Проект кабельной линии АТ и С на участке железной дороги - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Проект кабельной линии АТ и С на участке железной дороги

Описание проектируемого участка линии связи, сведения о сближении с железными дорогами и высоковольтными линиями. Выбор и обоснование кабельной системы. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Проект кабельной линии АТ и С на участке железной дороги
Железнодорожная сеть страны представляет собой единую, работающую по общему плану систему, все части которой взаимодействуют друг с другом. Работа всех звеньев министерства путей и сообщений (МПС) не может осуществляться без широкого использования разнообразных видов связи, организуемых по воздушным, кабельным и радиорелейным линиям.
В настоящее время железнодорожный транспорт располагает большим количеством линий связи, обеспечивающих оперативное управление перевозками и действие различных устройств АТС. Вся система связи МПС РФ делится на магистральную, отделенческую и местную. Развитие техники связи идет по пути создания таких телефонных каналов, которые удовлетворяли бы высоким требованиям качества (минимум искажений и помех) и вместе с тем были бы универсальными. Они должны быть удобными к использованию не только телефонных переговоров, но и для передачи телеграмм, данных для вычислительных центров и т.д.
Развитие техники современных кабелей дальней связи проходит в направлении расширения диапазона передаваемых частот, и соответственно увеличения каналов связи и максимальной автоматизации кабельных магистралей.
1. Описание проектируемого участка линии связи
Проектируемые участки линии связи расположен на территории Восточно-Европейской равнины на высоте 150 - 200 м. Для этого района характерен моренно - озерный рельеф. Умеренно континетальный климат с продолжительно холодной зимой и относительно коротким теплым летом является преобладающим для данной территории. Для этой местности характерно:
-   среднегодовое количество осадков: 480-580 мм;
-   средняя температура: января -11 С, июля +24 С;
-   число дней в году со снежным покровом: 165-180;
1.2 Административно-хозяйственная структура
Рыбинск - город областного подчинения. Лежит на реке Волга. Узел железнодорожных и шоссейных дорог.
Судиславль - город областного подчинения. Узел железнодорожных и шоссейных дорог.
Рязанцево - город областного подчинения. Узел железнодорожных и шоссейных дорог.
Данилов - город областного подчинения. Крупная железнодорожная станция.
1.3 Сведения о сближении с железными дорогами и высоковольтными линиями
Линии связи проходят вдоль Северной железной дороги. На участке Рыбинск - Судиславль она подвержена влиянию тяги постоянного тока (U=3 кВ, I=1 кА). Линия связи на участке Рязаново - Данилов подвержена влиянию контактной сети электротяги переменного тока (U=27 кВ, I рез. =331 А).
кабельный линия высоковольтный железный
Выбранная трасса прокладки магистрального кабеля должна отвечать следующим техническим условиям: трасса должна быть возможно короче; топографические и геологические условия должны обеспечивать наименьший объём земляных работ и максимальное применение строительных механизмов; порубки лесных и лесозащитных насаждений, а также потравы сельскохозяйственных культур должны быть минимальными. В лесистой местности вырубают просеки шириной 6 м, корчуют пни на всей ширине просеки и делают планировку площади на ширине 3 м.
Трассу выбирают с той стороны ж.д. полотна, на которой размещено преобладающее количество линейных объектов и пассажирских зданий. На перегонах и малых станциях трасса, как правило, должна проходить в пределах полосы отвода ж.д. На отдельных участках, в особенности на подходах к крупным станциям, трасса кабеля может быть выбрана за пределами полосы отвода, когда это технически и экономически оправдано.
В городах и посёлках трассу выбирают по тем улицам и площадям, которые наименее загружены различными подземными сооружениями, не имеют усовершенствованных покрытий и не подлежат реконструкции, наиболее целесообразно прокладывать кабель под тротуаром. В горных условиях необходимо избегать участков с крутыми склонами.
На неэлектрифицированных участках трассу выбирают с условием минимальных затрат на защиту кабеля от всех видов вредных влияний и коррозии, а на участках, электрифицируемых на переменном токе, - с учётом допустимого приближения к полотну ж.д., определяемого расчётом опасных влияний контактной цепи.
Укладка кабелей на склонах насыпей и выемок, как правило, не производится. В пределах выемок трассу выбирают за кавальерами. Укладка кабеля в полосе железнодорожного пути для обхода сильно заболоченных участков допускается в исключительных случаях только при отсутствии просадок в полотне. На горных участках допускается прокладка магистрального кабеля в полотне ж.д. и на склонах косогоров при отсутствии оползней. Если встречаются оползневые места, кабель прокладывают за их пределами.
При выборе трассы перехода кабеля через реки необходимо учитывать: интенсивность судоходства, наличие стоянок судов и лесосплавных участков, границы наибольшего весеннего разлива и наинизшего уровня реки; крутизну и характер грунта берегов; профиль реки и характер грунта на дне реки, скорость течения; толщину ледяного покрова, возможность образования донного льда и наличие искусственных сооружений (мостов, переездов и т.п.). На судоходных и сплавных реках запрещается прокладывать кабели в районах пристаней, стоянок судов, плотов и паромов, так как в этих местах кабель может быть повреждён якорями.
Для речного кабельного перехода главную роль играет профиль реки и характер грунта дна. Поэтому место перехода выбирают там, где река уже, а дно по возможности ровное, без уступов, покрытое песком, илом или гравием. Не допускается прокладка кабеля там, где река имеет каменистое дно, крутые повороты, отмели и перекаты и где она часто меняет своё русло. Толщину ледяного покрова и возможность образования донного льда выясняют на метеорологических станциях. Донный лёд опасен тем, что примерзает к кабелю и поднимает его на поверхность, где он может быть повреждён.
При наличии возле места перехода ж.д. или автомобильного моста прокладывают одну из кабельных линий по мосту. В этом случае, помимо трассы подводного перехода, выбирают трассу от разветвительных береговых муфт до моста - подходы к мосту.
2. Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам
от заданного количества каналов магистральной, дорожной и оперативно-технологической (ОТС) связи;
Необходимо обеспечить 350 каналов магистральной, 180 каналов дорожной и ОТС. Для обеспечения такого количества каналов достаточно двухкабельного типа магистрали
В двухкабельной магистрали один кабель используется для передачи информации в прямом направлении, а другой - для передачи информации в обратном направлении. Составим таблицу распределения цепей по четверкам (таблица 2.1).
Для этого воспользуемся системами уплотнения: на магистральную - система ИКМ-120 (3 системы); на дорожную - система ИКМ-120 (2 системы); на ОТС - система К-24т (за искл. ПГС и МЖС).
Таким образом, в итоге в обоих кабелях будет занято три полных четверки и три неполных.
Для обеспечения различных видов связи существует множество типов кабелей. Одним из них является магистральный кабель связи с кордельно-трубчатой полиэтиленовой изоляцией, в алюминиевой оболочке, с усиленной подушкой, бронированный стальными лентами, защищенными поливинилхлоридными лентами с наружным джутовым покровом (МКПАБ). Высокочастотные цепи этого кабеля уплотняются системами ИКМ-120 в диапазоне частот до 252 кГц. Цепи обеспечивают передач дистанционного питания промежуточной аппаратуры напряжением постоянного тока до 1000 В или переменного тока до 690 В. Эти кабели изготовляют с числом четверок 4, 7 и 14.
Исходя из количества занятых четверок и частотных требований, выбираем семи четверочный кабель типа МКПАБ 741.05+520.7+10.7. При проведении трассы через реку Волга будем использовать кабель типа МКПАК. Этот кабель имеет защитный покров в виде полиэтиленового шланга, бронирован круглыми стальными проволоками и предназначен для прокладывания под водой.
Общий вид и сечение кабеля отображены в альбоме, лист 4. Электрические характеристики кабеля представлены в табл. 2.2.
Таблица 2.2 . Э лектрические характеристики кабелей МКПАБ и МКПАК
Электрическое сопротивление постоянному току жилы диаметром, мм:
Электрическое сопротивление изоляции жилы
Рабочая емкость пары жилы при частоте 800 Гц ВЧ-четверок
Коэффициент емкостной связи на строительную длину при частоте 800 Гц
Переходное затухание на ближнем конце между цепями ВЧ-четверок на строительную длину при частоте до 250 кГц
Коэффициент затухания для ВЧ-четверок на частоте 800 Гц
Испытательное переменное напряжение
Идеальный КЗД оболочки и брони при E = 30. 40 В/км и f = 800 Гц
2 - центрирующий полиэтиленовый кордель;
15 - спиральная оболочка из хлопчатобумажной ткани.
3. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов НА трассе линии связи
3.1 Размещение усилительных пунктов
По методу использования аппаратура ВЧ телефонирования подразделяется на промежуточную и оконечную. Оконечная аппаратура содержит приборы и устройства, необходимые для передачи в линию модулированных сигналов высокой частоты и для выделения исходных сигналов тональной частоты из приходящих с линии модулированных сигналов высокой частоты.
Пункты, в которых устанавливается промежуточная аппаратура, называются усилительными (УП).
Дистанционное питание УП осуществляется из опорных или питающих УП (ОУП), имеющих электроустановку и обслуживающий персонал.
Питаемые дистанционно УП, не имеющие установок и постоянно находящегося в них персонала, носят название необслуживаемых (НУП).
Оконечные УП размещаются на станциях, где расположены отделения или управления дорог. НУП располагаются по трассе в зависимости от систем уплотнения.
Для системы уплотнения К-24Т НУП ставятся через 18…25 км. Если расстояние меньше 18 км., то ставится специальное устройство - «искусственная линия», которая удлиняет линию связи (ИЛ-3, ИЛ-6; цифра обозначает количество километров, на которое увеличивается линия).
Для НЧ сигналов НУП ставятся через 25…30 км. Если расстояние меньше 25 км, то также устанавливаются ИЛ-3 или ИЛ-6.
3.2 Размещение регенерационных пунктов
Для восстановления формы, амплитуды и временных положений импульсов линейного сигнала используется регенератор. Регенераторы устанавливаются через определенные расстояния на ВОЛС, и в зависимости от пункта расположения подразделяются на необслуживаемые регенерационные пункты (НРП), обслуживаемые регенерационные пункты (ОРП) и станционные регенераторы, размещаемые на оконечных станциях.
Расстояние между НРП зависит от типа и конструкции кабеля, а также от типа передающей системы. Так как не предполагается использование оптических кабелей, то расстояние между НРП составляет 5 - 8 км.
Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассах линии связи приведено в таблицах 3.1 и 3.2
Таблица 3.1. Размещение усилительных и регенерационных пунктов
Для герметизации кабеля при содержании его под постоянным избыточным давлением устанавливают газонепроницаемые муфты типа ГМС-4, ГМСМ-40 или ГМСМ-60 - перед оконечными вводными устройствами в усилительных пунктах и в начале каждого ответвления от магистрального кабеля. Эти муфты монтируют на 4-5-метровом отрезке кабеля той же марки, что и кабель ответвления. Для муфты ГМС от механических повреждений ее помещают в чугунную муфту и заливают битумной массой. Газонепроницаемые муфты, устанавливаемые в помещениях, естественно, в защите чугунными муфтами не нуждаются.
4.2 Порядок счета, принятый на кабельных магистралях
Магистральные кабели: При двух кабельной системе кабель, от которого делаются все основные ответвления на перегонах, получает наименование К1, второй кабель - К2.
Кабелей ответвлений: Кабели ответвляющиеся от магистрального кабеля К1, получают номера 3 и 5. В том, случае когда от кабеля К1 ответвляется больше двух кабелей, их обозначают 3а, 5а, 3б, 5б. От кабеля К2 ответвляющиеся кабели 4 и 6.
Боксы и оконечные муфты: Боксам, которыми заканчиваются кабели ответвлений, присваивают двузначные номера, первая цифра которых соответствует номеру кабеля ответвления, вторая - 1, например, 31, 41 и т.д.
Муфты на кабелях ответвлений: Соединительные муфты на кабелях ответвлений имеют двузначный номер, первая цифра которого являются номером кабеля, вторая - 2, например, 32, 42 и т.д.
Газонепроницаемые муфты нумеруют по такому же принципу - 33, 43 и т.д. Разветвительные муфты имеют номера 34 и 54 на ответвлении от кабеля К1, 44 и 64 на ответвлении от кабеля К2. В том случае, когда ответвление имеет более двух разветвительных муфт на одном кабеле, их нумеруют 34а, 34б, 54а (для К1) и т.д.
Нумерация четверок: Нумерация четверок кабеля ведется по часовой стрелке, начиная от центра сердечника кабеля и продолжая к периферии по порядку повивов. Счет повивов ведут от центрального повива к оболочке кабеля.
Усилительные пункты: Счет обслуживаемых усилительных пунктов ОУП ведут в направлении счета километров на железной дороге.
Счет необслуживаемых усилительных пунктов НУП ведут внутри каждого усилительного участка ОУП - ОУП, начиная от ОУП низшего номера к ОУП высшего номера. В числителе пишут номер НУП, а в знаменателе - номер предыдущего ОУП.
5 . Содержание кабеля под избыточным давлением
Содержание кабелей связи под постоянным, избыточным газовым (воздушным) давлением позволяет не только контролировать герметичность оболочки, но и предотвращать проникновение влаги в кабель при ее незначительных повреждениях. Для избыточного давления в кабель постоянно подается осушенный воздух. Такое мероприятие является эффективным способом предупреждений повреждения кабелей с перерывами связи.
Непременное условие для постоянного содержания кабеля под давлением - предварительная герметизация оболочки на всем протяжении кабеля, а также на вводах в усилительные и оконечные пункты.
Герметизированный участок магистрального кабеля образует газовую секцию. Постоянное, избыточное давление в кабеле поддерживается оборудованием для автоматической подкачки воздуха.
До настоящего времени для содержания магистральных кабелей под постоянным, избыточным газовым давлением используется аппаратура типа АКОУ - автоматическая контроль - осушительная установка, предназначенная для обслуживания 4 кабелей.
Более совершенным типом аппаратуры для содержания кабеля под постоянным газовым давлением является аппаратура УСКД-1. Эта аппаратура позволяет осуществлять контроль избыточного давления газа, подаваемого в кабели, и в баллоне со сжатым газом, подавать сигналы о появлении негерметичности в кабелях и о снижении давления в баллоне до 30 кгс/смІ, содержать под давлением до 4 кабелей.
Кабельные цепи в строительных длинах одного и того же типа кабеля всегда имеют различные электрические характеристики (в пределах допустимых техническими условиями) и от того, как они будут соединены, зависит защищенность их от взаимных влияний и влияний внешних источников. Поэтому при выполнении монтажных работ с симметричными кабелями проводят симметрированный комплекс мероприятий, направленных на уменьшение влияний. Взаимные влияния возникают в результате наличия между цепями электромагнитных связей. При этом в кабелях низкочастотных (до 4 кГц) преобладают электрические (емкостные) связи, а в кабелях высокочастотных (до 252 кГц) - электромагнитные комплексные связи. Внешние влияния обусловлены связями, вызванными продольной асимметрией цепей, подверженных влиянию. Для снижения взаимных влияний уменьшают связи между цепями скрещиванием жил, включением между жилами цепей конденсаторов и контуров из последовательно соединенных резисторов с активным сопротивлением и конденсаторов. Эти контуры называют контурами противосвязи.
Сущность симметрирования скрещиванием заключается в компенсации электромагнитных связей между цепями на одном участке кабельной линии, связями другого участка, путем соединения жил без скрещивания или со скрещиванием. Компенсация объясняется тем, что при скрещивании связи изменяют свой знак.
При симметрировании конденсаторами последние устанавливают в промежуточной муфте, соединяющей два участка кабельной линии, и включается между жилами цепей.
Симметрирование контурами противосвязи заключается в том что токи помех, вызываемые электромагнитными связями между цепями, компенсируются токами влияния противоположной фазы, создаваемыми с помощью контуров, включаемых между жилами цепей. Необходимо, чтобы контур противосвязи воспроизводил частотную зависимость естественной электромагнитной связи, которая носит комплексный характер.
На ближний конец токи влияния с различных участков приходят с разными фазами, и компенсировать их токами противосвязи сложно. Поэтому практически симметрирование контурами противосвязи применяют только для уменьшения влияний на дальний конец. Влияние на ближний конец уменьшают скрещиванием.
В низкочастотных кабелях преобладают емкостные связи и можно применять симметрирование скрещиванием, конденсаторами и контурами противосвязи; при симметрировании высокочастотных кабелей - скрещиванием и контурами противосвязи.
Применение одних конденсаторов нецелесообразно, поскольку при высоких частотах действуют электрические и магнитные связи, соизмеримые между собой.
Внешние влияния уменьшают снижением продольной асимметрии путем включения конденсаторов между жилами и оболочкой (землей) и резисторов активного сопротивления в жилы кабелей.
Методика симметрирования высокочастотных и низкочастотных цепей различна. Объясняется это следующим. Высокочастотные цепи имеют большое затухание на высоких частотах и токи влияния на ближний конец с участков, расположенных на расстоянии, соответствующем затуханию 10-11 дБ (на верхних частотах передаваемого спектра), незначительны. Это позволяет производить симметрирование на всем усилительном участке. Низкочастотные цепи имеют значительно меньшее затухание и, снижая влияние на дальний конец, можно увеличить влияние на ближний конец и наоборот. Поэтому симметрирование низкочастотных кабелей производят небольшими участками, называемыми шагами симметрирования.
Обычно длину шага симметрирования непупинизированных кабелей принимают равной 2 км, а пупинизированных 1.7 км.
В железнодорожных кабелях дальней связи имеются как высокочастотные, так и низкочастотные четверки и приходится при симметрировании таких кабелей применять оба метода.
Симметрирование низкочастотных цепей . В кабелях со звездной скруткой жил наибольшие влияния имеют место между цепями внутри четверок. Влияние между цепями смежных четверок меньше вследствие различных шагов их скрутки. Однако при большой длине кабеля это влияние может превысить допустимое. Уменьшают его смешиванием четверок, которое заключается в том, что на протяжении кабельной линии четверки меняются местами, то удаляясь друг от друга, то сближаясь. Перед началом симметрирования все ответвления и вводы должны быть замонтированы. Для симметрирования четверок сначала измеряют емкостные связи в соединяемых строительных длинах кабеля. Затем производят симметрирование, которое осуществляют в три этапа: внутри шагов симметрирования, при соединении шагов и на смонтированном усилительном участке.
Симметрирование внутри шагов симметрирования (первый этап) может выполняться в одной, трех и семи точках, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и от концов шага симметрирования.
Муфты, в которых производится симметрирование скрещиванием, называют симметрирующими; муфты, в которых производится симметрирование скрещиванием и конденсаторами, называют конденсаторными; муфты, в которых симметрирование не производится и жилы соединяются напрямую, называют прямыми муфтами.
Для удобства процедуры скрещивания (?) и прямого соединения (Ч) называют операторами.
При одноточечной схеме сначала монтируют прямые муфты, а затем конденсаторную. В случае трех точечной и семи точечной схемы вначале осуществляют монтаж прямых муфт, затем симметрирующих и только потом конденсаторных.
Схемы скрещивания жил при соединении четверок в симметрирующих муфтах выбирают по данным измерений емкостных связей и асимметрии. Выбирают ту схему, при которой связь и асимметрия имеют наименьшие значения. Когда нельзя одновременно уменьшить связи и асимметрию, оператор выбирают исходя из задачи уменьшения связей.
Если скрещиванием не удалось снизить связи и асимметрию до допустимых величин, то применяют симметрирование конденсаторами.
При соединении шагов между собой (второй этап) симметрирование выполняется способом скрещивания по результатам измерений переходного затухания между цепями на частоте 800 Гц. Выбирают операторы, которые дают наибольшее переходное затухание. Наращивание шагов производят последовательно, начиная от концов усилительного участка в его середине по измерениям переходного затухания на ближний и дальний концы, добиваясь наибольшего их значения. Одновременно выравнивают рабочие емкости и сопротивления жил основных цепей в шаге симметрирования так, чтобы асимметрия не превышала 0.1 Ом. Если это не удается, то ее уменьшают включением резисторов.
Симметрирование на смонтированном усилительном участке (третий этап) производят в муфте, расположенной в середине участка. В этой муфте определяют наилучший оператор по измерениям переходного затухания на дальнем конце. В четверках, не удовлетворяющих нормам, производят дополнительно симметрирование с помощью конденсаторов.
Симметрирование высокочастотных цепей . Симметрирование ВЧ кабелей производится по результатам измерений годографа (частотной зависимости) комплексной электромагнитной связи взаимодействующих цепей. Эта связь может иметь произвольную величину и фазу в пределах от 0 до 360 градусов, и вектор связи может находиться в любом из четырех квадрантов. Симметрирование выполняется в два этапа:
На первом этапе при соединении строительных длин кабеля в соединительных муфтах на всем усилительном участке для уменьшения влияния через третьи цепи высокочастотные четверки соединяют по оператору. Одновременно разделывают кабели на боксах и производят монтаж всех муфт, за исключением двух ближайших к усилительным пунктам и трех, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и от усилительных пунктов.
На втором этапе в двух муфтах, ближайших к усилительным пунктам, выбирают наилучший оператор по измерениям переходного затухания на ближнем конце А0. Затем в оставшихся незамонтированных трех муфтах подбирают наилучшие операторы по результатам измерений защищенности цепей на дальнем конце Аз. Если с помощью скрещивания не удается получить требуемые значения Аз, то производят в тех же муфтах симметрирование контурами.
Измерения А0, Аз производят на наибольшей передаваемой частоте, контролируя и на более низких частотах. В результате симметрирования А0 и Аз должны удовлетворять нормам.
Кроме приведенного метода симметрирования высокочастотных цепей (кабелей) с помощью контуров противосвязи, по измерениям переходного затухания и защищенности между цепями, существуют и другие. Для кабелей низкого качества применяют метод симметрирования по результатам измерений комплексных связей. Получил распространение метод симметрирования участками большой протяженности (200 км и более) от одного обслуживаемого усилительного пункта до другого без симметрирования по отдельным усилительным участкам.
6.1 Расчёт параметро в передачи симметричного кабеля
Расчёт параметров передачи симметричного кабеля будем производить при частоте f = 15000 Гц.
Активное сопротивление R - это сопротивление, которое испытывает переменный ток, проходя по цепи, и характеризует потери энергии в металлических частях кабеля на вихревые токи.
Активное сопротивление кабельной цепи переменному току определяется по формуле:
R = R 0 + R пэ + R бл + R м , , (6.1)
где R 0 - сопротивление постоянному току, , R 0 = 31.6;
R пэ - сопротивление за счёт поверхностного эффекта, , R пэ = 1,81;
R бл - сопротивление за счёт эффекта близости, , R бл = 1,735;
R м - сопротивление за счёт потерь в металле (в соседних кабельных цепях и свинцовой оболочке), , R м = 2,55.
Подставим известные значения сопротивлений в выражение (6.1):
R = 31.6 + 1,81 + 1,735 + 2,55 = 37,7 .
Индуктивность цепи L - состоит из наружной межпроводниковой индуктивности L н и внутренней индуктивности каждого проводника L в . Индуктивность двухпроводной кабельной цепи определяется по формуле:
где - коэффициент укрутки, = 1,01;
а - расстояние между центрами проводов, мм, а = 2,15;
х - величина для медных цепей определяется по формуле:
х = = 0,0105 * 1,2 * 10 -3 * = 1,543*10 -3 ;
Подставим известные значения в выражение (6.2):
Ёмкость кабеля C - аналогична ёмкости конденсатора. В кабеле роль обкладок играют поверхности проводов, а диэлектриком служит лежащий между ними изоляционный материал. Ёмкость кабельной цепи равна:
где х - коэффициент укрутки, х = 1,01;
- эквивалентная диэлектрическая проницаемость комбинированной изоляции, = 1,9;
а - расстояние между центрами проводов, мм, а = 2,15;
- поправочный коэффициент, характеризующий близость проводов к заземлённой оболочке и другим проводам, = 0,588.
Подставим известные значения в выражение (6.3):
Проводимость изоляции G - это электрический параметр, характеризующий качество изоляции проводов кабеля. Как активное сопротивление характеризует потери в металлических частях кабеля, так параметр G характеризует потери энергии в изоляции проводов кабеля.
Проводимость изоляции обусловлена сопротивлением изоляции изолирующего материала и диэлектрическими потерями в кабеле и определяется по следующей формуле:
где G 0 = - проводимость изоляции постоянному току,
G f = - проводимость изоляции, обусловленная диэлектрическими потерями при переменном токе,
В кабелях связи величина G 0 существенно меньше G f , и поэтому можно принять:
где = 2 * * f = 2 * 3,14 * 15000 = 94200 с -1 ;
С - ёмкость кабеля, С = 71,516 нФ/км;
tg - тангенс угла диэлектрических потерь комбинированной изоляции,
Подставим полученные значения в выражения (6.5):
G = 94200 * 71.516 * 10 -9 * 6 * 10 -4 = 4,042,
Волновое сопротивление Z В - это сопротивление, которое встречает электромагнитная волна при распространении вдоль однородной цепи без отражения.
Это сопротивление свойственно данному типу кабеля и зависит лишь от первичных параметров и частоты передаваемого. Волновое сопротивление определяется по формуле:
Подставим в выражение (6.6) полученные значения R, L, C, G:
Коэффициент затухания , коэффициент фазы и коэффициент распространения . Электромагнитная волна, распространяясь вдоль цепи, уменьшается по интенсивности и изменяется по фазе. Уменьшение энергии по длине цепи в 1 км учитывается через коэффициент затухания, изменение фазы напряжения и фазы тока на каждом километре цепи - через коэффициент фазы.
Коэффициент затухания и коэффициент фазы в общем виде определяются по формуле расчёта коэффициента распространения:
Подставим известные значения в выражение (6.7):
= 0,643е j 71,083 = 0.208 + j 0,608
6.2 Расчёт переходных влияний меж ду цепями кабельной линии связи
Переходное затухание по мощности А 0 определяется по формуле:
где Р 10 - мощность в начале влияющей цепи,
Переходное затухание А l также определяется по формуле (6.1).
Защищённость от помех А 3 может быть выражена следующим образом:
где Р с - мощность полезного сигнала,
Для кабельной линии связи наиболее удобны формулы расчёта переходного затухания, выраженные через строительные длины кабеля. Для одной строительной длины кабеля расчётные формулы будут иметь вид:
где , - коэффициенты электромагнитной связи на ближнем и дальнем концах кабеля. (6.6)
К 12 - коэффициент электрической связи,
М 12 - коэффициент магнитной связи,
Z B - волновое сопротивление кабеля,
- километрический коэффициент затухания,
S - строительная длина кабеля, S = 0.825 км.
Вторичные коэффициенты влияния К 12 и М 12 можно определить через первичные параметры:
где k 12 - коэффициент ёмкости между цепями, k 12 = 59 , = 11,3%, g - активное сопротивление электрической связи, проводимость изоляции между цепями.
где m 12 - взаимная индукция между двумя цепями, = 23,4%,
r - активное сопротивление магнитной связи, потери в металле.
Между индуктивными ёмкостными связями в кабеле существует соотношение:
Расчёт будем вести для частоты f = 15000 Гц, Z B = 95,562 e - j 18,883 , = 0,208:
= 2*3,14*15000*59*10 -12 *(0,113+j) = 6,28*10 -7 + j5,557*10 -6
m 12 = 59*10 -12 * (95,562) 2 = 5,388 *10 -7 ,
= 2*3.14*15000*5,388*10 -7 *(0.234+j) = 0.0118 + j0.051
Подставим полученные значения в выражение (6.6) и получим:
= 5,592*10 -6 е j 8 3,552 * 95,562 e -j 18,883 + = 1,0365*10 -3 e j 81.466 ,
= 5.592*10 -6 e j 8 3.552 * 95.562 e -j 18.883 - = 3.091*10 -4 e -j 11. 005 .
Подставим полученные значения и в выражения (6.3), (6.4), (6.5):
7 . Защита кабеля и аппаратуры связ и от опасных и мешающих влияний
Для полной уверенности в том, что проектируемая линия связи хорошо защищена от воздействий электромагнитного поля будем использовать ряд мероприятий. В настоящее время с целью снижения в устройствах проводной связи опасных и мешающих влияний высоковольтных линий и электрифицированных ж.д. на стороне последних применяют:
- частичное разземление нейтралей и включение токоограничивающих устройств.
- включение на подстанциях быстродействующих автоматических выключателей при токах короткого замыкания.
- осуществление транспозиции проводов на трёхфазных линиях.
- подвеска на трёхфазных линиях заземлённых тросов.
- включение в трёхфазные линии сглаживающих устройств.
- включение отсасывающих трансформаторов в контактные сети электрифицированных ж.д. переменного тока.
- применение трех проводной системы электрифицированных ж.д. 2 х 25 кВ с линейными автотрансформаторами.
В аппаратуре усилительных пунктов признано целесообразным предусматривать в каждой цепи кабеля определённый минимум защитных средств от опасных и мешающих напряжений и токов независимо от того, в каком районе будет прокладываться данная магистраль, имеются ли поблизости источники электромагнитных влияний или нет.
Проект кабельной линии АТ и С на участке железной дороги курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Практическая Работа На Тему Расчёт Экономической Эффективности
Понятие И Содержание Права Собственности Курсовая Работа 2022
Лекция по теме История политических и правовых учений
Реферат по теме Правосознание и его роль в правовом регулировании
Реферат На Тему Синтез Білка
Примеры Эссе По Русскому 9 Класс
Темы Диссертаций Ассессмент Центр
Сочинения Про Орла
Стадии Разработки Информационной Системы Реферат
Туристическая привлекательность Крыма
Дипломная работа по теме Бестарифная система оплаты труда
Эссе На Правовую Тему
Реферат Дар Мавзуи Конститутсияи Чт
Реферат: А.Г.Столетов. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат Великие И Популярные Психологи И Педагоги
Мамин Сибиряк Собрание Сочинений В 10 Томах
Человек На Часах Аргументы К Сочинению
Правила Написания Реферата В Школе
Реферат по теме Роль музыки в жизни человека различных эпох
Курсовая работа по теме Конституционное и государственное право Франции
Новостной PR - информационная корзина - Журналистика, издательское дело и СМИ реферат
Брассиностероиды, их структура, способы получение и биологическая активность - Биология и естествознание курсовая работа
Липиды центральной нервной системы и структура клеточных мембран - Биология и естествознание курсовая работа