Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Дальневосточный Государственный Университет путей сообщения

ИИФО

ГОУ ВПО

Кафедра «Телекоммуникации»

















Курсовой проект

Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи



Студент 4 курса

Малышко Алексея Константиновича



















Г. Хабаровск

2010г.




План



1. Магистральная кабельная линия связи

1.1 Выбор системы организации кабельной магистрали

1.2 Организация связи и цепей автоматики по кабельной магистрали

1.3 Выбор типа и емкость магистральных кабелей, распределение цепей по четверкам

1.4 Выбор трассы прокладки кабельной линии и устройство ее переходов через преграды

1.5 Содержание кабеля под избыточным давлением

1.6 Скелетная схема кабельной линии

1.7 Расчет влияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию

1.8 Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока

1.9 Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи

2. Сметный расчет кабельной магистрали

Использованная литература






Техническое задание



На заданном двух путном участке железной дороги А-К (рис.1) с электротягой переменного тока напряжением 27 кВ предусмотреть строительство кабельной магистрали, а на однопутном ответвлении Д-Н с автономной тягой - воздушной линии связи.

Предусмотреть организацию дальней (магистральной и дорожной) связи по кабельной магистрали с использованием аппаратуры высокочастотного (ВЧ) уплотнения К-60п (в полосе частот до 252 кГц), по воздушной линии связи – аппаратуры В-12-2 (в полосе частот до 143 кГц).

2. Заданное число каналов дальней связи приведено в таблице 1.

Виды и число цепей отделенческой связи предусмотреть в соответствии с требованиями ПТЭ п.6,39. Отдельные цепи для телеграфной связи можно не предусматривать. Учесть, что каждый из видов отделенческой связи организуется или с использованием системы передачи К-24Т, работающей в спектре от 12 до 120 кГц.

Для работы устройств СЦБ на участке А-К предусмотреть 6 двух проводных цепей, в том числе одну цепь для частотного диспетчерского контроля (СЦБ – ДК).

3. В целях сокращения чертёжных работ скелетную схему кабельной линии и схему организации связи по кабельной магистрали достаточно привести лишь для одного перегона А-Б.

4.При расчёте опасных напряжений в жилах кабельной линии связи рекомендуется ограничиться вынужденным режимом работы тяговой сети, опустив расчет для аварийного режима. 








Исходные данные:

Схема двух путного участка железной дороги А-К с однопутным ответвлением Д-Н представлена на рис.1.



Число каналов дальней связи:

На участке А-К

магистральная

дорожная



160

40

На ответвлении Д-Н

дорожная



22



Тяговые подстанции расположены на станциях А,Д, и К.

На перегоне Г-Д (примерно в середине перегона) железнодорожную линию пересекает судоходная река 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

6.4



Размещение и 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 ближайшего рельса железнодорожного пути находится в следующих пределах:

Пост ЭЦ – 35м.

Тяговая подстанция – 50м.

Релейный шкаф сигнальной точки автоблокировки или переездной сигнализации – 3м.

Здание обслуживаемого усилительного пункта (ОУП) кабельной магистрали – 35м.

Линейно путевое здание – 100м.

Остановочный пункт – 35м



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

8



Кроме того необходимо считать, что началом для отделенческих избирательных связей тональной частоты, организуемых по кабельной линии, является ст. А, а концом – ст. К.

Грунт на участке мягкий (1 группа). Климатические условия умеренные.



Данные необходимые для расчета воздушной линии связи:

Эквивалентная толщина стенки льда на проводах, мм

9

Название цепи связи (для схемы скрещивания)

ЛПС






Средства регулирования движения поездов: на участке А-К –автоблокировка, на ответвлении Д-Н - полуавтоматическая блокировка: станции оборудованы электрической централизацией. Для электропитания устройств СЦБ вдоль железной дороги с правой стороны по направлению километража на расстоянии 20м от рельса проложена трехфазная высоковольтная линия автоблокировки напряжением 10 кВ.

При использовании аппаратуры К - 60п предусмотреть применение обслуживаемых (ОУП) и необслуживаемых (НУП) усилительных пунктов. ОУП разместить на станциях А,Д,К, а НУП – на станциях участка в соответствии с установленными расстояниями между НУПами: для ВЧ связи 15 - 20 км, для избирательной связи 25-30 км. Для системы К-24Т в случае её применения усилительные пункты расположить в тех местах, что и для системы К - 60п.

При использовании системы ИКМ – 120 предусмотреть обслуживаемые регенерационные пункты (ОРП) на станциях А, Д, К и необслуживаемые регенерационные пункты (ОРП) на станциях или перегонах, учитывая, что расстояние между ними равно 5 – 8 км.

Сторонность размещения ОУП (или ОРП) относительно железной дороги для станций Д и К устанавливается студентом по своему усмотрению. НУП размещаются непосредственно на трассе кабельной магистрали.

На воздушной линии связи для цветных цепей используются биметаллические провода диаметром 4мм, для стальных – провода диаметром 4 или 5 мм.






1. Магистральная кабельная линия связи



1.1 Выбор системы организации кабельной магистрали



Исходя из требуемого количества каналов, перспектив развития данного участка дороги выбираем двух кабельную систему организации связи.

При двух кабельной системе для организации всех видов связи и цепей СЦБ прокладывается два кабеля. Двух кабельная система по требуемому количеству каналов и двух проводных 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 отпаек от магистрального кабеля к перегонным и станционным объектам, вызывает определённые трудности при монтаже и эксплуатации магистрали, снижает устойчивость и качество дальней связи, что является недостатком двух кабельной магистрали.

Так как количество каналов (магистральной и дорожной связи) равно 200 и не превышает 360 каналов, то целесообразно применять аппаратуру К-60п. Причем 3 комплекта аппаратуры будет работать на магистральной ВЧ - связи и 2 комплекта на дорожной (всего 5 комплектов).

Аппаратура К60 - п является основной системой передачи по симметричным цепям кабельных линий связи и работает по однополосной четырех проводной двух кабельной системе, предназначена для организации 60 двухсторонних телефонных каналов по двум однотипным симметричным кабелям. В системе связи К60 - п группа каналов прямого и обратного направлений имеет одинаковый линейный спектр частот (12 - 252 кГц). Телефонные каналы аппаратуры К60 - п можно использовать под вторичное уплотнение тональным телеграфом, фототелеграфом, а также для передачи вещания (по сдвоенному каналу) и передачи данных. Система уплотнения К60 - п состоит из оконечных (ОП) и промежуточных обслуживаемых (ОУП) и необслуживаемых (НУП) усилительных пунктов.

Оконечная станция К60 - п состоит из оборудования группового тракта, индивидуальных каналов и вспомогательного оборудования. В это оборудование входят стойки: линейных усилителей и корректоров СЛУК - ОП, генераторного оборудования СУГО – 1 - 5 (стойка универсальная группового оборудования), группового преобразования СГП, контрольных частот СКЧ; тонального вызова и дифсистем СТВ - ДС, индивидуального преобразования СИП - 60, четырех двухпроводных переключений СЧДП. Кроме оборудования группового тракта и индивидуальных каналов, в состав оконечной станции системы К60 - п входят: стойка вводно-кабельного оборудования СВКО, стойка дистанционного питания, стойка автоматического регулирования напряжения САРН, унифицированная коммутационно-вызывная аппаратура служебной связи – стойка СС - 7 или СС - 8. Для служебной связи используют: переговорное вызывное устройство СПВУ – 60 (работает по фантомной цепи уплотненных пар кабеля) и усилители ИТУМ - 1, оборудование телемеханика ТМ - ОУП, входящее в комплект бесконтактной системы ТСФ - БЭС, оборудование телеконтроля, прибор для настройки косинусных корректоров – измеритель частотных характеристик Х1 - 20, стойка коммутации первичных групп СКП - 1, стойка транзита первичных групп СТПГ - К, стойка промежуточных переключений ПСП.

Максимальная дальность связи 12500 км, расстояние между ОУП до 300 км, а длина усилительного участка, т.е. расстояние между НУПами 16….22 км.

В аппаратуре предусмотрена трехчастотная система АРУ, контрольная частота 248 кГц используется для плоской регулировки, 16 кГц – для наклонной и 112 кГц – для криволинейной регулировки. Кроме того все НУП имеют частотно – зависимую грунтовую АРУ.




1.2 Организация связи и цепей автоматики по кабельной магистрали



Число цепей магистральной 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 пассажирских поездах 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 – цепи системы централизованной блокировки,

Решения на организацию ответвлений к объектам связи и СЦБ при двух кабельной организации связи:



№ п\п

Наименование объектов связи и СЦБ

Цепи связи и СЦБ вводимые





шлейфом

параллельно

1

Пост ЭЦ на станциях, не имеющих усилительных пунктов

ПДС,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

-------------



При разработке схемы организации связи учтено, что цепи дальней связи вводятся лишь в оконечные и усилительные пункты кабельной магистрали. В то же время цепи отделенческой связи, используются непосредственно для организации движения поездного и оперативного управления работой участка железной дороги, вводятся в многочисленные пункты, расположенные вдоль кабельной магистрали на перегонах и станциях. Виды отделенческой телефонной и поездной радиосвязи, которыми оснащаются железнодорожные линии, зависят от конкретных особенностей участка и определяются требованиями ПТЭ. Каждый из этих видов связи организуется или по отдельной двух или четырех проводной цепи и осуществляется в спектре тональных частот, или с использованием системы передачи К-24Т, работающей в спектре частот 12-120 кГц. Эта система позволяет организовать до 24 каналов тональной частоты. При этом следует иметь ввиду, что по каналам ТЧ не осуществлялось организация связи, имеющие большое количество ответвлений на перегонах, например, МЖС, ПГС, Пр - зд. Для их организации применены двух проводные кабельные цепи.

По магистральному кабелю организованы также НЧ - цепи соединительных линий между АТС, связи охраняемых переездов с дежурными по станциям; т.к. предусмотрено управление тяговыми подстанциями, то отдельные цепи ТУ - ТС. Пункты, в которые заводятся все или отдельные виды связи, определяются характером размещаемых в них объектов. Например, в пассажирское здание промежуточной станции или пост ЭЦ, где размещаются обычно все служебные станционные помещения, заводятся все виды отделенческой связи. В релейные шкафы сигнальных точек автоблокировки или переезда заводится межстанционная связь, что позволяет при необходимости организовать на перегоне временный обслуживаемый раздельный пункт.

В промежуточные пункты цепи отделенческих видов связи вводятся либо шлейфом (с разрезом линейных проводов), либо параллельно (параллельным подключением к линии установки связи). Ввод цепей шлейфом имеет эксплуатационные преимущества, поскольку позволяет устраивать замену поврежденных участков одних видов связи исправными цепями других, отключать поврежденные установки связи с сохранением нормальной работы остальных установок, организовать необходимые виды связи с местами восстановительных работ и т.д. Поэтому цепи перегонной и межстанционной связи вводятся в линейные пункты только шлейфом.

Шлейфом вводятся также все виды связи в пассажирские здания или посты ЭЦ, если на этих станциях отсутствуют усилительные пункты, в том числе НУПы. При наличии усилительного пункта ответвления, ответвления от магистрального кабеля на пост ЭЦ, в пассажирское здание и другие объекты, как правило, не делаются, а необходимые цепи связи и автоматики передаются от усилительного пункта кабелем вторичной коммутации.

Отдельные ответвления не делаются также в тех случаях, когда линейные объекты располагаются друг от друга на расстоянии меньше 100м. В этих случаях устраивается один общий отпай от магистрального кабеля, и ответвление заканчивается на ближайшем из объектов. Для передачи требуемых цепей ко второму объекту прокладывается кабель вторичной коммутации.

Ответвления цепей СЦБ осуществляются всегда шлейфом, при этом цепи СЦБ-ДК заводятся только на станции, остальные цепи СЦБ заводятся во все релейные шкафы светофоров и переездов на перегонах, что облегчает организацию двухстороннего движения поездов по одному из путей перегона при капитальном ремонте пути.

Схема организации связи и цепей СЦБ на перегоне А - Б показана на рис.2.



1.3 Выбор типа и ёмкости магистральных кабелей, распределение цепей по четверкам



По условию кабель будет располагаться в непосредственной близости от тяговой сети переменного тока линии ж.д. полотна, поэтому выбираем магистральный кабель с повышенным экранирующим действием оболочки. В связи с тем, что воздействие на кабель не существенное (не агрессивное), мы выбираем кабель без полиэтиленовой оболочки – МКПАБ. 







МКПАБ – магистральный кабель, с кордельно-трубчатой полиэтиленовой изоляцией, с броней из стальных лент и защитным покровом из кабельной пряжи, пропитанной битумом.

Исходя из количества каналов связи выбираем кабель емкостью 7*4*1,05+5*2*0,7+1*0,7 где имеются четыре высокочастотные и три низкочастотные четверки, пять сигнальных пар и одна контрольная жила. Все жилы кабеля из меди. Диаметр жил всех четверок 1,05 мм, сигнальных пар и контрольной жилы - 0,7 мм.

Схематический разрез кабеля с алюминиевой оболочкой показан на рисунке 3.

Строительная длина кабеля 850 м. Кабель предназначен для высокочастотного уплотнения цепей в спектре до 252 кГц, аппаратурой К - 60п, применяемой на двух кабельных линиях. Предусмотрен резерв жил кабеля, включая резерв по ВЧ - четверкам.

Выбираем типовую схему распределения четверок. Для ВЧ связи используем 2, 4 и 6 четверки. При распределении цепей по четверкам учитываем, что цепи перегонной связи и поездной радиосвязи являются четырех проводными и цепь СЦБ - ДК работает в спектре тональных частот, и поэтому для неё выделяем отдельную телефонную пару.



Распределение цепей по четверкам магистральных кабелей.

Номера четверок и сигнальных пар

Тип четверок

 Цепи связи и СЦБ





 Кабель 1

 Кабель 2

Четверки

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 жила












1.4 Выбор трассы прокладки кабельной линии и устройство ее переходов через преграды



С целью уменьшения стоимости сооружения кабельной линии, трасса кабельной линии выбрана по наиболее короткому пути, с учетом выполнения минимального объема земляных работ, справа от ж.д. полотна, т.к. здесь расположено преобладающее число объектов связи.

Т.к. река расположена посреди перегона Г - Д судоходна, то в проект включена прокладка 2 кабелей для каждого магистрального кабеля; одного по мосту, а другого по дну реки. Подводный кабель выбран с проволочной броней, а на обоих берегах реки, в местах стыка с подземным кабелем (примерно на расстоянии 50 м от реки), монтируются разветвительные муфты. Трасса подводных кабелей отнесена от моста на расстояние 300 м.

На перегонах и в пределах небольших станций трасса кабельной магистрали проложена на минимально допустимом расстоянии, определенном на основании расчетов опасных и мешающих влияний тягового тока на кабельные цепи связи (см.п.1.7.) лишь в отдельных случаях (на больших станциях) это расстояние увеличено.

Высоковольтная линия автоблокировки расположена с правой стороны ж/д полотна, там же где проходит кабельная линия связи.

Выбранное направление трассы нанесено на схематический план кабельной магистрали с ориентировочным масштабом по горизонтали 1: 200 000 (в 1 см 2 км), и по вертикали 1: 2000 (в 1см 20 м), рис.4.

Пересечение кабельной 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 методом горизонтального бурения с широким использованием механизации. В просверленные под основанием насыпи отверстия вставляются асбоцементные трубы, через которые протягиваются кабели: каждый кабель протягивается в отдельной трубе.

При переходе кабеля через реку основное внимание уделено защите подводных кабелей от повреждений. Для этого кабели прокладываются с заглублением в дно реки не менее чем на 1м. В местах выхода кабелей из воды берега укреплены бетонными плитами и камнем. Переход кабелей по ж/д мосту выполнен в специальном желобе. Схематический план разрезов в местах перехода трассы кабелей через ж/д пути и водные преграды приведен на рис.5.



1.5 Содержание кабеля под избыточным давлением



Наиболее часто повреждения кабеля возникают из-за проникновения в него влаги при нарушении герметичности оболочки, воздействия коррозии, механических повреждений, а также вследствие нарушения правил прокладки и недоброкачественной пайки соединительных и разветви тельных муфт.

Содержание кабелей дальней связи с металлическими оболочками под избыточным газовым давлением позволяет контролировать состояние оболочки кабеля и немедленно обнаруживать возникновение повреждения оболочки, а также служит наиболее эффективным средством, обеспечивающим надежность и бесперебойность работы кабельной магистрали. При повреждении оболочки кабеля, находящейся под газовым давлением, поток газа, проходящего через место не герметичности, препятствует проникновению влаги в кабель. В качестве газа, закачиваемого в кабель, обычно применяют сухой воздух, реже азот.

При содержании кабеля под постоянным избыточным давлением кабельную магистраль делят на герметизированные участки, называемыми газовыми станциями, длина которых, как правило равна усилительному участку ВЧ.

По концам газовой секции на магистрали, а также на всех ответвлениях от магистрального кабеля, устанавливают газонепроницаемые муфты. Внутри газовой секции создается избыточное газовое давление, которое превосходит атмосферное на . Участок считается герметичным, если установленное в кабеле избыточное давление не снижается в течении 10 суток более чем на (0,05 атм.)

Содержание кабеля под избыточным давлением будет осуществляться с помощью автоматической компрессорной сигнальной установки (АКСУ). АКСУ будут расположены на станциях: А, В, Д, Ж, З и Г.



1.6 Скелетная схема кабельной линии



На скелетной схеме кабельной линии, показанной на рис. 6, показываются расположение всех объектов связи, а также устраиваемые к ним ответвления и соединения кабелей между собой.

Выбор типа кабелей для ответвлений и в качестве кабелей вторичной коммутации обусловлен количеством необходимых пар на объекте связи. В проекте используется кабель ТЗПАБп. Низкочастотные кабели дальней связи применяют для ответвлений от магистрального кабеля. Изоляция жил полиэтиленовая пористая. Скрутка жил в группы четверочная (звездная), в общий сердечник –правильная повивная. Защитная оболочка из алюминия. Жилы всех групп в кабеле имеют одинаковый диаметр 1,2 мм, поэтому этот кабель называют однородным. Поверх алюминиевой оболочки находится полиэтиленовый шланг. Разрез кабеля показан на рис. 7.

При расчете длины кабелей было взято реальное расстояние от магистрального кабеля до объекта связи плюс дополнительный расход на изгибы при укладке в траншеях и котлованах в размере 1,6 % и отходов при спаечных работах в размере 0,6 % от расстояния по трассе.

Кроме того, учтен расход кабеля на устройство вводов, который для различных объектов связи принят в следующих пределах:

ОУП, пост ЭЦ, тяговая подстанция ---20м.

Остановочный пункт, линейно-путевое здание ---5м. Релейный шкаф сигнальной установки автоблокировки или переездной сигнализации –3м

Строительная длина кабеля марки ТЗПАБп --- 425м.



Расчетная таблица 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

340



Для перегона А-Б выбираем требуемую кабельную арматуру для каждого из ответвлений и вводов магистральных кабелей, составим ее спецификацию таблица №8.



1.7 Расчет влияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию связи



Кабельные линии связи подвергаются опасным и мешающим магнитным влияниям тяговой сети переменного тока. Цель расчета этих влияний заключается в определении такой ширины сближения кабельной линии с тяговой сетью, при которой опасное напряжение, индуцируемое в жилах кабеля, не превышало бы допускаемого нормами значения 200 В, а результирующее напряжение шума – допускаемого значения 0,9 мВ.

Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока.

Опасные напряжения в жилах кабеля могут возникать при аварийном (замыкании тяговой сети на землю или рельсы) и вынужденном (отключении от контактной сети одной из тяговых подстанций) режимах работы тяговой сети. Однако в целях сокращения расчетов, в курсовом проекте произведен расчет опасных влияний лишь для вынужденного режима, когда тяговая подстанция отключена, на станции Д, и тяговая подстанция, расположенная на станции А, питает все плечо тяговой сети протяженностью А-Д.

Тяговая сеть переменного тока наводит напряжение во всех жилах кабеля, однако наибольшее напряжение возникает на жилах цепей связи тональной частоты, поскольку длина сближения их с контактной сетью, определяемая длиной усилительного участка низкочастотных цепей, является наибольшей.

Опасное напряжение U, индуктируемое на изолированном конце жилы кабеля при заземленном противоположном конце (в этом случае величина напряжения максимальна), определяется вольтах по формуле:



 (1)



где - круговая частота 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 - ширина сближения

См/м проводимость грунта

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 тяговой сетью (соответствует расстоянию от начала цепи (ст.А) до ближайшего промежуточного усилителя тональной частоты);

- эквивалентный влияющий ток частотой 50 Гц, (А), определяемый при вынужденном режиме работы тяговой сети по формуле:



 (3)



- результирующий нагрузочный ток расчетного плеча питания при вынужденном режиме работы тяговой сети, (А);



 (4)



 В – максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и максимально удаленным 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);

	- коэффициент мощности электровоза, составляющий 0,8;

	m – количество поездов, одновременно находящихся в пределах плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме (принимаем для двух путной дороги m=12);

	Кm – коэффициент, характеризующий уменьшение влияющего тока по сравнению с нагрузочным (I рез)

	

	 (5)

		

			=0,9 км – расстояние от тяговой подстанции до начала цепи связи (соответствует расстоянию между тяговой подстанцией ст.А и ОУП).

		

		Г/км

		

		 А

		

		

		

		А

		 В

168.206 < 200 В – что удовлетворяет требованиям.

		

		Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи.

		Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи производится при нормальном режиме работы тяговой сети переменного тока.

		Наиболее простым методом расчета мешающего напряжения является приближенный метод по одной (определяющей) гармонической составляющей переменного тягового тока, которая наводит в телефонных цепях тональной частоты наибольшее напряжение шума.

		Частота определяющей гармоники fвл =1150 Гц, ее влияющий ток Iк=1,0 А.

		При наличии в цепи избирательной связи промежуточных усилителей напряжение шума в этой цепи рассчитывается отдельно для каждого усилительного участка, а результирующее напряжение шума Uшр в начале цепи определяется по формуле;

		

		  (6)

		

		где Uш – напряжение шума, наводимое на одном усилительном участке, мВ;

		n- число усилительных участков цепи.

		Напряжение шума, наводимое в двух проводной телефонной цепи на отдельном участке, определяется в мВ, следующим соотношением:

		

		 (7)

		

		где - круговая частота определяющей k-й гармоники тягового тока, рад/c 

		 рад/с

		- взаимная индуктивность между контактным проводом и жилой кабеля на частоте к-й гармоники, Г/км, определяемая по формуле (2);

			= 1,03 – коэффициент акустического воздействия к-й гармоники;

		 - коэффициент чувствительности телефонной цепи к помехам;

		 - коэффициент экранирующего действия оболочки кабеля для к-й гармоники тягового тока;

		

		  

		 Г/км

		 мВ

		

		n – принимаем равным 4

		

		 мВ

		

		Значение Ump=0.809<0.9, что удовлетворяет требованиям.






2. Сметный расчет кабельной магистрали



Сметная стоимость строительства кабельной магистрали на участке А-К определяется с учетом затрат на производство строительных (земляных) работ, стоимости самого кабеля и расходов на его монтаж.



Смета на строительство линии связи на участке А-К.

Наименование работ

Единица измерений 

количество

 Стоимость, руб.







единичная

общая

А. 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



19320

Монтажные 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







87150,02

Б. 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

руб





Стоимость строительства кабельной линии на участке А-К

руб





6404179




Использованная литература



1. Л.Н. Козлов, В.И. Кузьмин “Линии автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте”. М.: Транспорт, 1981 г.

2. И.М. Зотов “Пособие электромеханику и электромонтеру по кабельным работам”. М,: Транспорт, 1976 г.

3. В.И. Калебин, Ф.П. Микулик “Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Задание на курсовой проект”. М,: ВЗИИТ