Конструкции и характеристики воздушных линий связи

Воздушные линии связи - направляющая система, для передачи электрических сигналов по проводам, закрепленным на опорах с помощью специальной арматуры и использующей в качестве изоляции между проводами и проводом и землей воздух.

ВЛС предназначены для организации каналов передачи данных (телефонные и телеграфные сообщения) на железнодорожном транспорте и для передачи сигналов телеуправления, телеконтроля и телесигнализации.

В зависимости от назначения подвешиваемых сетей различают 3 класса линий:

I класс	Линии, несущие цепи магистральной, дорожной и оперативно-технологической связи;
II класс	Линии, несущие цепи дорожной и оперативно-технологической связи;
III класс	Линии, несущие цепи местной связи (внутристанционные).

По механической прочности цепи делят на 4 типа:

О – Облегченные;

Н – Нормальный;

У – Усиленный;

ОУ – Особо Усиленный.

Наибольшие механические нагрузки воздушные линии испытывают при гололеде – увеличивается масса проводов и поверхность, подверженная ветру.

Тип линии	Максимальная эквивалентная толщина стенки льда гололеда, мм	Число опор на 1 км	Среднее расстояние между опорами, м
О	5	20	50
Н	10	20	50
У	15	25	40
ОУ	20	28	35,7

За максимальную эквивалентную толщину стенки льда гололеда принимают такую, при которой масса равномерно распределенной по поверхности и длине провода льда с плотностью равна массе льда при реальном гололеде.

На линии III третьего класса при числе подвешиваемых проводов до 9-ти на 1 км линии допускается для типа О – 12 опор, Н – 16 опор, У и ОУ – 20 опор. Порядок развешивания цепей на проводе (Виноградов, Кустышев 216 – 226).

Достоинства и недостатки воздушных линий:

Достоинства – легко монтируются при строительстве (легче чем любые другие линии); определение мест повреждений не вызывает значительных затруднений.

Недостатки – громоздкость материальной части, зависимость электрических ха­рак­те­рис­тик цепей и механической устойчивости линии от атмосферно-климатических условий.

Высоковольтные сигнальные линии автоблокировки

Воздушные линии автоблокировки с напряжением 6-10 кВ предназначены для размещения сигнальных проводов и высоковольтных цепей для электроснабжения устройств автоматики и телемеханики на станциях, не имеющих других источников энергии. К воздушным линиям автоблокировки по всей длине через 1–2 км подключаются устройства АБ и СЦБ, которые потребляют мощность – 1,5–5 кВ/А. Эти устройства относятся к наиболее важной группе потребителей. Нарушение их энергоснабжения может повлечь опасность для жизни людей и причинить значительный ущерб.

Для повышения надежности действия АБ, энергоснабжение подключаемых к нему устройств организуется таким образом, чтобы резервирование осуществлялось на всех уровнях энергоснабжения.

Перерыв допускается не боле чем на 1,3 с – время включения резерва. Для обеспечения такого режима ВЛ делят на отдельные участки, имеющие на одном или более концах источники питания, которые называют плечами питания.

Существует 3 схемы питания:

1. одностороннее питание

АВР - Устройство Автоматического Включения Резервного питания

ПП – Пункт Питания

2. схема встречного питания

Применяется, когда на участке мало надежных пунктов энергоснабжения.

3. Схема двустороннего питания.

Применяется значительно реже. Оба пункта все время присоединены к линии и благодаря этому при выходе из строя одного из них – питание СЦБ не прекращается.

Пункты питания при такой системе должны быть сфазированы на параллельную работу. Это можно сделать только в том случае, если они питаются от одной системы и повышающие трансформаторы одинаковы по параметрам и схеме соединения (обмотке). Надежность тем выше, чем короче плечо питания, но укорочение плеч приводит к увеличению строительства пунктов питания. Протяженность плеч питания не должна превышать 60-65 км при смешанной системе питания и 40-45 км при питании переменным током. При смешанной системе питания все устройства питаются от высоковольтной линии через выпрямители, в аварийном режиме – от аккумулятора.

Виды воздушных линий высоковольтной сигнализации и автоблокировки

1 . Одноцепные

1 – высоковольтная цепь с изолированной нейтралью. f=50 Гц,

U = 6-10 кВ;

2 – сигнальные провода.

2.Двухцепная

1 – трехфазная цепь с изоляцией;

2 – сигнальные провода;

3 – цепь продольного электроснабжения, используется в качестве резервной цепи для питания АБ.

Недостаток данной конструкции: не исключены случаи одновременного повреждения обеих цепей. Поэтому на участках с электротягой постоянного тока, цепь продольного энергоснабжения в ряде случаев подвешивают на опорах тяговой сети.

а = 800-1250 мм

Н а двухпутных участках можно подвешивать основную цепь на опорах одного пути, а резервную - на опорах другого. На участках с элек­тротягой переменного тока (U = 27 кВ) энергоснабжение осу­щес­твляется по трехфазной несимметричной цепи – ДПР (два провода рельс); расположенной на опорах тяговой сети. В качестве вы­со­ковольтной линии АБ используют однофаз­ную цепь с напряжением 27 кВ, состоящую из подвешенного на опоре тяговой сети в качестве провода и рельсах в качестве обрат­ного провода – ПР.

Т рехфазную ВЛ автоблокировки использовать нельзя, так как нет места для 3-х проводов, кроме того, цепь с напряжением 6-10 кВ нельзя подвешивать рядом с высоковольтным тяговым проводом поскольку в ней будет наводиться напряжение 12-15 кВ. Сигналь­ные провода в данном случае следует размещать в кабелях связи или в специально прокладываемых кабелях. Длину плеча питания в данном случае принимают равной расстоянию между пунктами питания.

Резервное питание АБ в данном случае осуществляется от цепи ДПР. Применение такой системы целесообразно в тех случаях, когда строительство самостоятельной высоковольтно-сигнальной линии затруднено (например в горах).

Недостаток: колебания напряжения в цепях ПР и ДПР связаны с изменением нагрузки в тяговой сети.