Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Магистральная кабельная линия связи на перегоне

1.1 Организация цепей АТС

1.2 Расчет потребной ёмкости магистральных кабелей

1.3 Возможные варианты систем кабельных линий связи для различных типов аппаратуры уплотнения

1.4 Выбор системы кабельной линии связи и её характеристики

1.5 Выбор типа аппаратуры уплотнения и её характеристики

1.6 Выбор типа и ёмкости магистральных кабелей. Распределение цепей по их парам

1.7 Выбор типа и расчет ёмкости кабелей ответвлений и вторичной коммутации

1.8 Выбор оборудования и аппаратуры кабельной магистрали

2 Кабельная сеть автоматики на станции

2.1 Выбор трассы прокладки магистрального, ответвлений и вторичной

коммутации кабелей

2.2 Выбор типа кабеля

2.3 Кабельная сеть стрелок

2.4 Кабельная сеть светофоров

2.5 Кабельная сеть рельсовых цепей

3 Расчет влияния тяговой сети на перегонные кабельные сети

4 Защита перегонных устройств АТиС от перенапряжений

5 Сметно-финансовый расчёт

Заключение

Литература

Введение

На железнодорожном транспорте используются самые различные устройства автоматики, телемеханики и связи. Четкое и бесперебойное функционирование этих устройств в значительной степени зависит от надежной работы воздушных и кабельных линий и сетей. Для работы устройств связи созданы разветвленные сети магистральной, дорожной и отделенческой связи, по которым осуществляется оперативное руководство работой железных дорог и их хозяйственных подразделений. Непрерывно растет количество каналов магистральной и дорожной связи за счет подвески на воздушных линиях цепей из цветного металла и уплотнения этих цепей аппаратурой высокочастотного телефонирования в полосе до 150 кГц. На ряде направлений магистральные воздушные линии заменяются кабельными, повышающими устойчивость связи и дающими неограниченные возможности в увеличении количества каналов связи на основе применения аппаратуры высокочастотного телефонирования (К-24, К-60, К-120, К-300 и др.). При использовании оптического диапазона электромагнитных колебаний в световодах возможна организация сотен тысяч телефонных или сотен телевизионных каналов. Непрерывно развиваются сети местной телефонной связи, причем местная связь, как правило, автоматизируется.

Широкое внедрение на железных дорогах совершенных устройств для увеличения их пропускной способности, регулирования движения поездов и обеспечения безопасности движения (автоблокировка, электрическая и диспетчерская централизация, автоматическая локомотивная сигнализация и др.), а также устройств вычислительной техники вызывает непрерывный рост кабельных и воздушных линий и сетей связи, автоматики и телемеханики. Кабельные линии отличаются высокой эксплуатационной надежностью и дают возможность осуществления всех видов связи и каналов передачи информации, необходимых для управления перевозочным процессом железных дорог. Строительство магистральных кабельных линий позволяет резко увеличить количество каналов связи между управлениями железных дорог, отделениями и станциями, даёт возможность автоматизации телефонной и телеграфной связи.

При выполнении курсового проекта необходимо решить ряд вопросов, связанных с проектированием магистральной линии связи, выбором трассы и типа сигнально-блокировочного кабеля, произвести электрические расчеты и построить кабельную сеть светофоров, спроектировать магистральную кабельную линию на прилегающем к станции перегоне, рассчитать величину влияний тяговых сетей электрифицированных железных дорог на станционные кабельные сети, а также выполнить сметно-финансовый расчет.

кабельный магистраль железнодорожный транспорт

1. МАГИСТРАЛЬНАЯ КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ СВЯЗИ НА ПЕРЕГОНЕ

1.1 Организация цепей АТС

Кабельные магистрали связи на железнодорожном транспорте служат для организации всех видов магистральной, дорожной и отделенческой связи и некоторых цепей автоматики и телемеханики. Они представляют собой комплекс конструкций и устройств для обеспечения передачи сигналов и электрической энергии. К ним относятся кабели, кабельная арматура, кабельные сооружения и оборудование для поддержания кабельных линий в исправном состоянии. Организация магистрали может осуществляться по одно-, двух- или трёхкабельной системе, при которых используется соответственно один, два или три кабеля. В проектах магистралей на железнодорожном транспорте можно предусматривать однотипные и разнотипные кабели: симметричные высокочастотные и низкочастотные, коаксиальные, комбинированные, оптические.

Разработаем и построим схему организации связи и цепей СЦБ на перегоне в соответствии с заданием. Эта схема изображена на рисунке 1.

Приведём краткое описание схемы с расшифровкой сокращений и аббревиатур. В соответствии с заданием перегон является однопутным, путевое развитие станций выбрано самостоятельно. По обе стороны от железнодорожной линии расположены заданные объекты, при этом возле каждого из них указано расстояние до него от ж.д. пути. Расшифровка обозначений приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Обозначения объектов связи

ЭЦ	пост ЭЦ
ОУП	обслуживаемый усилительный пункт кабельной магистрали
ШН	квартира электромеханика СЦБ или связи
РШ ВХ	релейный шкаф входного светофора
П	жилое или служебное здание пути
РШ, РШ АПС	релейный шкаф сигнальной точки автоблокировки или переезда
ОП	остановочный пункт пригородных поездов
ПБ	будка дежурного по переезду (охраняемый переезд)
ТП	тяговая подстанция
ПЗ	пассажирское здание

Прокладываемая кабельная магистраль расположена на тридцать метров (а=30м) ниже пути. Расположение трассы и расстояние до неё выбрано следующим образом. Первоначально был произведён расчёт суммарной длины кабелей ответвления и вторичной коммутации при различных положениях трассы. Оптимальным оказалось расположить её на расстоянии 10..40 м. Так как ввод магистрали в ОУП-ЭЦ осуществляется шлейфом и длина кабеля для ввода при этом увеличивается вдвое, было решено разместить трассу на расстоянии 5 м от ОУП (его ордината - 35 м). В итоге кабельная магистраль была расположена на расстоянии 30-ти метров. На магистральном кабеле также указано число кабелей в трассе; поскольку в проекте используется двухкабельная система (обоснование выбора приведено в пункте 1.4), число кабелей 2. От магистрали к каждому объекту проводится кабель ответвления, который маркируется буквой `О' и цифрой, соответствующей типу ответвления.

Объекты ШН и РШ ВХ, ПБ и РШ АПС расположены на расстоянии менее 100 метров друг от друга, поэтому используется вторичное ответвление - устраивается один общий отпай от магистрального кабеля и ответвление заканчивается на ближайшем из объектов; на схеме маркировка кабелей вторичной коммутации производится буквами `ВК' и цифрой, соответствующей типу объекта, к которому подводится этот кабель.

На магистральной трассе показано так же местоположение необслуживаемого усилительного пункта НУП, ордината которого рассчитана в пункте 1.5.

Под схемой расположены линии ВЧ, НЧ связи. Расшифровка аббревиатур приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Виды отделенческой связи

ВГС	вагонно-распорядительная связь
ДБК	пассажирская связь
ЛПС	линейно-путевая связь
МЖС	поездная межстанционная связь
ПГС	перегонная связь
ПДС	поездная диспетчерская связь
Пр-зд	связь дежурного по станции с охраняемым переездом
ПРС	цепи поездной радиосвязи
ПС	постанционная связь
СЭМ	служебная связь электромехаников
ТУ, ТС	цепи телеуправления и телесигнализации
ЭДС	энергодиспетчерская связь
СЦБ	Линии сигнализации, централизации и блокировки

На каждой линии указано число жил в кабеле, способ ввода ответвления (шлейфом, с разрезом линейных проводов либо параллельно, параллельным подключением к линии установок связи). Ввод цепей шлейфом имеет эксплуатационные преимущества, поскольку позволяет устраивать замену повреждённых участков одних видов связи исправными цепями других, отключать повреждённые установки связи с сохранением нормальной работы остальных установок, организовывать необходимые виды связи с местами восстановительных работ и т.д. Поэтому цепи перегонной и межстанционной связей вводятся к объектам только шлейфом. Шлейфом вводятся также все виды связей в пассажирские здания или посты ЭЦ, если на этих станциях отсутствуют усилительные пункты. При разработке схемы организации связи учтено, что цепи магистральной и дорожной связи, уплотняемые аппаратурой высокочастотного телефонирования, являются цепями дальней связи; они вводятся лишь в оконечные и усилительные пункты кабельной магистрали. Так, на границах перегона в ОУП-ЭЦ заводятся шлейфом все виды связи, а в пассажирское здание (т. к. отсутствует усилительный пункт) - также шлейфом все, кроме ВЧ.

Способ ввода кабеля обозначен в таблице буквами «ш» (шлейфом), «п» (параллельно) и «к» (кабель вторичной коммутации). Организация цепей связи и автоматики на перегоне приведена в таблице 3. Схема организации связи и линейных цепей СЦБ на перегоне показана на рисунке 1.

Таблица 3 - Организация цепей связи и автоматики на перегоне

Объект

ЭЦ, ОУП

ШН

РШ-вх

П

РШ

ОП

РШ

ПБ

РШ-АПС

РШ-вх

ТП

ПЗ

Ордината, км

9-000

10-900

10-950

12-450

13-600

15-900

16-100

17-440

17-460

18-000

19-110

19-500

ВЧ

ш

ПДС

ш

п

п

п

п

ш

МЖС

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ПС

ш

п

п

ш

ПГС

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ОПГС

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ЛПС

ш

п

п

п

п

ш

ЭДС

ш

п

п

ш

СЭМ

ш

п

п

ш

ДБК

ш

п

ш

ВГС

ш

п

ш

ПРС

ш

ш

ОПРС

ш

ш

ТУ

ш

ш

ш

ТС

ш

ш

ш

Пр-зд

ш

ш

ш

ш

СЦБ-ДК

ш

ш

СЦБ-ДСН

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

СЦБ-ИН

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

СЦБ-ИЧ

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

СЦБ-ЗС

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

СС-КМ

ш

ш

1.2 Расчёт потребной ёмкости магистральных кабелей

В кабельной магистрали требуется организовать 600 каналов магистральной связи и 600 - дорожной, итого 1200 каналов связи. Поэтому в начале проектирования необходимо определить, какова должна быть ёмкость магистрального кабеля. Выбор ёмкости зависит не только от количества каналов связи, но и от используемой аппаратуры уплотнения и других факторов. Кроме того, следует предусмотреть запас жил кабеля в размере 10-15% от ожидаемой ёмкости, включая резерв по ВЧ-парам, на случай расширения числа каналов.

Число жил для организации отделенческой связи n_О подсчитывается по схеме организации цепей (рисунок 1) путём суммирования числа жил на линиях НЧ связей. Результат: n_о = 42 жилы.

Число жил для организации магистральной связи n_М и дорожной связи n_М подсчитываются по формуле:

где - число каналов ВЧ магистральной (м) или дорожной (д) связи; так как в данном курсовом проекте число каналов для магистральной и дорожной связи одинаково, то ;

К(ИКМ) - ёмкость аппаратуры уплотнения, в каналах;

П - полосность аппаратуры (однополосная П=1, двухполосная П=2).

Ёмкость кабеля n_К подсчитывается по формуле n_К = 1.15(n_о + n_М + n_Д).

Приведём развёрнутые примеры расчёта:

для двухполосной аппаратуры типа К-120х2: n_М = n_Д = (4/2) ^. (600/120) = 10 жил,

для однополосной аппаратуры типа К-300: n_М = n_Д = (4/1) ^. (600/300)=8 жил,

для аппаратуры К-300: n_К = 1.15(42+8+8) = 68 жил.

Для отображения всех результатов используем сводную таблицу.

Таблица 4 - Потребная ёмкость магистральных кабелей

Система уплотнения	К-60	К-120х2	К-300	К-420х2	К-1920	К-10800	ИКМ-30	ИКМ-120	ИКМ-480	ИКМ-1920
no, жил	40
nм, жил	40	10	8	4	2	2	80	20	6	2
nд, жил	40	10	8	4	2	2	80	20	6	2
nк, жил	142	72	68	58	54	54	234	96	64	54

1.3 Возможные варианты систем кабельных линий связи для различных типов аппаратуры уплотнения

Кабельные линии связи организуются по одно-, двух- и трёхкабельной системе. Рассмотрим возможности реализации этих систем для каждого типа аппаратуры уплотнения.

По заданию необходимо рассчитать число жил в четвёрках и парах, которые должны содержаться в кабелях. Расчёт производится по следующим формулам:

потребное число ВЧ четверок / пар жил: n⁴_нч = (n_м + n_д)/4; n²_нч = (n_м + n_д)/2;

потребное число НЧ четверок / пар жил: n⁴_нч = n_о /4; n²_нч = n_о /2.

Выбор кабелей осуществляется на основании выполнения следующих условий:

n⁴_вч (или n²_вч ) ? n⁴_{вч каб.}(или n²_{вч каб.}), (1.1)

n⁴_нч (или n²_нч ) ? n⁴_{нч каб.}(или n²_{нч каб.}), (1.2)

где n_{вч каб}, n_{нч каб}.- число ВЧ (НЧ) четверок / пар в конкретной марке кабеля.

Организация линий может проводиться на симметричных, коаксиальных либо оптических кабелях. Поэтому при рассмотрении возможности организации систем кабельных линий для различных типов аппаратуры уплотнения необходимо делать выбор, на каких кабелях эта реализация будет осуществляться. Критерий для выбора - линейный спектр частот аппаратуры и кабелей и ёмкость кабелей.

1.3.1 Аппаратура К-60

Линейный спектр частот аппаратуры уплотнения К-60:

Линейный спектр частот симметричных кабелей:

Линейный спектр частот коаксиальных кабелей:

Линейный спектр частот оптических кабелей:

Сравнение:

Вывод: возможна реализация на следующих типах кабелей - симметричные, коаксиальные, оптические.

1.3.1.1 Однокабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/4 = (40 + 40)/4 = 20;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/2 = (40 + 40)/2 = 40.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Выбор кабелей - на основании неравенств (1.1) и (1.2).

4) Вывод: реализация невозможна, потому что (n⁴_НЧ =10) > (n⁴_{НЧ КАБ} =9).

1.3.1.2 Двухкабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/8 = (40 + 40)/8 = 10;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/8 = (40 + 40)/4 = 20.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.1) и (1.2), К2 - по (1.1).

4) Вывод: реализация возможна на кабелях МКБАБ 14х4х1.2+5х0.9(К1) и ТЗАП 12х4х1.2 (К2), потому что (n⁴_ВЧ =10) = (n⁴_{ВЧ КАБ} =10) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =16).

1.3.1.3 Трёхкабельная система

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.2), К2 и К3 - по (1.1).

4) Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 7х4х1.2 (К1) и МКБАБ 7х4х1.2+5х0.9 (К2 и К3), потому что (n⁴_ВЧ =10) = (n⁴_{ВЧ КАБ} =10) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =11).

1.3.2 Аппаратура К-120х2

Линейный спектр частот аппаратуры уплотнения К-120х2: 60..1300 кГц.

Линейный спектр частот симметричных кабелей: до 252 кГц.

Линейный спектр частот коаксиальных кабелей: до 150 МГц.

Линейный спектр частот оптических кабелей: до 10¹⁰ - 10¹² кГц.

Сравнение:

Вывод: возможна реализация на следующих типах кабелей - коаксиальные, оптические.

1.3.2.1 Однокабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/4 = (10 + 10)/4 = 5;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/2 = (10 + 10)/2 = 10.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Выбор кабелей - на основании неравенств (1.1) и (1.2).

4) Вывод: реализация невозможна, потому что (n⁴_НЧ =10) > (n⁴_{НЧ КАБ} =9).

1.3.2.2 Двухкабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/8 = (10 + 10)/8 = 3;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/4 = (10 + 10)/4 = 5.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.1) и (1.2), К2 - по (1.2).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок КМГ-4 (К1) и ТЗПАП 7х4х1.2 (К2), потому что (n²_ВЧ =5) < (n²_{ВЧ КАБ} =5) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =11).

1.3.2.3 Трёхкабельная система

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.2), К2 и К3 - по (1.1).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок ТЗАППБП_ж 14х4х1.2 (К1) и МКТС-4 (К2 и К3), потому что (n²_ВЧ =5) < (n²_{ВЧ КАБ} =8) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =14).

1.3.3 Аппаратура К-300

Линейный спектр частот аппаратуры уплотнения К-300: 60..1300 кГц.

Линейный спектр частот симметричных кабелей: до 252 кГц.

Линейный спектр частот коаксиальных кабелей: до 150 МГц.

Линейный спектр частот оптических кабелей: до 10¹⁰ - 10¹² кГц.

Сравнение:

Вывод: возможна реализация на коаксиальных и оптических кабелях.

1.3.3.1 Однокабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/4 = (8 + 8)/4 = 4;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/2 = (8 + 8)/2 = 8.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Выбор кабелей - на основании неравенств (1.1) и (1.2).

4) Вывод: реализация невозможна, потому что (n⁴_НЧ =10) > (n⁴_{НЧ КАБ} =9).

1.3.3.2 Двухкабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/8 = (8 + 8)/8 = 2;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/4 = (8 + 8)/4 = 4.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.1) и (1.2), К2 - по (1.2).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок КМАШп-4 (К1) и ТЗПАП 7х4х1.2 (К2), потому что (n²_ВЧ =4) = (n²_{ВЧ КАБ} =4) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =11).

1.3.3.3 Трёхкабельная система

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.2), К2 и К3 - по (1.1).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок ТЗПАП 12х4х1.2 (К1) и МКТС-4 (К2 и К3), потому что (n²_ВЧ =4) < (n²_{ВЧ КАБ} =8) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.4 Аппаратура К-420х2

Линейный спектр частот аппаратуры уплотнения К-420х2: 312..4584 кГц.

Линейный спектр частот симметричных кабелей: до 252 кГц.

Линейный спектр частот коаксиальных кабелей: до 150 МГц.

Линейный спектр частот оптических кабелей: до 10¹⁰ - 10¹² кГц.

Сравнение:

Вывод: возможна реализация на коаксиальных и оптических кабелях.

1.3.4.1 Однокабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/4 = (4 + 4)/4 = 2;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/2 = (4 + 4)/2 = 4.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Выбор кабелей - на основании неравенств (1.1) и (1.2).

4) Вывод: реализация невозможна, потому что (n⁴_НЧ =10) > (n⁴_{НЧ КАБ} =9).

1.3.4.2 Двухкабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/8 = (4 + 4)/8 = 1;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/4 = (4 + 4)/4 = 2.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.1) и (1.2), К2 - по (1.2).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок МКТС-4 (К1) и ТЗПАП 12х2х1 (К2), потому что (n²_ВЧ =2) < (n²_{ВЧ КАБ} =4) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.4.3 Трёхкабельная система

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.2), К2 и К3 - по (1.1).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях ТЗПАП 12х4х1.2 (К1) и МКТС-4, потому что (n²_ВЧ =2) < (n²_{ВЧ КАБ} =8) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.5 Аппаратура К-1920

Линейный спектр частот аппаратуры уплотнения К-1920: 312..8500 кГц.

Линейный спектр частот симметричных кабелей: до 252 кГц.

Линейный спектр частот коаксиальных кабелей: до 150 МГц.

Линейный спектр частот оптических кабелей: до 10¹⁰ - 10¹² кГц.

Сравнение:

Вывод: возможна реализация на коаксиальных и оптических кабелях.

1.3.5.1 Однокабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/4 = (2 + 2)/4 = 1;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/2 = (2 + 2)/2 = 4.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Выбор кабелей - на основании неравенств (1.1) и (1.2).

4) Вывод: реализация невозможна, потому что (n⁴_НЧ =10) > (n⁴_{НЧ КАБ} =9).

1.3.5.2 Двухкабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/8 = (2 + 2)/8 = 1;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/4 = (2 + 2)/4 = 1.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.1) и (1.2), К2 - по (1.2).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок МКТС-4 (К1) и СБПАБШ 19х2х1.2 (К2), потому что (n²_ВЧ =1) < (n²_{ВЧ КАБ} =4) и (n²_НЧ =19) = (n²_{НЧ КАБ} =19).

1.3.5.3 Трёхкабельная система

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.2), К2 и К3 - по (1.1).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок ТЗПАП 12х4х1.2 (К1) и МКТС-4 (К2 и К3), потому что (n²_ВЧ =1) < (n²_{ВЧ КАБ} =8) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.6 Аппаратура К-10800

Линейный спектр частот аппаратуры уплотнения К-10800: 4332..60000 кГц.

Линейный спектр частот симметричных кабелей: до 252 кГц.

Линейный спектр частот коаксиальных кабелей: до 150 МГц.

Линейный спектр частот оптических кабелей: до 10¹⁰ - 10¹² кГц.

Сравнение:

Вывод: возможна реализация на коаксиальных и оптических кабелях.

1.3.6.1 Однокабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/4 = (2 + 2)/4 = 1;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/2 = (2 + 2)/2 = 2.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Выбор кабелей - на основании неравенств (1.1) и (1.2).

4) Вывод: реализация невозможна, потому что (n⁴_НЧ =10) > (n⁴_{НЧ КАБ} =9).

1.3.6.2 Двухкабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/8 = (2 + 2)/8 = 1;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/4 = (2 + 2)/4 = 1.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.1) и (1.2), К2 - по (1.2).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок МКТС-4 (К1) и СБПАБШ 19х2х1 (К2), потому что (n²_ВЧ =1) < (n²_{ВЧ КАБ} =4) и (n²_НЧ =19) = (n²_{НЧ КАБ} =19).

1.3.6.3 Трёхкабельная система

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.2), К2 и К3 - по (1.1).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях ТЗПАП 12х4х1.2 (К1) и МКТПБ-4 (К2 и К3), потому что (n²_ВЧ =1) < (n²_{ВЧ КАБ} =8) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.7 Аппаратура ИКМ-30

Линейный спектр частот аппаратуры уплотнения ИКМ-30: 2000 кГц.

Линейный спектр частот симметричных кабелей: до 252 кГц.

Линейный спектр частот коаксиальных кабелей: до 150 МГц.

Линейный спектр частот оптических кабелей: до 10¹⁰ - 10¹² кГц.

Сравнение:

Вывод: возможна реализация на коаксиальных и оптических кабелях.

1.3.7.1 Однокабельная система

1) Потребное число ВЧ четверок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/4 = (80 + 80)/4 = 40;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/2 = (80 + 80)/2 = 80.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Выбор кабелей - на основании неравенств (1.1) и (1.2).

4) Вывод: реализация невозможна, потому что (n⁴_НЧ =10) > (n⁴_{НЧ КАБ} =9).

1.3.7.2 Двухкабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/8 = (80 + 80)/8 = 20;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/4 = (80 + 80)/4 = 40.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.1) и (1.2), К2 - по (1.2).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях КМГ-4 (К1) и ТЗПАП 7х4х1,2 (К2), потому что (n²_ВЧ =20) = (n²_{ВЧ КАБ} =20) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =11).

1.3.7.3 Трёхкабельная система

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.2), К2 и К3 - по (1.1).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок ТЗПАП 12х4х1,2 (К1) и МКТС-4 (К2 и К3), потому что (n²_ВЧ =20) < (n²_{ВЧ КАБ} =20) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.8 Аппаратура ИКМ-120

Линейный спектр частот аппаратуры уплотнения ИКМ-120: 8500 кГц.

Линейный спектр частот симметричных кабелей: до 252 кГц.

Линейный спектр частот коаксиальных кабелей: до 150 МГц.

Линейный спектр частот оптических кабелей: до 10¹⁰ - 10¹² кГц.

Сравнение:

Вывод: возможна реализация на коаксиальных и оптических кабелях.

1.3.8.1 Однокабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/4 = (20 + 20)/4 = 10;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/2 = (20 + 20)/2 = 20.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Выбор кабелей - на основании неравенств (1.1) и (1.2).

4) Вывод: реализация невозможна, потому что (n⁴_НЧ =10) > (n⁴_{НЧ КАБ} =9).

1.3.8.2 Двухкабельная система

1) Потребное число ВЧ четвёрок / пар жил:

четвёрок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/8 = (20 + 20)/8 = 5;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/4 = (20 + 20)/4 = 10.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.1) и (1.2), К2 - по (1.2).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях КМГ-4 (К1) и ТЗПАП 7х4х1,2 (К2), потому что (n²_ВЧ =10) < (n²_{ВЧ КАБ} =12) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =10).

1.3.8.3 Трёхкабельная система

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.2), К2 и К3 - по (1.1).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок ТЗПАП 12х4х1,2 (К1) и МКТС-4 (К2 и К3), потому что (n²_ВЧ =10) < (n²_{ВЧ КАБ} =10) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.9 ИКМ-480

Линейный спектр частот аппаратуры уплотненияИКМ-480: 34000 кГц;

Линейный спектр частот симметричных кабелей: до 252 кГц.

Линейный спектр частот коаксиальных кабелей: до 150 МГц.

Линейный спектр частот оптических кабелей: до 10¹⁰ - 10¹² кГц.

Сравнение:

Вывод: возможна реализация на коаксиальных и оптических кабелях.

1.3.9.1 Однокабельная система

1) Потребное число ВЧ четверок / пар жил:

четверок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/4 = (6 + 6)/4 = 3;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/2 = (6 + 6)/2 = 6.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Выбор кабелей - на основании неравенств (1.1) и (1.2).

4) Вывод: реализация невозможна, потому что (n⁴_НЧ =10) > (n⁴_{НЧ КАБ} =9).

1.3.9.2 Двухкабельная система

1) Потребное число ВЧ четверок / пар жил:

четверок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/8 = (6+ 6)/8 = 2;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/4 = (6 + 6)/4 = 3.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.1) и (1.2), К2 - по (1.2).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях МКТС-4 (К1) и ТЗПАП 12х4х1,2 (К2), потому что (n²_ВЧ =3) < (n²_{ВЧ КАБ} =4) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.9.3 Трёхкабельная система

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.2), К2 и К3 - по (1.1).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок ТЗПАП 12х4х1,2 (К1) и МКТС-4 (К2 и К3), потому что (n²_ВЧ =3) < (n²_{ВЧ КАБ} =8) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.10 ИКМ-1920

Линейный спектр частот аппаратуры уплотненияИКМ-1920: 140000 кГц;

Линейный спектр частот симметричных кабелей: до 252 кГц.

Линейный спектр частот коаксиальных кабелей: до 150 МГц.

Линейный спектр частот оптических кабелей: до 10¹⁰ - 10¹² кГц.

Сравнение:

Вывод: возможна реализация на коаксиальных и оптических кабелях.

1.3.10.1 Однокабельная система

1) Потребное число ВЧ четверок / пар жил:

четверок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/4 = (2 + 2)/4 = 1;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/2 = (2 + 2)/2 = 2.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Выбор кабелей - на основании неравенств (1.1) и (1.2).

4) Вывод: реализация невозможна, потому что (n⁴_НЧ =10) > (n⁴_{НЧ КАБ} =9).

1.3.10.2 Двухкабельная система

1) Потребное число ВЧ четверок / пар жил:

четверок: n⁴_вч = (n_м + n_д)/8 = (2+ 2)/8 = 1;

пар: n²_вч = (n_м + n_д)/4 = (2 + 2)/4 = 1.

2) Потребное число НЧ четвёрок/пар:

четвёрок: n⁴_нч = n_о /4 = 38/4 = 10;

пар: n²_нч = n_о /2 = 38/2 = 19.

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.1) и (1.2), К2 - по (1.2).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях МКТС-4 (К1) и ТЗПАП 12х4х1,2 (К2), потому что (n²_ВЧ =1) < (n²_{ВЧ КАБ} =4) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.10.3 Трёхкабельная система

3) Кабель К1 выбираем на основании неравенств (1.2), К2 и К3 - по (1.1).

4) Вывод: возможна реализация на кабелях марок ТЗПАП 12х4х1,2 (К1) и МКТС-4 (К2 и К3), потому что (n²_ВЧ =1) < (n²_{ВЧ КАБ} =8) и (n⁴_НЧ =10) < (n⁴_{НЧ КАБ} =12).

1.3.11 Сводная таблица вариантов схем кабельных линий

Сведём все полученные данные в таблицу 5, в которой укажем возможность реализации каждой системы для всех типов аппаратуры уплотнения и марки кабелей, на которых эта реализация возможна. Также рассчитаем и покажем в таблице эффективность использования каждой системы уплотнения. Расчёт будем проводить по формуле где - количество комплектов.

Пример расчёта для аппаратуры К-300:

Таблица 5 - Варианты систем кабельных линий

Аппаратура К(ИКМ)	Система кабельной линии	Возможность реализации	Марки кабелей	Эффективность использования аппаратуры Аэ,%
1	2	3	4	5
К-60	однокабельная	нет	--	50,00
	двухкабельная	да	МКБАБ 14х4х1.2+5х0.9
			ТЗАП 12х4х1.2
	трёхкабельная	да	ТЗАП 7х4х1.2
			МКБАБ 7х4х1.2
			МКБАБ 7х4х1.2
К-120x2	однокабельная	нет	--	100,00
	двухкабельная	да	КМГ-4
			МКБАБ 7х4х1.2+5х2х0.9
	трёхкабельная	да	ТЗАППБ 14х4х1.2
			МКТС-4
			МКТС-4
К-300	однокабельная	нет	--	50,00
	двухкабельная	да	КМГ-4
			ТЗПАП 7х4х1.2
	трёхкабельная	да	ТЗПАП 12х4х1.2
			МКТС-4
			МКТС-4
К-420x2	однокабельная	нет	--	95,24
	двухкабельная	да	МКТС-4
			ТЗПАП 12х4х1.2
	трёхкабельная	да	ТЗПАП 12х4х1.2
			МКТС-4
			МКТС-4
К-1920	однокабельная	нет	--	62,50
	двухкабельная	да	МКТС-4
			СБПАБШ 19х2х1.2
	трёхкабельная	да	ТЗПАП 12х4х1.2
			МКТС-4
			МКТС-4
К-10800	однокабельная	нет	--	11,11
	двухкабельная	да	МКТС-4
			СБПАБШ 19х2х1.2
	трёхкабельная	да	ТЗПАП 12х4х1.2
			МКТПБ-4
			МКТПБ-4
ИКМ-30	однокабельная	нет	--	50,00
	двухкабельная	да	КМГ-4
			ТЗПАП 7х4х1.2
	трёхкабельная	да	ТЗПАП 12х4х1.2
			МКТС-4
			МКТС-4
ИКМ-120	однокабельная	нет	--	50,00
	двухкабельная	да	КМГ-4
			ТЗПАП 7х4х1.2
	трёхкабельная	да	ТЗПАП 12х4х1.2
			МКТС-4
			МКТС-4
ИКМ-480	однокабельная	нет	--	50,00
	двухкабельная	да	МКТС-4
			ТЗПАП 12х4х1.2
	трёхкабельная	да	ТЗПАП 12х4х1.2
			МКТС-4
			МКТС-4
ИКМ-1920	однокабельная	нет	--	31,25
	двухкабельная	да	МКТС-4
			ТЗПАП 12х4х1.2
	трёхкабельная	да	ТЗПАП 12х4х1.2
			МКТС-4
			МКТС-4

1.4 Выбор системы кабельной линии связи и её характеристика

Для проектирования выбирается двухкабельная система КЛ. Мотивация сделанного выбора приведена ниже.

1) Экономические мотивы. Сравним затраты на строительство каждой из возможных систем: однокабельной КЛ - 12-14 тыс у.е./км; двухкабельной КЛ - 16 тыс. у.е./км; трёхкабельной - 21-24 тыс. у.е./км. Поэтому из экономических соображений выгоднее строить однокабельную магистраль.

2) Материальные затраты. Анализ вариантов устройства кабельных магистралей, приведённых в [8, таблица 4.1], показывает, что затраты основных кабельных материалов (медь, алюминий, свинец, сталь) на строительство различных систем КЛ хотя и зависят от типа используемого кабеля, но в целом сравнительно близки (наблюдается увеличение затрат при увеличении числа кабелей в КЛ). Из этой же таблицы видно, что однокабельные магистрали имеют незначительную ёмкость по числу каналов ВЧ и НЧ и цепей автоматики и менее широкий спектр возможного уплотнения.

3) Рекомендации. При выборе типа КЛ были изучены рекомендации, приведённые в [8, с.75-80; 3,с.69-71] и сделаны следующие выводы. Достоинства однокабельной системы: все виды ВЧ и НЧ связей и цепи СЦБ организуются по одному кабелю, относительная дешевизна; недостатки: уже указанная незначительную ёмкость и ограниченная дальность передачи (до 1500 км). Поэтому однокабельная система применяется в настоящее время достаточно редко, в основном на второстепенных, тупиковых участках железных дорог, не имеющих перспективы развития. Наиболее распространенной является двухкабельная система, которая позволяет организовать до 240 каналов ВЧ связи, использовать до 20 пар для НЧ связей и до 10 сигнальных пар для цепей СЦБ; недостаток - трудности при монтаже и эксплуатации магистрали, снижение устойчивости и качества ВЧ связи из-за объединения в одних кабелях ВЧ и НЧ связи, а также цепей СЦБ, требующих частых отпаев от магистрального кабеля к перегонным и станционным объектам. Применение трёхкабельных магистралей значительно повышает качество и надёжность магистральной и дорожной связи. Эта система по количеству каналов ВЧ, количеству пар для НЧ отделенческих связей и числу цепей для СЦБ соответствует требованиям для всех участков железных дорог, включая участки со скоростным движением, обеспечивает высокое качество и надёжность работы ВЧ каналов связи. Однако она является наиболее дорогой в плане строительства (на 30-40% выше по сравнению с двухкабельными) и эксплуатационных расходов и потому редко используется.

Перспективность использования выбранной аппаратуры К-300 (выбор мотивирован в пункте 1.5) А-_Э = 50 процентов, перспективность использования кабелей двухкабель-ной линии для данной аппаратуры составляет 20 и 25 процентов, т.е даёт возможность увеличить при необходимости число пользвателей.

Исходя из вышеперечисленных соображений и был сделан вывод об использовании в проектировании двухкабельной системы КЛ. Эта система по требуемому количеству каналов и двухпроводных цепей в большинстве случаев удовлетворяет требованиям, предъявляемым к магистральным кабельным линиям связи, и является в настоящее время основной системой кабельной магистрали. Для устранения указанного недостатка при организации двухкабельной магистрали стремятся к выбору кабелей разной ёмкости так, чтобы в одном кабеле разместить в основном ВЧ связи, а во втором, кроме ВЧ, все остальные связи и цепи СЦБ, требующие частых ответвлений.

1.5 Выбор типа аппаратуры уплотнения и её характеристики

В соответствии с заданием, проектируемая линия связи должна обеспечивать 600 каналов магистральной и 600 каналов дорожной связи - итого 1200 каналов. Для этого необходимо использовать аппаратуру уплотнения. Проанализируем данные, полученные в п.1.3.11. Так, с максимальной эффективностью может быть использована аппаратура К-120х2 (100%) либо К-420х2 (95,24%).Однако при этом не остаётся 15-типроцентного запаса на случай увеличения числа каналов. Аппаратура К-1920 (62,5%) на железной дороге не используется. Поэтому, исходя из проведённых расчётов, наиболее целесообразно применить аппаратуру К-60 либо К-300, эффективность использования которых - 50%. Для реализации аппаратуры К-60 понадобится 20 комплектов, К-300 - только 4. Поэтому в данном курсовом проекте в качестве аппаратуры уплотнения будет использоваться аппаратура К-300.

Аппаратура уплотнения типа К-300 предназначена для уплотнения коаксиальных пар магистрального кабеля 300 ВЧ телефонными каналами и организации по этому кабелю группированных трактов и каналов ТЧ. Одна система К-300 занимает две коаксиальные пары: по одной паре передача в одном направлении, по второй - в обратном. Линейный спектр частот каналов противоположных направлений один и тот же - 60 - 1300 кГц и образован из пяти вторичных групп, расположенных в полосе частот 312 - 552 кГц.

Телефонные каналы могут быть использованы для вторичного уплотнения каналами тонального телеграфа, а также для передачи данных и вещания. Эффективная передаваемая полоса частот телефонных каналов 0,3 - 3,4 кГц. Максимальная длина телефонной передачи равна 12500 км, при этом количество переприёмов по ТЧ не должно превышать четырёх. Максимальная длина переприёмного участка по ВЧ 1500 км, по ТЧ 2500 км Эта величина не должна превышать 1 мВт, умноженного на длину одного переприёмного участка по ТЧ. В пределах переприёмного участка ТЧ количество транзитов не должно превышать трёх 12-канальных групп и трёх 60-канальных групп. На переприёмном участке по ВЧ допускается три выделения 60-канальных групп в полосе частот 60 - 804 кГц, крайний канал третей группы в спектре частот 800,6 - 803,7 кГц теряется.

Система уплотнения К-300 состоит из оконечных усилительных станций, обслуживаемых и необслуживаемых промежуточных усилительных станций. Обслуживаемые промежуточные усилительные станции устанавливаются с выделением телефонных каналов ТЧ, а также с выделением телефонных каналов ТЧ и транзитом каналов ВЧ. Необслуживаемые промежуточные усилительные станции устанавливаются с автоматической регулировкой усиления по контрольной частоте (АРУ по КЧ), с автоматической регулировкой усиления по температуре грунта без использования контрольной частоты (АРУ без КЧ) и необслуживаемые усилительные станции с коррекцией.

Максимальное расстояние между ОУП 240 км. Номинальная длина усилительного участка между НУП при средней годовой температуре грунта +7,5^оС составляет 5,7 - 6,1 км.

В данном курсовом проекте длина перегона составляет 10.5 км, поэтому на нём необходимо организовывать НУП. Рассчитаем его координату по формуле:

(ордината ОУП)+(длина УУ / РУ) = (ордината 1-го НУП/НРП).

Подставим значения: 9.000 + 6.000 = 15.000 км. Таким образом, НУП нужно расположить на ординате 15 км (см. рис. 1.1). Второй НУП организовывать не надо.

В состав оконечной станции К-300 входят: стойка линейных усилителей и корректоров на две системы СЛУК ОП, которые усиливают сигналы в линейном спектре частот, обеспечивают номинальные уровни в точке сопряжения линейного тракта с оконечным преобразующим оборудованием и производит коррекцию АЧХ линейного тракта; унифицированная стойка первичных преобразователей на 25 или 10 12-канальных групп УСПП-1 и УСПП-2, унифицированная стойка вторичных преобразователей на две системы УСВП-2; стойка унифицированного генераторного оборудования СУГО-1-4 и СУГО-11; стойка коммутации первичных групп на 50 12-канальных групп СКП-1; стойка коммутации вторичных или третичных групп на 30 групп СКВ-1-1; стойка индивидуального преобразования СИП-60; стойка тонального вызова и дифференциальных систем СПВ-ДС-60; стойка дистанционного питания СДП, рассчитанная на питание до 20 НУП; стойка телемеханики и дистанционного питания СТДП, предназначенная для ввода и разделки симметричных пар кабеля дистанционного контроля за кабелем и НУП, а также для дистанционного питания усилителей служебной связи ССС-1 или ССС-2; стойка питания линейно-аппаратурного зала СПЛ. На этой же стойке происходит токораспределение, стабилизация и фильтрация напряжений, подаваемых на аппаратуру ЛАЗа. Стойки СДП, СТДП, ССС-1 или ССС-2, СПЛ устанавливаются также на ОУП.

Оборудованием линейного тракта ОУП является стойка линейных усилителей и корректоров СЛУК ОУП на две системы. В ОУП устанавливаются две стойки СДП, каждая из которых рассчитана на питание НУП одной системы в обе стороны или двух систем в одну сторону.

На обслуживаемых усилительных станциях с выделением каналов устанавливают дополнительную аппаратуру выделения 60-канальных групп. Состав аппаратуры определяет количество выделяемых групп и их преобразование. Оборудование обслуживаемых усилительных станций замонтировано на стойках размером 650х250х2600 мм, стойки СДП и СПЛ имеют глубину 500 мм.

Необслуживаемая усилительная станция состоит из вводно-коммутационной аппаратуры, оборудования ВЧ-тракта на две системы, устройства служебной связи на два канала и аппаратуру телемеханики. Основное оборудование НУП изготавливают трёх типов: линейный усилитель с автоматической регулировкой усиления по температуре грунта - НУП с АРУ без КЧ; линейный усилитель с автоматической регулировкой усиления по контрольной частоте - НУП с АРУ по КЧ; линейный усилитель по коррекции АЧХ - НУП-К. Конструкция аппаратуры НУП выполнена для закапывания в грунт и имеет габариты 925х883х1100 мм.

1.6 Выбор типа и ёмкости магистральных кабелей; распределение цепей по их парам

Для выбранной аппаратуры и системы кабельной линии произведём расчёт эффективности использования ёмкости типовых наборов кабелей. Расчёт осуществляется по формуле

все величины в которой пояснены ранее. Приведём пример расчёта по этой формуле для выбранной аппаратуры К-300:

1) кабель КМАШп-4:

2) кабель ТЗАП 7x4x1.2:

Результаты расчёта эффективности всех кабелей укажем в таблице 6.

Таблица 6 - Эффективность использования ёмкости кабелей

Марка кабеля	n4вч, четверок	n2вч, пар	n4нч, четверок	n2нч, пар	Кэ,%
1	2	3	4	5	6
К-60
МКБАБ 14x4x1.2+5x0.9	14				71
ТЗАП 12x4x1.2			12		79
К-120x2
КМГ-4		4	5		94
МКБАБ 7х4х1.2			7		100
К-300
КМАШп-4		4	5		80
ТЗАП 7x4x1.2			7		85
К-420х2
МКТС-4		4	5		50
ТЗАП 12x4x1.2			12		79
К-1920
МКТС-4		4	5		25
СБПАБШП 19х2х1.2				19	100
К-10800
МКТС-4		4	5		25
СБПАБШП 19х2х1.2				19	100
ИКМ-30
КМГ-4		4	5		100
ТЗАП 12x4x1.2			12		95
ИКМ-120
КМГ-4		4	5		100
ТЗАП 7x4x1.2			7		100
ИКМ-480
МКТС-4		4	5		50
ТЗАП 12x4x1.2			12		79
ИКМ-1920
МКТС-4		4	5		25
ТЗАП 12x4x1.2			12		79

Для проектирования выбираются следующие марки кабелей: К1 - КМАШп-4 и кабель К2 - ТЗАП 7x4x1.2. Мотивация выбора:

1) эффективность использования кабелей - 80 и 85% соответственно, обеспечивая таким образом необходимый запас в 15%;

2) заданный вид тяги - переменного тока. Поэтому будем использовать кабель не в полиэтиленовой оболочке, а в алюминиевой (буквы `А' в маркировке кабелей указывают на применяемую алюминиевую оболочку);

3) для предохранения кабелей от коррозии и повреждений используем кабели с бронепокровами. Бронепокров состоит из стальных оцинкованных плоских проволок (ТЗАП 7x4x1.2) или двух стальных лент (КМАШп-4);

4) стоимость кабелей относительно невысока (например, для кабеля ТЗАП 7x4x1.2 - 2140 у.е./км);

5) расход материалов: 1.8 т/км для КМАШп-4 и 1.19 т/км для ТЗАП 7x4x1.2.

Выбранные кабели предназначены для кабельных магистралей, прокладываемых вдоль железных дорог и устройства вводов. Они допускают уплотнение, соответствующее выбранному ранее типу аппаратуры.

КМАШп-4: кабель коаксиальный магистральный с четырьмя коаксиальными парами и пятью звёздными четвёрками, в алюминиевой оболочке, бронированный стальными лентами. Строительная длина - 500 м. Кабель предназначен для прокладки ручным или механизированным способами; эксплуатация - при температуре окружающей среды от -30 до +40 С.

ТЗАП 7x4x1.2: кабель дальней связи низкочастотный в алюминиевой оболочке бронированный стальными оцинкованными проволоками с 7-ю четвёрками диаметром 1.2 мм. Строительная длина - 850 м. Кабель предназначен для организации НЧ связи в магистральных линиях. Эксплуатация при температуре от -15 до +40 С. Срок службы кабелей не менее 30 лет.

Все линии связи и СЦБ распределяются по двум кабелям. Распределение цепей по парам проектируемой линии показано в таблице 7.

Таблица 7 - Распределение цепей по парам МК двухкабельной линии

Номера и тип пар	Кабель 1 КМАШп-4	Номера и тип пар	Кабель 2 ТЗАП 7x4x1.2
1	ВЧ	ВЧ1	1	НЧ	ПДС
2	ВЧ	ВЧ2	2	НЧ	МЖС
3	ВЧ	ВЧ3	3	НЧ	ПС
4	ВЧ	ВЧ4	4	НЧ	ПГС
5	НЧ	резерв	5	НЧ	ОПГС
6	НЧ	ТУ	6	НЧ	ЛПС
7	НЧ	ТС	7	НЧ	ЭДС
8	НЧ	СЦБ-ДК	8	НЧ	СЭМ
9	НЧ	ПР-зд	9	НЧ	ДБК
10	НЧ	резерв	10	НЧ	ВГС
11	НЧ	резерв	11	НЧ	ПРС
12	НЧ	резерв	12	НЧ	ОПРС
13	НЧ	резерв	13	НЧ	резерв
14	НЧ	резерв	14	НЧ	резерв
Сигнальные пары	Сигнальные пары
1	резерв	1	СЦБ-ДСН
2	резерв	2	СЦБ-ИЧ
3	резерв	3	СЦБ-ИН
4	резерв	4	СЦБ-ЗС
5	резерв	5	СС-КМ
Контрольная жила	Контрольная жила

1.7 Выбор типа и расчёт ёмкости кабелей ответвлений и вторичной коммутации

Таблица 8 - Расчётная таблица кабелей ответвления и вторичной коммутации

Ординаты объектов связи, км	Место ответ-вления	Цепи ответвления, вводимые	Число требуемых пар кабеля	Ёмкость и марка кабеля	Общая длина кабеля,м
		шлейфом	пар-но
9-000	ЭЦ	все виды связи, кроме ЭДС, ПДС, ВДС, МЖС		42	ТЗАП 7x4 КМАШ-п-4	100
9-000	ОУП	все виды связи		50	ТЗАП 7x4 КМАШ-п-4	100
10-900	ШН	ПГС, ОПГС	СЭМ	5	ТЗАПБ 4х4	155
10-950	РШ-вх	ПГС,ОПГС,СЦБ-ИН СЦБ- ИЧ, СЦБ-ДСН, СЦБ-ЗС	ПДС	13	ТЗАПБ 7х4	55
12-450	П	ПГС, ОПГС	ЛПС	5	ТЗАПБ 4х4	90
13-600	РШ	ПГС,ОПГС,МЖС,СЦБ-ИН, СЦБ-ИЧ, СЦБ-ДСН, СЦБ-ЗС		14	ТЗАПБ 7х4	45
15-000	НУП	все виды связи		50	ТЗАП 7x4 КМАШ-п-4	25
15-900	ОП	ОПГС, ПГС, МЖС	ЭДС,ЛПССЭМ,ДБКВГС, ПС	12	ТЗАПБ 7х4	20
16-100	РШ	ПГС,ОПГС,МЖС,СЦБ-ИН, СЦБ-ИЧ, СЦБ-ДСН, СЦБ-ЗС		14	ТЗАПБ 7х4	45
17-440	ПБ	ПГС,ОПГС,МЖС,Пр-зд, СЦБ-ИН, СЦБ-ИЧ,СЦБ-ДСН, СЦБ-ЗС	ПДС, ЛПС	18	ТЗАПБ 12х4	40
17-460	РШ-АПС	ПГС,ОПГС,МЖС,Пр-зд, СЦБ-ИН, СЦБ-ИЧ,СЦБ-ДСН, СЦБ-ЗС	ПДС, ЛПС	18	ТЗАПБ 12х4	40
18-000	РШ-вх	ПГС, ОПГС, СЦБ-ДСН, СЦБ- ИЧ, СЦБ-ИН, СЦБ-ЗС	ПДС	13	ТЗАПБ 7х4	40
19-110	ТП	ТУ, ТС	ЭДС, ПС	6	ТЗАПБ 4х4	130
19-500	ПЗ	все виды связи, кроме ВЧ		42	ТЗАПБ 27x4	60

Приведём примеры расчётов.

1) Число требуемых пар кабеля рассчитывается с учётом третьей и четвёртой колонок предыдущей таблицы по формуле «(число пар) = 2 (количество видов связи из 3-й колонки) + (количество видов связи из 4-й колонки)». При этом полученные значения округляются до ближайшего сверху целого числа. Например, для здания пути П (22+1), получим 5 пар, для тяговой подстанции ТП (22+2) = 6 пар.