Проект кабельной линии автоматики, телемеханики и связи на участке Восточно–Сибирской железной дороги Иркутск–Слюдянка

tgд - тангенс угла диэлектрических потерь, tgд=10^-10 (справочная величина )

, (9.3)

где Кр - коэффициент рассеивания, для кварца 1 (дб/км)мкм⁴ .

, (9.4)

где р ,к - коэффициенты, равные соответственно

Тогда суммарное затухание равно:

9.2 Расчет волнового сопротивления

Волновое сопротивление рассчитаем по приведенным ниже формулам:

Волновое сопротивление имеет промежуточное значение:

, (9.5)

где =376,7 - волновое сопротивление идеальной среды;

n₂ = 1,63 - коэффициент преломления оболочки;

n₁ = 1,7- коэффициент преломления сердцевины.

Подставим значения в выражение (9.5):

Тогда численное значение волнового сопротивления лежит в пределах:

, или

Выберем значение =223 Ом

9.3 Расчет числовой апертуры

Определим числовую апертуру оптического волокна:

, (9.6)

где n₁, n₂ - показатели преломления сердечника и оболочки, равные 1,7 и 1,63 соответственно;

NA- числовая апертура.

9.4 Расчет числа мод

Число мод определяет способность световода принимать свет. Чем больше мод, тем больше световой энергии можно ввести в световод от источника. Чем меньше число мод, тем лучше качество связи и можно организовать большее число каналов.

Для расчета числа мод необходимо рассчитать нормированную частоту:

, (9.7)

где = 10 мкм - радиус сердечника световода.

Рассчитаем нормированную частоту по формуле (9.7):

Вычисление числа мод для ступенчатого профиля выполняется по следующей формуле:

, (9.8)

Вычисление числа мод для градиентного профиля выполняется по следующей формуле:

, (9.9)

где = 10 мкм - радиус сердечника световода.

Подставим значения в выражения (9.8), (9.9):

,

9.5 Расчет длины регенерационного участка

На нашем проектируемом участке будем использовать оптические кабели (ОК) с многомодовыми волокнами, работающими на волне 1,31 мкм. Эти ОК обеспечат нам нужную дальность и большее число каналов. Для этого возьмем ОК типа ОМЗКГ -10.

Характеристика ОМЗКГ-10.

Число волокон _______________________________ 4-8

Коэффициент затухания, дБ/км _________________ 0,7

Рабочая длина волны, мкм _____________________ 1,3

Пропускная способность световода на 1 км длины определяется по следующей формуле:

, (9.10)

где =0,5 нс/км - дисперсия.

Подставим в (9.10) и получим:

Мбит/с

Требуемая пропускная способность для системы ИКМ-120 составляет

Длина регенерационного участка определяется по следующей зависимости:

,

, (9.11)

где - длина регенерационного участка, вычисленная через дисперсию;

Вычислим длину регенерационного участка через затухание:

 , (9.12)

где - длина регенерационного участка, вычисленная через дисперсию;

a - энергетический потенциал аппаратуры, равный 38 дБ/км;

б- коэффициент затухания кабеля,

б =0,4+0,07·N,

где N=17 - номер варианта,

б= 1,59 дБ/км;

-коэффициент затухания на стыке, равный 0,1 дБ;

- число некачественных стыков,

, где L - общая длина трассы, равная 121 км; . -строительная длина оптического кабеля, равная 4 км;

На рисунке 9.1 показаны изменения пропускной способности и затухания оптической линии с увеличением длины линии. Здесь же показаны предельные значения и для данной системы передач.

Рисунок 9.1 - Выбор длинны регенерационного участка

Из графика видно, исходя из затухания, длина регенерационного участка составляет 6,3 км; исходя из дисперсии- 8,6 км. Чтобы удовлетворить обоим требованиям, мы принимаем длину регенерационного участка по наименьшему значению и регенераторы располагаем через 6 км.

Заключение

Результатом выполнения курсового проекта является спроектированная кабельная и волоконнооптическая линия АТ и С на участке Иркутск-Слюдянка.

При проектировании кабеля на заданном участке учитывались его физико-географические данные. А также в данном проекте описан выбор арматуры для монтажа кабельной магистрали, произведена разработка схемы связи с размещением оконечных и промежуточных усилительных пунктов. Были произведены расчеты мешающих и опасных влияний от контактной сети железных дорог и линии электропередачи. Приведены описания методов защиты от различных влияний, а также приведены схемы защиты аппаратуры связи. Описан принцип симметрирования, целью которого является уменьшение взаимных влияний.

Во время выполнения данного курсового проекта были получены и закреплены базовые знания по проектированию кабельных магистральных линий связи. Также были получены знания по устройству кабелей, по аппаратуре, применяемой на железнодорожном транспорте. Были рассмотрены виды влияний действующих на кабельные линии, также был проведен расчет этих влияний, рассмотрели способы защиты от этих влияний. В процессе проектирования были приобретены навыки разработки кабельных линий.

Список использованной литературы

1. «Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи» Задание на курсовой проект с методическими указаниями.

2. Требина Е.Г., Костиков В.У.” Электромагнитные влияния высоковольтных линий на цепи связи” Омск, 1980.

3. Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияний тяговой сети электрических железных дорог переменного тока. М., Транспорт, 1973. - 95 с.

4. Бунин Д.А., Яцкевич А.И.” Магистральные кабельные линии связи на железных дорогах” М., 1978.

5. Виноградов В.В, Кузьмин В.И., Гончаров А.Я. Линии автоматики телемеханики и связи на железнодорожном транспорте М, 1990.

Размещено на Allbest.ru