Отчет - Особенности НС и КЛ для НТ-1000 prss20121215 · 2020-01-17 · 7...

2

Сокращения и определения. .............................................................................................................4

Введение .............................................................................................................................................5

1 Кластерная структура НТ-1000 ................................................................................................7

Рисунок 1.1. Общий вид комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-200+ по состоянию на лето 2012г).........................................................................9

Рисунок 1.2. Карта-схема комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-200+ по состоянию на лето 2012г).......................................................................10

Рисунок 1.3. Общий вид кластера. .........................................................................................11

Рисунок 1.4. Общий вид комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 1: «12*8*24 (300-60-15)»............................................................12

Рисунок 1.5. Карта-схема комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 1: «12*8*24 (300-60-15)»............................................................13

Рисунок 1.6. Схема кабельных линий комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 1: «12*8*24 (300-60-15)» .............................14

Рисунок 1.7. Общий вид комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 2: «27*8*48 (300-60-15)». ...........................................................15

Рисунок 1.8. Карта-схема комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 2: «27*8*48 (300-60-15)». ...........................................................16

Рисунок 1.9. Схема кабельных линий комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 2: «27*8*48 (300-60-15)». ............................17

2 Монтажные единицы НТ-1000: притопленные буйковые станции (ПБС) и донные кабельные линии (КЛД). .................................................................................................................18

Рисунок 2.1. Типы и геометрия ПБС комплекса НТ-1000...................................................20

Рисунок 2.2. Геометрия станций ПБСТ и ПБСУ. .................................................................21

2.1 ПБСТ (24х15) Таблица весогабаритных характеристик..............................................22

2.2 ПБСТ (48х15) Таблица весогабаритных характеристик..............................................23

2.3 ПБСЛ-12 Таблица весогабаритных характеристик. .....................................................26

2.4 ПБСК-11 Таблица весогабаритных характеристик. .....................................................27

2.5 ПБСЦ-11 Таблица весогабаритных характеристик......................................................27

2.6 Оценки смещения ПБСТ в поле течений оз.Байкал. ....................................................27

2.7 Весогабаритные характеристики основных элементов ПБС и КЛД ..........................29

3 Основые элементы ПБС – притопленных буйковых станций. ...........................................33

3.1 Буйреп. ..............................................................................................................................33

3.1.1 Глубоководные грузонесущие кабели. ..................................................................33

3.1.2 Канат стальной из нержавеющей стали.................................................................34

3.1.3 Нержавеющий кабель-трос КГ 3х0,35-55-150 С...................................................34

3.1.4 Канаты и шнуры синтетические.............................................................................34

3.2 Кабельные зажимы и наконечники................................................................................35

3

3.2.1 Зажим кабельный унифицированный ЗКУ ...........................................................35

3.2.2 Зажим кабельный кнехтовый ЗКК .........................................................................36

3.2.3 НСО и ПСО - Зажим кабельный спиральный.......................................................37

3.2.4 Зажим анкерные клиновые. ....................................................................................43

3.2.5 Наконечник концевой грузонесущий – «Муфта подводная оптико-электрическая (МПОЭ-11)»....................................................................................................44

3.3 Буи концевые и промежуточные. ...................................................................................46

3.3.1 БШК и БШП .............................................................................................................47

3.3.2 БКС и БПС................................................................................................................47

3.3.3 БВ - Буи сигнальный вешка....................................................................................47

3.3.4 БКН. ..........................................................................................................................47

3.4 Крест-разветвитель. .........................................................................................................50

3.5 Груз донный наборный ГДН-2000. ................................................................................51

4 Внешние кабельные коммуникации ......................................................................................52

4.1 КЛД - кабельная линия донная.......................................................................................53

4.2 Глубоководные грузонесущие кабели ...........................................................................54

4.3 КЛП – кабельная линия подповерхностная. .................................................................54

4.4 Накладные кабели............................................................................................................55

5 Долговременная надежность ПБС и КЛД. ............................................................................57

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ......................................................................58

6 ПРИЛОЖЕНИЕ. Информационные проспекты кабелей производства ПсковГеоКабель 59

6.1 КГ 7x0,75-40-90-Оа..........................................................................................................59

6.2 КГ 3х0,75+3х(1,8+2ООВ)-70-90 Оа ...............................................................................60

6.3 КГ (2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5)-50 Оа .................................................................................61

6.4 КГ (2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5)-60 О...................................................................................62

6.5 КСТ (2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5) .........................................................................................63

6.6 КГ (РК 50+3x0,15)............................................................................................................65

6.7 КСТ (РК50+9х0,15)..........................................................................................................66

6.8 ВП 2х0,5Э-У .....................................................................................................................67

6.9 КСТ ((2х0,5)Э+9х0,15) ....................................................................................................68

6.10 КГ 3х0,5-40-150 С ............................................................................................................69

6.11 КГ 3x0.5-35-90Оа .............................................................................................................70

Для справки: активное сопротивление Rэ экранов кабелей....................................................71 Всего страниц 71 Рисунков 47 Таблиц 23 Литературных источников 11

4

Сокращения и определения.

НТ Нейтринный телескоп

БГНТ Байкальский глубоководный нейтринный телескоп

ПБС и КЛД - монтажные единицы

Притопленные буйковые станции и донные кабельные линии

ПБСТ ПБС с гирляндами регистрирующих модулей телескопа

ПБСЦ ПБС центра управления кластера

ПБСК Кабельная ПБС

ПБСГ Гидрологическая ПБС

КЛД Донные кабельные линии

КЛП Подповерхностные кабельные линии (перемычки)

Секция - структурная единица нижнего уровня

Состоит из 12 оптических модулей (ОМ), подключенных через 90-метровые кабели к центру секции (центральному модулю – ЦМ)

Гирлянда Структурная единица НТ-1000, состоящая из нескольких секций, подключенных через модуль коммутации (КМ) центру кластера.

Кластер - автономная структурная единица телескопа

Состоит из ПБСК, ПБСЦ и 8 ПБСТ, соединенных между собой КЛП.

ОМ Оптический модуль

КМ Модуль коммутации

ЦМ Центральный модуль

СМ Служебный модуль

ОВ Оптическое волокно

РК Радиочастотный кабель

ВП Витая пара

5

Введение

Как механическая конструкции, глубоководный нейтринный телескоп (НТ) представляет

собой некий «каркас», на котором на больших глубинах естественных водоемов в

определенном порядке размещен набор фотоприемников и приборных модулей,

соединенных между собой и с береговым центром кабельными линиями. Эти

фотоприемники регистрируют световые импульсы (черенковское свечение), инициируемые

космическими частицами высоких и сверхвысоких энергий и продуктами их взаимодействия

со средой.

Актуальные астрофизические задачи требуют размеров детектора в 1-2 кубических

километра и его размещения ниже горизонтов 500м (выше возникают помехи от солнечного

света), а требуемое количество фотоприемников составляет несколько тысяч. При этом

конструкция установки должна быть высоконадежной и технологичной – расчетное время

работы должно быть не менее 15 лет (с учетом текущего ремонта) при поэтапном

развертывании за 5-7 лет. Реальные сигналы фотоприемников имеют амплитуды от единиц

фотоэлектронов до десятков тысяч и более, а их временные параметры измеряются с

наносекундной точностью. Эти измерения позволяют определять траектории исследуемых

космических лучей с ошибкой лучше метра и оценивать их энергию по интегральному

количеству черенковских фотонов. Но такая точность локализации траекторий также

требует знания координат каждого фотоприемника в каждый момент времени с

погрешностью не хуже размеров фотоприемника, то есть ≈20см – это достигается

использованием гидроакустического позиционирования или/и применением высокоточных

датчиков ориентации (инклинометров).

Физические параметры НТ как черенковского детектора – эффективные объем и площадь,

отношение сигнал/шум и другие – определяются численным моделированием в зависимости

от геометрии расположения фотоприемников, триггерных условий, шумов электроники,

гидрооптических параметров и собственного свечения глубинных вод, технологических

ограничений и еще весьма длинным рядом условий. Все это задает базовую структуру

телескопа, механическим аспектам которой и посвящена настоящая работа.

Для описываемых целей наиболее естественно использование вертикально стоящих

буйковых систем (буйковых станций). В условиях оз.Байкал целесообразно выделить три

характерных масштаба расстояний "L" по горизонтали между элементами регистрирующего

оборудования телескопа и соответственно три решения конструкций несущих систем:

6

• L= 1...10м - жесткие связи (решетка, рама и т.д.);

• L= 50...40м - система стрингов, объединенных над телескопом полужесткой связью

(ПЖС) с единым буйрепом от ПЖС до поверхности (например, станция типа

"Гептагон" - [4]-[5].);

• L=30…100м - отдельно стоящие буйковые станции, связанные под поверхностью

гибкими кабельными перемычками (см., например, [6]).

Следует отдельно отметить специфику Байкальского проекта, связанную с отличиями

оз.Байкал от других - морских – проектов (неудачного DUMAND на Гавайях и

средиземномоских ANTARES, NEMO, NESTOR). Вот основные байкальские преимущества,

особенно существенные для конструирования НТ:

• достаточно большие глубины, пригодные для развертывания НТ, находятся всего в

нескольких километрах от берега;

• пресная вода Байкала имеет коррозионную активность на несколько порядков ниже,

чем морская;

• ничтожный уровень течений (зимой – исчезающее мал)

• наличие прочного и практически неподвижного ледового покрова позволяет

использовать его как удобную монтажную платформу в течение 6-8 недель ежегодно,

и дает возможность ремонта и модернизации глубоководных систем (в том числе с

изменением геометрии телескопа) без полного демонтажа конструкций.

Накопленный с 1981г. опыт позволяет утверждать, что к настоящему моменту в основном

решены проблемы конструирования глубоководных несущих систем и кабельных линий, их

развертывания, регулярного ремонта и демонтажа. Примечательно, что из обширной

морской инженерии удалось заимствовать лишь глубоководные буи-штанги на основе

алюмомагниевых кухтылей (разработка ААНИИ), в то время как для условий байкальского

проекта глубоководные конструкции и технику их развертывания пришлось разрабатывать

практически заново, проводя многолетние натурные испытания каждого элемента.

7

1 Кластерная структура НТ-1000

Для НТ-1000 принята кластерная структура установки, когда телескоп представлен в виде

набора автономных одинаковых структур (структурные элементы верхнего уровня),

называемыми «Кластеры». Кластер объединят ряд станций с гирляндами фотоприемников

(ПБСТ), соединенных со станцией управления (ПБСЦ) и далее через кабельную станцию

(ПБСК) с береговым центром гибридной оптико-электрической донной линией.

Структурными элементами нижнего уровня являются так называемые «секции» - линейный

набор из установленных через 15м 12-ти фотоприемников (оптических модулей - ОМ) и

одного центрального модуля – «ЦМ» (в центре секции), ОМ соединены с ЦМ кабелями с

одинаковыми длинами по 90м.

Ниже подробно рассматривается несущие системы двух вариантов Байкальского

глубоководного нейтринного телескопа, условно именуемые НТ-1000:

1) Вариант 1: «12*8*24 (300-60-15)» – 12 кластеров в 300м друг от друга, содержащие

по 8 гирдянд в центре и в вершинах правильного семиугольника радиусом 60м; в этих

гирляндах по 2 секции из 12 фотоприемников (24 оптических модуля), между ОМ

расстояние равно 15м (всего 12*8*24 = 2304 ОМ); высота гирлянды 15*23 = 345

метров.

2) Вариант 2: «27*8*48 (300-60-15)» – 27 кластеров в 300м друг от друга, содержащие

по 8 гирлянд в центре и в вершинах правильного семиугольника радиусом 60м; в этих

гирляндах по 4 секции из 12 фотоприемников (48 оптических модулей), между ОМ

расстояние равно 15м (всего 12*8*24 = 2304 ОМ) ; высота гирлянды 15*47 = 705

метров.

Оба варианта НТ-1000 отличатся только количеством фотоприемников в гирляндах и

количеством кластеров; собственно Вариант-1 есть физически значимый детектор, но при

этом является этапом развертывания Варианта-2. Оба варианта будут описаны параллельно с

акцентом на новые элементы и конструкции, которые имеют отличия от использованных

ранее в НТ-200 / НТ-200+. В настоящее время все эти технические нововведения прошли ряд

соответствующих испытаний (в т.ч. многолетних натурных).

На Рисунках 1.1-1.2. Приведены схемы, карты и планы комплекса буйковых станций (БС) и

донных кабельных линий (КЛД) НТ-200+ по состоянию на лето 2012г. (шесть станций

донных маяков-ответчивов гидроакустической системы измерения координат ГАСИК,

8

геофизическая ПБС, четыре Лимнологические ПБС условно не показаны); буквами

обозначены:

К-98, К-04, К-05, К-09, К-11 – Кабельные донные линии (КЛД) и соответствующие

кабельные ПБС, развернутые в 1998, 2004, 2005, 2009, 2011 годах (последняя К-11 –

оптикоэлектрическая линия первого кластера) соответственно;

В(1), В(2), В(3), Щ – притопленные буйковые станции внешние ПБСВ и центр управления

ПБСЩ комплекса НТ-200+, установленные вокруг телескопа НТ-200 «Гептагон»

соответственно;

Г – гидрологическая ПБС

Л – лазерная ПБС

Э(1), Э(2), Э(3), У - притопленные буйковые станции первого кластера НТ-1000 и его центр

управления соответственно.

Рисунок 1.3 – общий вид кластера. Рисунки 1.4-1.6 - карта-схема, общий вид и схема

кабельных линий Варианта 1: «12*8*24 (300-60-15)», Рисунки 1.7-1.9 - карта-схема, общий

вид и схема кабельных линий Варианта 2: «27*8*48 (300-60-15)».

9

Рисунок 1.1. Общий вид комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-200+ по состоянию на лето 2012г)

10

Рисунок 1.2. Карта-схема комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-200+ по состоянию на лето 2012г)

11

Рисунок 1.3. Общий вид кластера.

12

Рисунок 1.4. Общий вид комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 1: «12*8*24 (300-60-15)»

13

Рисунок 1.5. Карта-схема комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 1: «12*8*24 (300-60-15)»

14

Рисунок 1.6. Схема кабельных линий комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 1: «12*8*24 (300-60-15)»

15

Рисунок 1.7. Общий вид комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 2: «27*8*48 (300-60-15)».

16

Рисунок 1.8. Карта-схема комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 2: «27*8*48 (300-60-15)».

17

Рисунок 1.9. Схема кабельных линий комплекса буйковых станций (БС) и донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 - Вариант 2: «27*8*48 (300-60-15)».

18

2 Монтажные единицы НТ-1000: притопленные буйковые станции (ПБС) и донные кабельные линии (КЛД).

Основой несущих систем глубоководных нейтринных телескопов на оз.Байкал, как и

комплекса НТ-200+ [6], являются притопленные буйковые станции (ПБС), которые являются

монтажными единицами (наряду с донными кабельными линиями - КЛД). Станции

функционально объединяются в кластеры, которые являются автономными структурными

единицами телескопа. Они состоят из 8 ПБС с гирляндами регистрирующих модулей

телескопа (ПБСТ), ПБС центра управления кластера (ПБСЦ), одной оптоэлектрической

донной кабельной линии (КЛД) с кабельной ПБС (ПБСК). ПБСТ соединяются На глубинах

30-40 метров станции кластера соединены с ПБСЦ подповерхностными кабельными

линиями (перемычками - КЛП) - такой подход позволяет производить монтажные,

отладочные и ремонтные работы со станциями в произвольном порядке независимо от

состояния соседних станций кластера.

Собственно глубоководные электронные системы регистрации, управления и передачи

данных размещаются в прочных корпусах – сферах из силикатного безкалиевого стекла. Эти

корпуса закреплены в определенных местах на буйрепах ПБСТ и связаны (через

герморазъемы) между собой и Береговым центром так называемыми внешними кабельными

линиями (внешними коммуникациями). Часть таких кабелей конструктивно исполнены

грузонесущими и служат буйрепами ПБС; грузонесущими также являются кабели КЛД.

Существенной особенностью НС является использование КГ и тросов как проводников

заземления/заводнения (подробнее – см. п.5 «Долговременная надежность ПБС и КЛД»). В

связи с этим нижние части ПБСТ, на которых размещена глубоководная аппаратура,

исполняются из нержавеющих канатов или кабель-тросов с открытой проволочной

двухповивной броней; в будущем в коррозионно-стойком исполнении следует готовить все

элементы НТ-1000, что числе и КЛП (например хорошо зарекомендовало использование

нержавеющих сталей 03Х17Н14М2 12Х18Н10Т, а также использование кабелей в

армированных оболочках).).

Особое внимание следует обратить на особенности механических и электрических

соединений несущих систем НТ-1000, конструктивное исполнение и монтаж которых

должны препятствовать их гальваническому разрушению при протекании через них

номинальных токов систем питания телескопа.

19

Глубоководные конструкции НТ-200+, их свойства, особенности, порядок работ по

развертыванию подробно описаны в [1], там же приводятся характеристики среды (течения,

волнения, рельеф дна, …), ее влияние на конструкции, ледовые условия и прочие исходные

данные, необходимые для проектных работ, а также обоснована структура и геометрия ПБС.

Однако проектные требования к Несущим конструкциям и внешним коммуникациям НТ-

1000 относительно освоенных НТ-200+ многократно ужесточились, особенно в части

надежности и технологичности. Также пришлось учитывать, что с начала 1990-х годов

произошли радикальные изменения в экономике и структуре отечественной

промышленности. И что за это время появились новые технологии и материалы, которые

позволили качественно улучшить физические и технические параметры установки.

Как отмечено выше, основной монтажной единицей несущих конструкций телескоп НТ-

1000, как и комплекса НТ-200+ [6], являются ПБС. Их схемы и геометрия приведены на

Рисунках 2.1 и 2.2, а состав и весогабаритные характеристики приведены ниже в таблицах

Использованы обозначения: z – горизонт (м); h – высота надо дном (м); P - вес элемента в

воде (кН); T - натяжение буйрепа ниже элемента (кН); Q - вес станции ниже элемента (кН).

В отличие от схем ПБС в проекте НТ-200+ [6], в качестве буйрепов применены специально

разработанные кабели с армированной оболочкой, в результате чего стало возможным

отказаться от накладных кабелей. Кроме того, такие кабели значительно легче по сравнению

с кабелями с двухповивной проволочной броней. В связи с этим требуемая общая

плавучесть буев снизилась на 30-40%, и появилась возможность в некоторых случаях

отказаться от промежуточных плавучестей.

• ПБСТ - ПБС собственно телескопа - служит для размещения регистрирующей и

вспомогательной аппаратуры телескопа. Аналогичные станции Прототипа кластера

2011г. именуются также ПБСЭ-11.

• ПБСК - Кабельная ПБС - выводит под поверхность морской конец Донной кабельной

линии (КЛД).

• ПБСЦ - ПБС центра управления - несет центр управления кластером.

• ПБСН - ПБС промежуточная - конструктивно аналогична ПБСЦ, но служит в качестве

механической опоры подповерхностной кабельной линии ПКЛ;

• ПБСГ - ПБС гидрометрическая - станция контроля параметров водной среды;

• ДБСМ - придонная БС донных маяков – несет придонную автономную аппаратуру

(аппаратура акустической навигации и пр.).

20

Рисунок 2.1. Типы и геометрия ПБС комплекса НТ-1000

21

Рисунок 2.2. Геометрия станций ПБСТ и ПБСУ.

22

Ниже в Таблицах 2.1 – 2.5 приведены состав и весогабаритные характеристики ПБС; в них

использованы обозначения: z – горизонт элемента; h – его глубина; P - вес элемента в воде; T

- натяжение буйрепа; Q – монтажный вес станции ниже горизонта (натяжение буйрепа на

.лебедке в момент монтажа этого элемента).

2.1 ПБСТ (24х15) Таблица весогабаритных характеристик.

ЭлементЭлементЭлементЭлемент z,z,z,z,

mmmm h,h,h,h, mmmm

P,P,P,P, kNkNkNkN

T,T,T,T, kNkNkNkN

Q,Q,Q,Q, kNkNkNkN

23,00 1343,00 0,000 2,847

Буй (2+5*10)хTf446+фалФ12 -4,285 4,285 2,847

27,00 1339,00 4,285 7,132

КРШ(Ш+К)+(НСО- 17,8 / 18,2П-14(17) ) + 2*(ПА-2,5) +157м*КГ(2РК50+ВПЭ+3)-50оа

0,941 3,344 7,132

30,00 1336,00 3,344 6,192

Буйреп КГ(2РК50+ВПЭ+3)-50оа 0,030 3,314 6,192

НСО+Буй (3*10)хTf446+фалФ12 40,00 1326,00 -2,472 5,786 6,162


200,00 1166,00 0,000 5,307 8,154


400,00 966,00 0,000 4,707 7,555


600,00 766,00 0,000 4,108 6,955


800,00 566,00 0,000 3,509 6,356


(НСО- 17,8 / 18,2П-14(17) )+(ПА-2,5)+(ЗКУН-7,6)+57м*(Канат8,0Н) 923,00 443,00 0,203 2,937 5,987

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С+КГ(2РК50+ВПЭ+3)-50оа 0,010 2,927 5,785

КМ+Инклинометр 925,00 441,00 -0,150 3,077 5,774

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С+2хКСТ(2РК+ВПЭ+3)У 0,017 3,060 5,924

ОМ-2-12 930,00 436,00 -0,150 3,210 5,907

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С+8хКСТ(РК+9)У+2хКСТ(2РК+ВПЭ+3)У 0,083 3,128 6,057

ОМ-2-11 945,00 421,00 -0,150 3,278 5,975


ОМ-2-10 960,00 406,00 -0,150 3,345 6,042


ОМ-2-9 975,00 391,00 -0,150 3,412 6,109


ОМ-2-8 990,00 376,00 -0,150 3,479 6,177


ОМ-2-7 1005,00 361,00 -0,150 3,547 6,244


ЦМ-2 + Beacon 1012,00 354,00 -0,150 3,658 6,355

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С+8хКСТ(РК+9)У+КСТ(2РК+ВПЭ+3)У 0,039 3,619 6,505

ОМ-2-6 1020,00 346,00 -0,150 3,769 6,467


ОМ-2-5 1035,00 331,00 -0,150 3,847 6,544


23

ЭлементЭлементЭлементЭлемент z,z,z,z, mmmm

h,h,h,h, mmmm

P,P,P,P, kNkNkNkN

T,T,T,T, kNkNkNkN

Q,Q,Q,Q, kNkNkNkN

ОМ-2-4 1050,00 316,00 -0,150 3,924 6,621


ОМ-2-3 1065,00 301,00 -0,150 4,001 6,699


ОМ-2-2 1080,00 286,00 -0,150 4,079 6,776


ОМ-2-1 1095,00 271,00 -0,150 4,156 6,853


ОМ-1-12 1110,00 256,00 -0,150 4,233 6,931


ОМ-1-11 1125,00 241,00 -0,150 4,311 7,008


ОМ-1-10 1140,00 226,00 -0,150 4,388 7,085


ОМ-1-09 1155,00 211,00 -0,150 4,465 7,163


ОМ-1-08 1170,00 196,00 -0,150 4,543 7,240


ОМ-1-07 1185,00 181,00 -0,150 4,620 7,317


ЦМ-1 + Beacon 1192,00 174,00 -0,150 4,736 7,433

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С+8хКСТ(РК+9)У 0,039 4,697 7,583

ОМ-1-06 1200,00 166,00 -0,150 4,847 7,545


ОМ-1-05 1215,00 151,00 -0,150 4,935 7,632


ОМ-1-04 1230,00 136,00 -0,150 5,022 7,719


ОМ-1-03 1245,00 121,00 -0,150 5,109 7,807


ОМ-1-02 Up 1260,00 106,00 -0,150 5,197 7,894


ОМ-1-01 Up 1275,00 91,00 -0,150 5,284 7,981

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С 0,181 5,103 8,131

NODE 1363,00 3,00 0,000 5,103 7,950

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С 0,004 5,099 7,950

(ЗКУН-7,6) + (ПА-2,5) 1365,00 1,00 0,046 5,053 7,946

Груз донный = (ГДН-06)+16*(Р-42) 1366,00 0,00 7,900 -2,847 7,900

2.2 ПБСТ (48х15) Таблица весогабаритных характеристик.


h,h,h,h, mmmm

P,P,P,P, kNkNkNkN

T,T,T,T, kNkNkNkN

QQQQ,,,, kNkNkNkN

23,00 1343,00 0,000 2,802

Буй (8+3*10)хTf446+фалФ12 -3,131 3,131 2,802

27,00 1339,00 3,131 5,934

КРШ(Ш+К)+(НСО- 17,8 / 18,2П-14(17) ) + 2*(ПА-2,5) +157м*КГ(2РК50+ВПЭ+3)-50оа

0,941 2,191 5,934

30,00 1336,00 2,191 4,993

24


h,h,h,h, mmmm

P,P,P,P, kNkNkNkN

T,T,T,T, kNkNkNkN

QQQQ,,,, kNkNkNkN


НСО+Буй (3*10)хTf446+фалФ12 40,00 1326,00 -2,472 4,633 4,963


200,00 1166,00 0,000 4,153 6,956


400,00 966,00 0,000 3,554 6,356


(НСО- 17,8 / 18,2П-14(17) )+(ПА-2,5)+(ЗКУН-7,6)+57м*(Канат8,0Н) 563,00 803,00 0,203 2,863 5,868

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С+КГ(2РК50+ВПЭ+3)-50оа 0,010 2,853 5,665

КМ+Инклинометр 565,00 801,00 -0,150 3,003 5,655

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С+4хКСТ(2РК+ВПЭ+3)У 0,024 2,979 5,805

ОМ-4-12 570,00 796,00 -0,150 3,129 5,781


ОМ-4-11 585,00 781,00 -0,150 3,176 5,829


ОМ-4-10 600,00 766,00 -0,150 3,223 5,876


ОМ-4-9 615,00 751,00 -0,150 3,271 5,923


ОМ-4-8 630,00 736,00 -0,150 3,318 5,970


ОМ-4-7 645,00 721,00 -0,150 3,365 6,018


ЦМ-4 + Beacon 652,00 714,00 -0,150 3,467 6,120


ОМ-4-6 660,00 706,00 -0,150 3,568 6,220


ОМ-4-5 675,00 691,00 -0,150 3,625 6,278


ОМ-4-4 690,00 676,00 -0,150 3,683 6,335


ОМ-4-3 705,00 661,00 -0,150 3,740 6,392


ОМ-4-2 720,00 646,00 -0,150 3,797 6,450


ОМ-4-1 735,00 631,00 -0,150 3,855 6,507


ОМ-3-12 750,00 616,00 -0,150 3,912 6,564


ОМ-3-11 765,00 601,00 -0,150 3,969 6,622


ОМ-3-10 780,00 586,00 -0,150 4,027 6,679


ОМ-3-09 795,00 571,00 -0,150 4,084 6,736


ОМ-3-08 810,00 556,00 -0,150 4,141 6,794


ОМ-3-07 825,00 541,00 -0,150 4,199 6,851


25


h,h,h,h, mmmm

P,P,P,P, kNkNkNkN

T,T,T,T, kNkNkNkN

QQQQ,,,, kNkNkNkN

ЦМ-3 + Beacon 832,00 534,00 -0,150 4,305 6,958


ОМ-3-06 840,00 526,00 -0,150 4,411 7,064


ОМ-3-05 855,00 511,00 -0,150 4,478 7,131


ОМ-3-04 870,00 496,00 -0,150 4,546 7,198


ОМ-3-03 885,00 481,00 -0,150 4,613 7,266


ОМ-3-02 900,00 466,00 -0,150 4,680 7,333


ОМ-3-01 915,00 451,00 -0,150 4,748 7,400


ОМ-2-12 930,00 436,00 -0,150 4,815 7,467


ОМ-2-11 945,00 421,00 -0,150 4,882 7,535


ОМ-2-10 960,00 406,00 -0,150 4,950 7,602


ОМ-2-09 975,00 391,00 -0,150 5,017 7,669


ОМ-2-08 990,00 376,00 -0,150 5,084 7,737


ОМ-2-07 1005,00 361,00 -0,150 5,152 7,804


ЦМ-2 + Beacon 1012,00 354,00 -0,150 5,263 7,915


ОМ-2-06 1020,00 346,00 -0,150 5,374 8,027


ОМ-2-05 1035,00 331,00 -0,150 5,452 8,104


ОМ-2-04 1050,00 316,00 -0,150 5,529 8,181


ОМ-2-03 1065,00 301,00 -0,150 5,606 8,259


ОМ-2-02 1080,00 286,00 -0,150 5,684 8,336


ОМ-2-01 1095,00 271,00 -0,150 5,761 8,413


ОМ-1-12 1110,00 256,00 -0,150 5,838 8,491


ОМ-1-11 1125,00 241,00 -0,150 5,916 8,568


ОМ-1-10 1140,00 226,00 -0,150 5,993 8,645


ОМ-1-09 1155,00 211,00 -0,150 6,070 8,723


ОМ-1-08 1170,00 196,00 -0,150 6,148 8,800


26


h,h,h,h, mmmm

P,P,P,P, kNkNkNkN

T,T,T,T, kNkNkNkN

QQQQ,,,, kNkNkNkN

ОМ-1-07 1185,00 181,00 -0,150 6,225 8,877


ЦМ-1 + Beacon 1192,00 174,00 -0,150 6,341 8,993


ОМ-1-06 1200,00 166,00 -0,150 6,452 9,105


ОМ-1-05 1215,00 151,00 -0,150 6,540 9,192


ОМ-1-04 1230,00 136,00 -0,150 6,627 9,279


ОМ-1-03 1245,00 121,00 -0,150 6,714 9,367


ОМ-1-02 Up 1260,00 106,00 -0,150 6,802 9,454


ОМ-1-01 Up 1275,00 91,00 -0,150 6,889 9,541

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С 0,181 6,708 9,691

NODE 1363,00 3,00 0,000 6,708 9,510

Буйреп = КГ_3х0,5-40-150_С 0,004 6,704 9,510

(ЗКУН-7,6) + (ПА-2,5) 1365,00 1,00 0,046 6,658 9,506

Груз донный = (ГДН-06)+20*(Р-42) 1366,00 0,00 9,460 -2,802 9,460

2.3 ПБСЛ-12 Таблица весогабаритных характеристик.


h,h,h,h, mmmm

P,P,P,P, kNkNkNkN

T,T,T,T, kNkNkNkN

Q,Q,Q,Q, kNkNkNkN

25,000 1341,000 0,000 2,752

Буй БШК-86+6х20хБ23.5 -2,669 2,669 2,752

27,000 1339,000 2,669 5,421

Изолирующая вставка = (фал Ф20)+2*(Коуш-20)+2*(ПА-1,6) 0,040 2,629 5,421

28,000 1338,000 2,629 5,381

(КРТ-2004)+ЗКУ+(ПА-1,6)+40м*(КГ3-50-90) 0,282 2,347 5,381

30,000 1336,000 2,347 5,099

Буйреп КГ3-60-90 + Коса 0,414 1,933 5,099

Буй 5х2х20хБ23,5+3хЗКУ+3х(ПА-1,0) 150,000 1216,000 -4,568 6,501 4,685

Буйреп КГ3-60-90 + Коса 3,671 2,830 9,253

(ЗКУН-7,6) + (ПА-2,5)+ЗКУ+25м*(ТК1-19Н) 1214,000 152,000 0,140 2,690 5,582

Буйреп = Канат (ТК1-19Н) + Коса 0,005 2,685 5,442

Лазер (верх) 1216,000 150,000 0,000 2,685 5,437

Буйреп = Канат (ТК1-19Н) + Коса -0,012 2,697 5,437

ИНД+гидрофон 1211,000 155,000 0,000 2,697 5,449

Буйреп = Канат (ТК1-19Н)+ Коса -0,005 2,702 5,449

Beacon 1209,000 157,000 0,000 2,702 5,454

Буйреп = Канат (ТК1-19Н)+ Коса 0,383 2,319 5,454

AM+Evologic NODE 1363,000 3,000 -0,150 2,469 5,071

Буйреп = Канат (ТК1-19Н) + Коса 0,005 2,464 5,221

(ЗКУН-7,6) + (ПА-3.2) 1365,000 1,000 0,046 2,418 5,216

Груз донный = (ГДН-06)+9*(Р-40) 1366,000 0,000 5,170 -2,752 5,170

27

2.4 ПБСК-11 Таблица весогабаритных характеристик.


h,h,h,h, mmmm

P,P,P,P, kNkNkNkN

T,T,T,T, kNkNkNkN

Q,Q,Q,Q, kNkNkNkN

20,000 1346,000 0,000 2,801

Буй сигнальный 5хБ23.5 + петля подъемная 0,118 -0,118 2,801

20,500 1345,500 -0,118 2,684

Буйреп (Шнур16-прядный с сердечником ПА диам. 18мм) 0,010 -0,128 2,684

37,000 1329,000 -0,128 2,674

Буй БШК-86+7х20хБ23.5 -3,139 3,012 2,674

40,000 1326,000 3,012 5,813

Изолирующая вставка = (фал Ф20)+2*(Коуш-20)+2*(ПА-1,6) 0,011 3,000 5,813

43,000 1323,000 3,000 5,801

НСО+(ЗКК-1) + 15м*(КГ 3х0,75+3х(1,8+2ООВ)...) 0,343 2,658 5,801

44,000 1322,000 2,658 5,459

Буйреп (КГ 3х0,75+3х(1,8+2ООВ)...) 0,302 2,355 5,459

НСО+Буй (9х20хБ23.5) 150,000 1216,000 -4,200 6,555 5,157

Буйреп (КГ 3х0,75+3х(1,8+2ООВ)...) 3,463 3,093 9,357

(ЗКК-2) + 15м*(КГ 3х0,75+3х(1,8+2ООВ)...)+(ПА-3.2) 1365,000 1,000 0,334 2,759 5,894

Груз донный = (ГДН-06)+10*(Р-40) 1366,000 0,000 5,560 -2,801 5,560

2.5 ПБСЦ-11 Таблица весогабаритных характеристик. ЭлементЭлементЭлементЭлемент z,z,z,z,

mmmm h,h,h,h, mmmm

P,P,P,P, kNkNkNkN

T,T,T,T, kNkNkNkN

Q,Q,Q,Q, kNkNkNkN

24,0 1342,0 0,000 3,440

Буй (5+3х10)хTf446+фалФ12 -2,884 2,884 3,440

Коуш + ПА-3.2 26,0 1340,0 0,03 2,855 6,324

КРШ(Ш+2К)+ 3*СМ+(МПОЭ-11)+бухта(30м КГ(3*2*ОВ…)Оа 0,936 1,920 6,296

29,0 1337,0 1,920 5,360

Буйреп канат Полистил 3-прядный Ф14мм 0,16 1,758 5,360

Коуш + ПА-3.2 1365,0 1,0 0,03 1,730 5,199

Груз донный = (ГДН-06)+9*(Р-40) 1366,0 0,0 5,170 -3,440 5,2

2.6 Оценки смещения ПБСТ в поле течений оз.Байкал. Общепринято утверждать, что измерения, проведенные специальными вертушками, показали, что максимальные значения скоростей течений изменяются с глубиной следующим образом: на глубине 10 м—96— 142 см/с; 50 м—56 см/с; 250 м—30 см/с; 675 м—12 см/с; 1000 м—8 см/с; 1200 м—6 см/с. Исследованиями установлено, что все три котловины озера (южная, средняя, северная) охвачены циркуляционными течениями—циклоническими макроциркуляциями. Внутри их существуют более мелкие циркуляции, размеры и направление движения воды в них менее устойчивы [9-11] Однако подобные величины на порядок превышают значения, соответствующие нашему опыту работ на Байкале: максимальные течения происходят эпизодически в августе-сентябре и сосредоточены в верхней сотне метров (над термоклинном); в зимний (подледный) период течения практически отсутствуют. Проблема течений требует пристального изучения, и современные системы позиционирования НТ-1000 смогут дать необходимую информацию по этому вопросу.

Как характерны пример можно привести эпизод 17-18 августа 2010 года движения гидрофонов в ПБСВ комплекса НТ-200+ (высота гидрофонов надо дном 190м)

28

Смещения ПБСВ (проекции на ось "X" юг-север) - DX(м)

-3,00

-2,00

-1,00

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

17.08.2010 12:00 17.08.2010 16:00 17.08.2010 20:00 18.08.2010 0:00 18.08.2010 4:00 18.08.2010 8:00

Время

DX

(м) DX - ПБСВ(1) Z=191м

DX - ПБСВ(2) Z=189м

DX - ПБСВ(3) Z=189м

Смещения ПБСВ (проекции на ось "Y" запад -восток) - DY(м)

-12,00

-10,00

-8,00

-6,00

-4,00

-2,00

0,00

17.08.2010 12:00 17.08.2010 16:00 17.08.2010 20:00 18.08.2010 0:00 18.08.2010 4:00 18.08.2010 8:00

Время

DX

(м) DY - ПБСВ(1) Z=191м

DY - ПБСВ(2) Z=189м

DY - ПБСВ(3) Z=189м

29

Ниже на диаграммах приведены оценки смещения ПБСТ в поле течений оз.Байкал для характерного (по нашим представлениям) ступенчатого профиля скорости течений V=Vs=0,1m/c для h=1166-1366m и V=0m/c для h=0-1166m. В этом случае геометрия гирлянды является сегментом цепной линии, а ее горизонтальные смещения каждого горизонта x(h) пропорциональны квадрату скоростей течений приповерхностных слоев: x(h)~Vs

2.

ПБСТ(24х15) - снос при поле скоростей V=0,1m/c для h=1166-1366m и V=0m/c для h=0-1166m

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

0,0 5,0 10,0 15,0

х - смещение горизонтальное (м)

h - высота

наддо

дном

(м

)

ПБСТ(48х15) - снос при поле скоростей V=0,1m/c для h=1166-1366m и V=0m/c для h=0-1166m

0,00

200,00

400,00

600,00

800,00

1000,00

1200,00

1400,00

0,0 5,0 10,0 15,0

х - смещение горизонтальное (м)

h - высота

наддо

дном

(м

)

2.7 Весогабаритные характеристики основных элементов ПБС и КЛД

Гибкие грузонесущие элементы Обозначения элементов на схемах

Наименование элементов

Масса сухая, кг/км

Вес в воде Н/м

ПРИМЕЧАНИЯ

ГПСМПО 1х1,0 Провод для полевых геофизических работ

0,0690 измерено = разрывная прочность 1кН//40 ом/м // Ф3,7мм ПНД сухая масса 15,5 или 18 кг/км //погонный объем 11 л/км

Канат7,6Н Канат нерж. спиральный 7,6-Г-1-Н-МК-1770 из 08Х18Н7Г10АМЗ-П

2,4900

Канат8,0Н DIN 3055 Трос средней 259,100 2,2221 http://rostfrei.ru/edelstahl.nsf/

30

Обозначения элементов на схемах





жесткости 7X7 A4 (AISI 316) 8MM

pages/art8379 http://metallexpert-nn.ru/plotnost_stali

КанатПА-10 канат полиамид (капрон) Ф10мм

0,0618


0,1211

КанатПА-18 канат полиамид (капрон) Ф18мм 185 ктекс

185,000 0,2540 Удельная плотность 1,14г/см3 185*9,81/1000*(1,14-1) = 0,254079


0,2472

КанатПС-18 канат полистиловый Ф18мм тросовой свивки (трехпрядный) по ТУ 8121-023-00461221-2004

КГ(,,,)-50оа кабель КГ(2РК50+(2*0,5)Э+3*0,5)-50оа Ф17,7

2,9970 Ф18,0 (Ф17,7 ==измерено 13.03.08); м=560кг/км

КГЗ-40-90 Кабель грузонесуций бронированный Ф 8,4

280 http://www.ruscable.ru/ info/cable/t245.html

КГ3-59-90 Кабель грузонесуций бронированный Ф 10,2

420 3,4500 http://www.ruscable.ru/ info/cable/t245.html

КГ7-70-90 Кабель грузонесуций бронированный Ф12,3

550 4,1000 1998-04-01__Гептагон - расчет массогабаритов -с1.JPG

КГ 3х0,5-40-150 С Кабель грузонесуций бронированный нерж

258,900 2,0581 Паспорт ПсковГеоКабель (Ф8,4мм) Броня - Высокопрочная коррозионностойкая проволока 17х0,9+21х1,0мм

КГ7x0,75-40-90-Оа Кабель грузонесуций с армированнгой оболочкой

450,000 2,6818 Паспорт ПсковГеоКабель (Ф15мм, m=450кг/км)

К7х0.75-О Специальный кабель геофизический семижильный К7х0.75-О в оболочке из полиэтилена.

130,000 0,3980 Специальный кабель геофизический семижильный К7х0.75-О.doc

КГ(3x0,5+3х(2ООВ +1,5))-60-90Оа

Кабель грузонесуций с армированнгой оболочкой оптоволоконный

3,2000 КГ(3x0,5+3х(2ООВ+1,5))-60-90_Оа.doc

КГ 3х0,75+3х(1,8+ 2ООВ)-70-90 Оа

Кабель грузонесуций с армированнгой оболочкой оптоволоконный

2,8500 КГ 3х0,75+3х_1,8+2ООВ_-70-90 Оа 20110203.pdf

КГ(РК+3x0,15) - ПНД

Подводный кабель - РК-50-3 + 3*0,15 в оболочке из ПНД Ф8,0мм

0,2130 КГ(РК+3x0,15)- ПНД 21тр_км.doc

КГ(РК+3x0,15) - Эластолан

Подводный кабель - РК-50-3 + 3*0,15 в оболочке из эластолана Ф9,4мм

0,0350 КГ(РК+3x0,15)- Эластолан 26тр_км.doc

КГ5К Кабель КГ5К (ЗАО "Псковгеофизкабель") – проект (медь 7*0.315 + сталь 10*0.4 + ПЭВД) +

370,000 1,4030 NT200V-несущие системы справочник.TXT

31






5*(РК50-3) + (ПЭВД оболочка). Ф17мм

КСТ((2х0,5)Э+9х0,15) Подводный кабель - ВП 2х0,5 + 9*0,15в оболочке из эластолана Ф10,0мм

110,000 0,3041 9,81*31 = 304,11

КСТ(РК50+9х0,15) Подводный кабель - РК-50-3 + 9*0,15 в оболочке из эластолана Ф10,0мм

105,000 0,2649 9,81*27 = 264,87

КСТ(2РК50+ (2х0,5)Э+3х0,5)

Подводный кабель комбинированный в оболочке из эластолана Ф14,5мм

233,000 0,6671

ПКК Подводный комбинированный кабель (

1997-07-11__Накладной кабель Гептагона - паспорт Экспокабель.JPG

КГ(3xО+4) Кабель грузонесуций армированной оболочке оптоволоконный КГ(3xО + 4х0,75)-40-?? Оа

2,6800

ВП 2х0,5Э-У Подводный кабель - витая пара 2х0,5 в экране в оболочке из эластолана Ф7мм

61,500 0,2258

Корпуса прочные для аппаратуры Обозначения элементов на схемах

Наименование элементов Масса сухая, кГ

Вес в воде


АЦИТ автоматичекий цифровой

измеритель течений 0 (???)

БЭГ Блок электроники гирлянды -0,1500 (V=45л) ИНД Измеритель наклонных

дальностей ГАСИК 0,1000 из Амг-6

NODE Beacon

Evologics модемы ф114h300 11,5 0,0840 20120314 Evologics.de =модем-12 - эскиз с натуры

ОМ-08 ОМ (Photonis13" + Jena Sphera + Рама)

-0,1500 (V=45л)

СДММ Модуль светодиодной матрицы

-0,1500

ФЗМ Формирователь наклонных дальностей ГАСИК

0,1000 из Амг-6

ФМ Флэш-модуль -0,1500 (V=45л) УМ Модуль управления -0,1500 (V=45л)

Элементы монтажные несущих конструкций Обозначения элементов на схемах


Вес в воде


Б23,5 Кухтыль алюминиевый 2Б23,5-1200

-0,0235

БШК-86 Буй-штанга концевая 0,1510 измерено

32



Вес в воде


БШП-98 Буй-штанга промежуточная +2хЗКУ

0,219

ГДН-06 Груз донный (НГТУ, 2006г)

1,5700 Измерения 2008-03-24

ГДН-97 Груз донный наборный ГДН-97 обр.1997.г (m=195кг)

195,000 1,6600 Вес в воде пустой [см.1997-03-22]

ЗКК-1 Зажим кабельный кнехтовый -1 (одношкивный 500 b85)

31,600 0,270 Взвешено 31.03.08 +9 оборотов кабеля по 1,6м (2 слоя) =15м

ЗКК-2 Зажим кабельный кнехтовый -2 (двухшкивный Ф500 b75)

33,000 0,2790 Взвешено 04.04.08 +4 парных оборотов кабеля =15м

ЗКУ зажим кабельный унифицированный

0,0340

ЗКУН-7,6 Зажим кабельный унифицированный нерж для Ф7,6

0,0320

КРШ-2000 Крест-разветвитель шарнирный КРШ-2000

2,4900 Штанга+6хКонсоль+6хБухты

КРШ-2000к Крест-разветвитель шарнирный КРШ-2000 = консоль+1*ЗКУ+тяга

0,1195

КРШ-2000ш Крест-разветвитель шарнирный КРШ-2000 = штанга

0,3000

КРТ-2004 Крест-разветвитель тросовый

0,1000 Вар.2004; Вар. На спиральных зажимах ЭССП

НСО-_-14(17)

Зажим спиральный с протектором

0,0300

ПА-1,6 Скоба такелажная 0,0100 ПА-2,5 Скоба такелажная 0,0118 Р-40 Рельс ст. Р-40 дл.1м 0,3900 Вес в воде Tf446 Trawl float No. 446 82,4040 8,400 kg buoyancy, 700 m

working depth, 280 mm diameter, orange colour, 21 mm dia. centre hole, 30 kg/m impact strength

33

3 Основые элементы ПБС – притопленных буйковых

станций.

3.1 Буйреп.

Буйреп – это гибкий грузонесущий элемент буйковых станций, соединяющий донные якоря

и систему плавучестей. В зависимости от назначения станции и места этого элемента в

станции используются 4 типа буйрепов.

3.1.1 Глубоководные грузонесущие кабели.

Грузонесущие кабели с армированной полимерной оболочкой являются современной

конструкцией кабелей для скважинных работ. Они, в отличие от таковых с открытой

проволочной плотной броней, значительно легче и имеют изолированную от внешней среды

разреженную грузонесущую броню из круглых проволок, что значительно увеличивает срок

службы кабельных линий и, кроме того, уменьшают количество требуемых элементов

плавучестей. Кабели спроектированы и изготавливаются ООО "ПсковГеоКабель" по нашим

индивидуальным требованиям. Применение этих специально разработанных кабелей,

которые имеют все необходимые типы электрических жил - в том числе коаксиальные и

витые экранированные пары, позволяет свести к принципиальному минимуму число

внешних коммуникаций и соответствующих герморазъемов.

Среди особенностей этого типа кабелей следует отметить необходимость использования

специальных зажимов (спиральных, кнехтовых, клиновых – см. ниже п.2.2) и значительное

удлинение под нагрузкой – до 1м/кН/км (так для КГ 3x0.5-35-90Оа коэффициент линейного

удлинения составляет 0,8 м/км/кН в 2 раза более, чем у кабель-тросов), а также

использование монтажных блоков диаметром не менее 40 диаметров кабеля.

КГ(3х0,75+3х(1,8+2ООВ))-70-90 Оа – грузонесущий гибридный оптоволоконный кабель,

включающий 6 оптических волокон и 3 токопроводящие жилы (ТПЖ) - полное сечение

медных ТПЖ и трубок оптических модулей составляет 7,65кв.мм. Используются в НТ-1000

и его Прототипе как буйрепы станций ПБСК, которые являются вертикальным

продолжением уложенных на дно кабельных линий КЛД (без разрывов кабеля) и выводят

морской конец этих линий под поверхность вблизи от ПБСЦ (центров управления

кластерами).

КГ (2РК 50+(2x0_5)Э+3x0_5)-50 Оа - грузонесущий комбинированный кабель (2

коаксиальных радиочастотных пары РК-50, витая пара экранированная, 3 ТПЖ) –

34

используется как верхние части буйрепов ПБСТ (или ПБСЭ на Прототипе кластера) и

соединяет Центры управления гирлянд с размещенными на ПБСЦ центрами управления

кластерами.

Эти кабели также рассматриваются ниже в главе «Внешние кабельные коммуникации», а их

конструкция и основные характеристики приведены в ПРИЛОЖЕНИИ 2.

3.1.2 Канат стальной из нержавеющей стали.

Канаты из нержавеющей стали диаметром 8 мм (Трос Ф8,00 7х7 нерж. А4 DIN 3055, Канат

спиральный 7,6-Г-1-Н-МК-1770 из 08Х18Н7Г10АМЗ-П и др.) используется на станциях

ПБСТ в качестве нижних частей буйрепов, на которых размещаются корпуса с

регистрирующей и прочей аппаратурой. В то же время металлические поверхности канатов

используются как электроды заземления/заводнения в системе электропитания закрепленной

на них аппаратуры.

Тем не менее обнаружилось, что доступные в настоящее время Трос Ф8,00 7х7 нерж. А4

DIN 3055 имеет сильное остаточное кручение и очень плохо выхаживается – при работах в

сезоне 2012г. с ПБСЭ(3) -12 (первый станция кластера) при ее демонтаже накладные кабели

по 2-3 раза оборачивались на 15 метровых интервалах между оптические модулями. В связи

с этим для станций кластера, развертываемых в 2013г, в качестве нижнего буйрепа будет

опробован кабель-трос КГ 3х0,35-55-150 С с двухповивной броней из высокопрочных

коррозионностойких проволок.

3.1.3 Нержавеющий кабель-трос КГ 3х0,35-55-150 С

Тем не менее обнаружилось, что доступные в настоящее время Трос Ф8,00 7х7 нерж. А4

DIN 3055 имеет сильное остаточное кручение и очень плохо выхаживается – при работах в

сезоне 2012г. с ПБСЭ(3) -12 (первый станция кластера) при ее демонтаже накладные кабели

по 2-3 раза оборачивались на 15 метровых интервалах между оптические модулями. В связи

с этим для станций кластера, развертываемых в 2013г, в качестве нижнего буйрепа будет

опробован кабель-трос КГ 3х0,35-55-150 С с двухповивной броней из высокопрочных

коррозионностойких проволок. Его три токопроводящие жилы предполагается использовать

для питания и связи с придонными модулями «Node» системы измерения координат.

3.1.4 Канаты и шнуры синтетические.

Канаты и шнуры синтетические используются в НТ-1000 как буйрепы для станций ПБСЦ и

ПБСН (шнур полиамидный диам. 14 мм и др.), так и в качестве такелажной и

технологической оснастки при проведении монтажных работ. Современный богатый

35

ассортимент выпускаемых синтетических канатов (в основном для нужд рыбного промысла)

позволяет выбрать наиболее подходящие для каждой конкретной операции типы и

материалы канатов (шнуров). Кроме уже традиционных - полипропилена (ПП) и полиамида

(ПА), следует отметить освоенный промышленностью несколько лет назад материал

«Полистил», который плавуч как ПП и прочен как ПА.

3.2 Кабельные зажимы и наконечники.

Немного истории. С самого начала работ на оз.Байкал в 1981г. появилась потребность

силового крепления кабель-тросов с двухповивной внешней проволочной броней к якорям,

буям и прочим элементам буйковых станций. Поскольку такие кабель-тросы выпускались

для скважинных работ, то и типы стандартных креплений были специфическими –

концевого расположения на двойной конической втулке. Это трудоемкий вариант, и он не

решал проблем проходных элементов креплений, то есть без разрыва кабеля. А

существовавшие тросовые зажимы деформировали и внешнюю броню, и токопроводящие

жилы.

Первые конструкции (1982-1986гг) для кабель-тросов, имели плоские или овальными

канавками и не обеспечивали необходимых нагрузок или деформировали кабель.

3.2.1 Зажим кабельный унифицированный ЗКУ

В 1986г. специально для кабель-тросовых буйковых систем на оз.Байкал Панфиловым А.И.

была разработана конструкция «Зажим кабельный унифицированный ЗКУ-86» с рабочей

поверхностью в виде длинной 6-гранной прямой призмы. Благодаря особенностям

конструкции, он надежно удерживает грузонесущие кабели типа КГ с двухповивной

наружней броней (также, как и стальные канаты), и при этом не деформируют ни броню

кабель-тросов, ни их токопроводящие жилы. Это связано с тем, что проволоки брони

«врезаются» в плоские грани канавок, в результате коэффициент трения кабель-троса по

пластинам превышает 0,3 и допустимые натяжения кабель-троса многократно возрастают,

уверенно превышая необходимые 2000кГ при отсутствии заметных деформаций кабеля.

Аналогичный зажим ЗКУН, выполненный из нержавеющей стали, успешно применяется на

канатах из нержавеющей стали в составе НТ-200(+), на Прототипе НТ-1000 и далее

планируется к применению как грузонесущий элемент НТ-1000.

36

3.2.2 Зажим кабельный кнехтовый ЗКК

Однако освоение описанных выше грузонесущих кабелей в полимерной оболочке с

разреженным армированием стальными проволоками поставило вопрос об их силовых

креплениях к смежным конструкциям - как концевых, так и проходных.

В 2004г. была успешно развернута донной кабельная линии КЛД-04 на основе 7-жильного

кабеля с армированной оболочкой КГ7x0,75-35-130-Оа. Это был первый случай

использования на Байкале кабеля такого типа. Тогда же были разработаны (Панфилов А.И.,

Миленин М.Б., Фиалковский С.В.) и установлены на кабельной станции ПБСК-04 зажимы

кабельные кнехтовые (ЗКК). Такой зажим представляет собой один или два шкива,

закрепленные на общей раме – заготовками для шкивов служит колесные диски грузовых

автомобилей. Радиус изгиба кабеля (то есть радиус шкивов) более 300мм, что позволяет

использовать ЗКК и с оптоволоконными кабелями. Удерживающее усилие ЗКК определяется

формулой Эйлера T=T0*exp(k*ф) - здесь T и T0 есть натяжения на ходовом и коренном

концах каната соответственно, k – коэффициент трения каната по шкиву ЗКК, ф – угол

обноса кабеля вокруг шкивов ЗКК в радианах. При обычных 9 оборотах кабеля по шкиву

(ф= 57 рад) и k= 0.1 эта формула выглядит как T=300*T0. То есть расчетные тонные нагрузки

на ходовом конце кабеля сводятся к проблеме удержания коренного конца с усилием в

несколько килограммов, что достигается подвязкой коренного конца напряженным бензелем

37

из капронового шнура диаметром 5-6 мм. И, несмотря на удовлетворительное решение

проблемы, такой вариант имеет ряд недостатков: ЗКК тяжел и весьма нетехнологичен – его

монтаж требует более 2 часов труда двух квалифицированных монтажников. При этом

кабель требуется на это время разгрузить, для чего использовались удлиненные профильные

кабельные зажимы ЗКУ с прокладкой из медицинского лейкопластыря. Зажимы ЗКК были

также установлены на кабельных станциях ПБСК-05, ПБСК-06(-09) , ПБСЭ-08, ПБСЭ-09,

ПБСЭ-10.

Внешний вид ЗКК показан на фото ниже в части, посвященной годичным испытаниям

спиральных зажимов НСО.

В настоящее время ЗКК заменяются на зажимы кабельные спиральные - НСО и ПСО.

3.2.3 НСО и ПСО - Зажим кабельный спиральный.

Имея ввиду вышеупомянутую проблему ЗКК, был проведен глубокий поиск прототипов для

их замены. Решением стало использование самозатягивающихся зажимов спирального типа

НСО и ПСО (ТУ 3449-015-27560230-2006) –натяжные и поддерживающие, соответственно.

Производство этих элементов массовыми сериями несколько лет назад наладило ЗАО

«Электросетьстройпроект» (г. Москва, производство расположено в Пушкинском районе

Московской области). Эта продукция появилась как решение аналогичных проблем при

анкерных и промежуточных креплениях так называемых самонесущих оптических кабелей

(ОКСН) на опорах воздушных линий электропередачи, связи, городского электрохозяйства

(уличного освещения, наземного электротранспорта), элементах зданий и сооружений при

длине пролетов до 110 м. Зажимы изготавливаются в климатическом исполнении УХЛ,

категории 1 по ГОСТ 15150. Зажим сопрягается со стандартной сцепной арматурой.

Силовая спираль представляет собой одну U–образную прядь спиралей. Протектор

выполняется в виде нескольких прядей спиралей. Концы прядей протектора отогнуты «от

38

кабеля» для предотвращения повреждения оболочки. Пряди силовой спирали и протектора

проклеиваются эпоксидным компаундом и на их внутреннюю поверхность наносится

абразив. Конструкция зажима обеспечивает необходимую прочность заделки кабеля, в том

числе оптических (ОК) и при этом не влияет на их оптические свойства.

Но особенности спиральных зажимов таковы, что если диаметр кабеля больше номинала

зажима хотя бы на 0,5 мм, то спиральные пряди туго накручивается, а если больше на 1 мм –

то уже прядь не ложится плотно на кабель (выпирает горбом); а если диаметр кабеля меньше

номинала зажима на 0,5 мм, то зажим просто проскальзывает. Разработчиком спиральных

зажимов для использования в качестве долговременных силовых элементов несущих систем

ПБС на оз.Байкал было рекомендовано исполнение 14(17) (типы зажимов «НСО-

Dmin/DmaxП-14(17)») с рабочей нагрузкой до 17 кН.

Модельный ряд зажимов НСО и ПСО (ТУ 3449-015-27560230-2006) полностью закрывает

диапазон требуемых параметров для грузонесущих элементов НТ-1000 (зажимов). Кроме

того, технологическое оборудование ЭССП позволяет производить спирали длиной до 4м

(исполнения 01 или 21), что многократно повышает рабочие нагрузки на НСО. Так для

исполнений НСО-Dmin/DmaxП-01(Рз) разработчиком - были испытаны варианты с Рз до 50

кН и даже более - до 80 кН (это уже зависит более от прочности ПЭ оболочки кабеля и ее

адгезии к несущим элементам кабеля). Для производства спиральных зажимов, как правило,

используется оцинкованная проволока, но существуют также варианты из нержавеющих

сталей и из алюминированных проволок.

Именно наличие положительного многолетнего опыта эксплуатации этих зажимов в жестких

условиях на воздушных кабельных линиях дает уверенность в полной их пригодности для

использования как основного элемента грузонесущих креплений и в условий глубоководных

нейтринных телескопов на оз Байкал. При этом конструкционный резерв зажимов

спирального типа далеко не исчерпан. Так что если в результате многолетней эксплуатации

в составе НТ-1000 и проявятся какие-либо негативные факторы в конструкциях НСО и ПСО,

то имеется обоснованная уверенность в возможности их преодоления. Особенно учитывая

высокую квалификацию разработчиков и конструкторов ЗАО «Электросетьстройпроект», а

также их заинтересованность в расширении диапазона применимости своей продукции.

Зажимы НСО и ПСО высоконадежны, просты в обращении, недороги, доступны и имеют

многократный запас прочности при весьма щадящем влиянии на ПЭ армированную

оболочку кабелей. Недостатками можно считать узкий допуск номинальных диаметров

кабелей (±0,2мм), а также гарантированную работоспособность лишь при однократном

применении.

39

В период зимней 2010г. экспедиции на оз.Байкал были проведены натурные испытания

на возможность использования зажимов этого типа как силовых элементов несущих систем

ПБС, прежде всего для кабелей в полимерной армированной оболочке.

Были исследованы реакции на многократный термоудар с последующим замораживанием в

воде и способность нести максимальные нагрузки относительно длительное время (более

недели) – результат вполне положительный: Уменьшения несущих способностей НСО не

замечено, на поверхности кабели имеются только обычные следы от абразивного слоя на

НСО (царапины глубиной не более 0,1мм – характерный размер зерен абразива)

В таблице выше приведен график (Дата Время – натяжение в кН – Действия) натурных

испытаний пары НСО- 14,9 / 15,2П-14(17), установленных супротивно (коушами каружу) на

5-метровом отрезке кабеля с армированной оболочкой КГ 7x0,75-40-90-Оа, оставшегося

после прокладки КЛД-09 и пролежавшего год на открытом месте. Растяжение сборки

производилось ручной лебедкой, измерение растягивающей нагрузки – динамометром

пружинным ДПУ-20 (0-20кН)

Обозначения действий:

• «Кипяток» - обливание зажима 5 литрами кипятка в течении 1-2 минут • «Натяг» - увеличение натяжения кабель-троса под испытуемом зажимом • «Доска» - многократное нанесение ударов доской по зажиму

Температура воздуха: днем -12,,,-15°С, ночью -24,,,-26°С

40

Date TDate TDate TDate Timeimeimeime kNkNkNkN ДействияДействияДействияДействия

06.03.10 11:4806.03.10 11:4806.03.10 11:4806.03.10 11:48 0000

06.03.10 11:4806.03.10 11:4806.03.10 11:4806.03.10 11:48 5555 НатягНатягНатягНатяг

06.03.10 12:1306.03.10 12:1306.03.10 12:1306.03.10 12:13 4,84,84,84,8 НатягНатягНатягНатяг





07.03.10 6:5207.03.10 6:5207.03.10 6:5207.03.10 6:52 13,813,813,813,8 КипятокКипятокКипятокКипяток

07.03.10 7:0307.03.10 7:0307.03.10 7:0307.03.10 7:03 13,213,213,213,2

07.03.10 07.03.10 07.03.10 07.03.10 7:167:167:167:16 13,213,213,213,2

07.03.10 7:5507.03.10 7:5507.03.10 7:5507.03.10 7:55 13,213,213,213,2



07.03.10 7:5907.03.10 7:5907.03.10 7:5907.03.10 7:59 13,613,613,613,6

07.03.10 8:3707.03.10 8:3707.03.10 8:3707.03.10 8:37 13,513,513,513,5

07.03.10 9:4307.03.10 9:4307.03.10 9:4307.03.10 9:43 13,513,513,513,5



10.03.10 7:2710.03.10 7:2710.03.10 7:2710.03.10 7:27 13,613,613,613,6

10.03.10 7:2810.03.10 7:2810.03.10 7:2810.03.10 7:28 13,213,213,213,2 ДоскаДоскаДоскаДоска



График (Дата Время – натяжение в кН – Действия) натурных

испытаний пары НСО- 14,9 / 15,2П-14(17)

12.03.10 13:2012.03.10 13:2012.03.10 13:2012.03.10 13:20 19191919 снятснятснятснят

2010-03-07 2010-03-08 2010-03-10 2010-03-11

Дата Время

Испытания НСО-14(18)

0,0

10,0

20,0

2010-03-06 2010-03-07 2010-03-08 2010-03-09 2010-03-10 2010-03-11 2010-03-12 2010-03-13

Дата-Время

Показания динамометра, кН

41

Как решающий эксперимент:

пара зажимов НСО были

поставлены на годичные

испытания А именно: пара

соединенных цепью зажимов

НСО- 17,3 / 17,7П-14(17) ТУ

3449-015-27560230-2006 были

установлены на буйреп ПБСЭ-10

(кабель с армированной

оболочкой КГ (2РК

50+(2x0_5)Э+3x0_5)-50 Оа) под

зажимом кнехтовым ЗКК на

глубине 30м. Зажимы

поставлены так, что часть

буйрепа между ними была

прослаблена и вся нагрузка

приходилась на цепь,

соединяюую эти зажимы

(нагрузка 6,8 кН, максимальное

натяжение при постановке

станции на дно и подъеме

ПБСЭ-10 составляла 10,0 кН)

В начале зимней экспедиции

2011г. станция была подняты для

модернизации, обследование

испытуемых зажимов и участка

кабеля, на котором зажимы были

установлены, показало полную

пригодность использования НСО

в качестве грузонесущих

зажимов НТ-1000., Что и было

успешно осуществлено.

Спиральные протекторы хорошо зарекомендовали себя также и как подкладки под тросовые

зажимы - ЗКУ и др., в том числе и при установке корпусов на кабелях с армированной

оболочкой.

Зажимы спиральные НСО- 17,3 / 17,7П-14(17)

Зажим кабельный кнехтовый ЗКК

42

Дополненные подвесной петлей (размером

100х300 из стального прутка ф12) зажимы НСО

почти идеальны.

В конце сезона 2011г. как рабочие элементы

Прототипа кластера были установлены 10

комплектов НСО-17,8/18,2П-14(17) ТУ 3449-

015-27560230-2006 (по три копплекта на ПБСЭ-

11(1), ПБСЭ-11(2), ПБСЭ-11(3) и один на

ПБСКO-11).

В апреле 2012 были подведены итоги годичных натурных испытаний зажимов НСО и

противокоррозионных средств РОХЕР (РОХЕР-Электрик, РОХЕР-Автомобилист, РОХЕР-

Экстрим, РОХЕР-Смывка, РОХЕР-Консерва, РОХЕР-Водник). Эти испытания оцениваются

как успешные. :Правда имела место неожиданная ситуация, когда пополз по кабелю новый

спиральный зажим НСО- 17,8 / 18,2П-14(17), установленный штатно по крестом КРТ на

ПБСЭ(1)-12. Этот зажим, рассчитанный на номинальную нагрузку в 17 кН, после обработки

его РОХЕР «Водник» пополз под нагрузкой 9кН. Это произошло в самый начальный момент

перехвата с кабеля буйрепа на постановочный поводок после 20-минутной паузы

43

выдержанной после переноса нагрузки с кабеля на поводок. Неожиданно зажим соскользнул

с протектора, в результате чего станция опять повисла на кабеле, еще не снятом с лебедки –

при этом станция упала на 2 метра.. Как показало расследование, под действием этого

«Водника», примененного для дополнительной защиты зажима НСО от коррозии,

размягчилась эпоксидная смола, которой к внутренней стороне зажима приклеивался

абразив. Такое могло произойти, если в состав «Водника» в большом количестве входил

ацетон или/и другие кетоны – известно, что ацетон добавляют в эпоксидную композицию с

целью продлить период ее отверждения (ацетон впоследствии испаряется, а прочность

композита не ухудшается).

Следует также отметить, что РОХЕР «Водник», в отличие «Электрик», «Автомобилист»,

«Смывка», вошел в наш обиход только в этом сезоне и до этого момента для обработки

подводных конструкций (в том числе и зажимов НСО) не использовался.

Этот эпизод не является компрометацией зажимов спирального типа НСО, но еще раз

показал необходимость тщательных испытаний ВСЕХ элементов НТ-1000, натурных в том

числе.

3.2.4 Зажим анкерные клиновые.

Для полноты обзора следует отметить, что помимо спиральных зажимов для крепления

самонесущих кабелей мировой промышленностью серийно производятся так называемые

анкерные зажимы клинового типа. Как пример можно привести Анкерные зажимы PA

производства французской компании SICAME. Их конструкция такова:

1. Открытый корпус из термопластика с высокой степенью устойчивости к механическим

повреждениям и к воздействию погодно – климатических условий.

2. Внутренний клин, состоящий из двух частей, выполненных из изоляционного материала,

обеспечивает сжатие несущего нулевого троса без повреждения его изоляционного

покрытия.

3. Крепление, представляющее собой гибкий тросик из нержавеющей стали с седлом из

изоляционного материала для защиты от износа и двумя наконечниками, опрессованными на

концах для блокировки на корпусе зажима.

4. Применение для изготовления корпуса анкерного зажима электроизоляционного

материала повышает диэлектрические свойства изделия в целом.

44

Зажимы PA предназначены для

анкерного крепления изолированного

нулевого проводника. Зажим

PA разработан для долговременных

креплений самонесущих изолированных

проводов (СИП), подобных кабелям с

армированной оболочной.

Технические характеристики зажимов PA ( SICAME)

Позиция Сечение

(мм2)

Диаметр

(мм)

Разрыв

(кН)

Масса

г/шт

РА 120-

2000

95 - 120 15 - 17,5 20 650

РА 95-2000 70 - 95 13,5 - 16 20 535

РА 70-2000 54 - 70 12 - 14 20 470

РА 54-1500 50 - 70 12 - 14 15 400

РА 35-1000 25 - 35 8 - 11 10 265

РА 25-600 16 - 25 6 - 9,5 6 143

В этом же ряду можно назвать анкерный зажим ACADSS производства французской же

фирмы «Telenco» для коаксиальных кабелей связи диам.11-19-20 мм, (2500кгс) и другие.

Однако применимость зажимов анкерных клиновых в условиях НТ-1000 не столь очевидна,

как это можно говорить про спиральные НСО. Тем не менее, свойства и особенности этого

типа изделий непременно будут подробно изучены в условиях НТ-1000, в том числе в

качестве вспомогательной монтажной оснастки.

3.2.5 Наконечник концевой грузонесущий – «Муфта подводная оптико-

электрическая (МПОЭ-11)»

Данный наконечник является герметизированным силовым элементом для крепления

морского конца грузонесущего кабеля на щите креста-разветвителя ПБСЦ. Здесь силовая

заделка кабеля производится закреплением броневых проволок посредством конической

втулки; токопроводящие и оптические жилы вводятся в приборную часть наконечника НК

через ряд уплотнений и герметичных проходников, выводы – через установленные на

фланцах муфты герморазъемы. Наконечники такого типа незаменимы при использовании

45

оптико-волоконных кабелей. В Прототипе 2011г. успешно установлена муфта подводная

оптико-электрическая (МПОЭ-11), изготовленная в НПЦ «Оптическая связь» (г.Дубна). Эта

грузонесущая муфта-наконечник содержит также оптико-электрические преобразователи,

системы управления электропитанием и прочие электронные блоки. Фотографии и чертежи

МПОЭ-11 ниже.

Приборная часть муфты-наконечника МПОЭ-11 – общий вид

46

2011-04-01 Постановка ПБСУ-11 с муфтой-наконечником МПОЭ-11 - виды сзади / сбоку /

спереди

3.3 Буи концевые и промежуточные.

В проектах НТ-200 и НТ-200+ ([1], [4]-[6]) станции ПБС из соображений минимального

сноса под влиянием течений удерживались системами буй-штанг двух типов: - концевых

(БШК) и промежуточных (БШП). В зависимости от реального веса в воде элементов станции

(вес контролируется по показаниям динамометра Q при монтаже станции), количество

кухтылей на штангах может изменяться (обычно в пределах 30%). Конструкция

промежуточных буев аналогична концевым буям, за исключением способа крепления буев

на буйрепах. Концевые буи размещаются на глубинах 20-25м, что еще доступно для

водолазов, но исключает зацепление за эти буи сплавных неводов (сетей), а также

47

минимизирует механическое воздействие со стороны волнений и от приповерхностных

течений. Чтобы были доступны для осмотра и ремонта промежуточные буи на кабельных

ПБС (ПБСК - вертикальная часть донных кабельных линий КЛД), их горизонты не могут

быть глубже 150 метров. Потому из требований близости гидродинамических параметров

другие ПБС также имеют БШП на 150-метровых глубинах.

3.3.1 БШК и БШП

– это, соответственно, концевые и промежуточные буй-штанги с набором плавучих

глубоководных алюмо-магниевых кухтылей марки 2Б2-23,5-1200. Как и в [1], буи

выполнены в виде навешанных на штангу набора сферических глубоководных плавучестей -

кухтылей 2Б23,5-1200 (сферы из алюмомагниевого сплава АМг-5 диаметром по 200мм

плавучестью 23.5Н с рабочей глубиной не менее 1200м - эти кухтыли обычно используются

в рыболовных глубоководных тралах). На БШК и БШП размещается до 180шт. таких

кухтылей - вязками по 20шт. Ввиду дороговизны кухтылей 2Б2-23,5-1200, концевые и часть

промежуточных буй-штанг планируется заменить вязками наплавов Trawl float No. 446,

применяя последние для долговременных ПБС на глубинах до 40м)

3.3.2 БКС и БПС.

– соответственно концевые и промежуточные буй-штанги с набором плавучих

глубоководных элементов (дисков, полушарий и т.п.) из синтактика (сферопластика); в

настоящее время на байкальских ПБС применяются ограниченно ввиду высокой стоимости

синтактика.

3.3.3 БВ - Буи сигнальный вешка.

Буи сигнальные, в данном случае представляют собой цилиндрические поплавки (вешка)

длиной по 2м и диаметром 0,1м, оборудованные грузовыми рымами и гладким обтекателем,

который исключают зацепление за эти буи сплавных неводов (сетей). Конструкция БВ

позволяет их использовать для подъема ПБС с помощью специальных захватов, опускаемых

с ледового покрова озера.

3.3.4 БКН.

В системах НТ-1000 в качестве элементов плавучестей концевых буев (рабочие горизонты

до 30м) вместо алюминиевых кухтылей типа 2Б-23,5-1200 предполагается использовать

пластиковые траловые наплава Trawl float No. 446 производства ENGEL-NETZE GMBH &

CO. KG (Bremerhaven, Germany). Так как они существенно дешевле (в 3 раза и более) и

48

проще в обращении, чем отечественные алюмо-магниевые. Ввиду значительных габаритов и

их сравнительно небольшого числа на буях, эти наплава используются без дополнительных

штанг вязками на шнурах ПА Ф10-12мм по 10шт. в каждой (как правило). Каждая вязка

имеет по 2 петли на ПА шнурах, через которые эти вязки закрепляются за верхний рым

креста-разветвителя КРШ. Следует осторожно обращаться с этими наплавами, избегая

ударных нагрузок (падений, ударов друг о друга и т.д.). «П» - подъемная петля станции на

концевом буе.

П

49

Естественно, что при использовании пластиковых наплавов изоляционная вставка

грозозащиты под концевым буем не устанавливается.

Trawl float No. 446, spherical shape, 8,400 kg

buoyancy, 700 m working depth, orange colour

280 mm diameter, 21 mm dia. centre hole, 30 kg/m

impact strength

Art.No.: 46510080

15,10 €

Excluding VAT (19%)

plus Shipping costs

[http://www.engel-netze.de]

The floats offered in our Web Shop normally are

available ex stock. These floats just represent a

selection of a large variety of some 20 other types

with different performances and dimensions.

Quotations are available on request.

The stated characteristics of the floats are laboratory

tested as follows:

Maximum working depth: The pressure corresponding to the stated working depth is applied within

a period of 30 minutes and is held for 4 hours at a temperature of 18°C. (1 bar = 10 m water

pressure).

Impact strength: In a factory own test procedure at a temperature of 18° C an object with the stated

weight is hitting the float from a height of 1,00 m. The float has to withstand this impact.

П

50

Buoyancy: The buoyancy is being tested in fresh water. In sea water the buoyancy will be slightly

higher. Quality control: according to ISO 9001.

Laboratory tests have proved that at lower temperatures the floats can withstand a higher

pressure while the impact strength is reduced. At higher temperatures this observation is contrary

Наплава Trawl float No. 446 впервые стали использоваться на байкальских притопленных

буйковых станциях в качестве концевых буев с 2003г. на лимнологических автономных ПБС

(АПБС), а с 2008г. – и на геофизической АПБС. Наплава Trawl float No. 446 планируются к

использованию на НТ-1000 как основной вариант элементов притопленных

(подповекрхностных) плавучестей.

3.4 Крест-разветвитель.

Крест-разветвитель (КР) предназначен для силового крепления верхней части буйрепа

станции и соответствующих концов КЛП, на них же закреплены в виде бухт излишки этих

кабелей. Также при необходимости крест КР комплектуется щитом, на котором

располагается подводная аппаратура - ЦУК, СМ, ретрансляторы, наконечник МПОЭ и т.д..

51

В нижней части креста-разветвителя для каждого конца «перемычки» КЛП устанавливаются

консоли длиной около метра, которые ограничивают радиус изгиба КЛП и предохраняют их

обматывания вокруг буйрепа ПБС.

3.5 Груз донный наборный ГДН-2000.

На фотографии – груз ГДН станции ПБСЭ(3)-11 Прототипа

кластера. На обечайку корпуса груза ГДН приварена

дополнительная штанга, на которой установлен NODE -

придонный узел гидроакустической системы

позиционирования.

Груз донный наборный ГДН

представляет собой

горизонтально расположенный

полуцилиндрический контейнер

длиной 110мм и диаметром 900-

1000мм изготовленный из 8-мм

листовой стали, внутри

которого помещаются куски

рельсов длиной по 1м

(допускается также

использование металлолома).

Количество загрузки

рассчитывается так, чтобы

общий вес ПБС в воде

(прижимная сила якоря к

грунту) был равен 3кН +/- 10%.

При такой загрузке якорь

"плавает" в мягком илистом

донном грунте (погружается в

грунт не более чем на 20см), а

также легко отрывается от

грунта ( не "присасывается")

при демонтаже станции даже

после многих лет после

«стоянии» на дне. Вес в воде

1,6-15 кН.

Конструкция ГДН разработана Панфиловым А.И. в 1997г. и грузы такого типа успешно

используются с 1997г. и предполагаются к использованию далее на всех типах ПБС.

52

4 Внешние кабельные коммуникации

Все описанные ниже кабели были разработаны и произведены ООО «ПсковГеоКабель», хотя

ранее 2000г. привлекались и другие производители (прежде всего Ташкабель,

Подольсккабель, Мытищинское ОКБ КП).

Исторически сложилось, что до середины 1990-х годов на глубоководных станциях

использовались кабель-тросы производства Ташкентского кабельного завода (в эпоху СССР

бывшего практически монополистом в этой отрасли). К середине 90-х годов Ташкабель

превратился в несколько мелких предприятий и производство грузонесущих бронированных

кабелей практически прекратилось. Когда в 1997г. появилась потребность в прокладке новой

КЛД для НТ-200, оказалось, что единственным производителем в России стало ООО

«ПсковГеоКабель». Эта фирма образовалась в 1995г. на основе опытного участка завода

Псковкабель. К 1997г., установив две германские бронировочные машины, ПсковГеоКабель

освоила производство нужных нам кабелей, аналогичных КГ 7-70-90. К настоящему

времени, благодаря более чем последовательной позиции осваивать каждый год несколько

новых типов кабелей (иногда – принципиально новых , таких как кабели в армированных

оболочки, в оболочках из термопластичного полиуретана, оптико-волоконные кабели)

ПсковГеоКабель превратился в крупнейшего производителя геофизических и промысловых

скважинных кабелей (более подробно см. [8]). Также ими было развито производство машин

для производства кабелей и спускоподъемного оборудования. И самое ценное для

байкальского проекта – это желание ПсковГеоКабеля разрабатывать и внедрять

экспериментальные кабели, причем именно тех конструкций и в таких количествах, которые

наиболее востребованы заказчиками. В результате столь плодотворного сотрудничества и

высочайшей квалификации персонала фирмы, проблема внешних кабельных коммуникаций

для НТ-1000 оказалась к настоящему моменту практически полностью решенной как со

стороны проектирования, так и со стороны наличия производственных мощностей.

Потенциал Псковгеокабеля далеко не исчерпан, например: ПсковГеоКабель вводит в

эксплуатацию новую линию изготовления модулей ОВ из тонкостенной нерж.стали (к

началу 20132г.), предусматривается сварка продольного шва; освоены магистральные

оптикоэлектрические кабели с напряжением до 12кВ.

В ПРИЛОЖЕНИИ 2 приведены заводские информационные проспекты с описанием

конструкции и параметров кабелей для внешних кабельных коммуникаций.

53

4.1 КЛД - кабельная линия донная.

Технология и средства развертывания КЛД на основе кабелей с армированной оболочкой

достаточной глубоко проработаны и освоены в 2004-2006гг. на аналогичных объектах

установки НТ-200+ [6]. Специфические же особенности работ с оптико-электрическими

кабелями в основном преодолены в 1994г. при прокладке КЛДО-94 и постановке

соответствующей ПБСКО-94 (в составе НТ-200). Эти особенности связаны с тем, что кроме

наличия грузонесущей брони и способности выдерживать внешнее давление в 150 атм.,

кабель должен быть работоспособен в вертикальном положении – то есть волокна в

вертикальном кабеле не должны «сползать», создавая опасные натяжения в оптических

волокнах. Эта проблема решена следующими конструкционными особенностями кабеля КГ

3х0,75+3х(1,8+2ООВ)-70-90 Оа, который выполнен по правилам проектирования

скважинных кабелей. Для чего в нем шесть оптических волокон уложены попарно в медные

трубки-модули, покрытые полиэтиленовой изоляцией (эти трубки также используются как

электропроводники с большим сечением, что позволяет одним кабелем обеспечить

электропитанием весь кластер НТ-1000). Сами же модули скручены с коротким шагом,

волокна уложены в каналах модулей с небольшим избытком длины, а пустоты в модулях

заполнены герметиком.

Соответствуя числу кластеров, общее число донных кабельных линий (КЛД) НТ-1000 равно

12. Поскольку развертывание НТ-1000 планируется провести за 3 года (4 рабочих зимних

сезона), то в каждом сезоне требуется прокладывать не менее 3-х КЛД (хотя можно и начать

прокладывать эти линии заранее – года за 2 до начала развертывания основной части НТ-

1000). Кроме того, был учтен практический опыт аналогичных работ на проектах AMANDA.

NESTOR, ANTARES и NEMO, прежде всего с глубоководными оптическими

соединителями.

Опытная бригада из 3 инженеров и 3 техников проводит прокладку КЛД и постановку ПБСК

с КЛП примерно за 3 недели (с учетом подготовительных и вспомогательных эпизодов без

трудозатрат на разделку кабельных наконечников и ремонтных муфт). С учетом того, что в

зависимости от погодных условий ледовый покров допускает работу тяжелой техники в

течении от 5 до 7 недель за сезон, одна такая бригада может проложить 1-2 КЛД в год.

Следует отметить, что освоенная технология прокладки КЛД позволяет одновременно через

прорезанную в ледовом покрове щель укладывать 2 кабеля – через 2 укладчика, синхронно

двигающихся над прорезанной во льду щели друг за другом с интервалом 50+/-20м. Станции

ПБСК этих линий развертываются независимо. Естественно, что такая синхронность требует

54

тщательной подготовки прокладочного оборудования и планирования работ, однако

выигрыш очевиден.

КГ(3х0,75+3х(1,8+2ООВ))-70-90 Оа

Грузонесущий гибридный оптоволоконный кабель: содержит 6 оптических одномодовых

волокон и 3 ТПЖ. Используются в развернутой в 2011г. кабельной линии КЛД-11 для

Прототипа кластера и, соответственно, как буйреп станции ПБСК-11 (эта линия также будет

использована для 1-го Кластера НТ-1000)

Оптические волокна кабеля предназначены для обмена информацией между Центром

управления кластера и Береговым центром, по медным трубкам оптических модулей кабеля

и ТПЖ передается электропитание кластера (их суммарное сечение составляет 7,65 кв.мм).

4.2 Глубоководные грузонесущие кабели

КГ (2РК 50+(2x0_5)Э+3x0_5)-50 Оа

Грузонесущий комбинированный кабель гирлянды является верхний частью буйрепа ПБСТ

(ПБСЭ) выше гирлянды модулей и электрически соединяет модули коммутации гирлянд –

через щиты ПБСТ и перемычки КЛП - с центром управления кластера (станцией ПБСЦ).

Кабель состоит из 2 коаксиальных пар РК-50, экранированной витой пары и 3-х ТПЖ

заключенных в полиэтиленовую армированную оболочку. По коаксиальным кабелям

передаются сигналы, необходимые для синхронизации работы гирлянд (запросы гирлянд и

триггер кластера). Витая пара используется для обмена информацией между центрами

управления гирлянд и кластера (используется SHDSL технология), ТПЖ - для

электропитания гирлянд (постоянным током напряжением до 1000 В – сейчас используется

З00 В).

4.3 КЛП – кабельная линия подповерхностная.

Горизонтальные КЛП (подповерхностные кабельные линии - "перемычки"), соединяют

кабелями станции ПБС. Длина одного пролета КЛП - от 40 до 100м. Они размещаются на

глубинах от 32до 50 метров. Эта глубина определяется тем, что с одной стороны – чем

глубже КЛП, тем меньше на них механическое воздействие – при подъеме ПБС до

извлечения крестов-разветвителей КР из воды эти «перемычки» подтягиваются, но их

натяжение не должно превышать 0.2 кН (иначе появляются трудности при

соединении/отсоединении этих КЛП на крестах КР)

55

Линии состоят из грузонесущих канатов или кабель-тросов и прикрепленных к ним липкой

ПВХ-изолентой накладных кабелей. Металлические поверхности КЛП используются как

электроды заземления/заводнения. Линии КЛП разгружаются до нейтральной плавучести

(точнее до минимальной отрицательной плавучести), для чего на «перемычках»

закрепляются в необходимом количестве наплава (кухтыли). При длинах КЛП более 100м

для исключения чрезмерных нагрузок по серединам этих КЛП устанавливаются опоры -

притопленные буйковые станции промежуточные (ПБСН).

Кабели Прототипа кластера 2011г. Кабели для гирлнды-2012

КГ (2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5)-60 О (**) КСТ(2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5)

в неармированной оболочке из полиэтилена

ПВД 107-61К

В неармированной оболочке из эластоллана

(*)

Аналогичны КГ (2РК 50+(2x0_5)Э+3x0_5)-50 Оа как по составу жил, так и по назначению –

служат его «удлинителями», размещенными вдоль подповерхностных кабельных линий КЛП

– «перемычек» и вдоль буйрепов между центрами гирлянд и центрами секций. Отличие от

КГ (2РК 50+(2x0_5)Э+3x0_5)-50 Оа конструктивно состоит в том, что оболочки не

армированы.

(*) - Elastollan ® (эластоллан)- термопластичный полиуретан (ТПУ)

(**) - В связи со сложностями герметизации по полиэтиленовой оболочке при установке концевых наконечников эти кабели с 2012г. заменяются на аналогичные в оболочках из эластоллана (*).

4.4 Накладные кабели

Кабели Прототипа кластера 2011г. Кабели для гирлянды-2012

КГ(РК+3x0,15) (**) КСТ (РК50+9х0,15)

Комбинированный кабель из коаксиальной

пары РК-50 и 3 тонких ТПЖ по 0,15 мм2;

общая оболочка из полиэтилена.

Комбинированный кабель из коаксиальной

пары РК-50 и 9 тонких ТПЖ по 0,15 мм2;

общая оболочка из эластоллана (*)

Служит для соединения оптических модулей с Центрами секций. С целью улучшения

временных измерений все кабели в Секции используются длинами по 90м. Данная

конструкция позволяет использовать единственный кабель для соединения центров

управления секции с ОМ. Коаксиальный кабель (50 Ом) используется для передачи

аналогового сигнала с фотоэлектронного умножителя оптического модуля, 2 ТПЖ

предназначены для передачи данных управления (технология RS-485), 1 ТПЖ 7 ТПЖ

56

используются для электропитания ОМ (12 В постоянного напряжения).

С 2012г. кабели КГ(РК+3x0,15) заменяется на кабели типа КСТ (РК50+9х0,15) с

увеличением сечения жил питания и разделении потенциалов заземления цепей питания и

связи.

ВП2х05Э-У КСТ((2х0,5)Э+9х0,15).

Экранированная витая пара в оболочке из

эластоллана (*)

Использовалась для глубоководной шины

управления оптическими модулями

(технология 2-х проводного RS-485). В

перспективе использоваться не будет (витая

пара для шины управления интегрирована в

комбинированный кабель

КСТ(2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5)).

Экранированная витая пара и 9 тонких ТПЖ

в оболочке из эластоллана (*)

Комбинированный кабель для акустических

модемов. Витая пара (экранированная)

используется для обмена информацией

между центром гирлянды и акустическими

модемами (технология RS-485). ТПЖ

предназначены для электропитания

акустических модемов: 3 ТПЖ – земля, 2

ТПЖ – электропитание верхнего

акустического модема, 2 ТПЖ –

электропитание группы центральных

акустических модемов, 2 ТПЖ –

электропитание нижнего акустического

модема (маяка).

(*) - Elastollan ® (эластоллан)- термопластичный полиуретан (ТПУ)

(**) - В связи со сложностями герметизации по полиэтиленовой оболочке при установке концевых наконечников эти кабели с 2012г. заменяются на аналогичные в оболочках из эластоллана (*).

57

5 Долговременная надежность ПБС и КЛД.

Предполагаемое время функционирования НТ-1000 в полном составе составляет порядка 15

лет при возможности внепланового ремонта до трех ПБС в год. Это создает жесткие

требования к надежности систем и отдельных элементов установки и главной проблемой,

связанной с обеспечением этих требований, является электрохимическая коррозия. Это

связано с тем, что собственно воды озера Байкал не являются агрессивной средой и

протекание даже небольших токов ускоряет коррозионное разрушение на порядок как

минимум.

Особенно существенны требования надежности для принятой схемы электропитания

постоянным током с использованием внешней среды (донных грунтов и вод Байкала) в

качестве обратного проводника. Основным же типом пород в окрестности Берегового центра

являются гранитоидные гнейсы, которые имеют ничтожную проводимость (что типично для

скальных пород). В связи с чем в прибрежной части оз.Байкал около Берегового центра

укладываются несколько старых кабель-тросов с броней из оцинкованных проволок длиной

по 200-300 метров. Такая схема независимо от времени года имеет сопротивление в 1-3 Ом в

зависимости от типа проводников, их числа, длин и расположения. В связи с активной

электрохимической коррозией брони этих прибрежных кабелей заземления-заводнения их

приходится менять раз в 3-5 лет, что, впрочем, не составляет технических трудностей и

является невеликой платой за уменьшение сечения кабелей питания в 2 раза.

Применяемые методы противокоррозионной защиты описаны в разделе о системе

электропитания НТ-1000. Эффективность же этих методов доказывается тем, что подобные

ранее развернутые станции ПБС и донные кабельные линии КЛД в различных

модификациях и различного назначения успешно действуют с 1986г. [2]. В частности, КЛД-

86 и ее ПБСК-86 функционировали с 1986г. до их планового демонтажа в 2006г. Так что 30-

летний опыт работ на Байкале дает уверенность в том, что проблемы долговременной

надежности несущих систем НТ-1000 вполне решаемы.

58

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

[1] Домогацкий Г.В., Никифоров А.И., Панфилов А.И., Розанов М.И., "Подводные несущие

конструкции и донные кабельные линии глубоководного нейтринного телескопа НТ-200 на

озере Байкал", Технический проект НТ-2ООМ.ОО.ООО, Государственный морской

технический университет Санкт-Петербурга (ГМТУ), Санкт-Петербург, 1995.

[2] Безруков Л.Б. и др. Создание и постановка на оз. Байкал на длительную эксплуатацию

стационарного глубоководного черенковского детектора заряженных частиц "Гирлянда-86",

отчет ИЯИ, Москва, 1987.

[3] Домогацкий Г. В., Глузман Б. И., Панфилов А. И. Разработка методики и испытание

оборудования для прокладки со льда донных линий кабельной связи на оз. Байкал. (зимняя

экспедиция 1990 г.). - Отчет ИЯИ АН СССР, М., 1990 г.

[4] Проект НТ-200 (уточненная версия). - М.: ИЯИ АН СССР, 1989. 88 л.

[5]. The Baikal Neutrino Telescope NT-200. Project Description. The Baikal Collaboration. Baikal

92-03, 1992. – 132

[6]. Проект НТ-200+. ИЯИ РАН. М. 2002г.

[7] Каталог продукции и прайс-лист ЗАО «Электросетьстройпроект» - на сайте фирмы

http://www.essp.ru/

[8] Рубан Ольга. Тысячи километров инноваций «Эксперт» №35 (624) / 08 сен 2008 (также

см. на сайтк журнала «Эксперт» http://expert.ru/expert/2008/35/tysyachi_kilometrov_innovaciy/)

[9] http://ozerobaikal.info/baikal/baikal_vopros_otvet/14-volny-techenija-vodoobmen.html

[10] Течения в Байкале / Сборник статей Под ред. Верболова В.И., Афанасьева А.Н. Новосибирск: Наука, 1977. 160 с.

[11] Верболов В.И. Течения и водообмен в Байкале // Вод. ресурсы. 1996. Т. 23. № 4. С. 413–423.

59

6 ПРИЛОЖЕНИЕ. Информационные проспекты кабелей производства ПсковГеоКабель

ППСС ККООВВ ГГ ЕЕОО КК ААББ ЕЕ ЛЛЬЬ ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ

180006, Россия, г.Псков, ул.Алмазная, 3 тел (8112) 79-18-15, факс 79-19-40,

e-mail:[email protected], www.pskovgeokabel.ru

6.1 КГ 7x0,75-40-90-Оа

№-№

Наименование элементов конструкции

Материал элемента конструкции, размеры Диаметр, мм

1 Токопроводящей жилы Медь мягкая, 7х0,37 1,11

2 Изоляция Полиэтилен низкого давления

марки 271-70К ∆=0,72мм., 2,55

3 Оболочка Полиэтилен низкого давления марки 271-70К

Толщина изоляции ∆=0,6мм. 8,7

4 1-й повив брони Проволока стальная оцинкованная 11х1,1 ТУ

14-178-341-98 10,7

5 2-й повив брони Проволока стальная оцинкованная 12х1,3 ТУ

14-178-341-98 13,3

6 Оболочка Полиэтилен 273-81 К

Толщина изоляции ∆=0,9 мм. 15

1 Токопроводящей жилы Медь мягкая, 7х0,37 1,11

2 Изоляция Полиэтилен низкого давления

марки 271-70К ∆=0,72мм., 2,55

Основные параметры Электрическое сопротивление токопроводящей жилы, не более……….25 Ом/км Сопротивление изоляции, не менее……………………………………….20000МОм*км Разрывное усилие , не менее…………………………………………..…..35 кН Максимальная рабочая температура…………………………………....…150 оС Масса кабеля , не более……………………………………………….……450 кг/км.

www.pskovgeokabel.ru

60

6.2 КГ 3х0,75+3х(1,8+2ООВ)-70-90 Оа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

№-№



1. Оптоволоконный модуль Два одномодовых волокна AllWaveFlex в медной оболочке Ø1,3/2,0 (1,8мм2).

2,0

2. Обмотка Лента ПЭТ-Э 10х0,02 2,1 3. Изоляция ТПЖ Б Полиэтилен ПНД 271-70К ∆ =0,85мм 3,8 4. Токопроводящие жилы А Медь, мм 7х0,38 (0,75 мм2) 1,14 5. Изоляция ТПЖ А Полиэтилен ПНД 271-70К, ∆ =0,38мм 1,9 6. Кордель Водоблокирующий жгут 7. Промежуточная оболочка Полиэтилен ПНД 273-81К ∆ =1,05мм 10,3 8. Первый повив грузонесущего

элемента Проволока стальная оцинкованная, 22х1,1мм по ГОСТ 7372-79

12,8

9. Второй повив грузонесущего элемента

Проволока стальная оцинкованная, 18х1,25мм по ГОСТ 7372-79

15,3

10. Оболочка Полиэтилен ПНД 273-81К ∆ =1,1мм 17,5 Электрические характеристики: Электрическое сопротивление ТПЖ А, не более………………………..25,2 Ом /км Эл. сопротивление проводника Б медной трубки, не более …………...11,0 Ом/км; Сопротивление изоляции, не менее..........……......………..….................15000МОм*км; Оптические характеристики: Диаметр оптического волокна……………………………………………..9/125 мкм Затухание сигнала на длине волны 1,55 мкм, не более …………….......0,7 дБ/км Механические характеристики: Разрывное усилие, не менее…………................................................……70 кН Предельно допустимая рабочая нагрузка, не более………………….…15 кН Предельно допустимое гидростатическое давление……………………15МПа Масса кабеля в воздухе не более …………………..............................….530 кг/км. Масса кабеля в воде не более …………………....................................….290 кг/км.


61

6.3 КГ (2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5)-50 Оа

1

2

3

4

5

6

7

89

10

11

12

13

14

15

16

17

№-№



1. Токопроводящая жила А центрального проводника коаксиальной пары

Медь, ММ 7х0,25 (0,35 мм2) 0,75

2. Изоляция ТПЖ А Полиэтилен ПНД 271-70К ∆ =0,97мм 2,7 3. Экранирующая обмотка Медь, ММ 0,1х6х13 с обмоткой лентой ПЭТФ 3,0 4. Оболочка Полиэтилен ПВД 107-610К ∆ =0,9мм 4,8 5. Токопроводящая жила Б витой

пары Медь,ММ 7х0,30 (0,5 мм2) 0,90

6. Изоляция ТПЖ Б Полиэтилен ПНД 271-70К ∆ =0,42мм 1,75 7 Оболочка-заполнитель Сэвилен 3,6 8 Экранирующая обмотка Медь, ММ 0,1х6х13 с обмоткой лентой ПЭТФ 4,0 9. Оболочка Полиэтилен ПВД 107-61К ∆ =0,45мм 4,8 10 Токопроводящая жила В

сигнального проводника Медь,ММ 7х0,30 (0,5 мм2) 0,90

11. Изоляция ТПЖ В Полиэтилен ПНД 271-70К ∆ =0,42мм 1,75 12 Герметик Полиизобутелен 10,3 13 Обмотка Нетканный материал 3Е6035 10,8 14. Оболочка Полиэтилен ПНД 273-81К ∆ =0,6мм 12,0 15. Первый повив грузонесущего

элемента Проволока стальная оцинкованная, 17х1,1мм по ГОСТ 7372-79

14,2

16. Второй повив грузонесущего элемента

Проволока стальная оцинкованная, 20х1,1мм по ГОСТ 7372-79

16,4

17. Оболочка Полиэтилен ПНД 273-81К ∆ =0,8мм 18,0

Характеристики: Электрическое сопротивление ТПЖ А, не более…………………………....57 Ом /км Электрическое сопротивление ТПЖ Б, не более…………………………….40,5 Ом /км Электрическое сопротивление ТПЖ В, не более…………………………….40,5 Ом /км Сопротивление изоляции, не менее..........……......………..…........................15000МОм*км; Волновое сопротивление коаксиальной пары……………………………......50±5 Ом Коэффициент затухания коаксиальной пары на частоте 5 МГц, не более....40 Дб/км Волновое сопротивление витой пары…………………………………….......100±15 Ом Коэффициент затухания витой пары на частоте10 МГц, не более.................50 Дб/км Максимальная рабочая температура…………………………………………..60◦С Разрывное усилие не менее…………………………………………………….50кН Масса кабеля в воздухе не более …………………......................................….560 кг/км.


62

6.4 КГ (2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5)-60 О

11

1

5

8

7

10

6

4

3

2

9

12

13

14

№-№



1. Токопроводящая жила А центрального проводника коаксиальной пары

Медь, ММ 7х0,25 (0,35 мм2) 0,75

2. Изоляция ТПЖ А Полиэтилен ПНД 271-70К ∆ =0,97мм 2,7 3. Экранирующая обмотка Медь, ММ 0,1х6х13 с обмоткой лентой

ПЭТФ 3,0

4. Оболочка Полиэтилен ПВД 107-610К ∆ =0,9мм 4,8 5. Токопроводящая жила Б

витой пары Медь,ММ 7х0,30 (0,5 мм2) 0,90

6. Изоляция ТПЖ Б Полиэтилен ПНД 271-70К ∆ =0,42мм 1,75 7 Оболочка-заполнитель Сэвилен 3,6 8 Экранирующая обмотка Медь, ММ 0,1х6х13 с обмоткой лентой

ПЭТФ 4,0

9. Оболочка Полиэтилен ПВД 107-61К ∆ =0,45мм 4,8 10 Токопроводящая жила В

сигнального проводника Медь,ММ 7х0,30 (0,5 мм2) 0,90

11. Изоляция ТПЖ В Полиэтилен ПНД 271-70К ∆ =0,42мм 1,75 12 Герметик Полиизобутелен 10,3 13 Обмотка Не тканный материал К3416 11,1 14. Оболочка Полиэтилен ПВД 107-61К ∆ =1,45мм 14,0 Характеристики: Электрическое сопротивление ТПЖ А, не более…………………………....57 Ом /км Электрическое сопротивление ТПЖ Б, не более…………………………….40,5 Ом /км Электрическое сопротивление ТПЖ В, не более…………………………….40,5 Ом /км Сопротивление изоляции, не менее..........……......………..…........................15000МОм*км; Волновое сопротивление коаксиальной пары……………………………......50±5 Ом Коэффициент затухания коаксиальной пары на частоте 5 МГц, не более....40 Дб/км Волновое сопротивление витой пары…………………………………….......100±15 Ом Коэффициент затухания витой пары на частоте10 МГц, не более.................50 Дб/км Максимальная рабочая температура…………………………………………..60◦С Масса кабеля в воздухе не более …………………......................................….185 кг/км.


63

6.5 КСТ (2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5)

№-№


Материал элемента конструкции, размеры Номинальный диаметр, мм

1 ТПЖ проводника витой пары

Проволока медная мягкая ММ 7х0,3мм (0,5мм2)

0,9

2 Изоляция проводника витой пары

Полиэтилен ПНД 271-70К, ∆ =0,3 мм. 1,5

3 Оболочка заполнитель Сэвилен 1130-075 3,1 4 Экран витой пары Проволока медная мягкая ММ 90х0,1мм с

продольной герметизацией и обмоткой пленкой ПЭТ-Э

3,4

5 Оболочка витой пары Полиэтилен ПНД 271-70К, ∆ =0,6 мм. 4,6 6 ТПЖ проводника питания Проволока медная мягкая ММ 7х0,3мм

(0,5мм2) 0,9

7 Изоляция проводника питания


8 ТПЖ коаксиального проводника


0,75

9 Изоляция коаксиального проводника


64

10 Экран коаксиального проводника

Проволока медная мягкая ММ 78х0,1мм с продольной герметизацией и обмоткой пленкой ПЭТ-Э

3,0

11 Оболочка коаксиального проводника


12 Сердечник С продольной герметизацией и обмоткой водоблокирующим нетканым материалом

10,5

13 Оболочка Термопластичный полиуретан Эластоллан 1180, ∆ =2,0 мм.

14,5

Основные параметры. Эл. сопротивление ТПЖ проводника витой пары, не более 40,5 Ом/км; Сопротивление изоляции проводника витой пары, не менее 100 МОм*км; Волновое сопротивление витой пары 100 +/- 15 Ом; Эл. сопротивление ТПЖ проводника питания, не более 40,5 Ом/км; Сопротивление изоляции проводника питания, не менее 1000 МОм*км; Эл. сопротивление внутреннего проводника коаксиальной пары, не более 40,5 Ом/км; Сопротивление изоляции проводника коаксиальной пары, не менее 1000 МОм*км; Волновое сопротивление коаксиальной пары 50 +/- 5 Ом; Расчетная масса кабеля 233 кг/км; Расчетная масса кабеля в пресной воде 68 кг/км.


65

6.6 КГ (РК 50+3x0,15)

1

7

432

56

№ Наименование элементов

конструкции Материал элементов конструкции,

размеры Диаметр,

мм. 1 Токопроводящей жилы Медь мягкая, 7x0,31 0,93

2 Изоляция ПНД 271-70К ∆=0,96 мм., 3,3

3 Обмотка Медь мягкая, 54х0,12 3,8

4 Изоляция ПНД 271-70К ∆=0,6 мм., 5,0

5 Токопроводящая жила Медь мягкая ММ 0,45 0,45

6 Изоляция ПНД 271-70К ∆=0,25 мм. 0,95

7 Наружная оболочка Эластолан 1185 ∆=1,3 мм. 9,4

Характеристики: Диаметр кабеля , мм…………………………………………………………………8,0 мм Электрическое сопротивление внутреннего проводника коаксиальной пары….70 Ом/км Электрическое сопротивление экрана, не более……………………………….….57 Ом/км Волновое сопротивление коаксиальной пары, не более…………………………..50 Ом Коэффициент затухания на частоте 100 МГц, не более……………………….…16 дБ/100м Сопротивление изоляции, не менее……………………………………………….20000МОм*км Электрическое сопротивление проводника витой пары………………………….120 Ом/км Сопротивление изоляции, не менее……………………………………………….5000МОм*км Максимальная рабочая температура………………………………………….....…60 оС Минимальная рабочая температура……………………………………………..…-50 оС Масса кабеля , не более………………………………………………………..……73 кг/км.


66

6.7 КСТ (РК50+9х0,15)

№-№ Наименование элементов

конструкции Материал элемента конструкции, размеры

Номинальный диаметр, мм

1 ТПЖ коаксиального проводника


0,9

2 Изоляция коаксиального проводника

Полиэтилен ПНД 271-70К, ∆ =1,15 мм.

3,2

3 Экран коаксиального проводника

Проволока медная мягкая ММ 96х0,1мм с продольной герметизацией и обмоткой пленкой ПЭТ-Э

3,5

4 ТПЖ проводника питания Проволока медная мягкая ММ 1х0,45мм (0,15мм2)

0,45


Полиэтилен ПНД 271-70К, ∆ =0,57 мм.

1,6


7,4


10,0

Основные параметры. Эл. сопротивление ТПЖ проводника питания, не более 129,6 Ом/км; Сопротивление изоляции, не менее 1000МОм*км; Эл. сопротивление ТПЖ коаксиального проводника, не более 40,5 Ом/км; Волновое сопротивление коаксиального проводника 50 ± 10 Ом; Расчетная масса кабеля 105 кг/км. Расчетная масса кабеля в пресной воде 27 кг/км.


67

6.8 ВП 2х0,5Э-У

№ Наименование элементов конструкции

Материал элементов конструкции, размеры

Диаметр, мм.

1 Токопроводящая жила Проволока медная мягкая ММ 7х0,30 мм (0,5 мм2) с продольной герметизацией

0,9

2 Изоляция Полиэтилен ПНД 271-70К ∆=0,5 мм различного друг от друга цвета

1,9

3 Оболочка заполнитель Сэвелен 11306-075 4,0

4 Экран Проволока медная мягкая ММ 72х0,15 мм с продольной герметизацией и обмоткой нетканым материалом

4,5

5 Оболочка Эластолан 1180 ∆=1,25 мм оранжевого цвета (цвет по желанию заказчика можно изменить на красный, синий, черный)

7,0

Основные параметры Электрическое сопротивление токопроводящей жилы, не более..............40,5 Ом/км Сопротивление изоляции витой пары, не менее .........................................10000 МОм*км. Волновое сопротивление витой пары............................................................110 +/- 10 Ом. Коэффициент затухания на частоте 100 МГц, не более...............................2 дБ/км. Расчетная масса кабеля....................................................................................61,5 кг/км.


68

6.9 КСТ ((2х0,5)Э+9х0,15)

№-№


Материал элемента конструкции, размеры Номиналь-ный

диаметр, мм 1 ТПЖ проводника

витой пары Проволока медная мягкая ММ 7х0,3мм (0,5мм2) 0,9

2 Изоляция проводника витой пары


3 Оболочка заполнитель

Сэвилен 1130-075 3,2

4 Экран витой пары Проволока медная мягкая ММ 96х0,1мм с продольной герметизацией и обмоткой пленкой ПЭТ-Э

3,5

5 ТПЖ проводника питания

Проволока медная мягкая ММ 1х0,45мм (0,15мм2) 0,45




7,4


10,0

Основные параметры. Эл. сопротивление ТПЖ проводника питания, не более 129,6 Ом/км; Сопротивление изоляции, не менее 1000МОм*км; Эл. сопротивление ТПЖ проводника витой пары, не более 40,5 Ом/км; Расчетная масса кабеля 110 кг/км. Расчетная масса кабеля в пресной воде 31 кг/км.


69

6.10 КГ 3х0,5-40-150 С

№-№ Наименование

элементов конструкции Материал элемента конструкции, размеры,

производитель Диаметр,

мм

1. Токопроводящая жила Медь мягкая 0,5мм2 0.93

2. Изоляция Сополимер, ∆∆∆∆ =0,58 мм 2.10

3. Сердечник Токопроводящие жилы скрученные с заполнителем 5,0

4. Внутренний повив брони

Высокопрочная коррозионностойкая проволока 17х0.9 мм 6.2

5. Наружный повив брони Высокопрочная коррозионностойкая проволока 21х1.0 мм 8.4

Основные параметры Механические: Масса кабеля, в воздухе 258,9 кг/км. Масса кабеля, в воде 209,8 кг/км. Максимальная рабочая температура 1500С; Разрывное усилие, не менее 40 кН; Коэффициент линейного удлинение 0,4 м/км/кН Минимальный диаметр ролика блок-баланса 400 мм

Наружный диаметр 0,2мм

0,17мммм 8.4

+

− Электрические: Рабочее напряжение 660 В; Электрическое сопротивление токопроводящей жилы, не более 40,5 Ом/км;


70

6.11 КГ 3x0.5-35-90Оа

12

3

4

5

6

№-№


Материал элемента конструкции, размеры Номиналь-ный

диаметр, мм

1. Токопроводящая жила

Медь (0,5мм2) 0,9

2. Изоляция полимер , ∆ =0,6 мм 2,10 3. Оболочка Полиэтилен, ∆ =0,59 мм 5,8 4. 1-й повив брони Стальная проволока 12х0.85 мм 7,4 5. 2-й повив брони Стальная проволока 15х0.85 мм 9,1 6. Наружная оболочка Полиэтилен, ∆ =0,65 мм 10,4 Основные параметры Механические: Масса кабеля в воздухе 212 кг/км. Масса кабеля в воде 136 кг/км. Максимальная рабочая температура 90ºС; Минимальная рабочая температура -30ºС; Разрывное усилие, не менее 27 кН; Коэффициент линейного удлинение 0,8 м/км/кН Минимальный диаметр ролика блок-баланса 420 мм Наружный диаметр mm 0,14

mm 0,09mm 10.4 +−

Электрические: Рабочее напряжение 600 В; Электрическое сопротивление токопроводящей жилы 40,5 Ом/км; Сопротивление изоляции, не менее 20000 МОм*км;


71

Для справки: активное сопротивление Rэ экранов кабелей

Тип кабеля Конструкция экрана Rэ, не более Ом/км

КСТ (РК50+9х0,2) Экран коаксиального проводника Проволока медная мягкая ММ 96х0,1мм с продольной герметизацией и обмоткой пленкой ПЭТ-Э диам.3,5

28

КСТ (2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5) Экран витой пары Проволока медная мягкая ММ 90х0,1мм с продольной герметизацией и обмоткой пленкой ПЭТ-Э диам.3,4

29

КСТ (2РК50+(2х0,5)Э+3х0,5) Экран коаксиального проводника Проволока медная мягкая ММ 78х0,1мм с продольной герметизацией и обмоткой пленкой ПЭТ-Э диам.3,0

30

КСТ ((2х0,5)Э+9х0,2) Экран витой пары Проволока медная мягкая ММ 96х0,1мм с продольной герметизацией и обмоткой пленкой ПЭТ-Э диам.3,5

28

ВП 2х0,5Э-У Экран Проволока медная мягкая ММ 72x0,15 мм с продольной герметизацией и обмоткой нетканым материалом диам.4,5

16,5

КГ (РК 50+3x0,15) Обмотка Медь мягкая, 54х0,12 диам.3,8 34

Отчет - Особенности НС и КЛ для НТ-1000 prss20121215 · 2020-01-17 · 7...

Documents