ВЫБОРТРАССЫ МАГИСТРАЛИ
Выбортрассы магистрали определяется расположениемпунктов,между которымидолжна бытьобеспеченасвязь. При выборетрассы необходимообеспечить:
- наикротчайшуюпротяжённостьтрассы;
- наименьшеечисло препятствий,усложняющих стоимостьстроительства;
-максимальноеприменениемеханизмовпри строительстве;
- созданиенеобходимыхудобств приэксплуатационномобслуживании;
- наименьшиезатраты поосуществлениюзащиты линийот токовыхустановок иатмосферногоэлектричества;
-наименьшеесближение сэлектрифицированнымижелезнымидорогами
Внастоящемкурсовом проектеимеется двавозможныхварианта прохождениятрассы:
вый.Кабель выходитиз города Ростована Дону, с левойстороны вдольшоссейнойдороги на6,14,16,180 км имеетсяпересечениес автомобильнымидорогами,пересечениес реками на1,20,36,103,215,242 км, а такжесближение17,172,240 км с железнойдорогой
вый.Кабель выходитиз города Армавир,с правой сторонывдоль автомобильнойдороги с твёрдымпокрытием, на14,155,245,306 км, имеетсяпересечениес автомобильнымидорогами,пересечениес реками на 1,20, 36, 40, 80, 106, 145, 216,250 км, а такжесближение 20,28-38,57-82,120-240,181,245, км с железнойдорого.Сравнение двухвариантовпрохождениятрассы приведеновТаблице1
Таблица1
Характеристикатрассы | Единицыизмерения | Первыйвариант | Второйвариант | |
Протяжённостьтрассы | км | 306 | 317 | |
Количествосложных переходовчерез: - железныедороги; -автомобильныедороги; -судоходныереки; -несудоходныереки; | Шт. | 3 3 2 6 | 6 3 2 8 | |
Параллельноесближение сэлектрифицированнымижелезнымидорогами | Км | - | 150 |
Вывод:из Таблицы 1видно, что потехника - экономическимсоображениямнаиболеецелесообразно,для строительствакабельной линии использовать первый вариант,так как протяжённостьпроектируемойтрассы меньше,чем во второмварианте.
Ситуационныйплан трассыприведён нарисунке 1.
Условныеобозначения
Населённыйпункт
Железнаядорога
Автомобильныегрунтовыедороги
Автомобильныедороги региональногозначения
Судоходныереки
Проектируемаякабельная линия
10РАСЧЕТ И ЗАЩИТАКАБЕЛЯ ОТ УДАРОВМОЛНИЙ.
10.РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ
Электрическоесостояниепроектируемойкабельной линиихарактеризуетсяследующимипараметрами.
Первичными: - R–активноесопротивление;
-L–индуктивность;
-С – ёмкостью;
-G– проводимостьюизоляции;
Вторичными:- Zв–волновоесопротивление;
-a- коэффициентзатухания;
-b- коэффициентфазы;
-n-скоростьраспространения электромагнитнойэнергии;
Произведёмрасчёт указанныхпараметровна заданнойчастоте;
f1=1000 кГц=1000Ч103Гц
Вобласти высокихчастот, длякоторых используется коаксиальныйкабель, первичныепараметры могутбыть определеныпо формулам.
Активное сопротивлениярассчитываетсяпо формуле ( ),Ом/км :
( )
гдеraи rв– радиусы внутреннегои внешнего проводниковкоаксиальнойпары;
ra= 1,3мм ;rв= 4,75мм .
Индуктивностьрассчитываетсяпо формуле ( ),Гн/км:
( )
Ёмкостьрассчитываетсяпо формуле ( ), ф/км:
( )
гдеeэ=1,1–диэлектрическаяпроницаемостьизоляции
Проводимостьизоляциирассчитываетсяпо формуле ( ), См/км:
( )
гдеtgd=0,6Ч10-4–тангенсугла диэлектрическихпотерь;
w = 2pf– круговаячастота;
Вторичныепараметрырассчитываютсяисходя из первичныхпо формулам.
Волновоесопротивление рассчитываетсяпо формуле ( ), Ом:
( )
Коэффициентзатуханиярассчитывается по формуле ( ), дБ/км
( )
Коэффициентфазы рассчитываетсяпо формуле ( ),рад/км:
( )
Скоростьраспространениярассчитываетсяпо формуле ( ),км/с
( )
Расчётныезначенияэлектрическихпараметровна остальныхчастотах сведеныв Таблицу 4
Таблица4
F кГц | R Ом/км | L Гн/км | С ф/км | G См/к | U км/c | a дб/км | b рад/км | Zв Ом |
1000 | 40,96 | 2,68Ч10-4 | 4,71Ч10-8 | 0,16Ч10-4 | 281463 | 2,41 | 22 | 75,4 |
8500 | 119.43 | 2,69Ч10-4 | -// - | 0,14Ч10-5 | 284668 | 7,02 | 186,23 | 73,84 |
17000 | 168,9 | 2,58Ч10-4 | -// - | 0,28Ч10-5 | 285212 | 9,96 | 373,92 | 73,69 |
Порезультатамтаблицы строимграфики частотныхзависимостейпараметроврис. , .
11.РАСЧЁТЗАЗЕМЛЯЮЩИХУСТРОЙСТВ
Внастоящемпроекте предусматриваетсяустройствозащитногозаземленияв каждом НУПи ОУП. Цельюрасчета защитногозаземленияявляется определениеколичестваэлектродовзаземлениядля обеспечениясоответствующейнормы сопротивлениязаземления.Норма сопротивлениязащитногозаземленияне должнапревышать10 Ом для грунтовс удельным сопротивлениемдо 100 Ом м (по заданиюrизм.= 25 Омм). Для обеспеченияданной нормыоборудуетсяодиночныемногоэлектродныезаземляющиеустройстваиз угловойстали сечением50х50х5 и длиной2,5 м. Если сопротивлениеодиночногозаземлителяпревышаетнорму, то оборудуетсямногоэлектродныйзаземлитель.
Расчётпроизводитсяследующимобразом:
-расчётноезначение удельногосопротивлениягрунта определяетсяпо формуле ( ), Омм:
rрасч.=jв rизм. ( )
гдеrизм.=25 Омм – согласнозаданию ;
jв=1,75–коэффициентсезонностивертикальногоэлектрода,учитывающийизменениеудельногосопротивлениягрунта в течениигода.
rрасч.=25 1,75 = 43,75Ом м
-сопротивлениерастеканияодиночноговертикальногозаземлителяопределяетсяпо формуле ( ), Ом:
( )
гдеlв = 2,5 м –длина вертикальногозаземлителя;
в= 0,05 –ширина полкиуголка ;
t- расстояниеот поверхностиземли до серединызаземлителя определяетсяпо формуле ( ), м:
t= t0 + ( )
гдеt0 =0,5 м - расстояниеот поверхностиземли до уголка.
Врезультатерасчета Rво.оказалосьбольше Rн нормы10 Ом, следовательнонеобходимооборудоватьмногоэлектродныйзаземлитель.
СопротивлениерастеканиягоризонтальногоэлектродаRг,определяетсяпо формуле ( ), Ом:
( )
гдеrрасч.г - расчётноеудельноесопротивлениегрунта длягоризонтальныхэлектродовопределяетсяпо формуле ( ), Ом м:
rрасч.г= rизм.jг. ( )
jг=5,5–коэффициентсезонностигоризонтальныхэлектродов;
rрасч.г = 25 5,5 = 130 Омм
г = 2 в =5 м – длина соединительнойполосы;
вn= 0,04– ширина соединительнойполосы;
ton.=0,7м-расстояниеот поверхностиземли до серединысоединительнойполосы;
hг.=0,94м– коэффициентиспользованиягоризонтальногозаземлителя,характеризующийстепень взаимногоэкранированияэлектродов
-сопротивлениевертикальногомного электродногозаземлителяопределяетсяпо формуле ( ), Ом:
( )
-число вертикальныхзаземлителейопределяетсяпо формуле ( ) :
( )
гдеhв.=0,87- коэффициентиспользованиявертикальныхзаземлителей
Правильностьрасчёта определяетсяпо формуле ( ),Ом:
( )
Вывод:Полученноезначение R= 8,8 Омнепревышает нормируемуювеличинусопротивлениязаземляющегоустройства,зависящегоот удельногосопротивлениягрунта Rн.=10Ом, следовательно,выбранноеколичествоэлектродовотвечает норме.
Внастоящемпроекте предусматриваетсяустройствозащитногозаземленияв каждом НУПи ОУП. Цельюрасчета защитногозаземленияявляется определениеколичестваэлектродовзаземлениядля обеспечениясоответствующейнормы сопротивлениязаземления.Норма сопротивлениязащитногозаземленияне должна превышать10 Ом для грунтовс удельным сопротивлениемдо 100 Ом м (по заданиюизм.= 90Ом м). Для обеспеченияданной нормыоборудуетсяодиночныемногоэлектродныезаземляющиеустройстваиз угловойстали сечением50х50х5 и длиной2,5 м. Если сопротивлениеодиночногозаземлителяпревышаетнорму, то оборудуетсямногоэлектродныйзаземлитель.
Расчётпроизводитсяследующимобразом:
-расчётноезначение удельногосопротивлениягрунта определяетсяпо формуле 15:
расч.=в*изм. (15)
гдеизм.=90Ом м – согласнозаданию;
в=1, изменениеудельногосопротивлениягрунта в 75–коэффициентсезонностивертикальногоэлектрода,учитывающийв течениигода.
расч.=90*1,75 = 157,5Ом м
-сопротивлениерастеканияодиночноговертикальногозаземлителяопределяетсяпо формуле 16:
(16)гдев = 2,5 м – длинавертикальногозаземлителя;
в= 0,05 – ширина полкиуголка ;
t- расстояниеот поверхностиземли до серединызаземлителя определяетсяпо формуле 17:
t= t0 + (17)
гдеt0 = 0,5 м -расстояниеот поверхностиземли до уголка.
Врезультатерасчета Rво.оказалосьбольше Rннормы 10Ом,следовательнонеобходимооборудоватьмногоэлектродныйзаземлитель.
СопротивлениерастеканиягоризонтальногоэлектродаRг,определяетсяпо формуле 18:
(18)
гдерасч.г - расчётноеудельноесопротивлениегрунта длягоризонтальныхэлектродовопределяетсяпо формуле 19:
расч.г= изм.* г.(19)
г=5,5–коэффициентсезонностигоризонтальныхэлектродов;
расч.г = 90* 5,5= 495 Ом м
г = 2*в= 5 м – длинасоединительнойполосы;
вn= 0,04 – ширинасоединительнойполосы;
ton.=0,7м-расстояниеот поверхностиземли до серединысоединительнойполосы;
г.=0,94м– коэффициентиспользованиягоризонтальногозаземлителя,характеризующийстепень взаимногоэкранированияэлектродов
- сопротивлениевертикальногомного электродногозаземлителяопределяетсяпо формуле 20 :
(20)
т- число вертикальныхзаземлителейопределяетсяпо формуле 21:
(21)
гдев.=0,87- коэффициентиспользованиявертикальныхзаземлителей
Правильностьрасчёта определяетсяпо формуле 22:
(22)
Вывод:Полученноезначение R= 9,8 Омне превышает нормируемуювеличинусопротивлениязаземляющегоустройства,зависящегоот удельногосопротивлениягрунта Rн.=10Ом, следовательно,выбранноеколичествоэлектродовотвечает норме.
12РАСЧЁТ НАДЁЖНОСТИПРОЕКТИРУЕМОЙКАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
Поднадёжностьюпонимают свойствокабельной линииработать безотказнов течении заданногопромежуткавремени.
Высокаянадёжность,которой должныобладать современныекабельныелинии, можетбыть достигнуталишь комплексоммероприятий,проводимыхпри разработке,изготовлениикабеля, а такжепри проектировании,строительствеи эксплуатациикабельныхлиний.
Однимиз основныхпоказателейнадёжностиявляетсякоэффициентомготовностиКг.,который понорме не долженбыть меньше0,9997.
Внастоящемпроекте определяемКгкоэффициентготовностиследующимобразом:
плотностьповрежденияmопределяетсяпо формуле 23
(23)
гдеN =5 – количество отказов налинии связив течениизаданногопромежуткавремени (позаданию);
К= 6 – количестволет, за котороепроизошло Nотказов (позаданию);
L= 306 км – длинапроектируемойлинии связи;
- среднеевремя междуотказами определяетсяпо формуле 24:
(24)
гдеtв= 3,6 – среднеевремя восстановления связи
(позаданию);
-коэффициентготовностиопределяетсяпо формуле 25:
(25)
Вывод:Так как рассчитанныйкоэффициентготовностиКгсоответствуетнорме 0,9997, то нетребуетсяспециальныхмер.
12.РАСЧЁТНАДЁЖНОСТИПРОЕКТИРУЕМОЙКАБЕЛЬНОЙ ЛИНИИ
Поднадёжностьюпонимают свойствокабельной линииработать безотказнов течении заданногопромежуткавремени.
Высокаянадёжность,которой должныобладать современныекабельныелинии, можетбыть достигнуталишь комплексоммероприятий,проводимыхпри разработке,изготовлениикабеля, а такжепри проектировании,строительствеи эксплуатациикабельныхлиний.
Однимиз основныхпоказателейнадёжностиявляетсякоэффициентомготовностиКг., которыйпо норме недолжен бытьменьше 0,9997.
Внастоящемпроекте определяемКг коэффициентготовностиследующимобразом:
плотностьповрежденияmопределяетсяпо формуле(23):
(23)
гдеN =5 – количество отказов налинии связив течениизаданногопромежуткавремени (позаданию);
К= 6 – количестволет, за котороепроизошло Nотказов (позаданию);
L= 306 км –длина проектируемойлинии связи;
-среднее времямежду отказамиопределяетсяпо формуле(24),ч:
(24)
гдеtв=3,6 – среднее времявосстановления связи (по заданию);
-коэффициентготовностиопределяетсяпо формуле(25):
(25)
Вывод:Так как рассчитанныйкоэффициентготовностиКгсоответствуетнорме 0,9997, то нетребуетсяспециальныхмер.
13ОХРАНА ТРУДАИ ОКРУЖАЮЩЕЙСРЕДЫ
Погрузочно-разгрузочныеработы производится,как правило,механизированнымспособом – спомощью кранов,автопогрузчиков,блоков и т. п.Механизированныйспособ являетсяобязательнымдля грузовмассой более60 кг, а также приподъёме грузовна высоту более3 м. Подросткидо 16 лет к переноскетяжестей недопускаются.
Всеработы, связанныес измерениямина линии, должныпроизводитсядвумя лицами,одно из которыхявляетсяответственнымза техникубезопасности.При испытанияхэлектрическойпрочностиизоляции удальнего концакабеля, проложенногов земле, долженнаходитсятретий участникизмерений. Вовремя грозыпроизводитьизмерениякатегорическизапрещается.
До спускалюдей в колодецнеобходимоубедится вотсутствиив нём газа. Приналичии газаследует тщательнос помощьювентилятора,очистить отнего колодец.Курить во всехсмотровыхустройствахкатегорическивоспрещается.Помимо взрывоопасныхгазов, такихкак светильный,в колодцахможет находитсяуглекислыйгаз. Проверканаличия газапроизводитсяс помощью специальныхиндикаторов,газоанализаторов.
Припроизводстверабот в подземныхсмотровыхустройствахразрешаетсяпользоватьсяпереноснымилампами напряжениемне выше 12 В.Трансформаторы,выключатели,аккумуляторы,штепсельныесоединенияи т.п. должнынаходится наповерхностиземли.
Однимиз видов охраныокружающейсреды являетсярекультивацияземель.
Техническаярекультивацияземель пристроительствекабельныхлинейных сооруженийзаключаетсяв снятии плодородногослоя почвы доначала строительныхработ, транспортировкеего к местувременногохранения инанесении навосстанавливаемыеземли послеокончаниястроительныхработ.
Рекультивацияземель, нарушенныхпри строительстве,производитсяв соответствиис проектом, вкотором с учётомместныхприродно-климатическихособенностейопределяются:
границыугодий по трассеКЛС, в которыхнеобходимопроведениерекультивации;
толщинаснимаемогоплодородногослоя почвы покаждому участку,подлежащемурекультивации;
шириназоны рекультивации;
месторасположенияотвала длявременногохранения снятогоплодородногослоя почвы ит.д.
13. ОХРАНАТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙСРЕДЫ
Всеработники,занятые настроительствекабельной линиисвязи должныбыть обученыметодам безопасноговедения работ.На кабельныхплощадках места, предназначенныедля складированияматериалов, должны бытьвыровнены , ав зимнее времяочищены от льдаи снега. Горюче-смазочныевещества следуетхранить в специальныхогнестойкихпомещениях.Запрещаетсядержать наскладе бензини другие легковоспламеняющиесявещества воткрытых сосудах.Перед началомработ на особоопасных участкахпроизводитсясоответствующийинструктажпо техникибезопасности. До начала работнеобходимотщательнопроверитьналичие и исправностьинструмента,защитных средств, предохранительныхприспособлений,лестниц, стремяноки т. п. Защитныедиэлектрическиесредства должныпроверятьсяв установленныеспециальнымиправиламисроки. Паяльныелампы следуетразжигать наповерхностиземли на расстояниине менее 2 метровот колодцакотлована . Кспаечным работамдопускаютсялица не моложе18 лет. Особоевнимание должнобыть уделеновыполнениютребованийпо безопасномуобращению спаяльнымилампами и газовымигорелками .
Погрузочно-разгрузочныеработы производится,как правило,механизированнымспособом – спомощью кранов,автопогрузчиков,блоков и т. п.Механизированныйспособ являетсяобязательнымдля грузовмассой более60 кг, а также приподъёме грузовна высоту более3 м. Подросткидо 16 лет к переноскетяжестей недопускаются.
Всеработы, связанныес измерениямина линии, должныпроизводитсядвумя лицами,одно из которыхявляетсяответственнымза техникубезопасности.При испытанияхэлектрическойпрочностиизоляции удальнего концакабеля, проложенногов земле, долженнаходитсятретий участникизмерений. Вовремя грозыпроизводитьизмерениякатегорическизапрещается.
Доспуска людейв колодец необходимоубедится вотсутствиив нём газа. Приналичии газаследует тщательнос помощьювентилятора,очистить отнего колодец.Курить во всехсмотровыхустройствахкатегорическивоспрещается.Помимо взрывоопасныхгазов, такихкак светильный,в колодцахможет находитсяуглекислыйгаз. Проверканаличия газапроизводитсяс помощью специальныхиндикаторов,газоанализаторов.
Припроизводстверабот в подземныхсмотровыхустройствахразрешаетсяпользоватьсяпереноснымилампами напряжениемне выше 12 В.Трансформаторы,выключатели,аккумуляторы,штепсельныесоединенияи т.п. должнынаходится наповерхностиземли.
Однимиз видов охраныокружающейсреды являетсярекультивацияземель.
Техническаярекультивацияземель пристроительствекабельныхлинейных сооруженийзаключаетсяв снятии плодородногослоя почвы доначала строительныхработ, транспортировкеего к местувременногохранения инанесении навосстанавливаемыеземли послеокончаниястроительныхработ.
Рекультивацияземель, нарушенныхпри строительстве,производитсяв соответствиис проектом, вкотором с учётомместныхприродно-климатическихособенностейопределяются:
границыугодий по трассеКЛС, в которыхнеобходимопроведениерекультивации;
толщинаснимаемогоплодородногослоя почвы покаждому участку,подлежащемурекультивации;
шириназоны рекультивации;
месторасположенияотвала длявременногохранения снятогоплодородногослоя почвы ит.д.
14 ВЕДОМОСТИОБЪЁМА РАБОТИ ПОТРЕБНЫХМАТЕРИАЛОВ
Наименованиематериалов | Количество | ||
Протяжённостьтрассы, км | 306 | ||
Прокладкакабеля: - кабелеукладчиком
в кабельнуюканализацию,км | 271 5 30 | ||
Устройствопереходовчерез:
- ж/д.дороги | 3 8 3 | ||
Разработкатраншей: - экскаватором,км - вручную,км | 305.5 0,5 | ||
Рытьёкотлованов,шт. | 100 | ||
Монтажпрямых муфт,шт. | 610 | ||
Установказамерных столбов,шт. | 610 | ||
Монтажоконечныхустройств,шт. | 240 | ||
СтроительствоНРП, шт. | 100 | ||
Накачкаи проверкасекций герметичности,шт. | 17 | ||
Комплексконтрольныхизмерений | 5 | ||
КабельКМБ- 8/6,км | 340 | ||
Барабаныкабельные,шт. | 15 | ||
Стальполосовая40х4, кг | 12,6 | ||
Стальуголковая50х50х5,кг | 6640 | ||
Комплектмонтажныхдеталей длямонтажа муфт,шт. | 610 | ||
Канифоль,кг | 50 | ||
Лентастеклотканевая,кг | 30 | ||
Массакабельнаязаливочная,кг | 82 | ||
Продолжениетаблицы 5
Наименованиематериалов | Количество |
Массакабельнаябитумная, кг | 610 |
Муфтысвинцовые,шт. | 610 |
Муфтычугунные, шт. | 610 |
Припой,кг | 20 |
Ниткисуровые иликапроновые,кг | 10 |
Столбикизамерные, шт. | 610 |
Трубыполиэтиленовые,км | 2 |
Трубыасбоцементные,км | 30 |
Протекторымагниевые,шт. | 102 |
14.ВЕДОМОСТИОБЪЁМА РАБОТИ ПОТРЕБНЫХМАТЕРИАЛОВ
Таблица5
Наименованиематериалов | Количество |
Протяжённостьтрассы, км | 306 |
Прокладкакабеля: -кабелеукладчиком
вкабельнуюканализацию,км | 271 5 30 |
Устройствопереходовчерез:
- ж/ддороги | 3 8 3 |
Разработкатраншей: -экскаватором,км -вручную, км | 6 0,5 |
Рытьёкотлованов,шт. | 100 |
Монтажпрямых муфт,шт. | 610 |
Установказамерных столбов,шт. | 610 |
Монтажоконечныхустройств,шт. | 240 |
СтроительствоНРП, шт. | 100 |
Накачкаи проверкасекций герметичности,шт. | 17 |
Комплексконтрольныхизмерений | 5 |
КабельКМБ- 8/6,км | 340 |
Барабаныкабельные,шт. | 15 |
Стальполосовая40х4, кг | 12,6 |
Стальуголковая50х50х5,кг | 6640 |
Комплектмонтажныхдеталей длямонтажа муфт,шт. | 610 |
Канифоль,кг | 50 |
Лентастеклотканевая,кг | 30 |
Массакабельнаязаливочная,кг | 82 |
Таблица5 (продолжение)
Наименованиематериалов | Количество |
Массакабельнаябитумная, кг | 610 |
Муфтысвинцовые,шт. | 610 |
Муфтычугунные, шт. | 610 |
Припой,кг | 20 |
Ниткисуровые иликапроновые,кг | 10 |
Столбикизамерные, шт. | 610 |
Трубыполиэтиленовые,км | 2 |
Трубыасбоцементные,км | 30 |
Протекторымагниевые,шт. | 102 |
2ВЫБОР ТИПАКАБЕЛЯ И СИСТЕМЫПЕРЕДАЧИ
Выбортипа кабеляи системы передачиопределяетсяожидаемойперспективойпотребностив каналах связина проектируемоймагистрали.Для междугороднойсвязи используютсясимметричные,коаксиальные,оптическиекабели связи.
Вовсех случаяхтип кабеля исистемы передачивыбираютсятак, чтобы присоблюдениинеобходимыхкачественныхпоказателейпроектируемаямагистральбыла наиболееэкономичнойкак по капитальнымзатратам, таки по эксплутационнымрасходам. Исходяиз заданногоколичестваканалов равного5000каналам ТЧ (тональнойчастоты) рассчитываемколичествоканалов наперспективуразвития данноймагистралипо формуле 1:
Nрас.к= Nкан.(1,2-2) (1)
Nрас.к= Nкан.(1,2-2)=6000-10000 каналовТЧ
Выберемсреднее количество7200 каналов ТЧ.
Определимсистему передачидля организациинеобходимогоколичестваканалов.
икабель маркиКМ-8/6.
Основныетехническиехарактеристикикабеля КМ-8/6
кмк
Рисунок2. Вид кабеля вразрезе
Всесимметричныепары, четвёркии отдельныепроводникиимеют медныежилы диаметром0,9 мм с трубчато– полиэтиленовойизоляцией.Комбинированныекабели позволяюторганизовать пучки телефонныхканалов набольшие расстоянияпо коаксиальнымпарам 2,6/9,5с помощью системыпередачи К-3600.
Техническиехарактеристикивыбранной вданном курсовомпроекте системыпередачи К -3600 приведём вТаблице 3.
Линейспектр частот | 812-17596кГц | |
Максимальнаядлина однородного Линейного тракта |
1500км | |
Номинальнаядлина усилительногоучастка | 370,15км | |
Усиление(затухание)усилительногоУчастка |
31,37дБ | |
Максимальноерасстояниемежду ОП (ОУП)– ОУП (ОП) | 186км при 61 НУП | |
Количествоорганизуемыхканалов ТЧ | 3600 или 1800+ 1 TV | |
Температурныйкоэффициентзатухания вкабеля | 1,955*10-31/град | |
Номиналискусственныхлиний | 0,25; 0,5 ; 0,75; 1,0 ; 1,25; 1,5 ; (км) | |
Проектируемаядлина усилительногоучастка |
370,075км | |
Коэффициентзатуханиякабеля на верхнейпередаваемойчастоте | 10,456дБ/км |
3РАЗМЕЩЕНИЕУСИЛИТЕЛЬНЫХПУНКТОВ
Промежуточные ОУП и НУП размещаютсяисходя из допустимыхдлин усилительныхучастков припринятой системепередачипроектируемойлинии.
ОУПобычно размещаютсяв городах, пригородахили в крупныхнаселённыхпунктах, гдепитание аппаратурыобеспечиваетсяот местныхисточниковэлектроэнергии.Места установкиусилительныхпунктов первоначальновыбирают припредварительныхизысканияхтрассы по карте.Затем производитсяпроверочныйэлектрическийрасчёт, которыйопределяетправильностьпредварительнопринятых решенийс точки зренияобеспечениятребуемогокачества связи,т.е. затуханиямежду усилительнымипунктами идопустимогоуровня шума.
Длярасчёта числаусилительныхучастков необходимоопределитьдлину линиисвязи по формуле2:
Lлс=1.02 L ( 2 )
гдеL- длина линии
1,02 - коэффициентэксплуатационногозапаса кабеляс учётом монтажныхработ
Lлс=1,02 * 306 =312 км
Длинаусилительногоучастка lууопределяетсяпо формуле 3:
lуу=S/ (3)
гдеS-коэффициентусиления НУП,для СП К-3600
S=31,8дБ
-коэффициентзатуханиякабеля на верхнейпередаваемойчастоте f= 17МГц;=10,456дБ/кмизтаблицы 3
lуу=31,0 / 10,456 =2,9633,0км
Определимчисло усилительныхучастков длякаждой секцииДП по формуле4:
n=Lдп /lуу (4)
гдеLдп- длина секцииДП
Исходяиз данныхпроектируемоймагистрали,т.е. L=306кми максимальнымрасстоянием между ОУП равным180 км, а также впривязке кситуационномуплану трассы,разобьем линиюна секциидистанционногопитания и произведёмрасчёт длиныусилительногоучастка отдельнодля каждойсекции ДП.
РазместимОУП-2в городе Тихорецкна 180 км.
1 Произведемрасчёт длясекции ОП-1 - ОУП-2усилительныхучастков
n=Lдп /lуу= 180/3,0= 60
тогдаколичествоНУП определяемпо формуле 5:
Nнуп=n- 1 ( 5 )
Nнуп=60- 1= 59
2Расчёт длясекции ОУП-2 -ОП-3 усилительныхучастков
n=126/ 3,0 = 42
Nнуп=42- 1= 41
Схемаразмещенияусилительныхпунктов ОУП,НУПна проектируемоймагистралиприведена нарисунке 3.
4ОБОРУДОВАНИЕВВОДОВ
КАБЕЛЯВ ОУП И НУП
ОУП- промежуточныйусилительныйпункт, характеренвводом большогоколичествакабелей, приэтом вблизиздания устанавливаетсястанционныйколодец, гдевводимые изземли кабелиосвобождаютсяот броневыхпокровов ичерез асбоцементныетрубы подводятсяв подземнуючасть здания.В обоих случаяхна уровне вводакабеля в зданиеУП устанавливаетсяшахта, в которойустанавливаютсякронштейныс консолями,на которыеукладываюткабели. Коаксиальныйкабель в шахтезаканчиваетсяразветвительноймуфтой рисунок4, с помощью которойрасшиваетсяна 14 одно-коаксиальныхКРК-75 и одинсимметричныйтипа ТЗГ-7х4х0,9кабеля,рисунок, в этуже муфту включаютвоздуховоды.Одно коаксиальныекабели заканчиваютсяв линейно-аппаратномцехе муфтамиОГКМ, а симметричныесоответствующейемкости боксомБМ.
К М8/6
Рисунок4.Разветлительнаямуфта
ДляНУП кабелейКМ-8/6 используютсягоризонтальныецистерны. В НУПустанавливаютдва контейнералинейных усилителей(на две системыК-3600). Ввод кабеляв НУП осуществляетсяс помощью патрубков,которые подключаютсяв УОК (устройствооконечноекоаксиальное),в котором нагетенаксовойплате располагаютсякоаксиальныеи симметричныеразъемы. УОКснабжаетсястаб-кабелямидлиной 5м, которыесоединяютсяс 8 кабелямиКРК с помощьюмуфты и однимсимметричнымТЗГ 7х4х0.9.такжев НУП монтируютоборудованиедля содержанияконтейнерови кабеля подизбыточнымдавлением.
5ПРОКЛАДКАИ МОНТАЖ КАБЕЛЕЙ
Передначалом строительствакабельнойлинии, трассупо плану разбиваютна строительныеучастки. В результатеразбивки натрассе устанавливаютсячерез 15-20 км кабельныеплощадки вблизи или всамих населённыхпунктах. Тамвсе строительныедлины кабеля,поступившиена кабельнуюплощадку, передвывозкой натрассу подвергаютсяполной иличастичнойпроверке. Вчастности поволновомусопротивлениюкабели группируютсятаким образом,чтобы в местестыка строительныхдлин разностьконцевых значенийволновогосопротивления.
Прокладкаподземныхмеждугороднихкабелей осуществляетсядвумя основнымспособами:
- механизированным(специальнымикабелеукладочными механизмами);
- вручнуюв предварительноподготовленныетраншеи;
Какправило, прокладкакабеля осуществляетсякабелеукладчиками,что по сравнениюс прокладкойкабеля в ручнуюсокращаеттрудоёмкостьработ в 20-30 раз.
Наиболеераспространеннымиявляютсякабелеукладчики,действие которыхосновано напринциперасклиниванияспециальныминожами грунтаи образованияв нем узкойщели на заданнуюглубину (0,7—1,3 м).В эту щель помере движениямеханизмачерез находящуюсяв теле ножа илиприкрепленнуюк нему кассетуукладываютсякабели, сматываемыес барабанов,установленныхна корпусекабелеукладчикаили на специальнойприцепнойтележке.
Передпрокладкойпроизводитсяпропарка трассыс помощьюспециальногопропарочногоили кабелеукладочногоножа (без кабеляв кассете), чтообеспечиваетразрыхлениегрунта и предохраняеткабель от возможныхповрежденийпри пересечениискрытых препятствий(камней, корнейдеревьев ит.п.).
Передначалом прокладкидля установкиножа в рабочееположениевыкапываетсякотлован, иконец кабеляс установленногона кабелеукладчикебарабана пропускаетсячерез кассету.Когда на барабанеостается 1,5—2м кабеля, колонна останавливается,краном снимаютпустые барабаны,погружаютна их местополные, скрепляютвнахлест концыранее проложенныхдлинс концами,подлежащимиразмотке, ипродолжаютдвижение колонны.
Монтажкоаксиальныхкабелей КМ-8/6 сводится кспособам сращиваниякоаксиальныхпар,которыев отличие отсимметричных,требуют особойосторожности.
Разделкакоаксиальныхпар производитсяпо шаблону. Изкаждой парыс помощью нагретойспециальнойвилки удаляютсяпо три-четыреполиэтиленовыхшайбы. Вместоних устанавливаютсятермостойкиефторопластовыешайбы, предохраняющиекоаксиальныепары от деформациипри последующихпроцессахмонтажа. Сращиваниевнутреннегопроводникапроизводитсяспомощьюмедной гильзыс прорезью, авнешнего проводникаи экрана - с помощьюмедных и стальныхразрезных муфт,шейки которыхобжимаютсякольцами. Сростокизолируетсяполиэтиленовойгильзой.
Затемсращиваютсясимметричныечетвёрки, сростокобматываюттремя-четырьмяслоями кабельнойбумаги илистеклоленты,между которымиукладываютпаспорт. Длямонтажа используетсясвинцовая муфтас отрезнымиконусами.
6УСТРОЙСТВОПЕРЕХОДОВ
Ч
тобыне прекращатьдвижения транспортаво время строительствакабельнойлинии, на пересечениитрассы с шоссейнымии железнымидорогами кабели,как правило,укладываютв предварительнозаложенныепод проезжейчастью трубы.Укладка труб,в основном,асбоцементныхили пластмассовых,обычно выполняетсяспособомгоризонтальногобурения грунта.Прокладываемыепод железнымидорогамиасбоцементныетрубы для повышенияих изоляциипредварительнопокрываютсягорячим битумом.Концы трубдолжны выходитьне менее 1 м открая кюветаи лежать наглубине неменее 0,8 мм отего дна.Изображенона рисунке 5.
Рисунок5.Устройствосложных переходовчерез Ж/Д.
Рисунок6. Прокладкатрубопроводас помощьюгидравлическогобура
Бурениегрунта и затяжкатруб осуществляетсягидравлическимбуром, бурильно-шнековойустановкойили пневмопробойником.Процесс бурениясостоит в следующем.
С помощьюгидравлическогоблока цилиндрови насоса высокогодавления вгрунт заталкиваетсястальная штанга,состоящая изотрезков длинной1м, навинченныхдруг на другапо мере продавливания,рисунок 6. Послевыхода напротивоположнуюсторону шоссе(или железнойдороги) концапервой штангис навинченнымнаконечником,последнийзаменяютрасширителем,который протягиваютв обратномнаправлении;при этом в грунтев результатеего уплотненияобразуетсяканал. Вследза расширителем в канал заталкиваюттрубы, что обычноудаётся приширине переходадо 12 м. При болеешироких переходахтрубы затягиваютв канал с помощьюразборнойштанги при ёёобратном движении.Для этого штангупроталкиваютна противоположнуюсторону перехода,на ёё конецнадвигаютотрезок трубы,которую закрепляютс помощью шайбыи гайки. Концытруб после ихпрокладки напереходахнемедленнозакрываютпробками дляпредохраненияот засорения.Максимальнаядлина для буренияБГ-3 40 м, а для П-46-01 50 м.
Проектируемыйучасток насвоем путипересекаетреку. Кабельможет бытьпроложен спомощью кабелеукладчикаили плавучихсредств, а взимнее времясо льда . Насудоходныхи сплавныхреках при глубинедо 8 метров кабельзаглубляетсяв дно реки неменее , чем на1 метр , на несудоходных– на 0,7 метров. В береговойчасти до местастыка с подземнымподводныйкабель углубляетсяна 1 метр. Прокладкакабеля в данномслучае можетосуществлятьсяс помощью обычногокабелеукладчика.Прокладкакабеля кабелеукладчикомв дно реки возможнапри пологихберегах, гладкомпрофиле реки. Кабелеукладчикобычного типаможет применятьсяпри прокладкекабеля черезреки ширинойдо 200 метров иглубиной до8 метров прискорости теченияреки до 15 м/с.
Ножевымкабелеукладчикомпрокладкакабеля черезводные преграды,проводятсяпосле предварительногообследованиядна реки. Еслитракторанепосредственнопо реке пройтине могут, тотяговые усилияна кабелеукладчикот тракторовили лебедкипередаетсяпри помощидлинных тросов.На крупныхберегах, слабыхгрунтах производитсяукреплениекабелей путемукладки их взигзагообразнуютраншею до 50метров. Приустройствепереходов черезреки особоевнимание уделяетсяпредварительнойпроверкегерметичностии электрическиххарактеристиккабеля.
7СОДЕРЖАНИЕКАБЕЛЯ ПОДИЗБЫТОЧНЫМГАЗОВЫМ ДАВЛЕНИЕМ
Содержаниекабеля поддавлениемявляется эффективнымсредствомповышениянадежностикабельной линиисвязи, т. к. этопозволяетсистематическиконтролироватьсостояниеоболочки кабеля,определитьместо ее повреждения,предохранитькабель от попаданиявлаги. Длиннасекции, герметичностисоставляет18 км для кабеляКМ-8/6.Герметичностьконцов секцииобеспечиваетсягазонепроницаемымимуфтами ОГКМ,которые устанавливаютсяв усилительныхпунктах передвключениемв оконечныеустройства.
Для содержаниякабеля поддавлениемприменяетсяавтоматическаяустановка длясодержаниякабеля подизбыточнымдавлениемАУСКИД-1. На трассеэта установкаустанавливаетсячерез 18 км, накаждом 6 НУП.На НУП, где неустанавливаетсяАУСКИД-1 устанавливаетсяУПК-2М, которыйслужит длясквозногосоединениякабеля воздухом,а также дляподключениябаллона иликомпрессорадля подачивоздуха в кабель.
АУСКИД-1последняямодель установокдля содержаниякабеля поддавлением.Газовая схемаприведена нарис.7. Удобна вэксплуатации,клапаны в АДУуправляютсясоленоидами.Установкапозволяетследить завеличинойдавления ирасхода газа,получать сигнало нарушениигерметичностии определятьрайон повреждениякабеля.
ТехническиехарактеристикиАУСКИД-1:
-номинальноедавление навыходе прирасходе 3 л/мин -0,5+0,02кгс/см2
расходвоздуха навыходе приодном открытомвентиле неменее: при работедозирующегоустройства-
20л/мин;при работедозирующегоустройства– 40 л/мин.;
геометрическийобъем резервуарадозирующегоустройства– 3,6л;
- расходвоздуха привключенномдросселе –
0,03+0,04л/мин;
- влажностьвоздуха навыходе послерасхода пяти40л баллонов сначальнымдавлением 150кгс/см2- 0,3 г/м3;
давление,при которомподается сигнало замене баллона– 40+10кгс/см2;
интервалырабочих температурот – 400Сдо + 500С;
емкостьбаллона длясжатого воздуха– 40л;
масса(без баллона)– 42кг;
Рисунок7.Структурнаясхема установкиАУСКИД-1
Принципработы.
Воздухиз баллона 1поступает навход установки,проходит черезобратный клапан3 и осушительнуюкамеру 4, с помощьютрех одноступенчатыхредукторов5 , 6 , 11 понижаетсядо давления0,5+0,02кгс/см2,и через распределитель13 подается вкабели. Придопустимойутечке воздухаиз кабеля (до2 л/мин)подача воздухав кабель осуществляетсячерез дроссель7 . При аварийнойутечке срабатываетдозирующееустройство10 и воздух черезнего, редуктор11 и распределитель13 подается вкабели. Принеобходимостив повышенномрасходе воздуха(до 40 л/мин)следует открытьвентили 8 , 9 (дозирующееустройство10 не работает).При расходесвыше 40 л/минвоздухидет черезшунтирующееи дозирующееустройстваодновременно.Давлениеконтролируетсяманометрами2 и 12 . Установкапроизводитрегистрациюдоз и замыканиеэлектрическихконтактовсигнальнойсистемы прикаждом наполнениидозирующегоустройства.
В ОУП и ОПдля содержаниякабелей поддавлением можноприменитьустановку КСУ– 30М.
Техническиеданные КСУ –30М:
числоодновременновключаемыхкабелей – 30 шт.;
производительность– 15 л/мин.;
рабочеедавление навыходе – 0,5 +0,02кгс/см.2;
интервалрабочих температур(+10…350С);
8РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ
Электрическоесостояниепроектируемойкабельной линиихарактеризуетсяследующимипараметрами.
Первичными: - R–активноесопротивление;
-L–индуктивность;
-С – ёмкостью;
-G– проводимостьюизоляции;
Вторичными:- Zв–волновоесопротивление;
-- коэффициентзатухания;
-- коэффициентфазы;
-- скоростьраспространения электромагнитнойэнергии;
Произведёмрасчёт указанныхпараметровна заданнойчастоте;
f1=0,5 МГц=500103Гц
В областивысоких частот,для которыхиспользуется коаксиальныйкабель, первичныепараметры могутбыть определеныпо формулам.
Активноесопротивлениярассчитываетсяпо формуле 6:
(6)
гдеraиrв– радиусы внутреннегои внешнего проводниковкоаксиальнойпары;
ra= 1,3мм ;rв= 4,7мм .
Индуктивностьрассчитываетсяпо формуле 7:
(7)
Ёмкостьрассчитываетсяпо формуле 8:
(8)
гдеэ=1,1–диэлектрическаяпроницаемостьизоляции
Проводимостьизоляциирассчитываетсяпо формуле 9,См/км:
(9)
гдеtg=0,610-4–тангенсугла диэлектрическихпотерь;
=2f– круговаячастота;
Вторичныепараметрырассчитываютсяисходя из первичныхпо формулам.
Волновоесопротивлениерассчитываетсяпо формуле 10:
(10)
Коэффициентзатуханиярассчитываетсяпо формуле 11:
(11)
Коэффициентфазы рассчитываетсяпо формуле 12:
(12)
Скоростьраспространениярассчитываетсяпо формуле13:
(13)
Расчётныезначенияэлектрическихпараметровна остальныхчастотах сведеныв Таблицу 4
Таблица4
F МГц | R Ом/км | L Гн/км | С ф/км | G См/к | ν км/c | дб/км | рад/км | Zв Ом |
0,5 | 28,67 | 0,2610-3 | 0,4710-7 | 8,8510-6 | 286064 | 1,7 | 10,97 | 74,3 |
12 | 149,45 | 0,2510-3 | - // - | 2,1210-4 | 291729 | 8,23 | 258,32 | 72,93 |
18 | 172,02 | 0,2510-3 | - // - | 3,1810-4 | 291729 | 10,09 | 387,48 | 74,91 |
Порезультатамтаблицы строимграфики частотныхзависимостейпараметровна рисунке 8.
9ЗАЩИТА КАБЕЛЕЙИ НУП ОТ КОРРОЗИИ
Различаюттри вида коррозии:
1.Почвенная.
2.Электролитическая.
3.Межкристалитная.
На данноймагистраливстречаютсявсе три видакоррозии. Отпочвеннойкоррозии существуютнеэлектрическиеи электрическиеспособы защиты.К неэлектрическимотносятся:применениенеметаллическихоболочек, удалениетрассы от агрессивныхгрунтов, выравниваниехимическогосостава грунтапутём засыпкитрассы однороднымгрунтом.
К электрическимотносятся:созданияотрицательногопринудительногопотенциала,анодной зоны,на оболочкекабеля. Этореализуетсяс помощью катодныхстанций, расположенныхв населенныхпунктах, и анодныхэлектродов-протекторов,применяемыхв полевых условиях.
Отэлектролитическойкоррозии защищаются:повышениемRизоболочки, применениемдренажныхустройствспособныхотводить токииз оболочкиобратно к ихисточнику.
От межкристаллитнойкоррозии кабелизащищают путёмудаления кабеляот места вибрациина расстояние10-15м, а при прокладкепо мостам применяюрессорные иамортизационныеподвески.
9.РАСЧЕТИ ЗАЩИТА КАБЕЛЯОТ УДАРОВ МОЛНИЙ.
Цельюрасчета являетсяопределениевероятногочисла поврежденийвыбранногодля прокладкикабеля и сравнениеего с нормами.
Наосновании этогосравненияделается выводо необходимостидополнительнойзащиты кабеляот ударов молний.
Вероятноечисло поврежденийкабеля рассчитывается по формуле ( ):
( )
гдеn0-вероятностьповреждениякабеля на 100кмтрассы присредней продолжительностигроз Т=36 ч. в годи электрическойпрочностиизоляции 3000В.Определяетсяиз графиковПриложения3.
Uпр.=3700В- электрическаяпрочностьизоляции кабеля;
Т- интенсивностьгрозовой деятельностив районе прохождениятрассы
Вывод:Рассчитаннаявеличина n=0,02 присравнении сдопустимымвероятнымчислом поврежденийпроектируемогокабеля от ударовмолний nдоп.=0,2находится впределах,следовательнодополнительныхмер к защитеот повреждениявыбранногодля прокладкикабеля от молнийне требуется.
ВЕДЕНИЕ
Основныминаправлениямиэкономическогои социальногоразвития странына период до2005 года, определенапрограммадальнейшегоразвития связи,которая предусматриваетпродолжитьразвитие иповысить надёжностьсвязи странына базе новейшихдостиженийнауки и техникии развитьвысокоавтоматизированноепроизводствоволоконно-оптическихкабелей связи.
Ужеускореннымитемпами развиваетсягородская имеждугородняятелефоннаясвязь с применениемоптическихкабелей, создаётсяинтегральнаясеть связимногоцелевогоназначения.Магистральнаясеть связибазируетсяна использованиикабельных,радиорелейныхи спутниковыхлиний связи.
Особоеместо занимаюткабельные линиисвязи, обладающиехорошей защищенностьюканалов связиот атмосферныхвлияний и различныхпомех, высокойустойчивостьюи долговечностью.Эти качестваособенно проявляютсяна современномэтапе развитиятехники кабельнойсвязи с применениеммногоканальныхсистем связи.
В данномкурсовом проектерассматриваетсяпостроениеучастка кабельноймагистрали.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1 Выбортрассы магистрали
2 Выбортипа кабеляи СП
3 Размещениеусилительныхпунктов
4 Оборудованиевводов кабеляв ОУП и НУП
5 Прокладкаи монтаж кабелей
6 Устройствосложных переходов
8 Расчётпараметровпередачи
9 Защитакабелей и НУПот коррозии
10 Расчёти защита кабеляот ударов молнии
СПИСОКЛИТЕРАТУРЫ
1 Аппаратурасетей связи/ Справочник.- М.: Связь,1980.
2 Атласавтомобильныхдорог СССР.-М.Гл. управлениегеодезии икартографиипри СМ СССР,1986.
3 ГродневИ.И. Линейныесооружениясвязи .- М.: Радиои связь,1987.
4 Инструкцияпо проектированиюлинейно - кабельныхсооруженийсвязи.ВСН-116-87.-М.:1988.
5 Правилаохраны линийсвязи. Условияпроизводстваработ в пределахохранных зони просек натрассах линийсвязи ирадиофикации.-М.:Связь,1970.
6 Руководствопо строительствулинейных сооружениймагистральныхи внутризоновыхкабельных линийсвязи .- М.: Радиои связь,1986.
7 Руководствопо защите подземныхкабелей связиот ударовмолний.-М.:Связь,1975.
8 Справочникстроительствакабельныхсооруженийсвязи .-М.: Радиои связь,1988.