CC BY
14
УДК 004.7
Гатина Р.З. студент 5 курса
факультет «Энергонасыщенных материалов и изделий»
ФГБОУ ВО «КНИТУ» Зайнуллин Р.Р., к.ф.-м.н. старший преподаватель кафедра ПЭС ФГБОУ ВО «КГЭУ» Россия, г. Казань ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И УСЛОВИЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ
Рассматриваются современные методы передачи данных на основе оптоволоконных систем. Основные характеристики волоконно-оптических кабелей и их эксплуатационные свойства.
Ключевые слова: волоконно-оптический кабель, эксплуатационные свойства.
Gatina R.Z.
5th year student, faculty of «Energy-intensive materials and products»
«KNRTU» Zainullin R.R.
candidate of physico-mathematical sciences senior lecturer of department «industrial electronics and lighting»
«KSPEU» Russia, Kazan
SCOPES AND SERVICE CONDITIONS OF FIBER-OPTICAL
CABLES
Modern methods of data transmission on the basis of fiber-optical systems are considered. Main characteristics of fiber-optical cables and their operational properties.
Keywords: fiber-optical cable, operational properties.
Волоконно-оптический кабель (ВОК) в настоящее время является наиболее совершенной направляющей системой передачи информации. Это обусловлено физическими и техническими особенностями используемого оптического волокна (волоконного световода).
К физическим особенностям относятся:
1) Широкополосность оптических сигналов, обусловленная чрезвычайно высокой частотой несущей 1014 Гц. Это означает, что по волоконно-оптическим линиям связи можно передавать информацию со скоростью порядка Терабит/с. То есть, по одному оптическому волокну можно передать одновременно более миллиона телефонных разговоров и видеосигналов. В настоящее время предел по плотности передаваемой
информации по оптическому волокну пока не достигнут;
2) Относительно малое затухание светового сигнала в волокне. Лучшие образцы оптического волокна отечественного производства имеют затухание 0,22 дБ/км на длине волны 1,55 мкм, что позволяет строить линии связи длиной до 100 км без осуществления регенерации сигналов. К примеру, лучшее волокно производства Sumitomo на длине волны 1,55 мкм имеет затухание всего 0,154 дБ/км [1].
К техническим особенностям относятся:
1) Малый вес и компактность. Оптические волокна изготавливаются из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного материала. Диаметр оптического волокна с защитным покрытием составляет порядка 250 мкм, что делает его перспективным для использования в кабельной технике;
2) Гальваническая развязка отдельных сегментов телекоммуникационной сети. На многих заводах изготавливают самонесущие подвесные кабели из особо прочного пластика, которые не содержат металла и являются безопасными в электрическом отношении. Такие кабели можно монтировать на опорах контактной сети, что позволяет экономить значительные средства на прокладку кабеля и организацию переходов через водные и другие преграды;
3) Защищенность от воздействия внешних электромагнитных полей. Информация, передаваемая по световодам, защищена от несанкционированного доступа;
4) Высокая долговечность. Время жизни оптического волокна превышает 25 лет, что позволяет проложить ВОК один раз и, по мере необходимости, наращивать пропускную способность оптического тракта путем замены передатчиков и приемников на более быстродействующие.
На характеристики ВОК и их эксплуатационные свойства оказывают влияние следующие факторы: атмосферно-климатические; механические и радиационные. Из комплекса атмосферно-климатических воздействий следует выделить температуру и влагу.
Наиболее сильно ВОК подвергается температурным воздействиям при транспортировке, хранении, подвеске на опорах и нахождении на поверхности земли. В этих условиях годовой перепад температур по климатологическим данным может достигать от минус 50°С до плюс 55°С.
Рассматривая температурную зависимость затухания существующих оптических волокон из кварца с полимерным покрытием, можно отметить, что изменение затухания в области положительных температур сравнительно невелико, а в области отрицательных температур сказывается очень резко. Причиной увеличения затухания является разница коэффициентов температурного расширения материалов (кварца и полимера) и появления за счет этого микроизгибов и трещин волокна [2].
В настоящее время в различных странах разработано и изготавливается большое количество конструкций оптических кабелей.
Наибольшее распространение получили четыре группы конструкций кабелей: со свободной трубкой; со свободным пучком волокон; с профилированным сердечником; ленточного типа. Отечественная промышленность освоила производство практически всей номенклатуры ВОК [3].
Существующие ВОК по своему назначению могут быть классифицированы на три группы: магистральные, внутризоновые и местные (городские).
Магистральные ВОК предназначены для передачи больших объемов информации на значительные расстояния. Они должны обладать малым затуханием и дисперсией, большой информационно-пропускной способностью. В основном применяются одномодовые волокна с размерами сердцевины и оболочки 8/125 мкм и длиной волны 1,3-1,55 мкм [4].
Внутризоновые ВОК предназначены для организации многоканальной связи между областным центром и районами с дальностью связи, не превышающей 250 км. В основном применяются градиентные волокна с размерами 50/125 мкм и длиной волны 1,3 мкм.
Местные ВОК применяются в качестве соединительных линий между городскими АТС (автоматическими телефонными станциями) и узлами связи, которые рассчитаны на короткие расстояния (до 10 км) и большое число каналов. В основном применяются градиентные волокна с размерами 50/125 мкм и длиной волны 0,85 мкм или 1,3 мкм [5].
Таким образом, ВОК выполняют практически те же функции, что и традиционные электрические кабели. Поскольку ВОК менее прочны, чем электрические кабели, они должны быть надежно защищены от вредных воздействий окружающей среды и деятельности человека, к которым относятся механические нагрузки (натяжение, изгиб, сдавливание, кручение, удары, вибрации), перепады температур, проникновение воды, длительное воздействие нефтепродуктов и огня.
В заключение нужно отметить, что волоконно-оптические линии связи и современные цифровые системы передачи в настоящее время занимают ведущее место в системах связи различного назначения. Любые современные точки (оборудования) беспроводного доступа требуют подвода ВОК, а наилучшей инфраструктурой для этого могут служить воздушные линии электропередачи, что особенно актуально для сельской местности: где протянут электрический кабель, туда можно протянуть и оптический.
Использованные источники:
1. Оптические кабели ВОСП. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http: //www.techvarious .ru/varwems-757-2.html.
2. Савин Е.З. Волоконно-оптические кабели и пассивные компоненты ВОЛП. Учебное пособие. - ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2012. - 223 с.
3. Виды оптического кабеля. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://fiberfix.ru/poleznaya-informatsiya/30-vidy-opticheskogo-kabelya.html.
4. Гафуров А.М., Гафуров Н.М., Гатина Р.З. Оптоволоконные системы для передачи возрастающего объема информации. // Вестник Казанского государственного энергетического университета. - 2016. - №4 (32). - С. 6071.
5. Классификация оптических кабелей связи. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.mscable.ru/mfo/optic/common/2.html.
УДК 62-176.2
Гафуров Н.М. студент 5 курса
факультет «Энергонасыщенных материалов и изделий»
ФГБОУ ВО «КНИТУ» Бобин Д.Н., к.т.н. доцент, старший научный сотрудник УНИР
ФГБОУ ВО «КГЭУ» Россия, г. Казань ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ БИНАРНОГО ЦИКЛА В СОСТАВЕ КОНДЕНСАЦИОННОЙ ПАРОВОЙ ТУРБИНЫ ТИПА К-25-0,6 ГЕО ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ В 12°С
Рассматривается способ работы бинарной энергоустановки в составе конденсационной паровой турбины типа К-25-0,6 Гео, которая охлаждается водой при допустимой температуре в 12°С для осеннего и весеннего периода времени.
Ключевые слова: геотермальная электростанция, паровая турбина, бинарный цикл, низкокипящее рабочее тело.
Gafurov N.M.
5th year student, faculty of «Energy-intensive materials and products»
«KNRTU» Bobin D.N.
cand.tech.sci., associate professor senior research associate «Management of research work»
«KSPEU» Russia, Kazan
IMPLEMENTATION OF A BINARY CYCLE AS A PART OF THE CONDENSATION STEAM TURBINE К-25-0,6 GEO AT AN TEMPERATURE OF THE COOLING WATER IN 12°С
Mode of work of binary power installation in structure of the condensation steam turbine of K-25-0,6 Geo which is cooled with water at an admissible temperature in 12°C for an autumn and spring time span is considered.
Keywords: geothermal power station, steam turbine, binary cycle, low-boiling working fluid.
