Проект кабельной линии автоматики, телемеханики и связи на участке железной дороги Красноярск – Саянская – Абакан

Проект кабельной линии автоматики, телемеханики и связи на участке железной дороги Красноярск – Саянская – Абакан

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ

Проект каБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ АВТОМАТИКИ, ТЕЛЕМЕХАНИКИ И СВЯЗИ НА УЧАСТКЕ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ КРАСНОЯРСК - САЯНСКАЯ - АБАКАН

РЕФЕРАТ

ЛИНИЯ СВЯЗИ, МАГИСТРАЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ, ЧЕТВЕРКА, УПЛОТНЯЮЩАЯ АППАРАТУРА, УСИЛИТЕЛЬНЫЙ ПУНКТ, ТЯГОВАЯ ПОДСТАНЦИЯ, РЕГЕНЕРАЦИОННЫЙ ПУНКТ, МОНТАЖНАЯ СХЕМА, МУФТА, ВЗАИМНОЕ ВЛИЯНИЕ, ПЕРЕХОДНОЕ ЗАТУХАНИЕ, ФИЛЬТР, СИММЕТРИРОВАНИЕ, ЛЭП.

Пояснительная записка содержит описание проектируемого участка линии связи (физико-географические данные, сведения о сближении с железными дорогами и их характеристику); произведен выбор кабельной системы, типа кабеля; определено размещение оконечных и промежуточных усилительных пунктов; описан монтаж кабельной магистрали; произведен расчет взаимных влияний в цепях связи, описаны меры по снижению влияний; произведен расчет мешающих и опасных влияний контактной сети железной дороги на линию связи, рассмотрены и рассчитаны меры по снижению мешающих и опасных влияний, приведено описание мер по защите аппаратуры связи.

Альбом чертежей, прилагающийся к пояснительной записке, содержит план трассы линии связи, общий вид и сечение кабеля со спецификацией, схему организации связи, скелетную схему участка трассы, схемы защиты аппаратуры связи.

ВВЕДЕНИЕ

Главная задача, поставленная перед железнодорожным транспортом, обеспечение всевозрастающей потребности народного хозяйства в перевозках, повышение скоростей и безопасности движения поездов.

Железнодорожная сеть нашей страны представляет собой единую, работающую по общему плану систему, все части которой взаимодействуют друг с другом. Работа всех звеньев железнодорожной сети не может осуществляться без широкого использования разнообразных видов связей, организуемых по воздушным, кабельным и радиорелейным линиям.

Кабельные линии отличаются высокой эксплуатационной надежностью и дают возможность осуществления всех видов связи и каналов передачи информации, необходимых для управления перевозочным процессом железных дорог. Строительство магистральных кабельных линий позволяет резко увеличить количество каналов связи управлениями железных дорог, отделениями и станциями, дает возможность автоматизации телефонной и телеграфной связи.

Кабельные линии связи строят: при электрификации железных дорог по системе тока в качестве основной меры защиты цепей связи, автоматики и телемеханики от влияния тяговой сети; взамен воздушной линии связи при строительстве автоматической блокировки и диспетчерской централизации; при электрификации железных дорог по системе постоянного тока и строительстве главных дополнительных путей, когда конструкция воздушной линии экономически нецелесообразна; на вновь строящихся железных дорогах магистрального значения; в районах, подверженных сильным гололедом; также в районах, намеченных к электрификации по системе переменного тока на ближайшие годы. В данном курсовом проекте разработана линия связи на участке железной дороги, которая в должной мере отвечает приведенным выше требованиям; определены влияния высоковольтных линий на цепи проводной связи.

1. ОПИСАНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОГО УЧАСТКА ЛИНИИ СВЯЗИ

1.1 Общая информация

Проектируемый участок линии связи между станциями Красноярск - Саянская имеет общую протяженность 187 км и содержит в себе 15 станции и между станциями Саянская - Абакан имеет общую протяженность 408 км и содержит в себе 23 станции. Дорога проходит по территории Красноярского края и республики Хакасия.

1.2 Природные и климатические Красноярского края и республики Хакасия

Природа. Простираясь от берегов Северно-Ледовитого океана до горных районов Южной Сибири почти на 3000 км, природа отличается исключительным разнообразием и богатством природных условий и ресурсов.

Рельеф. Побережье полуострова Таймыр, расположенного на крайнем севере края, изрезано многочисленными бухтами и заливами Карского моря и моря Лаптевых; центральная часть полуострова занята горами Бырранга, круто обрывающимися на юге к сильно заболоченной, с большим количеством озёр Северо-Сибирской низменности.

Южная часть края и республики располагаются в пределах гор Южной Сибири. Наиболее крупными орографическими единицами здесь являются Восточный Саян (высота в пределах края до 2922 м), Западный Саян (высота до 2930 м), а также Абаканский хребет, восточные склоны Кузнецкого Алатау и ряд межгорных котловин, наиболее значительной из которых является Минусинская котловина. Климат резко континентальный, особенно суровый на севере. Зима продолжительная. Средняя температура января от -30 до -36 °С на севере и Среднесибирском плоскогорье и от -18 до - 22 °С в районах Енисейска, Красноярска и на юге. Лето в центральных районах умеренно тёплое, на юге - тёплое. Средняя температура июля от 13 °С насевере (на берегах морей менее 10 °С) до 16 - 18 °С в центре и до 20 °С на юге. Продолжительность безморозного периода от 73 - 76 суток (Хатанга, Тура) до 103 - 120 суток (Енисейск, Красноярск). Осадки преимущественно летние. Количество их колеблется от 200-300 мм в год на севере до 400 - 600 мм на Среднесибирском плоскогорье и 800 - 1200 мм на северных склонах гор Южной Сибири; в межгорных котловинах южной части - 250 - 300 мм.

Население. Основное население - русские (86,4% в 1970), проживают также украинцы, хакасы (на юге), татары, на севере живут эвенки, долганы, ненцы, якуты, нганасаны, кеты и др. Средняя плотность 1,2 чел. на 1 км2; по долине Енисея к югу от Приангарья она возрастает до 10 чел., а в районах лесостепи и степи доходит до 20-25 чел.

Промышленность. Ведущие отрасли промышленности: цветная металлургия, машиностроение и металлообработка, горно-добывающая, химическая, лесная и деревообрабатывающая промышленность. Большое значение имеют также промышленность стройматериалов, лёгкая и пищевая. Энергетической базой являются Красноярская ГЭС и тепловые электростанции (наиболее мощная - Назаровская ГРЭС), работающие на углях Канско-Ачинского бассейна, а также Усть-Хантайская ГЭС на реке Хантайка (Снежнегорск), которая снабжает энергией Норильский горно-металлургический комбинат и районы Крайнего Севера. Добыча каменного угля ведётся главным образом в Минусинском бассейне (Черногорск). Железные руды, добываемые в южной части Красноярского края, отправляются на Западно-Сибирский металлургический завод и Кузнецкий комбинат (г. Новокузнецк). Большое развитие получила цветная металлургия, выросшая на базе месторождений цветных и редких металлов на севере края, где был создан Норильский горно-металлургический комбинат, дающий медь, никель, кобальт и др. металлы. В 50-е гг. в Хакасии вступил в строй Сорский молибденовый комбинат. Алюминиевая промышленность (Красноярск) работает на дешёвой электроэнергии и нефелиновых рудах Кия-Шалтыря (Кузнецкий Алатау), из которых на Ачинском комбинате получают глинозём, поступающий затем на Красноярский алюминиевый завод. Ведётся также добыча золота (Енисейский кряж, Хакасия), графита (Нижняя Тунгуска), различных стройматериалов.

1.3 Карта проектируемого участка железной дороги

На рисунке 1.1 изображена карта Красноярской железной дороги, содержащая проектируемый участок.

Рисунок 1.1 - Карта Красноярской железной дороги

2. ВЫБОР ТИПОВ КАБЕЛЯ, СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ, РАЗМЕЩЕНИЯ ЦЕПЕЙ ПО ЧЕТВЁРКАМ

2.1 Система передачи

Проектируемая линия связи состоит из 270 каналов магистральной связи и 110 каналов дорожной связи (в соответствии с заданием). Для ее организации используется аппаратура уплотнения ИКМ-120. Аппаратура типа ИКМ-120 является стодвадцатиканальной аппаратурой высокочастотного уплотнения. Предназначена для организации 120 двухсторонних телефонных каналов тональной частоты по двум однотипным симметричным кабелям. В системе связи ИКМ-120 группа каналов прямого и обратного направлений имеет одинаковую скорость передачи цифровой информации (8,448 Мбит/c).

Аппаратура типа К-24-Т является двадцатичетырёхканальной аппаратурой высокочастотного уплотнения. Предназначена для организации 24 двухсторонних телефонных каналов по двум симметричным однотипным кабелям. В системе связи К-24-Т группа каналов прямого и обратного направлений имеет одинаковый линейный спектр частот (12-108 кГц).

Системы ИКМ-120 и К-24-Т являются четырехпроводнными, поэтому на каждую систему отводится две пары жил. Так как аппаратура уплотнения требует разнесения уплотняемых пар, то система будет двухкабельной.

Учитывая то, что в каждом кабеле необходимо иметь запас свободных жил на случай использования кабеля для других видов связи, распределим связи по четвёркам так, что в первом и во втором кабеле будет занята часть полных четверки для систем ИКМ-120 и К-24-Т и часть четверок останется в резерве (требуемый уровень резерва -  от занимаемых четвёрок).

Также требуется реализовать оперативно-технологическую связь (здесь и далее будет употребляться сокращение ОТС), для чего потребуется еще один кабель.

Выбор количества систем производится по формуле:

,                                                                                   (1)

где  - количество необходимых каналов (с учетом 20% резерва);

 - количество каналов в одной системе (для ИКМ-120 - 120).

Тогда для магистральной и дорожной связи:

, принимается

, принимается

2.2 Выбор кабеля и распределение систем по кабелям и четверкам

Для магистральной и дорожной связи будет использоваться кабель типа МКПАБ (магистральный кабель, полиэтиленовая изоляцией жил, алюминиевая оболочка, броня из плоских лент). На проектируемом участке реализуем двухкабельную систему. Количество четверок выбирается равным 14 и 7. Распределение пар магистральной и дорожной связи по кабелям и четверкам отражено в таблицах 2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 - Распределение магистральной, дорожной связи и ОТС (кабель №1)

Таблица 2.2 - Распределение магистральной, дорожной связи и ОТС (кабель №2)

3. РАЗМЕЩЕНИЕ УСИЛИТЕЛЬНЫХ И РЕГЕНЕРАЦИОННЫХ ПУНКТОВ НА ТРАССЕ ЛИНИИ СВЯЗИ

Вследствие затухания сигнала и искажении формы прямоугольных импульсов (при ИКМ) при прохождении через кабель требуется устанавливать регенерационные (для цифровых систем) и усилительные (для аналоговых систем) пункты. Они бывают двух категорий: обслуживаемые и необслуживаемые. Обслуживаемые регенерационные и усилительные пункты (ОРП и ОУП) устанавливаются на крупных станциях в линейных аппаратных залах (ЛАЗах). Необслуживаемые регенерационные и усилительные пункты (НРП и НУП) устанавливаются на перегонах. Расположение ОРП, ОУП, НРП и НУП показано в таблице 3.1.

Таблица 3.1 -