Реферат: Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи
Федеральное агентствожелезнодорожного транспорта
ДальневосточныйГосударственный Университет путей сообщения
ИИФО
ГОУ ВПО
Кафедра«Телекоммуникации»
Курсовой проект
Линиижелезнодорожной автоматики, телемеханики и связи
Студент 4 курса
Малышко Алексея Константиновича
Г. Хабаровск
2010г.
План
1. Магистральная кабельнаялиния связи
1.1 Выбор системы организациикабельной магистрали
1.2 Организация связи ицепей автоматики по кабельной магистрали
1.3 Выбор типа и емкостьмагистральных кабелей, распределение цепей по четверкам
1.4 Выбор трассы прокладки кабельнойлинии и устройство ее переходов через преграды
1.5 Содержание кабеля подизбыточным давлением
1.6 Скелетная схемакабельной линии
1.7 Расчет влияний тяговойсети переменного тока на кабельную линию
1.8 Расчет опасных влиянийтяговой сети переменного тока
1.9 Расчет мешающих влиянийна кабельные цепи связи
2. Сметный расчет кабельноймагистрали
Использованная литература
Техническоезадание
На заданномдвух путном участке железной дороги А-К (рис.1) с электротягой переменного токанапряжением 27 кВ предусмотреть строительство кабельной магистрали, а наоднопутном ответвлении Д-Н с автономной тягой — воздушной линии связи.
Предусмотретьорганизацию дальней (магистральной и дорожной) связи по кабельной магистрали сиспользованием аппаратуры высокочастотного (ВЧ) уплотнения К-60п (в полосечастот до 252 кГц), по воздушной линии связи – аппаратуры В-12-2 (в полосечастот до 143 кГц).
2. Заданноечисло каналов дальней связи приведено в таблице 1.
Виды ичисло цепей отделенческой связи предусмотреть в соответствии с требованиями ПТЭп.6,39. Отдельные цепи для телеграфной связи можно не предусматривать. Учесть,что каждый из видов отделенческой связи организуется или с использованиемсистемы передачи К-24Т, работающей в спектре от 12 до 120 кГц.
Для работыустройств СЦБ на участке А-К предусмотреть 6 двух проводных цепей, в том числеодну цепь для частотного диспетчерского контроля (СЦБ – ДК).
3. В целяхсокращения чертёжных работ скелетную схему кабельной линии и схему организациисвязи по кабельной магистрали достаточно привести лишь для одного перегона А-Б.
4.Прирасчёте опасных напряжений в жилах кабельной линии связи рекомендуетсяограничиться вынужденным режимом работы тяговой сети, опустив расчет дляаварийного режима.
/>
Исходныеданные:
1. Схема двух путного участка железной дороги А-К с однопутнымответвлением Д-Н представлена на рис.1.
Числоканалов дальней связи:
На участке А-К
магистральная
дорожная
160
40
На ответвлении Д-Н
дорожная
22Тяговыеподстанции расположены на станциях А, Д, и К.
На перегонеГ-Д (примерно в середине перегона) железнодорожную линию пересекает судоходнаярека глубиной 6м, через которую проложен неразводной железнодорожный мост.
Ширина реки– 200 метров.
Расстояние между осями станции, км А-Б Б-В В-Г Г-Д Д-Е Е-Ж Ж-З З-И И-К Д-Л Л-М М-Н 7 13 10 20 12 6 7 17 13 13 11 21 Высотные отметки места ответвления, м Подошвы насыпи Головки рельса 5.8 6.4Размещениеи наименование объектов связи и СЦБ на перегоне А-Б:
Ординаты объектов Наименование объектов км м 79 000 ОУП (л) 79 350 ТП (п) 80 500 РШ-Вх (л) 82 010 РШ-С(л) 82 020 ШН (п) 82 815 П (п) 83 000 РШС- (п) 84 000 ОП(п)84
86
800
000
РШ-Вх(п)
ПЗ(п)
Удаление объектов связи и СЦБ от ближайшегорельса железнодорожного пути находится в следующих пределах:
Пост ЭЦ – 35м.
Тяговая подстанция – 50м.
Релейный шкаф сигнальной точки автоблокировки илипереездной сигнализации – 3м.
Здание обслуживаемого усилительного пункта (ОУП)кабельной магистрали – 35м.
Линейно путевое здание – 100м.
Остановочный пункт – 35м
2. Данные для расчета влияний тяговой сети на кабельную линию связи:
Определяющая частота гармоники влияющего тока, Гц 1150 Эквивалентный влияющий ток определяющей гармоники тягового тока, А 1.0 Проводимость грунта, мСм/м 8Кроме тогонеобходимо считать, что началом для отделенческих избирательных связейтональной частоты, организуемых по кабельной линии, является ст. А, а концом – ст.К.
3. Грунт на участке мягкий (1 группа). Климатические условияумеренные.
4. Данные необходимые для расчета воздушной линии связи:
Эквивалентная толщина стенки льда на проводах, мм 9 Название цепи связи (для схемы скрещивания) ЛПС5. Средства регулирования движения поездов: на участке А-К–автоблокировка, на ответвлении Д-Н — полуавтоматическая блокировка: станцииоборудованы электрической централизацией. Для электропитания устройств СЦБвдоль железной дороги с правой стороны по направлению километража на расстоянии20м от рельса проложена трехфазная высоковольтная линия автоблокировкинапряжением 10 кВ.
6. При использовании аппаратуры К — 60п предусмотреть применениеобслуживаемых (ОУП) и необслуживаемых (НУП) усилительных пунктов. ОУПразместить на станциях А, Д, К, а НУП – на станциях участка в соответствии сустановленными расстояниями между НУПами: для ВЧ связи 15 — 20 км, дляизбирательной связи 25-30 км. Для системы К-24Т в случае её примененияусилительные пункты расположить в тех местах, что и для системы К — 60п.
При использовании системы ИКМ – 120 предусмотреть обслуживаемыерегенерационные пункты (ОРП) на станциях А, Д, К и необслуживаемыерегенерационные пункты (ОРП) на станциях или перегонах, учитывая, чторасстояние между ними равно 5 – 8 км.
Сторонность размещения ОУП (или ОРП) относительно железной дорогидля станций Д и К устанавливается студентом по своему усмотрению. НУПразмещаются непосредственно на трассе кабельной магистрали.
7. На воздушной линии связи для цветных цепей используются биметаллическиепровода диаметром 4мм, для стальных – провода диаметром 4 или 5 мм.
1. Магистральная кабельная линия связи
1.1 Выбор системы организации кабельной магистрали
Исходя изтребуемого количества каналов, перспектив развития данного участка дорогивыбираем двух кабельную систему организации связи.
При двухкабельной системе для организации всех видов связи и цепей СЦБ прокладываетсядва кабеля. Двух кабельная система по требуемому количеству каналов и двухпроводных цепей в большинстве случаев удовлетворяет требованиям, предъявляемымк магистральным линиям связи и, является в настоящее время основной системойкабельной магистрали. Однако объединение в одних кабелях всех видов связи, атакже цепей СЦБ, требующих частых отпаек от магистрального кабеля к перегонными станционным объектам, вызывает определённые трудности при монтаже иэксплуатации магистрали, снижает устойчивость и качество дальней связи, чтоявляется недостатком двух кабельной магистрали.
Так какколичество каналов (магистральной и дорожной связи) равно 200 и не превышает360 каналов, то целесообразно применять аппаратуру К-60п. Причем 3 комплектааппаратуры будет работать на магистральной ВЧ — связи и 2 комплекта на дорожной(всего 5 комплектов).
АппаратураК60 — п является основной системой передачи по симметричным цепям кабельныхлиний связи и работает по однополосной четырех проводной двух кабельнойсистеме, предназначена для организации 60 двухсторонних телефонных каналов подвум однотипным симметричным кабелям. В системе связи К60 — п группа каналовпрямого и обратного направлений имеет одинаковый линейный спектр частот (12 — 252 кГц). Телефонные каналы аппаратуры К60 — п можно использовать под вторичноеуплотнение тональным телеграфом, фототелеграфом, а также для передачи вещания(по сдвоенному каналу) и передачи данных. Система уплотнения К60 — п состоит изоконечных (ОП) и промежуточных обслуживаемых (ОУП) и необслуживаемых (НУП)усилительных пунктов.
Оконечнаястанция К60 — п состоит из оборудования группового тракта, индивидуальныхканалов и вспомогательного оборудования. В это оборудование входят стойки:линейных усилителей и корректоров СЛУК — ОП, генераторного оборудования СУГО –1 — 5 (стойка универсальная группового оборудования), группового преобразованияСГП, контрольных частот СКЧ; тонального вызова и дифсистем СТВ — ДС,индивидуального преобразования СИП — 60, четырех двухпроводных переключенийСЧДП. Кроме оборудования группового тракта и индивидуальных каналов, в состав оконечнойстанции системы К60 — п входят: стойка вводно-кабельного оборудования СВКО,стойка дистанционного питания, стойка автоматического регулирования напряженияСАРН, унифицированная коммутационно-вызывная аппаратура служебной связи –стойка СС — 7 или СС — 8. Для служебной связи используют: переговорное вызывноеустройство СПВУ – 60 (работает по фантомной цепи уплотненных пар кабеля) иусилители ИТУМ — 1, оборудование телемеханика ТМ — ОУП, входящее в комплектбесконтактной системы ТСФ — БЭС, оборудование телеконтроля, прибор длянастройки косинусных корректоров – измеритель частотных характеристик Х1 — 20,стойка коммутации первичных групп СКП — 1, стойка транзита первичных групп СТПГ- К, стойка промежуточных переключений ПСП.
Максимальнаядальность связи 12500 км, расстояние между ОУП до 300 км, а длина усилительногоучастка, т.е. расстояние между НУПами 16….22 км.
Ваппаратуре предусмотрена трехчастотная система АРУ, контрольная частота 248 кГциспользуется для плоской регулировки, 16 кГц – для наклонной и 112 кГц – длякриволинейной регулировки. Кроме того все НУП имеют частотно – зависимуюгрунтовую АРУ.
1.2Организация связи и цепей автоматики по кабельной магистрали
Число цепеймагистральной и дорожной связи на данном участке дороги насчитывает -16
ВЧ-высокочастотная связь,
ПДС-поездная диспетчерская связь,
ЭДС –энергодиспетчерская связь,
СЭМ –служебная связь электромехаников,
ПГС –перегонная связь,
ВГС –вагонно распорядительная связь,
ПС –постанционная связь,
ЛПС –линейно-путевая связь,
МЖС –поездная межстанционная связь,
ДБК –пассажирская связь (связь диспетчеров по распределению мест на пассажирскихпоездах с билетными кассами),
ПРС –поездная радиосвязь,
Пр — зд –связь дежурного по станции с охраняемым переездом,
ТУ — ТС –цепи телеуправления и телесигнализации тяговыми подстанциями,
СЦБ — ДК –цепь диспетчерского контроля СЦБ,
СЦБ – цеписистемы централизованной блокировки,
Решения наорганизацию ответвлений к объектам связи и СЦБ при двух кабельной организациисвязи:
№ п\п Наименование объектов связи и СЦБ Цепи связи и СЦБ вводимые шлейфом параллельно 1 Пост ЭЦ на станциях, не имеющих усилительных пунктовПДС, ЭДС, ЛПС, СЭМ, ДБК
ВГС, ПС, ПРС, ПГС, МЖС,
ТУ-ТС, Пр-зд, СЦБ, СЦБ-ДК
-------------- 2 Остановочный пункт ПГС, МЖС ПС 3 Проходной сигнал автоблокировки ПГС, МЖС, СЦБ ---------------- 4 Входной сигнал станции ПГС, СЦБ, ПДС 5 Тяговая подстанция ТУ-ТС ЭДС, ПС 6 Здание службы пути (в том числе помещения для обогрева на перегонах и станциях) ПГС ЛПС 7 Необслуживаемый усилительный пункт (подземный на перегоне) ВЧ -------------Приразработке схемы организации связи учтено, что цепи дальней связи вводятся лишьв оконечные и усилительные пункты кабельной магистрали. В то же время цепиотделенческой связи, используются непосредственно для организации движенияпоездного и оперативного управления работой участка железной дороги, вводятся вмногочисленные пункты, расположенные вдоль кабельной магистрали на перегонах истанциях. Виды отделенческой телефонной и поездной радиосвязи, которыми оснащаютсяжелезнодорожные линии, зависят от конкретных особенностей участка иопределяются требованиями ПТЭ. Каждый из этих видов связи организуется или поотдельной двух или четырех проводной цепи и осуществляется в спектре тональныхчастот, или с использованием системы передачи К-24Т, работающей в спектречастот 12-120 кГц. Эта система позволяет организовать до 24 каналов тональнойчастоты. При этом следует иметь ввиду, что по каналам ТЧ не осуществлялосьорганизация связи, имеющие большое количество ответвлений на перегонах,например, МЖС, ПГС, Пр — зд. Для их организации применены двух проводныекабельные цепи.
Помагистральному кабелю организованы также НЧ — цепи соединительных линий междуАТС, связи охраняемых переездов с дежурными по станциям; т.к. предусмотреноуправление тяговыми подстанциями, то отдельные цепи ТУ — ТС. Пункты, в которыезаводятся все или отдельные виды связи, определяются характером размещаемых вних объектов. Например, в пассажирское здание промежуточной станции или постЭЦ, где размещаются обычно все служебные станционные помещения, заводятся всевиды отделенческой связи. В релейные шкафы сигнальных точек автоблокировки илипереезда заводится межстанционная связь, что позволяет при необходимостиорганизовать на перегоне временный обслуживаемый раздельный пункт.
Впромежуточные пункты цепи отделенческих видов связи вводятся либо шлейфом (сразрезом линейных проводов), либо параллельно (параллельным подключением клинии установки связи). Ввод цепей шлейфом имеет эксплуатационные преимущества,поскольку позволяет устраивать замену поврежденных участков одних видов связиисправными цепями других, отключать поврежденные установки связи с сохранениемнормальной работы остальных установок, организовать необходимые виды связи сместами восстановительных работ и т.д. Поэтому цепи перегонной и межстанционнойсвязи вводятся в линейные пункты только шлейфом.
Шлейфомвводятся также все виды связи в пассажирские здания или посты ЭЦ, если на этихстанциях отсутствуют усилительные пункты, в том числе НУПы. При наличииусилительного пункта ответвления, ответвления от магистрального кабеля на постЭЦ, в пассажирское здание и другие объекты, как правило, не делаются, анеобходимые цепи связи и автоматики передаются от усилительного пункта кабелемвторичной коммутации.
Отдельныеответвления не делаются также в тех случаях, когда линейные объектырасполагаются друг от друга на расстоянии меньше 100м. В этих случаяхустраивается один общий отпай от магистрального кабеля, и ответвлениезаканчивается на ближайшем из объектов. Для передачи требуемых цепей ко второмуобъекту прокладывается кабель вторичной коммутации.
Ответвленияцепей СЦБ осуществляются всегда шлейфом, при этом цепи СЦБ-ДК заводятся толькона станции, остальные цепи СЦБ заводятся во все релейные шкафы светофоров ипереездов на перегонах, что облегчает организацию двухстороннего движенияпоездов по одному из путей перегона при капитальном ремонте пути.
Схемаорганизации связи и цепей СЦБ на перегоне А — Б показана на рис.2.
1.3 Выбортипа и ёмкости магистральных кабелей, распределение цепей по четверкам
По условиюкабель будет располагаться в непосредственной близости от тяговой сетипеременного тока линии ж.д. полотна, поэтому выбираем магистральный кабель сповышенным экранирующим действием оболочки. В связи с тем, что воздействие накабель не существенное (не агрессивное), мы выбираем кабель без полиэтиленовойоболочки – МКПАБ.
/>
МКПАБ –магистральный кабель, с кордельно-трубчатой полиэтиленовой изоляцией, с бронейиз стальных лент и защитным покровом из кабельной пряжи, пропитанной битумом.
Исходя изколичества каналов связи выбираем кабель емкостью 7*4*1,05+5*2*0,7+1*0,7 гдеимеются четыре высокочастотные и три низкочастотные четверки, пять сигнальныхпар и одна контрольная жила. Все жилы кабеля из меди. Диаметр жил всех четверок1,05 мм, сигнальных пар и контрольной жилы — 0,7 мм.
Схематическийразрез кабеля с алюминиевой оболочкой показан на рисунке 3.
Строительнаядлина кабеля 850 м. Кабель предназначен для высокочастотного уплотнения цепей вспектре до 252 кГц, аппаратурой К — 60п, применяемой на двух кабельных линиях.Предусмотрен резерв жил кабеля, включая резерв по ВЧ — четверкам.
Выбираемтиповую схему распределения четверок. Для ВЧ связи используем 2, 4 и 6четверки. При распределении цепей по четверкам учитываем, что цепи перегоннойсвязи и поездной радиосвязи являются четырех проводными и цепь СЦБ — ДКработает в спектре тональных частот, и поэтому для неё выделяем отдельнуютелефонную пару.
Распределениецепей по четверкам магистральных кабелей.
Номера четверок и сигнальных пар Тип четверок Цепи связи и СЦБ Кабель 1 Кабель 2Четверки
1
2
3
4
5
6
7
ВЧ
ВЧ
НЧ
ВЧ
НЧ
ВЧ
НЧ
ПДС, ЛПС
Маг., маг.
ЭДС, ПС
маг., маг.
ПГС, ПГС
дор., дор
СЭМ, МЖС
ТУ-ТС
Маг., маг.
ДБК, ВГС
Маг., маг.
ПРС, ПРС
дор., дор
Пр-зд, СЦБ-ДК
Сигнальные пары
1
2
3
4
5
СЦБ
СЦБ
СЦБ
СЦБ
СЦБ
Резерв
---//----
---//----
---//----
---//----
Контрольная жила1.4 Выбортрассы прокладки кабельной линии и устройство ее переходов через преграды
С цельюуменьшения стоимости сооружения кабельной линии, трасса кабельной линии выбранапо наиболее короткому пути, с учетом выполнения минимального объема земляныхработ, справа от ж.д. полотна, т.к. здесь расположено преобладающее числообъектов связи.
Т.к. рекарасположена посреди перегона Г — Д судоходна, то в проект включена прокладка 2кабелей для каждого магистрального кабеля; одного по мосту, а другого по днуреки. Подводный кабель выбран с проволочной броней, а на обоих берегах реки, вместах стыка с подземным кабелем (примерно на расстоянии 50 м от реки),монтируются разветвительные муфты. Трасса подводных кабелей отнесена от мостана расстояние 300 м.
Наперегонах и в пределах небольших станций трасса кабельной магистрали проложенана минимально допустимом расстоянии, определенном на основании расчетов опасныхи мешающих влияний тягового тока на кабельные цепи связи (см.п.1.7.) лишь вотдельных случаях (на больших станциях) это расстояние увеличено.
Высоковольтнаялиния автоблокировки расположена с правой стороны ж/д полотна, там же гдепроходит кабельная линия связи.
Выбранноенаправление трассы нанесено на схематический план кабельной магистрали сориентировочным масштабом по горизонтали 1: 200 000 (в 1 см 2 км), и повертикали 1: 2000 (в 1см 20 м), рис.4.
Пересечениекабельной магистралью ж/д путей выбрано с одинаковыми высотными отметками.Ширина насыпи у основания составляет: для двух путной железной дороги 11.8 м(0.6*3+10), для одно путной 7.8 м (0.6*3+6). Переходы выполнены методомгоризонтального бурения с широким использованием механизации. В просверленныепод основанием насыпи отверстия вставляются асбоцементные трубы, через которыепротягиваются кабели: каждый кабель протягивается в отдельной трубе.
Припереходе кабеля через реку основное внимание уделено защите подводных кабелейот повреждений. Для этого кабели прокладываются с заглублением в дно реки неменее чем на 1м. В местах выхода кабелей из воды берега укреплены бетоннымиплитами и камнем. Переход кабелей по ж/д мосту выполнен в специальном желобе.Схематический план разрезов в местах перехода трассы кабелей через ж/д пути иводные преграды приведен на рис.5.
1.5 Содержаниекабеля под избыточным давлением
Наиболеечасто повреждения кабеля возникают из-за проникновения в него влаги принарушении герметичности оболочки, воздействия коррозии, механическихповреждений, а также вследствие нарушения правил прокладки инедоброкачественной пайки соединительных и разветви тельных муфт.
Содержаниекабелей дальней связи с металлическими оболочками под избыточным газовымдавлением позволяет контролировать состояние оболочки кабеля и немедленно обнаруживатьвозникновение повреждения оболочки, а также служит наиболее эффективнымсредством, обеспечивающим надежность и бесперебойность работы кабельноймагистрали. При повреждении оболочки кабеля, находящейся под газовым давлением,поток газа, проходящего через место не герметичности, препятствуетпроникновению влаги в кабель. В качестве газа, закачиваемого в кабель, обычноприменяют сухой воздух, реже азот.
Присодержании кабеля под постоянным избыточным давлением кабельную магистральделят на герметизированные участки, называемыми газовыми станциями, длинакоторых, как правило равна усилительному участку ВЧ.
По концамгазовой секции на магистрали, а также на всех ответвлениях от магистральногокабеля, устанавливают газонепроницаемые муфты. Внутри газовой секции создаетсяизбыточное газовое давление, которое превосходит атмосферное на />. Участок считаетсягерметичным, если установленное в кабеле избыточное давление не снижается втечении 10 суток более чем на (0,05 атм.)
Содержаниекабеля под избыточным давлением будет осуществляться с помощью автоматическойкомпрессорной сигнальной установки (АКСУ). АКСУ будут расположены на станциях:А, В, Д, Ж, З и Г.
1.6 Скелетнаясхема кабельной линии
Наскелетной схеме кабельной линии, показанной на рис. 6, показываютсярасположение всех объектов связи, а также устраиваемые к ним ответвления исоединения кабелей между собой.
Выбор типакабелей для ответвлений и в качестве кабелей вторичной коммутации обусловленколичеством необходимых пар на объекте связи. В проекте используется кабельТЗПАБп. Низкочастотные кабели дальней связи применяют для ответвлений отмагистрального кабеля. Изоляция жил полиэтиленовая пористая. Скрутка жил вгруппы четверочная (звездная), в общий сердечник –правильная повивная. Защитнаяоболочка из алюминия. Жилы всех групп в кабеле имеют одинаковый диаметр 1,2 мм,поэтому этот кабель называют однородным. Поверх алюминиевой оболочки находитсяполиэтиленовый шланг. Разрез кабеля показан на рис. 7.
При расчетедлины кабелей было взято реальное расстояние от магистрального кабеля дообъекта связи плюс дополнительный расход на изгибы при укладке в траншеях икотлованах в размере 1,6 % и отходов при спаечных работах в размере 0,6 % отрасстояния по трассе.
Кроме того,учтен расход кабеля на устройство вводов, который для различных объектов связипринят в следующих пределах:
ОУП, постЭЦ, тяговая подстанция ---20м.
Остановочныйпункт, линейно-путевое здание ---5м. Релейный шкаф сигнальной установкиавтоблокировки или переездной сигнализации –3м
Строительнаядлина кабеля марки ТЗПАБп — 425м.
Расчетнаятаблица кабелей ответвлений и вторичной коммутации.
Ординат. объектов связи Тип ответвления Цепи ответвления вводимые Число требуемых пар кабеля Емкост. и марка выбран. кабеля Раст.по трас. до объекта (м) Доп. Расход кабеля (м) Общая длина кабеля (м) шлейфом параллельно 79,350 ТП ТУ-ТС ЭДС, ПС 6 2по 4*4 24*2 21*2 90 80,500 РШ-Вх ПГС, СЦБ ПДС 15 14*4 31 4 35 82,010 РШ-С ПГС, МЖССЦБ ---//-- 16 14*4 31 4 35 82.020 ШН ПГС СЭМ 6 2по 4*4 74*2 4 162 82,815 П ПГС ЛПС 5 4*4 70 5 75 83,000 РШС ПГС, МЖС, СЦБ --//-- 16 14*4 23 4 27 84,000 ОП ПГС, МЖС ПС 7 4*4 108 8 116 84,800 РШ-Вх ПГС, СЦБ ПДС 15 14*4 23 4 27 86,000 ПЗ Все кроме ВЧ ПДС 32 4 по 7*4 64*4 22*4 340Дляперегона А-Б выбираем требуемую кабельную арматуру для каждого из ответвлений ивводов магистральных кабелей, составим ее спецификацию таблица №8.
1.7 Расчетвлияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию связи
Кабельныелинии связи подвергаются опасным и мешающим магнитным влияниям тяговой сетипеременного тока. Цель расчета этих влияний заключается в определении такойширины сближения кабельной линии с тяговой сетью, при которой опасноенапряжение, индуцируемое в жилах кабеля, не превышало бы допускаемого нормамизначения 200 В, а результирующее напряжение шума – допускаемого значения 0,9мВ.
Расчетопасных влияний тяговой сети переменного тока.
Опасныенапряжения в жилах кабеля могут возникать при аварийном (замыкании тяговой сетина землю или рельсы) и вынужденном (отключении от контактной сети одной изтяговых подстанций) режимах работы тяговой сети. Однако в целях сокращениярасчетов, в курсовом проекте произведен расчет опасных влияний лишь длявынужденного режима, когда тяговая подстанция отключена, на станции Д, итяговая подстанция, расположенная на станции А, питает все плечо тяговой сетипротяженностью А-Д.
Тяговаясеть переменного тока наводит напряжение во всех жилах кабеля, однаконаибольшее напряжение возникает на жилах цепей связи тональной частоты,поскольку длина сближения их с контактной сетью, определяемая длинойусилительного участка низкочастотных цепей, является наибольшей.
Опасноенапряжение U, индуктируемое на изолированном конце жилы кабеля при заземленномпротивоположном конце (в этом случае величина напряжения максимальна),определяется вольтах по формуле:
/> (1)
где /> — круговаячастота влияющего тока частотой f=50 Гц (/>=/>f=314 рад/с;
М –взаимная индуктивность между тяговой сетью и жилой кабеля при частоте 50 Гц,(Г/км) определяемая по формуле:
М=/> (2)
/>м — ширинасближения
/>См/м проводимостьгрунта
Sp=0,5 –коэффициент экранирования рельсов;
Sk=0,1 –коэффициент защитного действия оболочки кабеля на частоте 50 Гц;
lp=30 км –расчетная длина сближения кабельной цепи связи тональной частоты с тяговойсетью (соответствует расстоянию от начала цепи (ст.А) до ближайшегопромежуточного усилителя тональной частоты);
/> — эквивалентныйвлияющий ток частотой 50 Гц, (А), определяемый при вынужденном режиме работытяговой сети по формуле:
/> (3)
/>-результирующий нагрузочный ток расчетного плеча питания при вынужденном режимеработы тяговой сети, (А);
/> (4)
/> В –максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и максимальноудаленным электровозом при lэ>30 км, (В)
Lэ=50 км –длина плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме работы;
Rmс, Хmc –соответственно активное и реактивное сопротивление тяговой сети, Ом/км(величины Rmс и Хmc принимаются равными 0,12 и 0,48 Ом/км);
/> — коэффициентмощности электровоза, составляющий 0,8;
m –количество поездов, одновременно находящихся в пределах плеча питания тяговойсети при вынужденном режиме (принимаем для двух путной дороги m=12);
Кm –коэффициент, характеризующий уменьшение влияющего тока по сравнению снагрузочным (I рез)
/> (5)
/> =0,9 км –расстояние от тяговой подстанции до начала цепи связи (соответствует расстояниюмежду тяговой подстанцией ст.А и ОУП).
/>Г/км
/> А
/>
/>А
/> В
168.206< 200 В – что удовлетворяет требованиям.
Расчетмешающих влияний на кабельные цепи связи.
Расчетмешающих влияний на кабельные цепи связи производится при нормальном режимеработы тяговой сети переменного тока.
Наиболее простымметодом расчета мешающего напряжения является приближенный метод по одной(определяющей) гармонической составляющей переменного тягового тока, котораянаводит в телефонных цепях тональной частоты наибольшее напряжение шума.
Частотаопределяющей гармоники fвл =1150 Гц, ее влияющий ток Iк=1,0 А.
При наличиив цепи избирательной связи промежуточных усилителей напряжение шума в этой цепирассчитывается отдельно для каждого усилительного участка, а результирующеенапряжение шума Uшр в начале цепи определяется по формуле;
/> (6)
где Uш –напряжение шума, наводимое на одном усилительном участке, мВ;
n- числоусилительных участков цепи.
Напряжениешума, наводимое в двух проводной телефонной цепи на отдельном участке,определяется в мВ, следующим соотношением:
/> (7)
где /> — круговаячастота определяющей k-й гармоники тягового тока, рад/c
/> рад/с
/> — взаимнаяиндуктивность между контактным проводом и жилой кабеля на частоте к-йгармоники, Г/км, определяемая по формуле (2);
/> =1,03 – коэффициент акустического воздействия к-й гармоники;
/> - коэффициентчувствительности телефонной цепи к помехам;
/> - коэффициентэкранирующего действия оболочки кабеля для к-й гармоники тягового тока;
/> />
/> Г/км
/> мВ
n –принимаем равным 4
/> мВ
ЗначениеUmp=0.809<0.9, что удовлетворяет требованиям.
2. Сметныйрасчет кабельной магистрали
Сметнаястоимость строительства кабельной магистрали на участке А-К определяется с учетомзатрат на производство строительных (земляных) работ, стоимости самого кабеля ирасходов на его монтаж.
Смета настроительство линии связи на участке А-К.
Наименование работ Единица измерений количество Стоимость, руб. единичная общаяА. Кабельная линия
1.земляные работы
траншеи для прокладки 2 шт. бронированных кабелей на глубине до 1,2 м. разрабатываемые механич. способом.
Км.трассы 7 4380 30660 Переход под железными дорогами Один переход одной трубой 14 1380 19320Монтажные работы
Кабель связи с жилами диаметром до 1,2 мм в готовых траншеях при емкости: МКПАБ7х4х1,05+5х2х0,7+1х0,7
ТЗПАБп 4х4х1,2
ТЗПАБп 7х4х1,2
ТЗПАБп 14х4х1,2
км
км
км
км
7х2=14
0,286
0,34
0,124
2520
2130
2520
3460
35280
609,18
856,8
429,04
итого 87150,02Б. Стоимость кабелей по маркам
МКПАБ7х4х1,05+5х2х0,7+1х0,7
ТЗПАБп 4х4х1,2
ТЗПАБп 7х4х1,2
ТЗПАБп 14х4х1,2
Км
Км
Км
км
14
0,286
0,34
0,124
21800
10650
1360
21400
305200
3045,9
462,4
2653,9
итого 311361,9 Плановые накопления по пункту Б % 6 18681,714 Итого по пунктам А и Б руб 407538,634 Начисления от А и Б % 10 40753,8634 Всего по смете руб 448292,5 Стоимость 1 км кабельной линии рубСтоимость строительства кабельной линии на участке А-К руб 6404179
Использованнаялитература
1. Л.Н. Козлов, В.И. Кузьмин“Линии автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте”. М.:Транспорт, 1981 г.
2. И.М. Зотов “Пособиеэлектромеханику и электромонтеру по кабельным работам”. М,: Транспорт, 1976 г.
3. В.И. Калебин, Ф.П. Микулик“Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Задание на курсовойпроект”. М,: ВЗИИТ