Проектирование кабельной линии связи на участке железной дороги

Содержание

Введение

. Кабельная линия

.1 Выбор системы связи и аппаратуры уплотнения.

.2 Выбор типа магистрального кабеля и размещение цепей по четвёркам. Выбор арматуры

.3 Места ответвлений от магистрального кабеля и выбор типа кабеля для ответвления

.4 Трасса кабеля

.5 Переходы и пересечения естественных и искусственных преград

.6 Постановка кабеля под избыточное давление.

.7 Расчет опасных и мешающих влияний на цепи, расположенные в кабеле

.8 Мероприятия по снижению опасных и мешающих влияний

.9 Защита кабеля от почвенной и электрокоррозии

.10 Организация строительства кабельной магистрали с учетом научной организации труда

.11 Техника безопасности и охрана труда на строительных и монтажных работах

. Воздушные линии

.1 Определение класса и типа линии

.2 Выбор профиля опор

.3 Определение длины опор и их количества по типам

.4 Трасса линии

.5 Устройство переходов и пересечений

.6 Скрещивание проводов телефонных цепей

.7 Вводы проводов

.8 Защита цепей от влияния грозовых разрядов

Заключение

Список используемых источников

Приложение

Введение

В данном курсовом проекте будет выполняться проектирование кабельной линии связи на участке железной дороги А-К и воздушной линий связи на участке Д-Н. Для уплотнения будут применения многоканальные телекоммуникационные системы.

Система связи делится на магистральную, дорожную, отделенческую и местную. К магистральной относится связь министерства с управлениями дорог, и последних между собой. Дорожной называют связь управления дорог с их отделениями, участковыми и сортировочными станциями и между соседними отделениями. Отделенческие виды связи предназначены для оперативного управления работой отдельных железнодорожных участков, входящих в отделение. Местная телефонная связь организуется на станциях, узлах, при отделениях, управлениях дорог.

1. Кабельная линия

1.1 Выбор системы связи и аппаратуры уплотнения

связь телефонный цепь опоры

Кабельная магистраль может быть организовала по одно-, дву- или трехкабельной системе.

При одиокабсльной системе все виды связи организуются по одному кабелю. Однокабельная система наиболее дешевая, однако, обладает ограниченной дальностью передачи (до 1500 км) и допускает относительно небольшое развитие количества телефонных каналов. Поэтому эта система рекомендуется для организации дорожной и отделенческой связи на второстепенных участках железных дорог, не имеющих перспектив развития.

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 пр монтаже и эксплуатации магистрали, снижает устойчивость и качество дальней связи, что является недостатком двухкабельной магистрали.

При трехкабельной системе прокладывается три кабеля, из которых первый используется для отделенческих связей и цепей СЦБ, а второй и третий - для цепей дальней связи. Все ответвления на перегонах и станциях производятся только от первого кабеля. Система по количеству каналов дальней связи, количеству пар для отделенxеских связей и числу цепей для СЦБ соответствует требованиям для всех участков железных дорог, вклкючая участки со скоростным движением, обеспечивает высокое качество и надёжность работы каналов дальней связи, однако требует большиx капитальных затрат и эксплуатационны расходов. Поэтому эта система находит применение на участках дорог, где требуется организация мощных пучков каналов связи.

В данном проекте в кабельную магистраль будем организовывать по двухкабельной системе.

При двухкабсльной системе для организации всех видов связи прокладывается два кабеля, при этом для цепей дальней связи (магистральой и дорожной) используются либо аппаратура К-60п, работающая в спектре частот 12 - 250 кГц, либо цифрцифровая система передачи, например, ИКМ-120, с частотой передачи цифровой информации 8,448 Мбит/с.

Каждая из этих систем требует две кабельные пары, одна из которых в целях обеспечения защищённости от переходных токов располагается в первом, а другая - во втором кабеле.

Согласно заданию требуется спроектировать систему связи, работающей в диапазоне до 252 кГц. Этому требованию соответствуе аппаратура К-60п. Применяя её для уплотнения железнодорожных кабелей, можно, например, по двум высокочастотным четвёркам организовать 240 каналов тональной частоты (КТЧ). Остальные четвёрки и пары используются для организации других цепей связи.

В системе передачи К-60п преобразование токов разговорных частот 0,3 - 3,4 КГц в линейный спектр частот 12 - 252 КГц осуществляется тремя ступенями преобразования - одной индивидуальной и двумя групповыми.

В результате индивидуального преобразования токи 12 каналов ТЧ переносятся в спектр частот 60 - 108 КГц, образуя первичную 12-канальную группу.

В результате первичного группового преобразования пять первичных групп переносятся в спектр частот 312 - 552 КГц, образуя вторичную 60-канальную группу с прямым или инверсным расположением каналов.

В результате третьей ступени преобразования осуществляется перенос токов 60-канальных групп в диапазон линейных частот 12 - 252 КГц.

В тракте приема осуществляется обратное преобразование токов и соответствующее разделение (расфильтровка) частот по 12 - канальным группам и далее по каналам.

В системе К-60п предусмотрена возможность получения четырех вариантов линейного спектра частот.

На рисунке 1.1 представлена схема прохохдения кабельных цепей К-60п

Рисунок 1.1

На рисунке 1.1 приняты следующие обозначения:

Ø  ПСП (Промежуточная стойка переключения) обеспечивает возможность переключения каналов и между отдельными стойками линейно-аппаратного цеха.

Ø  СПМ (Стойка промежуточных манипуляций) обеспечивает возможность оперативного переключения каналов, работающих по двух- и четырехпроводным цепям, их проверки и измерения.

Ø  СТВДС (Стойка тонального вызова и дифференциальных систем) обеспечивает переход с двухпроводной части канала на четырехпроводную и обратно и преобразование индукторного сигнала вызова в тональный и обратно.

Ø  ИС (Испытательная стойка) обеспечивает возможность подключения к четырехпроводной части канала в сторону СИП или в сторону коммутатора для производства измерений.

Ø  СИП (Стойка индивидуального преобразования) обеспечивает формирование первичных групп 60-108 КГц.

Ø  СП ПГ-ПРГ (Стойка переключения ПГ и ПРГ) служит для коммутации ПГ между СИП и СГП.

Ø  СГП (Стойка группового преобразования) служит для формирования линейного спектра системы К-60П 12-252 КГц.

Ø  СЛУК (Стойка линейных усилителей и корректоров) обеспечивает номинальный уровень сигнала, ввод линейных КЧ и внесение предыскажения (при необходимости) на передаче и восстановление уровня на приеме с коррекцией АЧХ.

Ø  СВКО (Стойка вводно - кабельного оборудования) обеспечивает окончательную стыковку оборудования оконечной станции с линейным кабелем, ввод дистанционного питания и пр.

Ø  ВУК обеспечивает питание системы К-60П

Для межстоечного монтажа применяются следующие типы кабелей:

МКСБ - магистральный кабель, бронированный стальными лентами.

КМС - кабель междугородный симметричный.

ТСВ - телефонный станционный кабель в виниловой изоляции.

На рисунке 1.2 представлен внешний вид стоек СТВДС (а), ВУК (б) и СГП (в).

а)          б)                                 в)

Рисунок 1.2 Внешний вид стоек системы К-60п:
а) СТВДС, б) ВУК и в) СГП.

1.2 Выбор типа магистрального кабеля и размещение цепей по четвёркам. Выбор арматуры

По заданию в кабельной линии необходимо предусмотреть 100 каналов магистральной связи и 140 дороожной. Для организации 60-ти каналов потребуется четыре жилы кабеля (две жилы на передачу и две - на приём), или две пары. Общее количество четвёрок N_чт для организации заданного количества каналов дальней связи с учётом резервирования определяется по формуле:

 (1.2.1)

где    N - количество каналов связи;

N_рез. - количество резервных каналов связи;

 (1.2.1)

где    N - количество резервируемых каналов связи;

P - процент резервируемых каналов связи, %.

Рассчитаем требуемое количество четвёрок для организации магистральной связи:

Аналогично для дорожной связи:

Всего потребуется 5 ВЧ четвёрок. В целях обеспечения защищённости от переходных токов одну из двух пар следует располагать в первом кабеле, а другую - во втором.

Помимо магистральной и дорожной связи необходимо организовать отделенческую связь (по НЧ четверкам). Отделенческая связь предназначена для оперативной работы дороги и обеспечивает постоянную телефонную связь со всеми раздельными пунктами и жилыми зданиями линейных работников. По заданию проектируемая линия предназначена для всех видов связи автоматики и телемеханики. Виды отделенческой связи следует выбирать в соответствии с правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации.

В пунктах 6.41, 6.42 ПТЭ ЖД РФ [1] предусматриваются следующие виды отделенческой связи:

Ø  На всех участках железных дорог должна бьпъ поездная диспетчерская (ПДС), поездная межстанционная (МЖС), постанционная (ПС), линейно-путевая (ЛПС), стрелочная связь (СС);

Ø  На участках, оборудованных автоблокировкой, диспетчерской централизацией, и на всех электрифицированных участках должна быть энергодиспетчерская (ЭДС) и перегонная связь (ПГС);

Ø  Участки с кабельными линиями связи должны меть служебную связь электромехаников (СЭМ);

Ø  Кроме того на железных дорогах должны быть: магистральная, дорожная, дорожная распорядительная, билетно-диспетчерская (ДБК), вагонно-диспетчерская (ВГС), маневровая диспетчерская (МДС), информационно-вычислителььная (ИВС), местная и другие виды телефонной и телеграфной связи для руководства движением поездов, продажей билетов и работой линейнах подразделений;

Ø  Также все участки железных дорог должны быть оборудованы поездной радиосвязью (ПРС).

По заданию имеется пересечение с шоссейной дорогой, а, следовательно, имеется вероятность наличия охраняемого переезда. Согласно п. 6.46 ПТЭ ЖД РФ [1] на участках с автоблокировкой в поездную межстанционную связь допускается включение телефонов дежуррных по переезду.

Согласно вышеизложенному, в данном проекте будут использоваться следующие виды отделенческой связи:

ПДС - поездная диспетчерская связь;

МЖС - поездная межстанционная связь;

ПС - постанциониая связь;

ЛПС - линейно-путевая связь;

СС - стрелочная связь;

ЭДС - энергодиспетчерская связь;

ПГС - перегонная связь;

СЭМ - служебная связь электромехаников;

ДБК - пассажирская связь (связь диспетчеров по распределению мест на пассажирские поезда);

ВГС - вагонно-распорядительная связь;

МДС - маневровая диспетчерская связь;

ИВС - информационно-вычислителььная связь;

ПРС - цепи поездной радиосвязи.

ТУ, ТC - цепи телеуправления и телесигнализации тяговыми подстанциями.

Всего получилось 15 видов отделенческой связи. Два из них - ПРС и ПГС - являются четырёхпроводными, то есть требуют по две пары кабельных жил. Остальные 13 видов отделенческой связи являются двухпроводными.

Таким образом, для организации связи на заданном участке потребуется 5 четвёрок для организации ВЧ видов дальней связи и 8,5 четвёрок для организации НЧ видов отделенческой связи.

По заданию грунт I категории (песок, супесь, суглинок лёгкий (влажный), грунт растительного слоя, торф), проводимость грунта составляет 10 мСм/м (неопасный).

В качестве магистрального выберем кабель МКПАБ (с кордельно-бумажной изоляцией медных жил, имеющих звёздную скрутку в группы, которые скручиваются в общий сердечник повивами) ёмкостью 7×4 с шестью сигнальными и одной контрольной парой. Диаметр жил четвёрок 1,05 мм, сигнальных и контрольных жил - 0,7 мм. Строительная длина кабеля 825 метров.

Распределение используемых ВЧ и НЧ цепей по четвёркам кабеля МКБАБ 7х4 приведено в таблице 2.1. Все сигнальные пары кабеля оставлены для резерва на случай увелечения количества низкочастотных цепей. Резервирование высокочастотных цепей в размере 20% осуществлено в отведённых для них четвёрках (20 каналов для магистральной связи и 28 - для дорожной).

Таблица 1.1

Для прокладки через водную преграду запроектируем кабель МКПАПКП с пластмассовым (полиэтиленовым покрытием алюминиевой оболочки).

Для монтажа симметричных кабелей МКПАБ 7×4, следует применять прямые свинцовые муфты типа МСП-7, эти муфты выступают в роли симметрирующих (для защиты цепей от взаимных внутрикабельных влияний, а также от внешних мешающих магнитных влияний).

Для ответвлений от магистрального кабеля будем использовать свинцовые тройниковые муфты типа МСТ.

Для обеспечения герметичности магистрального кабеля используют газонепроницаемые муфты типа ГМС. Такие муфты применяются при вводах кабеля в дома связи, усилительные пункты и в местах ответвлений от магистральных кабелей.

Оконечные муфты используют при монтаже кабелей вторичной коммутации, кабелей ответвлений и местной связи. Оконечные муфты обозначают МСО.

1.3 Места ответвлений от магистрального кабеля и выбор типа кабеля для ответвления

В данном проекте требуется выполнить схему ответвлений от магистрального кабеля.