8.2 Расчёт элементов контура противосвязи

В случае, если переходные затухания не удовлетворяют нормам, необходимо применять специальные методы для их увеличения. Воспользуемся методом симметрирования при помощи контуров противосвязи. Принцип действия данных устройств основан на том, что они создают между влияющей и подверженной влиянию цепями активно-ёмкостную связь, вектор которой противоположен к вектору комплексной электромагнитной связи, обуславливающей взаимные влияния. Результирующие влияние в результате взаимной компенсации значительно уменьшается, что увеличивает переходные затухания. Для определения параметров контура противосвязи в данном курсовом проекте воспользуемся графоаналитическим методом:

1) строится график вектора комплексной электромагнитной связи - годограф. Математически, годограф представляет собой траекторию движения конца вектора электромагнитной связи на комплексной плоскости. Вид данной зависимости на дальнем и ближнем конце различен. Ввиду значительных сложностей, возникающих при определении параметров контура противосвязи на ближнем конце, как правило, рассматривается график переходного затухания на дальнем конце;

2) по виду зависимости определяется устройство контура противосвязи и жил кабеля, между которыми он будет включён;

3) на крайней частоте полосы пропускания определяются параметры элементов контура.

По данным таблицы 6.6 построим график вектора комплексной электромагнитной связи на дальнем конце F. На этой же координатной плоскости построим характеристику контура противосвязи F_k.

Рисунок 8.1 - График вектора комплексной электромагнитной связи

Для создания данной формы вектора противосвязи, необходима схема, показанная на рисунке в альбоме чертежей.

Определим номиналы элементов, входящих в схему контура. Учтём, что по оси Х графика отложена действительная часть проводимости контура, а по оси Y - мнимая часть, обусловленная наличием в схеме ёмкостей. Определим значение вектора противосвязи на граничной частоте полосы пропускания 500 кГц:

Х = 2,271 мСм,

Y = 2,595 мСм.

Номинал сопротивления R₁ определим по следующей формуле:

(8.1)

Выбираем по номинальному ряду R₁=430 Ом.

Рассчитаем емкость С₁.

(8.2)

С₁==826,1 пФ.

По номинальному ряду С₁=820 пФ.

9. Содержание кабеля под давлением

Содержание кабелей связи под постоянным избыточным газовым (воздушным) давлением позволяет не только контролировать герметичность оболочки, но и предотвращать проникновение влаги в кабель при её незначительных повреждениях. Для избыточного давления в кабель непрерывно подаётся осушенный воздух. Такое мероприятие является эффективным способом предупреждения повреждений кабеля с перерывами связи (отказов). Учитывая это, на кабельных сетях стремятся увеличить количество кабельных линий, оборудованных устройствами по содержанию кабеля под давлением.

Непременным условием для постоянного содержания кабеля под давлением является предварительная герметизация оболочки на всём протяжении кабеля, а также на вводах в усилительные и оконечные пункты.

Герметизированный участок магистрального кабеля образует газовую секцию. Практически длину газовой секции принимают равной длине усилительного участка.

Особенностью магистральных кабелей, прокладываемых для связи МПС, является большое число параллельных ответвлений. Содержание последних под непрерывным избыточным давлением практически невозможно, поэтому все ответвления изолируют от магистрали газонепроницаемыми муфтами.

Постоянное избыточное давление в кабеле поддерживается оборудованием для автоматической подкачки воздуха. Нагнетательные установки, которые монтируют во всех усилительных и оконечных пункта, состоят из баллона со сжатым воздухом (или компрессора), измерительных и регулировочных приборов, элементов, осушающих воздух, и системы пневмопроводов с запорными вентилями.

До настоящего времени для содержания магистральных кабелей под постоянным избыточным давлением используется аппаратура типа АКОУ - автоматическая контрольно-осушительная установка, предназначенная для обслуживания четырёх кабелей. Также существует специальное вспомогательное оборудование, такое как:

1) регенерационная установка РУ - применяется для восстановления осушительной способности селикогеля;

2) установка ПУВИГ - предназначена для подачи индикаторного газа в кабель при определении места повреждения оболочки и для нагнетания осушенного воздуха во время строительства и эксплуатации магистрали;

3) галлоидный течеискатель ГТИ-3 - прибор для обнаружения мест негерметичности при помощи галоидосодержащих газов (фреон);

4) переносная электростанция АБ-1-0/230;

5)полевая зарядная углекислотная станция ПЗУС - станция предназначена для переливания жидких газов из транспортных баллонов в малолитражные;

6) установка передвижная высокого давления 8Г-33 - используется для наполнения воздухом баллонов высокого давления.

10. Расчёт параметров оптического кабеля

10.1 Теоретические сведения

В настоящее время в волоконно-оптических системах передачи общего пользования используется унифицированная каналообразующая аппаратура цифровых систем передачи (ЦСП) различных уровней иерархии.

Сейчас созданы следующие системы передачи: «Соната-2» с аппаратурой ИКМ-120, «Соната-3» с ИКМ - 480, «Соната-4» и «Соната-ЧМ» c ИКМ - 1920.

Согласно заданию необходимо организовать 360 каналов магистральной связи и 240 дорожной.

На зоновых станциях целесообразно применение систем передачи «Соната-2» и «Соната-3». В первой используется аппаратура вторичной цифровой системы ИКМ-120, а во второй - третичной ИКМ -480. Но эти системы можно применять и для магистральной связи на расстоянии до 600 км.

10.2 Расчет параметров оптического кабеля

Рассчитаем характеристики волоконно-оптического кабеля марки ОКСМ-С-4/2(2,4)Сп-12(2)/4(5) производства ЗАО «Трансвок». В кабеле используется оптическое волокно ступенчатого профиля производства фирмы Lucent Technologies. Сердцевина ОВ кварцевая, легированная германием, с показателем преломления . Оболочка одинарная из чистого кварца с показателем преломления . Защитное покрытие ОВ - двойное из акрила ультрафиолетовой вулканизации: внутреннее - низкомодульное, наружное - высокомодульное.

Исходные данные:

- наибольшее значение показателя преломления сердечника, ;

- показатель преломления оболочки, ;

- диметр сердцевины световода, мкм;

- рабочая длина волны, мкм;

- коэффициент рассеяния энергии, (дБ/км)/мкм⁴;

- тангенс угла диэлектрических потерь в световоде, .

1) Определим относительную разность преломления оболочки по формуле:

, (10.1)

.

2) Определим числовую апертуру по формуле:

, (10.2)

.

3) Определим критическую длину волны по формуле:

, (10.3)

мкм.

4) Определим критическую частоту по формуле:

, (10.4)

.

5) Определим нормированную частоту по формуле:

, (10.5)

.

6) Определим число мод, передаваемых по волокну по формуле:

, (10.6)

.

7) Определим затухание поглощения, связанное с потерями на диэлектрическую поляризацию по формуле:

, (10.7)

дБ.

8) Определим затухание рассеяния по формуле:

, (10.8)

 дБ.

9) Затухание в инфракрасной области, расположенной в диапазоне длин волн свыше 1,6 мкм, определим по формуле:

, (10.9)

где С и R - коэффициенты, равные соответственно 1,2 и .

Результаты расчета сведем в таблицу 10.1.

Таблица 10.1 - Затухание в инфракрасной области

Заключение

В результате проделанной работы была спроектирована трёхкабельная линия связи на участке железной дороги Овражная - Зензеватка, на которой обеспечено 450 каналов магистральной связи, 205 каналов дорожной связи и различные виды отделенческой связи. При проектировании учитывались физико-географические данные участка, его административно-хозяйственная структура; выбран кабель типа МКПАБ 741,05+520,7+10,7 и МКПАБ 1441,05+520,7+10,7 для основной магистрали, ТЗПАБ 741,2+520,7+10,7 и ТЗБ 441,2 для создания ответвлений, описан выбор арматуры для монтажа кабельной магистрали, произведена разработка схемы связи с размещением оконечных и промежуточных усилительных пунктов. Также были произведены расчеты мешающих и опасных влияний от контактных сетей железных дорог и линии электропередачи, приведены описания методов защиты от влияний, приведены схемы защиты аппаратуры связи. Приведена методика симметрирования, целью которой является уменьшение взаимных влияний. Произведен расчёт параметров оптического кабеля.

Выполнение данного курсового проекта способствовало закреплению теоретических знаний по курсу линий железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, и появлению практических навыков, необходимых при эксплуатации проектировании, разработке и усовершенствовании устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи.

Список использованных источников

1) Требина Е.Г., Костиков В.У. Электромагнитные влияния высоковольтных линий на цепи связи: Методические указания к дипломному и курсовому проектированию. / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 1980.-- 34 с.

2) Атлас География России / Федеральная служба геодезии и картографии Росси - Омская картографическая фабрика, 2004. - 72 с.

3) Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи: Методические указания по курсовому проекту - М: 1988 - 40 с.

4) Советский энциклопедический словарь - М.: Советская энциклопедия, 1980. - 1598 с.

5) Горбачев Н.С., Купряшин И.А. Расчет параметров волоконно-оптических кабелей: Методические указания к дипломному и курсовому проектированию по дисциплине «Многоканальная связь на железнодорожном транспорте» / Омский ин-т инж. ж.-д. транспорта. Омск, 2002.-- 35 с.

Размещено на Allbest.ru