Планирование и реализация процедуры внедрения линий связи на железнодорожном пути (стр. 5 из 7)
∆Umax – максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и максимально удаленным электровозом, В; при l≥ 30 км ∆Umax = 8500 В
R,X- активное и реактивное сопротивление тяговой сети, Ом/км, примем 0,083 и 0,261 соответственно;
cosφ – коэффициент мощности электровоза (у большинства отечественных электровозов составляет 0,8);
Рисунок 2.2 Схема размещения ОРП и НРП
l- длина плеч питания тяговой сети при вынужденном режиме работы, км;
Кт – коэффициент, характеризующий уменьшение влияющего тока по сравнению с нагрузочным.
(2.5)где lн – кратчайшее расстояние от ближайшей действующей тяговой подстанции в вынужденном режиме работы до начала сближения с тяговой сетью расчетного участка цепи связи.
Расчет:
1. На участке А-Д максимальная длина усилительного участка 7 км.
lр=7 км; а=5 м; σ=5·10-3 См/м;
U=6,28·50·10,09·10-4·833,7674·0,5·0,1·7=92,5 В
2. На участке Д-К максимальная длина усилительного участка 7 км.
lр=7 км; а=5 м; σз=5·10-3 См/м;
U=6,28·50·10,09·10-4·851,87·0,5·0,1·7=94,51 В
Величина опасных напряжений меньше нормы (200 В) значит оставляем ширину сближения с железной дороге равной 10 м без подвески экранирующего троса.
2.4.2 Другие вредные влияния
Мешающие влияния появляются от гармоник выпрямленного тока. Они не опасны ни для аппаратуры, ни для обслуживающего персонала, а вредны они тем, что создают дополнительные шумы в каналах связи. Величины мешающих напряжений и токов за счёт внешних влияний определяются для неуплотненных цепей оперативно-технологических связей, поскольку спектральная плотность влияющих токов или напряжений - наибольшая в области тональных частот. Кроме того, на частотах в диапазоне естественной речи человека экранирующее действие металлических оболочек кабеля меньше, чем в диапазоне более высоких частот.
Мешающее влияние оценивается псофометрическим средневзвешенным напряжением между проводами в конце усилительного участка телефонной цепи при нормальном режиме работы тяговой сети. Расчёт выполняется на одной из определяющих частотах, находящейся в пределах от 7 до 41 гармоники тягового тока. Выполним расчёт на частоте 15-ой гармоники равной 750 Гц.
Напряжение шума рассчитывается отдельно для каждого расчетного участка цепи, а результирующее напряжение шума в начале цепи определяется путем сложения по квадратичному закону значений напряжений для всех расчетных участков. По нормам на всей длине диспетчерского круга величина мешающего напряжения не должна превышать 0,9 мВ (1 мВ).
(4)где fк - частота к-ой гармоники тягового тока (15-ой);
Мк - взаимная индуктивность между контактным проводом и жилой кабеля для к-ой гармоники, Гн/км. Рассчитываемся по формуле (2) ;
Iк - ток к-ой гармоники тягового тока, А (для данного проекта равный 0,7) ;
ρк - коэффициент акустического воздействия к-ой гармоники (для данного проекта равный 0,96);
ηк - коэффициент чувствительности цепи к помехам (для данного проекта равный 0,64·10-3);
Sр - коэффициент экранирования рельс (для данного проекта равен 0,5);
Sоб - коэффициент экранирования оболочки кабеля в тональном спектре (применять равным 0,02);
lр - длина участка сближения принять равной длине усилительного участка.
Результирующее напряжение шума на всей длине диспетчерского круга определяется по формуле:
(5)Расчеты.
1. На участке А-Б. Lр1=7 км.
lр=7 км; σзI=0,005 См/м;
2. На участке Б-В. Два усилительных участка Lр1=7 км и Lр2=6 км.
Для участка Lр1UшБ-В1=0,052 мВ
Для участка Lр2
2. На участке В-Г. Три усилительных участка Lр1=Lр2=6 км, Lр3=5 км.
Для участков Lр1 и Lр2UшВ-Г1=UшВ-Г2=0,045 мВ
Для участка Lр3
4. На участке Г-Д. Два усилительных участка Lр1=Lр2=6 км.
Для этих участков UшГ-Д1=UшГ-Д2=0,045 мВ
Результирующее напряжение шума:
Так как мешающие напряжения не превышают 1 мВ, то дополнительных мер по защите кабельной линии связи от мешающих влияний не принимаем.
2.5 Составление плана организации связи
По заданию требуется разработать схему организации связи и цепей СЦБ на перегоне А-Б. На данном перегоне имеются следующие объекты:
- обслуживаемый усилительный пункт кабельной магистрали (ОУП);
- жилое или служебное здание пути (П);
- квартира электромеханика (ШН);
- релейный шкаф входных светофоров станции (Рш-Вх);
- релейный шкаф проходного светофора (Рш-С);
- тяговая подстанция (ТП);
- дежурный пункт дистанций контактной сети (ДПКС);
- пассажирское здание (ПЗ);
Сторонность размещения различных объектов связи и СЦБ указываются согласно инженерно-техническим изысканиям.
Пункты, в которые заводятся все или отдельные виды связи, определяются характером размещаемых в них объектов. В пассажирское здание или пост ЭЦ, где размещаются обычно все служебные станционные помещения, а также в ОРП и НРП заводятся все виды связи. В релейные шкафы входных светофоров заводятся такие цепи, как ПГС и СЦБ (шлейфом) и ПДС (параллельно). В релейные шкафы проходных светофоров – ПГС, МЖС, СЦБ (шлейфом). В здание службы пути – ПГС (шлейфом), ЛПС (параллельно). В квартиру электромеханика – ПГС (шлейфом), СЭМ (параллельно). В тяговую подстанцию – ТУ, ТС (шлейфом), ЭДС, ПС (параллельно). В дежурный пункт дистанций контактной сети – ЭДС, ПС (параллельно).
Ответвления цепей ОТС осуществляется шлейфом или параллельно; цепи автоматики всегда ответвляются шлейфом. При вводе шлейфом пара жил этой цепи в месте ответвления разрезается и выводится из кабеля к аппаратуре промпункта, а за тем снова возвращается в кабель. Сквозного пути по кабелю для разговорных или сигнальных токов, минуя аппаратуру промпункта, нет. При параллельном вводе от пары жил кабеля делается отпай к аппаратуре промпункта. Разговорные токи по цепи ОТС протекают прямо и с ответвлением к абоненту.
На тех же станциях, где находятся усилительные пункты, ответвления от магистрального кабеля на пост ЭЦ иди в пассажирское здание с устройствами автоматики, как правило, не делают, а необходимые цепи связи и автоматики передают от усилительного пункта кабелем вторичной коммутации. Аналогично поступают и в том случае, если линейные объекты располагаются друг от друга на расстояниях менее 100 метров. Ответвление делается лишь к ближайшему к кабельной магистрали объекту. Для передачи требуемых цепей к следующим объектам прокладывается кабель вторичной коммутации.
Координаты размещения различных объектов заданы в задании и указываются на схеме для каждого объекта. Также на схеме указываются все виды связей и цепи СЦБ (слева) и номера четвёрок кабеля, в которых они располагаются (справа). Для каждого вида связи и цепей СЦБ указывается тип ответвления (рисунок 2.2)
2.6 Проблемные моменты в работе кабеля
Содержание кабеля под постоянным избыточным воздушным (газовым) давлением, превышающим атмосферное на 49×1000 Па (0,5 кгс/с2), предусматривается в настоящее время на всех строящихся магистральных кабельных линиях. Это позволяет контролировать целостность оболочки кабеля. Своевременно реагируя на повреждения оболочки, можно защитить кабель от попадания влаги, тем самым обеспечивая стабильную и устойчивую связь
В этом случае кабельная магистраль делится на герметизированные участки, длина которых, как правило, равна усилительному участку ВЧ. Поэтому нагнетательные установки для подкачки воздуха в кабели монтируются во всех усилительных и оконечных пунктах кабельной магистрали. При использовании системы ИКМ-120 нагнетательные установки размещаются на станциях участка через 15-20 км. В нашем случае нагнетательные установки расположены на станциях: А, В, Г, Д, Ж, И, К.
2.7 Составление скелетного плана линии
Скелетная схема является основным документом для монтажа магистрального кабеля. На ней показывается взаимное расположение всех объектов связи и СЦБ, а также устраиваемые к ним ответвления с условным изображением необходимой кабельной арматуры с привязкой к километрам и пикетам. Скелетная схема строится на основе схемы организации связи и цепей СЦБ.