Строительство линии связи на железнодорожном участке без ответвления

Основная защита подводного кабеля от повреждений — это его углубление в дно. Кабель необходимо проложить с заглублением не менее 1 м. В местах выхода кабелей из воды рекомендуется укреплять берега бетонными плитами и камнем. 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.

2.5. Содержание кабеля под избыточным давлением. Содержание кабеля под давлением предохраняет его от проникновения влаги и позволяет обнаружить и устранить повреждение оболочки без прекращения связи. Постоянное избыточное давление в кабеле поддерживается периодической подкачкой газа по мере снижения давления, вследствие допустимой или аварийной утечки. Непременным условием содержания кабеля под давлением является герметизация его оболочки на всем протяжении, включая соединительные и разветвительные муфты, причем все ответвления должны быть изолированы от магистрали газонепроницаемыми муфтами. Автоматическая установка позволяет держать под давлением кабели на длине усилительного участка. Усилительный участок считают герметичным, если давление не снижается в течение 10 суток более чем на 19,6 кПа. При использовании системы передачи ИКМ — 120 автоматические установки необходимо разместить на станциях участка через 15−20 км. Применительно к заданным условиям они будут располагаться на станциях В, Г, Д, Ж, И, Л, М, Н.

2.6. Скелетная схема кабельной линии. Скелетная схема является основным документом для монтажа магистрального кабеля, на ней показывается расположение всех объектов связи, устраиваемые к ним ответвления, а также соединения кабелей между собой. При разработке скелетной схемы руководствуются следующими положениями:

Для устройства ответвлений от магистрального кабеля рекомендуется использовать низкочастотный кабель дальней связи, в данной работе будем применять кабель марки ТЗАБп. Строительная длина такого кабеля составляет 425 метров. Требуемая емкость и длина кабеля рассчитываются для каждого объекта в соответствии с числом ответвляющихся цепей и удаленностью объекта от трассы кабельной магистрали. Для монтажа кабельной магистрали в данной курсовой работе предусматривается применение следующей кабельной арматуры: прямых (соединительных) муфт типа МСП-7, рассчитанных на соединение строительных длин кабеля емкостью 7 четверок; газонепроницаемых свинцовых муфт ГМС-4, устанавливаемых на вводах кабелей ответвлений для предотвращения утечки воздуха из магистральных кабелей, находящихся под постоянным давлением; прямых (соединительных) свинцовых муфт типа МС-30 с внутренним диаметром шейки муфты 30 мм, устанавливаемых на кабелях ответвлений и необходимых для монтажа газонепроницаемых муфт; разветвительных тройниковых свинцовых муфт типов МСТ-7*7, устанавливаемых в местах ответвлений и рассчитанных на емкость магистрального кабеля 7 четверок и кабеля ответвлений 7 четверок; чугунных прямых С-50 и тройниковых Т-50 муфт с внутренним диаметром горловин 50 мм, устанавливаемых на свинцовые прямые, газонепроницаемые и тройниковые муфты подземных кабелей для защиты их от механических повреждений. Для оконечной разделки вводных кабелей в помещения объектов связи и рассчитанных на ввод, в данном случае, двух кабелей при двух плинтах на боксах применяют междугородние кабельные боксы БМ2−2; для установки в релейных шкафах автоблокировки или переездной сигнализации применяют малогабаритные кабельные боксы БМШ-1 и БМШ-2. Эти боксы также применяют для оконечной разделки кабелей вторичной коммутации. 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, только если расстояние между ними не превышает 100 м. Скелетная схема кабельной линии приведена на рисунке5. Рисунок 5. Скелетная схема кабельной линии.

2.7. 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, индуцируемое в жилах кабеля, не превышало бы предельно допустимого значения 200 В, а результирующее напряжение шума — допустимого значения 0,9 мВ.

2.7.

1. Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока. Опасные влияния в жилах кабеля могут возникать при аварийном и вынужденном режимах работы тяговой сети. Приведем расчет опасных влияний для вынужденного режима. Питание тяговой сети может быть организованно по различным схемам. Для быстрого отключения любого поврежденного или ремонтируемого участка сети и сохранения действия цепи на всем остальном ее протяжении тяговую сеть делят на отдельные участки, имеющие на одном или обоих концах источники питания (ТП). Эти участки называют плечами питания. Ордината ТП, расположенной на станции, А равна 79 км 450, а ординаты ТП, расположенных на станциях Д и К, соответственно, 133 км и 179 км. При расчете опасных влияний опасное напряжение рассчитывают на одном из концов провода расчетного участка цепи при условии его заземления на противоположном конце. Опасное напряжение равно: U=MIвлSpSklэ (14)где — круговая частота влияющего тока частотой f = 50Гц, рад/с;М — взаимная индуктивность между тяговой сетью и жилой кабеля при частоте 50 Гц, Гн/км, определяемая по формуле:(15)Здесь a — ширина сближения, м; - проводимость грунта, равная 30 мСм/м;f — частота эквивалентного влияющего тока, 50 Гц;Sp — коэффициент экранирования, рекомендуется принять равным 0,5;Sk — коэффициент защитного действия оболочки кабеля на частоте 50 Гц, равен 0,13;lэ — длина сближения линии связи с тяговой сетью в пределах расчетного участка тональной частоты, км;Iвл — при вынужденном режиме работы тяговой сети влияющий ток частотой, А: Iвл= IрезKm (16)Iрез — результирующий нагрузочный ток расчетного плеча питания при вынужденном режиме работы тяговой сети, А:(17)Здесь m — количество поездов, одновременно находящихся в пределах плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме в часы интенсивного движения (рекомендуется принять 8−12), примем за 8;Uтсmax — максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и максимально удаленным электровозом, принято за 8500В;Rтс, Xтс — соответственно активное и реактивное сопротивление тяговой сети для контактной подвески принимаются 0,083 и 0,261 Ом/км;cos — коэффициент мощности электровоза составляет 0,8;lт — длина плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме работы, км;Km — коэффициент, характеризующий уменьшение влияющего тока по сравнению с нагрузочным.(18)где lH — кратчайшее расстояние от ближайшей действующей тяговой подстанции в вынужденном режиме работы до начала сближения с тяговой сетью расчетного участка цепи связи, км. Расчет опасных напряжений будем производить для участка А-К, учитывая что в вынужденном режиме работы тяговая подстанция, расположенная на станции Д, отключена. Получается что lТ = 94,55 км. Разобьем участок А-К на расчетные участки, то есть участки между усилительными пунктами для цепей избирательной связи (установленное расстояние между НУПами для избирательной связи 25−30км). Получаем участок А-В равный 18 км, В-Д равный 30 км, Д-З равный 29 км, и З-К равный 18 км. Рассчитаем взаимную индукцию при ширине сближения 10м:=5,081*10−4 Гн/км

Найдем опасное напряжение для участка А-В, учитывая, что lн = 0, lэ = 18км: Iвл= 0,917∙716,68=658,488АТогда U=2**50*5,081*10−4 *658,488*0,5*0,13*17,55=119,85 ВНайдем опасное напряжение для участка В-Д, учитывая, что lн = 17,55, lэ = 30км: Iвл= 0,976∙716,68=699,77АТогда U=2**50*5,081*10−4 *699,77*0,5*0,13*30=217,724 ВНайдем опасное напряжение для участка Д-З, учитывая, что lн = 30, lэ = 29 км, так как для данного расчетного участка ближайшая действующая тяговая подстанция в вынужденном режиме работы находится на станции К: Iвл= 0,857∙716,68=613,884АТогда U=2**50*5,081*10−4 *613,88*0,5*0,13*29=184,634 ВНайдем опасное напряжение для участка З-К, учитывая, что lн = 0, lэ = 18м: Iвл= 0,806∙716,68=656,995АТогда U=2**50*5,081*10−4 *656,99*0,5*0,13*18=122,648 ВОпределим во сколько раз опасное напряжение больше превышает предельно допустимое значение:

То есть взаимная индуктивность должна быть равна:

М=4,66 ∙10−4Тогда опасные напряжения на участках будут равны:

А-В: U=2**50*4,66*10−4 *658,488*0,5*0,13*17,55=109,91 ВВ-Д:U=2**50*5,081*10−4 *699,77*0,5*0,13*30=193,01 ВД-З:U=2**50*5,081*10−4 *613,88*0,5*0,13*29=169,29 ВЗ-К: U=2**50*5,081*10−4 *656,99*0,5*0,13*18=112,47 В2.

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. Расчет будем производить для участка тяговой сети протяженностью А-Д, направление передачи по цепи связи осуществляется в направлении от станции, А к станции Д, в этом направлении и зафиксированы начало и конец каждого расчетного участка цепи. Напряжение шума, наводимое в двухпроводной телефонной цепи на расчетном участке равно: Uш = RMRIRpRRSpSобк (lэ/2)103(19)где R — круговая частота определяющей k-ой гармоники тягового тока, рад/с;MR — взаимная индуктивность между контактным проводом и жилой кабеля на частоте k-ой гармоники;pR — коэффициент акустического воздействия k-ой гармоникиR — коэффициент чувствительности телефонной цепи к помехам=5,081*10−4 Гн/кмSобк — коэффициент экранирующего действия оболочки кабеля k-ой гармоники тягового тока, равный 0,02Напряжение шума на участках равно:

А-В: Uш=2**4,66*10−4*658,488*3*1,03*0,72*0,5*0,02*(17,55/2)=0,376 ВВ-Д: Uш=2**4,66*10−4*699,77*3*1,03*0,72*0,5*0,02*(30/2)=0,683 ВД-З: Uш=2**4,66*10−4*613,88*3*1,03*0,72*0,5*0,02*(30/2)=0,58 ВЗ-К: Uш=2**4,66*10−4*656,99*3*1,03*0,72*0,5*0,02*(18/2)=0,385 ВТаким образом, результирующее напряжение шума не превышает 0,59мВ.Так как мешающие напряжения не превышают 1 мВ, то дополнительных мер по защите кабельной линии связи не принимаем. Заключение

В данном курсовом проекте рассчитал кабельную линию на перегоне и на всем участке железной дороги. Рассчитал опасные и мешающие влияния на протяжении всей линии связи. Разработана схема прокладки кабеля на протяжении всего участка железной дороги, кроме того рассчитана линия связи с оптико-волоконным кабелем. Целью данного проекта было как можно полно узнать методы и способы прокладки кабельной линии связи в разных условиях с многими мешающими факторами. Проведена прокладка кабельной линии через водные преграды, в почве с разными значениями проводимости и коррозийной активностью. Предусмотрена разбивка всего участка связи на усилительные, чтобы обеспечить хорошую и надежную передачу информации, и так чтобы не было сильных мешающих влияний. Кроме всего этого, рассчитана линия связи и СЦБ на перегоне. Я считаю, что цели данного проекта выполнены. Литература

Виноградов В.В., Кузьмин В. И., Гончарова А. Я. Линии автоматики, телемеханики и связи на ж/д транспорте: Учебник для вузов. — М.: Радио и связь, 1995

Гроднев И. И. Волоконнооптические линии связи. Учебное пособие для вузов. — М.: Радио и связь, 1990

Паршин А.В., Велигжанин Н. К. Проектирование и строительство линии автоматики, телемеханики и связи на участке железной дороги. Е.: 1997