Организация связи и цепей автоматики по кабельной магистрали

СОДЕРЖАНИЕ

 

Исходные данные................................................. 3

Введение.......................................................4-6

1. Организация связи и цепей автоматики по кабельной магистрали.... 6-10

2. Выбор типа емкости магистральных кабелей, распределение цепей по четверткам....................................................11-13

3. Выбор трассы прокладки кабельной линии и устройство ее переходов через преграды............................................... 14-15

4.Содержание кабеля под избыточным давлением.................16-17

5. Построение скелетной схемы кабельной линии.................. 18-21

6. Расчет влияний тяговой сети от переменного тока на кабельную линию связи:

6.1. Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока....... 22-24

6.2. Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи..........24-25

7. Техника безопасности при сращивании строительных длин кабел......26

Список использованных источников................................. 27

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Число каналов:

- магистральная связь – 300;

- дорожная связь – 80.

Определяющая частота гармоники влияющего тока, Гц – 750.

Эквивалентный влияющий ток, определяющий гармоники тягового тока, А – 0,7.

Проводимость грунта, мСм/м – 5.

 

А-Б	Б-В	В-Г	Г-Д	Д-Е	Е-Ж	Ж-З	З-И	И-К

 

Размещение объектов связи и СЦБ на перегоне А-Б:

79 км 000 м – ОУП (п) - обслуживаемый усилительный пункт;

79 км 450 м – ТП (л) - тяговая подстанция;

80 км 500 м – РШ-Вх (л) - входной сигнал светофора;

82 км 010 м – РШ-С (л) – проходной сигнал светофора;

82 км 815 м – П (л) – жилое или служебное здание, служба пути;

83 км 000 м – РШ-С (п) – проходной сигнал светофора;

84 км 000 м – ШН (л) – квартира электромеханика;

84 км 800 м - РШ-Вх (п) - входной сигнал светофора;

85 км 800 м – ДПКС (л) – дежурный пункт дистанции контактной сети;

86 км 000 м – ПЗ (п) – пассажирское здание.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Железнодорожная сеть России представляет собой огромную систему, работающую по общему плану. Работа этой системы невозможна без широкого применения различных видов связи, организуемых по воздушным, кабельным, радио – и радиорелейным линиям передачи.

Кабельные линии автоматики и телемеханики строятся на станциях для передачи сигналов управления устройствами автоматики и телемеханики и контроля их состояния, также для передачи энергии к лампам светофоров, двигателям стрелочных приводов и другими устройствами.

По сравнению с воздушными кабельные линии имеют значительные преимущества. Кабели прокладывают в земле, под водой, в зданиях, подвешивают на опорах. Следовательно, кабельные линии могут прокладывать практически в любых условиях. Они меньше подвержены атмосферному воздействию и электрические параметры кабельных линий мало зависят от климатических условий. Срок службы кабельных линий 40-50 лет, тогда как воздушных линий – 20-25 лет. Кроме того, по цепям кабельных линий связи можно передать более широкий спектр частот, а наличие металлических защитных покровов кабелей снижает электромагнитное влияние линий сильного тока. Чем шире передаваемый спектр частот, тем большее количество каналов связи можно организовать по одной цепи и меньше стоимость 1 км канала связи. Так, по сравнению с каналами цепей воздушной линии с медными проводами канал кабельной линии стоит в 2-10 раз меньше.

В настоящее время на железных дорогах России строится цифровая сеть связи, а существующая аналоговая сеть заменяется цифровой, путем установки цифровых систем передачи на свободных парах симметричных кабелей и незадействованных стволах радиорелейных систем передачи. В соответствии с «Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации» железнодорожная сеть связи в первую очередь должна обеспечивать необходимым объемом и качеством связей подразделения железнодорожного транспорта. Избыточная емкость сети используется для оказания телекоммуникационных услуг сторонним организациям на коммерческих основах. Это обеспечивается за счет преимущественного использования на железной дороге сети волоконно-оптических кабелей и цифровых систем передачи информации, каналы которых являются универсальными, способными передать аналоговые и кодированные дискретные сигналы.

Дальнейший рост объема и скоростей перевозок, способствует масштабному внедрению информационных технологий на железнодорожном транспорте. Это требует построения структурированных кабельных систем в административных и служебно-технических зданиях для создания физической технологии сетей различного назначения, в том числе информационных вне зависимости от используемых приложений.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ КАБЕЛЯ ПОД ИЗБЫТОЧНЫМ ДАВЛЕНИЕМ

 

Наиболее часто повреждения кабеля возникают из-за проникновения в него влаги при нарушении герметичности оболочки вследствие коррозии, нарушения правил прокладки, недоброкачественной пайки кабельных муфт и механических повреждений, вызванных смещением грунта или небрежными земляными работами на его трассе. Для предохранения кабеля от проникновения в него влаги при нарушении целостности оболочки, кабельные линии содержат под постоянным избыточным давлением, что позволяет контролировать герметичность оболочки и определять место его повреждения. Кроме того, при незначительных повреждениях оболочки поток газа, выходящего в месте ее повреждения, препятствует проникновению внутрь кабеля влаги, что повышает надежность кабельных линий.

При содержании кабеля под постоянным избыточным давлением кабельную линию делят на герметизированные участки, называемые газовыми секциями, длина которых для кабельных магистралей связи, как правило, равна усилительному участку высокочастотных цепей. По концам газовой секции, а также на всех ответвлениях от магистрального кабеля устанавливают газонепроницаемые муфты. Внутри газовых секций создают избыточное давление, превышающее атмосферное на 49·10³ Па(0,5кгс/см²).

Существуют две системы содержания кабелей под избыточным давлением: с автоматическим и периодическим наполнением кабелей газом. На кабельных линиях дальней связи МПС наибольшее распространение получила система с автоматическим наполнением. В этой системе по концам газовой секции размещают автоматические контрольно-осушительные установки АКОУ, а в последнее время установки УСКД, в которой в качестве газа используется сухой воздух.

 

 

Рис. 5 – Газовая схема установки УСКД-1

Установка УСКД -1 обеспечивает подачу в кабель сухого воздуха, контроль за расходом газа, подачу сигнала о нарушении герметичности и понижении давления в баллоне с газом. Нагнетательные установки для подкачки воздуха в кабели монтируются во всех усилительных (ОУП, НУП) и оконечных пунктах кабельной магистрали.

Газ из баллона 1 (рис. 6) высокого давления (150кгс/см² или 15 МПа) (или от компрессора) через осушительную камеру высокого давления 2 подается в редуктор 4 с обратным клапаном. Обратный клапан необходим для отключения баллона от установки при снижении давления до 2 МПа. Затем газ подается в редуктор 5 низкого давления, на выходе которого устанавливается стабильное давление (49±2)кПа, поддерживаемое автоматически при расходе газа не более 3 л/мин. Далее газ проходит через осушительную камеру низкого давления 12, пневматический сигнализатор 6 и блок ротаметров 7. В блоке ротаметров после прохода через индикатор влажности 10 газ поступает в ротаметры 9 для контроля за расходом газа в каждом кабеле и через штуцера 8 - в кабели.

Безопасность работы установки обеспечивается предохранительным клапаном. Герметичность кабеля фиксирует пневматический сигнализатор 6, а снижение давления в баллоне - электроконтактный манометр 3. Манометр 11 контролирует давление газа, подаваемого в кабель. Аппаратура УСКД - 1 предусматривает подключение прибора ВКП -1 (воздушный контрольный прибор) для определения района негерметичности оболочки кабеля по расходу газа.

СПЕЦИФИКАЦИЯ

СОДЕРЖАНИЕ

 

Исходные данные................................................. 3

Введение.......................................................4-6

1. Организация связи и цепей автоматики по кабельной магистрали.... 6-10

2. Выбор типа емкости магистральных кабелей, распределение цепей по четверткам....................................................11-13

3. Выбор трассы прокладки кабельной линии и устройство ее переходов через преграды............................................... 14-15

4.Содержание кабеля под избыточным давлением.................16-17

5. Построение скелетной схемы кабельной линии.................. 18-21

6. Расчет влияний тяговой сети от переменного тока на кабельную линию связи:

6.1. Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока....... 22-24

6.2. Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи..........24-25

7. Техника безопасности при сращивании строительных длин кабел......26

Список использованных источников................................. 27

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

 

Число каналов:

- магистральная связь – 300;

- дорожная связь – 80.

Определяющая частота гармоники влияющего тока, Гц – 750.

Эквивалентный влияющий ток, определяющий гармоники тягового тока, А – 0,7.

Проводимость грунта, мСм/м – 5.

 

А-Б	Б-В	В-Г	Г-Д	Д-Е	Е-Ж	Ж-З	З-И	И-К

 

Размещение объектов связи и СЦБ на перегоне А-Б:

79 км 000 м – ОУП (п) - обслуживаемый усилительный пункт;

79 км 450 м – ТП (л) - тяговая подстанция;

80 км 500 м – РШ-Вх (л) - входной сигнал светофора;

82 км 010 м – РШ-С (л) – проходной сигнал светофора;

82 км 815 м – П (л) – жилое или служебное здание, служба пути;

83 км 000 м – РШ-С (п) – проходной сигнал светофора;

84 км 000 м – ШН (л) – квартира электромеханика;

84 км 800 м - РШ-Вх (п) - входной сигнал светофора;

85 км 800 м – ДПКС (л) – дежурный пункт дистанции контактной сети;

86 км 000 м – ПЗ (п) – пассажирское здание.

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Железнодорожная сеть России представляет собой огромную систему, работающую по общему плану. Работа этой системы невозможна без широкого применения различных видов связи, организуемых по воздушным, кабельным, радио – и радиорелейным линиям передачи.

Кабельные линии автоматики и телемеханики строятся на станциях для передачи сигналов управления устройствами автоматики и телемеханики и контроля их состояния, также для передачи энергии к лампам светофоров, двигателям стрелочных приводов и другими устройствами.

По сравнению с воздушными кабельные линии имеют значительные преимущества. Кабели прокладывают в земле, под водой, в зданиях, подвешивают на опорах. Следовательно, кабельные линии могут прокладывать практически в любых условиях. Они меньше подвержены атмосферному воздействию и электрические параметры кабельных линий мало зависят от климатических условий. Срок службы кабельных линий 40-50 лет, тогда как воздушных линий – 20-25 лет. Кроме того, по цепям кабельных линий связи можно передать более широкий спектр частот, а наличие металлических защитных покровов кабелей снижает электромагнитное влияние линий сильного тока. Чем шире передаваемый спектр частот, тем большее количество каналов связи можно организовать по одной цепи и меньше стоимость 1 км канала связи. Так, по сравнению с каналами цепей воздушной линии с медными проводами канал кабельной линии стоит в 2-10 раз меньше.

В настоящее время на железных дорогах России строится цифровая сеть связи, а существующая аналоговая сеть заменяется цифровой, путем установки цифровых систем передачи на свободных парах симметричных кабелей и незадействованных стволах радиорелейных систем передачи. В соответствии с «Правилами технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации» железнодорожная сеть связи в первую очередь должна обеспечивать необходимым объемом и качеством связей подразделения железнодорожного транспорта. Избыточная емкость сети используется для оказания телекоммуникационных услуг сторонним организациям на коммерческих основах. Это обеспечивается за счет преимущественного использования на железной дороге сети волоконно-оптических кабелей и цифровых систем передачи информации, каналы которых являются универсальными, способными передать аналоговые и кодированные дискретные сигналы.

Дальнейший рост объема и скоростей перевозок, способствует масштабному внедрению информационных технологий на железнодорожном транспорте. Это требует построения структурированных кабельных систем в административных и служебно-технических зданиях для создания физической технологии сетей различного назначения, в том числе информационных вне зависимости от используемых приложений.

 

 

ОРГАНИЗАЦИЯ СВЯЗИ И ЦЕПЕЙ АВТОМАТИКИ ПО КАБЕЛЬНОЙ МАГИСТРАЛИ

 

Помимо заданного числа высокочастотных каналов магистральной и дорожной связи на кабельной линии организуются следующие виды связей: постанционная, линейно-путевая, поездная, диспетчерская, межстанционная, электромехаников, энергодиспетчерская, вагонно-распорядительная, диспетчера билетных касс, оргсвязь вычислительных центров, перегонная.

С учетом растущих потребностей в технологических связях и в каналах дальней связи магистральная линия железнодорожной связи должна давать возможность организовать 22 низкочастотные цепи и до 300 высокочастотных каналов. Виды отделенческой телефонной и поездной радиосвязи, которым оснащаются железнодорожные линии, зависят от конкретных особенностей участка и определяются требованиями ПТЭ.

Технологические виды связи организуются в настоящее время в основном по неуплотненным низкочастотным цепям. Каждая связь, за исключением перегонной и поездной, занимает одну пару в кабеле. Перегонная и поездная связь работают по четырехпроводной схеме.

Поездная диспетчерская связь служит для переговоров поездного диспетчера с дежурным по станции на подчиненном ему участке. Распорядительная станция находится при отделении дороги, промежуточные пункты – в помещениях дежурных по станциям, операторов и дежурных по электродепо.

Межстанционная связь необходима для переговоров дежурных смежных станций по вопросам организации движения поездов. Может использоваться для организации переговорной связи.

Постанционная связь предназначена для переговоров работников раздельных пунктов между собой. Имеет выход к каналам дорожной связи. Границами являются участковые и отделенческие станции. Связь осуществляется по избирательному принципу. Распорядительный пункт находится при дистанции сигнализации и связи, промежуточные – на станциях, разъездах, тяговых подстанциях, в билетных кассах.

Линейно-путевая связь организуется в пределах дистанции пути для оперативного руководства линейными работниками и их переговоров между собой. Для ЛПС применяется та же аппаратура, что и для ПС. Распорядительный пункт находится в дистанции пути, промежуточные – на переездах и в домах мастеров и бригадиров пути. Имеется выход на коммутатор местной или междугородней связи.

Служебная связь электромехаников организуется для оперативного руководства работниками дистанции сигнализации и связи. Принцип работы такой же, как и у ПДС. Распорядительная станция находится на дистанции сигнализации и связи или на посту ДЦ, промежуточные пункты – в релейных помещениях и на квартирах линейных работников.

Энергодиспетчерская связь позволяет энергодиспетчеру осуществлять оперативное руководство подачей электроэнергией в контактную сеть. В цепь ЭЦ включают энергоучасток, тяговые подстанции, электродепо, раздельные пункты, посты секционирования.

Вагонно-распорядительная связь (ВГС) предназначена для служебных разговоров работников отделения со станциями по вопросам своевременной подачи вагонов в требуемом количестве. Также она используется для совещаний.

Связь диспетчеров билетных касс (ДБК)необходима для передачи информации о наличии свободных мест в поездах. Организуется по избирательному принципу.

Оргсвязь вычислительных центров (ОВЦ) служит для передачи данных в сети вычислительных центров.

Перегонная связь (ПГС) дает возможность линейным работникам вести переговоры, находясь на перегоне, с дежурным по станции или поездным диспетчером. Организуется с помощью специальной аппаратуры по четырехпроводной схеме.

Пункты, в которые заводятся все или отдельные виды связи, определяются характером размещаемых в них объектов. Например, в пассажирское здание промежуточной станции или пост ЭЦ, где размещаются обычно все служебные станционные помещения, заводятся все виды отделенческой связи. В релейные шкафы сигнальных точек АБ или переезда заводится межстанционная связь, что позволяет при необходимости организовать на перегоне временный обслуживаемый раздельный пункт.

В промежуточные пункты отделенческие виды связи могут вводиться шлейфом (рис. 1) либо параллельно (рис. 2).

Рис. 1 – Метод подключения шлейфом

Рис. 2 – Метод параллельного подключения

Ввод цепей шлейфом имеет преимущества, так как позволяет заменять поврежденные участки цепи одних видов связи исправными участками других, отключать поврежденные установки связи с сохранением нормальной работы остальных установок и т.д. Поэтому цепи перегонной и межстанционной связи вводятся в линейные пункты только шлейфом.

Отдельные ответвления не делаются также в тех случаях, когда линейные объекты располагаются друг от друга на расстоянии менее 100 метров. В этих случаях устраивается один общий отпай от магистрального кабеля и ответвление заканчивается на ближайшем из объектов. Для передачи требуемых цепей ко второму объекту прокладывается кабель вторичной коммутации.

Согласно «Правилам технической эксплуатации» п. 6.49 при повреждении линий связи и СЦБ их восстановление должно производиться в следующей очередности:

При нарушении связи в результате поломок или стихийных бедствий, существует следующий порядок ее восстановления:

- каналы и тракты, обеспечивающие действие поездной диспетчерской связи;

- каналы путевой блокировки, энергодиспетчерской связи, электрожез-ловой системы, поездной межстанционной связи и телеуправления устройствами электроснабжения;

- каналы магистральной связи;

- остальные каналы связи и СЦБ.

В случае повреждения одновременно двух и более действующих на участке линий связи и СЦБ приоритетность восстановления определяется мощностью линий и должна быть следующей:

- волоконно-оптические линии связи;

- линии связи на основе металлических кабелей;

- воздушные линии связи и СЦБ.