Данная работа посвящена проектированию кабельной магистрали для организации многоканальной связи на двухпутном участке железной дороги с электротягой переменного тока. В материале подробно рассмотрены этапы выбора трассы прокладки, подбора марки и емкости кабеля, а также методика расчета опасных и мешающих электромагнитных влияний от тяговой сети и высоковольтных линий. Приведены формулы, схемы сближения и рекомендации по защите сооружений связи.
Содержание
- Введение
- Исходные данные к проектированию кабельной магистрали
- 1. Выбор трассы прокладки кабельной линии
- 2. Выбор марки и емкости кабеля
- 3. Расчет опасных и мешающих влияний на цепи, расположенные в кабеле
- 3.1. Расчет опасных влияний электрических железных дорог переменного тока
- 3.2. Расчет мешающих влияний электрических железных дорог однофазного переменного тока
- 3.3. Расчет мешающих влияний линий электропередачи
- 4. Защита сооружений связи от опасных и мешающих влияний
- Заключение
- Список использованной литературы
Введение
Основной задачей транспорта является своевременное, качественное и полное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение экономической эффективности его работы.
Работа всех звеньев железнодорожной сети не может осуществляться без широкого использования разнообразных видов связи, организуемых по соответствующим линиям. Одним из современных видов линии связи является кабельная магистраль, которая лучше обеспечивает бесперебойность, высокое качество и надежность действия устройств связи. На работу подземных кабельных линий не влияют неблагоприятные метеорологические явления. Кабельные линии в значительной степени защищены от влияния электромагнитных полей, вызываемых высоковольтными линиями электропередачи и тяговыми сетями электрических железных дорог. По цепям кабельных линий можно передавать более широкий спектр частот, по сравнению с воздушными линиями связи, что позволяет организовать большее количество каналов связи.
Курсовая работа содержит следующие этапы проектирования кабельной магистрали:
- выбор трассы прокладки кабельной линии;
- выбор марки и емкости кабеля;
- расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию связи;
- расчет мешающих влияний тяговой сети переменного тока на кабельную линию связи;
- расчет опасных и (или) мешающих влияний от высоковольтной линии;
- защита сооружений связи от опасных и мешающих влияний.
Чертежи курсовой работы включают:
- схематический план трассы кабельной магистрали линии связи;
- схемы сближения высоковольтных линий с кабельной магистралью.
Исходные данные к проектированию кабельной магистрали
На заданном двухпутном участке железной дороги А – К (схема 1) электротягой переменного тока напряжением 27 кВ предусмотреть защиту кабельной магистрали, организацию дальней (магистральной и дорожной) связи по кабельной магистрали от опасных и мешающих влияний от высоковольтных линий.
Исходные данные для кабельной линий связи выбираются из табл. 1–4 [1] по последней или предпоследней цифрам шифра студента. Если шифр заканчивается одной цифрой, то предпоследней цифрой следует считать 0.
Данные по объекту проектирования:
- Схема двухпутного участка железной дороги А–К представлена на рис. 1. Тяговые подстанции расположены на станциях А, Д и К. Размещение и наименование объектов связи и СЦБ на перегоне А–Б дано в табл. 3.
- Данные для расчета влияний тяговой сети на кабельную линию связи для каждого из вариантов задания представлены в табл. 2.
- Данные для расчета влияний высоковольтной линии на кабельную линию связи для каждого из вариантов задания представлены в табл. 4.
- При использовании аналоговой аппаратуры высокочастотного уплотнения 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 расстоянием между усилительными пунктами 15–20 км. Для организации избирательной связи предусмотреть расстояние между усилительными пунктами 25–30 км.
- Сторонность размещения ОУП относительно железной дороги для станции А определена в табл. 3, а для станций Д и К устанавливается студентом по своему усмотрению. НУП (ВЧ) и НУП (НЧ) размещаются непосредственно на трассе кабельной магистрали.
Таблицы исходных данных
| Вариант (последняя цифра шифра) | Расстояние между осями станции, км |
|---|---|
| А-Б | 7 |
| Б-В | 7 |
| В-Г | 11 |
| Г-Д | 6 |
| Д-Е | 10 |
| Е-Ж | 20 |
| Ж-З | 9 |
| З-И | 7 |
| И-К | 10 |
Примечание: 11
| Наименование расчетных величин | Вариант (предпоследняя цифра шифра) | |
|---|---|---|
| 3 | Определяющая частота гармоники влияющего тока, Гц | 1050 |
| Проводимость грунта, мСм/м | 80 |
| Ординаты объектов | Наименование объектов по вариантам (предпоследняя цифра шифра) | |
|---|---|---|
| км | м | 3 |
| 79 | 0 | ОУП (п) – обслуживаемый усилительный пункт кабельной магистрали |
| 79 | 350 | — |
| 79 | 450 | ТП (л) – тяговая подстанция |
| 79 | 900 | — |
| 80 | 500 | РШ-Вх (л) – релейный шкаф, входного светофора станции |
| 82 | 0 | РШ-С(л) – релейный шкаф проходного светофора |
| 82 | 10 | — |
| 82 | 20 | — |
| 82 | 800 | ПБ (п)– – будка дежурного по переезду (охраняемый переезд) |
| 82 | 815 | РШ-АПС (п) – релейный шкаф автоматической переездной сигнализации |
| 83 | 0 | РШ-О(п) – релейный шкаф проходного светофора |
| 84 | 0 | — |
| 84 | 800 | РШ-Вх (п) – релейный шкаф, входного светофора станции |
| 85 | 800 | ШН (л) – квартира электромеханика СЦБ или связи |
| 86 | 0 | ЭЦ (п) – пост ЭЦ |
| Последняя цифра шифра вариант 7 | Участок А — В |
|---|---|
| Нейтраль | изолированная |
| Напряжение, кВ | 110 |
| Расстояние от станции (км) | 2 |
| В | Длина сближения, км |
| 5 | 3 |
| 4 | Ширина сближения, м |
| 150 | 150 |
| 150 | 300 |
1. Выбор трассы прокладки кабельной линии
Трасса прокладки магистрали определяется расположением оконечных пунктов. Все требования, учитываемые при выборе трассы можно свести к трем основным: минимальные капитальные затраты на строительство; минимальные эксплуатационные расходы; удобство обслуживания.
При выборе трассы необходимо обеспечить:
- наикратчайшее протяжение трассы;
- максимальное применение механизации при строительстве;
- создание наибольших удобств при эксплуатационном обслуживании;
- наименьшие затраты по осуществлению защиты линии от влияния установок сильного тока и атмосферного электричества.
На перегонах железных дорог магистральный кабель, как правило, прокладывают в полосе отвода, ширина которой составляет по 60 м в обе стороны от головки рельса железнодорожного пути. Лишь на отдельных участках при соответствующем обосновании, в особенности на подходах к крупным станциям, трасса кабеля может быть выбрана за пределами полосы отвода.
Трасса кабеля должна проходить на той стороне железнодорожных путей, где расположено большинство линейных и других пунктов, в которые устраиваются ответвления. При этом необходимо ориентироваться на исходные данные, приведенные в табл. 3 для перегона А-Б, который является основанием для выбора трассы прокладки кабельной магистрали относительно железной дороги для всего участка проектирования.
Минимальное расстояние кабеля связи от края подошвы насыпи полотна электрических железных дорог определяют на основании расчета опасных и мешающих влияний, создаваемых тяговыми сетями в цепях проводной связи, но должно быть не менее 5 м. В некоторых случаях (в пределах станции, на сильно заболоченных и стесненных участках и т.п.) магистральные кабели допускается прокладывать в непосредственной близости от железнодорожного полотна, однако расстояние между кабелем и осью крайнего пути должно быть не менее 2,5 м. Если трасса кабеля проходит вдоль шоссейных дорог, то расстояние от кабеля до края подошвы насыпи рекомендуется брать равным 5 м. Расстояние от кабеля до лесных насаждений должно быть не менее 3 м, а от отдельных деревьев – 2 м. Кабели связи должны прокладываться от водопровода и канализации не ближе 0,5 м, от нефтепровода и газопровода – 1 м, горячего трубопровода – 2 м. Эти расстояния могут быть уменьшены до 0,25 м при условии прокладки кабеля в асбоцементных трубах.
При пересечении железнодорожных путей глубина прокладки кабелей связи должна быть не менее 1 м от подошвы рельса, а с автострадами не менее 1 м от дорожного полотна. В этом случае кабели в месте пересечения помещают в асбоцементные трубы. При пересечении кабелей связи с силовыми кабелями минимальное расстояние между ними составляет 0,25 м, если магистральный кабель проложен в асбоцементной трубе, и 0,5 м при ее отсутствии.
Глубина прокладки кабеля в грунтах I-III категорий должна быть не менее 0,9 м, а в скальных грунтах – не менее 0,5 м. В населенных пунктах и на территории больших станций глубину кабельной траншеи увеличивают до 1,0 – 1,2 м.
При выборе трассы следует избегать прокладывать кабель в почве с большим содержанием извести, в сильно заболоченных и топких местах, в местах скопления щелочей, кислот, сосредоточения строительного мусора и шлаковых отвалов, так как в этих условиях кабель в сильной степени подвергается почвенной коррозии.
На схематическом плане трассы кабельной магистрали указываются: сближение высоковольтной линии передачи электрической энергии, расположение станций, усилительных пунктов ВЧ и НЧ связи, тяговых подстанций с указанием их ординат на трассе.
НУПы размещаются на промежуточных станциях и, как исключение, на перегонах, при этом с целью удобств эксплуатации и снижения затрат на строительство НУПы ВЧ и НЧ связей стремятся размещать в одних и тех же пунктах (совмещать).
Схематический плана трассы кабельной линии для участка магистрали показан на схеме 1.
Не правильно расставлены ВЧ НЧ
[IMAGE_1] Рис. 1. Схематический план трассы кабельной магистрали линии связи.