Проектирование кабельной линии АТ и С на участке железной дороги Армавир-Шедок

Выбор типа кабеля, связевой аппаратуры, размещение цепей по четверкам. Размещение усилительных и регенерационных пунктов. Расчет влияний контактной сети и ЛЭП на линию связи. Защита аппаратуры от импульсных перенапряжений, волоконно-оптические системы.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 06.02.2013
Размер файла 517,4 K

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.

10

3,5

13,5

57 км 950

РШ-С

МЖС, ПГС, СЦБ

16

ТЗПАБп 124

10

3,5

13,5

59 км 950

РШ - вх

ПГС, СЦБ

ПДС

15

ТЗПАБп 124

15

3,5

18,5

61 км

ШН

ПГС

СЭМ

4

ТЗПАБп 44

100

10

110

61 км 705

ПЗ

ПДС, МЖС, ПС,

ПГС, ЛПС,

ЭДС, СЭМ, ДБК, ВГС,

ПРС, ТУ,

ТС, СЦБ,

СЦБ-ДК

42

ТЗПАБп 124 ТЗПАБп 124

10

10

5

5

15

15

7. Защита аппаратуры связи от импульсных перенапряжений

7.1 Назначение защитных устройств

Линия связи находится под постоянным воздействием источников электромагнитного излучения техногенного и природного характера. Наиболее сильным источником импульсного воздействия являются грозы. Индуцируемые в кабеле под их воздействием напряжения могут значительно превышать предельно допустимые значения для используемой аппаратуры. Для того чтобы предотвратить её выход из строя, используются специальные схемы защиты.

Молния - это сложное физическое явление, происходящее в несколько стадий, каждая из которых характеризуется своей продолжительностью, напряжённостью электрического и магнитных полей, амплитудой тока. Обычно выделяют три стадии: лидерная стадия; стадия главного разряда; стадия послесвечения (финальная).

Изменение тока молнии от времени показано на рисунке 7.1.

Рисунок 7.1 - Зависимость величины тока молнии от времени

Отдельно рассматривают главную стадию разряда. К её основным параметрам относятся: максимальная амплитуда тока, время нарастания импульса (Ф) и время полу спада (С).

Разряд молнии - вероятностный процесс, поэтому для инженерных расчётов приходится использовать усредненные величины. В более чем 50% случаев разряда: амплитуда 30-40 кА; Ф = 1,5 мс; С = 40 мс (стандартный грозовой разряд).

При разработке средств защиты ориентируются именно на параметры стандартного грозового разряда.

Защиту используют многоступенчатую, каскадную: первый каскад, провод-земля (самая «грубая» степень защиты);второй каскад, провод - провод; третий, непосредственная защита входа аппаратуры (самый «тонкая»).

Как правило, в современной аппаратуре защиты для организации первых двух каскадов используются газонаполненные разрядники. Основная характеристика подобных устройств - вольт-секундная. Для того чтобы обеспечить надёжную степень защиты необходимо, чтобы вольт-секундная характеристика аппаратуры связи проходила «выше», чем характеристика устройства защиты. Третий каскад организуется, как правило, с использованием полупроводниковых элементов, параметры которых приближаются к параметрам защищаемой аппаратуры.

Приведём в альбоме чертежей типовые схемы защиты аппаратуры связи ИКМ-120 и схему защиты сигнальной точки.

7.2 Принцип работы схемы защиты системы ИКМ-120

Схема приведена в альбоме чертежей (лист 7). Рассмотрим ее принцип работы.

В нормальном режиме работы напряжение на входе НРП не превышает установленной нормы, сопротивление разрядников велико, ток через разрядники практически равен нулю. Диоды VD1-VD8 и стабилитрон VD9 закрыты. При поступлении фронта импульса, вызванного грозовой волной, потенциал жила - земля резко возрастает. Происходит пробой разрядника F2. Внутреннее сопротивление данного элемента падает, что создаёт для токов перенапряжения путь наименьшего сопротивления, замыкающийся на землю. При резком нарастании фронта импульса может произойти превышение допустимого напряжения между точками схемы 1-2. Происходит пробой разрядника F2. Падение напряжения на данном элементе значительно уменьшается, что препятствует поступлению токов перенапряжения на вход аппаратуры со стороны цепи СС (приём). В случае если напряжение непосредственно на входе аппаратуры превысит допустимое для элементной базы значение, диоды VD1, VD2 при положительной полярности импульса и VD3, VD4 при отрицательной открываются. Создается путь наименьшего сопротивления для индуцированного разрядом тока. После прохождения основной фазы разряда напряжение спадает, цепочки диодов закрываются. Газонаполненные разрядники продолжают некоторое время «гореть» под действием токов наведённых в фазе послесвечения и токов дистанционного питания. Напряжение погасания разрядников должно обязательно быть больше напряжения дистанционного питания. В противном случае быстрое восстановление рабочего режима будет невозможно. После погасания разрядников схема приходит в исходное состояние. Схема защиты выходного сопряжения НРП во многом аналогична.

7.3 Принцип работы схемы защиты сигнальной точки и телефонного аппарата

Схема защиты сигнальной тачки и оконечного телефонного аппарата от импульсных перенапряжений показана в альбоме чертежей (лист 7).

Принцип работы схемы во многом аналогичен системе защиты ИКМ-120. Диодный мост со стабилитроном работает полностью аналогично. На входе стоит трансформатор который предохраняет телефонный аппарат от попадания в него токов дистанционного питания. Плавкие предохранители предохраняют телефонный аппарат от попадания в него больших токов на случай несрабатывания предыдущих каскадов защиты.

7.4 Характеристика используемых элементов

В схемах защиты применяются двухэлектродные газонаполненные разрядники типа Р-4 и Р-350.

Разрядник Р-4:

Пробивное напряжение 70-80В.

Сопротивление изоляции не менее 1 МОм.

Минимальное число разрядов не менее 1000.

Разрядник Р-350:

Пробивное напряжение 35040 В.

Сопротивление изоляции не менее 500 МОм.

Минимальное число разрядов не менее 5.

Используемые нелинейные элементы: диоды типа Д223А; стабилитрон Д810.

Параметры элементов:

Диод Д223:

Кремневый микросплавной.

Постоянное прямое напряжение при IПР = 50мА, не более:

при 213 К 1,25 В

при 298 и 393 К 1,0 В

Постоянный обратный ток при UОБ = Umax, не более:

при 298 и 298 К. 1,0 мкА

при 393 К 50 мкА

Предельные эксплуатационные данные :

постоянное обратное напряжение 150 В

выпрямленный ток:

при 213 К 50 мА

при 298 и 393 К 20 мА

Импульсный прямой ток при длительности импульса мене 2 с 500мА

Предельная рабочая частота 20 МГц

Вольт-амперная характеристика диода приведена на рисунках 7.2 и 7.3.

Рисунок 7.2 - ВАХ в прямом направлении

Рисунок 7.3 - ВАХ в обратном направлении

Стабилитрон Д810:

Стабилитрон кремневый сплавной.

Разброс напряжения при стабилизации:

при 298 К от 9,0 до 10,5 В

при 213 К от 8,0 до 10,5 В

при 398 К от 9,0 до 11,5 В

Средний температурный коэффициент напряжения стабилизации 0,09%/К

Постоянное прямое напряжение при IПР = 50 мА, не более 1В

Постоянный обратный ток при UОБ = 1В, не более 0,1мкА

Дифференциальное сопротивление при 298 К 25 Ом

Постоянный прямой ток 50мА.

8. Волоконно-оптические системы связи

Одним из перспективных направлений совершенствования линий проводной связи является внедрение оптических кабелей. Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) обладают рядом преимуществ по сравнению с существующими, поэтому вопросы их проектирования являются наиболее актуальными. Последовательность проектирования ВОЛС в значительной мере зависит от специфики системы связи и условий проектирования.

Важнейшим этапом проектирования на основе требований к числу каналов и дальности связи является выбор волоконно-оптической системы передачи, типа оптического кабеля и определения длины регенерационного участка.

ВОЛС в меньшей степени подвержены электромагнитным влияниям чем медные линии, позволяют передавать тысячи каналов.

В данном проекте медные кабельные линии подвержены не сильным воздействиям электромагнитных полей. На первом участке влияния незначительны, а на втором незначительно превышают нормы. Влияния удается снизить до установленных норм при помощи установка одного редукционного трансформатора. Взаимные влияния удается устранить при помощи симметрирования кабелей.

Число заданных каналов 180-магистральной и 95-дорожной связи. При таком количестве каналов и использовании системы ИКМ-120 и двух кабельной магистрали (74) полностью удается передача информации и обеспечение резерва. То есть система обеспечивающая тысячи каналов нерациональна, тем более на втором коротком тупиковом участке.

При организации ВОЛС полностью освободиться от медных кабелей не удается в виду оперативно-технологических видов связи.

В виду всего вышеизложенного в данном проекте предпочтение отдано медной кабельной магистрали.

Заключение

В данном курсовом проекте была спроектирована кабельная линия связи. Рассмотрены вопросы и особенности функционирования системы ИКМ-120. Были рассчитаны электромагнитные влияния таких источников как ЛЭП и контактная сеть. А также взаимные влияния между жилами кабеля. Рассмотрены способы защиты от влияний различного вида. Предусмотрены схемы защиты от импульсных перенапряжений. Рассмотрены вопросы новых перспективных систем связи.

Библиографический список

1. Линии железнодорожной автоматики телемеханики и связи. М., 1988.

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

3. Голиков Е. Е. Проектирование многоканальной связи на железнодорожном транспорте. М.,”Транспорт”, 1981.

4. Инженерно-технический справочник по электросвязи. Кабельные и воздушные линии. 1969.

5. Михайлов, Разумов, Соколов. Защита сооружений связи от электромагнитных влияний. М., “Транспорт”, 1967.

6. Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияния тяговой сети электрических железных дорог переменного тока. М. “Транспорт”.

7. Правил защиты устройств проводной связи от влияния тяговой сети электрических железных дорог постоянного тока. М. “Транспорт”, 1969.

8. Митрохин В.Е. Конструкции, измерение характеристик и методика проектирования оптических магистральных линий связи железнодорожного транспорта. 1996.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение регенерационных и усилительных пунктов. Расчет переходных влияний между цепями кабельной линии связи. Защита кабеля и аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.

    курсовая работа [157,2 K], добавлен 06.02.2013

  • Выбор кабельной системы, характеристики аппаратуры уплотнения и кабеля. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе. Расчёт влияний контактной сети и высоковольтных линий передачи на кабельные линии. Волоконно-оптические системы связи.

    курсовая работа [246,0 K], добавлен 06.02.2013

  • Описание проектируемого участка линии связи. Выбор типов кабеля, систем передачи и размещения цепей по четверкам. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Защита кабеля и аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.

    курсовая работа [148,5 K], добавлен 06.02.2013

  • Проектирование кабельной линии связи. Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей по четверкам. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе. Расчет влияний тяговой сети постоянного тока на кабельную линию.

    курсовая работа [806,7 K], добавлен 06.02.2013

  • Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Монтаж кабельной магистрали. Расчет симметричного кабеля и оптического волокна.

    курсовая работа [837,8 K], добавлен 06.02.2013

  • Характеристика аппаратуры уплотнения, типа кабеля и размещение цепей по четвёркам. Расчёт влияний контактной сети и линии электропередачи на кабельные линии. Защита аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний, расчёт волоконно-оптического кабеля.

    курсовая работа [230,1 K], добавлен 06.02.2013

  • Характеристика проектируемого участка линии связи. Выбор типов кабеля, связевой аппаратуры, размещение цепей по четверкам. Размещение усилительных и регенерационных пунктов. Опасные и мешающие влияния. Расчет мешающего влияния сети переменного тока.

    курсовая работа [209,1 K], добавлен 06.02.2013

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.