Строительство линии связи на железнодорожном участке без ответвления

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 для данного проекта предусматривается применение следующей кабельной арматуры:

прямых (соединительных) свинцовых муфт типа МСП-14, т.к. требуется соединить строительные длины магистрального кабеля ёмкостью 14 четвёрок;

— газонепроницаемых свинцовых муфт типа ГМСМ-60 и ГМС-4, ГМС-7, первая рассчитана на монтаж магистрального 14 четвёрочного кабеля при вводе в усилительные пункты для предотвращения утечки воздуха из кабеля, вторые — для монтажа 4-х и 7-и четвёрочных кабелей ответвлений соответственно;

— прямых (соединительных) свинцовых муфт типа МС-20 и МС-30, устанавливаемых на кабелях ответвлений и необходимых для монтажа газонепроницаемых муфт, первая с внутренним диметром шейки 20 мм — для кабеля ответвления ёмкостью 3×4, а вторая с диаметром 30 мм — для кабеля ответвления ёмкостью 7×4;

— разветвительных свинцовых муфт типа МСТ 14×7 — устанавливаемых в местах ответвлений, и рассчитанного на ёмкость магистрального кабеля 14×4 и кабеля ответвления ёмкостью 7×4 или меньше;

— чугунных (прямых) муфт типа С-50, С-35 — с внутренним диаметром 35 и 50 мм, устанавливаемых на свинцовые прямые и газонепроницаемые муфты подземных кабелей для защиты их от механических повреждений. И чугунных (тройниковых)

муфт типа Т-65 — с внутренним диаметром 65 мм, для свинцовых тройниковых муфт;

— междугородных кабельных боксов типа БМ1−1 и БМ1−3, служащих для оконечной разделки кабелей в помещениях объектов связи, и рассчитанных для ввода одного кабеля, вторая цифра обозначает количество установленных плинтов. Газонепроницаемые и соединительные муфты усилительных пунктов размещаются в помещениях, непосредственно на вводных кабельных устройствах, и поэтому в защите чугунными муфтами не нуждаются. На основании скелетной схемы и на основании приведённых обоснований составим таблицу-спецификацию арматуры кабельной магистрали на перегоне В-Г.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. В таблице 2.2 привдена расчет кабелей ответвлений и вторичной коммутации. В талбице 2.3 приведена спецификация арматуры кабельной магистрали. Скелетная схема кабельной линии приведена на рисунке 8. Таблица 2.

2.Расчет кабелей ответвлений и вторичной коммутации

Ордината объектов связи

Тип ответвления

Цепи ответвления

Число требуемых пар кабеля

Емкость, марка выбраннного кабеля

Растояние, м. Дополнитеьный расход, м. Общая длина, мшлейфом

Пар — но79 450ТП (л)ТУ, ТСЭДС, ПС6ТЗАБ 14×41 002,2102,280 500РШ-Вх (л)ПГС, СЦБПДС7ТЗАБ 14×4561,2357,2382 010РШ-С (л)ПГС, МЖС, СЦБ-9ТЗАБ 14×4561,2357,2383 815П (л)ПГСПГС5ТЗАБ 14×41 453,19148,1984 000РШ-С (п)ПГС, МЖС, СЦБ-9ТЗАБ 14×4400,8840,8884 000ШН (л)ПГССЭМ5ТЗАБ 14×41 152,53117,5384 800РШ-Вх (п)ПГС, СЦБПДС7ТЗАБ 14×4400,8840,8885 800ДПКС (л)ПГССЭМ5ТЗАБ 14×4851,8786,8786 000ПЗ (п)все-25ТЗАБ 14×4250,5525,55Рисунок 8. Скелетная схема кабельной линии. Таблица 2.3Спецификация арматуры кабельной магистрали

Координаты объектов

Условное обозначение объекта

Нумерация кабельной аппаратуры

Название кабельной аппаратуры

Тип кабельной аппаратуры79 000ОУП12а, 12б, 22а, 22б13а, 13б, 23а, 23б11а, 11б, 21а, 21бпрямая муфтагазонепроницаемаякабельный бокс

МСП-14ГМСМ-60БМ1−379 450ТП31 7132 7233 7334 74кабельный бокспрямая муфтагазонепроницаемаяразветвительная

БМ1−1МС-20,С-35ГМС-4,С-50МСТ14×7,Т6579 8 501 111прямая муфта

МСП-14,С5080 500Рш-Вх31 32 33 34 кабельный бокспрямая муфтагазонепроницаемаяразветвительная

БМ1−1МС-20,С-35ГМС-4,С-50МСТ14×7,Т6580 7 001 212прямая муфта

МСП-14,С5081 5 501 313прямая муфта

МСП-14,С5082 010Рш-С31 32 33 34 кабельный бокспрямая муфтагазонепроницаемаяразветвительная

БМ1−1МС-20,С-35ГМС-4,С-50МСТ14×7,Т6582 4 001 414прямая муфта

МСП-14,С5083 2 501 515прямая муфта

МСП-14,С5083 815П31 323 334кабельный бокспрямая муфтагазонепроницаемаяразветвительная

БМ1−1МС-20,С-35ГМС-4,С-50МСТ14×7,Т6584 000ШН31 32 33 34 81кабельный бокспрямая муфтагазонепроницаемаяразветвительнаякабельный бокс

БМ1−1МС-20,С-35ГМС-4,С-50МСТ14×7,Т65БМ1−184 000Рш-С81кабельный бокс

БМ1−184 1 001 616прямая муфта

МСП-14,С5084 800Рш-Вх31 32 33 34 кабельный бокспрямая муфтагазонепроницаемаяразветвительная

БМ1−1МС-20,С-35ГМС-4,С-50МСТ14×7,Т6584 9 501 717прямая муфта

МСП-14,С5085 800ДПКС31 323 334кабельный бокспрямая муфтагазонепроницаемаяразветвительная

БМ1−1МС-20,С-35ГМС-4,С-50МСТ14×7,Т6585 8 001 818прямая муфта

МСП-14,С5079 000ОУП12а, 12б, 22а, 22б13а, 13б, 23а, 23б11а, 11б, 21а, 21бпрямая муфтагазонепроницаемаякабельный бокс

МСП-14ГМСМ-60БМ1−32.

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 = 17,55км: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 = 18, 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 ВТаким обраом, допустимая величина сближения должна быть увеличена до 10 км 900м.

2.7.

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;ωR = 2 · 3,14 · 750 = 4710 рад/сMR — взаимная индуктивность между контактным проводом и жилой кабеля на частоте k-ой гармоники;= 1,03 — коэффициент акустического воздействия к-й гармоники;

чувствительности телефонной цепи к помехам;

экранирующего действия оболочки кабеля для к-й гармоники тягового тока;=7,206*10−4 Гн/кмUш= 4710·7,206·10−4·0,7·1,03·0,95·10−3·0,5·0,02·(30/2) ·103 =0,3492***658,488*3*1,03*0,72*0,5*0,02*(17,55/2)=0,376 Вn — принимаем равным 4Uш = 0,376 · = 0,752мВЗначение Ump=0,752<0.9, что удовлетворяет требованиям. 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