ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

ИНСТИТУТ ТРАНСПОРТНОЙ ТЕХНИКИ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Кафедра: “Радиотехника и электросвязь”

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине

“Линии автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте”

на тему:

“ Проектирование линии связи”

Выполнил:

студент группы АТС–312 Морозов М.С.

Проверил:

старший преподаватель Волкова Е. С.

Москва 2013

Содержание

Введение 4

1. Выбор организации кабельной магистрали и ёмкости кабеля 5

2. Расчёт первичных параметров кабельных линий 6

3. Расчёт влияний тяговых сетей переменного тока. 9

3.1. Опасные влияния в вынужденном режиме 9

3.2. Опасные влияния в аварийном режиме 13

3.3. Мешающее влияния 17

4. Меры защиты КЛС от опасных и мешающих влияний 19

5. Конструкция волоконно-оптического кабеля A–D(T)2Y 22

6. Расчёт механической прочности ВОК 23

6.1. Расчёт удельной нагрузки от собственной силы тяжести кабеля 23

6.2. Расчёт удельной нагрузки от воздействия льда при гололёде 24

6.3. Расчёт удельной нагрузки от собственной силы тяжести кабеля и силы

тяжести льда 24

6.4. Расчёт удельной нагрузки от давления ветра на кабель при отсутствии

гололёда 25

6.5. Расчёт удельной нагрузки от воздействия ветра на кабель, покрытый

гололёдом 25

6.7. Расчёт удельной нагрузки от собственной силы тяжести кабеля и от

воздействия ветра 26

6.8. Расчёт удельной нагрузки от силы тяжести кабеля, покрывающего его льда и

воздействия ветра 26

6.9. Определение критической длины пролёта 27

Заключение 30

Литература 31

Введение

Данный курсовой проект посвящён проектированию кабельных и волоконно-оптических линий связи, мерам защиты кабельных линий связи от опасных влияний и мешающих влияний и закреплению знаний курса дисциплины “Линии автоматики, телемеханики и связи на железнодорожном транспорте”, а так же получению навыков самостоятельного решения инженерных задач.

1. Выбор системы организации кабельной магистрали и ёмкости кабеля

Согласно заданию на курсовой проект, необходимо организовать 180 каналов магистральной связи и 50 каналов дорожной связи, а так же согласно ПТЭ следующие виды отделенческой связи: ПДС; ЛПС; ЭДС; ПС; ПГС; ПРС; СЭМ; МЖС; связь дежурного по станции с охраняемым переездом, цепи телеуправления тяговыми подстанциями и цепи телесигнализации; цепь диспетчерского управления. При строительстве линии связи необходимо использовать кабель марки МКС, а так же аппаратуру управления ИКМ-120. Это цифровая система передачи с импульсно-кодовой модуляции. Данная система относится к плезиохорной цифровой иерархии и предназначена для организации 120 основных цифровых каналов. Для передачи 120 двусторонних каналов по симметричным цепям необходимо использовать две кабельные пары: одна для организации каналов в прямом, другая– в обратном направлении. Для организации 180/50 каналов связи необходимо 3 комплекта аппаратуры, а так же 6 пар кабелея в КЛС.

При определении емкости кабеля необходимо иметь в виду, что цепи ПГС и ПРС являются четырехпроводными, то есть требуют по две пары кабельных жил. Цепь диспетчерского контроля СЦБ работает в спектре тональных частот, поэтому для нее необходимо выделить телефонную пару.

Распределение цепей по четверкам кабеля может быть выполнено по различным типовым схемам в зависимости от емкости кабеля. При этом для двухкабельной системы рекомендуется для ВЧ связи (магистральной и дорожной) использовать в 7-четверочном кабеле вторую, четвертую и шестую четверки.

В таблице, представленной ниже, приведено распределение четверок в кабеле МКС 7x4x1,2 при двухкабельной системе и использовании кабелей одинаковой емкости. Кабель в разрезе представлен на рис. 1.1 .

Таблица 1.1.

Распределение цепей по четвёркам в кабеле МКС 7x4x1,2

Номера четвёрок и сигнальных пар	Расцветка	Тип четвёрок	Цепи связи и СЦБ
			Кабель 1	Кабель 2
Номер четвёрки 1 2 3 Пары 1,2 4 5 6 7	Чёрный Красный Зелёный Белый Коричневый Жёлтый Синий	ВЧ ВЧ НЧ ВЧ НЧ ВЧ НЧ	резерв, резерв маг., маг. ЭДС,ПС маг.,дор. ПГС,ПРС ПДС, ЛПС СЭМ, МЖС	резерв, резервв маг, маг резерв, резерв маг., дор. ПГС,ПРС ТУ, ТС СЦБ-ДК.,переезд

1–Полиэтиленовый шланг; 2–подклеивающий слой; 3–свинцовая оболочка; 4– поясная изоляция; 5– заполнитель;6– четвёрка; 7– лента; 8– кордель; 9–жила.

Рис.1.1. Конструкция кабеля марки МКС 7Х4х1,2

2. Расчёт первичных параметров кабельных линий

Первичными параметрами кабельных линий являются следующие величины: сопротивление переменному току, индуктивность и ёмкость кабельной цепи. Сопротивление переменному току без учёта потерь в соседних цепях и металлической влагозащитной оболочке определяется по формуле, представленной ниже:

, (2.1)

где –коэффициент укрутки. Поскольку диаметр повива меньше 30 мм, ;

– сопротивление постоянному току при определённой температуре. Согласно указанию преподавателя, температура равна ;

, (2.2)

где – температурный коэффициент металла проводника. , так как проводник медный;

–удельное сопротивление металла проводника при . Поскольку проводник медный, ;

– диаметр проводника. Согласно заданию на курсовой проект необходимо использовать кабель марки МКС 7Х4. Диаметр медных жил у данного кабеля равен 1,2 мм, следовательно, .

,

где – коэффициент, учитывающий тип скрутки. , поскольку используется звёздный тип скрутки;

–расстояние между проводниками. Поскольку используется звёздный тип скрутки, , где – диаметр изолированной жилы.

, (2.3)

где – диаметр корделя. , поскольку используется кабель марки МКС 7Х4;

– коэффициент смятия корделя. , так как в кабеле МКС 7Х4 используется кордель из стирофлекса;

Толщина ленты изоляции . Поскольку используется стирофлексная изоляция, .

;

;

Параметры , , являются функциями от , то есть они зависят от этой величины. Следовательно, для определения , , необходимо найти Поскольку используются медные проводники, то параметр будет определяться по следующей формуле:

, (2.4)

где – частота. В задании на курсовой проект сказано, что необходимо рассчитывать параметры цепи кабельной линии связи на частоту .

.

Так как , , . будет определяться по следующей формуле:

. (2.5)

.

.

Индуктивность двухпроводной цепи определяется по следующей формуле:

, (2.6)

где r– радиус проводника. ;

– функция, зависящая от Так как , .

.

Ёмкость двухпроводной цепи определяется по следующей формуле:

, (2.7)

где – эквивалентная диэлектрическая проницаемость кабельной изоляции. , поскольку используется кабель марки МКС 7Х4;

- коэффициент, учитывающий близость проводов к оболочке кабеля и соседними цепями, который определяется по следующей формуле:

, (2.8)

где – диаметр звёздной скрутки.

. (2.9)

.

.

.

Проводимость двухпроводной цепи определяется по следующей формуле:

, (2.10)

где – круговая частота переменного тока на частоте . .

.