Разработка линии связи на участке железной дороги

РТ увеличивает магнитную связь между металлопокровами кабеля и сердечником и вызывает появление дополнительной ЭДС и компенсирующего тока.

РТ не оказывает заметного увеличения собственного затухания сигнала, так как используется сам кабель. РТ используется для защиты ВЧ каналов. РТ включается на длине усилительного участка в количестве до трёх штук.

Марка РТ - ОСГРГ - однофазный, сухой, герметизированный, редукционный.

РТ повышает экранирующее действие металлических покровов кабеля. При наличии других (третьих) цепей, например, рельсовой цепи, экранирующее действие которой повышается за счёт применения ОТ.

Экранирующий эффект (S) РТ зависит от их числа: при одном РТ S=0,3; при двух - 0,2; при трех - 0,15. Без РТ величина S составляет 0,8…0,9.

Отсюда следует, что наличие одного РТ дает снижение помех в 3 раза, а при трех РТ помехи снижаются в 6 раз. Дальнейшее увеличение РТ не дает существенной выгоды.

Схема включения редукционного трансформатора представлена на рисунке 8.4.1

Рисунок 8.4.1 Схема включения редукционного трансформатора

8.5 Включение нейтрализующих трансформаторов

Схема включения нейтрализующего трансформатора приведена на рисунке 8.5.1

Это многообмоточный трансформатор, предназначенный для снижения индуцируемых напряжений в кабельных линиях. Используется только в тональном диапазоне частот, то есть регламентируется для неуплотненных цепей. Выше 10 кГц вносимые этим трансформатором затухания становятся очень высокими и передача становится невозможной. Нейтрализующие трансформаторы применяются для защиты цепей связи, заходящих на территорию электростанции или тяговой подстанции.

9. Мероприятия по защите от переходных влияний

9.1 Скрещивание воздушных линий связи

На рисунке 9.1.1 представлен пример скрещивания воздушных цепей

Рисунок 9.1.1 Скрещивание воздушных линий связи

Лучшим способом уменьшения взаимного влияния цепей является способ скрещивания проводов. При этом периодически, по определенному закону, меняют места расположения проводов или жил данной цепи, благодаря чему достигается симметрия проводов или жил этой цепи по отношению к влияющим цепям и к земле. 

9.2 Скрутка, экранирование и симметрирование цепей

Скрутка цепей в группы и повивы осуществляется на промышленных предприятиях в процессе изготовления кабеля.

Экранирование цепей происходит путем наложения на отдельные кабельные группы или общую кабельную скрутку тонких металлических оболочек - экранов. Производится на заводе.

Симметрирование цепей выполняется, как правило, в процессе монтажа и строительства кабельной линии. Это комплекс мероприятий, проводимых в процессе монтажа с целью уменьшения взаимных влияний. В низкочастотных кабелях преобладают только электрические связи. Применяется при скрещивании между жилами. В высокочастотных кабелях преобладают комплексные электромагнитные связи и используют как скрещивание, так и включение контуров противозвязи.

10. Расчет параметров оптического тракта

Для того, чтобы принять окончательное решение о целесообразности использования оптической системы передачи необходимо определить количество промежуточных усилительно-регенерационных устройств. Определим максимальную длину усилительного участка.

10.1 Расчет затухания световодов

Определим затухание сигнала в оптическом кабеле.

Затухание складывается из трёх составляющих:

,

б - затухание сигнала в оптическом кабеле;

бп- затухание поглощения, связано с потерями на диэлектрическую поляризацию;

бр- затухание рассеивания, обусловлено неоднородностями материала:

бик- затухание в инфракрасной области.

(10.1.1)

где n1 - показатель преломления сердечника, согласно заданию =1,734

л=1,55 мкм - длина волны;

tgд - тангенс угла диэлектрических потерь, tgд=

.

, (10.1.2)

где Кр - коэффициент рассеивания, для кварца 1,5 (дБ/км)•мкм4.

, (10.1.3)

где р ,к - коэффициенты, равные соответственно 1,2;0,5.

Тогда суммарное затухание равно:

10.2 Расчет волнового сопротивления

Волновое сопротивление рассчитаем по приведенным ниже формулам:

, (10.2.1)

, (10.2.2)

где =376,7 Ом - коэффициент затухания для кварца;

= 1,734 - коэффициент преломления сердцевины, заданный по условию;

= 1,731 - коэффициент преломления оболочки, заданный по условию.

Подставим значения в выражение:

10.3 Расчет числовой апертуры

Определим числовую апертуру оптического волокна:

(10.3.1)

где n1, n2 - показатели преломления сердечника и оболочки, равные 1,734 и 1,731 соответственно;

NA- числовая апертура.

10.4 Расчет числа мод

Число мод определяет способность световода принимать свет. Чем больше мод, тем больше световой энергии можно ввести в световод от источника. Чем меньше число мод, тем лучше качество связи и можно организовать большее число каналов.

Для расчета числа мод необходимо рассчитать нормированную частоту:

, (10.4.1)

где a= 4 мкм - радиус сердечника световода.

Вычисление числа мод для ступенчатого профиля выполняется по следующей формуле:

10.5 Расчет длины регенерационного участка

На исследуемом участке прокладывается оптический кабель ОМЗКГ-10, общий вид которого представлен на рисунке 10.5.1

Рисунок 10.5.1 Сечение оптического кабеля ОМЗКГ-10

Пропускная способность световода на 1 км длины определяется по следующей формуле:

, (10.5.1)

где =0,5 нс/км - дисперсия.

Мбит/с.

Требуемая пропускная способность

. (10.5.2)

Длина регенерационного участка определяется по следующей зависимости:

где L - длина регенерационного участка;

a - энергетический потенциал аппаратуры, равный 38 дБ/км;

- коэффициент затухания на стыке, 0,1 дБ;

б- коэффициент затухания кабеля, равный 4,129 дБ/км;

m - число некачественных стыков,

Рисунок 10.5.2 График выбора длины регенерационного участка одномодового световода, исходя из затухания

Рисунок 10.5.3 График выбора длины регенерационного участка одномодового световода, исходя из дисперсии

Из рисунков 10.5.2 и 10.5.3 видно, что исходя из затухания, длина регенерационного участка составляет 9 км, а исходя из дисперсии- 14 км. Чтобы удовлетворить обоим требованиям, принимаем L = 7 км по наименьшему значению и располагаем регенераторы через 7 км. Данные о расположении оптических усилителей на всем участке трассы занесены в таблицу 10.5.1.

Таблица 10.5.1 Расположение оптических усилителей

Заключение

В результате проделанной работы была спроектирована двухкабельная линия связи на участке железной дороги Шильда - Золотая Сопка, на которой обеспечено 240 каналов магистральной связи, 150 каналов дорожной связи и различные виды отделенческой связи. При проектировании учитывались физико-географические данные участка, его административно-хозяйственная структура; выбран кабель типа МКПАБ-741,05-520,7+10,7- для основной магистрали, произведена разработка схемы связи с размещением оконечных и промежуточных усилительных пунктов. Также были произведены расчеты мешающих и опасных влияний от контактных сетей железных дорог и линии электропередачи, приведены описания методов защиты от влияний, приведены схемы защиты аппаратуры связи. Произведен расчёт длины регенерационного участка для волоконно-оптической системы передачи информации.

Выполнение данного курсового проекта способствовало закреплению теоретических знаний по курсу линий железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, и появлению практических навыков, необходимых при эксплуатации проектировании, разработке и усовершенствовании устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи.

Библиографический список

1. Требина Е. Г., Костиков В. У. Электромагнитные влияния высоковольтных линий на цепи связи: Методические указания к дипломному и курсовому проектированию. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1980.

2. Митрохин В.Е. Конструкции, измерение характиристик и методика проектирования оптических магистральных линий связи железнодорожного транспорта. Омская государственная академия путей сообщения. Омск, 1996

3. Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Методические указания по курсовому проекту - М: 1988.

4. Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрических железных дорог переменного тока. М., Транспорт, 1973

5. http://www.ngpedia.ru/id436654p2.html

Размещено на Allbest.ru