Проектирование междугородней кабельной линии связи - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника курсовая работа

Главная

Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Проектирование междугородней кабельной линии связи

Характеристика оконечных пунктов Энгельс-Волгоград. Выбор оптимального варианта трассы линии связи. Определение числа каналов на магистрали. Расчет конструкции кабеля, параметров кабельной цепи. Необходимость защиты кабельной магистрали от удара молнии.


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.

Задача: спроектировать междугороднюю кабельную линию связи.
1. Оконечные пункты кабельной магистрали: Энгельс - Волгоград;
- 1 канал проводного вещания (2 кл);
3. Исходные данные для расчета необходимости защиты кабельной линии от ударов молнии:
- интенсивность грозовой деятельности Т =46 час.;
- электрическую прочность изоляции жил по отношению к металлической оболочке Umax =3100 В;
- удельное сопротивление грунта гр = 2 кОм·м.
Таблица 1 - Исходные данные к расчету опасного магнитного влияния
междугородняя кабельная линия связь
Эмнгельс (до 1931 года -- Покровск) -- город (с 1914 года) в России, входящий в состав муниципального образования город Энгельс со статусом городского поселения в границах Энгельсского муниципального района Саратовской области и являющийся административным центром этого муниципального района. Муниципальное образование город Энгельс помимо города Энгельса включает также поселки Плодосовхоз и Прибрежный. Население -- 209,0 тыс. чел. (на 1 января 2009 года).
Город расположен на левом берегу реки Волги, напротив города Саратова. В городе расположена железнодорожная станция Покровск, Приволжской железной дороги (тупиковая станция на ветви от станции Анисовка).
В 1931 году началось, а в 1937 году закончилось строительство мясокомбината одного из крупнейших в стране. Бывшие железнодорожные мастерские были преобразованы в Покровский механический завод, который выпускал контейнеры, а затем освоил выпуск снегоочистителей и снегоуборочных поездов. В 1934 году вступил в строй машиностроительный завод. В период довоенных пятилеток в городе были построены кирпичный завод, клеевой завод, хлебозавод, гостипография, а также значительное количество предприятий местной промышленности и промысловой кооперации. В 1940 году на промышленных предприятиях города работало уже более 6 тысяч рабочих, а объем выпуска промышленной продукции составил 6,3 млн.рублей. Накануне Великой Отечественной войны г. Энгельс был развитым индустриальным, торговым и культурным центром, а также столицей АССРНП, имел значительные людские ресурсы, в нем проживало 73,3 тыс. человек.
В 1995 году численность населения составила 216,9 тыс. человек (включая пос. Приволжский и Квасниковку), в том числе женщин- 53,6, мужчин -- 47,4%. В городе 29 школ,18 лечебных учреждений,27 массовых библиотек, 2 церкви-Свято-Троицкая и Покрова Пресвятой Богородицы, 59 детских садов, 324 улицы (в 1901 г. улиц и переулков было 60).
Промышленные предприятия города Энгельс известны как в России, так и далеко за её пределами:
· Троллейбусный завод имени Урицкого выпускает троллейбусы.
· Энгельсский завод транспортного машиностроения занимается выпуском подвижного состава для нужд железных дорог.
· OAO «Роберт Бош Саратов»[7] -- бывший завод автотракторных запальных свечей, выпускает свечи зажигания.
· ООО «Бош Пауэр Тулз» -- производство электроинструментов
· ОАО «Энгельсский трубный завод» производит стальные электросварные трубы, стальные водогазопроводные, профильные трубы.
· Завод специализированных автомобилей.
· ЗАО «ХенкельРус», завод Henkel Group по производству синтетических моющих средств.
· ОАО «Завод металлоконструкций» (мостовые конструкции, вагонное производство).
· ЗАО «Стройматериалы. Энгельсский кирпичный завод»
· ООО «Строительная компания „Новый век“»
· ОАО «Энгельсская мебельная фабрика»
· ОАО «Молочный комбинат „Энгельсский“»
· ООО «Строитель-К» Монтаж металлоконструкций любой сложности, кровель, зданий и сооружений.
· ООО «ПрофиЛЬ» Изготовление тонкостенного оцинкованного профиля.
За 2009 год по предприятиям обрабатывающих производств объём отгруженных товаров собственного производства, выполненных работ и услуг собственными силами составил 17,1 млрд рублей.
В городе расположена одна из крупнейших в мире авиабаза Энгельс ВВС России, на которой дислоцируется 22-я гвардейская Донбасская тяжёлая бомбардировочная дивизия Дальней авиации ВВС РФ. Это одна из двух (наряду с авиабазой Украинка) оставшихся действующих баз российской стратегической авиации, на которой расположены бомбардировщики с ядерным оружием.
Волгоград -- город на юго-востоке европейской части России, административный центр Волгоградской области, город-герой. Находится на правом берегу реки Волга в её нижнем течении. Город протянулся на 70 км вдоль реки Волги.
Основан в 1589 году как сторожевая крепость при впадении реки Царица (от тюрского «сары-су» жёлтая вода) в Волгу. До 1925 года носил название Царицын, а с 1925 по 1961 -- Сталинград. Наиболее серьёзным потрясением в истории города стала Великая Отечественная война. Сталинградская битва. На Сталинградское направление Ставка Верховного Главнокомандования выдвинула 62-ю, 63-ю и 64-ю армии. 12 июля был создан Сталинградский фронт, перед которым стояла задача, обороняясь в полосе шириной 520 километров, остановить дальнейшее продвижение противника. 17 июля 1942 г. началась одна из величайших битв Великой Отечественной и второй мировой войны -- Сталинградская битва, которая продолжалась 200 дней и ночей. Гитлеровцы стремились в кратчайший срок овладеть Сталинградом.
Волгоград -- один из самых протяжённых городов России. Основная часть города расположена на правом берегу Волги. Население Волгограда на начало 2009 года составило 981,9 тыс. чел. (в границах городского округа 1018,7 тыс. человек). Численность населения снижается, хотя темпы снижения замедляются. За 2008 год число родившихся на 1000 человек составило 9,9, число умерших -- 13,3. Миграционный прирост за год -- 1,5 тыс. чел. В населении города 54,5 % составляют женщины. Доля населения моложе 16 лет -- 14,7 %, старше трудоспособного возраста -- 22,9 %. Население города стареет: в 1989 году эти значения составляли 17,1 % и 21,4 % соответственно. По данным всероссийской переписи, в городе проживает 120 национальностей, этнических групп и различных самоназваний, при этом более 90 % населения составляют русские.
Волгоград является центром Волгоградской агломерации, население которой достигает 1,5 млн чел. В Волгограде 25 вузов, 240 детских садов, 102 общеобразовательных школы, 20 гимназий, 13 лицеев, 12 школ-интернатов, 18 школ искусств, 31 спортивная школа, 10 музыкальных школ. По состоянию на начало 2009 года, в городе действуют 69 муниципальных учреждений здравоохранения и 1 муниципальное предприятие (спецавтохозяйство). Среди них -- 21 городская больница, 47 самостоятельных амбулаторно-поликлинических учреждений, в которые входят 20 поликлиник, 1 амбулатория, 14 детских поликлиник и 12 стоматологических поликлиник, а также станция скорой медицинской помощи.
1) Энгельс - Камышин - Дубовка - Волгоград ;
2) Энгельс - Балашов - Дубовка - Волгоград ;
3) Энгельс - Палласовка - Волгоград - Волгоград .
Таблица 2.2.1 - Основные показатели трасс
- через судоходные и сплавные реки;
Самой оптимальной трассой является вариант №1, так как она имеет:
2) удобство в обслуживании линии передач;
3) обеспечивает междугородней связью находящиеся рядом населенные пункты;
4) меньшее количество речных и железнодорожных переходов;
5) меньшее число обслуживаемых регенерационных пунктов.
Рисунок 2.2.1 - Маршрут: Энгельс - Камышин - Дубовка - Волгоград
где H1 - численность населения Ижевска;
H2 - численность населения Волгограда.
Количество абонентов в зоне автоматических междугородних телефонных станций (АМТС) определяем по формуле
где 0,3 - средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами;
m1 - количество абонентов в зоне энгельсской АМТС;
m2 - количество абонентов в зоне волгоградской АМТС.
Определяем количество телефонных каналов между заданными оконечными пунктами. Для расчета используют приближенную формулу
где 1 и 1 - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям; обычно потерями задаются в 5%, тогда 1=1,3; 1=5,6;
y - удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, y=0,05 Эрл;
Кроме телефонной связи по кабельной магистрали организуются два канала проводного радиовещания (ПВ) второго класса, один канал передачи данных (ПД), один канал передачи газет (ПГ) и один канал видеотелефон (ВТФ), а также проходят транзитные каналы. Суммарное число каналов между двумя междугородными станциями пунктов А и Б определяется суммой:
где nтф - количество двухсторонних каналов для телефонной связи;
nпв - то же для передачи проводного вещания;
nвтф- то же для передачи видеотелефона.
Общее число каналов между двумя междугородными станциями пунктов А и Б определяется суммой
где - суммарное число каналов между двумя междугородными станциями пунктов А и Б;
nрез - количество резервных каналов (10% от ; );
nтр - количество транзитных каналов.
Число каналов для организации связи различного назначения выражается через число телефонных каналов, т.е. число каналов тональной частоты (ТЧ), что отражено в таблице 2.3.1.
Таблица 2.3.1 - Характеристики видов передачи
На основании общего числа каналов для организации связи между заданными оконечными пунктами определяем число пар кабеля
Nсп - число каналов ТЧ, организуемых выбранной многоканальной системой передачи.
Исходя из числа каналов (nаб = 960) выбираем аппаратуру уплотнения ИКМ-480х2. Основные ее технические характеристики приведены в табл. 2.4.1. Тип используемого кабеля - МКТ-4.
Рис. 2.4.1. Малогабаритный коаксиальный кабель типа МКТС-4:
а -поперечный разрез, б -коаксиальная пара 1,2/4,6; 1-внутренний проводник, 2-балонно-полиэтиленовая изоляция; 3-внешний проводник, 4-экран, 5-поливинилхлоридная лента
Таблица 2.4.1 - Характеристики видов передачи
Скорость передачи информации, Мбит/с
Максимальное расстояние между ОРП, км
Минимальная длина РУ, прилегающего к ОРП, км
Максимальное затухание РУ на рабочей частоте, дБ
Таблица 2.6.1 - Свойства изоляции кабелей связи
Поскольку , в области высоких частот расчет проводим по формулам:
Скорость распространения электромагнитной волны v (км/с):
Результаты расчета первичных и вторичных параметров сведены в таблице 2.6.2 и отражены на графиках частотной зависимости параметров.
Таблица 2.6.2 - Результаты расчета первичных и вторичных параметров
Рисунок 2.6.1 - Зависимость активного сопротивления от частоты
Рисунок 2.6.2 - Зависимость индуктивности от частоты
Рисунок 2.6.3 - Зависимость емкости от частоты
Рисунок 2.6.4 - Зависимость проводимости от частоты
Рисунок 2.6.5 - Зависимость волнового сопротивления от частоты
Рисунок 2.6.6 - Зависимость коэффициента затухания от частоты
Рисунок 2.6.7 - Зависимость коэффициента фазы от частоты
Рисунок 2.6.8 - Зависимость скорости распространения электромагнитной волны от частоты
Полученные параметры приблизительно подходят к параметрам кабеля МКТ-4. Причины отличия параметров рассчитанного кабеля от типового, выпускаемого промышленностью:
1) Различны диаметры коаксиальных пар и толщины изоляции выпускаемые промышленностью и спроектированными;
2) Используются материалы изоляции с другими параметрами;
Таблица 2.7.1 - Параметры секций линейного тракта
Количество регенерационных участков
Структурная схема линейного тракта приведена на рисунке 2.7.1.
Рисунок 2.7.1 - Структурная схема линейного тракта
Таблица 2.8.1 - Значения для расчета Z12 коаксиального кабеля
Значения при толщине внешнего провода t, мм
В реальных условиях коаксиальная пара имеет чаще всего внешний провод в виде алюминиевой трубки и стального экрана из спирально наложенной ленты, поэтому сопротивление связи следует определять по формуле:
где Lz - продольная индуктивность, обусловленная спиральными лентами и равная:
Lвн - внутренняя индуктивность стальных лент, равная:
где h - шаг наложения экранных лент, h=10 мм;
r3 - внешний радиус внешнего провода, мм;
э - магнитная проницаемость экрана (для стали 100200).
Индуктивность промежуточной цепи Lз зависит от изоляции, расположенной поверх внешних проводов коаксиальных пар.
Коаксиальные пары экранированы стальными лентами:
Тогда расчетные формулы переходного затухания для наиболее распространенного случая экранированных коаксиальных пар, когда сердечник кабеля содержит другие коаксиальные пары и симметричные четверки, запишется в виде:
Переходное затухание на ближнем конце кабельной линии определяется по формуле:
Переходное затухание на дальнем конце
n - число коаксиальных пар, находящихся под общей оболочкой кабеля (n=4).
Все рассчитанные значения переходных затуханий на ближнем и дальнем концах и значения защищенности на дальнем конце приведены в таблице 2.8.2.
Таблица 2.8.2 - Расчет величин А0, Аl, АЗ
Построим зависимости А0, Al, АЗ от частоты f.
Рисунок 2.8.1 - Зависимость переходного затухания на ближнем конце линии от частоты
Рисунок 2.8.2 - Зависимость переходного затухания на дальнем конце линии от частоты
Рисунок 2.8.3 - Зависимость защищенности на дальнем конце линии от частоты
С ростом частоты значения защищенности на дальнем конце и переходных затуханий на ближнем и дальнем концах увеличиваются. При этом на всех частотах из диапазона от 10 до 500 кГц их значения превышают установленные нормы (таблица 2.8.3).
Таблица 2.8.3 - Нормируемые параметры взаимных влияний коаксиальных пар
Переходное затухание на дальнем конце, дБ
Переходное затухание на ближнем конце, дБ
Рисунок 2.9.1 - Схема сближения линии связи с высоковольтной линией.
Рассчитаем эквивалентную ширину косого участка сближения
Рассчитаем коэффициент взаимной индукции (Гн/км).
- эквивалентная ширина i-го участка сближения, м;
f - частота влияющего тока (50 Гц);
уз - проводимость земли (болотистый грунт уз=0,05 См/м).
Рассчитаем результирующий коэффициент экранирования между ВЛ и линией связи на i-м участке сближения:
Sоб , Sтр , Sр , Sм - коэффициенты защитного действия соответственно оболочки кабеля связи; заземленных тросов, подвешенных на опорах ЛЭП; рельсов железнодорожных путей, проложенных рядом с кабелем связи; металлических сооружений (соседних кабелей связи, трубопроводов, газопроводов и т. д.).
Sтр = 0,65 (сечение троса- 80 мм2., материал-Al);
Произведем расчет продольной ЭДС (Sоб=Sм=1):
Рассчитаем продольную ЭДС на 1 км кабеля
где l - участок сближения ( l = l1 + l2 + l3 ).
Определим идеальный КЗД (Sоб) коаксиальных кабелей связи при частоте 50 Гц: принимаем Sоб=0,40 при Екм=229,2 В/км.
Таблица 2.9.2 - идеальный КЗД коаксиальных кабелей при частоте 50 Гц
Окончательно рассчитываем величину продольной ЭДС на участке сближения:
Таблица 2.9.3 - Допустимые значения продольной ЭДС при кратковременном влиянии
Где Uдп напряжение дистанционного питания для аппаратуры ИКМ-480x2 - 1800 В.
Uисп -Испытательное напряжение изоляции жил кабеля по отношению к экрану или металлической оболочке и вводного устройства аппаратуры-3,4 кВ.
Полученное Eпрод не превышает значение допустимого ЭДС ни для одной из схем дистанционного питания, то есть никаких дополнительных мероприятий по защите кабеля от опасных влияний не требуется.
Рисунок 2.10.1 - Зависимость плотности повреждений кабеля связи от сопротивления грунта и сопротивления R0
Это число сравниваем с допустимым числом повреждений nдоп кабелей от ударов молний на 100 км трассы в год из таблицы 2.10.1. Так как nx > nдоп, то производим защиту кабельной магистрали от ударов молний.
Таблица 2.10.1 - Допустимое расчетное число повреждений кабелей от ударов молний на 100 км трассы в год, nдоп
В горных районах, районах со скальным грунтом и вечной мерзлоты при гр 500 Омм
Для защиты применяется проложенные в земле грозозащитные тросы.
Защитное действие тросов характеризуется коэффициентом тока в оболочке кабеля :
где rкт - расстояние между кабелем и тросом, мм (рисунок 2.10.2);
dк - внешний диаметр оболочки кабеля, мм.

Рисунок 2.10.2 - Защита кабеля связи с помощью одного троса
Таблица 2.10.2 - Основные размеры и расстояния при прокладке защитных тросов
Теперь по графику определим n, взяв уже не R0, а R0 з1:
0,372 > 0,2, значит не достаточно использовать 1 трос.
Вероятное число повреждений кабеля превышает допустимую величину. Поэтому требуется произвести защиту кабельной магистрали двумя грозозащитными тросами.
Рисунок 2.10.3 - Защита кабеля связи с помощью двух тросов
Расстояние между тросами rтт = 1,2 м.
Диаметр биметаллического троса dтр = 4 мм = 0,004 м.
Расстояние между кабелем и тросом rкт находится из теоремы Пифагора для прямоугольного треугольника:
Коэффициент тока в оболочке кабеля:
Сопротивление внешних защитных металлических покровов постоянному току при наличии двух защитных тросов:
Плотность вероятности повреждений кабеля n = 0,29 (определяется по рисунку 2.10.1).
Вероятное число повреждений кабеля:
0,348 > 0,2, значит не достаточно использовать 2 троса.
Вероятное число повреждений кабеля превышает допустимую величину, значит проложенные в земле грозозащитные тросы не будут обеспечивать защиту кабельной магистрали от ударов молний. Поэтому требуется произвести дополнительную защиту кабельной магистрали (а именно, заменить свинцовую оболочку на алюминиевую с другим значением удельного сопротивления материала ).
1. Проектирование междугородной кабельной линии связи. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Направляющие системы электросвязи»/Уфимс. гос. авиац. техн. ун-т; Сост. А.З. Тлявлин. - Уфа, 2003.
2. Основы линий связи. Ч. 1: Учебное пособие / А.Х. Султанов,
А.З. Тлявлин; Уфимс. гос. авиац. техн. ун-т. - Уфа, 2000 - 100с.
3. Интернет-сайт энциклопедии «Википедия»: http://wikipedia.org
4. CD приложение “Дороги России 2009 год”
Проектирование междугородной линии связи для трассы Ижевск-Курган. Расчет каналов тональной частоты, первичных и вторичных параметров передачи кабельной цепи, выбор аппаратуры уплотнения. Мероприятия по защите кабельной магистрали от ударов молнии. курсовая работа [1021,4 K], добавлен 10.05.2011
Выбор трассы кабельной линии связи. Определение конструкции кабеля. Расчет параметров передачи кабельных цепей и параметров взаимных влияний между ними. Проектирование волоконно-оптической линии передачи. Размещение ретрансляторов по трассе магистрали. курсовая работа [1,6 M], добавлен 22.05.2015
Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Монтаж кабельной магистрали. Расчет симметричного кабеля и оптического волокна. курсовая работа [837,8 K], добавлен 06.02.2013
Выбор кабельной системы, типа кабеля; размещение оконечных и промежуточных усилительных пунктов; монтаж кабельной магистрали; расчет влияний в цепях связи, меры по их снижению. Расчет опасных влияний контактной сети железной дороги на линию связи. курсовая работа [112,7 K], добавлен 07.11.2012
Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей. Монтаж кабельной магистрали. Расчет длин кабелей ответвлений и мешающих влияний на кабельные цепи. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. курсовая работа [995,2 K], добавлен 05.02.2013
Проектирование кабельной магистрали: характеристика оконечных пунктов, выбор трассы по минимальным затратам на строительство, расчет первичных и вторичных параметров взаимного влияния между цепями коаксиального кабеля, меры защиты линии от коррозии. курсовая работа [11,7 M], добавлен 31.05.2010
Проектирование кабельной магистрали для организации многоканальной связи на участке г. Биробиджан. Выбор трассы волоконно-оптической линии передач. Расчет числа каналов. Параметры оптического волокна, тип оптического кабеля. Схема организации связи. курсовая работа [547,6 K], добавлен 27.11.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Проектирование междугородней кабельной линии связи курсовая работа. Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника.
Пантелеев Л Ф Стоимость Дореволюционных Сочинений
Сочинение На Тему Щелочноземельные Металлы Короткое
Реферат: Инфляционные процессы в России 2
Особенности Эмоциональной Сферы Младших Школьников Курсовая
Реферат На Тему Конфликтная Ситуация
Реферат: Некоторые вопросы реализации норм КоАП РФ в части борьбы с правонарушениями в сфере избирательного процесса
Отчет Практики Бесплатно
Реферат На Тему Браузеры
Сочинение Про Экологию На Английском
Реферат: Превращение
Реферат по теме Ультразвуковой металлоискатель
Курсовая работа по теме Генератор звуковых частот
Сочинение Ваше Отношение К Политике
Реферат: Газета
Реферат: The Theme Of Inherit The Wind Essay
Какой Интервал В Курсовой Работе
Бедные Люди Сочинение
Моделирование Реферат
Курсовая работа по теме Особенности психологического влияния в деловом общении
Карточка По Контрольной Работе 8 Класс Корни
История пожарной охраны Ново-Николаевска - История и исторические личности контрольная работа
Гражданско-правовое положение индивидуального предпринимателя - Государство и право дипломная работа
Характеристика органов исполнительной власти в России - Государство и право курсовая работа