Жильность кабелей зависит от числа проводов электрических схем включения объектов ЭЦ. Число жил устанавливается таким, чтобы падение напряжения в цепи не превышало предельных допустимых значений. При наличии двух питающих проводов падение напряжения в питающих проводах можно рассчитать по формуле:

где: r - сопротивление 1м жилы кабеля, r = 0.0235 Ом/м;

n_П и n_О - число жил в прямом и обратных проводах;

L_К - длина кабеля;

I_Р - расчетный ток в проводе, I_р = I_Ф = 3А.

Примем и рассчитаем длину кабеля для различных сочетаний n_П и n_О. Приведем пример расчета для одного прямого и одного обратного провода. Результаты расчета занесем в таблицу 10.

Таблица 10 - Критические длины кабеля

Так как мы получили больше, чем ордината входного светофора то расчет на этом прекращаем.

В некоторых случаях возникает необходимость дублирования жил цепей ЭПК и обогрева. Критерием дублирования является соответствие одной жилы определённого сечения такому сечению, которое необходимо для передачи требуемой мощности при установленной норме допустимых потерь напряжения в проводах. Число дублируемых жил определяется в каждом случае на основании расчётов. Количество запасных жил в кабелях принимается из расчета одна запасная жила на 10 действующих, но не более 3 жил.

Автоматическая очистка стрелок от снега с помощью сжатого воздуха осуществляется электропневматическим клапаном (ЭПК), управление которым может быть центральным и местным. При местном управлении уменьшается число жил в групповых кабелях, однако требуется установка дополнительного оборудования. При центральном управлении ЭПК каждому приводу от поста ЭЦ предусматривается два провода - прямой и обратный.

Целесообразность применения того или иного способа управления ЭПК зависит от длины кабеля, прокладываемого между ЭЦ и первой групповой муфтой и общего количества стрелок. Для выбора типа управления построим график экономической эффективности.

Исходя из графика, представленного ниже мы выбираем центральное управление.

Рисунок 4 - График экономической эффективности

При центральном управлении ЭПК каждому приводу от поста ЭЦ предусматривается два провода - прямой и обратный. Обратные провода в проходных или групповых муфтах объединяются в один провод. При длине кабеля от поста ЭЦ до ЭПК менее 670 м прямые и обратные провода одножильные, от 670 до 950 м двужильным делается обратный провод, а от 950 до 1350 м двужильными делаются оба провода.

Длину магистральных и индивидуальных кабелей рекомендуется рассчитывать по следующей формуле:

где - расстояние от поста ЭЦ до групповой муфты или объекта централизации, определяемое по ординатам указанным на плане станции;

- количество пересекаемых кабелем путей (длина кабеля при пересечении одного пути и междупутья составляет 5.5 м);

- длина кабеля для ввода в здание поста ЭЦ (расстояние от кабельной трассы до места ввода в здание поста ЭЦ (25 м) на ввод в релейное помещение);

- длина кабеля, необходимая для подъема его со дна траншеи и разделки (принимается 1,5 м);

- запас кабеля у муфты на переразделку (принимается 1 м).

Коэффициентом 1.03 в этой формуле учитывается трехпроцентный расход кабеля на изгибы и повороты при прокладке (от общей длины кабеля).

Полученные результаты расчета округляются в большую сторону до числа, кратного 5.

Приведем пример расчета длин для нескольких кабелей:

Длина магистрального кабеля до муфты СТ3:

Длина индивидуального кабеля от муфты СТ3 до стрелки 16:

Длина индивидуального кабеля между стрелками 16 и 14:

Длина кабеля от поста ЭЦ до стрелки 19:

Приведем пример расчета жильности кабеля для 16и 14 стрелок. В общем виде запись возле кабеля выглядит так:

.

- длина кабеля между стрелками или между стрелкой и муфтой. Для стрелки 14 , для стрелки 16 .

Длина цепей по кабелю от поста ЭЦ составит для стрелки 14 - 775 м. Поэтому в соответствии с расчетом критических длин , т. е каждый прямой провод должен содержать две жилы, и каждый обратный - две жилы.

Стрелки 16 и 14 спаренные, тогда к ближайшей к из ник к посту ЭЦ 16 стрелки от поста ЭЦ идет индивидуальная двухпроводная рабочая цепь, содержащая один прямой и один обратный провод. Тогда жильность двухпроводной цепи до 16 стрелки составит жилы. Поэтому для 16 стрелки . Между 16 и 14 стрелками рабочая цепь индивидуальная трехпроводная и содержит два прямых и один обратный провод. Тогда жильность рабочей цепи для этой стрелки составит: жил. Между этими стрелками имеется еще и контрольная цепь из двух проводов, которые не дублируются. Тогда общая жильность рабочей и контрольной цепей между стрелками составит жил.

Рассчитаем жильность цепи управления ЭПК. При центральном управлении ЭПК прямые провода индивидуальны для каждого ЭПК, а обратный провод общий для всех. В соответствии с рекомендациями методички прямой провод ЭПК 14 стрелки содержит 1 жилу, о обратный провод - 2 жилы. Тогда жильность цепи ЭПК к стрелке 14 составит жилы. Расстояние от ЭЦ до 16 стрелки составляет , что требует опять трех жил. Учитывая то, что обратные провода для цепей ЭПК общие, то в кабеле между СТ3 и 16 стрелкой проходят 2 общих обратный провода, 1 прямой для стрелки 14 и один прямой для стрелки 16. Итого получаем для стрелки 16: жилы.

Отрезки кабеля от ЭПК до электропривода всегда стандартны по всей горловине: длина 5 м, жильность 4 (одна в запасе).

Трансформатор обогрева электропереключателей электроприводов стрелок 16 и 14 установлен в путевом ящике у муфты СТ1. Первичная обмотка включена в магистраль 220В, не требует дублирования жил. Электроприводы подключаются ко вторичным обмоткам индивидуальными двухпроводными цепями, содержащими один прямой и один обратный провода. По кабелю расстояние от 14 стрелки до трансформатора составляет 125м, что меньше предельной длины цепи 390м, поэтому дублирование жил не требуется. Жильность цепи обогрева 14 стрелки составляет: жилы. Через 16 стрелку проходит и цепь обогрева 14 стрелки, поэтому общая жильность обеих цепей управления составит: жилы.

Определяем количество рабочих жил трех цепей - рабочей, пневмообдувки и обогрева. Для этого суммируем числа D, E и F. Для 14 стрелки: , эксплуатационный запас жил [5, с.23] должен быть 2 жилы. Поэтому потребная емкость составит жил. Ближайший по емкости кабель СУБ имеет 16 жил (). Поэтому фактический запас жил составит жилы. Аналогично подсчитываем для 16 стрелки: . Эксплуатационный запас - 2 жилы. . Фактический запас жилы.

В результате этих расчетов запись у 16 и 14 стрелок будет выглядеть следующим образом:

Расчет для других стрелок производим аналогично. Схема кабельной сети стрелок изображена на рисунке 5.

Рисунок 5 - Кабельная сеть стрелок

2.4 Кабельная сеть светофоров