МАГИСТРАЛЬНАЯ КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ СВЯЗИ НА ПЕРЕГОНЕ

Введение

В настоящее время отечественный железнодорожный транспорт оснащен самыми совершенными устройствами автоматики, телемеханики и связи. Четкое и бесперебойное функционирование этих устройств в значительной степени зависит от надежной работы воздушных и кабельных линий и сетей. Для работы устройств связи созданы разветвленные сети магистральной, дорожной и отделенческой связи, по которым осуществляется оперативное руководство работой железных дорог и их хозяйственных подразделений. Непрерывно растет количество каналов магистральной и дорожной связи за счет подвески на воздушных линиях цепей из цветного металла и уплотнения этих цепей аппаратурой высокочастотного телефонирования в полосе до 150 кГц. На ряде направлений магистральные воздушные линии заменяются кабельными, повышающими устойчивость связи и дающими неограниченные возможности в увеличении количества каналов связи на основе применения аппаратуры высокочастотного телефонирования (ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920 и др.). Непрерывно развиваются сети местной телефонной связи, причем местная связь, как правило, автоматизируется. Широкое внедрение на железных дорогах совершенных устройств, для увеличения их пропускной способности, регулирования движения поездов и обеспечения безопасности движения (автоблокировка, электрическая и диспетчерская централизация, автоматическая локомотивная сигнализация и др.), а также устройств вычислительной техники вызывает непрерывный рост кабельных и воздушных линий и сетей связи, автоматики и телемеханики. Кабельные линии отличаются высокой эксплуатационной надежностью и дают возможность осуществления всех видов связи и каналов передачи информации, необходимых для управления перевозочным процессом железных дорог. Строительство магистральных кабельных линий позволяет резко увеличить количество каналов связи между управлениями железных дорог, отделениями и станциями, даёт возможность автоматизации телефонной и телеграфной связи.

МАГИСТРАЛЬНАЯ КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ СВЯЗИ НА ПЕРЕГОНЕ

Выбор оборудования и аппаратуры кабельной магистрали

При строительстве кабельной линии используются различные элементы оборудования. Эти элементы применяются для соединения между собой отдельных кабелей для предотвращения утечек воздуха из пневмоустановок устройств ответвления и т.д.

В курсовом проекте для монтажа кабельной магистрали применяется следующая кабельная аппаратура:

1) Прямые свинцовые муфты типа МСП-7 и МСП-14. Они рассчитаны на соединение строительных длин кабелей ёмкостью соответственно 7 и 14 четвёрок.

2) Газонипроницаемые свинцовые муфты типа ГМС-4, ГМС-7, ГМС-60. Они устанавливаются на вводах кабелей ответвлений для предотвращения утечки воздуха из магистральных кабелей, находящихся под постоянным избыточным давлением.

3) Прямые свинцовые муфты типа МС-20, МС-25, МС-30, МС-40, применяемые на кабелях ответвлений и необходимые для монтажа газонипроницаемых муфт.

4) Разветвлительные тройниковые свинцовые муфты типа МСТ, монтируемые в местах ответвлений и рассчитанные на ёмкость магистрального кабеля 7 и 14 четвёрок.

5) Чугунные прямые типа С-35, С-50, С-55, С-65 и тройниковые типа Т-35, Т-50, Т-55, Т65 муфты. Данные муфты устанавливаются на прямые, тройниковые газонипроницаемые муфты подземных кабелей для защиты от механических повреждений.

6) Междугородние кабельные боксы БМ1-1, БМ1-2, БМ2-2, БМ2-3, служащие для оконечной разделки вводных кабелей в помещениях объектов связи и рассчитанные на ввод одного или двух кабелей.

7) Малогабаритные кабельные боксы БМШ-1, БМШ-2. Данные боксы рассчитаны для установки в релейных шкафах автоблокировки и переездной сигнализации. Скелетная схема кабельной линии показана на рисунке 2. В таблице 4 приведена спецификация арматуры кабельной магистрали.

Таблица 4 – Спецификация арматуры кабельной линии

Ординаты мест установки аппаратуры, м	Тип кабельной арматуры
									Соединительная муфта
					БМ1-1	МС-40 С-50	ГМСМ-60 С-50	МСТ-14 Т-50		МТОК-96 МЧЗ
						МС-20 С-50	ГМСМ-60 С-50	МСТ-14 Т-50
					БМШ-1	МС-35 С-50	ГМСМ-60 С-50	МСТ-14 Т-50
										МСП-14 С-50
					БМ1-1	МС-20 С-50	ГМСМ-60 С-50	МСТ-14 Т-50
					БМ1-1	МС-30 С-50	ГМСМ-60 С-50	МСТ-14 Т-50
										МСП-14 С-50
					БМШ-1	МС-35 С-50	ГМСМ-60 С-50	МСТ-14 Т-50
										МТОК-96 МЧЗ
										МСП-14 С-50
					БМШ-2 БМ1-1	МС-35 С-50	ГМСМ-60 С-50	МСТ-14 Т-50	БМШ-1	МСП-14 С-50 FOCS-400 A4
										МСП-14 С-50
										МСП-14 С-50
					БМ1-1	МС-35 С-50	ГМСМ-60 С-50	МСТ-14 Т-50
					БМШ-1	МС-35 С-50	ГМСМ-60 С-50	МСТ-14 Т-50	БМ1-1
										МСП-14 С-50
	БМ2-3	ВКС1-1	ГМСМ-60 С-50	FOB-C	БМ1-1
					БМ1-1
										МСП-14 С-50

МАГИСТРАЛЬНАЯ КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ СВЯЗИ НА ПЕРЕГОНЕ

Кабельная сеть стрелок

Кабели, прокладываемые от поста ЭЦ к муфтам, называются магистральными. Длина магистральных кабелей рассчитывается по формуле:

Кабели, прокладываемые от групповых разветвительных муфт к объектам или между объектами, называются индивидуальными. Длина индивидуальных кабелей, а также кабелей, прокладываемых между групповыми муфтами, рассчитывается по формуле:

Пояснения принятых в формулах величин:

1, 03 – коэффициент, учитывающий трёхпроцентный расход кабеля на изгибы и повороты при прокладке;

- расстояние от поста ЭЦ до групповой муфты или объекта централизации, определяемое по ординатам, указанным на плане станции;

6, 1 – длина кабеля при пересечении одного пути и одного междупутья;

– количество пересекаемых кабелем путей;

– длина кабеля для ввода в здание поста ЭЦ (примем, что расстояние от кабельной трассы до места ввода в здание поста ЭЦ равно нулю; на ввод в релейное помещение – 25 м);

– длина кабеля, необходимая для подъёма его со дна траншеи и разделки (принимается 1, 5 м);

– запас кабеля у муфты на переразделку (принимается 1 м);

– расстояние между объектами по ординатам;

– расстояние от трассы до ближайшего рельса,

Полученные результаты расчёта округляются до числа, кратного 5.

Примеры расчёта длин магистральных и индивидуальных кабелей приведены ниже.

Формула расчёта критической длины кабеля имеет вид

Поясним её вывод и все указанные величины.

– допустимое падение напряжения в кабеле; оно рассчитывается по формуле:

В этой формуле:

– напряжение источника питания рабочей цепи, равное по заданию 220 В;

– номинальное напряжение электродвигателя привода, равное 160 В;

– расчётный ток электродвигателя, принимаемый на 25% больше его рабочего тока; т. к. рабочий ток составляет 2, 4 А, то ;

– переходное сопротивление контактов реле и соединительных проводов; для двухпроводной схемы принимается равным 1, 6 Ом.

Поставив значения величин, получим:

С другой стороны, при наличии двух питающих проводов (прямого и обратного), падение напряжения можно рассчитать по формуле:

– сопротивление одного метра жилы кабеля, составляющее для сигнально-блокировочных кабелей 0, 0235 Ом/м;

– число жил в прямом и обратном проводах;

– искомая длина кабеля;

– расчётный ток в проводе, равный расчётному току электродвигателя 2, 4 А.

Приняв , выразим и получим рабочую формулу. Далее, подставляя пары значений , рассчитаем и сведём результаты в таблицу 5.

Таблица 5 – Расчёт критических длин кабеля

		, м
		=490
		=653
		=979
		=1175

Т. к. при значениях и больше ординаты входного светофора (равной 1000 м), расчёт на этом прекращается. Приведём пример расчёта:

В некоторых случаях возникает необходимость дублирования жил цепей ЭПК и обогрева. Критерием дублирования является соответствие одной жилы определённого сечения такому сечению, которое необходимо для передачи требуемой мощночти при установленной норме допустимых потерь напряжения в проводах. Число дублируемых жил определяется в каждом случае на основании расчётов. Количество запасных жил в кабелях принимается из расчета одна запасная жила на 10 действующих, но не более 3 жил.

Очистка стрелок от снега осуществляется автоматически. Эту операцию выполняет электропневматический клапан (ЭПК) с помощью сжатого воздуха. Управление этим кланом может быть центральным и местным. При местном управлении уменьшается число жил в групповых кабелях, однако требуется установка дополнительного оборудования. При центральном управлении ЭПК каждому приводу от поста ЭЦ предусматривается два провода – прямой и обратный. Целесообразность применения того или иного способа управления ЭПК зависит от длины кабеля, прокладываемого между ЭЦ и первой групповой муфтой. Для выбора типа управления построим график экономической эффективности, изображённый на рисунке 4.

Рисунок 4 – График экономической эффективности

Исходя из графика более выгодным является центральное питание. При центральном управлении ЭПК обратные провода в проходных или групповых муфтах объединяются в один провод. При длине кабеля от поста ЭЦ до ЭПК менее 670 м прямые и обратные провода одножильные, от 670 до 950 м двужильным делается обратный провод, а от 950 до 1350 м двужильными делаются оба провода.

Расчёт длин кабелей:

425 м – длина кабеля до разветвлительной муфты СТ3;

235 м – длина кабеля до разветвлительной муфты СТ1;

= 80 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ3 до стрелки 21;

= 20 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ3 до стрелки 19;

= 110 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ3 до стрелки 17;

= 115 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ3 до стрелки 15;

= 205 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ3 до стрелки 13;

= 200 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ3 до стрелки 7;

= 120 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ3 до стрелки 23;

= 125 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ1 до стрелки 1;

= 110 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ1 до стрелки 11;

= 80 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ1 до стрелки 9;

= 45 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ1 до стрелки 3;

= 30 м – длина индивидуального кабеля от муфты СТ1 до стрелки 5;

Схема кабельной сети стрелок изображена на рисунке 5.

Кабельная сеть светофоров

В соответствии с электрическими схемами выходных и маневровых светофоров к каждой из лампочек подводится по одному прямому проводу. Обратные провода объединяются: у обоих маневровых светофоров (белого и синего) огней, у выходных - отдельно для разрешающих (зеленого и желтого) и запрещающих проездных (красного и белого) показаний. Для каждой из ламп входного светофора подводится по одному прямому и обратному проводу, причём прямые и обратные провода не объединяются. Так как релейный шкаф и входной светофор находятся рядом, то дублирование жил кабеля на этом участке не требуется. Что касается остальных цепей, входящих в цепи релейного шкафа входного светофора, то количество жил кабеля для их обвязки зависит от типа и вида рельсовых цепей перегона.

Расчёт жильности и длин кабелей производится аналогично расчёту в предыдущем пункте. Приведём несколько примеров.

Расчёт длин кабелей:

75 м – длина индивидуального кабеля от муфты С3 до светофора Ч6;

45 м – длина индивидуального кабеля от светофора Ч6 до светофора Ч4;

40 м – длина индивидуального кабеля от муфты С3 до светофора Ч2.

Кабельная сеть светофоров приведена на рисунке 6.

Заключение

В курсовом проекте рассчитана магистральная кабельная линия связи на заданном перегоне: выбраны система кабельной линии связи, аппаратура уплотнения, магистральные, ответвлений и вторичной коммутации кабели с расчётом их ёмкости, оборудование и аппаратура ИКМ. При расчёте кабельной сети автоматики на станции произведены выбор трассы кабелей, тип используемого кабеля, построены кабельные сети стрелок, светофоров и рельсовых цепей.

Также были рассчитаны электромагнитные влияния тяговой контактной сети на перегонные кабельные сети.

Список литературы

1. Виноградов В.В. и др. Линии автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте: Учебник для вузов ж. д. транспорта. М. Транспорт, 1990.

2. Евсеев И.Г. Защита устройств связи и СЦБ. М.Траспорт, 1982

3. Бунин Д.А. Магистральные кабельные линии связи на железных дорогах. Изд. 2-е, М. Транспорт, 1978.

4. Правила по прокладке и монтажу кабелей устройств СЦБ (РД РБ БЧ 19.036-98) / Бел.ж.д. Минск, 1999.

5. Кострома Т.В. Сатырев Ф.Е. Проектирование кабельных сетей путевых устройств СЦБ (методические указания к курсовому проекту) - Гомель:
БелГУТ, 1996.

6. Смоленчук B.C. Кострома Т.В. Проектирование кабельной и воздушной линии связи на участке железной дороги (методические указания к курсовому проекту) -Гомель: БелГУТ, 1988.

7. Автоматика, телемеханика и связь на транспорте: Пособие по оформлению дипломных проектов. /Бочков К.А и др. - Гомель: БелГУТ, 1988.

8. Бунин Д.А. Провода и кабели в СЦБ и связи. Москва " Транспорт" 1982.

Введение

МАГИСТРАЛЬНАЯ КАБЕЛЬНАЯ ЛИНИЯ СВЯЗИ НА ПЕРЕГОНЕ

12 3 4 Следующая ⇒