Проектирование кабельных линий автоматики, телемеханики и связи. 1. Проектирование кабельной сети 1 Состав проекта на строительство кабельной линии связи
 Скачать 412.16 Kb.
|
|
СОДЕРЖАНИЕ Введение 1.Проектирование кабельной сети 1.1 Состав проекта на строительство кабельной линии связи 1.2 Выбор типа кабельной магистрали и типа кабеля 1.3 Устройство переходов линии связи через препятствия по трассе 2. Расчет внешних электромагнитных влияний на кабельную линию связи 2.1 Расчет влияний тяговой сети переменного тока 2.2 Расчёт мешающих влияний 3. Разработка средств связи на перегоне 4. Волоконно-оптическая линия связи 4.1 Выбор волоконно-оптических систем передачи 4.2 Выбор оптического кабеля связи 4.3 Расчет параметров световодов 4.4 Определение длины регенерационного участка на основе расчета затухания и дисперсии Заключение Список использованной литературы ВВЕДЕНИЕ Перед железнодорожным транспортом нашей страны стоит задача обеспечения непрерывно растущих объемов перевозок народнохозяйственных грузов и пассажиров. Для этого необходимо повышать пропускную способность железнодорожных участков, скорость и массу поездов при одновременном повышении безопасности движения. Без сложной, разветвленной сети связи невозможно организовать интенсивный перевозочный процесс и оперативно управлять им. Все шире используют волоконно-оптические кабели для цифровых систем передачи информации, каналы которых являются универсальными, способными передавать аналоговые (например, речевые) и кодированные дискретные сигналы. Внедрение на транспорте систем перегонного регулирования движения поездов привело к необходимости увеличения числа цепей для устройств автоматики и телемеханики. Распространение электрической централизации стрелок и сигналов на станциях обусловило применение кабельных станционных сетей. Разнообразные устройства автоматики и телемеханики, повышающие пропускную способность перегонов, станций и узлов и обеспечивающие безопасность движения поездов, размещены не только на станциях, но и на перегонах. Для их нормальной работы требуются различные линейные сооружения, по которым передается разнообразная информация в виде сигналов телеуправления, телеконтроля и телесигнализации. Следует также учитывать, что электроснабжение перегонных устройств автоматики и телемеханики и других линейных потребителей на перегонах и малых станциях, осуществляется с помощью специальных высоковольтных линий. На участках с электротягой над рельсами подвешивают тяговую сеть, питающую электровозы. Дальнейший рост объема и скоростей перевозок на железнодорожном транспорте приводит к появлению новых видов связи, автоматики и телемеханики. Устройства автоматики и телемеханики должны становиться все более быстродействующими и надежными, а устройства связи - обеспечивать возможность служебных переговоров с любым пунктом в данный момент с уменьшением времени ожидания соединения и ростом качества передачи сигналов. Как следствие этого, должно существенно возрастать число каналов передачи информации на железных дорогах, что невозможно без усовершенствования линий автоматики, телемеханики и связи. Продолжающийся значительный рост протяженности железных дорог с электротягой на постоянном и переменном токе, развитие железнодорожных линий автоблокировки, продольного электроснабжения линейных потребителей, высоковольтных линий электропередачи приводят к увеличению опасных и мешающих электромагнитных влияний на цепи и каналы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и к необходимости разработок мер борьбы с этими явлениями. В связи с необходимостью увеличения числа каналов и повышением их качества линии нужно усовершенствовать с учетом экономической целесообразности, т. е. так, чтобы капитальные затраты па строительство, а в дальнейшем расходы на эксплуатацию, отнесенные к единице продукции - канало-километру, не были высокими. 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КАБЕЛЬНОЙ СЕТИ 1.1 Состав проекта на строительство кабельной линии связи Проект линейных сооружений является составной частью общего проекта строительства сооружений электросвязи, автоматики и телемеханики на участке железной дороги и разрабатывается в соответствии с генеральными схемами развития железной дороги на данном направлении. Проект - это предварительно подготовленное, обоснованное техническими и экономическими расчётами и изображенное графически, решение по строительству линейных сооружений электросвязи. Проект является комплексным технико-экономическим документом, в котором техническая и экономическая стороны строительства неразрывно связаны. В состав проекта входит пояснительная запуска с кратким обоснованием принятых технических решений, сметно-финансовый расчёт, определяющий стоимость строительства и рабочие чертежи, по которым выполняются строительные и монтажные работы. Проект на строительство линейных сооружений связи разрабатывается на основе технического задания и данных изысканий. Техническое гадание включает в себя сведения о потребном количестве каналов для организации всех видов оперативно-технологической и общеслужебной связей на каждом участке железной дороги с учётом резервирования и перспективы развития; сведения о размещении абонентов телефонной и телеграфной сетей и объектов сети телемеханики, а также электрические и эксплуатационные требования, предъявляемые к этим каналам. По результатам изысканий, приведенное на конкретном участки железной дороги, составляется подробная топографическая схема с описанием характера окружающей местности и физико-электрических свойств почвы вдоль трассы; выявляются естественные препятствия, уточняется расположение всех объектов связи и СЦБ и даётся их привязка к координатам пути; определяются параметры источников внешних электромагнитных влияний; выясняются климатические условия, особенности строительства и эксплуатации линии связи. На основании этих данных обосновывается выбор типа линии связи и, в случае принятия решения о строительстве кабельной магистрали, производится выбор системы организации кабельной линии и типа аппаратуры ВЧ уплотнения; обосновывается выбор типа и ёмкости кабеля, выбор трассы и устройство переходов и пересечений; выбирают меры защиты кабеля от электромагнитного влияния и коррозии, определяют способы прокладки кабеля и места отпаев от магистрали для ввода в промежуточные станции, путевые здания и другие пункты. Все запроектированные сооружения должны быть технически совершенны и экономически целесообразны. После выполнения проекта составляют рабочие чертежи, в сосав которых входят чертежи трасс воздушной и кабельной магистрали с привязкой к железной дороге и другим местным сооружениям, чертежи нетиповых конструкций, чертежи вводов линий связи в здания, переходов через различные препятствия, монтажные схемы с указанием мест разрезов кабелей и назначением отдельных кабельных цепей и т.п.  Рис.1.1. План трассы линии связи 1.2 Выбор типа кабельной магистрали и типа кабеля. Выбор типа кабельной магистрали, типа и ёмкости кабеля для КЛС производится, исходя из требуемого числа каналов для организации всех видов связи на участке железной дороги и выбранного типа аппаратуры уплотнения. Наружные покровы кабеля выбираются из условий прокладки и эксплуатации. На ж.д. транспорте нашли применение одно-, двух - и трёхкабельные способы организации линий связи. При двухкабельной системе с кабелями МКПАБ 7x4x1,05 (рис., табл.1.1.) оба кабеля используют для магистральных, дорожных, отделенческих связей и цепей автоматики. При этом в каждом из кабелей 6 пар выделяют для ВЧ связи (уплотняются аппаратурой К-6ОП), 15 пар - для НЧ отделенческих связей в том числе две пары для управления объектами электроснабжения - ТУ, ТС), одну пару - для кодовой цепи диспетчерской централизации или диспетчерского контроля (КЛ) и 10 соединительных линий (по парам с токоведущими жилами диаметром 0,7 мм). Использование пар двухкабельной линии с кабелями одинаковой ёмкости и конструкции приведено на рис. Пятая четверка в перспективе предназначается для систем передачи К-24Т. При этом цепи ВЦ, ВДС, БДС будут переключаться на каналы ТЧ этих систем передачи. Система по количеству каналов магистральной, дорожной и отделенческой связей 360 каналов, по количеству пар для НЧ отделенческой связи удовлетворяет требованиям, предъявляемым к магистральным кабельным линиям. Табл. 1.1
Рис 1.2 1.3 Устройство переходов линии связи через препятствия по трассе. При пересечении кабельной трассы с автомобильными и железными дорогами кабели связи прокладываются в асбоцементных или полиэтиленовых трубах диаметром 100 мм с выводом их по обе стороны от подошвы насыпи или полевой бровки кювета на длину не менее 1 м, При этом должны быть соблюдены следующие расстояния по вертикали: для железнодорожных и трамвайных путей - не менее 1 м от подошвы рельса; для автомобильной дороги - не менее 0,8 м ниже дна кювета или 0,5 - 0,4 м, в случае дополнительной защиты кабелей железобетонными плитами. Количество прокладываемых труб принимается по числу прокладываемых кабелей с учётом необходимого резерва: при потребности до З труб - одна резервная труба и от 4 до 8 труб - две резервные трубы. Кабели ответвлений при пересечении с железными дорогами прокладываются в трубах без закладки резервных труб. На пересечении кабельной трассы с грунтовыми дорогами разрешается прокладка кабеля кабелеукладчиком с защитой железобетонными плитами или кирпичом. На пересечении с полевыми дорогами защита кабеля не предусматривается. При пересечении кабельной линии водной преграды предусмотрено множество способов прокладки кабеля, так как в данном курсовом проекте река несудоходная и не сплавная кабель прокладываются с заглублением а дно реки, с от носом от ж.-д. моста на 50 м ниже по течению. Основными вопросами, подлежащими разрешению при устройстве переходов кабельных линий связи через реки, являются выбор типа защитных покровов и марки кабеля, глубина его заглубления в дно реки и другие мероприятия по защите подводных кабелей от повреждения. Основная защита подводного кабеля от повреждений - это углубление его в дно водного препятствия. При глубине более 8 метров (наименьший уровень воды) кабели прокладывают по дну реки, не заглубляя. В прибрежных и на мелководных участках до 1 метра кабели следует заглублять в дно не менее, чем на 1 метр. В береговой части трассы, до места соединения с подземным кабелем, подводный кабель должен быть - заглублен также не менее, чем на 1 метр. В местах выхода кабелей из воды рекомендуется укреплять берега бетонными плитами и камнем. Так как укрепление делается бетонными плитами, то их укладывают над кабелем на расстоянии 0,4 м. Укладку бетонных плит по дну оканчивают в месте, где глубина реки при её нормальном уровне на 1 метр больше осадки самых глубоководных судов. Целесообразно укладывать кабель по прямой линии от одного берега до другого. Однако в случае пересечения рек с неустойчивым руслом и берегами, сложенными легко размываемыми грунтами, кабель необходимо прокладывать с выносом середины пролета вверх по течению на 25 метров от оси трассы (рис.1.3)  Рис.1.3. Относ кабеля. В конечных точках кабельного перехода строятся колодцы из бетона или кирпича, в которых размещают соединительные муфты. Располагают колодцы так, чтобы их не затопляло при максимально высоком уровне воды.  Рис.1.4. План трассы. 2. РАСЧЕТ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВЛИЯНИЙ НА КАБЕЛЬНУЮ ЛИНИЮ СВЯЗИ 2.1 Расчет влияний тяговой сети переменного тока. На кабельные линии связи линии высокого напряжения оказывают лишь магнитное влияние. Электрическое влияние не учитываются, вследствие хороших экранирующих свойств слоя почвы и внешних металлических оболочек кабеля Опасное напряжение определяется для одного из концов провода жилы гальванически неразделенного участка цепи связи при условии заземленного противоположного конца, т.к. в этом случае на проводе или жиле наблюдается максимально возможное напряжение относительно земли. Определение эквивалентных влияющих токов и напряжений входит в компетенцию организаций, эксплуатирующих линии высокого напряжения, и выполняется при предпроектных изысканиях, поэтому в дальнейшем мы будем считать их заданными. Значение опасного напряжения, индуктированного между проводами или жилами линии связи и землей за счёт магнитного влияния может быть определено по формуле:  , В (2.1.1.) где =2f - круговая частота влияющего тока, рад/сек;10экв- величина эквивалентного влияющего тока в тяговой сети, А;(1-2)- коэффициент взаимной индукции на 1 км сближения между несимметричной частью влияющей линии индекс "I" и несимметричной частью линии связи индекс "А", Гн/км;p- длина участка сближения, км;м - общий коэффициент экранирования металлических покровов кабеля, рельсов и других соседних сооружений на участке сближения.Расчёт опасного напряжения ведётся на частоте основной гармоники влияющего тока. В случае опасного магнитного влияния со стороны тяговой сети переменного тока M(1-2) определяют либо по номограммам, либо по приближенной формуле:  Гн/км (2.1.2)Следует отметить, что э. д. с. опасного магнитного влияния резко возрастает при уменьшении ширины сближения “aэ”, м и проводимости почвы, См/м. Большое воздействие на величину | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||