Автоматическая переездная сигнализация с полуавтоматическим шлагбаумом ПАШ-1

2.3 КАБЕЛЬНЫЙ ПЛАН СОЕДИНЕНИЯ ВСЕХ УСТРОЙСТВ С УКАЗАНИЕМ ЖИЛЬНОСТИ КАБЕЛЕЙ

При проектировании кабельных сетей на перегонах  и станциях основным является выбор  трассы кабельных линий. Этот вопрос решается на месте при изысканиях.

В отношении  схем укладки кабеля все перегонные устройства можно разбить на несколько типов: светофоры спаренные, одиночные, переездные установки и т. д.

Схемы укладки  кабелей для перегонных установок приводятся на путевых планах.

При выборе трассы следует стремиться к тому, чтобы число пересечений ее с железнодорожными путями и с различными подземными сооружениями и дорогами было минимальным. Кроме того, надо стремиться к тому, чтобы главная кабельная траншея не проходила около главных путей, число переходов под путями должно быть минимальным; необходимо избегать возврата кабеля; количество разветвительных муфт должно быть минимальным. Кроме того, при выборе трассы следует обходить почвы, содержащие соли и кислоты, болотистые и топкие места, а также шлаки. Если такие места обойти невозможно, то предусматривают прокладку кабелей в таких местах в желобах или трубах (бетонных, асбоцементных).

К кабельным  трассам предъявляются следующие  технические нормы:

• при прохождении трассы по бровке вдоль железнодорожного полотна кабель, уложенный на дно траншей, не должен приближаться к рельсам менее чем на 2 м, а при прохождении в междупутье — 1,6 м;
• если трасса проходит вдоль подземных сооружений и фундаментов зданий, то ее удаляют от этих сооружений не менее чем на 0,6 м;
• в случае прохождения трассы вдоль воздушных линий электропередач напряжением 110 кВ и выше расстояние по горизонтали от кабеля до ближайшего провода линии должно быть не менее 10 м;
• расстояние от кабельных линий до заземляющих устройств опор воздушных линий электропередач при напряжении выше 1 кВ должно быть не менее 10 м, а при напряжении менее 1 кВ — 1м.

Эти расстояния могут быть уменьшены до 0,5 м при прокладке кабеля на участке сближения в изолированной трубе.

Минимальная глубина  траншеи при прокладке кабеля в междупутье и вне путей — 0,8 м; под железнодорожными путями, шоссейными и грунтовыми дорогами — 1,05 м; в скалистых грунтах — 0,55 м,

но при условии защиты кабеля на всем протяжении кирпичом или  бетонными плитами; при пересечении  водоотводных канав и кюветов — не менее 0,5 м от дна канавы. В одной траншее могут прокладываться кабели разных назначений, но при этом должны соблюдаться следующие условия:

• при прокладке в общей траншее сигнальных, контрольных и связевых кабелей расстояние между ними не нормируется, но при прокладке их в два яруса кабели связи надо располагать по краям в верхнем ряду;
• если в одной траншее прокладывают сигнальные, контрольные, связевые и силовые кабели на напряжение до 1 кВ, то между группами должно выдерживаться расстояние не менее 0,1 м; при силовых кабелях на напряжение 6—10 кВ силовой кабель укладывается на глубину не менее 1,15 м и защищается кирпичом, в этом случае сигнальный кабель должен располагаться над силовым на расстоянии по вертикали не менее 0,45 м со сдвигом по горизонтали на 0,15 м;
• в случае прокладки в одной траншее кабелей, принадлежащих разным организациям, между кабелями должно быть расстояние не менее 0,5 м, а при устройстве для каждого кабеля изолирующей канализации это расстояние может быть уменьшено до 0,1 м.

При проектировании кабельных сетей необходимо стремиться к отысканию наиболее экономичных и в то же время более надежных решений. Целесообразно для этого объединять группы кабелей мелкой жильности в общие кабели с большим числом жил. Объединение следует осуществлять так, чтобы возможные повреждения в кабелях отражались на меньшем числе сигналов или маршрутов и вызывали наименьшие задержки в движении поездов.

Анализ повреждений  в кабельных сетях показывает, что наибольшее число повреждений приходится на места разделки кабелей (особенно у кабельных стоек, светофоров, путевых коробок), поэтому число таких разделок (особенно групповых) должно быть возможно меньшим.

Длину укладываемых кабелей определяют по кабельной  трассе и плану станции. При этом пользуются следующей формулой для определения проектной длины кабеля:

 

L=1,03 (l_т + l_р + l_п + l_з),

 

где l_т — длина траншей, определенная по плану станции;

l_р — длина конца кабеля для разделки;

l_п — длина кабеля на подъем от дна траншеи до муфты;

l_з — запас кабеля у муфты на случай перезаделки (обычно 1 м на один конец; при длине кабеля менее 50 м запас не предусматривается).

При определении допустимых длин кабельных магистралей необходимо учитывать, что кабели противоположных горловин станции обычно имеют гальваническую связь и их следует считать одной магистралью суммарной длины. Стрелочные кабели объединены аккумуляторной батареей, а кабели сигнальные и путевых трансформаторов — общим трансформатором ТС. Кабели путевых реле (релейные) разных горловин гальванической связи не имеют. Если длина кабельной магистрали превышает предельно допустимую, то необходимо разделить ее на гальванически изолированные части путем питания цепей противоположных концов станций от отдельных батарей трансформаторов.

В случае общей  рабочей батареи гальваническое соединение жил стрелочных кабелей, уложенных на противоположных концах станции, исключают при помощи коммутации. Когда в магистрали используют кабели без металлических оболочек, их укладывают в первую очередь между разветвительными муфтами и отдельными путевыми устройствами (светофоры, стрелочные приводы и др.).

Допустимая  длина кабелей с оболочкой из пластика при частичном их использовании в кабельной магистрали

l_пл ≤ l_м – l,

 

где l_м — предельная длина кабелей с металлической оболочкой для данной магистрали;

l — общая длина кабельной магистрали.

Металлические оболочки всех кабелей при вводе в релейные шкафы, постовые здания и здания вокзалов должны надежно соединяться друг с другом при помощи пайки; по концам кабельной магистрали их заземляют. Сопротивление каждого заземления должно быть не более 10 Ом. Заземления нужно устраивать у каждой разветвительной муфты, если кабельная магистраль расположена в районе тяговой подстанции, а длина кабеля с металлической оболочкой превышает 2 км. Для устройства заземления можно применять типовые сигнальные заземлители с одним штырем из круглой стали. Запрещается использовать в качестве заземлителей рельсы, оболочку и броню кабелей.

В качестве проводов для линейных цепей на перегонах  используются жилы магистрального кабеля связи, укладываемого вдоль полотна железной дороги. Ответвления от магистрального кабеля связи к сигнальным установкам и телефонным колонкам выполняют кабелем марки ТЗБ.

Возможность попадания  блуждающих токов на оболочки кабелей  уменьшают изоляцией оболочек кабелей  от земли и рельсов, удалением  кабельной трассы от источников блуждающих токов, увеличением продольного сопротивления оболочек кабеля путем устройства изолирующих вставок. Для этого оболочки всех кабелей изолируют друг от друга и от корпусов различных конструкций, присоединяемых к рельсам или заземлениям. К таким конструкциям относятся светофоры, сигнальные мостики и консоли, релейные стативы, шкафы и т. п.

На трассе кабельной  линии через каждые 200 м делают контрольные точки для измерения разности потенциалов между оболочкой кабеля и землей.

Расчеты жильности кабелей. Сечение жил сигнальных кабелей рассчитывают по допустимой потере напряжения. Расчетное сечение подбирают путем дублирования жил. В необходимых случаях жилы проверяют на допустимое нагревание. При проектировании жильность кабеля обычно подбирают по заранее составленным таблицам, в которых приведены максимальные длины кабелей при различном числе жил в прямых и обратных проводах. В схемах часто на несколько прямых проводов приходится один общий обратный, поэтому для экономии меди дублирование начинают с обратного провода, добиваясь требуемой расчетной длины при минимальном расходе кабеля.

При дублировании жил общее сопротивление прямых и обратных проводов

r_к = 0,0235l (           +        ),

 

где 0,0235 — сопротивление 1 м кабельной жилы, Ом;

l — длина кабеля, м;

n_п и n_о — число жил в прямом и обратном проводах.

Падение напряжения в кабеле

∆e_к = 0,0235li (        +           ),

 

где i — ток  нагрузки в цепи, А.

При заданных ∆e_к, i, n_п и n_о расчетная длина кабеля

l =                                                  =                      (                      ).

 

 

Обычно этой формулой пользуются при любом характере нагрузки, однако эта формула не учитывает cos φ нагрузки и поэтому дает несколько заниженные результаты по длине кабеля.