Проектирование кабельных сетей и устройств АТиС на перегоне и станции ЭМ-31-8

Магистральная кабельная линия связи на перегоне. Выбор типа и расчет емкости кабелей ответвлений и вторичной коммутации. Кабельная сеть автоматики на станции (стрелок, светофоров, рельсовых цепей). Защита перегонных устройств АТиС от перенапряжения.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 20.03.2013
Размер файла 1,9 M

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/

Содержание

  • Введение
  • 1. Магистральная кабельная линия связи на перегоне
  • 1.1 Организация цепей АТС
  • 1.2 Расчет потребной емкости магистральных кабелей
  • 1.3 Возможные варианты систем кабельных линий связи для различных типов аппаратуры уплотнения
  • 1.3.1 Аппаратура К-60
  • 1.3.1.1 Однокабельная система
  • 1.3.1.2 Двухкабельная система
  • 1.3.1.3 Трёхкабельная система
  • 1.3.2 Аппаратура К-120х2
  • 1.3.2.1 Однокабельная система
  • 1.3.2.2 Двухкабельная система
  • 1.3.2.3 Трёхкабельная система
  • 1.3.3 Аппаратура К-300
  • 1.3.3.1 Однокабельная система
  • 1.3.3.2 Двухкабельная система
  • 1.3.3.3 Трёхкабельная система
  • 1.3.4 Аппаратура К-420х2
  • 1.3.3.1 Однокабельная система
  • 1.3.3.2 Двухкабельная система
  • 1.3.3.3 Трёхкабельная система
  • 1.3.5 Аппаратура К-1920
  • 1.3.3.1 Однокабельная система
  • 1.3.3.2 Двухкабельная система
  • 1.3.3.3 Трёхкабельная система
  • 1.3.6 Аппаратура К-10800
  • 1.3.3.1 Однокабельная система
  • 1.3.3.2 Двухкабельная система
  • 1.3.3.3 Трёхкабельная система
  • 1.3.7 Аппаратура ИКМ-30
  • 1.3.3.1 Однокабельная система
  • 1.3.3.2 Двухкабельная система
  • 1.3.3.3 Трёхкабельная система
  • 1.3.8 Аппаратура ИКМ-120
  • 1.3.3.1 Однокабельная система
  • 1.3.3.2 Двухкабельная система
  • 1.3.3.3 Трёхкабельная система
  • 1.3.9 ИКМ-480
  • 1.3.3.1 Однокабельная система
  • 1.3.3.2 Двухкабельная система
  • 1.3.3.3 Трёхкабельная система
  • 1.3.10 ИКМ-1920
  • 1.3.3.1 Однокабельная система
  • 1.3.3.2 Двухкабельная система
  • 1.3.3.3 Трёхкабельная система
  • 1.4 Выбор системы кабельной линии связи и ее характеристики
  • 1.5 Выбор типа аппаратуры уплотнения и ее характеристики
  • 1.7 Выбор типа и расчет емкости кабелей ответвлений и вторичной коммутации
  • 1.8 Выбор оборудования и аппаратуры кабельной магистрали
  • 2. Кабельная сеть автоматики на станции
  • 2.1 Выбор трассы прокладки магистрального, ответвлений и вторичной коммутации кабелей
  • 2.2 Выбор типа кабеля
  • 2.3 Кабельная сеть стрелок
  • 2.4 Кабельная сеть светофоров
  • 2.5 Кабельная сеть рельсовых цепей
  • 3. Расчет влияния тяговой сети на перегонные кабельные сети
  • 4. Защита перегонных устройств АТиС от перенапряжений
  • 5. Сметно-финансовый расчет
  • Заключение
  • Литература

Введение

Железнодорожная сеть представляет собой единую, работающую по общему плану систему, все части которой взаимодействуют друг с другом. Работа всех звеньев ж/д сети не может осуществляться без широкого использования разнообразных видов связи, организуемых по воздушным, кабельным и радиорелейным линиям.

Устройства автоматики и телемеханики, повышающие пропускную способность станций, узлов, перегонов и обеспечивающие безопасность движения поездов, размещены вдоль перегонных ж/д путей или на территориях станций. Для них так же необходимы линии, по которым передаются сигналы телеуправления, сигнализации и контроля. Электроснабжение устройств автоматики и телемеханики, устройств связи и других линейных потребителей осуществляется с помощью электрических линий, расположенных в полосе отвода железных дорог.

Дальнейший рост объема и скоростей перевозок на ж/д 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 времени со все уменьшающимся временем ожидания соединения и растущим качеством передачи сигналов.

Усовершенствование линий в связи с необходимостью увеличения числа каналов и повышением их качества должно осуществиться с учетом экономической целесообразности, так, чтобы капитальные затраты на строительство, а в дальнейшем расходы на эксплуатацию, отнесенные к единице продукции - канало-километру, не были высокими.

1. Магистральная кабельная линия связи на перегоне

1.1 Организация цепей АТС

Кабельные магистрали связи на железнодорожном транспорте служат для организации всех видов магистральной, дорожной и отделенческой связи и некоторых цепей автоматики и телемеханики. Организация магистрали может осуществляться по одно-, двух- или трёхкабельной системе, при которых используется соответственно один, два или три кабеля. В проектах магистралей на железнодорожном транспорте можно предусматривать однотипные и разнотипные кабели: симметричные высокочастотные и низкочастотные, коаксиальные, комбинированные, оптические.

Разработаем и построим схему организации связи и цепей СЦБ на перегоне в соответствии с заданием. Эта схема изображена на рисунке 1.

Приведём краткое описание схемы с расшифровкой сокращений и аббревиатур. В соответствии с заданием перегон является однопутным, путевое развитие станций выбрано самостоятельно. По обе стороны от железнодорожной линии расположены заданные объекты, при этом возле каждого из них указано расстояние до него от ж. д. пути. Расшифровка обозначений приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Обозначения объектов связи

ПЗ

Пассажирское здание

ДПКС

Дежурный пункт дистанции контактной сети

РШ-вх

Релейный шкаф входного светофора

ШН

Квартира электротехника

РШ

Релейный шкаф сигнальной точки, разрезной точки, неохраняемого переезда

П

Здание службы пути (в т. ч. для обогрева)

ТП

Тяговая подстанция

ОУП

Обслуживаемый усилительный пункт

Прокладываемая кабельная магистраль расположена на двадцать метров (а=20м) выше пути. Расположение трассы и расстояние до неё выбрано следующим образом. Первоначально был произведён расчёт суммарной длины кабелей ответвления и вторичной коммутации при различных положениях трассы. Оптимальным оказалось расположить её на расстоянии 10.40 м. Так как ввод магистрали в ОУП-ЭЦ осуществляется шлейфом и длина кабеля для ввода при этом увеличивается вдвое, было решено разместить трассу на расстоянии 15 м от ОУП (его ордината - 35 м). В итоге кабельная магистраль была расположена на расстоянии 20-ти метров. На магистральном кабеле также указано число кабелей в трассе; поскольку в проекте используется двухкабельная система (обоснование выбора приведено в пункте 1.4), число кабелей 2. От магистрали к каждому объекту проводится кабель ответвления, который маркируется буквой `О' и цифрой, соответствующей типу ответвления.

Объекты РШ расположены на расстоянии менее 100 метров друг от друга, поэтому используется вторичное ответвление - устраивается один общий отпай от магистрального кабеля и ответвление заканчивается на ближайшем из объектов; на схеме маркировка кабелей вторичной коммутации производится буквами `ВК' и цифрой, соответствующей типу объекта, к которому подводится этот кабель.

На магистральной трассе показано так же местоположение необслуживаемого усилительного пункта НУП, ордината которого рассчитана в пункте 1.5. Под схемой расположены линии ВЧ, НЧ связи. Расшифровка аббревиатур приведена в таблице 2.

Таблица 2 - Виды отделенческой связи

ВГС

Вагонно-распорядительная связь

ДБК

Пассажирская связь

ЛПС

Линейно-путевая связь

МЖС

Поездная межстанционная связь

ПГС

Перегонная связь

ПДС

Поездная диспетчерская связь

Пр-зд

Связь дежурного по станции с охраняемым переездом

ПРС

Цепи поездной радиосвязи

ПС

Постанционная связь

СЭМ

Служебная связь электромехаников

ТУ,

Цепь телеуправления

ТС

Цепь телесигнализации

ЭДС

Энергодиспетчерская связь

СЦБ

Линии сигнализации, централизации и блокировки

На каждой линии указано число жил в кабеле, способ ввода ответвления (шлейфом, с разрезом линейных проводов либо параллельно, параллельным подключением к линии установок связи). Ввод цепей шлейфом имеет эксплуатационные преимущества, поскольку позволяет устраивать замену повреждённых участков одних видов связи исправными цепями других, отключать повреждённые установки связи с сохранением нормальной работы остальных установок, организовывать необходимые виды связи с местами восстановительных работ и т.д. Поэтому цепи перегонной и межстанционной связей вводятся к объектам только шлейфом. Шлейфом вводятся также все виды связей в пассажирские здания или посты ЭЦ, если на этих станциях отсутствуют усилительные пункты. При разработке схемы организации связи учтено, что цепи магистральной и дорожной связи, уплотняемые аппаратурой высокочастотного телефонирования, являются цепями дальней связи; они вводятся лишь в оконечные и усилительные пункты кабельной магистрали. Так, на границах перегона в ОУП-ЭЦ заводятся шлейфом все виды связи, а в пассажирское здание (т.к. отсутствует усилительный пункт) - также шлейфом все, кроме ВЧ. Способ ввода кабеля обозначен в таблице буквами "ш" (шлейфом), "п" (параллельно). Организация цепей связи и автоматики на перегоне приведена в таблице 3. Схема организации связи и линейных цепей СЦБ на перегоне показана на рисунке 1.

Таблица 3 - Организация цепей связи и автоматики на перегоне

Объект

ПЗ

ДПКС

РШ-вх

ШН

РШ

РШ

П

РШ

РШ

РШ-вх

ТП

ОУП

Ордината,

км

366.000

366.200

367.200

368.000

369.000

369.003

369.175

369.220

369.223

370.730

371.780

372.230

ВЧ

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ш

ПДС

ш

-

п

-

-

-

-

-

-

п

-

ш

МЖС

ш

-

-

-

ш

ш

-

ш

ш

-

-

ш

ПС

ш

п

-

-

-

-

-

-

-

-

п

ш

ПГС

ш

-

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

-

ш

ОПГС

ш

-

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

ш

-

ш

ЛПС

ш

-

-

-

-

-

п

-

-

-

-

ш

ЭДС

ш

п

-

-

-

-

-

-

-

-

п

ш

СЭМ

ш

-

-

п

-

-

-

-

-

-

-

ш

ДБК

ш

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ш

ВГС

ш

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ш

ПРС

ш

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ш

ОПРС

ш

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ш

ТУ

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ш

ш

ТС

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ш

ш

СЦБ-ДК

ш

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ш

ПР-зд

ш

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ш

СЦБ-ДСН

ш

-

ш

-

ш

ш

ш

ш

ш

ш

-

ш

СЦБ-ИЧ

ш

-

ш

-

ш

ш

ш

ш

ш

ш

-

ш

СЦБ-ИН

ш

-

ш

-

ш

ш

ш

ш

ш

ш

-

ш

СЦБ-ЗС

ш

-

ш

-

ш

ш

ш

ш

ш

ш

-

ш

СС-КМ

ш

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

ш

Рисунок 1 - Схема организации связи и цепей СЦБ

магистральная кабельная линия связь

1.2 Расчет потребной емкости магистральных кабелей

Выбор типа и ёмкости кабелей той или иной конструкции зависит от количества каналов связи на проектируемой магистрали, а также от принятых систем уплотнения, соотношение стоимости кабеля и аппаратуры, других факторов. При определении ёмкости кабеля следует иметь в виду, что она должна удовлетворять перспективам развития связи на заданном участке. Для этого необходимо предусмотреть запас жил кабеля в размере 10-15% от ожидаемой ёмкости, включая резерв по ВЧ-парам.

Величина nо подсчитывается по схеме организации цепей (раздел 1.1, рисунок 1), суммируя подставленные числа жил на линиях цепях НЧ связей, начиная с цепи ПДС и заканчивая цепями СЦБ.

nо = 44 жилы.

Величины nм и nд подсчитываются по формулам:

где: NM - число каналов магистральной связи

NД - число каналов дорожной связи;

К (ИКМ) - емкость аппаратуры уплотнения;

П - полосность аппаратуры.

Величина подсчитывается по формуле:

Приведем пример расчета потребной ёмкости магистральных кабелей для нескольких типов аппаратур уплотнения.

К-60 (однополосная)

жил

жил

жила

К-120х2 (двухполосная)

жил

жил

жилы

ИКМ-30 (однополосная)

жилы

жил

жил

Аналогично производим расчет для других типов аппаратуры уплотнения, и результаты расчета сведем в таблицу 4.

Таблица 4 - Потребная ёмкость магистральных кабелей

Система уплотнения

no, жил

nM, жил

nД, жил

nк, жил

К-60

44

17

18

91

К-120x2

5

5

63

К-300

4

4

60

К-420x2

2

2

56

К-1920

1

1

53

К-10800

1

1

53

ИКМ-30

33

35

129

ИКМ-120

9

9

72

ИКМ-480

3

3

58

ИКМ-1920

1

1

53

1.3 Возможные варианты систем кабельных линий связи для различных типов аппаратуры уплотнения

Кабельные линии могут быть организованны по одно-, двух-, и трехкабельной системе.

Мы рассмотрим воможность реализации каждой из этих систем для каждой, из рассмотренных выше, аппаратуры уплотнения.

Линейный спектр различных типов кабелей различен. Линейный спектр симметричных кабелей составляет от 0 до 252кГц. Линейный спектр коаксиальных кабелей составляет от 0 до 150000кГц. Линейный спектр оптических кабелей самый большой и составляет от 0 до 1000ГГц. Для различных аппаратур уплотнения линейный спектр разный.

1.3.1 Аппаратура К-60

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-60 равен линейному спектру симметричных кабелей (252кГц = 252кГц). Поэтому реализация на симметричных кабелях возможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-60 меньше линейного спектра коаксиальных кабелей (252кГц < 150000кГц). Поэтому реализация на коаксиальных кабелях возможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-60 меньше линейного спектра оптических кабелей (252кГц < 1000ГГц). Поэтому реализация на оптических кабелях возможна.

1.3.1.1 Однокабельная система

1. Рассчитаем потребное число ВЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пар

2. Рассчитаем потребное число НЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пары

3. Произведем выбор кабелей, учитывая следующие неравенства:

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле МКПАБ 14х4х1.05+5х2х0.7+1х0.7, т.к. он имеет наибольшее количество НЧ и ВЧ четверок. Однако данный кабель имеет только 5 ВЧ четверок, а нам нужно 9 (5 < 9). Вывод: реализация невозможна, так как ни один симметричный и коаксиальный кабель не имеет столько НЧ и ВЧ четверок (пар).

1.3.1.2 Двухкабельная система

1. Рассчитаем потребное число четверок/пар

четверок: четверок

пар: пар

3. Кабель К1 вбираем по условиям (1) и (2), а кабель К2 - по условию (2).

4. Вывод: реализация возможна на кабелях К1 - МКБАБ 14х4х1.2+5х0.9 () и ТЗАП 12х4х1.2 (К2) (), потому что они содержат требуемое число ВЧ и НЧ четвёрок и удовлетворяют указанным условиям.

1.3.1.3 Трёхкабельная система

3. Кабель К1 выбираем по условию (2), К2 и К3 - по условию (1).

4. Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 12х4х1.2 (К1), МКБАБ 7х4х1.2+5х0.9 (К2 и К3) , потому что они по своей ёмкости удовлетворяют условиям (1) и (2) и позволяют организовать трёхкабельную систему для данного типа аппаратуры.

1.3.2 Аппаратура К-120х2

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-120х2 больше линейного спектра симметричных кабелей (1300кГц > 252кГц). Поэтому реализация на симметричных кабелях невозможна. Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-120х2 меньше линейного спектра коаксиальных кабелей (1300кГц < 150000кГц). Поэтому реализация на коаксиальных кабелях возможна. Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-120х2 меньше линейного спектра оптических кабелей (1300кГц < 1000ГГц). Поэтому реализация на оптических кабелях возможна.

1.3.2.1 Однокабельная система

1. Рассчитаем потребное число ВЧ четверок/пар жил:

четверок: четверки

пар: пар

2. Рассчитаем потребное число НЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пары

3. Произведем выбор кабелей, учитывая следующие неравенства (1) и (2).

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле КМАШ-4.

Однако данный кабель не имеет такого количества НЧ пар (4 < 11).

Вывод:

реализация невозможна, так как ни один коаксиальный кабель не имеет столько НЧ и ВЧ пар.

1.3.2.2 Двухкабельная система

1. Рассчитаем потребное число четверок/пар

четверок: четверки

пар: пары

3. Кабель К1 вбираем по условиям (1) и (2), а кабель К2 - по условию (2).

4. Вывод: реализация возможна на кабелях К1 - КМАШп-4 () и ТЗАП 12х4х1.2 (К2) , потому что они содержат требуемое число ВЧ и НЧ четвёрок и удовлетворяют указанным условиям.

1.3.2.3 Трёхкабельная система

3. Кабель К1 выбираем по условию (2), К2 и К3 - по условию (1).

4. Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 12х4х1.2 (К1) , МКТС-4 (К2 и К3) , потому что они по своей ёмкости удовлетворяют условиям (1) и (2) и позволяют организовать трёхкабельную систему для данного типа аппаратуры.

1.3.3 Аппаратура К-300

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-300 больше линейного спектра симметричных кабелей (1300кГц > 252кГц). Поэтому реализация на симметричных кабелях невозможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-300 меньше линейного спектра коаксиальных кабелей (1300кГц < 150000кГц). Поэтому реализация на коаксиальных кабелях возможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-300 меньше линейного спектра оптических кабелей (1300кГц < 1000ГГц). Поэтому реализация на оптических кабелях возможна.

1.3.3.1 Однокабельная система

1. Рассчитаем потребное число ВЧ четверок/пар жил:

четверок: четверки

пар: пары

2. Рассчитаем потребное число НЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пары

3. Произведем выбор кабелей, учитывая следующие неравенства (1) и (2).

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле КМАШ-4. Однако данный кабель не имеет такого количества НЧ пар (4 < 11). Вывод: реализация невозможна, так как ни один коаксиальный кабель не имеет столько НЧ и ВЧ пар.

1.3.3.2 Двухкабельная система

1. Рассчитаем потребное число четверок/пар

четверок: четверка

пар: пары

3. Кабель К1 вбираем по условиям (1) и (2), а кабель К2 - по условию (2).

4. Вывод: реализация возможна на кабелях К1 - КМАШп-4 () и ТЗАП 12х4х1.2 (К2) (), потому что они содержат требуемое число ВЧ и НЧ четвёрок и удовлетворяют указанным условиям.

1.3.3.3 Трёхкабельная система

3. Кабель К1 выбираем по условию (2), К2 и К3 - по условию (1).

4. Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 12х4х1.2 (К1) , МКТС-4 (К2 и К3) , потому что они по своей ёмкости удовлетворяют условиям (1) и (2) и позволяют организовать трёхкабельную систему для данного типа аппаратуры.

1.3.4 Аппаратура К-420х2

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-420х2 больше линейного спектра симметричных кабелей (4584кГц > 252кГц). Поэтому реализация на симметричных кабелях невозможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-420х2 меньше линейного спектра коаксиальных кабелей (4584кГц < 150000кГц). Поэтому реализация на коаксиальных кабелях возможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-420х2 меньше линейного спектра оптических кабелей (4584кГц < 1000ГГц). Поэтому реализация на оптических кабелях возможна.

1.3.3.1 Однокабельная система

1. Рассчитаем потребное число ВЧ четверок/пар жил:

четверок: четверка

пар: пары

2. Рассчитаем потребное число НЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пары

3. Произведем выбор кабелей, учитывая следующие неравенства (1) и (2).

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле КМАШ-4. Однако данный кабель не имеет такого количества НЧ пар (4 < 10). Вывод: реализация невозможна, так как ни один коаксиальный кабель не имеет столько НЧ и ВЧ пар.

1.3.3.2 Двухкабельная система

1. Рассчитаем потребное число четверок/пар

четверок: четверка

пар: пара

3. Кабель К1 вбираем по условиям (1) и (2), а кабель К2 - по условию (2).

4. Вывод: реализация возможна на кабелях К1 - МКТС-4 () и ТЗАП 12х4х1.2 (К2) (), потому что они содержат требуемое число ВЧ и НЧ четвёрок и удовлетворяют указанным условиям.

1.3.3.3 Трёхкабельная система

3. Кабель К1 выбираем по условию (2), К2 и К3 - по условию (1).

4. Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 12х4х1.2 (К1) , МКТС-4 (К2 и К3) , потому что они по своей ёмкости удовлетворяют условиям (1) и (2) и позволяют организовать трёхкабельную систему для данного типа аппаратуры.

1.3.5 Аппаратура К-1920

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-1920 больше линейного спектра симметричных кабелей (8500кГц > 252кГц). Поэтому реализация на симметричных кабелях невозможна. Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-1920 меньше линейного спектра коаксиальных кабелей (8500кГц < 150000кГц). Поэтому реализация на коаксиальных кабелях возможна. Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-1920 меньше линейного спектра оптических кабелей (8500кГц < 1000ГГц). Поэтому реализация на оптических кабелях возможна.

1.3.3.1 Однокабельная система

1. Рассчитаем потребное число ВЧ четверок/пар жил:

четверок: четверка

пар: пары

2. Рассчитаем потребное число НЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пары

3. Произведем выбор кабелей, учитывая следующие неравенства (1) и (2).

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле КМАШ-4. Однако данный кабель не имеет такого количества НЧ пар (4 < 11). Вывод: реализация невозможна, так как ни один коаксиальный кабель не имеет столько НЧ и ВЧ пар.

1.3.3.2 Двухкабельная система

1. Рассчитаем потребное число четверок/пар

четверок: четверка

пар: пара

3. Кабель К1 вбираем по условиям (1) и (2), а кабель К2 - по условию (2).

4. Вывод: реализация возможна на кабелях К1 - МКТС-4 () и ТЗАП 12х4х1.2 (К2) (), потому что они содержат требуемое число ВЧ и НЧ четвёрок и удовлетворяют указанным условиям.

1.3.3.3 Трёхкабельная система

3. Кабель К1 выбираем по условию (2), К2 и К3 - по условию (1).

4. Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 12х4х1.2 (К1) , МКТС-4 (К2 и К3) , потому что они по своей ёмкости удовлетворяют условиям (1) и (2) и позволяют организовать трёхкабельную систему для данного типа аппаратуры.

1.3.6 Аппаратура К-10800

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-10800 больше линейного спектра симметричных кабелей (60000кГц > 252кГц). Поэтому реализация на симметричных кабелях невозможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-10800 меньше линейного спектра коаксиальных кабелей (60000кГц < 150000кГц). Поэтому реализация на коаксиальных кабелях возможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения К-10800 меньше линейного спектра оптических кабелей (60000кГц < 1000ГГц). Поэтому реализация на оптических кабелях возможна.

1.3.3.1 Однокабельная система

1. Рассчитаем потребное число ВЧ четверок/пар жил:

четверок: четверка

пар: пары

2. Рассчитаем потребное число НЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пары

3. Произведем выбор кабелей, учитывая следующие неравенства (1) и (2).

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле КМАШ-4. Однако данный кабель не имеет такого количества НЧ пар (4 < 11). Вывод: реализация невозможна, так как ни один коаксиальный кабель не имеет столько НЧ и ВЧ пар.

1.3.3.2 Двухкабельная система

1. Рассчитаем потребное число четверок/пар

четверок: четверка

пар: пара

3. Кабель К1 вбираем по условиям (1) и (2), а кабель К2 - по условию (2).

4. Вывод: реализация возможна на кабелях К1 - МКТС-4 () и ТЗАП 12х4х1.2 (К2) (), потому что они содержат требуемое число ВЧ и НЧ четвёрок и удовлетворяют указанным условиям.

1.3.3.3 Трёхкабельная система

3. Кабель К1 выбираем по условию (2), К2 и К3 - по условию (1).

4. Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 12х4х1.2 (К1) , МКТС-4 (К2 и К3) , потому что они по своей ёмкости удовлетворяют условиям (1) и (2) и позволяют организовать трёхкабельную систему для данного типа аппаратуры.

1.3.7 Аппаратура ИКМ-30

Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-30 больше линейного спектра симметричных кабелей (2000кГц > 252кГц). Поэтому реализация на симметричных кабелях невозможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-30 меньше линейного спектра коаксиальных кабелей (2000кГц < 150000кГц). Поэтому реализация на коаксиальных кабелях возможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-30 меньше линейного спектра оптических кабелей (2000кГц < 1000ГГц). Поэтому реализация на оптических кабелях возможна.

1.3.3.1 Однокабельная система

1. Рассчитаем потребное число ВЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пары

2. Рассчитаем потребное число НЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пары

3. Произведем выбор кабелей, учитывая следующие неравенства (1) и (2).

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле КМАШ-4. Однако данный кабель не имеет такого количества НЧ и ВЧ пар (4 < 11). Вывод: реализация невозможна, так как ни один коаксиальный кабель не имеет столько НЧ и ВЧ пар.

1.3.3.2 Двухкабельная система

1. Рассчитаем потребное число четверок/пар

четверок: четверок

пар: пар

3. Кабель К1 вбираем по условиям (1) и (2), а кабель К2 - по условию (2).

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле КМАШ-4. Однако данный кабель не имеет такого количества ВЧ пар (4 < 9). Вывод: реализация невозможна, так как ни один коаксиальный кабель не имеет столько ВЧ пар.

1.3.3.3 Трёхкабельная система

3. Кабель К1 выбираем по условию (2), К2 и К3 - по условию (1).

4. Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 12х4х1.2 (К1) , МКТС-4 (К2 и К3) , потому что они по своей ёмкости удовлетворяют условиям (1) и (2) и позволяют организовать трёхкабельную систему для данного типа аппаратуры.

1.3.8 Аппаратура ИКМ-120

Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-120 больше линейного спектра симметричных кабелей (8500кГц > 252кГц). Поэтому реализация на симметричных кабелях невозможна. Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-120 меньше линейного спектра коаксиальных кабелей (8500кГц < 150000кГц). Поэтому реализация на коаксиальных кабелях возможна. Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-120 меньше линейного спектра оптических кабелей (8500кГц < 1000ГГц). Поэтому реализация на оптических кабелях возможна.

1.3.3.1 Однокабельная система

1. Рассчитаем потребное число ВЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пар

2. Рассчитаем потребное число НЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пары

3. Произведем выбор кабелей, учитывая следующие неравенства (1) и (2).

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле КМАШ-4. Однако данный кабель не имеет такого количества НЧ и ВЧ пар (4 < 11). Вывод: реализация невозможна, так как ни один коаксиальный кабель не имеет столько НЧ и ВЧ пар.

1.3.3.2 Двухкабельная система

1. Рассчитаем потребное число четверок/пар

четверок: четверки

пар: пар

3. Кабель К1 вбираем по условиям (1) и (2), а кабель К2 - по условию (2).

4. Вывод: реализация возможна на кабелях К1 - КМАШп-4 () и ТЗАП 12х4х1.2 (К2) (), потому что они содержат требуемое число ВЧ и НЧ четвёрок и удовлетворяют указанным условиям.

1.3.3.3 Трёхкабельная система

3. Кабель К1 выбираем по условию (2), К2 и К3 - по условию (1).

4. Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 12х4х1.2 (К1) , МКТС-4 (К2 и К3) , потому что они по своей ёмкости удовлетворяют условиям (1) и (2) и позволяют организовать трёхкабельную систему для данного типа аппаратуры.

1.3.9 ИКМ-480

Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-480 больше линейного спектра симметричных кабелей (34000кГц > 252кГц). Поэтому реализация на симметричных кабелях невозможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-480 меньше линейного спектра коаксиальных кабелей (34000кГц < 150000кГц). Поэтому реализация на коаксиальных кабелях возможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-480 меньше линейного спектра оптических кабелей (34000кГц < 1000ГГц). Поэтому реализация на оптических кабелях возможна.

1.3.3.1 Однокабельная система

1. Рассчитаем потребное число ВЧ четверок/пар жил:

четверок: четверки

пар: пары

2. Рассчитаем потребное число НЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок, пар: пары

3. Произведем выбор кабелей, учитывая следующие неравенства (1) и (2).

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле КМАШ-4. Однако данный кабель не имеет такого количества НЧ и ВЧ пар (4 < 10). Вывод: реализация невозможна, так как ни один коаксиальный кабель не имеет столько НЧ и ВЧ пар.

1.3.3.2 Двухкабельная система

1. Рассчитаем потребное число четверок/пар

четверок: четверка

пар: пары

3. Кабель К1 вбираем по условиям (1) и (2), а кабель К2 - по условию (2).

4. Вывод: реализация возможна на кабелях К1 - МКТС-4 () и ТЗАП 12х4х1.2 (К2) (), потому что они содержат требуемое число ВЧ и НЧ четвёрок и удовлетворяют указанным условиям.

1.3.3.3 Трёхкабельная система

3. Кабель К1 выбираем по условию (2), К2 и К3 - по условию (1).

4. Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 12х4х1.2 (К1) , МКТС-4 (К2 и К3) , потому что они по своей ёмкости удовлетворяют условиям (1) и (2) и позволяют организовать трёхкабельную систему для данного типа аппаратуры.

1.3.10 ИКМ-1920

Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-1920 больше линейного спектра симметричных кабелей (140000кГц > 252кГц). Поэтому реализация на симметричных кабелях невозможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-1920 меньше линейного спектра коаксиальных кабелей (140000кГц < 150000кГц). Поэтому реализация на коаксиальных кабелях возможна.

Линейный спектр аппаратуры уплотнения ИКМ-1920 меньше линейного спектра оптических кабелей (140000кГц < 1000ГГц). Поэтому реализация на оптических кабелях возможна.

1.3.3.1 Однокабельная система

1. Рассчитаем потребное число ВЧ четверок/пар жил:

четверок: четверка

пар: пары

2. Рассчитаем потребное число НЧ четверок/пар жил:

четверок: четверок

пар: пары

3. Произведем выбор кабелей, учитывая следующие неравенства (1) и (2).

4. Проверим реализацию данной системы на кабеле КМАШ-4. Однако данный кабель не имеет такого количества НЧ и ВЧ пар (4 < 11). Вывод: реализация невозможна, так как ни один коаксиальный кабель не имеет столько НЧ и ВЧ пар.

1.3.3.2 Двухкабельная система

1. Рассчитаем потребное число четверок/пар

четверок: четверка

пар: пара

3. Кабель К1 вбираем по условиям (1) и (2), а кабель К2 - по условию (2).

4. Вывод: реализация возможна на кабелях К1 - МКТС-4 () и ТЗАП 12х4х1.2 (К2) (), потому что они содержат требуемое число ВЧ и НЧ четвёрок и удовлетворяют указанным условиям.

1.3.3.3 Трёхкабельная система

3. Кабель К1 выбираем по условию (2), К2 и К3 - по условию (1).

4. Вывод: реализация возможна, на кабелях марок ТЗАП 12х4х1.2 (К1) , МКТС-4 (К2 и К3) , потому что они по своей ёмкости удовлетворяют условиям (1) и (2) и позволяют организовать трёхкабельную систему для данного типа аппаратуры.

Сводная таблица вариантов схем кабельных линий

Для каждой аппратуры уплотнения рассчитаем эффективность ее использования по формуле:

где: - емкость всех комплектов аппаратур уплотнения.

Все расчитанные выше данные и марки выбранных кабелей сведем в таблицу 5.

Таблица 5 - Варианты систем кабельных линий

Аппара тура К (ИКМ)

Система КЛ

Возмож ность реализа ции

Марки кабелей

Эффектив ность использо вания аппаратуры Аэ,%

1

2

3

4

5

К-60

однокабельная

нет

46.6

двухкабельная

да

МКБАБ 14х4х1.2+5х0.9

ТЗАП 12х4х1.2

трехкабельная

да

ТЗАП 12х4х1.2

МКБАБ 7х4х1.2+5х0.9

МКБАБ 7х4х1.2+5х0.9

К-120x2

однокабельная

нет

83.8

двухкабельная

да

КМАШп-4

ТЗАП 12х4х1.2

трехкабельная

да

ТЗАП 12х4х1.2

МКТС-4

МКТС-4

К-300

однокабельная

нет

41.9

двухкабельная

да

КМАШп-4

ТЗАП 12х4х1.2

трехкабельная

да

ТЗАП 12х4х1.2

МКТС-4

МКТС-4

К-420x2

однокабельная

нет

59.8

двухкабельная

да

МКТС-4

ТЗАП 12х4х1.2

трехкабельная

да

ТЗАП 12х4х1.2

МКТС-4

МКТС-4

К-1920

однокабельная

нет

13.1

двухкабельная

да

МКТС-4

ТЗАП 12х4х1.2

трехкабельная

да

ТЗАП 12х4х1.2

МКТС-4

МКТС-4

К-10800

однокабельная

нет

2.3

двухкабельная

да

МКТС-4

ТЗАП 12х4х1.2

трехкабельная

да

ТЗАП 12х4х1.2

МКТС-4

МКТС-4

ИКМ-30

однокабельная

нет

49.3

двухкабельная

нет

трехкабельная

да

ТЗАП 12х4х1.2

МКТС-4

МКТС-4

ИКМ-120

однокабельная

нет

41.9

двухкабельная

трехкабельная

да

КМАШп-4

ТЗАП 12х4х1.2

да

ТЗАП 12х4х1.2

МКТС-4

МКТС-4

ИКМ-480

однокабельная

нет

29.9

двухкабельная

да

МКТС-4

ТЗАП 12х4х1.2

трехкабельная

да

ТЗАП 12х4х1.2

МКТС-4

МКТС-4

ИКМ-1920

однокабельная

нет

13.1

двухкабельная

да

МКТС-4

ТЗАП 12х4х1.2

трехкабельная

да

ТЗАП 12х4х1.2

МКТС-4

МКТС-4

1.4 Выбор системы кабельной линии связи и ее характеристики

Исходя из таблицы 5 для проектирования мы выбираем двухкабельную систему кабельной линии. При выборе этой системы учитывались следующие критерии:

1. Экономические. Примерная стоимость строительства каждой из систем составляют: для однокабельной КЛ - 12-14 тыс. у. е. на км., для двухкабельной КЛ - 16 тыс. у. е. на км., и для трехкабельной КЛ - 21-24 тыс. у. е. на км. Исходя из этого делаем вывод, что экономически выгодным является строительство однокабельной кабельной линии.

2. Материальные. Анализ вариантов устройств кабельных магистралей показывает, что затраты основных кабельных материалов (медь, алюминий, свинец, сталь) на строительство различных систем кабельных линий слабо зависят от типа используемого кабеля. Из таблицы 5 видно, что однокабельные магистрали имеют незначительную емкость по числу каналов НЧ и ВЧ и цепей автоматики и менее широкий спектр возможного уплотнения.

3. Рекомендации. Достоинствами однокабельной системы КЛ является ее относительная дешевизна и легкость в эксплуатации. Недостатками же ее является то, что она имеет незначительную емкость, и дальность передачи по этой линии ограничена 1500 км. Поэтому однокабельная система в настоящее время применяется довольно редко, в основном на второстепенных и тупиковых участках железных дорог, не имеющих перспектив развития. Двухкабельная система позволяет организовывать до 240 каналов ВЧ связи, использовать до 22 пар для НЧ связей и до 11 пар для цепей СЦБ. Недостатками данной системы является то, эта система более сложна при монтаже и эксплуатации. Также в ней наблюдается некоторое снижение устойчивости и качества ВЧ связи из-за объединения в одном кабеле НЧ и ВЧ связей. Трехкабельная система значительно превосходит другие системы по надежности и качеству связи. Эта система по количеству каналов ВЧ, количеству пар для НЧ отделенческих связей и числу цепей СЦБ соответствует требованиям для всех участков железных дорог. Однако, несмотря на все свои преимущества, эта система является наиболее дорогой в плане строительства и обслуживания и поэтому, в настоящее время, используется редко.

Исходя из этого, как уже говорилось ранее, для проектирования выбирается двухкабельная система КЛ. Для устранения указанных недостатков двухкабельной линии мы будем стремиться к выбору кабелей разной емкости так, чтобы в одном кабеле разместить в основном ВЧ связи, а во втором, кроме ВЧ, все остальные связи и цепи СЦБ. Также, исходя из таблицы 5, эффективность использования аппаратуры для данной системы КЛ составляет более 50%, что является еще одним плюсом в пользу выбранной нами двухкабельной системы КЛ.

1.5 Выбор типа аппаратуры уплотнения и ее характеристики

Проектируемая линия связи в соответствии с заданием должна обеспечивать 100 каналов магистральной и 450 каналов дорожной связи. Для организации этих каналов связи при двухкабельной системе необходимо применить аппаратуру уплотнения. Анализируя данные, полученные в пункте 1.3, и исходя из эффективности использования системы уплотнения [таблица 5] мы выбираем аппаратуру уплотнения К-120х2. Коэффициент эффективности использования этой аппаратуры составляет 83.8%. При этом у неё будет оставаться 15-типроцентный запас на случай увеличения числа каналов.

Аппаратура К-120х2 является двухполосной, частотный спектр прямых и обратных каналов у нее различен, поэтому для организации связи требуется только одна цепь ВЧ. Эта аппаратура предназначена для уплотнения коаксиальных пар магистрального кабеля 120 ВЧ телефонными каналами и организации по этому кабелю группированных трактов и каналов ТЧ. Одна система К-120х2 занимает одну коаксиальную пару, по которой идет передача в прямом и обратном направлениях.

Количество комплектов аппаратуры уплотнения должно обеспечить все 374 канала. Один комплект в состоянии обеспечить 120 каналов для прямых и обратных разговоров. В соответствии с этим необходимо использовать 4 комплекта аппаратуры уплотнения.

Для данной аппаратуры длина усилительного участка составляет 10 км. Так как по заданию длина перегона равна 6.23 км., то на данном перегоне устанавливать НУП не надо.

Ордината НУП рассчитывается по формуле:

(Ордината ОУП) + (длина УУ/РУ) = (ордината НУП).

Подставив значения, получаем: 31.000 + 10.000 = 41.000. Таким образом, НУП необходимо установить на ординате 41.000 км. Устанавливать второй НУП на перегоне не надо.

1.6 Выбор типа и емкости магистральных кабелей. Распределение цепей по их парам

Для выбранной в пункте 1.4 системы кабельной линии рассчитаем эффективность использования емкости кабеля для каждой марки кабеля. Эффективность использования емкости кабеля будем подсчитывать по формуле:

Приведем пример расчета для выбранной нами аппаратуры уплотнения К-120х2.

Для кабеля КМАШп-4:

Для кабеля ТЗПАП 12х4х1.2:

Расчеты для остальных кабелей выполняем аналогично, и результаты заносим в таблицу 6.

Таблица 6 - Эффективность использования емкости кабелей

Марка кабеля

n4вч, четверок

n2вч, пар

n4нч, четверок

n2нч, пар

Кэ,%

1

2

3

4

5

6

К-60

МКБАБ 14х4х1.2+5х0.9

5

9

11

22

100

ТЗАП 12х4х1.2

5

9

11

22

91.66

К-120x2

КМАШп-4

2

3

11

22

75

ТЗАП 12х4х1.2

2

3

11

22

91.66

К-300

КМАШп-4

1

2

11

22

50

ТЗАП 12х4х1.2

1

2

11

22

91.66

К-420х2

МКТС-4

1

1

11

22

25

ТЗАП 12х4х1.2

1

1

11

22

91.66

К-1920

МКТС-4

1

1

11

22

25

ТЗАП 12х4х1.2

1

1

11

22

91.66

К-10800

МКТС-4

1

1

11

22

25

ТЗАП 12х4х1.2

1

1

11

22

91.66

ИКМ-120

КМАШп-4

3

5

11

22

100

ТЗАП 12х4х1.2

3

5

11

22

91.66

ИКМ-480

МКТС-4

1

2

11

22

50

ТЗАП 12х4х1.2

1

2

11

22

91.66

ИКМ-1920

МКТС-4

1

1

11

22

25

ТЗАП 12х4х1.2

1

1

11

22

91.66

Для проектирования выбираются следующие марки кабелей: кабель К1 - КМАШп-4 и кабель К2 - ТЗАП 12х4х1.2.

Мотивы, по которым был сделан выбор:

1. Эффективность использования выбранных кабелей составляет 50% и 91.66% соответственно для первого и второго кабеля. Данная эффективность является достаточно высокой и обеспечивает необходимый запас по жилам в 15%.

2. Стоимость кабелей является относительно невысокой (для К1 - 1630 у. е. /км., для К2 - 2140 у. е. /км.).

3. Заданный вид тяги - переменного тока. Поэтому будем использовать кабель не в полиэтиленовой оболочке, а в алюминиевой (буквы `А' в маркировке кабелей указывают на применяемую алюминиевую оболочку);

4. Для предохранения кабелей от повреждений используем кабели с бронепокровами. Бронепокров состоит из стальных лент.

Кабель КМАШп-4: кабель коаксиальный магистральный с четырьмя коаксиальными парами и пятью звёздными четвёрками, в алюминиевой оболочке, бронированный стальными лентами. Строительная длина - 500 м. Кабель предназначен для прокладки ручным или механизированным способами; эксплуатация - при температуре окружающей среды от - 30 до +40 С.

Кабель ТЗАП 12х4х1.2: кабель дальней связи низкочастотный в алюминиевой оболочке бронированный стальными оцинкованными проволоками с 12-ю четвёрками диаметром 1.2 мм. Строительная длина - 850 м. Кабель предназначен для организации НЧ связи в магистральных линиях. Эксплуатация при температуре от - 15 до +40 С. Срок службы кабелей не менее 30 лет.

Все линии связи и СЦБ распределяются по двум кабелям. Распределение цепей по парам проектируемой линии показано в таблице 7.

Таблица 7 - Распределение цепей по парам

Номера и тип пар

Кабель 1

КМАШп-4

Номера и тип четверок

Кабель 2

ТЗАП 12x4x1.2

1

ВЧ

ВЧ1

ВЧ2

1

НЧ

ПДС

МЖС

2

ВЧ

ВЧ3

резерв

2

НЧ

ПС

ЛПС

3

ВЧ

резерв

резерв

3

НЧ

ПГС

ОПГС

4

ВЧ

резерв

резерв

4

НЧ

ЭДС

СЭМ

1

НЧ

резерв

резерв

5

НЧ

ДБК

ВГС

2

НЧ

резерв

резерв

6

НЧ

ПРС

ОПРС

3

НЧ

резерв

резерв

7

НЧ

ТУ

ТС

4

НЧ

резерв

резерв

8

НЧ

СЦБ-ДК

ПР-зд

5

НЧ

резерв

резерв

9

НЧ

резерв

резерв

10

НЧ

СЦБ-ДСН

СЦБ-ИЧ

11

НЧ

СЦБ-ИН

СЦБ-ЗС

12

НЧ

резерв

резерв

Сигнальные пары

Сигнальные пары

1

резерв

1

резерв

2

резерв

2

резерв

3

резерв

3

резерв

4

резерв

4

резерв

5

резерв

5

резерв

Контрольная жила

Контрольная жила

1.7 Выбор типа и расчет емкости кабелей ответвлений и вторичной коммутации

Составляем расчетную таблицу кабелей ответвлений и вторичной коммутации.

Таблица 8 - Кабели ответвлений и вторичной коммутации

Ординаты объектов связи, км

Место ответвления

Цепи ответвления, вводимые

Число требуемых пар кабеля

Емкость и марка кабеля

Общая длина кабеля, м

шлейфом

Параллельно

1

2

3

4

5

6

7

366.000

ПЗ

Все виды связи, кроме ВЧ, ТУ и ТС

38

ТЗПАП 12x4

115

366.200

ДПКС

ПС, ЭДС

2

ТЗАПБ 3x4

30

367.200

РШ-вх

ПГС, ОПГС, СЦБ-ДСН, СЦБ-ИЧ, СЦБ-ИН, СЦБ-ЗС

ПДС

13

ТЗПАП 7x4

30

368.000

ШН

ПГС, ОПГС

СЭМ

5

ТЗАПБ 3x4

865

369.000

РШ

МЖС, ПГС, ОПГС, СЦБ-ДСН, СЦБ-ИЧ, СЦБ-ИН, СЦБ-ЗС

14

ТЗПАП 7x4

30

369.003

РШ

МЖС, ПГС, ОПГС, СЦБ-ДСН, СЦБ-ИЧ, СЦБ-ИН, СЦБ-ЗС

14

ТЗПАП 7x4

30

369.175

П

ПГС, ОПГС, СЦБ-ДСН, СЦБ-ИЧ, СЦБ-ИН, СЦБ-ЗС

ЛПС

13

ТЗПАП 7x4

120

369.220

РШ

МЖС, ПГС, ОПГС, СЦБ-ДСН, СЦБ-ИЧ, СЦБ-ИН, СЦБ-ЗС

14

ТЗПАП 7x4

30

369.223

РШ

МЖС, ПГС, ОПГС, СЦБ-ДСН, СЦБ-ИЧ, СЦБ-ИН, СЦБ-ЗС

14

ТЗПАП 7x4

30

370.730

РШ-вх

ПГС, ОПГС, СЦБ-ДСН, СЦБ-ИЧ, СЦБ-ИН, СЦБ-ЗС

ПДС

13

ТЗПАП 7x4

45

371.780

ТП

ТУ, ТС

ПС, ЭДС

6

ТЗАПБ 3x4

80

372.230

ОУП

Все виды связи

44

ТЗПАП 12x4

КМАШ-4

405

Произведем расчет числа пар и выбор кабелей ответвлений и вторичной коммутации. Расчет числа пар ведется по третей и четвертой колонкам таблицы 1.5 (Число пар) = 2 (количество видов связи из 3-й колонки) + (количество видов связи из 4-й колонки).

Вот несколько примеров расчета количества пар:

ДПКС=0+2=2пар;

Расчет числа пар для остальных кабелей производим аналогично, и результаты заносим в таблицу 8.

Общая длина кабелей ответвлений и вторичной коммутации (таблица 8, колонка 7) рассчитывается по формуле:

Приведем пояснения к данной формуле: - запас по длине на укладку. Примем. - запас длины на отходы при спаечных работах. Примем. - длина трассы кабельной линии по ординатам объектов и их удаленности от железной дороги, м. - длина кабеля на пересечение одного ж/д пути с междупутьем. Для двухпутных ж/д Lд = 3. Н+6, м. Здесь - высота насыпи на уровне головки рельс. Примем м. Lд = 3. Н+6=3?1+6=9м. и - длина кабеля на подъем со дна траншеи на концах А и Б. Для обычного грунта м.

и - длина кабеля на ввод в объект. (Для НУП - 10м; ОУП, ЭЦ, ТП - 20м; ОП, ПБ, П, ШН, ДПКС - 5м; РШ, Пр-зд, ПСКЦ - 3м).

- запас длины на перезаделку. Примем

Замечание: так как в ОУП кабели заводятся шлейфом, то расчётная длина удваивается.

Приведем пример расчета длин кабелей ответвления для некоторых объектов. Результаты расчетов округляем в большую сторону до ближайшего числа, кратного 5

Расчет остальных длин кабелей производим аналогично, и результаты заносим в таблицу 8.

Для устройства ответвлений от железнодорожных магистральных кабелей и вторичной коммутации рекомендуется [8, с.58; 3, с.80] использовать кабели марки ТЗБ (в частности ТЗАВБ и ТЗАПБ). Они относятся к низкочастотным кабелям дальней связи. Кабели ТЗАВБ и ТЗАПБ отличаются типом изоляции жил - в первом случае она поливинилхлоридная, во втором - полиэтиленовая. При проектировании в качестве кабелей ответвления и вторичной коммутации будем использовать кабель ТЗАПБ.

Расшифровка его обозначения следующая: однородный низкочастотный кабель дальней связи, имеющий звёздную, четвёрочную скрутку, ПЭ изоляцию, в алюминиевой оболочке, бронированный стальными лентами. Ёмкость кабеля варьируется порядка 7, 12, 14, 19, 27, 37 четвёрок с диаметром жил 1.2 мм. Строительная длина кабеля - 425 или 850 м. Срок службы составляет не менее 30 лет.

1.8 Выбор оборудования и аппаратуры кабельной магистрали

При строительстве кабельной линии используются различные элементы оборудования. Эти элементы применяются для соединения между собой отдельных кабелей, устройстве ответвлений кабелей, для избежания утечек воздуха из устройств ответвления и т.д.

В курсовом проекте, для монтажа кабельной магистрали, применяется следующая кабельная арматура:

1. Прямые свинцовые муфты типа МСП-7 и МСП-14. Они рассчитаны на соединение строительных длин кабелей емкостью соответственно 7 и 14 четверок.

2. Газонепроницаемые свинцовые муфты ГМС-4, ГМС-7 и ГМСМ-60. Они устанавливаются на вводах кабелей ответвлений для предотвращения утечки воздуха из магистральных кабелей, находящихся под постоянным избыточным давлением.

3. Прямые свинцовые муфты типа МС-20, МС-25, МС-30, МС-40, применяемые на кабелях ответвлений и необходимые для монтажа газонепроницаемых муфт.

4. Разветвительные тройниковые свинцовые муфты типа МСТ, монтируемые в местах ответвлений и рассчитанные на емкость магистрального кабеля 7 и 14 четверок;.

5. Чугунные прямые (С-35, С-50, С-55, С-65) и тройниковые (Т-35, Т-50, Т-55, Т-65) муфты. Данные муфты устанавливаются на свинцовые прямые, газонепроницаемые и тройниковые муфты подземных кабелей для защиты их от механических повреждений.

6. Междугородние кабельные боксы БМ1-1, БМ1-2, БМ2-2, БМ2-3, служащие для оконечной разделки вводных кабелей в помещениях объектов связи и рассчитанные на ввод одного или двух кабелей; малогабаритные кабельные боксы БМШ-1 и БМШ-2. Данные боксы рассчитаны для установки в релейных шкафах автоблокировки или переездной сигнализации.

Скелетная схема кабельной линии показана на рисунке 2.

Спецификация арматуры кабельной магистрали приведена в таблице 9

Таблица 9 - Спецификация арматуры кабельной магистрали

Ординаты мест установки арматуры, км

Тип кабельной арматуры

11 или 21

12 а, б или 22 а, б

13 а, б или 23 а, б

31

32

33

34

81

82

Соедени тельная муфта

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

366.000

БМ1-1

С-50 МС-20

С-50 ГМСМ-60

МСТ 14x7 Т-50

366.200

БМ1-1

С-50 МС-20

С-50 ГМСМ-60

МСТ 14x7 Т-50

367.200

БМ1-1

С-50 МС-20

С-50 ГМСМ-60

МСТ 14x7 Т-50

368.000

БМ1-1

С-50 МС-20

С-50 ГМСМ-60

МСТ 14x7 Т-50

369.000

БМ1-1

С-50 МС-20

С-50 ГМСМ-60

МСТ 14x7 Т-50

БМШ-3

369.003

БМШ-3

369.175

БМ1-1

С-50 МС-20

С-50 ГМСМ-60

МСТ 14x7 Т-50

369.220

БМ1-1

С-50 МС-20

С-50 ГМСМ-60

МСТ 14x7 Т-50

БМШ-3

369.223

БМШ-3

370.730

БМ1-1

С-50 МС-20

С-50 ГМСМ-60

МСТ 14x7 Т-50

371.780

БМ1-1

С-50 МС-20

С-50 ГМСМ-60

МСТ 14x7 Т-50

372.230

ВКС-С1

ВКС-С1

БМ2-3

366.230

С-50 МСП-7

366.280

С-50 МСП-7

366.730

С-50, МСП-7

367.130

С-50, МСП-7

367.230

С-50, МСП-7

367.730

С-50, МСП-7

368.230

С-50, МСП-7

368.730

С-50, МСП-7

368.830

С-50, МСП-7

369.230

С-50, МСП-7

369.680

С-50, МСП-7

369.730

С-50, МСП-7

370.230

С-50, МСП-7

370.730

С-50, МСП-7

371.230

С-50, МСП-7

371.380

С-50, МСП-7

371.730

С-50, МСП-7

372.230

С-50, МСП-7

Рисунок 2. - Скелетная схема магистральной линии

2. Кабельная сеть автоматики на станции

2.1 Выбор трассы прокладки магистрального, ответвлений и вторичной коммутации кабелей

При проектировании кабельных сетей важным вопросом является выбор трассы кабеля. Выбранная трасса прокладки кабеля должна удовлетворять следующим требованиям:

1. иметь наименьшую длину, быть максимально пригодной для производства работ с применением механизмов, обеспечивать надежность кабельной линии и удобство эксплуатации;

2. не приближаться к рельсам железных дорог на расстояние менее 2 м при прохождении трассы по обочине параллельно железнодорожному пути и менее 1.6 м при прохождении трассы в междупутье;

3. на станциях проходить по обочине крайнего пути или в междупутьях малодеятельных путей, свободных от линий связи и энергоснабжения, водопроводов, устройств парковой связи громкоговорящего оповещения:

4. не проходить под остряками и крестовинами стрелочных переводов, глухими пересечениями и ближе 1,5 м от изолирующих стыков;

5. число переходов кабеля под путями и количество разветвительных муфт должно быть минимальным.

Выбор трассы прокладки кабеля был произведен по следующим мотивам:

Возможны два варианта: прокладка в междупутье IIП и IП пути с пересечением IIП пути стрелками 8 и 10 и далее вдоль IIП пути или пересечь пути IП,3П и 5П и далее вдоль бокового пути 5П и IП.

1) В первом случае длина кабелей ответвления к светофорам Н5, Н3, Н1, Н4, М8 и стрелкам12, 16, 18, 20, 22, 24 не является предельно большой, но при этом необходимо организовать переходы под всеми путями для кабелей ответвления. Кабели ответвления к остальным элементам имеют приемлемую длину и наименьшее возможное число пересечений путей. Также в этом случае необходимы пересечения магистральной трассой пути IIП для завода кабеля в релейный шкаф.

2) Во втором случае длина кабеля ответвления на светофоры Н4, М8, М16 является большой, число пересечений путей также увеличивается. Организация ответвлений к другим элементам не имеет явных преимуществ по сравнению с первым способом. Однако в этом случае необходимы пересечения магистральной трассой путей IП,3П и 5П для вывода кабеля к боковому пкти, и пересечения путей IП и IIП для завода кабеля в релейный шкаф. В итоге необходимо осществить пять пересечений магистральной трассой железнодорожных путей, что является нежелательным и неэкономичным.

В результате, с учётом того, что по заданию необходимо использовать ЭЦ2, было решено выбрать первый из возможных вариантов. Реализация его изображена на рисунке 3.

Так как ширина междупутья равна b=5,5м, то магистральная траншея будет проходить по середине междупутья, что удовлетворяет требованиям и превышает минимальное возможное расстояни до железнодорожного пути в 1,6 м.

Рисунок 3 - Трассы прокладки кабелей на станции

2.2 Выбор типа кабеля

Для соединения цепей и аппаратуры СЦБ будем использовать сигнально-блокировочный кабель марки СБПАБпШп (кабель сигнально-блокировочный с медными жилами, ПЭ изоляцией, защитным ПЭ шлангом в алюминиевой оболочке, бронированный двумя стальными лентами с защитным ПЭ шлангом).

Выбор осуществлён из следующих соображений:

кабели в полиэтиленовых оболочках хотя и дёшевы, но имеют низкую защищёность от влияния контактной сети электрофицированных жедезных дорог; т.к. заданный вид тяги - переменного тока, то с целью повышения помехозащищённости применим кабель в алюминиевой оболочке;

вид грунта выбирается самостоятельно; т.к. при расчёте длин кабелей ответвления и вторичной коммутации было принято, что грунт обычный, используем это и здесь. В грунтах всех категорий, кроме подверженным мерзлотным деформациям, применяется именно данная марка кабеля.

Кроме того, выбранный кабель прокладывается в районах с повышенным электромагнитным влиянием; таким образом мы повышаем защищённость линии в случае возникновения каких-либо помех электромагнитного происхождения.

2.3 Кабельная сеть стрелок

Кабельная цепь стрелок включает следующие цепи:

1. Управления и контроля положения стрелок.

2. Управление автоматической очистки стрелок от снега.

3. Электрообогрева стрелочных приводов.

Рассчитаем критические длины кабеля.

Сразу рассчитаем допустимое падение напряжения в кабеле:

где: U - напряжение источника рабочей цепи, U = 220 В;

UП - номинальное напряжение электродвигателя привода, UП = 160 В;

rC - переходное сопротивление контактов реле и соединительных проводов. Для двухпроводной схемы rC = 1.6 Ом;

IФ - расчетный ток электродвигателя, принимаемый на 25% больше его рабочего тока для обеспечения срабатывания привода на фрикцию. Так как рабочий ток электродвигателя составляет 2,4А, то IФ = 3А.


Подобные документы

  • Проект магистральной линии связи на железной дороге. Выбор трассы и типа сигнально-блокировочного кабеля. Электрические расчеты кабельной сети светофоров. Магистральная кабельная линия на прилегающем к станции перегоне. Сметно-финансовый расчет проекта.

    курсовая работа [1,8 M], добавлен 21.02.2013

  • Проектирование телефонной связи района. Расчет номерной емкости, места строительства здания АТС. Проектирование и расчет емкости распределительной и магистральной кабельных сетей. Выбор марки, диаметра токопроводящих жил и элементов кабельной канализации.

    курсовая работа [268,9 K], добавлен 08.10.2009

  • 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

  • Организация поездной радиосвязи. Расчет дальности действия радиосвязи на перегоне и на станции. Радиоаппаратура и диапазон частот. Выбор и анализ направляющих линий. Организация станционной радиосвязи. Организация громкоговорящей связи на станции.

    курсовая работа [484,8 K], добавлен 28.01.2013

  • Классификация сетей телекоммуникаций, проектирование; выбор архитектуры построения абонентской телефонной сети общего доступа. Расчет кабелей магистральной сети, определение волоконно-оптической системы передачи. Планирование и организация строительства.

    дипломная работа [26,7 M], добавлен 17.11.2011

  • Выбор преобразователей для бесперебойного питания нагрузок в аварийном режиме. Расчет емкости и числа элементов аккумуляторной батареи. Определение параметров вводной сети переменного тока и дизель-генератора. Защита ЭПУ от внешних перенапряжений.

    курсовая работа [222,2 K], добавлен 05.02.2013

  • Разработка проекта, расчет параметров и составление схем электропитающей установки для устройств автоматики, телемеханики и связи, обеспечивающей бесперебойным питанием нагрузки с номинальным напряжением 24,60 В постоянного и 220 В переменного тока.

    контрольная работа [405,7 K], добавлен 05.02.2013

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.