольшей относительной влажностью характеризуется холод-ная часть года, а годовые колебания относительной влажности не превышают 20…26%. Кро-ме того, необходимо учитывать, что относительная влажность воздуха наиболее высока в ночные и утренние часы, в дневные часы она заметно снижается. Так, в утренние часы самого теплого месяца средняя относительная влажность воздуха, как правило, составляет 63…92%, а в дневные часы она снижается до 41…86%. При этом длительное сочетание влажности 80 % и более с температурой равной или выше 20ОС в атмосферном воздухе практически не наблюдается.
При отсутствии прямого поступления капельной влаги, влажностной режим в подзем-ной кабельной канализации связи оказывается более благоприятным, чем снаружи, особенно в холодное время года (табл. 4.), когда температура воздуха в кабельной канализации связи будет существенно выше температуры атмосферного воздуха (рис.1). Это объясняется не только низкой абсолютной влажностью атмосферного воздуха при отрицательных темпера-турах, но и снижением его относительной влажности при поступлении в более теплые за-мкнутые объемы.  
Таблица 4. Относительная влажность воздуха (%), поступающего в подземную ка-бельную канализацию связи, при относительной влажности атмосферного воздуха – 90%.
Температура атмосферного воздуха, ОС. -50 -40 -30 -20 -10 0
При повышение температуры воздуха на 5ОС. 50 50 53 56 58 63
При повышение  температуры воздуха на 10ОС. 28 30 32 37 38 45
ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ.
В зависимости от содержания коррозионно-активных веществ атмосфера делится на че-тыре типа (по ГОСТ 15150-69): I тип - условно-чистая, содержащая SO2 (не более 0,025 мг/м3) и хлориды (менее 0,3 мг/м2·сут); II - промышленная (SO2 - 0,025…0,31 мг/м3, хлориды - менее 0,3 мг/м2·сут); III - морская (SO2 - не более 0,025 мг/м3, хлориды – 30…300 мг/м2·сут) и IV тип - приморско-промышленная (SO2 - 0,025…0,31 мг/м3, хлориды – 0,3…30 мг/м2·сут).
Основным источником поступления солей в атмосферу является мировой океан. Неко-торое количество солей попадает в атмосферу с пылью из пустынь и полупустынь. Поскольку воздушные потоки способны переносить соли на расстояния до 4000 км, становится очевид-ным, что в любом макроклиматическом районе нашей страны содержатся агрессивные соли.  
Основным источником загрязнения атмосферы другими коррозионно-активными веще-ствами являются предприятия большинства отраслей промышленности, энергетики и транс-порта. Наибольшее количество оксидов серы выбрасывается в атмосферу при сжигании топ-лива в топках, в процессе очистки нефтепродуктов, при производстве металлов, и в некото-рых видах химического производства.  
ВЛИЯНИЕ КЛИМАТА НА КАБЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ.
Требования к климатостойкости кабелей электросвязи сформулированы уже достаточно давно (ГОСТ 20802-75, ГОСТ 22498-88 и т.п.). Однако не все они могут быть однозначно рас-пространены на кабельные линии. Дело в том, что климатические факторы внешней среды, как правило, оказывают на электрооборудование комплексное воздействие. При этом в ка-бельных линиях электросвязи, оно определяет интенсивность протекания тех или иных про-цессов (коррозия, старение и т.п.) не только снаружи, но и внутри оболочки кабельной линии, а последние, в свою очередь, непосредственно влияют на их эксплуатационные характери-стики.
В общем случае различают сухую, влажную и мокрую атмосферную коррозию металла [3]. Поскольку основным металлом, кабельной линии электросвязи, является медь, рассмот-рим более детально особенности ее коррозии. Процесс коррозии меди может носить как хи-мический, так и электрохимический характер, его механизм и интенсивность зависят от влажности и загрязненности окружающей среды. Медь в атмосферных условиях образует тонкую устойчивую поверхностную пленку, которая препятствует дальнейшему протеканию коррозии. В начальный период атмосферной коррозии образуются оксиды и сульфиды меди, имеющие коричневатую окраску, которые способны к уплотнению с образованием темной (черной) пленки. Через несколько лет образуется зеленоватый налет, известный под названи-ем – патина. Этот налет представляет собой основной сульфат меди или (в морской атмосфе-ре) основной хлорид меди. Поскольку оба эти соединения исключительно устойчивы к даль-нейшим атмосферным воздействиям, медь обычно применяется без специальных средств за-щиты вне зависимости от характера окружающей среды. Исключение составляют лишь слу-чаи, когда медь используется для коммутационных соединений и операций, где защитные ме-роприятия оказываются крайне необходимыми.
Сухая атмосферная коррозия меди, как правило, носит чисто химический характер и протекает в таких условиях, при которых на ее поверхности  не может образоваться влага. Для кабельных линий электросвязи этот вид коррозии является допустимым, т.к. единствен-ным его следствием является потускнение поверхности металла. Начальная скорость этого процесса (после снятия окисной защитной пленки), как правило, составляет не более 10 мкм/год, а величина конечной окисной защитной пленки, не превышает 10…40 нм, независи-мо от характера окружающей среды.
Влажная атмосферная коррозия меди, протекает при влажности воздуха ниже 100%. По мере увеличения влажности воздуха и достижения некоторого критического значения проис-ходит переход от чисто химического механизма коррозии к электрохимическому, развиваю-щемуся более интенсивно. Критическое значение относительной влажности зависит от структуры и загрязненности поверхности, а также типа атмосферы. На поверхности меди, вследствие капиллярной, адсорбционной или химической конденсации влаги, образуется не-видимый слой электролита, который обеспечивает практически свободный доступ кислорода к ее поверхности. В подобных условиях, при неправильном выборе контактирующих матери-алов и нерациональной конструкции их сочленений, в довершении ко всему, как правило, начинает развиваться и процесс контактной коррозии, скорость которого может достигать еще более значительных величин, особенно атмосферах типов II и IV.
Для гладкой, незагрязненной поверхности меди, после ее небольшой предварительной коррозии в условно-чистой атмосфере, критическое значение влажности воздуха составляет [3] – 87 %, в промышленной – 80 %, в морской – 78 %, в приморско-промышленной – 60 –70 %, а в атмосфере районов химических предприятий оно снижается до – 30 – 40 %.
Представленные данные полностью согласуются с оценкой предельно допустимого уровня влажности в кабельных линиях связи, представленной в работе [4] – 30 % (при 0 ОС). Кроме того, они не противоречат классификации, используемой в электротехнической кли-матологии (см., например, ПУЭ), где принято считать воздух с относительной влажностью до 60% - нормальным, до 75% - влажным, а свыше 75% - сырым и особо сырым.
Мокрая атмосферная коррозия меди, протекает в воздухе с относительной влажностью, близкой к 100% или при непосредственном поступлении капельной влаги на поверхность ме-талла.  Для кабельных линий электросвязи этот вид коррозии является не допустимым.
Процесс коррозии меди является необратимым, а периодическая конденсация влаги с последующим ее испарением вызывает особо сильную коррозию. В результате можно счи-тать, что для неотрицательных температур, при отсутствии дополнительных мер защиты кон-тактных соединений, относительная влажность воздуха внутри оболочки кабельной линии связи, должна быть менее – 30%, т.е. не более 5% при температуре 20 ОС и атмосферном дав-лении.
Многочисленные экспериментальные работы показали [3], что время износа изоляции ускоряется вдвое при повышении ее температуры на каждые 8 – 10 ОС, что согласуется с за-коном Аррениуса, установившим зависимость скорости химической реакции от температуры. Под износом изоляции обычно понимается ее высыхание, потеря эластичности и постепен-ный переход в состояние хрупкости и малой механической прочности (процесс старения).
При отсутствии механических воздействий, изоляция, как правило, выходит из строя вследствие постепенного разрушения, а не внезапного пробоя. При нормальной эксплуата-ции, электрическое сопротивление и прочность изоляции в начале процесса старения возрас-тают из-за удаления влаги. Затем они начинают понижаться, но не падают ниже первона-чальных значений до тех пор, пока изоляция не потеряет практически всю свою механиче-скую прочность. В результате, становится очевидным, что срок службы изоляции, зависит не только от применяемых материалов, но и от наличия надежных средств защиты кабельной линии связи от механических и термических воздействий. При чем, если кабельные линии электросвязи не подвергаются сильным механическим и термическим воздействиям, то их успешная работа может продолжаться десятилетиями, а в отдельных случаях сто лет и более.
Загрязнения атмосферы в сочетании с повышенной влажностью отрицательно сказыва-ются на качестве и сроках службы изоляции. Токопроводящая пыль, особенно высокодис-персная, которая способна проникать в поры практически любого размера (например, гра-фит), резко ухудшает качество изоляции. Непроводящая пыль,  сама обычно не ухудшает ка-чество изоляции, однако, будучи гигроскопичной, она способствует ее увлажнению, и повы-шает возможность возникновения токов утечки.
При длительном сочетании высокой температуры (более 20…30 ОС) и высокой влажно-сти (более 80 %), частицы атмосферной влаги близкие к молекулярному размеру, могут про-никать в пространства и материалы, считающиеся в обычных условиях непроницаемыми для влаги и воздуха, чем резко понижают их изоляционные свойства. При этом сорбционная спо-собность материалов становится большей, чем она была бы даже при их полном погружении в воду [3]. Такие ситуации наиболее характерны для городских условий, особенно, при работе кабельных линий электросвязи в непосредственной близости от теплотрасс [5]. В этих усло-виях, для сохранения работоспособного состояния кабельной линии электросвязи, требуется проведение дополнительных мероприятий, которые зачастую не предусмотрены действую-щей нормативной документацией. В сельских условиях аналогичные ситуации наблюдаются сравнительно редко, преимущественно в южных приморских районах. Необходимо отметить, что при длительном (более 2-х суток) существовании явных аварийных условий (температура более 35ОС и влажность более 98%), процессы переноса Н2О начинают оказывать настолько сильное воздействие, что в большинстве случаев, система содержания кабельных линий элек-тросвязи под избыточным воздушным давлением, уже не в состоянии выполнять возложен-ные на нее функции климатической защиты, независимо от материала оболочки кабельной линии.
Представленные материалы показывают, что практически в любом макроклиматиче-ском районе страны, система содержания кабельных линий электросвязи под избыточным воздушным давлением, способна обеспечить их необходимую климатическую защиту, в пре-делах установленных для них сроков службы. Следует особо подчеркнуть, что этот вывод справедлив только при условии ее грамотной организации и эксплуатации с безусловным со-блюдением всех требований нормативной документации, а также при периодическом прове-дении дополнительных мероприятий, направленных на устранения негативного воздействия процессов переноса Н2О.
Литература
1. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. – М.: Наука, 1977. – 736 с.
2. Строительство кабельных сооружений связи: Справочник/ Д.А. Барон и др. М.: Радио и связь 1988. – 768 с.
3. Карвовский Г. А. Электрооборудование и окружающая среда: Выбор и защита. – М.: Энерго-атомиздат, 1984. – 232 с.
4. Львов В.А. Никольский В.Ф. Функциональные возможности индикатора влажности// Вестник связи. – 2003. – №11. – С. 62-67.
5. It’s raining in our cables. By Jack Price. Outside Plant /June, 1998, р. 44 – 47.   

Журнал «ВЕСТНИК СВЯЗИ» №11 2002 г.  
Особенности контроля параметров воздуха, подаваемого в кабельные линии.
В.А. Львов, заведующий лабораторией НИИ ЭМ МГТУ им. Н.Э.Баумана,
В.Ф. Никольский, начальник лаборатории УТЭТ ОАО «МГТС».
Несмотря на широкое внедрение оптических кабелей и кабелей с гидрофобным запол-нением, содержание кабельных линий под избыточным воздушным давлением остается одним из основных методов обеспечения их бесперебойной работы. Казалось бы, наличие широкого круга нормативных документов, огромный опыт эксплуатации и многочисленные публикации должны окончательно закрыть все вопросы практического применения указанного метода. Од-нако в действительности все оказывается значительно сложнее.
Специалисты линейно-кабельных сооружений, как правило, имеют базовое образование в области связи, электромеханики и т.п. Достаточно хорошо ориентируясь в родственных обла-стях, они по тем или иным причинам не стремятся осваивать все тонкости "сопутствующих" областей знаний, к которым относятся вопросы термодинамики, осушки воздуха и т.п. Здесь в лучшем случае речь может идти только об использовании соответствующих положений раз-личного рода Руководств и Инструкций, зачастую не отвечающих современным требованиям.
В результате, не имея четких представлений о теоретических основах указанных вопро-сов, практически все сталкиваются с одними и теми же проблемами, попадают в одни и те же ситуации (если не сказать ловушки), спотыкаются на одних и тех же местах, задаются одними и теми же вопросами. Указанные обстоятельства и послужили причиной появления цикла пуб-ликаций, который открывается данной работой, а также обусловили их специфику.
"Лишняя" теория.
Воздух кабельных линий образует неравномерную, многокомпонентную, неравновес-ную термодинамическую систему, переменного состава, как правило, открытого типа, имею-щую очень большое число степеней свободы. Данная система может быть не только гомоген-ной, но и гетерогенной. В свою очередь, последняя система может образовать дисперсную си-стему, в том числе и коллоидного типа. Полное описание поведения такой системы и контроль всех ее параметров в эксплуатационных условиях является очень сложной и трудоемкой зада-чей. Поэтому необходимо ввести обоснованные допущения, которые позволили бы упростить рассматриваемую систему и сохранить все те ее особенности, которые способны оказывать определяющее воздействие на функционирование кабельных линий.
Перечислим исходные упрощающие допущения, применяемые на практике.
1. Интенсивность процессов в воздухе кабельной линии настолько низка, что они с не-обходимой точностью могут быть описаны методами равновесной термодинамики. Данное до-пущение позволяет нам ограничиться рассмотрением только равновесных систем.
   2. Поведение рассматриваемой равновесной системы однозначно определяется с помо-щью уравнения состояния и законов идеального газа. Для реальных условий эксплуатации, по-добное допущение практически не снижает точности проводимых инженерных расчетов.
Из курса физики известно (правило фаз Гиббса), что число степеней свободы равновес-ной термодинамической системы определяется уравнением:
  С = К + Н – Ф,       (1)
где Ф – число фаз, которые могут находиться в равновесии между собой, К – число компонен-тов в системе, Н – число независимых параметров. При отсутствии дополнительных факторов, определяющих физическое состояние фазы, т.е. для воздуха подаваемого в кабельные линии, с учетом принятых ранее допущений, уравнение (1) принимает вид:
    С = К – Ф + 2.       (2)
В стандартный состав сухого воздуха входит более 10 компонентов. В общем случае со-гласно (2) нам необходимо одновременно контролировать более 11 независимых параметров. Рассматриваемая система все еще остается сложной, и введение дополнительных допущений оказывается просто необходимым. Рассмотрим эти допущения.
1. В термодинамических расчетах сухой воздух может быть рассмотрен в качестве би-нарной системы «N2 - О2» заданного постоянного состава. Тем самым мы вводим предположе-ния, что изменение содержания таких компонентов сухого воздуха, как СО2, Аr, Не, Н2 и т.п. не способно вызвать изменение его термодинамических свойств. Данное допущение позволяет рассматривать сухой воздух в качестве некоторого однокомпонентного газа, обладающего свойствами бинарной системы «N2 - О2». Для установок с мембранной осушкой воздуха оно применимо только в случае их стабильной работы.
2. Основным компонентом атмосферного воздуха, подаваемого в кабельные линии, который способен оказывать определяющее воздействие на качество связи является Н2О. Это вовсе не означает, что прочие химические вещества следует исключать из рассмотрения. Их влияние должно, безусловно, учитываться, особенно в условиях промышленных центров, но в рамках более глубокого анализа, выходящего за рамки настоящей работы.
Сделанные допущения позволяют рассматривать сложную систему «влажный воздух» в виде относительно простой бинарной системы «сухой воздух – Н2О». Для бинарной системы (К=2), находящейся в газообразном состоянии (Ф=1) из уравнения (2) получаем: С = 2 -1+2 = 3. Другими словами, для однозначной характеристики состояния воздуха, подаваемого в кабель-ные линии, помимо состава фазы, необходимо контролировать еще не менее трех параметров состояния, выступающих в роли независимых переменных.
Правило фаз Гиббса позволяет найти только число параметров, но не определяет самих параметров. Единственное накладываемое ограничение, – выбранные параметры должны быть действительно определяющими и независимыми. Теоретически подобный выбор достаточно произволен. Однако, на практике, он должен осуществляться наиболее рационально, с тем, чтобы выбранные параметры не только имели известную функциональную взаимосвязь, но и регистрировались простыми техническими средствами.
Нелишняя практика.
Для воздуха, подаваемого в кабельные линии, определяющими параметрами следует считать давление, температуру и некий третий параметр, характеризующий влажность воздуха. Если использование первых двух параметров, как правило, является очевидным, то измерение и оценка последнего параметра вызывает некоторые затруднения. Указанное обстоятельство свя-зано не только с разной градуировкой приборов измеряющих влажность, но и с отсутствием в основных руководящих эксплуатационных документах прямых количественных оценок влаж-ности воздуха и методов их однозначного контроля.
В нормативных документах, регламентирующих ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ КСУ, отмечается, что установка должна обеспечивать осушку воздуха до уровня абсолютной влаж-ности - 0,3 г/м3, что при атмосферном давлении соответствует относительной влажности ~ 1,8% при t =20OC. Эти документы и нормативы хорошо знакомы производителям КСУ, специа-листам органов надзора и центров сертификации. Однако во многих эксплуатационных органи-зациях они не применяются. Дело в том, что до сих пор продолжает действовать «РУКОВОД-СТВО ПО СОДЕРЖАНИЮ кабельных линий городских телефонных сетей под избыточным воздушным давлением» (М., Радио и связь, 1982г.), в котором нет конкретных норм, определя-ющих количественные характеристики влажности воздуха, а, следовательно, и методов их кон-троля. В частности, согласно этому Руководству, контроль влажности воздуха в КСУ осу-ществляется косвенным методом - по  цвету индикаторного силикагеля.
Известно, что в обычных условиях, даже при влажности 3…5% (примерно вдвое больше нормированной величины) индикаторный силикагель не способен изменять исходную окраску. Он неизменно остается синим. Градация изменения цветности силикагеля составляет по влаж-ности не менее 20%, (более чем на порядок больше нормированной величины), при этом по-грешность восприятия цветовой градации составляет примерно ± 10%. Подобный индикатор не может служить объективным средствам контроля эффективности работы КСУ и качества осу-шенного воздуха подаваемого в кабельные линии. В лучшем случае, изменение цвета силика-геля может констатировать только наличие явной аварии, зачастую, сопровождающейся по-ступлением капельной влаги в кабельные линии.
Рассмотренное выше положение вещей сформировалось уже давно, но не по причине непонимания необходимости соблюдения норм, а из-за отсутствия соответствующего оборудо-вания для количественного контроля влажности воздуха. Достаточно обратится к такому из-вестному изданию, как «Строительство кабельных сооружений связи» (Справочник М.: Радио и связь 1988), где указано: «… Воздух, нагнетаемый в кабель, не должен содержать более 0,3 г влаги на 1 м3 (относительная влажность 2% при t =18OC)…» и не представлено ни одного сред-ства количественного контроля влажности.
Если, раньше наличие подобной ситуации еще можно было как-то оправдать, то в настоящее время она становится недопустимой и требует своего немедленного разрешения пу-тем введения в руководящие эксплуатационные документы норм, непосредственно определя-ющих количественные характеристики влажности воздуха и методы их контроля.  
В настоящее время существуют уже достаточно много приборов, позволяющих объек-тивно контролировать качество воздуха, подаваемого в кабельные линии. Например, измерите-ли влажности и температуры типа ИВТМ и ИВГ, которые выпускаются серийно и зарегистри-рованы в Государственном реестре средств измерений. Следует особо подчеркнуть, что про-блема контроля качества осушенного воздуха не сводится только к приобретению нужного прибора и обучению работы с ним. Она требует правильной интерпретации полученных ре-зультатов и их рационального использования. Рассмотрим вполне реальную практическую за-дачу. Имеется возможность замены только одной из действующих КСУ. Необходимо опреде-лить, какая из КСУ имеет худшие показатели качества воздуха и требует первоочередной за-мены. Результаты замеров прибором типа ИВТМ, произведенные на выходе в атмосферу, пред-ставлены в таблице.
№ КСУ 1 2 3 4
Относительная влажность, % 6,4 3,5 2,0 1,2
Температура, OC 10 20 30 40
Принятие решения о замене КСУ № 1, только по данным второй строки, сразу следует признать ошибочным. Учитывая влияние температуры и погрешность прибора,  переходя к аб-солютной влажности, имеем:
№ КСУ 1 2 3 4
Абсолютная влажность, г/м3 0,6 0,6 0,6 0,6
Качество воздуха любой из установок следует считать одинаковым и для принятия пра-вильного решения должны быть учтены другие факторы, например, жесткие условия эксплуа-тации КСУ №4. Ситуация была бы еще более неоднозначной, если бы измерения проводились при различных давлениях (случай встроенных датчиков влажности), но эта тема заслуживает отдельного рассмотрения.
Сейчас важно понять, что все попытки игнорировать теоретические выводы и использо-вать для однозначного определения состояния воздуха, подаваемого в кабельные линии, только один или два независимых параметра (помимо состава фазы), заведомо обречены на неудачу и способствуют принятию ошибочных решений, которые могут привести к ухудшению качества связи.
Достигнутые результаты.
Практике широкого применения приборов типа ИВТМ и ИВГ в эксплуатационных условиях МГТС уже более пяти лет. В начале применения приборов, средняя величина относительной влажности воздуха на выходе установок с термической регенерацией си-ликагеля не опускалась ниже 5% (при t =20OC). В отдельных случаях (установки мем-бранной осушки воздуха) она достигала 10…15%. Несмотря на ряд недостатков, связан-ных с низкой надежностью их работы, а применительно к ИВТМ и невысокой точностью (погрешность измерения относительной влажность ± 0,5%), доступные стоимостные ха-рактеристики и портативность, указанных приборов позволили организовать систему объективного количественного контроля работы КСУ.
На начальном этапе своего существования система позволила выявить все типы КСУ, которые не обеспечивали необходимого качества осушки воздуха в эксплуатацион-ных условиях крупной городской сети. В частности, из эксплуатации на МГТС были по-степенно выведены установки типа «СУХОВЕЙ» (установки «МИ-СТРАЛЬ,ПАССАТ,МУССОН являются копиями КСУ «СУХОВЕЙ») и прекращены все ви-ды "кустарной" модернизации КСУ с термической регенерацией силикагеля.
К основным достижениям начального этапа следует отнести не только практическое применение норм, непосредственно определяющих количественные характеристики влажности воздуха с формированием обоснованных количественных критериев (удельный расход воздуха и т.п.) в области модернизации существующих КСУ и создания установок новых типов , но и повышение уровня квалификации обслуживающего персонала.
На следующем этапе своего развития система позволила, минимизируя затраты, найти наиболее эффективные пути технического переоснащения сети в данном направлении работ. К этому времени в распоряжении специалистов сети уже имелся блок безнагревной осушки воз-духа типа МБОА, предназначенный для модернизации КСУ с термической регенерацией сили-кагеля и установки безнагревной осушки воздуха повышенной производительности типа КСУ БН. Оптимально сочетая оба этих технических решения, удалось в предельно сжатые сроки до-стичь ощутимых результатов. Причем наличие объективных данных о качестве воздуха, пода-ваемого в кабельные линии, обеспечило возможность первоочередного вывода из эксплуатации оборудования имеющего наиболее худшие показатели. Достаточно сказать, что к моменту окончания данного этапа, на сети практически не осталось КСУ с термической регенерацией силикагеля,  величина абсолютной влажности воздуха на выходе из эксплуатируемых устано-вок не превышала 0,3 г/м3 и резко сократилось количество аварий, связанных с бесконтроль-ным поступлением влаги в кабельные линии.
 На современном этапе система объективного количественного контроля работы КСУ решает задачи практической реализации многоуровневого 100%-ого постоянного контроля ра-боты действующих установок. Основной целью настоящего этапа является, не только обеспе-чение эффективной и бесперебойной работы КСУ при оптимизации всех видов затрат, связан-ных с их обслуживанием, но и использование однозначных оценок работы обслуживающего персонала.
Первые выводы.
1. В руководящих эксплуатационных документах отсутствуют прямые количественные харак-теристики качества воздуха, подаваемого в кабельные линии, а также методы их однозначного контроля. На современном этапе становится крайне необходимым, не только их скорейшее введение в эти документы, но и основательная переработка самих документов.
2. Индикаторный силикагель не может служить объективным средством контроля эффективно-сти работы КСУ и качества воздуха, подаваемого в кабельные линии. Изменение цвета индика-торного силикагеля может констатировать только наличие явной аварийной ситуации, зача-стую, сопровождающейся поступлением капельной влаги в кабельные линии.
3. Для количественного контроля качества осушенного воздуха подаваемого в кабельные линии существуют сертифицированные портативные измерители влажности типа ИВТМ и ИВГ, ко-торые выпускаются серийно и зарегистрированы в Государственном реестре средств измере-ний.
4. Для объективной оценки качества воздуха, подаваемого в кабельные линии и однозначного сопоставления полученных результатов, необходимо контролировать не менее трех параметров его состояния – температуру, давление и влажность.
5. Многолетний опыт практического применения приборов типа ИВТМ и ИВГ в МГТС позво-лил сократить количество аварий, связанных с бесконтрольным поступлением влаги в кабель-ные оболочки и организовать систему количественного контроля работы КСУ. В свою очередь, объективность критериев указанной системы обеспечила не только правильный выбор, эффек-тивное использование и пути совершенствования применяемого оборудования, но и ввела од-нозначные оценки работы обслуживающего персонала.


 
Назад к содержимому | Назад к главному меню