Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Кафедра «Системы передачи информации»

Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине

«Линии автоматики, телемеханики и связи»

Проект кабельной линии связи на участке «Петропавловск - Петухово»

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка к курсовой работе на тему “Проект кабельной линии на участке железной дороги" содержит: 13 таблиц, 5 рисунков.

Кабельная система, тип кабеля, план трассы, скелетная схема, влияния контактной сети и ЛЭП, защита аппаратуры.

Целью выполнения курсового проекта является углубление знаний по курсу “Линии автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте”, в частности, изучение вопросов, связанных с конструкцией кабельных линий, расчетами и мероприятиями по уменьшению влияний высоковольтных линий на цепи связи и т. д.

Введение

Железнодорожная сеть представляет собой единую, работающую по общему плану систему, части которой взаимодействуют друг с другом. Работа всех звеньев министерства путей сообщения (МПС) не может осуществляться без использования разнообразных видов связи, организуемых по воздушным, кабельным и радиолинейным линиям.

Развитие средств связи имеет большое значение для эффективного управления работой железнодорожного транспорта, управления хозяйством страны, обеспечения нужд населения. Современная электрическая связь в нашей стране, развиваясь на базе единой автоматизированной сети связи, позволяет передавать различные виды информации: телефонной, телеграфной, вещания, телевидения и т.п. Начиная с восьмидесятых годов, и по настоящее время сети связи переходят на использование оптического кабеля взамен медного. Использование оптического волокна в качестве направляющей системы позволяет значительно улучшить качество связи и увеличить число передаваемых каналов. Кроме всего прочего, оптические кабели обладают малым затуханием и не требуют для изготовления цветных металлов.

На фоне этих изменений, не потеряла своей значимости спутниковая связь. Спутниковые, кабельные, радиорелейные линии связи взаимно дополняют друг друга, обеспечивая передачу больших объёмов информации любого назначения. Кабельные линии связи, обладающие высокой защищённостью каналов связи от атмосферных влияний и различных помех, эксплуатационной надёжностью и долговечностью, являются основой сети связи страны; по кабельным сетям передаётся 75 % всей информации.

Развитие техники современных кабелей дальней связи проходит в направлении расширения диапазона передаваемых частот, и соответственно увеличения каналов связи и максимальной автоматизации кабельных магистралей.

1. Описание проектируемого участка линии связи

Физико-географические данные и административно-хозяйственная структура проектируемого железнодорожного участка линии связи

Проектируемая кабальная линия связи Петропавловск - Петухово находится на территории Курганской и Северо-Казахстанской областях и относится к Южно-Уральской железной дороге.

На рисунке 1 представлена карта проектируемого участка Петропавловск - Петухово:

Рисунок - 1 Карта проектируемого участка Петропавловск - Петухово

Физико-географические данные и природа проектируемого участка:

Проектируемый участок расположен на Юго-западе, Западно-сибирской равнины, в бассейне среднего течения Тобола. Поверхность почти плоская, слегка приподнятая на Запад и Юго-запад, с многочисленными западинами, пологими гривами (высота до 10 -- 20 м). межгривными понижениями и широкими долинами рек. Климат резко континентальный, особенно на Юго-востоке. Зима продолжительная, холодная. Средняя температура января -- 18°С. Лето тёплое, периодически повторяются засухи, средняя температура июля 19°С. Переходные сезоны короткие, весна с сильными ветрами. Сумма температур за период с температурами выше 10°С (продолжительность его 130 сут) равна 2000--2100°С. Осадков около 400 мм в год (уменьшаются с Северо-запада на Юго-восток и сильно колеблются по годам). Снеговой покров в среднем достигает 40 см. Преобладают почвы чернозёмные, выщелоченные (свыше 45% площади), около 20--22% занимают солонцы (главным образом на водоразделах), 12% -- осолоделые почвы и солоди.

Для растительного покрова характерно чередование берёзовых рощ («колков») и перелесков с травяной растительностью открытых участков. Лесистость составляет 18%, повышаясь на Север до 30--40% и снижаясь на Юг до 5--8%. Запасы древесины 106 млн. м3, из них почти половина -- древесина хвойных деревьев, сосредоточенная в приречных сосновых борах. Болотная растительность развита преимущественно на С. по междуречьям, где находятся и основные ресурсы торфа (общие запасы воздушно-сухого торфа 41 млн. т).

2. Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей по четверкам

Связь на железнодорожном транспорте построена по принципу четырехуровневой структуры управления технологическим процессом работы железных дорог всей сети. Первым, верхним уровнем управления является Министерство путей сообщения, вторым - Управление дороги, третьим - Отделение дороги и четвертым - станция. В соответствии с такой структурой железные дороги оснащены магистральной, дорожной, отделенческой и станционной связью.

Магистральными называют каналы связи между Министерством путей сообщения и управлениями дорог, а также между разными дорогами. К дорожным каналам относят каналы связи внутри одной дороги. Магистральную и дорожную связь организуют по двухкабельной и однокабельной системам. В двухкабельных системах используют однополосную аппаратуру уплотнения - каналы прямого и обратного направлений имеют одинаковый линейный спектр частот. Для обеспечения защищенности от переходных токов прокладывают два однотипных симметричных кабеля; передача прямого направления ведется в одном кабеле, обратного - в другом. Отделенческая связь предназначена для оперативной работы дороги и обеспечивает постоянную телефонную связь со всеми раздельными пунктами и жилыми зданиями линейных работников.

Виды связей на проектируемом участке:

Магистральная, дорожная, диспетчерская поездная (ПДС), энергодиспетчерская (ЭДС), постанционная (ПС), канал «Экспресс», вагонная диспетчерская (ВГС), межстанционная (МЖС), перегонная (ПГС), поездная радиосвязь (ПРС), линейно-путевая (ЛПС), связь электромехаников (СТМ), телеуправление тяговыми подстанциями (ТУ), телесигнализация тяговых подстанций (ТС), диспетчерского контроля (СЦБ-ДК), связь дежурного по переезду (Пр-зд), пять двухпроводных цепей СЦБ. Магистральная связь по заданию содержит 1000 каналов, дорожная - 400; перегонная и поездная радиосвязь имеют по две пары жил в кабеле; СЦБ - 5 пар проводов; остальным видам связей требуется по одной кабельной паре.

Поездная диспетчерская связь (ПДС) - служит для переговоров поездного диспетчера со всеми раздельными пунктами, входящими в обслуживаемый участок.

Энергодиспетчерская связь (ЭДС) - обеспечивает оперативное руководство подачей электроэнергии в контактную сеть.

Вагонно-распорядительная связь (ВГС) - служит для служебных переговоров работников отделения дороги со станциями по вопросам состояния вагонного парка.

Служебная связь электромехаников (СЭМ) - оперативное руководство линейными работниками (электромонтеров) в дистанции сигнализации и связи.

Постанционная связь (ПС) - служит для переговоров работников раздельных пунктов между собой.

Линейно-путевая связь (ЛПС) - осуществляет оперативное руководство линейными работниками на дистанции пути и переговоров линейных работников между собой.

Межстанционная связь (МЖС) - обеспечивает переговоры дежурных смежных раздельных пунктов по вопросам движения поездов.

Перегонная связь (ПГС) - предназначена для переговоров линейных работников, находящихся на перегоне, с дежурным по станции, с энерго- и поездным диспетчером, а также с дистанцией сигнализации.

Канал «Экспресс» - обеспечивает сведениями билетные кассы о наличии мест в поездах дальнего следования.

2.1 Характеристика цифровой аппаратуры уплотнения импульсно-кодовой модуляции (ИКМ)

Магистральную и дорожную связи уплотняем аппаратурой ИКМ-120. Аппаратура ИКМ - цифровая система передачи, предназначенная для передачи информации на местных и внутризоновых сетях по симметричным высокочастотным кабелям. Аппаратура ИКМ-480 обеспечивает организацию связи при скорости передачи 8440 Кбит/с. Максимальная дальность связи 600 км, номинальная длина регенерационного участка 3 - 4 км. Аппаратура ИКМ может работать по двух- и трех кабельной системе. В нашем случае подходит трех кабельная система, так как она полностью обеспечивает все необходимые каналы, а также имеет хорошую устойчивость и маловосприимчива к переходным затуханиям между цепями.

Для уплотнения 1000 каналов магистральной связи возьмём девять комплектов уплотняющей аппаратуры ИКМ-120 и для 400 каналов дорожной связи возьмем четыре комплекта уплотняющей аппаратуры ИКМ-120.

Связи ПДС, ЭДС, ПС, ВГС, «Экспресс», СТМ, ЛПС уплотняются аппаратурой К-60П, имеющей скорость передачи 2,05 Мбит/с.

Таблица 2.1 - Распределение цепей по четверкам магистральных и дорожных кабелей

Номера четверок и сигнальных пар	Тип четверок	Цепи связи и СЦБ
		Кабель 1	Кабель 2
		1 пара	2 пара	1 пара	2 пара
1	ВЧ	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.
2	ВЧ	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.
3	ВЧ	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.
4	ВЧ	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 магистр.
5	ВЧ	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 дорж.	ИКМ-120 магистр.	ИКМ-120 дорж.
6	ВЧ	ИКМ-120 дорж.	ИКМ-120 дорж.	ИКМ-120 дорж.	ИКМ-120 дорж.
7	ВЧ	ИКМ-120 дорж.	резерв	ИКМ-120 дорж.	Резерв

Таблица 2.2 - Распределение цепей по четверкам магистральных кабелей

Номера четверок и сигнальных пар	Тип четверок	Цепи связи и СЦБ
		Кабель 3
		1 пара	2 пара
1	ВЧ	ПГС	ПГС
2	ВЧ	ПРС	ПРС
3	НЧ	ПДС	ЭДС
4	ВЧ	ПС	Экспресс
5	НЧ	ВГС	МЖС
6	ВЧ	ЛПС	СТМ
7	НЧ	ТУ	ТС
8	ВЧ	ДК	резерв
9	НЧ	СЦБ - ДК	резерв
Сигнальная пара	СЦБ
Сигнальная пара	СЦБ
Сигнальная пара	СЦБ
Сигнальная пара	СЦБ
Сигнальная пара	СЦБ
Контрольная жила	-	-

2.2 Выбор типов кабеля, систем передачи

Кабельная магистраль может быть организована по одно-, двух-, или трёхкабельной системе. При однокабельной системе все виды связи и цепи СЦБ организуются по одному кабелю. Однокабельная система наиболее дешёвая, однако, обладает ограниченной дальностью передачи (до 1500 км) и допускает относительно небольшое развитие числа телефонных каналов. Поэтому эта система рекомендуется для организации дорожной и отделенческой связи лишь на второстепенных участках железных дорог, не имеющих перспектив развития.

При двухкабельной системе для организации всех видов связи и СЦБ прокладывается два кабеля, при этом для цепей дальней связи (магистральной и дорожной) используются либо аппаратура К-60, либо цифровая система передачи, например ИКМ-120, со скоростью передачи информации 8448 Кбит/с.

Двухкабельная система по требуемому количеству каналов и двухпроводных цепей в большинстве случаев удовлетворяет требованиям, предъявляемым к магистральным линиям связи, и является в настоящее время основной системой кабельной магистрали. Однако объединение в одних кабелях всех видов связи, а также цепей СЦБ, требующих частых отпаев от магистрального кабеля к перегонным и станционным объектам, вызывает определённые трудности при монтаже и эксплуатации кабельной магистрали, снижает устойчивость и качество дальней связи, что является недостатком двухкабельной магистрали. В ответственных случаях применяют трёхкабельную систему. В этом случае прокладывается три кабеля, из которых первый используется для отделенческих связей и цепей СЦБ, а второй и третий для цепей дальней связи. Такая система соответствует требованиям для всех участков железных дорог, включая скоростные, однако, требует больших капитальных вложений и эксплуатационных расходов.

Виды отделенческой телефонной и поездной радиосвязи, которыми оснащаются железнодорожные линии, зависят от конкретных особенностей участка и определяются требованиями ПТЭ. Каждый из этих видов связи организуется или по отдельной двух- или четырёхпроводной цепи и осуществляется в спектре тональных частот, или с использованием системы передачи К-60Т, работающей в спектре частот 12-120 кГц. Эта система позволяет организовать до 60 каналов тональной частоты.

2.2.1 Выбор первого и второго кабеля

Исходя из количества занятых четверок и частотных требований, выбираем семи четверочный кабель типа МКПАКП 741,05+520,7+10,7. Предназначен для прокладки в земле, в грунтах, не отличающихся химической агрессивностью.

Сечение кабеля и разделка на конус отображены в альбоме, на листе 6. Спецификация кабеля МКПАКП 741,05+520,7+10, представлена в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Спецификация кабеля МКПАКП 741,05+520,7+10,7

№	Обозначение	Кол-во	Материал
1	Полиэтиленовый кордель четверки	7	полиэтилен
2	токопроводящая жила	28	медь
3	оболочка четверки	7	-
4	сигнальная пара	5	медь
5	контрольная жила	1	сталь
6	поясная изоляция	1	бумага (0,1мм)
7	алюминиевая оболочка	1	алюминий (1,8 мм)
8	битумное покрытие	1	битум (0,4 мм)
9	битуминизированная бумага	1	бумага + битум (0,4 мм)
10	бумажное покрытие	1	бумага (0,4 мм)
11	кабельная пряжа	1	кабельная пряжа (0,4 мм)
12	битумное покрытие	1	битум (0,4 мм)
13	стальная листовая броня	2	сталь (0,5мм - каждая)
Продолжение таблицы 2.3
14	битумный подклеивающий состав	1	битум
15	поливинилхлоридное покрытие	1	поливинил
16	сердечник кабеля	1	-

2.2.2 Выбор третьего кабеля

Кабель МКПАБ 14 x 4 x 1.05 +5 x 2 x 0.7+1 x 0.7 имеет четыре ВЧ четверки, три НЧ четверки, пять сигнальных пар и одну контрольную жилу. Предназначен для прокладки в земле, в грунтах, не отличающихся химической агрессивностью.

Сечение кабеля отображены в альбоме, на листе 6.

2.2.3 Выбор кабеля для организации ответвлений

Для организации ответвлений от основной кабельной магистрали выбираем телефонный зоновый кабель марки ТЗПАБ 7x4x1.2+5x2x0.7+1x0.7. Чертеж сечения данного кабеля отражен в альбоме чертежей на листе 6.

Таблица 2.4 - Спецификация к чертежу кабеля ТЗПАБ 741,2+520.7+10.7

№	Обозначение	Кол-во	Материал
1	полиэтиленовый кордель четверки	7	полиэтилен
2	токопроводящая жила	28	медь
3	изоляция жилы кабеля	28	полиэтилен
4	оболочка четверки	7	-
5	поясная изоляция	1	бумага (0,1мм)
6	алюминиевая оболочка	1	алюминий (1,8 мм)
7	битумное покрытие	1	битум (0,4 мм)
8	битуминизированная бумага	1	бумага + битум (0,4 мм)
9	бумажное покрытие	1	бумага (0,4 мм)
10	кабельная пряжа	1	кабельная пряжа (0,4 мм)
11	битумное покрытие	1	битум (0,4 мм)
12	стальная листовая броня	2	сталь (0,5мм - каждая)
13	битумный подклеивающий состав	1	битум
14	покрытие кабеля	1	кабельная пряжа (2,5 мм)

3. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи

Размещение усилительных и регенерационных пунктов на проектируемой кабельной магистрали производиться в соответствии с номинальными длинами для соответствующего типа применяемой аппаратуры, а также с учетом поправки на местности, т.е. от условий прохождения трассы на местности и размещения тех или иных железнодорожных объектов, которые могут оказывать влияние. Размещение регенерационных и усилительных пунктов представлено на плане трассы, в альбоме лист 2.

3.1 Размещение усилительных пунктов

По методу использования аппаратура ВЧ телефонирования подразделяется на промежуточную и оконечную. Оконечная аппаратура содержит приборы и устройства, необходимые для передачи в линию модулированных сигналов высокой частоты и для выделения исходных сигналов тональной частоты из приходящих с линии модулированных сигналов высокой частоты.

Пункты, в которых устанавливается промежуточная аппаратура, называются усилительными (УП).

Дистанционное питание УП осуществляется из опорных или питающих УП (ОУП), имеющих электроустановку и обслуживающий персонал.

Питаемые дистанционно УП, не имеющие установок и постоянно находящегося в них персонала, носят название необслуживаемых (НУП).

Оконечные УП размещаются на станциях, где расположены отделения или управления дорог. НУПы располагаются по трассе в зависимости от систем уплотнения.

Для системы уплотнения К-60 НУП ставятся через 25-30 км. Если расстояние меньше 25 км., то ставится специальное устройство - “искусственная линия”, которая удлиняет линию связи (ИЛ-3, ИЛ-6; цифра обозначает количество километров, на которое увеличивается линия).

3.2 Размещение регенерационных пунктов

Для восстановления формы, амплитуды и временных положений импульсов линейного сигнала используется регенератор. Регенераторы устанавливаются через определенные расстояния и в зависимости от пункта расположения подразделяются на необслуживаемые регенерационные пункты (НРП) и обслуживаемые регенерационные пункты (ОРП).

Расстояние между НРП зависит от типа и конструкции кабеля, а также от типа передающей системы. Так как не предполагается использование оптических кабелей, то расстояние между НРП составляет 3-5 км.

Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи приведено в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Размещение усилительных и регенерационных пунктов на участке Петропавловск - Петухово

Название станции	Расстояние от Петропавловска, км	Наличие усилительных пунктов и тяговых подстанций
Петропавловск	0	ОУП, ОРП, ТП
перегон	4	НРП
О.п. 131 км	8	НРП
Затон	13	НРП
перегон	17	НРП
перегон	21	НРП
О.п. 2603	24	НРП
Кондратовка-Сибирская	26	НУП+ИЛ-3, НРП, ТП
перегон	30	НРП
перегон	33	НРП
перегон	36	НРП
О.п. 2586 км	39	НРП
перегон	41	НРП
Мамлюдка	44	НУП, НРП, ТП
перегон	48	НРП
перегон	52	НРП
О.п. Орленок	56	НРП
перегон	59	НРП
О.п. 2564 км	62	НРП
перегон	65	НРП
Продолжение таблицы 3.1
Горбуново	68	НУП, НРП, ТП
перегон	72	НРП
перегон	75	НРП
О.п. Сочино	78	НРП
перегон	82	НРП
перегон	86	НРП
Петухово	89	ОУП, НРП, ТП

4. Расчет влияний тяговой сети постоянного тока на кабельную линию связи

Контактные сети электрических железных дорог оказывают мешающие влияния на цепи связи вследствие искажения рабочего тока и напряжения в них дополнительных гармоник, которые появляются в процессе работы выпрямителей тяговых подстанций.

Результирующее псофометрическое напряжение на ближайшем конце усилительного участка двухпроводной телефонной цепи рассчитывается по следующей формуле (4.1):

(4.1)

где - значение мешающего напряжения, индуктированного в цепи связи в пределах i-ого участка тяговой сети.

Псофометрическое напряжение - это характеристика помехи в линии связи, а мешающее напряжение - во влияющей линии.

(4.2)

(4.3)

(4.4)

(4.5)

k - количество гармоник. Рассчитаем для 24 гармоник.

 (4.6)

S - коэффициент экранирующего действия.

- коэффициент чувствительности телефонной цепи к помехам, определяется по таблице 6 в методичке, которая указана в списке дополнительной литературе под номером 9.

Рассчитаем влияние на расстоянии от линии а=10 м.

Подставив значения в формулу (4.2), вычислим мешающее напряжение между двумя тяговыми подстанциями при частоте 50Гц.

Расчет на остальных частотах проводится аналогичным образом; результаты расчета занесены в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Результаты расчета наведенных опасных мешающих напряжений

f, Гц	М, мкГн/км	Uш, мВ
50	916,962	14,237
100	847,658	13,819
150	807,122	14,806
200	778,364	14,502
250	756,06	15,26
300	737,838	15,465
350	722,434	15,703
400	709,091	15,964
450	697,323	16,24
500	686,797	17,061
550	677,277	17,876
600	668,586	18,166
650	660,592	18,461
700	653,192	19,269
750	646,303	19,567
800	639,859	19,869
850	633,807	19,485
900	628,102	19,199
950	622,706	20,206
1000	617,587	20,745
1050	612,718	20,513
1100	608,076	20,77
1150	603,642	20,312
1200	599,396	19,942

Подставим получившиеся значения U_ш в формулу 4.1 получим:

Примем ширину сближения a = 10 м, так как при такой ширине сближения результирующее псофометрическое напряжение не превышает 200 мВ.

5. Влияние ЛЭП с заземленной нейтралью

5.1 Опасные влияния

ЛЭП с заземленной нейтралью оказывает опасные и мешающие влияния на линию связи. Разделяют 2 режима работы ЛЭП:

1) Нормальный режим (под влиянием ЛЭП в кабеле связи индуктируются мешающие ЭДС)

2) Режим короткого замыкания (ЛЭП оказывает опасные влияния).

По заданию ЛЭП находится в режиме К. З., следовательно, необходимо рассчитать опасные напряжения и сравнить их с нормами, линия связи на этом участке подвержена влиянию линии электропередачи (ЛЭП) с заземленной нейтралью, I_o.экв =7 А, I_кзн=1500 А, I_кзк=1000 А.

ЛЭП с заземленной нейтралью оказывает опасные и мешающие влияния на линию связи. Под влиянием ЛЭП в жилах кабеля наводится продольная ЭДС. ЛЭП переменного тока влияют в основном на частоте 50 Гц и высших гармониках, главным образом в тональном диапазоне частот.

Продольная ЭДС в проводе (жиле) связи зависит от длины влияющего участка ЛЭП, которая равна расстоянию от начала сближения ЛЭП и линии связи до места короткого замыкания фазового провода ЛЭП на землю (в пределах рассчитываемого усилительного участка). При расчете используется метод проб, то есть последовательно определяются ЭДС при коротком замыкании фазового провода в разных местах трассы ЛЭП. Для расчета используем следующую формулу:

(5.1)

где - количество участков косого или параллельного сближения до предполагаемого места короткого замыкания;

- угловая частота, рад/с,;

- ток короткого замыкания, определяемый по диаграмме (рисунок 5.1) в зависимости от места аварии, А;

-коэффициент взаимной индукции -го участка сближения,мкГн/м

- коэффициент экранирующего действия, возьмем из предыдущего пункта:

- длина -го участка сближения линии связи с влияющей линией в пределах расчетного усилительного участка, км.

Для косых участков эквивалентную ширину сближения вычисляем по формуле:

(5.2)

Расчет коэффициентов взаимной индукции производится по формуле 4.3.



Рисунок 5.1 - Взаимное расположение усилительного участка и ЛЭП и диаграмма распределения токов короткого замыкания на усилительном участке

По графику определяем токи короткого замыкания, эквивалентную ширину сближения и - длина -го участка сближения линии связи с влияющей линией при питании с одного конца. Затем производим расчет продольной ЭДС, индуктируемой в жиле по формуле (5.1):

Таблица 5.1 - Расстояние от ЛЭП до линии связи

а1, м	а2, м	а3, м	а4, м	а5, м	а6, м	а7, м	а8, м	а9, м	а10, м	а11, м	а12, м	а13, м	а14, м
25	30	28	26	25	30	35	33	31	31	31	31	25	20

Рассчитаем эквивалентную ширину сближения (формула 5.2), коэффициент взаимной индукции (формула 4.3) и ЭДС (формула 5.1) результат занесем в таблицу 5.2

Приведем пример расчета ЭДС на первом участке:

.

Остальные значения напряжений рассчитываем аналогично, результаты заносим в таблицу 5.2

Таблица 5.2 - расчета влияния ЛЭП с заземленной нейтралью

№	аэ, м	М,	Е, В
1	27,386	715,541	326,485
2	28,983	704,214	318,214
3	26,981	718,518	309,834
4	25,495	729,84	301,454
5	27,386	715,541	293,075
6	32,404	681,922	284,695
7	33,985	672,405	276,315
8	31,984	684,528	267,935
9	31	690,771	259,555
10	31	690,771	251,176
11	31	690,771	242,796
12	27,839	712,262	234,416
13	22,361	756,057	226,036

5.2 Расчет мешающих влияний

Напряжение шума в приемнике двухпроводной телефонной цепи от влияния ЛЭП с заземленной нейтралью, мВ

(5.3)

где -поправочный коэффициент, принимаемый в расчетах равным 0,6 для ЛЭП, питающих смешанную нагрузку.

- коэффициент экранирующего действия рельсов возьмем S=0,0054

- эквивалентное значение тока, А (по заданию), =7 А;

- модуль взаимного сопротивления между однопроводными ЛЭП и ЛС для частоты f=800 Гц (усредненное значение);

- коэффициент взаимной индукции, мкГн/км, значение взято из таблицы 5.2, -длина i участка сближения, м;

- длина сближения линии связи с влияющей линией в пределах расчетного усилительного участка;

- расстояние от середины влияющего участка линии до конца расчетного усилительного участка линии связи, км, ;

-коэффициент чувствительности телефонной линии к помехам:

Найдем напряжение шума используя формулу (6.3.1):

Данное значение напряжение шума от влияния ЛЭП с заземленной нейтралью не превышает допустимой нормы 1,5 мВ.

6. Защита кабеля и аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний

кабельная линия связь железнодорожный

Для полной уверенности в том, что проектируемая линия связи хорошо защищена от воздействий электромагнитного поля, будем использовать ряд мероприятий. В настоящее время с целью снижения в устройствах проводной связи опасных и мешающих влияний высоковольтных линий и электрифицированных ж.д. на стороне последних применяют:

- Частичное заземление нейтралей и включение токоограничивающих устройств.

- Включение на подстанциях быстродействующих автоматических выключателей при токах короткого замыкания.

- Осуществление транспозиции проводов на трёхфазных линиях.

- Подвеска на трёхфазных линиях заземлённых тросов.

- Включение в трёхфазные линии сглаживающих устройств.

- Включение отсасывающих трансформаторов в контактные сети электрифицированных ж.д. переменного тока.

- Применение трехпроводной системы электрифицированных ж.д. 2 х 25 кВ с линейными автотрансформаторами.

В аппаратуре усилительных пунктов признано целесообразным предусматривать в каждой цепи кабеля определённый минимум защитных средств от опасных и мешающих напряжений и токов независимо от того, в каком районе будет прокладываться данная магистраль, имеются ли поблизости источники электромагнитных влияний или нет. Опыт показывает, что до 25% всей длины кабельных магистральных линий проложено вдоль высоковольтных линий и электрических ж.д. переменного тока и, следовательно, подвержено опасному и мешающему влиянию внешних электромагнитных полей от этих источников. Кроме того, почти на всей территории СНГ наблюдаются грозовые разряды, создающие опасность возникновения повреждений в линиях и аппаратуре НУП.

При конструировании НУП экономически оправдывается предусматривать включение в каждом НУП на входе и выходе усилителей и в схемах самих усилителей на переходах транзисторов тех или иных элементов защитного устройства в зависимости от системы уплотнения цепей.

Оборудование НУП различных систем передачи имеют отдельные узлы, испытательное напряжение которых колеблется от очень низких напряжений до нескольких тысяч вольт. Аппаратура не является равнопрочной в отношении крепости изоляции и поэтому может в той или иной части выходить из строя от возникающих на линии и проникающих в аппаратуру высоких напряжений как со стороны входа и выхода усилителя, так и со стороны блока дистанционного питания. Пока не существует таких защитных элементов, которые могли бы с одной стороны. Понизить напряжение до очень малых величин и, с другой, быть достаточно мощными, чтобы пропускать возникающий большой ток. Обычно защита всего оборудования от высоких напряжений импульсного и периодического переменного тока (50 Гц) организуется по каскадному принципу. Иными словами, применяется ступенчатый способ защиты, обычно с тремя ступенями.

Первая ступень или каскад обеспечивает грубую защиту, снижающую перенапряжения от нескольких киловольт до нескольких сотен или десятков вольт. Этот каскад осуществляется в большинстве случаев с помощью мощных газонаполненных или искровых разрядников с пробивным напряжением 300-3000В.

Второй каскад защитных устройств обеспечивает дальнейшее снижение напряжения от сотен вольт до нескольких вольт. Этот каскад осуществляется с помощью разрядников с пробивным напряжением 70 - 100 В, а также с помощью фильтров, дросселей, корректирующих контуров, которые выполняют и другие функции, кроме защитных.

Третий каскад обеспечивает защиту в основном усилителей, построенных на полупроводниковых приборах. Эта защита осуществляется с помощью стабилитронов, в.ч. - диодов, соединенных по различным схемам. Они имеют напряжение срабатывания в пределах нескольких вольт и являются практически безынерционными.

Таким образом, назначение всех ступеней защиты - снизить амплитуды возникающих перенапряжений до значений, при которых обеспечивается нормальная работа пассивных и усилительных элементов оборудования НУП.

6.1 Защита с помощью дренажных катушек

Дренажные катушки (ДК) предназначены для обеспечения одновременного срабатывания разрядников, включенных в провода телефонной цепи, снижения и уравнивания потенциалов проводов этой цепи и для создания при срабатывании разрядников большого сопротивления между проводами телефонной цепи рабочим токам передачи. В результате такого действия дренажные катушки снижают помехи во всех каналах системы передачи и в особенности в каналах тонального телеграфирования.

Рассмотрим защитное действие дренажных катушек с заземлённой средней точкой от опасных напряжений и помех, возникающих в двухпроводных цепях связи при магнитном и электрическом влияниях на них линий высокого напряжения.

Пусть имеем параллельное сближение высоковольтной линии с линией связи на длине l км. При коротком замыкании одного из фазных проводов линии на землю в проводах каждой телефонной цепи могут возникнуть продольные ЭДС опасных величин. При этом напряжения на концах сближения на каждом проводе телефонной цепи по отношению к земле приблизительно будут равны половине этой ЭДС. Включив между проводами двухпроводной цепи по концам сближения две дренажные катушки и заземлив их средние точки, можно снизить напряжения проводов цепи по отношению к земле, т.е. получить величину, не опасную ни для аппаратуры связи, ни для обслуживающего персонала.

6.2 Защита с помощью медных тросов

Защиту кабелей от ударов молнии осуществляют с помощью медных, биметаллических или стальных тросов. Тросы прокладывают выше кабеля на глубине, равной половине глубины его залегания, но не менее 0,4 м. Расстояние между тросами 0,4…1,2 м. Тросы по всей длине через определенные интервалы должны иметь заземления. Защитное действие проложенных проводов или тросов характеризуется коэффициентом тока, показывающим отношение тока молнии в оболочке кабеля при наличии троса к току при отсутствии троса. Число защитных проводов или тросов определяют расчетным путем.

6.3 Редукционные трансформаторы

Редукционные трансформаторы (РТ) являются эффективным средством защиты от влияний высоковольтных линий (ЛЭП и эл.ж.д.). Первичная 1 и вторичная 11 обмотки РТ имеют одинаковое число витков и намотаны на замкнутый железный сердечник. Первичная обмотка включается в разрез металлического покрова (оболочку, броню, экран) защищаемого кабеля 1-1, а вторичная- в разрез жил кабеля 2-2. Первичная обмотка РТ обычно выполняется из медного изолированного проводника, поперечное сечение которого не меньше общего эквивалентного поперечного сечения металлического покрова кабеля. Вторичная обмотка представляет собой пучок изолированных друг от друга жил, по конструкции одинаковых с жилами защищаемого кабеля.

7. Расчет взаимного влияния

7.1 Определение собственных параметров кабеля

Кабельную линию связи можно представить в виде четырёхполюсника, обладающего рядом параметров. Составляется расчётная схема замещения линии связи, на которой распределённые параметры заменены эквивалентными сосредоточенными. Номиналы расчётной схемы замещения получили название первичных параметров. К ним относят:

R -удельное сопротивление на единицу длинны [ Ом/км ];

L -удельная индуктивность [ Гн/км];

G - проводимость изоляции [ См/км];

С - удельная ёмкость [ Ф/км ];

Данные величины являются специфическими свойствами каждого отдельного типа кабеля, используемого для прокладки проектируемой линии связи, и определяются геометрическими размерами отдельных элементов кабеля, их электрическими свойствами, частотой сигнала. При расчёте первичных параметров необходимо учитывать влияние поверхностного эффекта и эффекта близости близко расположенных цепей.

Определим значения первичных параметров для кабеля МКПАКП. Существует множество методов проведения подобных расчётов. Большинство из них основано на использовании специальных вспомогательных функций, значения которых протабулированы с точностью, достаточной для инженерных расчётов. Воспользуемся данным способом расчёта. Зависимость функций от частоты приведена в таблице 7.1.

Таблица 7.1 - Специальные вспомогательные функции

f, кГц	F(f)	G(f)	H(f)	Q(f)
50	0,934	0,707	0,5138	0,706
100	1,63	0,8466	0,584	0,423
150	2,169	1,3237	0,6113	0,3523
200	2,9977	1,5489	0,6343	0,3024
250	3,1	1,7488	0,75	0,2668
300	3,3554	1,9277	0,75	0,2436
350	3,6843	1,0922	0,76	0,2255
400	3,9905	2,2752	0,76	0,2109
450	4,278	2,389	0,77	0,1988
500	4,55	2,549	0,77	0,1886

Для расчёта первичных параметров можно воспользоваться следующими зависимостями:

, Ом/км (7.1)

где R₀ - удельное сопротивление постоянному току [Ом/км], определяется площадью поперечного сечения жилы кабеля и материалом, из которого она была изготовлена. Для кабеля МКПАКП данная величина составляет 31,7 Ом/км;

Р -коэффициент, характеризующий близость с соседними жилами, в данном случае Р =5 («звёздная» скрутка жил);

d - диаметр жилы (1,05 мм);

а - расстояние между осями проводников (1,85 мм):

R - дополнительное сопротивление за счёт потерь энергии на вихревые токи. Данная величина является функцией частоты и зависит от материала оболочки кабеля [5].

Удельная индуктивность определяется по следующей зависимости:

, Гн/км (7.3)

где _r - коэффициент магнитной проницаемости. Для меди: _r=1;

- коэффициент укрутки. Для кабеля МКПАКП = 1,016.

Ёмкость кабельной линии определяется по следующеё зависимости:

, Ф/км (7.4)

где - коэффициент увеличения ёмкости за счёт эффекта близости. Для используемого кабеля = 0,644;

_р - диэлектрическая проницаемость изоляции. В данном случае _р= 1,4;

Проводимость изоляции, как правило, не велика. При её определении можно использовать следующее выражение:

, Гн/км (7.5)

где tgp - результирующий тангенс угла потерь изоляции. Данная величина является функцией частоты.

Произведём расчёт первичных параметров для кабеля МКПАКП в спектре частот, используемом аппаратурой связи применённой в данном проекте. Полученные данные занесём в таблицу 7.2

Таблица 7.2 - Частотная зависимость первичных параметров кабельной линии

f, кГц	R, Ом/км	L, мкГн/км	С, нФ/км	G, мкСм/км
50	105,946	448	81,347	30,65
100	138,565	419	81,347	61,30
150	187,005	412	81,347	91,95
200	228,88	407	81,347	122,61
250	250,791	403	81,347	153,26
300	271,226	401	81,347	183,91
350	293,598	399	81,347	214,56
400	315,93	398	81,347	245,21
450	333,666	396	81,347	275,86
500	353,377	395	81,347	306,51

Приведём пример расчёта на частоте f = 250 кГц. Используя формулы (7.1) - (7.5) произведем расчет первичных параметров:

Ом/км

мкГн/км

нФ/км

мкСм/км

Построим по полученным данным графики частотных зависимостей первичных параметров (рисунок 7.1).

Рисунок 7.1 - Функции частотных зависимостей первичных параметров

а) - сопротивления; б) индуктивности; в) емкости; г) проводимости

7.2 Волновые параметры кабеля

Основной характеристикой любого кабеля являются его волновое сопротивление Z_В и коэффициент распространения . Данные параметры значительно более удобны для практических расчётов, чем первичные. Волновое сопротивление определяет собой отношение напряжения к току бегущей по цепи волны в любой точке кабеля. Коэффициент распространения - комплексная величина. Действительная составляющая - километрический коэффициент затухания () - показывает степень убывания амплитуды напряжения или тока бегущей волны на расстоянии 1 км. можно определить как:

(7.6)

Где l - длина линии;

U_H и U_K - напряжения в начале и конце лини.

Мнимая составляющая - километрический коэффициент фазы () - представляет собой разность фаз векторов напряжений или токов в точках цепи, отстоящих одна от другой на расстояние 1 км. Коэффициент затухания определяет максимально возможную дальность передачи сигнала.

Волновые параметры непосредственно связаны с первичными следующими зависимостями:

(7.7)

(7.8)

Определим, используя выше приведённые зависимости волновые параметры кабеля МКПАБ. Полученные данные занесём в таблицу 7.3.

Таблица 7.3 - Волновые параметры кабеля МКПАКП

f, кГц	ZВ, Ом	, дБ/км	, рад/км	-В, град
50	83,022	0,674	2,012	-18,452
100	76,307	0,937	3,786	-13,839
150	74,977	1,283	5,604	-12,823
200	74,032	1,585	7,4	-12,021
250	73,023	1,754	9,165	-10,763
300	72,366	1,909	10,931	-9,836
350	71,928	2,075	12,699	-9,213
400	71,601	2,241	14,467	-8,737
450	71,306	2,374	16,228	-8,254
500	71,086	2,52	17,992	-7,906

Приведём пример расчёта на частоте 50 кГц:

(Ом)

7.3 Расчет переходных затуханий

Переходные затухания определяются в первую очередь параметрами электромагнитных связей. Определим частотную зависимость вектора комплексной электромагнитной связи.

Согласно заданию на курсовое проектирование: k₁₂ = 20 пФ/сд. Величина g₁₂ задана через процентное отношение , то . Активная составляющая магнитной связи задана через соотношение, где .

Комплексные вектора электромагнитных связей можно определить по следующей формулам:

(7.9)

(7.10)

(7.11)

(7.12)

Произведём расчёт векторов комплексной электромагнитной связи на дальнем и ближнем конце. Полученные данные сведём в таблицу 7.4.

Приведем пример расчета на частоте 50 кГц:

(См)

(Гн/сд)

(Ом)

Таблица 7.4 - Вектора электромагнитной связи

f, кГц	N12	F12
	Re	Im	Re	Im
50	0,274	9,815	0,355	0,921
100	0,422	19,209	0,835	1,42
150	0,571	28,602	1,315	1,919
200	0,719	37,996	1,795	2,418
250	0,867	47,389	2,275	2,917
300	1,015	56,783	2,755	3,416
350	1,164	66,176	3,235	3,915
400	1,312	75,57	3,716	4,414
450	1,46	84,963	4,196	4,913
500	1,609	94,357	4,676	5,412

Для определения переходных затуханий воспользуемся в данном курсовом проекте значениями векторов электромагнитных связей, рассчитанных выше. Найдём искомые величины на строительной длине - элементарного участка кабельной линии. Стандартная строительная длинна - 82525м. Примем для расчёта среднее значение 825м [5]. Переходные затухания на одну строительную длину можно определить по следующим зависимостям:

(7.13)

(7.14)

(7.15)

где А₀^СД - переходное затухание в начале строительной длины;

А_L^СД - переходное затухание в конце строительной длины;

А_З^СД - защищённость;

- километрический коэффициент затухания, ДБ;

S - строительная длина.

На основе полученных значений затуханий на одну строительную длину можно определить суммарное затухание на длине усилительного участка.

 (7.16)

(7.17)

(7.18)

где n - количество строительных длин на усилительном участке.

Произведём расчёт переходных затуханий на усилительном участке Петропавловск - Кондратовка - Сибирская, который содержит 32 строительных длин. Для расчета воспользуемся вышеприведёнными зависимостями. Полученные данные занесём в таблицу 7.5. Приведем пример расчета на частоте 50 кГц:

Таблица 7.5 - Величина рассчитанных переходных затуханий

f, кГц	А0сд дБ	АзсддБ	АLсд дБ	А0, дБ	Аз, дБ	АL, дБ
50	65,857	74,745	75,301	83,436	59,559	77,909
100	60,146	67,467	68,24	77,724	52,281	77,791
150	56,723	63,552	64,61	74,302	48,367	83,296
200	54,273	60,861	62,169	71,852	45,676	88,828
250	52,364	58,81	60,257	69,943	43,625	91,377
300	50,8	57,151	58,726	68,378	41,966	93,939
350	49,474	55,759	57,471	67,053	40,574	97,066
400	48,325	54,559	56,408	65,903	39,374	100,385
450	47,31	53,505	55,464	64,888	38,32	102,952
500	46,401	52,566	54,645	63,979	37,38	105,987

Построим графики зависимостей переходных затуханий от частоты (рисунок 7.2, 7.3).

Рисунок 7.2 - Частотная зависимость затуханий на строительной длине кабеля

Рисунок 7.3 - Частотная зависимость затуханий на строительной длине

Сравним полученные результаты с нормами: А₀=60,8 дБ; А_З=73,8 дБ; А_L=73,8+l.

Рассчитанные результаты меньше нормы, а следовательно нужно проводить защитные мероприятия. К таким относят симметрирование кабельных четверок.

7.4 Симметрирование кабелей

Кабельные цепи в строительных длинах одного и того же типа кабеля всегда имеют различные электрические характеристики (в пределах допустимых техническими условиями) и от того, как они будут соединены, зависит защищенность их от взаимных влияний и влияний внешних источников. Поэтому при выполнении монтажных работ с симметричными кабелями проводят симметрированный комплекс мероприятий, направленных на уменьшение влияний. Взаимные влияния возникают в результате наличия между цепями электромагнитных связей. При этом в кабелях низкочастотных (до 4 кГц) преобладают электрические (емкостные) связи, а в кабелях высокочастотных (до 252 кГц) - электромагнитные комплексные связи. Внешние влияния обусловлены связями, вызванными продольной асимметрией цепей, подверженных влиянию. Для снижения взаимных влияний уменьшают связи между цепями скрещиванием жил, включением между жилами цепей конденсаторов и контуров из последовательно соединенных резисторов с активным сопротивлением и конденсаторов. Эти контуры называют контурами противосвязи.

Сущность симметрирования скрещиванием заключается в компенсации электромагнитных связей между цепями на одном участке кабельной линии, связями другого участка, путем соединения жил без скрещивания или со скрещиванием. Компенсация объясняется тем, что при скрещивании связи изменяют свой знак.

При симметрировании конденсаторами последние устанавливают в промежуточной муфте, соединяющей два участка кабельной линии, и включается между жилами цепей.

Симметрирование контурами противосвязи заключается в том, что токи помех, вызываемые электромагнитными связями между цепями, компенсируются токами влияния противоположной фазы, создаваемыми с помощью контуров, включаемых между жилами цепей. Необходимо, чтобы контур противосвязи воспроизводил частотную зависимость естественной электромагнитной связи, которая носит комплексный характер.

На ближний конец токи влияния с различных участков приходят с разными фазами, и компенсировать их токами противосвязи сложно. Поэтому практически симметрирование контурами противосвязи применяют только для уменьшения влияний на дальний конец. Влияние на ближний конец уменьшают скрещиванием.

В низкочастотных кабелях преобладают емкостные связи и можно применять симметрирование скрещиванием, конденсаторами и контурами противосвязи; при симметрировании высокочастотных кабелей - скрещиванием и контурами противосвязи.

Применение одних конденсаторов нецелесообразно, поскольку при высоких частотах действуют электрические и магнитные связи, соизмеримые между собой.

Внешние влияния уменьшают снижением продольной асимметрии путем включения конденсаторов между жилами и оболочкой (землей) и резисторов активного сопротивления в жилы кабелей.

Методика симметрирования высокочастотных и низкочастотных цепей различна. Объясняется это следующим. Высокочастотные цепи имеют большое затухание на высоких частотах и токи влияния на ближний конец с участков, расположенных на расстоянии, соответствующем затуханию 10-11 дБ (на верхних частотах передаваемого спектра), незначительны. Это позволяет производить симметрирование на всем усилительном участке. Низкочастотные цепи имеют значительно меньшее затухание и, снижая влияние на дальний конец, можно увеличить влияние на ближний конец и наоборот. Поэтому симметрирование низкочастотных кабелей производят небольшими участками, называемыми шагами симметрирования.

Обычно длину шага симметрирования непупинизированных кабелей принимают равной 2 км, а пупинизированных 1.7 км.

В железнодорожных кабелях дальней связи имеются как высокочастотные, так и низкочастотные четверки и приходится при симметрировании таких кабелей применять оба метода.

1) Симметрирование низкочастотных цепей. В кабелях со звездной скруткой жил, наибольшие влияния имеют место между цепями внутри четверок. Влияние между цепями смежных четверок меньше вследствие различных шагов их скрутки. Однако при большой длине кабеля это влияние может превысить допустимое. Уменьшают его смешиванием четверок, которое заключается в том, что на протяжении кабельной линии четверки меняются местами, то удаляясь друг от друга, то сближаясь. Перед началом симметрирования все ответвления и вводы должны быть замонтированы. Для симметрирования четверок сначала измеряют емкостные связи в соединяемых строительных длинах кабеля. Затем производят симметрирование, которое осуществляют в три этапа: внутри шагов симметрирования, при соединении шагов и на смонтированном усилительном участке.

Симметрирование внутри шагов симметрирования (первый этап) может выполняться в одной, трех и семи точках, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и от концов шага симметрирования.

Муфты, в которых производится симметрирование скрещиванием, называют симметрирующими; муфты, в которых производится симметрирование скрещиванием и конденсаторами, называют конденсаторными; муфты, в которых симметрирование не производится и жилы соединяются напрямую, называют прямыми муфтами.

Для удобства процедуры скрещивания (х) и прямого соединения (*) называют операторами.

При одноточечной схеме сначала монтируют прямые муфты, а затем конденсаторную. В случае трехточечной и семиточечной схемы вначале осуществляют монтаж прямых муфт, затем симметрирующих и только потом конденсаторных.

Схемы скрещивания жил при соединении четверок в симметрирующих муфтах выбирают по данным измерений емкостных связей и асимметрии. Выбирают ту схему, при которой связь и асимметрия имеют наименьшие значения. Когда нельзя одновременно уменьшить связи и асимметрию, оператор выбирают исходя из задачи уменьшения связей.

Если скрещиванием не удалось снизить связи и асимметрию до допустимых величин, то применяют симметрирование конденсаторами.

При соединении шагов между собой (второй этап) симметрирование выполняется способом скрещивания по результатам измерений переходного затухания между цепями на частоте 800 Гц. Выбирают операторы, которые дают наибольшее переходное затухание. Наращивание шагов производят последовательно, начиная от концов усилительного участка в его середине по измерениям переходного затухания на ближний и дальний концы, добиваясь наибольшего их значения. Одновременно выравнивают рабочие емкости и сопротивления жил основных цепей в шаге симметрирования так, чтобы асимметрия не превышала 0.1 Ом. Если это не удается, то ее уменьшают включением резисторов.

Симметрирование на смонтированном усилительном участке (третий этап) производят в муфте, расположенной в середине участка. В этой муфте определяют наилучший оператор по измерениям переходного затухания на дальнем конце. В четверках, не удовлетворяющих нормам, производят дополнительно симметрирование с помощью конденсаторов.

2) Симметрирование высокочастотных цепей. Симметрирование ВЧ кабелей производится по результатам измерений годографа (частотной зависимости) комплексной электромагнитной связи взаимодействующих цепей. Эта связь может иметь произвольную величину и фазу в пределах от 0 до 360 градусов и вектор связи может находиться в любом из четырех квадрантов. Симметрирование выполняется в два этапа:

На первом этапе при соединении строительных длин кабеля в соединительных муфтах на всем усилительном участке для уменьшения влияния через третьи цепи высокочастотные четверки соединяют по оператору. Одновременно разделывают кабели на боксах и производят монтаж всех муфт, за исключением двух ближайших к усилительным пунктам и трех, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и от усилительных пунктов.

На втором этапе в двух муфтах, ближайших к усилительным пунктам, выбирают наилучший оператор по измерениям переходного затухания на ближнем конце Ао. Затем в оставшихся незамонтированных трех муфтах подбирают наилучшие операторы по результатам измерений защищенности цепей на дальнем конце Аз. Если с помощью скрещивания не удается получить требуемые значения Аз, то производят в тех же муфтах симметрирование контурами.

Измерения Ао, Аз производят на наибольшей передаваемой частоте, контролируя и на более низких частотах. В результате симметрирования Ао и Аз должны удовлетворять нормам.

Кроме приведенного метода симметрирования высокочастотных цепей (кабелей) с помощью контуров противосвязи, по измерениям переходного затухания и защищенности между цепями, существуют и другие. Для кабелей низкого качества применяют метод симметрирования по результатам измерений комплексных связей. Получил распространение метод симметрирования участками большой протяженности (200 км и более) от одного обслуживаемого усилительного пункта до другого без симметрирования по отдельным усилительным участкам.

8. Монтаж кабельной магистрали и порядок счета, применяемый на кабельных магистралях

8.1 Монтаж кабельной магистрали

Основным документом для монтажа магистрального кабеля является скелетная схема кабеля (альбом, лист 2). При определении необходимого количества кабеля учитывают запас в размере 2%: 1.6% на укладку кабеля в траншеях, котлованах и 0.6% на отходы при спаечных работах. При прокладке кабеля в грунт, подверженный смещению или выпучиванию, запас в траншее и котлованах увеличивают до 4%, при прокладке через водоемы принимают запас 14%. В нашем случае грунт однородный, не подверженный смещениям. Для монтажа муфт и раскладки кабеля в котлованах концы строительных длин должны перекрывать друг друга. Кроме того, необходимо учитывать, что на ввод кабеля в ОУП требуется запас 20 м, в НУП - 10 м. В помещении усилительного пункта кабель по скелетной схеме прокладывают от ввода до газонепроницаемой муфты, во всех остальных случаях - до бокса. Строительные длины кабеля соединяют в стыках симметрирующих и разветвительных муфт.

Для надежной защиты цепей от взаимных внутрикабельных влияний, а также от внешних мешающих магнитных влияний его симметрируют. При этом выбирают лучшие операторы скрещивания четверок с подбором и включением при необходимости элементов противосвязи RC в ближайшей от ОУП или НУП муфте СМ-1 или СМ-5, а также в трех равномерно расположенных на участке муфтах СМ-2, СМ-3, СМ-4 с включением элемента RC в муфте СМ-3.

Муфты, в которые включаются элементы RC, называются конденсаторными, остальные - симметрирующими. Таким образом, усилительный участок всегда имеет три конденсаторные муфты. Количество симметрирующих муфт зависит от строительной длины прокладываемых кабелей, от длины усилительного участка. Свинцовую (или из другого материала) муфту помещают в чугунную и заливают массой. Чугунные муфты выбирают в зависимости от типа свинцовой муфты. Для данного случая (МКПАКП 741,05+520,7+10,7) можно использовать прямую свинцовую муфту МСП-7 и чугунную С-50.

Для ответвления от магистрального кабеля применяют разветвительные муфты. Это сросток, в котором четверки и пары одного кабеля распределяются между двумя и более ответвляющимися кабелями разной емкости. Для ответвлений будем использовать кабель звездной скрутки с бумажной изоляцией типа ТЗПАБ 7x4x1.2+5x2x0.7+1x0.7. Разветвительные муфты монтируют на речных переходах при распределении емкости магистрального кабеля между основным и резервным кабелями, на ответвлениях от магистрального кабеля к различным объектам на перегонах (а иногда и на станциях), в усилительных и оконечных пунктах в тех случаях, когда емкость магистрального кабеля превышает емкость оконечного кабельного оборудования. Следует стремиться к тому, чтобы место ответвления совпадало с прямой муфтой. Разветвительные муфты, устанавливаемые не на стыке строительных длин, называются врезными; их монтируют в том случае, когда место ответвления удалено более чем на 100 м от ближайшего стыка строительных длин магистрального кабеля. От механических повреждений прямые и разветвительные муфты защищают чугунными соединительными или тройниковыми муфтами. В нашем случае используем разветвительные муфты МСР 744 совместно с чугунной С-50. Ответвления к линейным объектам, расположенным на расстоянии до 100 м, следует объединять.