2.6 Инженерный расчет показателей надежности ВОЛП | Телекоммуникации вчера, сегодня, завтра

Последовательность действий при создании объекта радиосвязи

Бланк формы №1 ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ РЭС

Поставка оборудования обеспеченного радиочастотами

Витрина



2.6 Инженерный расчет показателей надежности ВОЛП

2.6.1 Исходные данные для расчета и основные расчетные соотношения

Требуемые показатели качества и надежности для МСП, 3ПС и СМП ЕСЭ РФ с максимальной протяженностью Lм (без резервирования) приведены в таблицах 2.6, 2.7, 2.8.

Таблица 2.6 - Показатели надежности для МСП, L м = 200 км

Показатель надежности

Канал ТЧ или ОЦК независимо от применяемой системы передачи

Канал ОЦК на перспективной цифровой сети

АЛТ

Коэффициент готовности

> 0,997

> 0,9994

0,9987

Среднее время между отказами, час

 

> 400

 

>7000

 

> 2500

Время восстановления, час

 

< 1,1

 

< 4,24

 

см.примечание

Таблица 2.7 -Показатели надежности для 3ПС, L м = 1400 км

Показатель надежности

Канал ТЧ или ОЦК независимо от применяемой системы передачи

Канал ОЦК на перспективной цифровой сети

АЛТ

Коэффициент готовности

> 0,99

> 0,998

0,99

Среднее время между отказами, час

 

> 111,4

 

>2050

 

> 350

Время восстановления, час

 

< 1,1

 

< 4,24

 

см.примечание

Таблица 2.8 - Показатели надежности для СМП, L м = 12500 км

Показатель
надежности

Канал ТЧ или ОЦК независимо от применяемой системы передачи

Канал ОЦК на перспективной цифровой сети

АЛТ

Коэффициент готовности

> 0,92

> 0,982

0,92

Среднее время между отказами, час

 

> 12,54

 

>230

 

>40

Время восстановления, час

 

< 1,1

 

<4,24

 

см. примечание

Примечание: Для оборудования линейных трактов на МСП, ЗПС и СМП должно быть:
время восстановления НРП – Тв при < 2,5 час (в том числе время подъезда - 2 часа);
время восстановления ОРП, ОП - Торн < 0,5 час;
время восстановления ОК - Твок < 10 час (в том числе время подъезда
3,5 часа).

Среднее число (плотность) отказов ОК за счет внешних повреждений на 100 км кабеля в год (по статистике повреждений на коаксиальных кабелях из опыта эксплуатации на магистральной сети первичной связи России) равно:

ν = 0,34,

тогда интенсивность отказов ОК за 1 час на длине трассы ВОЛП L определится как:

λок =     (2-11)

В начальный период использования ВОЛП-ВЛ, до 2010 года, пока не получены надежные эксплуатационные показатели надежности ОКГТ, следует принимать во внимание экстраполированные показатели надежности ОКГТ, приравнивая их к соответствующим эксплуатационным показателям надежности грозозащитных тросов.

Плотность отказов грозозащитных тросов в результате обрывов на 100 км ВЛ в год приведена в таблице 2.9.

Таблица 2.9 - Плотность отказов грозозащитных тросов в результате обрывов

Напряжение ВЛ, кВ

Плотность отказов

110

0,22 ... 0,25

220

0,06 ... 0,09

330

0,05 ... 0,08

500

0,03 ... 0,06

Нормативное время восстановления на ВЛ напряжением 110 и 220 кВ составляет 12,4 часа, а на ВЛ-300 и ВЛ-500 - 6,2 часа.

Учитывая высокую надежность современной аппаратуры ЦСП, целесообразно принять значение коэффициента готовности кабельной линии 0.985, а аппаратуры - 0,995. Тогда на подземной кабельной линии должны обеспечиваться следующие показатели:

  1. коэффициент готовности - не менее 0,985;
  2. среднее время между отказами - не менее 340,5 часов;
  3. среднее время восстановления - не более 5,2 часов;
  4. плотность повреждений - не более 0,1823.

Учитывая особенности технической эксплуатации ВЛ, среднее время восстановления следует принять равным не более 6,2 часа, а соответствующее значение наработки между отказами не менее 304 часов.

Показатели надежности ОКГ'Г гипотетической ВОЛП-ВЛ протяженностью 13900 км должны быть:

  1. коэффициент готовности - не менее 0,985;
  2. среднее время восстановления - не более 6,2 часов;
  3. наработка между отказами - не менее 407 часов.

Показатели надежности ОКГТ на линии длиной 100 км должны быть:

  1. коэффициент готовности - не менее 0,99989,
  2. плотность отказов - не более 0,1554.

2.6.2 Расчетные соотношения

При существующей на эксплуатации стратегии восстановления, начинающегося с момента обнаружения отказа (аварии), коэффициент простоя (неготовности) Ка11, определяется по известной формуле (2-2) или (3-10), а коэффициент готовности по формуле (2-1).
При длине канала (магистрали) L не равной LM среднее время между отказами определится как:
То(L) = То    (2-12)

Среднее время между отказами сетевых трактов N-гo порядка по отношению к среднему времени между отказами канала ОЦК определяется как:

 To(N) =      (2-13)

При параллельном соединении по надежности элементов системы передачи (например, линейных трактов) имеем в случае, когда коэффициенты простоя их равны Кn для резервирования по схеме n + m:

 
(2-14)

где n - число рабочих элементов;

m - число резервных элементов;

λо - интенсивность отказов одного элемента системы передачи;

λр- интенсивность отказов устройства переключения на резерв.

Для кольцевой структуры связи, т.е. когда λр = 0 и m = n = 1, из (2-14) получаем:

  (2-15)

Для последовательного соединения по надежности элементов системы передачи (например, участков магистрали или отдельных видов оборудования), суммарный коэффициент простоя определяется но формуле (2-3), в которой Кпi - коэффициенты простоя отдельных элементов системы передачи (например, аппаратуры и кабеля), определяются в соответствии с выражением (2-2).

Для случаев эксплуатации ВОЛП на основе оптимальной стратегии восстановления, начинающегося с обнаружения предотказового состояния ОТЭ, необходимо для инженерных расчетов показателей надежности использовать вместо выражения (2-2) другое приближенное выражение:

 
(2-16)

где t1 - время подъезда.

Более точные вычисления могут быть проведены на основе выражений (3-4), (3-6), (3-9) и (3-10).

2.6.3 Методика инженерного расчета

В ходе расчета сначала вычисляются по данным характеристик надежности отдельных компонентов суммарные показатели надежности всего комплекса ВОЛП с использованием выражений (2-2), (2-11)  (2-13). Затем полученные величины сравниваются с требуемыми
значениями, пересчитанными из действующих норм на типовые протяженности (LM) к длине проектируемой линии передачи (L). Информация о характеристиках надежности отдельных компонентов ВОЛП присутствует в технических условиях на них.

Все необходимые для расчета нормы на надежность каналов и оборудования линейного тракта для магистральной, внутризоновых и местных первичных сетей общего пользования ЕСЭ РФ приведены в таблицах 2.6, 2.7, 2.8.

Если рассчитанные показатели надежности проектируемой ВОЛП не удовлетворяют требованиям первичной сети общего пользования, то применяют различные варианты повышения надежности ВОЛП - либо заменяют наименее надежные компоненты ВОЛП на такой же тип оборудования другого производителя (с лучшими показателями надежности), либо вносят изменения в структурную схему организации связи, вводя (по элементам или по линейному тракту на участке переключения), либо организуют эксплуатацию ВОЛП на основе оптимальной стратегии восстановления, что в большинстве случаев, как правило, приводит к такому же эффекту с точки зрения повышения показателей надежности при существенно меньших дополнительных капитальных затратах.

Потом для конкретно из выбранных вариантов повторяется расчет суммарных показателей надежности ВОЛП и снова сравниваются полученные величины с требуемыми значениями.

Эта же методика расчета может быть применима и при проектировании показателей надежности комплекса ВОЛП в целом или отдельных компонентов. Например, часть оборудования, применяемая в составе проектируемой линии передачи, уже жестко определена, а часть оборудования может быть выбрана из ряда предложений различных производителей.

Тогда при использовании расчетных выражений (2-1), (2-2), (2-4), (2-11)...(2-16) и данных таблиц 2.6, 2.7, 2.8 определяют требуемые значения характеристик надежности на отдельные компоненты ВОЛП. Эти значения при прочих равных условиях могут быть решающим критерием при выборе оборудования того или иного производителя.



Поиск по сайту


Смотрите также