Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

ЗАДАНИЕ

1. ТРАССА РЕКОНСТРУИРУЕМОЙ ЛИНИИ 4

2. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ СВЯЗИ 5

2.1 Определение конструкции кабеля и способа организации связи 5

2.2 Уточнение конструкции симметричного электрического кабеля связи реконструируемой линии 6

3. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ КАБЕЛЬНЫХ ЦЕПЕЙ РЕКОНСТРУИРУЕМОЙ ЛИНИИ 10

3.1 Расчет первичных параметров передачи симметричных кабелей 10

3.2 Расчет вторичных параметров передачи коаксиальных кабелей 16

3.3 Размещение регенерационных пунктов по трассе кабельной линии 20

3.4 Расчет параметров взаимных влияний между цепями симметричного кабеля 23

4. ЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ ОТ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ 29

4.1 Расчет опасных магнитных влияний 29

4.3 Расчет и защита кабелей связи от ударов молнии 35

4.4 Расчет надежности проектируемой кабельной магистрали 36

5. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ 40

5.1 Выбор трассы линии передачи 40

5.2 Выбор и обоснование ВОСП 41

5.4 Выбор и обоснование типа оптического кабеля 42

5.5 Выбор и обоснование схемы организации связи 43

5.6 Размещение ретрансляторов по трассе магистрали 43

6. ПЛАН ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО СТРОИТЕЛЬСТВУ И МОНТАЖУ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ЛИНИИ 50

6.1 Организация строительно-монтажных работ 50

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 52

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 53

ЗАДАНИЕ

Требуется осуществить реконструкцию существующей линии на базе электрического кабеля связи с заменой системы передачи между г. Казань и г. Набережные Челны.

Система передачи:

• до реконструкции К-24;

• после реконструкции ИКМ-120.

Число каналов после реконструкции – 200.

Тип и емкость электрического кабеля связи – симметричный кабель, 1х4.

Диаметр жил симметричного кабеля – 1,05 мм.

Тип изоляции – сплошная полиэтиленовая.

Толщина сплошной изоляции – 1,0 мм.

Материал оболочки электрического кабеля связи – алюминий.

Необходимо выполнить проектирование вновь строящейся линии с использованием оптических кабелей между г. Набережные Челны и г. Уфа.

ВВЕДЕНИЕ

Крупные физические открытия оказывают существенное влияние на развитие самых различных областей техники. Наглядный пример тому – воздействие достижений лазерной физики на идеи, методы и приборы техники связи.

Магистральная сеть связи на современном этапе развития базируется на использовании кабельных, радиорелейных и спутниковых линий связи. Эти линии дополняют друг друга, обеспечивая передачу больших потоков информации любого назначения на базе использования цифровых и аналоговых систем передачи. Кабельные линии связи, обладающие высокой защищенностью каналов связи от атмосферных влияний и различных помех, эксплуатационной надежностью и долговечностью, являются основой сети связи; по кабельным сетям передается до 75 % всей информации.

В настоящее время наиболее эффективными являются оптические кабели, обладающие широкой полосой передачи, малыми затуханиями, высокой помехозащищенностью и не требующие для своего изготовления цветных металлов.

1. Трасса реконструируемой линии

электрический оптический кабель связь

Трасса реконструируемой линии проходит между городами Казань и Набережные Челны.

Общая протяженность трассы – 240 км.

Рисунок 1. Трасса реконструируемой линии.

2. Выбор конструкции электрического кабеля связи

2.1 Определение конструкции кабеля и способа организации связи

Согласно заданию:

• система передачи до реконструкции К-24;

• система передачи после реконструкции ИКМ-120.

• число каналов после реконструкции – 200.

• тип и емкость электрического кабеля связи – симметричный кабель, 1х4.

• диаметр жил симметричного кабеля – 1,05 мм.

• тип изоляции – сплошная полиэтиленовая.

• толщина сплошной изоляции – 1,0 мм.

• материал оболочки электрического кабеля связи – алюминий.

Этим параметрам соответствует междугородний симметричный кабель МКПА. В канализацию прокладывается кабель МКПАШп – междугородний симметричный кабель в алюминиевой оболочке и полиэтиленовом шланге; в грунт – МКПАБп – междугородний симметричный кабель в алюминиевой оболочке и полиэтиленовом шланге с броней из стальных лент и наружным джутовым покровом; под воду – МКПКпШп – междугородний симметричный кабель в алюминиевой оболочке и полиэтиленовом шланге с броней из круглых стальных проволок и наружным полиэтиленовым шлангом.

Во всех типах кабелей конструкция сердечника одна и та же. Кабель имеет медные жилы диаметром 1,05 мм. Изоляция – сплошная полиэтиленовая. Первая пара четверки состоит из жил красного и желтого цветов, вторая пара – из жил синего и зеленого цветов. В центре четверки находится полистирольный кордель толщиной 1,1 мм. Кабель имеет алюминиевую оболочку толщиной 1,0 мм, поверх которой наложена полиэтиленовая антикоррозийная оболочка толщиной 1,5 мм. (II)

Способ организации связи по симметричному кабелю – двухкабельный, т. е. цепи каждого направления передачи расположены в отдельном кабеле.

На внутризоновых кабельных линиях связи, прокладываемых между сетевыми узлами второго класса и соединяющих между собой разные местные сети данной зоны, используется как и на магистральных кабельных линиях связи четырехпроводная схема организации связи.

2.2 Уточнение конструкции симметричного электрического кабеля связи реконструируемой линии

Диаметр изолированной жилы с пористой изоляцией определяется по формуле:

,

где - радиальная толщина изоляционного слоя, мм.

.

Рисунок 2. Диаметр изолированной жилы.

Изолированные жилы скручиваются в четверки с шагом 80-300 мм. Диаметр элементарной группы, скрученной в звездную четверку, определяется из выражения:

,

где а – расстояние между центрами жил одной пары .

Рисунок 3. Диаметр элементарной группы кабеля.

Отсюда

.

.

Диаметр центрирующего корделя определяется из соотношения:

.

.

Диаметр кабельного сердечника кабеля для одночетверочного кабеля определяется из выражения:

.

Рисунок 4. Симметричный кабель типа МКПА-1х4.

3. Расчет параметров передачи кабельных цепей реконструируемой линии

3.1 Расчет первичных параметров передачи симметричных кабелей

Активное сопротивление цепи определяется по формуле:

,

где - сопротивление цепи на постоянном токе, рассчитываемое по формуле:

;

- удельное сопротивление материала жил, Ом × мм²/м;

- диаметр жил, мм;

- коэффициент укрутки, учитывающий увеличение длины цепи за счет скрутки, принимается равным 1,01…1,02;

- коэффициент, учитывающий потери на вихревые токи в жилах второй цепи элементарной группы, для звездной скрутки ;

- расстояние между центрами жил цепи, мм;

- радиус токопроводящей жилы, мм;

- коэффициент вихревых токов, 1/мм, для меди , 1/мм;

- абсолютная магнитная проницаемость, , Гн/м, , Гн/м;

- относительная магнитная проницаемость, для меди ;

, , - функции, учитывающие потери на вихревые токи вследствие поверхностного эффекта и эффекта близости.

Расчеты производятся не менее, чем на трех фиксированных частотах рабочего диапазона, включая минимальную и максимальную.

При расчете параметров для систем ИКМ за минимальную частоту целесообразно принимать , за максимальную – полутактовую частоту, соответствующую половинному значению скорости передачи. Для ИКМ-120 скорость передачи равна 8,5 Мбит/с, следовательно . За среднюю частоту примем .

Для

,

Для

.

Для

Индуктивность симметричной кабельной цепи определяется как сумма внешней межпроводниковой индуктивности и внутренней индуктивности самих проводников :

,

где – функция поверхностного эффекта.

Для

.

Для

.

Для

.

Емкость симметричной кабельной цепи определяется по формуле:

,

где - эквивалентное значение относительной диэлектрической проницаемости комбинированной изоляции. Для сплошной полиэтиленовой изоляции ;

- поправочный коэффициент.

.

Для , ,

.

На всех частотах значение емкости будет одинаково, потому что значение емкости не зависит от частоты и, следовательно, частота не присутствует в формуле.

Проводимость изоляции кабельной цепи определяется по формуле:

,

где - тангенс угла диэлектрических потерь комбинированной изоляции.

Для ( )

.

Для ( )

.

Для ( )

.