Тема 27. Лінії сільського зв'язку і проводового мовлення
1. СИСТЕМА ПОБУДОВИ СІЛЬСЬКИХ ТЕЛЕФОННИХ МЕРЕЖ
2. СКЛАД ТЕХНОРОБОЧОГО ПРОЕКТУ
3. ВИБІР СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ, ТИПУ ЛІНІЇ Й АПАРАТУРИ
4. ЛІНІЇ ПРОВІДНОГО ВІЩАННЯ
5. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПРОЕКТУ
1. СИСТЕМА ПОБУДОВИ СІЛЬСЬКИХ ТЕЛЕФОННИХ МЕРЕЖ
У сільській місцевості на території адміністративного району створюється мережа ліній і каналів зв'язку, що входить у зоновий (обласний) зв'язок.
У сільській місцевості створюються наступні види мереж електрозв'язку:
загального користування (телефонного зв'язку, факсимільного зв'язку, передачі віщання);
внутрішньовиробничі (зв'язок всередині колгоспів, радгоспів, а також всередині будівництв і підприємств району);
установо-виробничий зв'язок (зв'язок підприємств різних відомств) .
По місцю на мережі станції поділяються на наступні види:
центральна станція (ЦС), розташована в районному центрі, що є одночасно станцією району;
вузлова станція (ВУС), розташована в кожнім з населених пунктів сільського району. У ці станції включаються сполучні лінії кінцевих станцій;
кінцеві станції (КС), розташовані в кожнім з населених пунктів сільського району.
Сільська телефонна мережа будується по радіально-вузловій системі. Вона найбільш економічна і в той же час досить надійна. Приклад побудови СТС приведений на мал. 27.1. Кінцеві станції КС включені в центральну ЦС і вузлові станції ВУС. Через велике тяжіння між абонентами станцій КС-1 і КС-3 між ними організований рокадний зв'язок.
2. СКЛАД ТЕХНОРОБОЧОГО ПРОЕКТУ
Проектування сільського телефонного зв'язку виконується на підставі затвердженої перспективної схеми розвитку СТС району і завдання на проектування. Проектування мереж СТС виконують в одностадійному порядку, тобто на підставі завдання на проектування розробляють відразу техноробочий проект. Завдання на проектування складається замовником проекту у відповідності зі схемою розвитку зв'язку району і техніко-економічних обґрунтувань.
ос ос
Рис.27.1. Схема сільського телефонного зв'язку
У техноробочому проекті на спорудження СТС зважуються всі питання, що визначають обсяг робіт і вартість запроектованого будівництва. Даються техніко-економічні обґрунтування прийнятих рішень. Приводиться схема розвитку мережі по проектуємому району, на яку наносяться: конфігурація території району; розташування районного центра, колгоспів, радгоспів, сільських Рад, відділень зв'язку, населених пунктів; існуючі і проектовані сполучні лінії міжстанційного зв'язку з вказанням систем передачі, типів кабелів, профілів опор повітряних ліній, матеріалу проводів і т.п. Приводяться: основні показники стану і розвитку мережі (монтована і задіяна ємність станцій, число систем передачі і каналів зв'язку); зведення про число населених пунктів, колгоспів, радгоспів, організацій, чисельності населення; дані про наявних і проектованих абонентів та переговорних пунктів; дані про ємність, час і черговість відкриття телефонних станцій, обсягах будівельних робіт. Розглядаються питання захисту споруджень зв'язку від установок сильного струму і грозової електрики.
До складу проекту входять план організаційних робіт і кошториси розрахунків, що визначають вартість будівництва.
Крім загальної схеми розвитку мережі, техноробочий проект містить креслення трас повітряних і кабельних ліній, на яких вказуються: місця перетинання ліній електропередачі, залізниць, рік, ярів; ділянки зближення з іншими лініями зв'язку, радіофікації, електропередачі; дається стисла характеристика ґрунту і вказуються методи провадження робіт, креслення існуючих і проектованих профілів опор повітряних ліній, розташування проводів і ланцюгів на опорах, креслення схем схрещування проводів телефонних ланцюгів, креслення кабельних річкових переходів, креслення трас на міських ділянках, що містять назву вулиць, по яких намічена прокладка кабелю, із вказівкою його ємності, марки і довжини ділянок.
По техноробочему проекті складаються робочі креслення, по яких здійснюється будівництво. При розробці робочих креслень уточнюються рішення, прийняті в проектному завданні. Так, наприклад, уточнюються траси повітряних і кабельних ліній, розробляються конструкції складних переходів і вводів і т.п. На стадії розробки робочих креслень остаточно уточнюється також кошторисна вартість проектованого об'єкта.
3. ВИБІР СИСТЕМИ ПЕРЕДАЧІ, ТИПУ ЛІНІЇ Й АПАРАТУРИ.
Лінійні спорудження є найбільш капіталомісткими і потребують більшої кількості будівельного й обслуговуючого персоналу. Правильний вибір типу і конструкції лінії дозволяє найбільш ефективно використовувати капіталовкладення, здешевити будівництво і понизити експлуатаційні витрати на утримання мережі. Тому на різних ділянках мережі він повинен здійснюватись на підставі техніко-економічних розрахунків з урахуванням як первісних витрат на будівництво, так і наступних витрат на утримання лінії.
На мережах СТС поряд з кабельними будуть ще застосовуватись повітряні лінії. Впроваджуються радіорелейні лінії малої ємності.
Для міжстанційних з’днувальних ліній широко застосовуються симетричні кабелі з пластмасовою ізоляцією типів КСПП-1х4х1,2 , КСПП-1х4х0.9 і КСПП-2х4х0.9, а також повітряні лінії зі стальними і біметалічними проводами диаметрами 3 і 4 мм.
Для абонентських ліній викристовуються звичайні низькочастотні кабелі с пластмассовою ізоляцією типу ТП ємкістю до 50x2, а також однопарні кабелі ПРППМ-1х2 і ПРППА-1х2.
При великих потребах у пучках зв'язку на ділянках центральна станція — вузлова станція в подальшому передбачається застосування коаксіальних кабелів ВКПАП-1 із системою передачі ДО-120 і багатопарних симетричних кабелів МКС із системой передачі ДО-60.
Для досягнення великого числа (порядку 50) дешевих каналів і забезпечення вимагаємої дальності передачі (до 60 км) на мережах сільського зв'язку, як і на міжміських лініях, використовуються високочастотні багатоканальні системи передачі. Для кабельних ліній використовується апаратура:
КНК-6, що працює в спектрі частот 16—120 по однокабельної двухполосной схемі. Відстань між підсилювачами 14—16 км. Дальність зв'язку 90—112 км. Максимальне число каналів 6;
КНК-12, що працює в спектрі частот 6—108 кгц по однокабельної двополосній схемі. Відстань між підсилювачами 15—16 км. Загальна дальність зв'язку 100—112 км. Максимальне число каналів 12;
ІКМ-15 займає діапазон частот до 1000 кгц, працює по однокабельній і двокабельній чотирьопровідній схемі. Відстань між ретрансляторами 7—8 км. Дальність зв'язку 50—54 км. Максимальне число каналів 15;
КАМА (КРР-30) працює в діапазоні частот 12—552 кгц по однокабельної двухпроводной схемі. Відстань між підсилювачами 8—9 км. Дальність зв'язку 50—54 км.
Максимальне число каналів 30. Вказані види апаратури призначені для роботи по одночетвірочним (КСПП-1X4) і двочетвірочним (КСПП-2х4) кабелям сільського зв'язку.
На повітряних лініях сільськго зв’язку використовуються системи передачі В-2— двохканальна, призначена для роботи зі сталевими ланцюгами по двохполосній схемі в діапазоні 4,6—25,7 кГц. Дальність зв'язку 20—25 км;
В-3 — трьохканальна, призначена для роботи зі сталевими і мідним цланцюгами повітряних ліній і по кабельним лініям (КСПП). Спектр частот 4—31 кГц. Система зв'язку двохполосна. Дальність зв'язку по повітряним лініям — до 75 км, по кабельним -до 57 км;
В-12 — дванадцатиканальна, призначена для роботи по мідним і біметалічним ланцюгам у спектрі частот 35—143 кгц. Система зв'язку двохполосна. Довжина підсилювальної ділянки 80—150 км. Загальна дальність зв'язку — тисячі кілометрів.
При виборі типу лінії кабелю необхідно враховувати встановлені норми згасання й ущільнення міжстанційного зв'язку високочастотною апаратурою.
Розмір робочого затухания лінійних і станційних пристроїв на ділянці апарат абонента - міжміська телефонна станція районного вузла зв'язку повинна бути не більш 8,7 дБ на частоті 800 Гц. Для абонентів, яким надане право тільки внутрішнього зв'язку (внутрівиробничий телефонний зв’язок), тимчасово допускаються на весь розмовний тракт згасання 31,3 дБ.
При використанні багатоканальної апаратури електричний розрахунок для перевірки забезпечення вимагаємої якості зв'язку виробляється аналогічно розрахунку на лініях далекого зв'язку. Вибір трас для будівництва ліній СТС здійснюється аналогічно тому, як це визначено для міжміських ліній.
4. ЛІНІЇ ПРОВОДОВОГО МОВЛЕННЯ
Будівництво і розвиток мережі провідного радіомовлення здійснюються по перспективному генеральному плану, що розробляється на декілька етапів з врахуванням повного задоволення населення радіоточками. Складанню генплану передують вишукування, у результаті яких необхідно одержати: уточнену карту радіофіковуємої території; дані про наявність і перспективи росту населення і територіальне розміщення населення; дані про розташування і перепективи розвитку промислових, сільськогосподарських і інших підприємств і організацій, дані про стан і перспективи розвитку електрифікації, телефонного зв'язку, залізничних, шосейних і інших доріг у районі і по кожному населеному пункту; дані про ґрунт, ожеледність, температуру повітря і землі (на глибині 1 м).
На підставі даних про кількість населення, підприємств, установ і т.п. визначається необхідне число абонентських установок і навантаження мережі вуличної звукофікації. Звичайно намічається кілька варіантів рішення, порівнюючи які вибирають найкращий, тобто забезпечуючий досить високу якість радіофікації при найменших витратах.
Генеральний план оформлюється у виді карти радіофікуємого району (чи міста), на яку наносяться пункти розташування станційних пристроїв, траси фідерних ліній (окремо вказуються фідера 1 класу, лінії спільної підвіски телефонних ланцюгів і ланцюгів віщання, телефонні ланцюги, використовуємі для передачі програм віщання), пункти встановлення підсилювальних і трансформаторних підстанцій, передавачів і кінцевих пристроїв радіомовлення. Черговість і терміни виконання робіт з етапів визначаються планом розвитку району чи міста й призначенними для їх радіофікації грошовими і матеріально-технічними засобами. У відповідно до цієї черговості й обсягу робіт складається орієнтований кошторисно-фінансовий розрахунок.
На підставі розробленого генплану виконуються технічні проекти на будівництво і реконструкцію лінійних споруджень.
В проекті вирішуються наступні питання:
- уточнюються питання вузлообразовування, а також траси магістральних розподільчсих фідерів;
- уточнюється розподіл навантаження по районам трансформаторних підстанції і магістральним фідерам;
- здійснюється розподіл навантаження по розподільчим фідерам і абонентським лініям;
- визначається конструкція ліній, що відповідає кліматичним умовам місцевості і характеру забудови території;
- визначаються основні матеріали і їх кількість, необхідні для спорудження радіотрансляційної мережі;
- зважуються питання захисту ліній від впливів високовольтних ліній і електрозалізниць;
- на плані намічаються траси магістральних і розподільчих фідерів (масштабу 1:10000);
- визначається число і характер переходів через залізниці, високовольтні лінії й ін.;
- уточнюються траси магістральних і розподільчих фідерів. Траси фідерів із вказівкою профілів опор наносяться на план міста (масштаб 1:500 чи 1:2000) і прив'язуються до постійних орієнтирів;
- складаються (масштаби 1 :200 чи 1:500) плани і профілі переходів через залізниці і ВЛ із вказаненям відповідних погоджень,отриманих при проведенні вишукувань;
- визначається комплекс робіт із захисту ліній від впливу ВЛ і электрозалізниці і заходи щодо техніки безпеки.
На підставі робочих креслень при проектуванні мережі повинен бути визначений докладний обсяг усіх робіт і складається кошторис на будівництво лінійних споруджень. У сільському районі, звичайно в райцентрі, будується радіотрансляційний вузол (потужністю 1, 2, 5 чи 10 кВт).
Радіотрансляційна мережа вузла звичайно складається з місцевої (двох- і трьохланцюгової) мережі, що обслуговує райцентр, і окремої (двох- і трьохланцюгової) сільської мережі, що обслуговує усі інші населені пункти району. Якщо немає можливості охопити системою високовольтних фідерів населені пункти, віддалені від райцентру (висока вартість, незадовільні якісні показники), то в районі споруджується додатково кілька підсилювальних підстанцій.
У невеликих містах і робочих селищах мережа радіовузла має двох чи трьохланцюгову будову. Трьохланцюгова мережа застосовується на великих вузлах з великим навантаженням, що живляться від районних підсилювальних станцій. Число станцій, їх потужність і розміщення на території міста визначається в залежності від конкретних умов і навантаження. При вирішенні питання про вузлообразуваня враховуються наступні основні вимоги: радіотрансляційна мережа повинна бути запроектована з урахуванням виконання діючих правил і електричних норм проектування радіотрансляційної мережі і можливості підключення навантаження з урахуванням перспективи розвитку на 10 років - повинна бути створена єдина централізована система контролю і керування всіма станційними спорудженнями міста і району, забезпечене резервування основних ланок системи (підсилювальних станцій, магістральних фідерів і ін.), а також вирішені питання централізованого управління мережею вуличних гучномовців; передбачена можливість здійснення трьопрограммного сповіщення, у першу чергу, у містах з високою щільністю радіоточок.
Найвигідніше число фідерних розподільчих ліній двохланцюгової мережі, що живиться від станцій радіовузла і підсилювальних трансформаторних підстанцій, визначається, виходячи з місцевих умов. Звичайно воно дорівнює 6—10. Збільшення числа розподільчих фідерів на одну трансформаторну підстанцію понад – 10, незначно знижує вартість системи, і ускладнює лінійні пристрої і призводить до паралельного пробігу фідерних ліній.
Досвід будівництва радіотрансляційних мереж показує, що навіть у великих містах розподільчий вузол повинен мати не більш 20 тис. радіоточок, а в містах з малою щільністю забудови і малою поверховістю — до 6—8 тис. радіоточок.
Фідери вуличної звукофікації проектуються лише в тому випадку, коли по місцевих умовах висувається вимога про необхідність звукофікації якої-небудь відкритої території (площі, стадіону й ін.) для передачі програми, відмінної від районної. В всіх інших випадках вуличні гучномовці включаються в розподільчі фідерні лінії за допомогою спеціальних блоків.
При визначенні числа фідерних ліній і їх довжини випливає, крім навантаження на кожен фідер, враховувати величину номінальних напруг в окремих ланках радіотрансляційної мережі. При виборі напруги в розподільчих фідерних лініях необхідно мати на увазі, що застосування напруги 240 В замість 120 В дозволяє збільшити коефіцієнт навантаження фідера в 4-ри рази. Однак потужність, що використовується фідером також збільшується в 4-ри рази.
В результаті порівняння різниїх можливих варіантів живлення трансформаторної підстанції в більшості випадків використовується наступна будова високовольтного звена. Кожна трансформаторна підстанція (ТП) повинна отримувати живлення від двох опорних підсилювачів підстанцій. Магістральні фідери, що зв’язують опорні підстанції з ТП, включаються в схему одностороннього живлення (від УПС до ТП), так як їх використання для живлення в зворотньому напрямі призводить до неоправдланного ускладнення систем комунікації.
5. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ПРОЕКТУ
Вибір більш ефективного проектного рішення виробляється шляхом порівняння декількох можливих варіантів, тобто на основі аналізу основних техніко-економічних показників, що характеризують ці варіанти. Важливим показником є термін окупності капітальних вкладень Т чи його зворотна величина — коефіцієнт порівняльної економічної ефективності капітальних вкладень Е. Під терміном окупності варто розуміти період часу, протягом якого всі капітальні витрати на будівництво (реконструкцію) спорудження будуть відшкодовані за рахунок прибутку, отриманого при експлуатації даного спорудження. Чим менше термін окупності, тим ефективніше проектне рішення (при рівних інших показниках). У господарстві зв'язку в цілому нормативний термін окупності Tн встановлений 8,3 роки і відповідно нормативний коефіцієнт ефективності ЕH=0,12. Якщо розрахункові терміни окупності перевищують нормативні, то такі проектні рішення не можуть вважатися ефективними.
Розрізняють поняття загальної (абсолютної) і порівняльної економічної ефективності капітальних вкладень. Загальна економічна ефективність капітальних вкладень по проектованому об'єкті розраховується по формулі:
Е=(QCT - Е)/К,
де QCT — вартість річного випуску продукції зв'язку; Э—річна сума експлуатаційних витрат, К-капітальні вкладення.
Вартість річного випуску продукції зв'язку QCT для міжміської кабельної магістралі визначається: числом каналів зв'язку (у тому числі телефонних, тонального телеграфування, віщання, телебачення і т.п.); 0пропускною здатністю одного каналу, вираженої числом телефонних розмов у рік чи кількістю годин роботи каналу віщання (телебачення); тарифною вартістю використання каналу.
Річна сума експлуатаційних витрат Э обчислюється по наступним основним елементам: заробітній платі працівників основної діяльності; відрахуванню на соціальне страхування; витратам на матеріали і запасні частини; витратам на оплату електроенергії для виробничих потреб; амортизаційним відрахуванням; транспортним витратам; іншим виробничо-технічним і адміністративно-господарським витратам.
Капітальні вкладення К. визначаються кошторисною вартістю проектованого об'єкта.
Показники абсолютної ефективності капітальних вкладень у конкретних випадках проектування для більш повного аналізу доповнюються показниками питомих капітальних вкладень, що виражають величину капітальних витрат, віднесених до прийнятого виміру виробничої потужності об'єкта чи на одиницю продукції:
Куд= К/М = К/О
де К — абсолютна величина капітальних вкладень; М — виробнича потужність об'єкта, спорудження; О-обсяг продукції.
При будівництві магістральних кабельних ліній питомі капітальні вкладення відносяться на 1000 км магістралі і 1000 кан.-км зв'язку. Для оцінки розрахункових питомих капітальних вкладень їх зіставляють з діючими в системі Міністерства зв'язку нормативами.
При виборі оптимального варіанта необхідно порівнювати усі варіанти по терміну окупності капітальних вкладень і величині приведених витрат. Показник приведених витрат являє собою суму поточних експлуатаційних витрат і капітальних вкладень, приведених до однакової розмірності за часом для кожного варіанта. Приведені витрати Зприв обчислюються по одній з наступних формул:
Зприв=Е+Ен К = мінімум;
Зприв = К+Тн Е = мінімум,
де К-капітальні вкладення; Е—эксплуатационные витрати, Ен—галузевий нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень;
Тн—нормативный термін окупності.
Приклад. Потрібно порівняти економічну доцільність трьох варіантів будівництва, де показники капітальних вкладень К и річних експлуатаційних витрат Е мають наступні значення, тис. грн.:
К1 ==6000, К 2 =7000, К3=6500, Е1=2000. Е2= 1500, Е3=2500.
Умовно приймаємо нормативний термін окупності Тн=5, а нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень Ен=0,2. Тоді приведені вище витрати, розраховані по першій формулі, складають: по першому варіанті 2000 + (0,2х6000) = 3200, по другому варіанті 1500+(0,2х7000)=2900, по третьому варіанті 2500+(0,2х6500) =3800 тис. грн. Отже, кращим є другий варіант, тому що дає найменшу суму приведених витрат.
При розрахунках, зроблених по другій формулі, кращим буде також другий варіант.
Як було вище зазначено, термін окупності є одним з головних показників, що характеризують економічну ефективність об'єкта. Однак практично для розробки вибору найбільш раціонального й економічно ефективного варіанта повинні розглядатися й аналізуватися такі показники, як собівартість, прибуток, рентабельність, використання основних виробничих фондів (фондовіддача). Крім вартісних, необхідно враховувати також натуральні і якісні показники: продуктивність праці, надійність і стійкість засобів зв'язку, ліпше використання виробничих потужностей, економію живої праці, економію матеріалів (особливо кольорових металів — міді, свинцю) і електроенергії, поліпшення умов праці і техніки безпеки і т.п.