Проектирование кабельной линии связи

Выбор типа и емкости магистральных кабелей, разбивка цепей по четверкам. Выбор трассы прокладки кабельной линии (КЛ) и ее переходов через преграды. Содержание кабеля под избыточным давлением. Расчет влияний тяговой сети переменного тока на КЛ связи.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 05.11.2017
Размер файла 504,0 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проектирование кабельной линии связи

Общие указания

Целью курсовой работы является систематизация, углубление знаний, полученных при теоретическом изучении курса «Направляющие среды систем связи», и закрепление их в процессе проектирования кабельных линий связи на участках железных дорог с электрической тягой.

При выполнении работы студент должен изучить по рекомендуемой литературе разделы, касающиеся проектирования линий связи, разработать расчетно-пояснительную записку, которая пишется на одной стороне листов формата А4, листы должны быть пронумерованы, все формулы так же пронумерованы, единицы измерения приведены в системе СИ.

В тексте также приводится задание на работу и исходные данные, согласно варианта задания, обоснования принимаемых решений согласно требованиям, приведенным в методических указаниях. В конце пояснительной записки приводится список использованных источников.

Объем записки не должен превышать 25-30 листов формата А4.

Чертежи выполняются карандашом на белой или миллиметровой бумаге формата А4, а некоторые чертежи могут быть выполнены на листах удлиненного формата. Чертежи должны иметь рамку, угловой штамп и условные обозначения. Чертежи и схемы вклеиваются или вшиваются в конце пояснительной записки.

1. Задание

На заданном двухпутном участке железной дороги А-К (рис.1.1) с электротягой переменного тока напряжением 27 кВ выполнить проект строительства кабельной линии связи.

Рис. 1.1.

Предусмотреть организацию дальней (магистральной и дорожной) связи по КЛС с использованием цифровых систем передачи ИКМ-120.

1.2. Заданное число каналов магистральной и дорожной связи для участка А-К приведены в табл. 1.1. Виды и число цепей отделенческой связи предусмотреть в соответствии с требованиями ПТЭ. Отдельные цепи для телеграфной связи можно не предусматривать. Для работы устройств СЦБ на участке А-К предусмотреть 6 двухпроводных цепей, в том числе одну цепь для частотного диспетчерского контроля (СЦБ-ДК).

1.3. В проекте предусмотреть применение обслуживаемых (ОУП) и необслуживаемых (НУП) усилительных пунктов для низкочастотных цепей отделенческой связи. ОУП разместить на станциях А, Д, К, а НУП - на станциях участка в соответствии с установленными расстоянием между НУПами (25-30 км). Кроме того, при использовании системы ИКМ-120 для уплотнения цепей дальней связи предусмотреть обслуживаемые регенерационные пункты (ОРП) на станциях А, Д, К, совместив их с ОУП, и необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) на станциях или перегонах, учитывая, что расстояние между ними равно 5-8 км. Сторонность размещения ОУП и относительно железной дороги для станции А определена в табл. 2.3, а для станций Д и К устанавливается студентом по своему усмотрению. НРП и НУП размещаются непосредственно на трассе КЛС.

1.4. При расчете опасных напряжений в жилах кабельной линии связи рекомендуется ограничиться вынужденным режимом работы тяговой сети, опустив расчет для аварийного режима.

1.5. При расчете мешающих влияний на кабельные цепи связи ограничиться расчетом для участка А-Д в направлении от станции А к станции Д.

1.6. Расчетно-пояснительная записка для данного раздела должна отражать технические решения следующих вопросов:

- выбор системы организации КЛС;

- организация связи и цепей автоматики по КЛС;

- выбор типа и емкости магистральных кабелей, распределение цепей по четверкам;

- выбор трассы прокладки КЛС;

- содержание кабеля под избыточным давлением;

- расчет влияний тяговой сети переменного тока на КЛС;

- скелетная схема КЛС для перегона А-Б.

1.7. Данный раздел проекта должен содержать следующие чертежи:

- схему организации связи и цепей автоматики по КЛС на перегоне А-Б;

- схематический план трассы КЛС;

- скелетная схема КЛС на перегоне А-Б.

2. Исходные данные

Данные изысканий по объекту проектирования:

2.1. Схема двухпутного участка железной дороги А-К представлена на рис.1.1. Данные об участке А-К приведены в табл. 2.2. Данные о перегоне А-Б (для организации связи на перегоне А-Б и проектирования скелетной схемы) приведены в табл. 2.3.

2.2. Данные для расчета влияний тяговой сети на КЛС представлены в табл. 2.4. Тяговые подстанции расположены на станциях А (ордината указана в табл. 2.3), Д и К. Схема работы тяговой сети - встречно-консольная. В вынужденном режиме работы тяговой сети тяговая подстанция, расположенная на станции Д, отключена.

3. Участок А-К оборудован системой автоблокировки, станции участка оборудованы системами электрической централизации. Для электропитания устройств СЦБ вдоль железной дороги с правой стороны по направлению километража на расстоянии 20 м от рельса проложена трехфазная высоковольтная линия автоблокировки напряжением 10 кВ. На перегоне Г-Д (примерно в середине перегона) железнодорожную линию пересекает судоходная река глубиной 6 м, через которую проложен неразводной железнодорожный мост. Грунт на участке мягкий (1 группа). Климатические условия умеренные.

Таблица 2.1. Число каналов дальней связи на участке А-К

Вид связи

Вариант проекта (последняя цифра логина)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Магистральная

180

360

100

340

170

300

240

90

270

160

Дорожная

50

100

40

110

60

80

70

45

90

40

Таблица 2.2. Сведения об участке А-К

Вариант проекта (предпоследняя цифра логина)

Расстояние между осями станций, км

А-Б

Б-В

В-Г

Г-Д

Д-Е

Е-Ж

Ж-З

З-И

И-К

1

7

11

13

20

14

18

22

15

16

2

7

15

20

17

12

14

17

22

18

3

7

24

13

18

17

23

16

19

12

4

7

19

14

21

15

19

13

21

14

5

7

20

12

18

21

14

17

14

24

6

7

12

21

14

18

17

15

19

21

7

7

14

23

16

19

15

20

17

20

8

7

19

15

20

18

21

11

17

22

9

7

10

23

17

19

15

15

21

13

0

7

16

14

23

17

16

14

19

20

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2.3. Размещение объектов связи и СЦБ на перегоне А-Б

Ординаты объектов

Наименование объектов для варианта проекта (последняя цифра логина)

км

м

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

79

000

ОУП (л)

ОУП (л)

ОУП (п)

ОУП (п)

ОУП (п)

ОУП (п)

ОУП (п)

ОУП (л)

ОУП (п)

ОУП (л)

79

350

-

-

-

ТП (л)

-

-

-

ТП (п)

ТП(л)

ТП(п)

79

450

-

ТП(п)

ТП(п)

ШН(л)

-

ТП(л)

-

-

-

-

79

900

ТП(п)

-

-

-

ТП(п)

-

ТП(п)

-

-

-

80

500

РШ-вх(л) для всех вариантов проекта

82

000

РШ-С(л)

РШ-С(л)

РШ-С(л)

РШ-С(л)

-

-

-

РШ-С(л)

-

-

82

010

-

-

-

РШ-АПС(п)

РШ-С(л)

РШ-С(л)

РШ-С(л)

-

РШ-С(л)

РШ-С(л)

82

020

-

-

-

ПБ(п)

-

-

-

-

П(л)

ШН(л)

82

800

ОП(л)

П(л)

ПБ(п)

-

-

-

-

ПСКС (п)

-

-

82

815

-

-

РШ-АПС(п)

-

ШН(п)

П(л)

П(п)

-

-

П(п)

83

015

РШ-С(п) для всех вариантов проекта

83

500

-

-

ОП(л)

П(л)

-

-

-

-

-

-

84

000

ШН(п)

ПСКС (п)

-

-

ОП(п)

ШН(л)

ОП(л)

ОП(л)

ДПКС (л)

ОП(п)

84

500

ПСКС (л)

ОП(л)

-

-

ПСКС (л)

ПСКС (л)

ПСКС (л)

ШН(п)

ОП(л)

ПСКС (п)

84

800

РШ-вх(п) для всех вариантов проекта

85

800

ШН(л)

ШН(п)

86

000

ПЗ(л)

ЭЦ(п)

ЭЦ(л)

ПЗ(п)

ПЗ(л)

ПЗ(п)

ЭЦ(п)

ЭЦ(п)

ПЗ(п)

ПЗ(п)

Примечания: 1. Сокращения в названиях объектов связи и СЦБ:

ЭЦ - пост ЭЦ; ДПКС - дежурный пункт дистанции контактной сети; ОУП - обслуживаемый усилительный пункт кабельной магистрали; П - жилое или служебное здание службы пути; ПБ - будка дежурного по переезду (охраняемый переезд); РШ-Вх - релейный шкаф входного светофора станции; РШ-С - релейный шкаф проходного светофора; РШ-АПС - релейный шкаф автоматической переездной сигнализации; ШН - квартира электромеханика СЦБ или связи; ТП - тяговая подстанция; ПСКС - пост секционирования контактной сети; ОП - остановочный пункт пригородных поездов; ПЗ - пассажирское здание. Буква л или п, указанная в скобках рядом с наименованием объекта, означает расположение объекта с левой или правой стороны железнодорожного пути по счету километров.

2. Ординаты объектов указывают расстояние от оконечного пункта кабельной магистрали.

3. ОУП совмещен с постом ЭЦ.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 2.4. Расчетные величины электромагнитных влияний тягового тока

Наименование расчетных величин

Вариант проекта (последняя цифра логина)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

Определяющая частота гармоники влияющего тока, Гц

750

850

950

1050

1150

750

850

950

1050

1150

Определяющий ток влияющей гармоники тягового тока, А

3,2

3

2,3

1,3

1,2

3,2

3

2,3

1,3

1,2

Проводимость грунта, мСм/м

40

30

25

15

10

5

12

17

11

8

Длина плеча питания, км

22

23

25

22,5

24

21

22

25

24

21

3. Методические указания

3.1 Выбор системы организации КЛС

В пояснительной записке по данному пункту необходимо привести обоснование выбранной системы организации КЛС, исходя из анализа свойственных системам достоинств и недостатков. Обосновать и указать количество комплектов аппаратуры уплотнения ИКМ-120 и соответствующее число цепей магистральной и дорожной связи. КЛС может быть организована по одно-, двух- или трехкабельной системе.

При однокабельной системе все виды связи и цепи СЦБ организуются по одному кабелю. Эта система рекомендуется для организации лишь дорожной и отделенческой связи на второстепенных участках железных дорог, не имеющих перспектив развития.

При двухкабельной системе для организации всех видов связи и цепей СЦБ прокладывается два кабеля, при этом для цепей магистральной и дорожной связи используется аппаратура уплотнения. Остальные четверки и пары железнодорожных кабелей используются для организации других цепей связи и СЦБ.

Двухкабельная система по требуемому количеству каналов и двухпроводных цепей в большинстве случаев удовлетворяет требованиям, предъявляемым к магистральным линиям связи, и является в настоящее время основной системой кабельной магистрали.

При трехкабельной системе прокладывается три кабеля, из которых первый используется для отделенческих связей и цепей СЦБ, а второй и третий - для цепей дальней связи. Все ответвления на перегонах и станциях производятся только от первого кабеля. Эта система находит применение на участках железных дорог, где требуется организация мощных пучков каналов связи.

В качестве типового решения может быть выбрана, например двухкабельная система КЛС.

Требуемое количество двусторонних каналов магистральной и дорожной связи задано по вариантам в табл. 1.1. В общем случае, не используя аппаратуру уплотнения, по одной цепи связи (одной паре, состоящей из двух жил кабеля) можно организовать один односторонний канал тональной частоты (4 кГц). Поэтому при проектировании необходимо предусмотреть использование аппаратуры уплотнения (системы ИКМ-120 - цифровой системы передачи (ЦСП) с импульсно-кодовой модуляцией (ИКМ)).

Данная ЦСП предназначена для организации 120 двусторонних каналов тональной частоты или 120 основных цифровых каналов (64 кбит/с). Скорость передачи сигнала в этой системе - 8448 кбит/с, она относится к плезиохронной цифровой иерархии ЦСП (ПЦИ или PDN) [2, с. 191-193]. Если разделить 8448 кбит/с на скорость передачи данных для одного канала (64 кбит/с), то получится 132 канальных интервала, 120 из которых предназначены для организации телефонных каналов, а оставшиеся 12 - для передачи синхросигналов и других целей. В ЦСП используется временное разделение каналов, то есть каждому каналу соответствует определенный интервал времени передачи импульсов.

Для организации 120 двусторонних каналов по симметричным цепям с использованием аппаратуры ИКМ-120 необходимо две кабельные пары одна - для организации 120 каналов в прямом, а вторая - в обратном направлении. При этом каналы дорожной и магистральной связи не объединяются, они организуются по отдельным цепям с использованием отдельных комплектов ИКМ-120.

Например, если требуется организовать 450 каналов магистральной и 200 каналов дорожной связи, то потребуется всего 6 комплектов аппаратуры ИКМ-120 (4 для магистральной связи и 2 - для дорожной) и, соответственно, 12 пар кабеля в КЛС.

3.2 Организация связей и цепей автоматики

Помимо заданного числа высокочастотных каналов магистральной и дорожной связи на кабельной линии организуются следующие виды оперативно-технологических связей: постанционная, линейно-путевая, поездная, диспетчерская, межстанционная, электромехаников, энергодиспетчерская, вагонно-распорядительная, диспетчера билетных касс, оргсвязь вычислительных центров, перегонная.

С учетом растущих потребностей в технологических связях и в каналах дальней связи магистральная линия железнодорожной связи должна давать возможность организовать 22 низкочастотные цепи и до 300 высокочастотных каналов. Виды отделенческой телефонной и поездной радиосвязи, которыми оснащаются железнодорожные линии, зависят от конкретных особенностей участка и определяются требованиями ПТЭ.

Технологические виды связи организуются в настоящее время в основном по неуплотненным низкочастотным цепям. Каждая связь, за исключением перегонной и поездной радиосвязи, занимает одну пару в кабеле. Перегонная и поездная радиосвязь работают по четырехпроводной схеме.

Поездная диспетчерская связь (ПДС) служит для переговоров поездного диспетчера с дежурным по станции на подчиненном ему участке. Распорядительная станция находится при отделении дороги, промежуточные пункты - в помещениях дежурных по станциям, операторов и дежурных по электродепо.

Межстанционная связь (МЖС) необходима для переговоров дежурных смежных станций по вопросам организации движения поездов. Может использоваться также для организации перегонной связи.

Постанционная связь (ПС) предназначена для переговоров работников раздельных пунктов между собой. Имеет выход к каналам дорожной связи. Границами цепи ПС являются участковые и отделенческие станции. Связь осуществляется по избирательному принципу. Распорядительный пункт расположен при дистанции сигнализации и связи, промежуточные - на станциях, разъездах, тяговых подстанциях, в билетных кассах.

Линейно-путевая связь (Л ПС) организуется в пределах дистанции пути для оперативного руководства линейными работниками и их переговоров между собой. Для ЛПС применяется та же аппаратура, что и для ПС. Распорядительный пункт находится в дистанции пути, промежуточные (не более 20) - на переездах и в домах мастеров и бригадиров пути. Имеется выход на коммутатор местной или междугородной связи.

Служебная связь электромехаников (СЭМ) организуется для оперативного руководства работниками дистанции сигнализации и связи. Принцип работы такой же, как и ПДС. Распорядительная станция находится на дистанции сигнализации и связи или на посту ДЦ, промежуточные пункты - в релейных помещениях и на квартирах линейных работников.

Энергодиспетчерская связь (ЭДС) позволяет энергодиспетчеру осуществлять оперативное руководство подачей электроэнергии в контактную сеть. В цепь ЭДС включают энергоучасток, тяговые подстанции, электродепо, раздельные пункты, посты секционирования.

Вагонно-распорядительная связь (ВГС) предназначена для служебных разговоров работников отделения со станциями по вопросам своевременной подачи вагонов в требуемом количестве. Эта цепь используется также для связи совещаний.

Связь диспетчера билетных касс (ДБК) необходима для передачи сведений о наличии мест в пассажирских поездах.

Оргсвязь вычислительных центров (ОВЦ) служит для передачи данных в сети вычислительных центров.

Перегонная связь (ПГС) дает возможность линейным работникам вести переговоры, находясь на перегоне, с дежурным по станции или поездным диспетчером. Организуется с помощью специальной аппаратуры по четырехпроводной схемы.

Кроме перечисленных видов связи в кабеле должно быть предусмотрено не менее 5 двухпроводных цепей для устройств автоматики и телемеханики.

При разработке схемы организации связи необходимо учитывать, что цепи дальней связи вводятся лишь в оконечные и усилительные пункты кабельной магистрали. В то же время цепи отделенческой связи, используемые непосредственно для организации движения поездов и оперативного управления работой участка железной дороги, вводятся в многочисленные пункты, расположенные вдоль кабельной магистрали на перегонах и станциях.

Пункты, в которые заводятся все или отдельные виды связи, определяются характером размещаемых в них объектов. Например, в пассажирское здание промежуточной станции или пост ЭЦ, где размещаются обычно все служебные станционные помещения, заводятся все виды отделенческой связи. В релейные шкафы сигнальных точек автоблокировки или переезда заводится межстанционная связь, что позволяет при необходимости организовать на перегоне временный обслуживаемый раздельный пункт.

В промежуточные пункты отделенческие виды связи могут вводиться либо шлейфом (с разрезом линейных проводов), либо параллельно (параллельным подключением к линии установок связи) (табл.3.1).

Таблица 3.1. Типы ответвлений к объектам связи и СЦБ

Наименование объектов

Цепи связи и СЦБ, вводимые

п/п

связи и СЦБ

шлейфом

параллельно

1

Пассажирские здания или пост ЭЦ на

станциях, не имеющих усилительных

пунктов

ПДС, ЭДС,

ЛПС, СЭМ,

ДБК, ВГС, ПС.

ПРС, ПГС, МЖС, ТУ, ТС, Пр-зд, СЦБ, СЦБ-ДК

-

2

Пассажирское здание на станциях, имеющих пост ЭЦ

ЭДС, ЛПС, СЭМ, ДБК, ВГС, ПС,

3

Остановочный пункт

ПГС. МЖС,

ПС

4

Проходной сигнал автоблокировки или неохраняемый переезд

ПГС, МЖС, СЦБ

5

Входной сигнал станции

ПГС, СЦБ,

ПДС

6

Охраняемый переезд

ПГС, МЖС, СЦБ, Пp-зд

ПДС, ЛПС

7

Тяговая подстанция

ТУ, ТС

ЭДС, ПС

8

Дежурный пункт дистанции контактной сети

ЭДС, ПС

9

Пост секционирования контактной сети

ТУ, ТС

ЭДС

10

Здание службы пути (в том числе помещения для обогрева на перегонах и станциях)

ПГС

ЛПС

ПГС

СЭМ

11

Квартира электромеханика связи или

СЦБ

ВГС

12

Товарная контора станции

-

13

Необслуживаемый усилительный пункт (подземный на перегоне)

ВЧ

Ввод цепей шлейфом имеет эксплуатационные преимущества, поскольку позволяет устраивать замену поврежденных участков одних видов связи исправными цепями других, отключать поврежденные установки связи с сохранением нормальной работы остальных установок, организовывать необходимые виды связи с местами восстановительных работ и т.д. Поэтому цепи перегонной и межстанционной связи вводятся в линейные пункты только шлейфом.

Шлейфом вводятся также все виды связи в пассажирские здания или посты ЭЦ, если на этих станциях отсутствуют усилительные пункты, в том числе НУПы. При наличии усилительного пункта ответвления от магистрального кабеля на пост ЭЦ, в пассажирское здание и другие объекты, как правило, не делаются, а необходимые цепи связи и автоматики передаются от усилительного пункта кабелем вторичной коммутации.

Отдельные ответвления не делаются также в тех случаях, когда линейные объекты располагаются друг от друга на расстоянии менее 100 м. В этих случаях устраивается один общий отпай от магистрального кабеля и ответвление заканчивается на ближайшем из объектов. Для передачи требуемых цепей ко второму объекту прокладывается кабель вторичной коммутации.

Один из вариантов схемы организации связи и цепей СЦБ на перегоне показан на рис 3.1 (для примера).

Ответвление цепей СЦБ осуществляется всегда шлейфом, при этом цепь СЦБ-ДК заводится только на станции, остальные цепи СЦБ - во все релейные шкафы светофоров и переездов на перегонах, что облегчает организацию двустороннего движения поездов по одному из путей перегона при капитальном ремонте другого пути.

Рис. 3.1. Магистральная кабельная линия связи

В пояснении к схеме организации связи и СЦБ необходимо отразить следующие вопросы: данные о числе цепей магистральной и дорожной связи; выбранные по ПТЭ необходимые для заданного участка железной дороги виды отделенческой связи с указанием их назначения; особенности ввода цепей связи и СЦБ в отдельные пункты. Описать порядок восстановления линий после аварии согласно ПТЭ.

магистральный кабель тяговый ток

3.3 Выбор типа и емкости магистральных кабелей, распределение цепей по четверкам

В пояснительной записке по данному пункту привести обоснование выбора типа магистральных кабелей связи с краткой характеристикой их основных конструктивных элементов, изобразить схематичный разрез выбранного типа магистрального кабеля , показать расчет емкости кабелей и привести таблицу распределения цепей связи и СЦБ по четверкам кабелей.

Для кабельных магистралей, прокладываемых вдоль железных дорог, электрифицированных по системе переменного тока, выпускаются кабели с повышенным защитным действием оболочек МКПАБ, МКПАП, МКПАБП, МКПАК, МКПАПКП, допускающие уплотнение цепей до 252 кГц.

Кабели МКПАБ и МКБАБ предназначены для прокладки в земле, в грунтах, не отличающихся химической агрессивностью. Кабели МКБАБ выпускаются емкостью 7?4 (семь четверок проводов, то есть содержит 28 проводов, образующих 14 цепей связи (кабельных пар)) и 14?4 с пятью сигнальными парами.

Кабели МКПАБ, МКПАП, МКПАБП изготавливаются емкостью 4, 7, 14 четверок, а МКПАК и МКПАПКП имеют только 7 четверок. Кабели 4Ч4 имеют четыре высокочастотные (ВЧ) четверки, одну сигнальную пару и одну контрольную жилу; 7Ч4 - четыре ВЧ четверки, три низкочастотные (НЧ) четверки, пять сигнальных пар и одну контрольную жилу. Диаметр жил четверок 1,05 мм, сигнальных и контрольных жил - 0,7 мм.

Кабели МКПАПКП с пластмассовым (полиэтиленовым) покрытием алюминевой оболочки, бронированные стальными проволоками с наружным полиэтиленовым шлангом, рекомендуются для прокладки через водные преграды и поймы рек со средой, агрессивной по отношению к алюминиевой оболочке и стальной броне.

При определении емкости кабелей необходимо иметь в виду, что цепи ПГС и ПРС являются четырехпроводными, т.е. требуют по две пары кабельных жил. Цепь СЦБ-ДК работает в спектре тональных частот, и поэтому для нее необходимо выделять телефонную пару.

Распределение цепей по четверкам может быть выполнено по различным типовым схемам в зависимости от емкости кабелей.

Таблица 3.2. Типовое распределение цепей по четверкам магистральных кабелей

Номера четверок и сигнальных пар

Тип четверок

Цепи связи и СЦБ

Кабель 1

Кабель 2

Номер четверки

1

2

3

4

5

6

7

ВЧ

ВЧ

НЧ

ВЧ

НЧ

ВЧ

НЧ

ПДС, ЛПС

МАГ, МАГ

ЭДС, ПС

МАГ, ДОР

ПГС, ПГС

ДОР, Резерв

СЭМ, МЖС

ТУ,ТС

МАГ, МАГ

ДБК, ВГС

МАГ, ДОР

ПРС, ПРС

ДОР, Резерв

Переезд, СЦБ-ДК

Сигнальные пары:

1

2

3

4

5

СЦБ

СЦБ

СЦБ

СЦБ

СЦБ

Резерв

Резерв

Резерв

Резерв

Резерв

Контрольная жила

-

-

По типовым схемам распределения четверок при двухкабельной системе рекомендуется для ВЧ связи (магистральной (маг.) и дорожной (дор.) связи) использовать в 7-четверочном кабеле вторую, четвертую и шестую четверки, а в 14- четверочном кабеле - пять четверок (первую, вторую, третью, четвертую, и шестую).

В табл. 3.6 приведено примерное распределение четверок в кабеле МКПАБ-7Ч4Ч1,05+5Ч2Ч0,7+1Ч0,7, при двухкабельной системе и использовании кабелей одинаковой емкости.

3.4 Выбор трассы прокладки кабельной линии и устройство ее переходов через преграды

Выбор трассы кабельных линий является одним из основных элементов проектирования, т.к. от правильного выбора трассы зависит стоимость сооружения кабельных линий и сетей, их долговечность, а также надежность и бесперебойность действия. Трассу подземных кабельных линий выбирают исходя из того, чтобы длина кабеля, прокладываемого между заданными пунктами, была наименьшей и обеспечивались удобства производства работ по прокладке кабеля и дальнейшему его техническому обслуживанию и эксплуатации. На перегонах железных дорог трасса кабеля, как правило, проходит в полосе отвода.

Трассу кабеля по возможности выбирают на той стороне железнодорожных путей, где расположено большинство линейных и других пунктов, в которые устраиваются ответвления. Намечают трассу с таким расчетом, чтобы количество переходов кабеля через различного рода препятствия (пересечения железнодорожных, трамвайных путей, оврагов, шоссе и т.п. ) было минимальным. При необходимости пересечения полотна железной дороги для перехода следует выбирать место с наименьшим количеством путей; прокладка кабелей под стрелочными пересечениями и стыками не допускается.

При выборе подводного кабеля на пересечении водных преград выбирают места, где водная преграда имеет наименьшую ширину, ровное дно и отлогие берега. Кабель нельзя прокладывать в местах зимней стоянки судов на якорях, в районе стоянки плотов, в местах водопоя и купания скота, а также там, где наблюдаются заторы льда, или река меняет свое русло.

У железнодорожных и шоссейных мостов через сплавные и судоходные реки и водоемы прокладка кабеля допускается на расстоянии не ближе чем 300м ниже моста по течению реки, а от мостов через мелкие несудоходные реки и овраги - не ближе 30 - 50 м.

Во всех случаях на участках с электротягой переменного тока минимальное удаление кабеля от контактной сети определяется на основании расчетов опасных и мешающих влияний тягового тока на кабельные цепи связи, при этом минимальное расстояние трассы кабеля до опор контактной се допускается не менее 3 м.

Если на участке имеется высоковольтная линия автоблокировки, то предпочтение обычно отдается варианту прокладки трассы кабельной линии вдали от высоковольтной линии, на противоположной стороне железной дороги.

Для пересечения кабельной магистралью железнодорожных путей предпочтение отдается местам с одинаковыми высотными отметками или небольшими насыпями, у которых ширина подошвы не превышает 35 м. В этом случае переходы могут быть выполнены методом горизонтального бурения с широким использованием механизации. В просверленные под основанием насыпи отверстия вставляются асбестоцементные трубы, через которые протягивают кабели; каждый кабель протягивается в отдельной трубе (рис. 3.2).

Рис. 3.2. Пересечение кабельной магистрали с полотном железной дороги

При переходах кабелей через водные преграды основное внимание уделяется защите подводных кабелей от повреждения. Для этого на реках глубиной до 8 м кабели прокладываются с заглублением в дно реки не менее чем на 1 м. В местах выхода кабелей из воды рекомендуется укреплять берега бетонными плитами и камнем (рис.3.3).

Переходы кабелей по железнодорожным мостам организуются в специальных желобах.

Рис. 3.3. Переход кабельной магистрали через водные преграды

В пояснительной записке к данному разделу проекта необходимо привести обоснование сторонности выбранной трассы кабельной магистрали и возможности ее прокладки в пределах полосы отвода железной дороги, пояснить принятые решения по конструктивным особенностям переходов трассы через реку и железнодорожные пути (если такие переходы предусматриваются в проекте) с соответствующими расчетами ширины насыпи у основания.

3.5 Скелетная схема кабельной линии

При разработке скелетной схемы необходимо руководствоваться следующими основными положениями (пример на рис. 3.4):

а) требуемая длина кабеля рассчитывается исходя из расстояния между объектами по трассе прокладки кабельной линии и учета дополнительного расхода кабеля. Кроме того, необходимо учитывать расход кабеля на устройство вводов, который для различных объектов связи принимается в следующих пределах: ОУП, пост ЭЦ или ТП - 20м; ПБ, ШН - 5м, РШ - АПС - Зм.

б) устройство ответвлений от магистрального кабеля рекомендуется выполнять посредством низкочастотных кабелей дальней связи ТЗБ и ТЗПАПБП.

в) для монтажа кабельной магистрали предусматривается применение прямых (соединительных) свинцовых муфт типа МСП - 7, газонепронецаемых свинцовых муфт ГМС - 7; прямых (соединительных) свинцовых муфт МС - 20, МС - 25, МС - 30, МС - 40 с внутренним диаметром шейки муфты соответственно 20,25,30 и 40мм; разветвительных тройниковых свинцовых муфт типа МСТ 7x7, МСТ 7x7x7, МСТ7х12; чугунных прямых (С - 35, С - 50, С - 55, С - 65) и тройниковых (Т - 35, Т- 50, Т -55, Т - 65) муфт с внутренним диаметром их горловин соответственно 35,55,50 и 65мм, устанавливаемых на свинцовые прямые, газонепроницаемые и тройниковые муфты подземных кабелей для защиты их от механических повреждений междугородных кабельных боксов БМ1-1, БМ1 -2, БМ2-2, БМ2-3. Соответствия свинцовых и чугунных муфт представлены в табл.3.3.

Таблица 3.3 Таблица соответствия свинцовых и чугунных муфт

Типы муфт

Свинцовая

Чугунная

Свинцовая

Чугунная

МСП-7

С-50

МСТ-7х7

Т-50

МСП-14

С-50

МСТ-7х7х7

Т-50

МС-20

С-35

МСТ-147

Т-65

МС-30

С-50

МСТ-14x7x7

Т-65

ГМС-4

С-50

МСТ-14x14

Т-65

ГМС-7

С-50

МСР-7х4х4

С-50

ГМСМ-60

С-55

МСР-14x7x7

Рис. 3.4. Скелетная схема

г) по существующей типовой нумерации, применяемой на кабельных магистралях, магистральный Кабель; от которого делаются все основные ответвления на перегонах, обозначается К1, второй кабель - К2, кабели, ответвляющиеся от магистрального кабеля К1, имеют номера 3 и 5, от кабеля К2 - 4 и 6; кабель вторичной коммуникации обозначается номером 8. Боксам присваиваются двузначные номера, при этом второй цифрой является 1, а первая - соответствует номеру кабеля ответвления. Кабель 8 оканчивается муфтой или боксом, обозначаемым номером 82. Соединительные газонепронецаемые и разветвительные муфты на кабелях ответвлений имеют двузначный номер, первая цифра которого соответствует номеру кабеля, а вторая - типу муфты: соединительной - 2, газонепронецаемой - 3, разветвительной - 4. Боксы, устанавливаемые в релейных шкафах или релейных помещениях на скелетной схеме кабеля заштриховываются.

д) с целью сокращения количества муфт следует стремиться к тому, чтобы место ответвления совпадало с прямой муфтой. В таком случае в качестве соединительной устанавливается разветвительная муфта. Место ответвления не совмещается с местом соединения строительных длин кабеля, если расстояние между ними превышает 100м.

В пояснении к скелетной схеме кабельной линии необходимо обосновать выбор типа кабелей, используемых д ля ответвлений и в качестве кабелей вторичной коммутации, кратко охарактеризовав конструктивные особенности выбранных кабелей; привести расчет емкости и длины кабелей ответвлений и вторичной коммутации для перегона А-Б в форме табл. 3.4.

Таблица 3.4

Ординаты объектов связи

Тнп

Цепи ответвления, вводимые

Число требуемых пар кабеля

Емкость и марка выбранного кабеля

Расстояние по трассе ДО объекта

Дополнительный расход кабеля

Общая длина кабеля

ответвления

шлейфом

параллельно

79км 450м

ОУП

ВЧ, ПДС, ПС, МЖС, ПГС, ТС, ЛПС, ЭДС, ТУ, СЭМ, СЦБ-ДК, Переезд, СЦБ, ДБК, ВГС, ПРС

79км 900м

ТП

ПС, ЭДС

6

ТЗБ4

60

6

66

80км 500М

РШ-Вх

ПГС, СПБ

ПДС

15

ТЗБ12

7

0,7

7,7

82км 000м

РШ-С

МЖС. ПГС. СЦБ

11

ТЗБ 7

7

0.7

7,7

82км 800м

оп

МЖС, ПГС

ПС

8

ТЗБ 7

25

2.5

27.5

83км 000м

РШ-С

МЖС. ПГС, СЦБ

11

ТЗБ 7

7

0,7

7,7

83км 700м

п

ПГС

ЛПС

5

ТЗБ 4

90

9

99

84км 300м

РШ-С

МЖС. ПГС, СЦБ

11

ТЗБ 7

13

1.3

14,3

84км 31 Ом

РШ-АПС

13

1,3

14.3

84км 320м

ПБ

МЖС, ПГС, СЦБ Переезд

ПДС, ЛПС

15

ТЗБ 12

15

1,5

16,5

85км 400м

РШ-С

МЖС. ПГС. СЦБ

11

ТЗБ 7

7

0,7

7.7

86км 800м

РШ-Вх

ПГС. СЦБ

ПДС

15

ТЗБ 12

7

0.7

7.7

87км 800м

ШН

ПГС

СЭМ

5

ТЗБ 4

90

9

99

88км 000м

КЗ

ПДС, ПС, СЦБ, МЖС. ПГС, ТС, ЛПС.ЭДС, ТУ, СЭМ. СЦБ-ДК. ВГС, ПРС. ДБК. Переезд

3.6 Содержание кабеля под избыточным давлением

Наиболее часто повреждения кабеля возникают из-за проникновения в него влаги при нарушении герметичности оболочки вследствие коррозии, нарушения правил прокладки, недоброкачественной пайки кабельных муфти механических повреждений, вызванных смещением грунта или небрежными земляными работами на его трассе. Для предохранения кабеля от проникновения в него влаги при нарушении целостности оболочки, кабельные линии содержат под постоянным избыточным давлением, что позволяет контролировать герметичность оболочки и определять место его повреждения. Кроме того, при незначительных повреждениях оболочки поток газа, выходящего в месте ее повреждения, препятствует проникновению внутрь кабеля влаги, что повышает надежность кабельных линий.

При содержании кабеля под постоянным избыточным давлением кабельную линию делят на герметизированные участки, называемые газовыми секциями, длина которых для кабельных магистралей связи, как правило, равна усилительному участку высокочастотных цепей. По концам газовой секции, а также на всех ответвлениях от магистрального кабеля устанавливают газонепроницаемые муфты. Внутри газовых секций создают избыточное давление, превышающее атмосферное на 49*103 Па (0.5кгс/см2).

Существуют две системы содержания кабелей под избыточным давлением: с автоматическим и периодическим наполнением кабелей газом. На кабельных линиях дальней связи МПС наибольшее распространение получила система с автоматическим наполнением. В этой системе по концам газовой секции размещают автоматические контрольно-осушительные установки АКОУ, а в последнее время установки УСКД, в которой в качестве газа используется сухой воздух.

Установка УСКД - 1 обеспечивает подачу в кабель сухого воздуха, контроль за расходом газа, подачу сигнала о нарушении герметичности и понижении давления в баллоне с газом.

Нагнетательные установки для подкачки воздуха в кабели монтируются во всех усилительных (ОУП, НУП) и оконечных пунктах кабельной магистрали.

Газ из баллона 1 (рис. 3.5) высокого давления (150кгс/см2 или 15 МПа) (или от компрессора) через осушительную камеру высокого давления 2 подается в редуктор 4 с обратным клапаном. Обратный клапан необходим для отключения баллона от установки при снижении давления до 2 МПа. Затем газ подается в редуктор 5 низкого давления, на выходе которого устанавливается стабильное давление (49±2)кПа, поддерживаемое автоматически при расходе газа не более 3л/мин. Далее газ проходит через осушительную камеру низкого давления 12, пневматический сигнализатор 6 и блок ротаметров 7. В блоке ротаметров после прохода через индикатор влажности 10 газ поступает в ротаметры 9 для контроля за расходом газа в каждом кабеле и через штуцера 8 - в кабели. Безопасность работы установки обеспечивается предохранительным клапаном. Герметичность кабеля фиксирует пневматический сигнализатор 6, а снижение давления в баллоне - электроконтактный манометр 3. Манометр 11 контролирует давление газа, подаваемого в кабель. Аппаратура УСКД - 1 предусматривает подключение прибора ВКП - 1 (воздушный контрольный прибор) для определения района негерметичности оболочки кабеля по расходу газа.

В пояснении к данному разделу следует:

а) раскрыть цели, которые преследуются при содержании кабеля под постоянным избыточным давлением;

б) указать пункты кабельной магистрали, на которых проектом предусматривается размещение нагнетательных установок для автоматической подкачки воздуха в кабели;

в) привести схему установки УСКД-1 для автоматической подачи сухого воздуха в кабель и описать его работу.

3.7 Расчет влияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию связи

Кабельные линии связи подвергаются опасным и мешающим магнитным влияниям тяговой сети переменного тока. Цель расчета этих влияний заключается в определении такой ширины сближения кабельной линии с тяговой сетью, при которой опасное напряжение, индуктируемое в жилах кабеля, не превышало бы допустимого нормами значения 200В, а результирующее напряжение шума - допускаемого значения 0.9мВ.

3.7.1 Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока

Опасные напряжения в жилах кабеля могут возникать при аварийном (замыкании тяговой сети на землю или рельсы) и вынужденном (отключении от контактной сети одной из тяговых подстанций) режимах работы тяговой сети. Однако, в целях сокращения расчетов, в курсовом проекте разрешается произвести расчет опасных влияний лишь для вынужденного режима, когда тяговая подстанция, расположенная на станции Д, отключена и тяговая подстанция станции А питает все плечо тяговой сети протяженностью А-Д.

Тяговая сеть переменного тока наводит напряжение во всех жилах кабеля, однако наибольшее напряжение возникает на жилах цепей связи тональной частоты, поскольку длина сближения их с контактной сетью, определяемая длиной усилительного участка низкочастотных цепей, является наибольшей.

Величина опасного напряжения U, индуктируемого на изолированном конце жилы кабеля при заземленном противоположном конце (в этом случае величина напряжения максимальна), определяется в вольтах по формуле:

(3.1)

где - круговая частота влияющего тока частотой f=50 Гц;

М - взаимная индуктивность между тяговой сетью и жилой кабеля при частоте 50 Гц, определяется по формуле:

(3.2)

а - ширина сближения;

д - проводимость грунта

(исходные данные);

Sp=0,5 - коэффициент экранирования рельсов;

Sк=0,1 - коэффициент защитного действия оболочки кабеля на частоте 50 Гц;

Iр - расчетная длина сближения кабельной цепи связи тональной частоты с тяговой сетью (соответствует расстоянию от начала цепи (ст. А) до ближайшего промежуточного усилителя тональной частоты);

Iвх - эквивалентный влияющий ток частотой 50 Гц, определяемый при вынужденном режиме работы тяговой сети но формуле:

(3.3)

где Iрез - результирующий нагрузочный ток расчетного плеча питания:

(3.4)

где Uтсмакс - максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и максимально удаленным электровозом; при

;

(км) - длина плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме работы:

R=0,12 Ом/км - активное сопротивление тяговой сети;

Х=0,48 Ом/км - реактивное сопротивление тяговой сети;

cosф =0,8 - коэффициент мощности электровоза;

m - количество поездов, одновременно находящихся в пределах плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме (m=4-6);Km - коэффициент, характеризующий уменьшение влияющего тока по сравнению с нагрузочным;

(3.5)

Iн - расстояние от тяговой подстанции до начала цепи связи, км (соответствует расстоянию между тяговой подстанцией ст. А и ОУП).

3.7.2 Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи

Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи производится при нормальном режиме работы тяговой сети переменного тока.

Наиболее простым методом расчета мешающего напряжения является приближенный метод по одной (определяющей) гармонической составляющей переменной тягового тока, которая наводит в телефонных цепях тональной частоты наибольшее напряжение шума. Частота определяющей гармоники и величина ее влияющего тока Iк заданы в исходных данных.

Полагая, что усилительные участки цепей тональной частоты имеют примерно одинаковую длину, величину результирующего напряжения шума Uшp можно определить в мВ по следующей формуле:

(3.6)

где Uш - напряжение шума, наводимое в цепи избирательной связи на одном усилительном участке, мВ;

п - число усилительных участков цепи избирательной связи.

Напряжение шума, наводимое в двухпроводной телефонной цепи на отдельном усилительном участке, если длина усилительного участка не превышает длины плеча питания тяговой сети (расстояние между соседними тяговыми подстанциями), определяется в мВ следующим соотношением:

(3.7)

где w=2рf - круговая частота определяющей к-ой гармоники тягового тока;

Мк - взаимная индуктивность между контактным проводом и жилой кабеля на частоте К-ой гармоники, определяемая по формуле (3.2);

рк * коэффициент акустического воздействия К-ой гармоники (табл.3.5);

тк - коэффициент чувствительности-телефонной цепи к помехам (табл. 3.5);

Sp - коэффициент экранирования рельсов;

Soбк=0,02 - коэффициент экранирующего действия оболочки кабеля для К-ой гармоники тягового тока;

Iр (км) - расчетная длина сближения кабельной цепи связи тональной частоты с тяговой сетью.

Таблица 3.5. Расчетные значения коэффициентов акустического воздействия и чувствительности телефонных цепей к помехам

Порядок гармоники тягового тока

Частота влияющего тока, Гц

Рк

Тк103

15

750

0,96

0,64

17

850

1,03

0,72

19

950

1,11

0,81

21

1050

1,11

0,90

23

1150

1,03

0,95

4. Техника безопасности при строительстве кабельной линии

Нет необходимости подробно описывать все мероприятия по технике безопасности, которые должны выполняться при проведении строительных и монтажных работ на кабельных линиях в различных условиях. Достаточно рассмотреть наиболее важные вопросы, имеющие прямое отношение к проектируемым линиям. В первую очередь необходимо предусмотреть индивидуальные средства защиты от поражения электрическим током при выполнении работ на кабельной линии, проходящей вблизи сильного источника опасных влияний - тяговой сети переменного тока.

Рассмотреть вопрос организации заземления при сращивании строительных жил кабеля.

Механизация строительных работ требует строгого соблюдения правил техники безопасности при использовании различных машин и механизмов Работы на кабельной магистрали должны быть организованы таким образом, чтобы исключить подачу в линию напряжения дистанционного питания, когда на ней находятся люди, Необходимо также обеспечить надежную взаимную страховку линейных работников от несчастных случаев.

В пояснительной записке кратко описываются мероприятия по выполнению названных требований техники безопасности

Список использованных и рекомендуемых источников

1. Виноградов В.В., Кустышев С.Е. Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. -М.: Транспорт, 2002. -346с.

2. Гроднев И.И. Верник С.М. Линии связи: Учебник для ВУЗов. -М.: Радио и связь, 1988.-544с.

3. Козлов Л.Н., Кузьмин В.И. Линии автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте: Учебник для ВУЗов ж.-д. транспорта.-М.. Транспорт, 1981.-232с.

4. Виноградов В.В., Кузьмин В.И., Гончаров А.Я. Линии автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж.-д. транспорта. -М.: Транспорт, 1990. -

5. Марков М.В., Миханлов А.Ф. Линейные сооружения железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. -М.: Транспорт, 1980. -360с.

6. Гроднев И.И. Линейные сооружения связи. -М.: Радио и связь, 1987. -304с.

7. Асс Э.Е. Кабели и провода для устройств СЦБ и связи.: Справочник. -М.: Транспорт, 2006. - 302с.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Описание проектируемого участка линии связи и выбор аппаратуры уплотнения. Трасса прокладки кабельной линии связи и устройство ее переходов через преграды. Выбор типа магистральных кабелей, распределение всех цепей по четверкам, парам, расчет параметров.

    курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.03.2018

  • Проектирование кабельной линии связи. Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей по четверкам. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе. Расчет влияний тяговой сети постоянного тока на кабельную линию.

    курсовая работа [806,7 K], добавлен 06.02.2013

  • Структура проектируемого железнодорожного участка линии связи. Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей по четверкам. Расчет влияний тяговой сети постоянного тока на кабельную линию связи, защита кабеля и аппаратуры.

    курсовая работа [510,3 K], добавлен 05.02.2013

  • Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение регенерационных и усилительных пунктов. Расчет переходных влияний между цепями кабельной линии связи. Защита кабеля и аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.

    курсовая работа [157,2 K], добавлен 06.02.2013

  • Описание проектируемого участка линии связи. Выбор типов кабеля, систем передачи, размещения цепей по четверкам. Размещение усилительных, регенерационных пунктов и тяговых подстанций на трассе линии связи. Расчет влияний контактной сети переменного тока.

    курсовая работа [2,0 M], добавлен 07.02.2013

  • Выбор типов кабеля, систем передачи, размещение цепей по четверкам. Организация связи и цепей СЦБ по кабельной магистрали. Расчет влияний контактной сети переменного тока, режима короткого замыкания. Защита аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.

    курсовая работа [545,1 K], добавлен 03.02.2013

  • Выбор кабельной системы, типа кабеля; размещение оконечных и промежуточных усилительных пунктов; монтаж кабельной магистрали; расчет влияний в цепях связи, меры по их снижению. Расчет опасных влияний контактной сети железной дороги на линию связи.

    курсовая работа [112,7 K], добавлен 07.11.2012

  • Выбор трассы кабельной линии связи. Определение конструкции кабеля. Расчет параметров передачи кабельных цепей и параметров взаимных влияний между ними. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Размещение ретрансляторов по трассе магистрали.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.05.2015

  • Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Монтаж кабельной магистрали. Расчет симметричного кабеля и оптического волокна.

    курсовая работа [837,8 K], добавлен 06.02.2013

  • Выбор трассы кабельной линии связи. Расчет параметров передачи кабельных цепей реконструируемой линии. Расчет параметров взаимных влияний между цепями. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Организация строительно-монтажных работ.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 22.05.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.