Курсовая работа: Проектування кабельних ліній зв’язку на залізницях

Ланцюги перегінного і міжстанційного зв'язку вводяться тільки шлейфом.

На станціях, де немає підсилювальних пунктів, всі ланцюги відділового зв'язку вводяться в пасажирський будинок або пост ЕЦ тільки шлейфом.

За наявності підсилювального пункту відгалуження від кабелю в межах станції не роблять, а необхідні ланцюги зв'язку і автоматики передають від підсилювального пункту кабелем вторинної комутації.

Окремі відгалуження від основного кабелю не робляться в тих випадках, коли лінійні об'єкти знаходяться один від іншого на відстані менше 100 м. В цих випадках встановлюється один загальний відпай від кабелю і відгалуження закінчується на найближчому з об'єктів. Для передачі необхідних ланцюгів до другого об'єкту прокладається кабель вторинної комутації.

Відгалуження ланцюгів СЦБ здійснюється завжди шлейфом.

2.2 Вибір типу ємності кабелю, розподіл ланцюгів по четвіркам

Для кабельних ліній, що прокладаються вздовж електрифікованих залізниць, призначених для організації відділового ОТЗ і кіл СЦБ, використовують низькочастотні кабелі дальнього зв'язку у ТЗ з пористою поліетиленовою ізоляцією в алюмінієвій і поліетиленовій оболонках: ТЗПАП, ТЗПАПБП. ТЗПАПБПЖ (для прокладання вздовж залізниць, що електрифіковані змінним струмом), ТЗПАКП.

Практично усі види зв'язку й автоматики вимагають 1 пару проводів, за винятком СЦБ(6 пар), ПГС(2 пари) і ПРС(2 пари), та необхідна сумарна кількість жил повинна дорівнювати:

11x2 + 6x2 + 2x2 + 2x2 = 42.

Для задоволення перспективи розвитку на даній ділянці ми передбачаємо запас жил кабелю в розмірі 15% від 42, тобто:

42 + 42Ч0,15 = 48,3 жил чи 13 четвірок.

Таким чином для здійснення проекту можна вибрати кабель ТЗПАПБПЖ 14x4x0,9. Приведемо стислу характеристику його конструктивних елементів, виходячи з маркірування:

·  призначення кабелю - ТЗ - низькочастотний кабель далекого зв'язку;

·  матеріал ізоляції жил - П - поліетилен;

·  матеріал оболонки - А - алюміній;

·  покриття - П - поліетиленовий шланг;

·  броньований - Б - двома сталевими стрічками;

·  покриття - П - поліетиленовий шланг;

·  специфікація - Ж – залізничний;

·  проводу - товщина 0,9мм;

·  ємність - 14 четвірок.

Таблиця 2.1 – Розподіл ланцюгів зв’язку і СЦБ по четвірках

Перелік основних електричних характеристик кабелю ТЗПАПБПЖ 14x4x0,9 [2]:

·  електричний опір жили постійному струму - 28,5 Ом/км;

·  електричний опір ізоляції - 1000 МОм/км;

·  робоча ємність пари жил на частоті 0,8 кгц - 31 нф/км;

·  зовнішній діаметр - 39мм; маса - 2,0 т/км;

·  коефіцієнт ємнісного зв'язку на будівельну довжину при частоті 0,8 кгц - 100пф;

·  коефіцієнт загасання на частоті 0,8 кгц - 0,6 дб/км;

·  коефіцієнт загасання на частоті 150 кгц - 3,5 дб/км;

·  хвильовий опір на частоті 0,8 кгц - 620 Ом;

·  хвильовий опір на частоті 150 кгц - 158 Ом;

·  іспитова застосована напруга протягом 2 хвилин:

·  між жилами - 0,5 кв,

·  між жилами й оболонкою - 2,0 кв.

2.3 Розрахунок індукованих впливів тягових мереж змінного струму

Кабельні лінії зв'язку, побудовані з використанням електричних кабелів, наражаються на небезпечні заважаючі магнітні впливи тягової мережі змінного струму.

Найбільш ефективною мірою захисту від небезпечних і заважаючих впливів є віднесення кабельної лінії від тягової мережі. Розрахунок впливу виконується на гальванічно не роздільному ланцюзі, в якому немає фізичного розриву провідників, за допомогою трансформаторів або інших приладів.

2.4 Розрахунок небезпечних та заважаючих впливів тягової мережі змінного струму на електрокабельну лінію

Небезпечні напруги в жилах кабелю можуть з’явитися в аварійному (коли контактний провід замкнеться на землю або рейки) і примусовому (при недовгому відключенні однієї з тягових підстанцій) режимах тягові мережі.

В курсовому проекті проводимо розрахунок небезпечних впливів тільки для примусового режиму, коли тягова підстанція, а живить все плече тягової мережі АД.

Тягова мережа змінного струму наводить напругу у всіх жилах кабелю, однак, найбільша напруга буде виникати в самої довгої гальванічно нерозділеного ланцюга. Такий ланцюг й є підсилювальною ділянкою.

Небезпечна напруга U, що індукує між ізольованою жилою й землею, за умови заземлення цієї жили на протилежному кінці (у цьому випадку величина напруги максимальна).

Провідність ґрунту s=40 мСм/м

Ширина зближення 30 км

двоколійна ділянка

отже значення коефіцієнта екрануючої дії, Sp беремо з таблиці Б,2 сторінка 33. [1]

Так як:

Вибрана марка кабелю ТЗПАПБЖ 14x4

Діаметр жил 0,9 мм

отже значення коефіцієнта екрануючої дії оболонки кабелю на частоті 50 Гц

результуючий коефіцієнта екрануючої дії, S

Число електровозів, які одночасно перебувають у межах плеча , m вибирається відповідно до номера варіанта по таблиці на сторінці 6 [1]

Відстань від тягової підстанції, до початку ланцюга зв'язку, км

відстань на ст. А між ТП і ПЗ або ЭЦ,

Так як ордината ТП на ст. А для варіанта

вибирається по таблиці 4 сторінці 7 [1],

і ордината ЭЦ для тих же умов дорівнює 79 км 000 м.

те одержуємо .(Км)

Розрахункова довжина наближення ланцюга зв'язку з тяговою мережею, відповідає відстані від початку ланцюга ст. А до найближчого проміжного підсилювача,.(Км)

Довжина плеча живлення тягової мережі при примусовому режимі роботи, ,(Км) Обчислюється за таблицею 2 сторінка 6 відповідно до варіанта. Відстань між станціями АБ=9. БВ=8. ВГ=19. ГД=11

Коефіцієнт, що характеризує зменшення струму, що впливає, у порівнянні із навантажуючим,

Активний і реактивний опори тягової мережі , залежать від кількості шляхів на ділянці й типу підвіски контактного проведення. У даній курсовій роботі прийняті наступні значення: ,

Коефіцієнт потужності електровозів,  дорівнює 0.8, a  дорівнює 0.6

Максимальна втрата напруги в тяговій мережі між підстанцією й найбільш віддаленим від її електровозом:

при 1т>30 км то  дорівнює 8500 В

при 15 км <1т<30 км  дорівнює 5500 В

при 1т<15 км то рекомендується прийняти m=1 ,Ірез=300 А

Результуючий струм навантаження розрахункового плеча живлення тягової мережі при примусовому режимі роботи тягової мережі, Ірез (А).

Значення еквівалентного струму, що впливає, частотою 50 Гц, однаковий по всій довжині наближення, що індукує ланцюга зв'язку така ж небезпечна напруга, що виникає реальному розподілу струму в тяговій мережі.  (А)

Ширина наближення а. у м рівняється 30

Провідність землі  в Смм визначається по таблиці 3 відповідно до варіанта й рівняється 0.110 Смм. Частота тягового струму f дорівнює 50 Гц.

Взаємна індуктивність між тяговою мережею й жилою кабелю на частоті 50 Гц

Її значення може бути обчислене приблизно за допомогою формули наведеної нижче.

Кругова частота може бути обчислена по відомій формулі

Небезпечна напруга U, що індукується між ізольованою жилою кабелю й землею, за умови якщо ці жили на протилежному кінці (у цьому випадку величина напруги максимальна), визначаємо по наведеній нижче формулі: U

Коефіцієнт екрануючої дії, для к-ої гармоніки береться на порядок менше ніж відповідний для заважаючого впливу

Еквівалентний струм до к-ої гармоніки і її частота визначається відповідно до вихідних даних по таблиці 3 ст. 6 [1]

Коефіцієнт чутливості телефонного ланцюга до завад вибирається по Таблиці Б5 ст.35 [1].У відповідності зі значенням визначальної частоти гармоніки завади.

Коефіцієнт акустичного впливу до-тієї гармоніки вибирається по Таблиці Б4 ст.34 [1].У відповідності зі значенням визначальної частоти гармоніки завади.

Взаємна індуктивність між контактним проведенням і жилою кабелю на частоті до-тієї гармоніки визначається в такий спосіб:

Напруга шуму обчислюють приблизно по одній визначальній гармоніці струму, що впливає. Формула для розрахунку наведена нижче.

Таким чином, на ділянці А-К повинне розташовуватися 4 підсилювальних пункти, а на досліджуваному в цьому пункті А-Д - 2, отже, 2 підсилювальних ділянки. Значить:

Що нижче припустимого значення (1 мв)

Кабель буде прокладатися на відстані 30 м. з лівого боку від залізничної колії, так як з лівого боку об’єктів більше і високовольтна лінія автоблокування розміщена з правої сторони. Марка кабелю ТЗПАПБПЖ 14Ч4Ч0,9

2.5 Схема відгалужень кабельної лінії

Відгалуження від магістрального кабелю виконують для введення кабелів відгалужень в службові об'єкти (пасажирські будівлі, пости ЕЦ, релейні шафи та ін.)

Основним документом для монтажу кабелю є схема відгалужень (рисунок 2.2). На ній показується розташування всіх об'єктів зв'язку, а також зроблені до них відгалуження і сполучення кабелів між собою.

Креслення схеми відгалужень доповнюється специфікацією арматури і кабелів відгалуження де вказується їхня кількість. (Таблиці 2.1; 2.2).

При розробці схеми відгалужень необхідно керуватися основними положеннями, що наведені далі:

1 Необхідна довжина кабелю розраховується виходячи з відстані між об'єктами по трасі прокладання кабельної лінії з урахуванням додаткової витрати кабелю на згини при укладанні в траншеях і котлованах в розмірі 1,6% і відходів при спаювальних роботах – 0,4% від відстані по трасі. При прокладанні кабелю через водоймище додаткова витрата кабелю приймається в розмірі 14% від довжини кабелю по трасі. Крім того, необхідно враховувати витрати кабелю на влаштування вводів, в м:

пост ЕЦ, ПЗ        20

пункт зупинки, будка на переїзді,

лінійно-шляховий будинок, квартира електромеханіка    5

релейна шафа сигнальної точки автоблокування     3

тягова підстанція         20

пост секціонування контактної мережі   3

черговий пост контактної мережі  5

2 Відгалуження від кабелю рекомендується виконувати низькочастотними кабелями ТЗАПБ, ТЗАВБ, ТЗПАПБП. Кабелі ТЗАПБ, ТЗАВБ виробляються ємністю 3, 4, 7, 12, 14, 19, 27 і 37 четвірок, кабель ТЗПАПБП — 4, 7, 14 і 19 четвірок.

Необхідна ємність і довжина розраховується від кожного об'єкта у відповідності з числом ланцюгів, що відгалужуються до об'єкта і віддаленням його від траси кабелю.

Для монтажу кабельної магістралі передбачається застосування такої кабельної арматури:

прямих (єднальних) свинцевих муфт типу МСП-7, МСП-14 і МСПК-14, розрахованих на сполучення будівельних довжин кабелів ємністю, відповідною 4, 7 і 14, 19 четвірок;

б) газонепроникних свинцевих муфт для кабелів усіх марок ГМС-4 — для кабелів з числом жил не більшим 21, ГМС-7М — для кабелів з числом жил не більшим 40, ГМСМ-60 — для кабелів ємністю не більша 60 жил. Газонепроникні муфти встановлюються на кабелях відгалуження для запобігання витоку повітря з кабелю який знаходиться під надлишковим газовим тиском;

в) прямих (єднальних) свинцевих муфт типу МС-20, МС-25, МС-30, МС-40, які встановлюються на кабелях відгалужень і необхідних для монтажу газонепроникних муфт. Означені муфти розраховані на кабелі ємністю 4х4, 7х4, 14х4 і 19х4 відповідно;

г) розгалужувальних муфт (трійникових) типу МСТ7х7, МСТ14х7, МСТ14Х12, МСТ14Х14, МСТ 7х7х7, МСТ 7х12, МСТ 14х7х7, МСТ 14х7х12, які встановлюються в місцях відгалужень і розраховані на ємність магістрального кабелю на 7 і 14 четвірок і кабелів відгалужень 7, 12, 14 четвірок;

д) чавунних прямих (С-35, С-50, С-55, С-60) і трійникових (Т-35, Т-50, Т-55, Т-60) муфт, які встановлюються на свинцеві прямі, газонепроникні і трійникові муфти підземних кабелів для захисту їх від механічних пошкоджень.

е) міжміських кабельних боксів БМ1-1, БМ1-2, БМ2-2, БМ2-3, для кінцевої

розділки ввідних кабелів в приміщеннях об'єктів, зв'язку і розрахованих на введення одного або двох кабелів при кількості плінтів на боксах від одного до трьох;

ж) малогабаритних кабельних боксів БМШ-1 і БМШ-2 з одним або двома плінтами, розрахованих на встановлення в релейних шафах автоблокування або переїзної сигналізації.

За існуючою типовою нумерацією кабель, від якого робляться відгалуження на перегонах, позначається К1; кабелі, що відгалужуються, мають номер 3 і 5, кабель вторинної комутації — 8.

Боксам, якими закінчуються кабелі відгалужень, присвоюються двозначні номери: перша цифра відповідає номеру кабелю відгалуження, друга — одиниця. Кабель вторинної комутації закінчується боксом з номером 82.

Єднальні газонепроникні і розгалужувальні муфти на кабелях відгалужень мають двозначний номер, перша цифра якого відповідає номеру кабелю, друга — типу муфти: єднальної — 2, газонепроникної — 3, розгалужувальної — 4. Бокси, які встановлені в релейних шафах на схемі заштриховуються.

Рисунок 2.2

Таблиця 2.1 - Розрахункова таблиця кабелів відгалуження та вторинної комутації.

Страницы: 1, 2, 3