Курсовая работа: Проектування кабельних ліній зв’язку на залізницях

Ордината встановлення арматури

Тип кабельної арматури по позиціях схеми кабельної лінії

(51)

(52)

(53)

(54)

З’єднувальна муфта

ПЗ

79000

БМ2-3

МС-30 (Ч2)

ГМСМ-60

МСТ 14Ч14

С-50

С-55

Т-65

79833

МСП-14

С-50

ТП

79900

БМ1-1

МС-20

ГМС-4

МСТ 14Ч7

С-35

С-50

Т-65

РШ-Вх

80500

БМШ-1

МС-30

ГМС-4

МСТ 14Ч12

С-50

Т-65

81333

МСП-14

С-50

РШ-С

82000

БМШ-2

МС-30

ГМС-4

МСТ 14Ч12

С-50

Т-65

ОП

82800

БМ1-1

МС-30

ГМС-4

МСТ 14Ч7

С-50

Т-65

РШ-С

83000

БМШ-2

МС-30

ГМС-4

МСТ 14Ч12

С-50

Т-65

83833

МСП-14

С-50

РШ-С

84300

БМШ1

РШ-АПС

84310

БМШ1

ПБ

84320

БМ2-3

МС-30

ГМС-7М

МСТ 14Ч12

БМ2-3

С-50

Т-65

85153

МСП-14

С-50

РШ-С

85400

БМШ-2

МС-30

ГМС-4

МСТ 14Ч12

С-50

Т-65

86233

МСП-14

С-50

РШ-Вх

86800

БМШ-2

МС-30

ГМС-4

МСТ 14Ч12

С-50

Т-65

87633

МСП-14

С-50

ЭЦ

88000

БМ2-3

МС-30 (Ч2)

ГМСМ-60

МСТ 14Ч14

С-50

С-55

Т-65

2.6 Утримання кабелю під надлишковим тиском

Утримання кабелю під постійним надлишковим газовим (повітряним) тиском дозволяє контролювати герметичність оболонки кабелю і запобігати проникненню вологи в кабель при незначних пошкодженнях. Для надлишкового тиску в кабель безперервно подасться осушене повітря .

Обов’язковою умовою утримання кабелю під тиском є попередня герметизація оболонки по всій довжині кабелю, а також на вводах в підсилювальні і кінцеві пункти.

Герметизована ділянка кабелю утворює газову секцію. Практично довжину газової секції приймають рівною довжині підсилювальної ділянки, тому нагнітальні установки монтують в усіх підсилювальних і кінцевих пунктах, а всі відгалуження ізолюють газопроникними муфтами.

Встановлюємо:

1 на ст. А;

2 через 24 км після ст. А;

3 на ст. Д;

4 через 23 км після ст. Д;

5 на ст. К.

3 Проектування магістральної кабельної лінії зв'язку на основі оптичного кабелю

3.1 Вибір типу і ємності оптичного кабелю

Вибір типу оптичного кабелю і його ємності здійснюється в залежності від умов прокладання на місцевості і від необхідної кількості проектованих каналів магістрального і дорожнього зв'язку, та систем передачі, що застосовуються.

Необхідна ємність кабелю, число оптичних волокон (пов), визначається числом магістральних та дорожніх каналів (птр), застосовуваною апаратурою передачі, (числом каналів пк, ідо організуються з її допомогою) і потребою у резервних оптичних волокнах – през.

(3.1)

Визначаючи потрібну ємність оптичного кабелю, необхідно мати на увазі, що канали дорожнього і магістрального зв'язку не об'єднуються, вони організуються по окремих ланцюгах з використанням окремих комплектів апаратури.

При використанні двох комплектів апаратури "Сопка-3", здатна організувати по 480 каналів кожна, число необхідних волокон буде дорівнювати:

Загальна кількість оптичних волокон дорівнює 8.

Таким чином для нормальної роботи магістральній й дорожній лінії зв'язку, можна використовувати кабель ОМЗКГ-10-2-0,4-8.

Характеристика конструкції кабелю: кабель магістрального зв'язку з одномодовими ОВ з профільованим осердям з центральним силовим елементом із склопластикового стержня з бронею з круглого стального дроту з ПЕ подушкою, та ПЕ захисним покриттям.

Технічні характеристики:

- кількість оптичних волокон: 8;

- коефіцієнт згасання: 0,4;

- максимальний зовнішній діаметр: 20 мм;

- розрахункова вага кабелю: 304 кг/км;

- допустиме розтягуюче зусилля: 2500 Н;

- дисперсія: 6 пс/нмкм;

- довжина хвилі:

- 1,3 мкм;

- Будівельна довжина: 2000 м.

Основні характеристики системи передачі по волоконно-оптичній лінії зв'язку типу "Сопка-3":

- кількість каналів ТЧ: 480;

- швидкість передачі: 34,368 Мбіт/с;

- швидкість передачі по оптичному волокну: 41,242 Мбіт/с;

- довжина хвилі: 1,3 мкм;

- енергетичний потенціал: 41 дБ;

- коефіцієнт помилок: ;

- лінійний код: 5В6В (NRZ - без повернення в нуль).

3.2 Вибір джерела та приймача випромінювання

Джерело і приймач випромінювання повинні працювати на довжині хвилі, що визначається вибраним типом ОК.

Необхідна потужність джерела випромінювання, Роп, визначається;

1) втратами в оптичному волокні. Ров;

2) оптичною чутливістю приймача випромінювання, Рпр;

3) втратою потужності, що визначається вибраним способом кодування лінійного сигналу, Ркод;

4) запасом потужності на компенсацію додаткових втрат, Ріам- Втрати в оптичному волокні складаються з:

- втрат за рахунок згасання: – ,

де l – довжина ділянки, км;

а – коефіцієнт згасання, дБ/км;

- втрат в нероз'єднувальних сполученнях: —,

де п – число будівельних довжин на ділянці, l

– згасання в одному нероз'єднувальному сполученні, дБ;

- втрат в роз'єднувальних сполученнях: – ,

де – згасання в одному роз'єднувальному сполученні, дБ;

- втрат при введенні та виведенні випромінювання з ОВ – дБ.

Фотоприймач вибирають з максимальною чутливістю в робочому діапазоні хвиль. Необхідну чутливість приймача, Рпр. дБ, визначають виходячи із заданих швидкості передачі, R, біт/с і допустимої величини помилки.

Таким чином необхідна потужність вибирається з слідуючої умови:

. (3.2)

Враховуючи, що , де – будівельна довжина ОК, можна записати:

(3.3)

Для здійснення проекту візьмемо передавач HLP 5400 (Hitachi) й приймач C30986EQC-02. Параметри передавача:

- довжина хвилі: 1,3 мкм;

- вихідна потужність: >5 мВт;

- ширина спектру: 1 нм;

- час наростання імпульсу: 0,5 нс;

- модовий склад: одномодовий;

- матеріал і структура: InGaAs Р-ДГ;

- строк служби: 105 років;

- порогів струм (струм накачки для СВД): 30 мА.

Параметри приймача:

- спектральний діапазон: 0,9-1,7 мкм;

- час наростання імпульсу: 1,5 нс;

- матеріал і структура: InGaAs, p-i-n, ФД:

- строк служби: 4105 років.

Для підстановки у нерівність приймаємо:

- дБ;

- дБ

- км

- дБ

- (-36) (швидкість передачі дорівнює 41,242 Мбіт/с) дБ;

- Ркод=3 дБ (т.к. код NRZ):

- дБ

, дБ/км

км.

Для задоволення нерівності приймаємо = 24 км, на котрій буде розташовуватися 12 будівельних довжин оптичного кабелю.

3.3 Розрахунок швидкодії системи

Розрахунок швидкодії системи необхідно провести, щоб перевірити, чи зможуть вибрані компоненти забезпечити необхідну швидкість передачі.

Можливе обмеження швидкості передачі зв'язане з уширенням імпульсів на виході ОВ у порівнянні з їхньою тривалістю на вході, що зумовлене дисперсією у ОВ. Тому кількісною характеристикою швидкодії прийнятий час наростання фронту імпульсу.

(3.4)

де – швидкодія випромінювача, с;

– швидкодія приймача, с:

– результуюча дисперсія, с;

– міжмодова дисперсія, с;

– матеріальна дисперсія, с;

– хвильоводна дисперсія, с;

;

– дисперсія сигналу в ОВ, пс/нмкм;

– довжина ділянки, км;

– ширина спектра випромінювання джерела, нм.

Якщо умова не задовольняється необхідно використати інші, більш швидкодіючі джерела приймачі випромінювання, ОК з меншим значенням дисперсії, знизити швидкість передачі зменшити довжину ділянки.

нс.

нс

Допустиме значення часу наростання:

Виконання цієї нерівності показує, що система, котра складається з вибраних елементів працездатна, а її якість й параметри задовольняють усім прийнятим нормам.

4 Вибір траси і прокладання підземного кабелю

Від правильного вибору траси залежить складність спорудження кабельної лінії. її довговічність, а також надійність і безперебійність дії. Тому траса кабельної лінії повинна задовольняти основним технічним умовам; що наведені нижче.

Траса повинна бути по можливості коротшою, топографічні і геологічні умови повинні забезпечувати найменший обсяг земляних робіт і максимальне застосування будівельних механізмів, порубки лісових і лісозахисних насаджень, а також потрави сільськогосподарських культур повинні бути мінімальними. У лісистій місцевості вирубують просіки шириною 6м. корчують пні на всій ширині просіки і роблять планування площі на ширині 3 м.

Трасу вибирають з тієї сторони залізничної колії, на якій розташована переважна кількість лінійних об'єктів і пасажирських будинків.

Кабельну лінію і лінії ВСЛ АБ бажано розташовувати з різних сторін залізничного полотна.

Якщо траса кабелів розташована по одну сторону з діючою ВСЛ АБ, то вона повинна розташуватися за ВСЛ АБ в сторону поля.

На перегонах і малих станціях траса, як правило, повинна знаходитись в межах смуги відведення залізниці, ширина якої складає по 60м в обидві сторони від головки рейки залізничної колії. На окремих ділянках, в особливості при підходах до великих станцій, траса може бути вибрана за межами смуги відведення, коли це технічно і економічно обґрунтовано. Якщо траса проходить поза смугою відведення, то для збереження і нормального утримання кабелю встановлюють охоронну зону по 2 м в обидві сторони від осі прокладеного кабелю. Трасу вибирають за межами території, на якій можливе додаткове укладання колії.

Траса не повинна проходити болотистими місцями і місцями, що часто затоплюються, слід обходити ділянки з агресивними речовинами (вапняні грунти, звалища, шлак, скупчення рідкого гною).

На ділянках з електротягою змінного струму мінімальна відстань до електричного кабелю від контактної мережі визначається на основі розрахунків небезпечних і заважаючих впливів тягового струму на кабельному ланцюзі зв'язку.

Трасу ВОЛС можна вибрати у безпосередній близькості від електрифікованих залізниць, ЛЕП. Оптичний кабель можна підвішувати на опорах контактної мережі електрифікованих залізниць.

При переході кабелю через річку необхідно враховувати особливості річки: інтенсивність судноплавства, наявність лісосплаву, крутизну і характер ґрунту берегів і дна річки, ширину і глибину та ін.

Місце переходу кабелю через річку слід вибирати, як правило, нижче мосту по течії річки. На всіх судноплавних і сплавних річках, незалежно від їхньої глибини, кабелі повинні прокладатися із заглибленням в дно річки. Глибина закладання кабелів повинна бути не меншою

1 м. Кабель ТЗПАПКПЖ 14Ч4Ч0,9

При переході кабелю через судноплавні і сплавні річки, а також через річки шириною більшою 300м передбачається прокладання двох кабелів: одного по мосту, іншого — по дну річки. Трасу підводного кабелю відносять від мосту на відстань не меншу 300 м. Підводні кабелі вибираються з бронею із дроту, а на обох берегах в місцях стику з підземним кабелем монтуються

розгалужувальні муфти, які повинні розташовуватися не ближче 50 м від берега річки. В нашому випадку по дну річки ми прокладаємо кабель типу ТЗПАПКПЖ.

При прокладанні по мосту кабель вкладається в металеві або дерев'яні жолоби оббиті листовою сталлю. Жолоби встановлюються на спеціальних конструкціях мосту. Металеві жолоби повинні бути ізольовані від металевих покривів кабелю.

На схематичному плані вказуються: межі смуги відведення залізниці з ординатами прив'язки їх до головки рейки головного шляху ділянки, високовольтна лінія автоблокування, контури лісів, лук та інших угідь, розташування станцій, переїздів, мостів та інших штучних споруд, зазначаючи їх ординати по трасі, відгалуження залізничних ліній, ЛЕП, русла річок та ін.

Земляні роботи по укладанню кабелю, як правило, повинні виконуватися механізованим способом із застосуванням кабелеукладача. Ручна розробка ґрунту допускається тільки у випадку неможливості або неекономічності застосування механізмів.

Глибина прокладання кабелю в ґрунт залежить від меж зміни температури ґрунту на даній глибині і умов забезпечення безаварійної роботи кабельної лінії. Як правило, глибина прокладання кабелю від 0,9 до 1,2 м. В скелястих ґрунтах кабель прокладають на глибині 0,4 м.

При перетинанні кабельної траси з автомобільними шляхами або залізницями кабель прокладається в азбестоцементних або поліетиленових трубах 100 мм з виведенням їх по обидві сторони від підошви насипу на довжину не меншу 1 м.

Переходи через залізничні колії, якщо ширина підошви не перевищує 35 м. здійснюються способом горизонтального буріння. Кількість труб, що прокладаються, визначається числом кабелів, але повинна бути не меншою двох. (В курсовому проекті прийняти ширину підошви рівну 14 м).

Відстань по вертикалі при цьому повинна бути не меншою 1 м від підошви рейки.

Кабельний перехід через річку поділяється на дві ділянки —- підводну і заплавну. Підводна ділянка розташована нижче горизонту води, заплавна — на обох берегах річки і періодично опиняється нижче горизонту високої води. Земляні роботи і укладання кабелю на заплавній ділянці виконують механізмами, що використовуються на сухопутній трасі, глибина укладання 1-1,2 м .

Кабель під водою вкладають у відкритих траншеях або кабелеукладачами. Розробляють підводні траншеї за допомогою землечерпальних снарядів, землесосів, скреперних установок, а також засобами малої механізації, які використовуються водолазами.

Особлива увага приділяється укріпленню берегів, для запобігання пошкодження кабелю під час льодоходу. Відкоси укріплюють бетонними плитами і каменями.

Виконання переходу під залізничним полотном і через водну перепону показане на рисунках 4.1 та 4.2.

Список літератури:

1. Правила технічної експлуатації залізниць України. Київ. Транспорт України, 1995

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

3. Железные дороги, общий курс. М. Транспорт, 1991

4. Д.А. Бунин. Провода и кабели в СЦБ и святи. М. Транспорт, 1982

5. Д.А. Бунин. Проектирование и монтаж узлов связи на кабельных линиях. М. Транспорт, 1969

МЕНЮ

Курсовая работа: Проектування кабельних ліній зв’язку на залізницях

ИНТЕРЕСНОЕ