Размещено на http://www.allbest.ru/

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

им. проф. М.А. Бонч-Бруевича.

КАФЕДРА ЛИНИЙ СВЯЗИ

Курсовой проект

по линейным сооружениям РАТС

СОДЕРЖАНИЕ

Задание

Введение

1. Проектирование телефонной связи района

1.1 Расчет номерной емкости РАТС

1.2 Выбор места строительства здания АТС

1.3 Выбор емкости распределительно шкафа

1.4 Выделение шкафных районов и выбор места установки ШР

2. Проектирование магистральной кабельной сети

2.1 Расчет емкости магистральной кабельной сети

2.2 Построение схемы магистральной сети

2.3 Выбор марки и диаметра, токопроводящих жил магистральных кабелей

3. Проектирование распределительной кабельной сети

3.1 Расчет емкости распределительной кабельной сети

3.2 Проектирование распределительной сети шкафного района

4. Проектирование соединительных линий между РАТС

4.1 Выбор марки кабеля для соединительной линии

4.2 Расчет параметров цепи кабеля СЛ

4.3 Определение длинны регенерационного участка

5. Проектирование магистральной кабельной канализации

5.1 Выбор основных элементов кабельной канализации

5.2 Выбор трассы, расчет числа каналов и составление схемы кабельной канализации

6. Расчет объемов работ и основных материалов по магистральной кабельной сети

Список литература

Приложения

Задание

Разработать проект строительства линейных сооружений районной АТС.

Рассчитать номерную емкость РАТС.

На плане района выбрать место расположения станции.

Выбрать емкость распределительных шкафов, выделить шкафные районы и произвести расстановку шкафов.

Составить схему распределительной сети для одного из шкафных районов.

Рассчитать и выбрать тип соединительных линий между двумя районными АТС.

Составить схему магистральной кабельной сети с выбором типа, емкости и диаметра, токопроводящих жил кабелей.

Составить схему кабельной канализации.

Рассчитать параметры передачи кабельных цепей межстанционной линии.

Рассчитать объем работ и основные, потребные для строительства линейных сооружений, материалы.

Исходные данные (для варианта 39, согласно таблице 1.1. [2]):

Схема района - приложение 4;

Количество жителей города Н_Г - 950 тыс. жителей;

Количество жителей района Н_Р - 21,5 тыс. жителей;

Количество домов - 52;

Количество квартир - 7280;

Количество работающих на предприятии - 18,0 тыс.;

Длина СЛ с РАТС - 16 км;

Тип кабеля для СЛ - ТП-0,5.

ВВЕДЕНИЕ

Городская телефонная сеть представляет собой совокупность станционных сооружений, кабельных линий связи и оборудования абонентских пунктов, предназначенных для организации телефонной связи между абонентами и передачи других видов информации.

Объем и размеры сети зависят от емкости РАТС. Станционные сооружения предназначаются для коммутации, а при необходимости и для удлинения или регенерации сигналов связи. К основным станционным сооружениям связи относятся районные автоматические телефонные станции (РАТС) и узлы коммутации (УВС-узел входящих сообщений, УИС-узел исходящих сообщений).

Линии связи в зависимости от назначения подразделяются на соединительные (СЛ) и абонентские (АЛ). СЛ - соединяют между собой телефонные станции. АЛ - соединяет телефонный аппарат (ТА) абонента с кроссом РАТС.

По принципу построения ГТС подразделяются на нерайонированные и районированные. В больших городах (как в данном проекте) используется районированная система построения ГТС, включающая в себя кроме абонентских линий сеть соединительных линий. Различают районированные сети без узлообразования, с узлами входящего сообщения и исходящего сообщений. Выбор системы построения ГТС зависит от номерной емкости и перспектив развития ГТС и определяется на основе технико-экономических обоснований и сравнений различных вариантов.

Существуют три системы построения абонентских линий: безшкафная, шкафная и комбинированная. В системе прямого питания (безшкафная система) абонентская линия включает в себя два участка: магистральный (от кросса АТС до распределительной коробки) и абонентскую проводку (от распределительной коробки до розетки телефонного аппарата). При шкафной системе построения абонентских линий последние состоят из трех участков: магистрального, распределительного и абонентской проводки. Магистральным участком называется участок от кросса АТС до распределительного шкафа. Распределительным участком называется участок от распределительного шкафа до распределительной коробки.

Следует отметить, что шкафная система становится экономически выгодной в том случае, когда затраты на приобретение и установку РШ окупаются полученной экономией пар магистрального кабеля (целесообразно использовать шкафную систему, как показывают расчеты, при длине магистрально кабеля, начиная с 500 и более метров).

Кроме экономической выгоды, к достоинствам шкафной системы относятся: увеличение гибкости сети и возможности проведения электрических измерений АЛ по участкам. К недостаткам шкафной системы следует отнести снижение надежности работы линейных сооружений связи за счет включения дополнительных промежуточных распределительных устройств.

В настоящие время в нашей стране основной системой построения абонентских линий является комбинированная система, т.е. шкафная система с элементами прямого питания. В соответствии с действующими нормами в радиусе 500 метров от здания АТС выделяется зона прямого питания (ЗПП). В отдельных случаях систему прямого питания можно также применять и за пределами зоны прямого питания для подключения телефонных аппаратов. Расположенных в здании где число абонентских пунктов близко к конструктивной емкости кабеля и не будет меняться во времени. Целесообразность образования отдельных зон прямого питания следует определять на основе технико-экономических сравнений возможных вариантов. За пределами зоны прямого питания сеть строится по шкафной системе.

Линейные сооружения районной АТС являются составной частью ГТС и включают в себя:

q Абонентские кабельные линии (магистральные и разделительные);

q Кабельную канализацию, состоящую из трубопровода и смотровых устройств;

q Оконечные кабельные распределительные устройства (ШР,РК);

q Вводные устройства для ввода кабелей в кросс станции (станционный колодец, шахта, перчаточная и линейная сторона кросса)

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕЛЕФОННОЙ СВЯЗИ РАЙОНА

1.1 Расчет номерной емкости районной АТС

Согласно ведомственным нормам технологического проектирования (ВНТП-116-80) потребность городов и степень их удовлетворения телефонной связью определяются в соответствии с нормами телефонной плотности. В курсовом проектировании для определения емкости проектируемой РАТС используются средние значения норм телефонной плотности для квартирного и народнохозяйственного секторов, дифференцированные в зависимости от численности населения города, используя таблицу 2.1. [2].

Для проектирования линейных сооружений РАТС, необходимо, прежде всего, определить общую номерную емкость станции, от которой зависят объем и построение линейных сооружений в заданном районе. При реальном проектировании для определения номерной емкости РАТС должно учитываться административно-хозяйственное значение города, перспективы его развития, заявки на установку телефонов и т.д. В курсовом же проекте этот вопрос решается с определенными условностями, т.к. его задачей является проектирование линейных сооружений.

В курсовом проекте расчет номерной емкости РАТС выполняется исходя из норм телефонной плотности на первый (начальный) этап проектирования, охватывающий пять лет с начала проектирования.

Потребность в телефонной связи определяется для двух групп потребителей. К первой группе относится квартирный сектор, включающий квартирные телефоны.

Вторую группу составляет народнохозяйственный сектор, обеспечивающий удовлетворение потребностей в телефонной связи учреждений, предприятий и других организаций.

Расчет потребного количества номеров квартирного сектора выполняется по формуле 1.

где Н_п - численность населения района на конец первого этапа проектирования, тыс. чел.

m_кв - средняя норма телефонной плотности для квартирного сектора, тел./тыс. чел. Согласно таблице 2.1. [1], и исходя из данных, что численность населения города равна 950 тыс. человек, принимаем равным 330 тел./ тыс.чел.

Численность населения района Н_П рассчитывается по формуле 2.

где Н_Р - численность населения в текущем (на начало проектирования) году, тыс. чел.;

р - средний процент ежегодного прироста населения, равный 1,5 ... 2,0% для всех этапов проектирования;

t - число лет с момента проектирования до пуска РАТС; в расчетах принимается t = 5 лет.

В народнохозяйственном секторе потребителями телефонной связи являются рабочие и служащие, т. е. самодеятельное городское население, занятое в различных отраслях народного хозяйства. В среднем по стране эта часть населения составляет порядка 48--50% от общего числа городского населения.

Расчет народнохозяйственного сектора выполняется, по формуле 3.

где q - коэффициент, учитывающий процент самодеятельного населения, принимается равным 0,5;

m_НХ - средняя норма телефонной плотности для народно хозяйственного сектора, тел/тыс.чел. Согласно таблице 2.1. [1], исходя, что численность города более 500 тысяч человек принимаем равной m =85 тел./тыс.чел.

Итак, произведем расчеты:

Итак, емкость РАТС получается путем сложения количества телефонов двух групп (квартирный сектор и народнохозяйственный сектор).

Полученное суммарное количество телефонов для обеих групп потребителей увеличивают до целого числа тысяч, так как емкость выпускаемых станций кратна 1000. То есть необходимая емкость проектируемой РАТС 9000 номеров.

Можно отметить, что на ГТС многие крупные предприятия и учреждения имеют свои внутренние УАТС. На плане района имеется ЦНИИ, где установлена УАТС. Емкость УАТС выбираем по таблице 2.2. [2], т.к. количество работающих на предприятии 18 тыс.чел., то на каждую тысячу работников берется по 50 номеров, следовательно получаем 900 телефонных номеров УАТС .

Количество соединительных линий к УАТС, строго говоря, определяется расчетом по создаваемой ими нагрузке. При отсутствии таких данных количество соединительных линий с УАТС-900 для ЦНИИ рассчитываем по данным таблицы 2.3. [1], в зависимости от общей емкости УАТС и числа абонентов, имеющих право связи с РАТС. Максимальное количество абонентов, имеющих право связи с РАТС, для УАТС промышленных предприятий и учреждений составляет 25--30% от монтируемой емкости УАТС. Поэтому число абонентов, имеющих право связи с РАТС принимаем равным 30% от емкости УАТС, т.е. 270 абонентов.

Согласно таблице 2.3. [2]:

- количество входящих на РАТС соединительных линий от УАТС равно 10,

- количество исходящих от РАТС на УАТС соединительных линий (СЛ ) равно 11.

- количество входящих на УАТС соединительных линий от МТС равно 6,

- количество исходящих от УАТС на МТС соединительных линий равно 3.

Получаем общее количество соединительных линий (30 СЛ):

- входящих на РАТС-13 СЛ;

- исходящих от РАТС-17 СЛ.

Как известно, ГТС представляет возможность передавать по линиям связи информацию различных видов. Для передачи этой информации используются отдельные цепи, которые называются прямыми проводами. Поэтому при проектировании линейных сооружений РАТС следует предусмотреть в кабелях пары для прямой связи (прямые провода), количество которых согласно ВСН-116-89 предусматривается до 5% к номерной емкости проектируемой РАТС, а следовательно количество прямых проводов составляет 450 линий.

В курсовом проектировании кроме абонентских пунктов квартирного и народнохозяйственного секторов должны быть предусмотрены пункты таксофонов. Число таксофонов следует предусматривать 2-4% от емкости проектируемой РАТС, следовательно, количество таксофонных пунктов равно 270.

Число соединительных линий (исходящих и входящих) между проектируемой РАТС и МТС принимается равным порядка 1% от номерной емкости РАТС, то есть 90 соединительных линий; а с другой РАТС - соответственно 3 %, т.е. 270 соединительных линий.

1.2 Выбор места строительства здания АТС

Для определения места строительства здания проектируемой станции необходимо знать распределение номерной емкости РАТС по территории района. Для этого первоначально на плане района наносим жилые дома. Взяв за основу общее количество домов и квартир, указанное в задании, размещаем жилые дома по кварталам (рис.1).

При любом размещении телефонных аппаратов на территории района, где проектируется АТС, существует такая точка, сумма расстояний, от которой до каждого телефонного аппарата минимальна. Эта точка носит название центра телефонной нагрузки (ЦТН). Очевидно, что если разместить здание АТС в центре телефонной нагрузки, то капитальные затраты на строительство линейных сооружений проектируемой сети и эксплуатационные расходы на их содержание будут минимальными. При смещении АТС от ЦТН увеличивается средняя длина абонентской линии, а, следовательно, расход кабеля и стоимость строительно-монтажных работ.

Центр телефонной нагрузки определяем координатным методом. Для этого в поле рисунка проектируемого района, выполненного в масштабе, проводим оси координат. В полученной прямоугольной системе определяются координаты (Xi, Yi) центра каждого квартала. Координаты центра телефонной нагрузки определяются по формулам 4.

телефонный связь кабельный сеть



где k - число кварталов в проектируемом районе;

N_i - число проектируемых телефонов в i-м квартале.

Итак, результаты расчета выбора координат центра телефонной нагрузки сведем в таблицу 1.

Таблица 1.

К определению координат центра телефонной нагрузки.

№ квартала	Число телефонов Ni	Координаты центра квартала, м	Произведение, м*тел
		хi	yi	xi*Ni	yi*Ni
1	479	245	2550	117400	1221000
2	239	792	2550	189300	609500
3	480	1385	2600	664800	1248000
4	239	1745	2500	417100	597500
5	240	1082	2245	259700	538800
6	480	1585	2050	760800	984000
7	478	425	1915	203100	915400
8	479	425	1520	203600	728100
9	476	1492	1520	710200	723500
10	476	1300	1190	618800	566400
11	479	240	1215	115000	582000
12	240	240	820	57600	196800
13	479	555	555	265800	265800
14	478	1055	555	504300	265300
15	476	1558	800	741600	380800
16	480	172	238	82560	114200
17	241	608	145	146500	34940
18	239	1055	145	252100	34660
19	478	1590	200	760000	95600
Итого: 7656 телефонов	7070000	10100000

Итак, координаты центра телефонной нагрузки

Х=7070000/7656=923 (м), Y=10100000/7656=1319 (м)

В центре телефонной нагрузки здание АТС расположить нельзя из-за отсутствия требуемого участка для постройки здания (центр проспекта Мира).

Выбираем ближайшую площадку, свободную от застройки с координатами:

Х=1160 (м), Y=1215 (м)

1.3 Выбор емкости распределительного шкафа, выделение шкафных районов и места установки ШР

При шкафной системе построения ГТС, в зависимости от телефонной плотности, применяются распределительные шкафы емкостью 1200х2, 600х2, 300х2. Максимальная загрузка ШР в общем случае должна обеспечивать перспективную потребность телефонной связи данного шкафного района, но так как проектирование выполняется для первого этапа, то загрузка ШР должна быть частична. Так в ШР 1200х2 рекомендуется заводить 300 пар магистрального кабеля, что позволяет обслуживать до 294 абонентов, в ШР 600х2 рекомендуется заводить 200 пар магистрального кабеля, что позволяет обслуживать до 196 абонентов.

При разбивке территории, обслуживаемой проектируемой АТС, очерчивают границы зоны прямого питания (ЗПП) радиусом 500 м с центром, выбранном месте расположения АТС за пределы зоны прямого питания выделяют шкафные районы. При выделении шкафных районов руководствуемся положениями указанными на стр. 19 [2]. Схема разбивки на шкафные районы представлена на рис.1. Данные загрузки распределительных шкафов и ЗПП представим в таблице 2.

Таблица 2.

Данные загрузки распределительных шкафов и ЗПП.

Номер распределительного шкафа	Количество включаемых в ШР абонентов и линий
	Народнохозяйственный Сектор	Квартирный Сектор	Таксофоны	Прямые провода	Всего
1	2	3	4	5	6
5101	30	240	9	15	294
5102	31	240	9	14	294
5103	31	240	9	14	294
5104	32	239	9	14	294
5105	31	239	9	15	294
5106	30	241	9	14	294
5107	31	239	9	15	294
5108	31	239	9	15	294
5109	30	240	9	15	294
5110	32	239	9	14	294
5111	31	239	9	15	294
5112	30	240	9	15	294
5113	31	239	9	15	294
5114	31	240	9	14	294
5115	32	239	9	14	294
5116	30	240	9	15	294
5117	31	239	9	15	294
5118	31	240	9	14	294
5119	32	239	9	14	294
5120	32	239	9	14	294
5121	31	240	9	14	294
5122	30	240	9	15	294
5123	30	241	9	14	294
5124	31	239	9	15	294
5125	31	239	9	15	294
5126	32	239	9	14	294
ЗПП	181	1428	36	73	1718
Всего	986	7656	270	450	9362

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАГИСТРАЛЬНОЙ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ

2.1 Расчет емкости магистральной кабельной сети

В курсовом проекте сеть строится по шкафной системе с обязательным использованием прямого питания для абонентов, находящихся в непосредственной близости от РАТС. Магистральную сеть составляют кабели, соединяющие РАТС с ШР, а также кабели, соединяющие РАТС с КР при прямом питании.

Общая емкость магистральной кабельной сети на вводе в РАТС определяется по количеству абонентских устройств, включенных в РАТС (с учетом эксплуатационного запаса): основных телефонных аппаратов, спаренных телефонных аппаратов, таксофонов, прямых проводов и соединительных линий с УАТС.

Расчет емкости магистральной кабельной сети выполняется для двух случаев:

РАТС-КР в зоне прямого питания;

РАТС-ШР вне зоны прямого питания.

В зоне прямого питания уплотнение магистральных линий неэффективно, поэтому расчет потребного количества пар магистральных кабелей выполняется без спаренного включения телефонных аппаратов. Расчет потребности магистральных пар, выведенных из кросса РАТС, для зоны прямого питания выполняется по формуле 5.

где N_КВ и N_НХ - количество телефонов квартирного и народнохозяйственного секторов в зоне прямого питания;

N_та и N_пп - количество таксофонов и прямых проводов в зоне прямого питания;

₁ - коэффициент, учитывающий проектируемый запас для ЗПП, равный 1,1.

Произведем расчет:

Вне зоны прямого питания предусматривается спаренное включение телефонных аппаратов квартирного сектора в объеме до 40% от их общего количества, но ввиду того, что количество квартирных телефонов итак велико, смысла в установки спаренных телефонов нет. Расчет необходимого количества магистральных пар вне зоны прямого питания выполняется по формуле 6.

где N_СЛ - количество соединительных линий с УАТС;

₂ - коэффициент, учитывающий проектируемый запас для магистральной сети вне ЗПП, равный 1,02.

Итак, произведем расчет:

Общая емкость проектируемой магистральной сети определяется как:

М = М₁ + М₂=1800+7827=9627 маг. пар.

Полученное значение округляется до целого числа сотен в сторону увеличения, т.е. до 9700 магистральных пар.

2.2 Построение схемы магистральной сети

Магистральная сеть проектируется в границах зоны проектируемой РАТС исходя из количества связей, определенных для каждого шкафного района и зоны прямого питания. Разрабатывается схема на основании размещения ШР в шкафных районах и выделения ЗПП, а также намечаемых с учетом наикратчайших путей трасс кабельных магистралей. Кабельные магистрали формируем, начиная с удаленных от РАТС распределительных шкафов. Кабельные линии, отходящие от шкафов к РАТС содержат число пар, потребное для обслуживания абонентов шкафного района с учетом эксплуатационного запаса. Эти линии в определенных местах объединяются в более крупные пучки, называемые магистралями, и с учетом наикратчайшего расстояния по улицам района направляются к РАТС. При проектировании трассы прокладки магистральных кабелей учитываем, что трассы прокладки должны удовлетворять следующим условиям:

-быть наикратчайшими;

-иметь наименьшее количество подводных переходов и пересечений с железнодорожными и трамвайными путями;

-обеспечивать максимальную возможность применения механизмов при строительстве;

-иметь минимум пересечений с различными подземными сооружениями.

На всех направлениях и участках магистральных линий должны применяться кабели только номенклатурных емкостей. Кроме того, на всем протяжении проектируемый магистральный кабель должен быть с однородной оболочкой и одинаковым диаметром жил. Допускается устройство разветвительных муфт не более чем на 3 ответвления. Из кабелей емкостью 200 пар и более не рекомендуется делать ответвления (выпайки) кабелей емкостью менее 100 пар. По результатам формирования кабельных магистралей составляется «ведомость распределения магистральных пар по шкафным районам и зоне прямого питания» сведенная в таблицу 3.

Схема магистральной сети приведена на рисунке 2 без масштаба, с соблюдением взаимного расположения различных направлений и пропорциональности в длинах и примерная конфигурация территории проектируемого района. На схеме магистральной сети распределительным шкафам присваивается нумерация. Номер шкафа состоит из буквы Р-- распределительный; индекса, соответствующего номеру проектируемой РАТС, и порядкового номера самого шкафа.

Оконечными устройствами на магистральных кабелях являются защитные полосы емкостью 100 * 2 в кроссе РАТС и боксы емкостью 100*2 в распределительных шкафах. Нумерация магистральных боксов в распределительных шкафах соответствует порядковой нумерации защитных полос кросса. Магистральные боксы удаленных от АТС распределительных шкафов включаются в защитные полосы с наименьшей (начиная с единицы) нумерацией. Нумерация боксов возрастает по мере приближения к АТС. На схеме магистральной сети в конце магистрального кабеля указаны порядковые номера распределительных шкафов и порядковые номера защитных полос. В начале магистрального кабеля (у изображения АТС) указан номер АТС, номер кабеля, его марка, емкость и диаметр токопроводящих жил, а также порядковые номера защитных полос.

Таблица 3.

Ведомость распределения магистральных пар по шкафным районам и зоне прямого питания

№ ШР	Емкость ШР	Количество проектируемых пар для	Количество магистральных пар, включаемых в ШР
		Телефонов квартирного сектора	Телефонов народнохозяйственного сектора	Таксофонов	Прямых проводов	Всего
1	2	3	4	5	6	7	8
5101	1200х2	240	30	9	15	294	300
5102	1200х2	240	31	9	14	294	300
5103	1200х2	240	31	9	14	294	300
5104	1200х2	239	32	9	14	294	300
5105	1200х2	239	31	9	15	294	300
5106	1200х2	241	30	9	14	294	300
5107	1200х2	239	31	9	15	294	300
5108	1200х2	239	31	9	15	294	300
5109	1200х2	240	30	9	15	294	300
5110	1200х2	239	32	9	14	294	300
5111	1200х2	239	31	9	15	294	300
5112	1200х2	240	30	9	15	294	300
5113	1200х2	239	31	9	15	294	300
5114	1200х2	240	31	9	14	294	300
5115	1200х2	239	32	9	14	294	300
5116	1200х2	240	30	9	15	294	300
5117	1200х2	239	31	9	15	294	300
5118	1200х2	240	31	9	14	294	300
5119	1200х2	239	32	9	14	294	300
5120	1200х2	239	32	9	14	294	300
5121	1200х2	240	31	9	14	294	300
5122	1200х2	240	30	9	15	294	300
5123	1200х2	241	30	9	14	294	300
5124	1200х2	239	31	9	15	294	300
5125	1200х2	239	31	9	15	294	300
5126	1200х2	239	32	9	14	294	300
ЗПП	-	1428	181	36	73	1718	0
Всего:	7656	986	270	450	9362	7800

2.2 Выбор марки и диаметра, токопроводящих жил магистральных кабелей

Для проектирования магистральной сети выбираем наиболее экономичные кабели типа ТП с полиэтиленовой оболочкой и минимально допустимым диаметром жил. Применение кабелей или защитных оболочек любого другого типа, а также применение броневого покрова экономически не целесообразно. Рассчитываем минимально допустимый диаметр токопроводящих жил по допустимому километрическому затуханию по формуле 7.



где l- длина абонентской линии наиболее удаленного абонентского пункта, км;

а_Н - нормированное значение собственного затухания абонентской линии таблица 3.6 [2].

Итак, произведем расчет:

По найденному значению а_Д из таблицы 3.4. [1] подбираем ближайшее меньшее или равное значение километрического затухания и выписываем диаметр его жил и параметры передачи. Так как а = 1,92 < а_д = 2,2 выбираем провод диаметром 0,32 мм и, следовательно, параметры передачи следующие:

километрическое сопротивление R_шл.км = 216 Ом/км;

рабочая емкость С_р.км = 45 нФ/км.

Зная параметры передачи, производим проверочный расчет на соответствие нормам затухания, сопротивления шлейфа и рабочей емкости цепи абонентской линии с выбранным кабелем по формулам 8.

Значения параметров абонентских линий по сопротивлению и емкости для АТС вбираем из таблицы 3.7. [1], учитывая, что АТС, имеет систему АТСК-У и, следовательно, из этого R_ШЛ.Н.=1000 Ом, С_Р.Н.=0,5 мкФ.

Произведем расчет:



Результаты расчета показывают, что выбранный тип кабеля подходит с точки зрения физических свойств. А, что касается экономического анализа, то выбранный кабель с диаметрами жилы 0,32 мм, будет дешевле, чем другие.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ

3.1 Расчет емкости распределительной кабельной сети

Распределительную сеть составляют кабели, прокладываемые от распределительного шкафа (ШР) до распределительной коробки (КР). Распределительную сеть составляют кабели, прокладываемые от распределительного шкафа [ШР] до распределительной коробки [РК]. Распределительная коробка предназначается для распайки токопроводящих жил распределительных кабелей абонентских линий ГТС при вводе их в здание абонентского пункта. Телефонный аппарат абонента однопарным кабелем соединяется с парой распределительного кабеля в РК. Распределительная коробка состоит из плинта, емкость которого 10х2. Промышленностью выпускаются РК двух основных марок:

-КРТ-10 - коробка распределительная телефонная в корпусе из чугуна или алюминиевых сплавов. Предназначается для установки в неотапливаемых помещениях;

-КРП-10 - коробка распределительная телефонная в пластмассовом корпусе.

Предназначается для установки в отапливаемых помещениях.

При проектировании распределительной кабельной сети предусматриваются кабели типа ТП с полиэтиленовой оболочкой и минимально допустимым диаметром жил. На распределительной сети используются кабели емкостью 10, 20, 30, 50 и 100 пар. Для распределительной сети выбираем распределительную коробку КРП-10, предназначенную для установки в отапливаемых помещениях. В распределительную коробку вводятся 10-парные кабели.

При проектировании распределительной кабельной сети выбираем самые дешевые кабели типа ТП с полиэтиленовой оболочкой.

Общее потребное число распределительных пар кабелей в проектируемом районе определяется по формуле 9.

Где N_КВ и N_НХ - число телефонов квартирного и народнохозяйственного секторов;

N_ТА и N_ПП - число таксофонов и прямых проводов;

- коэффициент, учитывающий проектируемый запас по распределительной сети, равный 1,1.

Произведем расчет:

Соответственно общее количество распределительных коробок 10300/10=1030 (шт.).

3.2 Проектирование распределительной сети шкафного района

Схема распределительной, кабельной сети в курсовом проекте составляется для одного шкафного района. Выбираем шкафной район, который обслуживает наибольшее количество домов. На рисунке 3, представлена схема проектирования распределительной сети шкафного района 5101. На схеме распределительной кабельной сети выбранного шкафного района показаны границы района и расположенных в нем домов место установки распределительного шкафа и распределительных коробок, пути прохождения кабелей, пронумерованы боксы и коробки, указаны длина и емкость каждого участка линии связи. Для построения схемы распределительной кабельной сети рассчитываем емкость проектируемых телефонных вводов в каждом доме шкафного района. Результаты расчетов сводим в таблицу 4.

Таблица 4.

Расчет емкости кабельных вводов шкафного района 5101.

№ дома	Потребность пар	Емкость проектируемого ввода
	для телефонных аппаратов	Для таксофонов	для прямых проводов
	кварт. сектора	н-х сектора
1	119	15	5	8	147
2	120	16	4	7	147
Итого	239	31	9	15	294

Кабельные подземные вводы в здания предусматриваем через блоки кабельной канализации. Внутри здания кабели прокладываем по скрытым каналам и включаем в распределительные коробки, устанавливаемые в специальных нишах.

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ЛИНИИ МЕЖДУ РАТС

4.1 Выбор марки кабеля для соединительной линии

Для построения соединительных линий в курсовом проекте используем заданный в задании тип кабеля ТП-0,5.

Физические цепи кабеля ТП могут использоваться как в качестве низкочастотных соединительных линий без установки на них каких-либо систем передачи, так и в качестве высокочастотных соединительных линий с установкой на них цифровых систем передачи (ЦСП). Такой ЦСП является система передачи ИКМ-30.

Выбираем для соединительных линий между РАТС кабель ТП-0,5 емкостью 50 пар, так как для подключения одной системы ИКМ-30 используется 2 пары (четверка), число потребных цепей( каналов) для соединительных линий между РАТС принимаем равным 3% от номерной емкости проектируемой РАТС, т.е.-270 каналов, вывод: надо 36 пар, выбираем из выпускаемых типов кабелей кабель емкостью 50*2.

4.2 Расчет параметров цепи кабеля СЛ

Расчет параметров кабельных цепей, использующихся для работы ЦСП, выполняется на полутактовой частоте, рассчитываемой по формуле 10.

где f_T для ИКМ-30 равна -2,048 МГц.

Произведем расчет:

.

Активное сопротивление симметричной кабельной цепи переменному току вычисляется по формуле, Ом/км,

[11]

где -- сопротивление цепи постоянному току, Ом/км;

-- функция, учитывающая увеличение сопротивления за счет поверхностного эффекта;

-- функции, учитывающие увеличение сопротивления за счет эффекта близости; --коэффициент, учитывающий тип скрутки элементарной группы; для звездной - р=5; --диаметр токопроводящей жилы, мм; --расстояние между центрами токопроводящих жил, мм; в расчетах для звездной скрутки приближенно a 3,4;

-- сопротивление, обусловленное потерями в соседних цепях сердечника и металлической оболочке кабеля.

Сопротивление двухпроводной симметричной кабельной цепи постоянному току определяется выражением, Ом/км,

Ом/км [12]

где --коэффициент скрутки, принимаемый в расчетах равным 1,02;

--удельное сопротивление материала токопроводящей жилы, Ом мм²/м;

для меди = 0,01754 Ом мм²/м .

=182,234 Ом/км;

Аргумент х функций , и в (11) для медных токопроводящих жил определяется по формуле

[13]

x=5,313

Из таблицы 5.1 методических указаний к курсовому проекту определим значение функций: F(x), G(x), H(x), Q(x):

F(x)=1,219 G(x)=0,843 H(x)=0,554 Q(x)=0,507

Дополнительное сопротивление R_m рекомендуется рассчитать по формуле:

[14]

Тогда, подставляя полученные значения в формулу [11] получим:

R=458,32 Ом/км.

Рассчитываем индуктивность двухпроводной кабельной цепи по формуле:

[15]

Емкость кабельной цепи определяем по формуле:

[16]

где - эквивалентная диэлектрическая проницаемость изоляции; определяется по таблице 5.2 методических указаний; для сплошной полиэтиленовой изоляцией = 1,9-2,1;

- поправочный коэффициент, учитывающий увеличение емкости цепи за счет близости соседних цепей; в расчетах можно приближенно принять при парной скрутке

Проводимость изоляции кабельной цепи определяем по формуле:

 [17]

где - эквивалентное значение тангенса угла диэлектрических потерь изоляции; из таблицы 5.2(метод. указания) для сплошной полиэтиленовой изоляции при частоте 1,024 Мгц,

Коэффициент затухания определяем через первичные параметры по формуле :

[18]

4.3 Определение длины регенерационного участка

Для цифровых систем передачи, работающих по симметричному кабелю, длина участка регенерации определяется на полутактовой частоте. Для расчета необходимо знать усилительную способность системы передачи (или, иначе говоря, перекрываемое системой передачи затухание участка регенерации) и коэффициент затухания кабельной цепи на полутактовой частоте. Расчет выполняется по формуле, км,

[19]

где, а - затухание регенерационного участка, дБ;

- коэффициент затухания кабельной цепи на полутактовой частоте при среднегодовой температуре грунта на глубине прокладки кабеля.

Среднегодовая температура на глубине прокладки кабеля принимается равной 8^оС. Поэтому необходимо внести поправку в рассчитанное ранее при t=20^оС значение коэффициента затухания. Это выполняется по формуле :

[20]

где -температурный коэффициент затухания, принимаемый в расчетах равным 0,002 1/град,

Тогда:

Число участков регенерации при заданной длине соединительной линии L определяем по формуле:

Число НРП при этом:

Следует уточнить, что при работе ЦСП по однокабельной системе длину пристанционных участков регенерации необходимо уменьшить в два раза из-за больших импульсных помех при работе станционных приборов.

В данном случае:

5.ПРОЕКТИРОВАНИЕ МАГИСТРАЛЬНОЙ КАБЕЛЬНОЙ КАНАЛИЗАЦИИ

5.1 Выбор основных элементов кабельной канализации

Кабельной канализацией связи называется система подземных инженерных сооружений, обеспечивающая возможность производства всех видов работ с кабелями без вскрытия уличных покровов и раскопки грунта. Кабельная канализация состоит из трубопроводов и смотровых устройств. Трубопроводы предназначаются для прокладки кабелей связи на участках между смотровыми устройствами. Для их строительства выбираем наиболее экономичный и недефицитный тип трубопровода, удовлетворяющий необходимым техническим требованиям, асбестоцементный трубопровод. При этом следует руководствоваться следующими соображениями: асбестоцементные трубы могут применяться в любых грунтах.

Асбестоцементные трубопроводы монтируют из отдельных одноотверстных труб длиной 2, 3 и 4 м с внутренним диаметром 90 или 100 мм.

Другой составной частью кабельной канализации являются смотровые устройства, предназначенные для выполнения работ по протягиванию и монтажу кабелей, для технического обслуживания кабельной сети, а также для размещения в них соединительных и разветвительных муфт. Смотровые устройства различаются по материалу, из которого они построены, по форме и месту их установки. По назначению смотровые устройства делятся на станционные, проходные, угловые и разветвительные колодцы. Станционные колодцы устанавливаются в местах ввода кабелей в здания телефонных станций. Проходные колодцы проектируем на прямолинейных участках трассы на расстоянии не более 150 м друг от друга и в местах поворота трассы не более чем на 15°, а также при изменении глубины заложения трубопровода. Угловые колодцы устанавливают в местах поворота трассы более чем на 150°. Разветвительные колодцы размещаем в местах разветвления трассы на два или три направления.

Кроме того, независимо от типа смотрового устройства они устанавливаются, если:

• изменяется число каналов или их расположение в блоке кабельной канализации;

• изменяется направление и глубина заложения трубопровода;

• длина магистрального участка, прилегающего к ШР, превышает 35 м.

Смотровые устройства в зависимости от емкости кабелей и количества вводимых в них труб подразделяются на пять типоразмеров.

Типы смотровых устройств кабельной канализации.

Тип	Максимальная емкость блока, вводимого в смотровое устройство	Число каналов в основании блока	Назначение
ККС-1 ККС-2 ККС-3 ККС-4 ККС-5 ККС-5м (специальный колодец)	1 2 6 12 24	1 2 2 3 2 3 4 4 6	Устанавливается на распределительных сетях при длине пролета до 60м. Допускается монтаж муфт кабелей ТП емкостью до 50х2 При транзитной прокладке кабеля (без муфт) емкость проходящих кабелей не должна превышать 100х2 Допускается монтаж муфт кабелей ТП емкостью до 200х2х0,5 или 300х2,0,32 Допускается монтаж муфт кабелей ТП емкостью до400х2х0,5 и ТГ емкостью до 600х2х0,5, ТПП с диаметром 0,32 до 800х2 Допускается монтаж кабелей емкостью до 1200х2 Допускается монтаж кабелей всех емкостей Колодец кабельной канализации связи для размещения контейнеров НРПК-12 аппаратуры ИКМ-30

5.2 Выбор трассы, расчет числа каналов и составление схемы кабельной канализации

При выборе трассы кабельной канализации определяем места установки проходных, угловых, разветвительных и станционных колодцев, выделяем участки кабельной канализации и определяем их длину.

Рассчитываем число необходимых каналов для кабелей распределительных, магистральных, межстанционных сетей и сетей специального назначения. Определяем число запасных каналов на каждом участке канализации.

Находим общее число каналов на каждом участке канализации. Определяем типы и число смотровых устройств на каждом участке.

Трассу кабельной канализации выбираем исходя из условий ее минимальной длины, выполнения наименьшего объема работ при строительстве и возможности максимального применения средств механизации строительных работ. Число пересечений трассы с уличными проездами, дорогами должно быть минимальным.

Если расстояние от распределительного шкафа до ближайшего смотрового устройства не превышает 35 м, то специальный шкафной колодец у распределительного шкафа не проектируется. В этом случае кабельная канализация вводится в ШР из ближайшего колодца. При больших расстояниях или при необходимости изменения направления канализации у распределительных шкафов устанавливаться колодцы.

На схеме все участки кабельной канализации нумеруются.

Участком кабельной канализации называют часть канализации, на протяжении которой она не меняет своей емкости.

На участках кабельной канализации общей емкостью 400 пар и более проектируется один запасной канал на случай замены поврежденного кабеля. На всех участках, где определена необходимость прокладки распределительных кабелей, также предусмотрен один канал. На участках, превышающих длину более 35 м между магистральным направлением кабельной канализации и распределительным шкафом, предусматриваются четыре канала для ШР 1200х2, три канала - для ШР 600х2.

Для обеспечения возможности развития городской телефонной сети без переустройства на последующих этапах строительства предусматриваются запасные каналы: на подходах к телефонной станции в пределах квартала, где она размещается; при прохождении по главным уличным магистралям города; на переходах через уличные проезды, подводные и железно дорожные переходы. В курсовом проекте для этих целей предусматривается 2 канала. Результаты расчета каналов кабельной канализации сводим в таблицу 6. Количество кабелей, их емкость и длина по участкам сведена в таблицу 5.

Схема кабельной канализации на проектируемый район приведена на рис.4.

Таблица 6.

К расчету числа каналов.

№ участка	Протяженность участка, м	Количество магистральных кабелей, шт	Требуемое количество	Объем работ
				Требуется проложить	Смотровые устройства
			Магистральных	Распределительных	СЛ	Запасных	Всего каналов	Всего каналометров	ККС-2	ККС-3	ККС-4	ККС-5	Специальные
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14
1	400	1	1	1		2	4	1600		3
2	75	1	1	1		2	4	300		1
3	150	2	2	1		2	5	750			1
4	250	1	1	1		2	4	1000		2
5	150	1	1	1		2	4	600			1
6	150	3	3	1		2	5	750				1
7	75	1	1	1		2	4	300		1
8	150	4	4	1		2	7	1050				1
9	150	1		1	1	2	4	600		1
10	300	3	2	1	1	2	6	1800				3
11	225	4	3	1	1	2	7	1575				2
12	250	5	4	1	1	2	8	2000		1
13	75	1	1	1		2	4	300				1
14	75	9	8	1	1	2	12	900				1
15	30	10	8	1	2	2	13	390		3
16	375	1		1	1	2	4	1500		2
17	250	1	1	1		2	4	1000		1
18	150	1	1	1		2	4	600				1
19	150	3	3	1		2	6	900				1
20	300	1	1	1		2	4	1200		2
21	75	2	2	1		2	5	375				1
22	250	1	1	1		2	4	1000		2
23	175	1	1	1		2	4	700		2
24	75	1	1	1		2	4	300			1
25	300	1	1	1		2	4	1200			2
26	100	2	2	1		2	5	500				1
27	100	2	2	1		2	5	500				1
28	100	1	1	1		2	4	400		1
29	225	1	1	1		2	4	900			2
30	100	1	1	1		2	4	400		1
31	150	1	1	1		2	4	600			1
32	250	1	1	1		2	4	1000		2
итого	5330	69	60	32	8	64	164	26990	0	25	8	14	0

6. РАСЧЕТ ОБЪЕМОВ РАБОТ И ОСНОВНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПО МАГИСТРАЛЬНОЙ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ

6.1 Расчет основных материалов

Расчет материалов, потребных для строительства линейных сооружений ГТС, выполняется на основе производственных норм расхода материалов. В курсовом проекте выполняется расчет лишь основных материалов, потребных для строительства проектируемой абонентской кабельной сети. К основным материалам относятся: кабель, трубы и смотровые устройства кабельной канализации, распределительные коробки, распределительные шкафы, кабельные боксы и защитные полосы.

Расчет потребного количества кабеля для строительства магистральной кабельной сети производится с учетом установленных норм запаса на кабель, прокладываемый в канализации и непосредственно в грунте, -- 2%; на кабель, прокладываемый в коллекторе, -- 1%. На трубы для телефонной канализации установлен запас 1,2% от общего количества труб. На основании расчетов основных потребных для строительства магистральной кабельной сети материалов составляется: заказная спецификация приведенная в таблице 7.

Таблица 7

Заказная спецификация на основные материалы строительства магистральной кабельной сети.

№ п.п.	Наименование материала	Единица измерения	Количество
1	ТПП 30*2*0,32	Км.	0,408
2	ТПП 100*2*0,32	Км.	0,413
3	ТПП 300*2*0,32	Км.	3,335
4	ТПП 600*2*0,32	Км.	2,56
5	ТПП 900*2*0,32	Км.	1,464
6	ТПП 1200*2*0,32	Км.	0,923
7	ТПП 1800*2*0,32	Км.	1,336
8	Трубы асбестоцементные по 4м	Шт.	6828
9	Смотровые устройства ККС-3	Шт.	25
10	Смотровые устройства ККС-4	Шт.	8
11	Смотровые устройства ККС-5	Шт.	14
12	Распределительные шкафы 1200*2	Шт.	26
13	Распределительные шкафы 600*2	Шт.	0
14	Распределительные коробки	Шт.	937
15	Кабельные боксы	Шт.	78
16	Защитные полосы	Шт.	101

6.2 Расчет объемов работ по магистральной кабельной сети

Работы по магистральной кабельной сети состоят из работ по строительству магистральной кабельной канализации, прокладке и монтажу кабелей и оконечных кабельных устройств. Исходные данные для расчета объемов работ по строительству магистральной кабельной канализации определяют по схемам магистральной сети и кабельной канализации и сведены в таблице 8.

Таблица 8

Расчет объемов работ по прокладке магистральных кабелей.

№ магистрального кабеля	Длина участков линий связи, м, при емкости кабелей ТПП с диаметром жил 0,32 мм, пар
	300	600	900	1200	1800
1	365	325	150	150	895
2	375	400	580
3	90	430
4	350		405
5	40	630
6	550	200	75	300	430
7	430		150	755
Итого:	2200	1985	1360	1205	1325
Проектируемая протяженность кабеля L, m	2244	2025	1387	1229	1351

Проектируемую протяженность магистральных кабелей рассчитывают по формуле:

L=Н_рк*L₁ , [21]

Где, Нрк -- норма расхода кабеля на 1 км трассы;

L₁-- протяженность трассы, км.

Расчет основных объемов работ в целом по всей магистральной сети проектируемой РАТС сведен в таблицу 9.

Таблица 9

Объемы основных работ по магистральной сети РАТС

Наименование работ	Количество единиц измерения по нормам магистральных кабелей
	0	1	2	3	4	5	6	7	Итого
монтаж разветвительных муфт, шт.	5	5	2	1	1	1	5	2	22
монтаж защитных полос, шт	18	18	9	6	9	6	18	12	96
монтаж шкафов ШРП-1200*2	0	6	3	2	3	2	6	4	26
монтаж боксов БКТ-100*2, шт	0	18	9	6	9	6	18	12	78

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гроднев И.И., Верник С.М., Линии связи.- М.: Радио и связь, 1988.

2 Методические указания по проектированию линейных сооружений ГТС ЛЭИС 1992.

3.Руководство по эксплуатации линейно- кабельных сооружений местных сетей связи.- М.: УЭС Госкомсвязи России, 1998.

Размещено на Allbest.ru