Проект кабельной линии АТ и С на участке железной дороги
Проект
кабельной линии АТ и С на участке железной дороги
Введение
Железнодорожная сеть страны
представляет собой единую, работающую по общему плану систему, все части
которой взаимодействуют друг с другом. Работа всех звеньев министерства путей и
сообщений (МПС) не может осуществляться без широкого использования
разнообразных видов связи, организуемых по воздушным, кабельным и радиорелейным
линиям.
В настоящее время железнодорожный
транспорт располагает большим количеством линий связи, обеспечивающих
оперативное управление перевозками и действие различных устройств АТС. Вся
система связи МПС РФ делится на магистральную, отделенческую и местную. Развитие
техники связи идет по пути создания таких телефонных каналов, которые
удовлетворяли бы высоким требованиям качества (минимум искажений и помех) и
вместе с тем были бы универсальными. Они должны быть удобными к использованию
не только телефонных переговоров, но и для передачи телеграмм, данных для
вычислительных центров и т.д.
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
.1 Физико-географические
данные
Проектируемые участки линии связи
расположен на территории Восточно-Европейской равнины на высоте 150 - 200 м.
Для этого района характерен моренно - озерный рельеф. Умеренно континетальный
климат с продолжительно холодной зимой и относительно коротким теплым летом
является преобладающим для данной территории. Для этой местности характерно:
- среднегодовое количество осадков: 480-580 мм;
- средняя температура: января -11 °С, июля +24 °С;
- число дней в году со снежным покровом: 165-180;
- леса: широколиственно-хвойные;
- почвы: дерново-подзолистые.
1.2
Административно-хозяйственная структура
Крупные железнодорожные узлы:
Рыбинск - город областного
подчинения. Лежит на реке Волга. Узел железнодорожных и шоссейных дорог.
Судиславль - город областного
подчинения. Узел железнодорожных и шоссейных дорог.
Рязанцево - город областного
подчинения. Узел железнодорожных и шоссейных дорог.
Данилов - город областного
подчинения. Крупная железнодорожная станция.
1.3 Сведения о сближении
с железными дорогами и высоковольтными линиями
Линии связи проходят вдоль Северной
железной дороги. На участке Рыбинск - Судиславль она подвержена влиянию тяги
постоянного тока (U=3 кВ, I=1 кА). Линия связи на участке Рязаново - Данилов
подвержена влиянию контактной сети электротяги переменного тока (U=27 кВ, Iрез.=331
А).
.4 Выбор трассы
кабельный линия высоковольтный
железный
Выбранная трасса прокладки
магистрального кабеля должна отвечать следующим техническим условиям: трасса
должна быть возможно короче; топографические и геологические условия должны
обеспечивать наименьший объём земляных работ и максимальное применение
строительных механизмов; порубки лесных и лесозащитных насаждений, а также
потравы сельскохозяйственных культур должны быть минимальными. В лесистой
местности вырубают просеки шириной 6 м, корчуют пни на всей ширине просеки и
делают планировку площади на ширине 3 м.
Трассу выбирают с той стороны ж.д.
полотна, на которой размещено преобладающее количество линейных объектов и
пассажирских зданий. На перегонах и малых станциях трасса, как правило, должна
проходить в пределах полосы отвода ж.д. На отдельных участках, в особенности на
подходах к крупным станциям, трасса кабеля может быть выбрана за пределами
полосы отвода, когда это технически и экономически оправдано.
В городах и посёлках трассу выбирают
по тем улицам и площадям, которые наименее загружены различными подземными
сооружениями, не имеют усовершенствованных покрытий и не подлежат
реконструкции, наиболее целесообразно прокладывать кабель под тротуаром. В
горных условиях необходимо избегать участков с крутыми склонами.
На неэлектрифицированных участках
трассу выбирают с условием минимальных затрат на защиту кабеля от всех видов
вредных влияний и коррозии, а на участках, электрифицируемых на переменном
токе, - с учётом допустимого приближения к полотну ж.д., определяемого расчётом
опасных влияний контактной цепи.
Укладка кабелей на склонах насыпей и
выемок, как правило, не производится. В пределах выемок трассу выбирают за
кавальерами. Укладка кабеля в полосе железнодорожного пути для обхода сильно
заболоченных участков допускается в исключительных случаях только при
отсутствии просадок в полотне. На горных участках допускается прокладка
магистрального кабеля в полотне ж.д. и на склонах косогоров при отсутствии
оползней. Если встречаются оползневые места, кабель прокладывают за их
пределами.
При выборе трассы перехода кабеля
через реки необходимо учитывать: интенсивность судоходства, наличие стоянок
судов и лесосплавных участков, границы наибольшего весеннего разлива и
наинизшего уровня реки; крутизну и характер грунта берегов; профиль реки и
характер грунта на дне реки, скорость течения; толщину ледяного покрова,
возможность образования донного льда и наличие искусственных сооружений
(мостов, переездов и т.п.). На судоходных и сплавных реках запрещается
прокладывать кабели в районах пристаней, стоянок судов, плотов и паромов, так
как в этих местах кабель может быть повреждён якорями.
Для речного кабельного перехода
главную роль играет профиль реки и характер грунта дна. Поэтому место перехода
выбирают там, где река уже, а дно по возможности ровное, без уступов, покрытое
песком, илом или гравием. Не допускается прокладка кабеля там, где река имеет
каменистое дно, крутые повороты, отмели и перекаты и где она часто меняет своё
русло. Толщину ледяного покрова и возможность образования донного льда выясняют
на метеорологических станциях. Донный лёд опасен тем, что примерзает к кабелю и
поднимает его на поверхность, где он может быть повреждён.
При наличии возле места перехода
ж.д. или автомобильного моста прокладывают одну из кабельных линий по мосту. В
этом случае, помимо трассы подводного перехода, выбирают трассу от
разветвительных береговых муфт до моста - подходы к мосту.
2. Выбор кабельной
системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам
Выбор емкости кабеля зависит:
·
от заданного количества каналов магистральной, дорожной и
оперативно-технологической (ОТС) связи;
·
от вида системы уплотнения;
·
от типа кабельной магистрали.
Необходимо обеспечить 350 каналов
магистральной, 180 каналов дорожной и ОТС. Для обеспечения такого количества
каналов достаточно двухкабельного типа магистрали
В двухкабельной магистрали один
кабель используется для передачи информации в прямом направлении, а другой -
для передачи информации в обратном направлении. Составим таблицу распределения
цепей по четверкам (таблица 2.1).
Для этого воспользуемся системами
уплотнения: на магистральную - система ИКМ-120 (3 системы); на дорожную -
система ИКМ-120 (2 системы); на ОТС - система К-24т (за искл. ПГС и МЖС).
Таблица 2.1 -
Распределение цепей по четверкам
Номера четверок и сигнальных пар
|
Тип четверок
|
Кабель 1
|
Кабель 2
|
|
|
ПАРА 1
|
ПАРА 2
|
ПАРА 1
|
ПАРА 2
|
Ч Е Т В Е Р К И
|
1
|
НЧ
|
Резерв
|
Резерв
|
Резерв
|
Резерв
|
|
2
|
ВЧ
|
1 пр. маг.
|
2 пр. маг.
|
1 обр. маг.
|
2 обр. маг.
|
|
3
|
НЧ
|
СЦБ
|
Резерв
|
ПГС
|
Резерв
|
|
4
|
ВЧ
|
3 пр. маг.
|
3 обр. маг.
|
Резерв
|
|
5
|
НЧ
|
МЖС
|
СЦБДК
|
ТУ
|
ТС
|
|
6
|
ВЧ
|
4 пр. дор.
|
5 пр. дор.
|
4 пр. дор.
|
5 пр. дор.
|
|
7
|
ВЧ
|
6 пр. ОТС.
|
Резерв
|
6 пр. ОТС.
|
Резерв
|
С И Г Н П А А Л Р Ь Ы Н Ы Е
|
1
|
НЧ
|
СЦБ
|
Резерв
|
|
2
|
НЧ
|
СЦБ
|
Резерв
|
|
3
|
НЧ
|
СЦБ
|
Резерв
|
|
4
|
НЧ
|
СЦБ
|
Резерв
|
|
5
|
НЧ
|
СЦБ
|
Резерв
|
Таким образом, в итоге в обоих
кабелях будет занято три полных четверки и три неполных.
Для обеспечения различных видов
связи существует множество типов кабелей. Одним из них является магистральный
кабель связи с кордельно-трубчатой полиэтиленовой изоляцией, в алюминиевой
оболочке, с усиленной подушкой, бронированный стальными лентами, защищенными
поливинилхлоридными лентами с наружным джутовым покровом (МКПАБ).
Высокочастотные цепи этого кабеля уплотняются системами ИКМ-120 в диапазоне
частот до 252 кГц. Цепи обеспечивают передач дистанционного питания
промежуточной аппаратуры напряжением постоянного тока до 1000 В или переменного
тока до 690 В. Эти кабели изготовляют с числом четверок 4, 7 и 14.
Исходя из количества занятых
четверок и частотных требований, выбираем семи четверочный кабель типа МКПАБ 7´4´1.05+5´2´0.7+1´0.7. При проведении трассы через реку Волга будем использовать
кабель типа МКПАК. Этот кабель имеет защитный покров в виде полиэтиленового
шланга, бронирован круглыми стальными проволоками и предназначен для
прокладывания под водой.
Общий вид и сечение кабеля
отображены в альбоме, лист 4. Электрические характеристики кабеля представлены
в табл. 2.2.
Таблица 2.2. Электрические
характеристики кабелей МКПАБ и МКПАК
Электрическое сопротивление постоянному току жилы диаметром, мм:
0.7 1.05
|
55 Ом/км 21.2 Ом/км
|
Электрическое сопротивление изоляции жилы
|
10 ГОм/км
|
Рабочая емкость пары жилы при частоте 800 Гц ВЧ-четверок
|
23.5 нФ/км
|
Коэффициент емкостной связи на строительную длину при частоте
800 Гц
|
950 пФ
|
Переходное затухание на ближнем конце между цепями ВЧ-четверок
на строительную длину при частоте до 250 кГц
|
58.2 дБ/км
|
Коэффициент затухания для ВЧ-четверок на частоте 800 Гц
|
0.4 дБ/км
|
Испытательное переменное напряжение
|
2 кВ
|
Идеальный КЗД оболочки и брони при E
= 30. 40 В/км и f = 800 Гц
|
0.02
|
Строительная длина кабелей
|
85010
м
|
Диаметр кабеля: МКПАБ МКПАК
|
41 мм 51 мм
|
Масса кабеля: МКПАБ МКПАК
|
2.4 т/км 5.4 т/км
|
Спецификация кабелей
МКПАБ и МКПАК
1 - противокоррозийное покрытие;
- джут;
- броня из стальных проволок;
,7 - токопроводящие жилы;
,8 - полиэтиленовый кордель;
- полиэтиленовая оболочка;
- полиэтиленовая изоляция;
- полиэтиленовая труба;
- поясная изоляция;
- алюминиевая оболочка;
- броня из стальных лент;
- спиральная оболочка из
хлопчатобумажной ткани.
Спецификация кабеля ТЗБ
1 - четверка;
- поясная изоляция;
- свинцовая оболочка;
- подушка;
- броня из стальной ленты;
- наружный покров;
- броня из стальных проволок.
3.