Проектирование цифровой линии передачи

В четверке две  жилы, расположенные по диагонали, образуют рабочую пару. Изоляция жил первой пары четверки имеет красный и  желтый цвета, второй пары – синий  и зеленый.

4. Скрученная  четверка обмотана по открытой  спирали цветной хлопчатобумажной  или синтетической пряжей или  лентой из синтетического материала.  Цвета пряжи или ленты всех  четверок различны; цвета двух  смежных четверок (счетной и направляющей) – соответственно красный и  зеленый.

5. Четверки скручены  в сердечник кабеля. Сердечник  кабеля МКСБ имеет поясную  изоляцию из кабельной бумаги.

6. Оболочка –  наложена поверх поясной изоляции  и соответствует ГОСТ 24641

7. Защитный покров  типа Б:

подушка из синтетических  лент и битума;

- броня из двух  стальных лент;

- наружный покров  из стеклопряжи, битума и мелового  раствора.

 

Рисунок 2 - Кабели МКС четырех четверочные:

1-Наружный покров (джут); 2-Бронепроволока; 3-Две ленты крепированной бумаги; 4-Свинцовая оболочка; 5-Подушка; 6-Две бронеленты; 7-Медная проволока диаметром 0.9мм; 8-Полистирольная лента; 9-Кордель диаметром 0.4 мм; 10-Цветная хб пряжа; 11-Кордель диаметром 0.8 мм; 12-Токопровоящая жила диаметром 1.2мм; 13-Центрирующий кордель диаметром 1.1мм; 14-Полистирольная лента; 15-Поясная изоляция

 

Две жилы в четверке, расположенные по диагонали, образуют рабочую пару. Изоляция жил первой пары четверки имеет красный и  желтые цвета, второй пары – синий  и зеленый. Внешне  четверки отличаются расцветкой хб пряжи или ленты из синтетического материала, наложенной поверх четверки открытой спиралью.

Электрические параметры  приведены в таблице 2.

 

Таблица 2 – Основные параметры кабеля МКСБ 4х4

 

Параметр	Значение параметра
Сопротивление проводника (Ом/км)	31,7
Сопротивление изоляции (МОм км)	10000
Коэффициент затухания  на fт/2 (дБ/км) при Т=20ºС	11,4
Температурный коэффициент  изменения затухания (1/град)	1,9х10-3
Волновое сопротивление (Ом)	163
Строительная  длина (км)	825-836

 

 

Необходимо отметить, что СП ИКМ-120у организуется по двухкабельной системе связи. Такое решение принято по следующим причинам:

1) практически  все существующие линии высокочастотных  симметричных кабелей на внутризоновой  сети являются двухкабельными;

2) при однокабельной системе связи максимальное расстояние между необслуживаемыми пунктами для вторичной ЦСП существенно короче (по крайней мере, вдвое), чем при двухкабельной.

Поэтому на участках ОП1-ПВ и ОП2-ПВ необходимо проложить  два кабеля: один кабель на передачу и один кабель на прием.

 

Таблица 3 – Использование  пар кабеля при работе СП

 

Тип пары кабеля	Номер пары	Назначение
Симметричные пары(кабель 1)	1	Передача по СП1
	2	Передача по СП2
	3	Передача по СП3
	4	Передача по СП4
	5	Передача по СП5
	6	Передача по СП6
	7	Передача по СП7
	8	Передача по СП8
Симметричные пары(кабель 2)	1	Прием по СП1
	2	Прием по СП2
	3	Прием по СП3
	4	Прием по СП4
	5	Прием по СП5
	6	Прием по СП6
	7	Прием по СП7
	8	Прием по СП8

 

 

 

 

1.3 Характеристика трассы кабельной линии

 

Выбор трассы линии  передачи определяется, прежде всего, географическим расположением пунктов, между которыми должна быть организована связь. При этом должны быть соблюдены  основные требования, предъявляемые  при строительстве кабельной  линии связи, которые должны обеспечивать минимальные затраты и наибольшие удобства при эксплуатации. Проектируемая  трасса кабельной линии связи  должна отвечать следующим требованиям:

1) иметь минимальную   длину и проходить вдоль автодорог,  что необходимо для обеспечения  транспортировки при строительстве  и передвижении обслуживающего  персонала при эксплуатации трассы  или ЛП;

2) иметь минимальное  количество естественных и искусственных  преград;

3) трасса должна  быть, по возможности, удалена  от высоковольтных ЛЭП, электрифицированных  железных дорог и не иметь  с ними пересечений.

Если это не возможно, то следует принимать специальные  меры по уменьшению опасных и мешающих влияний в кабеле, которые создаются  переменным электрическим током  высокого напряжения. При невозможности прокладки трассы ЛП вдоль автомобильных дорог на отдельных участках допускается ее отклонение с целью спрямления (сокращения длины) и обхода естественных и искусственных преград, а также районов залегания полезных ископаемых.

Согласно заданию, необходимо проложить кабельную линию между оконечными пунктами ОП1 – Могилев и ОП2 – Гомель через пункт выделения ПВ – Быхов. Был выбран вариант прокладки трассы кабельной линии по маршруту Могилев – Вильчицы – Мирный – Сидоровичи – Быхов – Селец-Холопеев – Веть – Ильич – Звонец – Довск – Ямное – Старый Кривск – Новый Кривск – Меркуловичи – Дербичи – Холочье – Октябрь – Пытьково – Особино – Калинино – Большевик – Костюковка – Еремено – Гомель : по восточной стороне автодороги от Могилева к Быхову, и затем по восточной стороне автодороги от Быхова к Гомелю.

Прокладка кабеля осуществляется под землей на глубине  порядка 0,7-1,3 метра специальными кабелеукладочными  механизмами либо вручную в предварительно подготовленные траншеи. Глубина прокладки  кабеля зависит от типа грунта, вида кабеля, проекта и иных особенностей.

При прокладке  кабеля на открытой местности будем  использовать кабелеукладчики и  другие механизированные средства. Там, где применение механизированных средств не представляется возможным, прокладка кабеля будет осуществляется вручную. В данном случае ЛП проходит вдоль автомобильной дроги на всем её протяжении, что дает нам возможность использовать кабелеукладчики, а так же это значительно упрощает доступ персонала к линии передач.

На пути  кабельной  линии так же нередко возникают естественные и искусственные преграды: реки, железные и автомобильные дороги и др. В процессе прокладки данной кабельной линии необходимо преодолеть несколько водных преград: реку Днепр в Могилеве и перед Быховом, его притоки, а так же реки Вильчанка, Ухлясть, Тросна, Бобровка, Гутлянка, Чечера и Липа. Это можно осуществить двумя способами: проложить кабель по мосту либо под водой. В зависимости от конструкции моста кабель может быть проложен разными способами. Чаще он может быть проложен в асбоцементных трубах или желобах под пешеходной частью моста, но возможно также подвешивать трубы к балкам моста. Так же это экономичный и более рациональный способ.

Способы прокладки  речных подводных кабелей зависят  от характера реки, ее ширины, глубины, судоходства и других факторов. Эти  способы требуют работы под водой, более трудны и предназначены, вероятнее  всего, для преодоления рек в  тех местах, где нет близлежащих  мостов, либо для пересечения мелких рек. В нашем случае кабель будет  пролегать возле автомобильной  дороги которая пересекает вышеназванные  водные препятствия, таким образом мы воспользуемся мостами данной дороги для прокладки кабеля одним из вышеперечисленных способов, в зависимости от конструкции мостов.

Наиболее частые препятствия на пути трассы кабельной  линии – автомобильные дороги. При пересечении автомобильных  и железных дорог кобель прокладывается в трубах, которые предварительно прокладываются в горизонтальные скважины без вскрытия покрова земли, чтобы  не прекращать движение транспорта на время работ. Скважины могут устанавливаться  тремя способами: продавливанием, прокалыванием  и бурением. На практике чаще используют два последних способа, которые  применим и мы. В местах пересечений и сближений с препятствиями для защиты кабелей следует применять асбоцементные, пластмассовые, бетонные, керамические, чугунные и гофрированные пластмассовые трубы. В нашем случае имеется одно пересечение кабельной трассы с железнодорожным полотном, вблизи населенного пункта Вильчицы, а так же 11 пересечения с небольшими автомобильными дрогами, где мы проложем кабель способом “проколов” под насыпью полотна дороги с закладкой кабеля в трубы. Это необходимо для снижения материальных и трудовых затрат при ремонте данных участков кабеля, если такая необходимость возникнет в процессе эксплуатации цифровой ЛП.

В городах и  населенных пунктах кабель будем прокладываеть по кабельной канализации. В этом случае кабель закладывается в трубы из асбоцемента или пластмассы. Глубина залегания трубопровода кабельной канализации – 0,4-0,7 м, а под трамвайными путями – 1,1 м, считая от верхней поверхности трубы.

 

 

 

 

Вариант прохождения трассы сведен в таблицу 4.

 

Таблица 4 – Варианты прохождения трассы

 

Наименьшие характеристики	Основной	Альтернативный
Общая протяженность  трассы, км	188	238
Протяженность участка  ОП1-ПВ, км	49	60
Протяженность участка  ОП2-ПВ, км	139	178
Количество водных преград	9	12
Количество пересечений  с железными дорогами	1	1
Количество пересечений  с автодорогами	11	14
Количество пересечений  с ЛЭП	-	-
Количество населенных пунктов на пути трассы	20	15
Протяженность болотистых участков, км	-	44
Протяженность  участков сближения с железными дорогами	-	-

 

 

2 РАСЧЁТНЫЙ РАЗДЕЛ

2.1 Расчёт схемы организации  связи

 

Схема организации связи  разрабатывается на основе заданного  числа каналов и схемы их распределения  по магистрали. На схеме указывается  расстояние между станциями, организация  служебной связи, телеконтроля и дистанционного питания. ОРП устанавливаются при расстояниях, превышающих возможности дистанционного питания или при необходимости выделения в промежуточном пункте части каналов или групповых цифровых потоков. Для размещения НРП необходимо определить номинальную длину участка регенерации (l_ном).

 

l_ном = А_ном/α_{t max} ,     (3)

 

где А_ном – номинальное значение затухания участка регенерации.

Для ИКМ-120 А_ном=55 дБ

α_{t max} – коэффициент затухания кабеля на расчетной частоте при максимальной температуре грунта.

Коэффициент затухания кабеля для температуры грунта, отличной от 20° С, определяется по формуле

 

α_t = α₂₀ ∙(1-α_α∙(20-t)),    (4)

 

где  α₂₀ – коэффициент затухания кабеля при температуре 20˚С;

  α_α – температурный коэффициент изменения затухания;

  t – расчетная температура.

 

α_t = 11,4 ∙(1-1.9∙10^-3∙ (20-18)) = 10,96 дБ/км

 

l_ном = 55/10,96 = 5,01 км. 

 

Число участков регенерации  между обслуживаемыми станциями  определяется по формуле

                                             N_{уч.рег .}= l_оп1-пв /l_ном ,      

                  N_уч.рег. = l_оп2-пв /l_ном ,       (5)

 

где l _оп1-пв – расстояние между обслуживаемыми пунктами ОП1-ПВ, км;

      l _пв-оп2 – расстояние между обслуживаемыми пунктами ОП2-ПВ, км.

N_{уч.рег(оп1-пв)}=49/5 = 9,8 = 10

N_{уч.рег(пв-оп2)}=139/5 = 27,8 = 28

 

Укороченные участки размещаются  прилегающими к обслуживаемым станциям и дополняются до номинального затухания путем включения искусственных линий (ИЛ). Так как укороченные участки больше половины L_ном, их длинна определяется по формуле

 

l_ук.уч.= К · l_ном,        (6)

 

где К – дробная часть  при определении Nуч.рег..

l_ук.уч.=0,8 · 5 = 4 км

 

ИЛ имеет параметры, эквивалентные  отрезкам кабеля от 0,1 до 1,5 км ступенями через 0,1 км. Определить длину ИЛ.

 

l_ил= l_ном – l_ук.уч.      (7)

l_ил= l_ном – l_ук.уч.= 5 – 4 = 1 км

 

Укороченные участки прилегают  к обслуживаемым станциям.

Число НРП между обслуживаемыми станциями определяется по формуле

 

N_нрп = N_уч.рег. – 1.      (8)

N_нрп = 10 – 1 = 9