Исходя  из таблицы 1 выбран оптический кабель ОКСН - 20 с затуханием      а = 0,25  на  λ = 1,57 мкм. 

     Электрический кабель для организации  оперативно-технологической  связи. При проектировании трехкабельной магистрали для ОТС используется низкочастотный кабель дальней связи типа ТЗ, а для линейных цепей автоблокировки - сигнально-блокировочный кабель с гидрофобным заполнением (СБЗ).

По проекту  нужно 10 цепей – 10 пар – следовательно, выбираем - 7х4

Распределение ОТС по четверкам в кабеле Т3ПАБ_пШ_п (7х4х1,2) показано в табл.2.

                                                                                                                                                                   Таблица 2

Для линейных цепей  автоблокировки проектируется сигнально-блокировочный кабель с гидрофобным заполнением (СБЗ), показанный в табл.3.

Сигнально-блокировочный  кабель с гидрофобным  заполнением (СБЗ)

СБЗПБ 5x2x0,7

                                                                             Таблица 3

 
 
 

4. Трасса кабельной линии и способы ее прокладки 

     В этом проекте будет проложена  трасса для 3 кабелей от станции «А»  до станции «К». Все 3 кабеля проложим в пластмассовых трубопроводах в полосу отвода железной дороги.

     Прокладка кабелей в трубопроводах  обеспечит следующие преимущества:

• наибольший срок службы оптических кабелей;
• кабели защищены от механических повреждений лучше, чем бронированные кабели при непосредственной прокладке в грунт;
• возможность замены кабеля без выполнения земляных работ (например, при необходимости увеличения числа волокон или ремонте);
• возможность укладки резервного кабеля в обход поврежденного участка (при наличии резервной трубки);
• появляется возможность предоставления права прохода для кабелей других операторов;
• позволяет выполнять земляные работы, независимо от наличия самих кабелей.

     Со станции «А» до пункта «е» трасса проходит с правой стороны железнодорожного пути по счету километров (длина прохода в сумме 90 км). 
Затем трасса переходит на другую сторону и идет от пункта «е» до станции «К»  с левой стороны железнодорожного пути (длина прохода в сумме 45 км).

Оптический кабель с правой стороны железнодорожного пути прокладываем на расстоянии 10 м  от оси ближнего рельса, с левой  – на расстоянии 16 м от оси ближнего рельса. Оптимальное расстояние сближения между кабелями – 2 м. Электрический кабель прокладываем с правой стороны железнодорожного пути прокладываем на расстоянии 12 м от оси ближнего рельса, с левой – на расстоянии 14 м от оси ближнего рельса. Сигнально-блокировочный кабель с правой стороны железнодорожного пути прокладываем на расстоянии 14 м от оси ближнего рельса, с левой – на расстоянии 12 м от оси ближнего рельса. 

Схематично  переход изображается следующим образом:

Рис. 1 

     Выбор места и способа прокладки  кабелей обеспечивает на данном участке: максимально возможную надежность и ремонтопригодность кабельной линии; наиболее полную механизацию всего комплекса строительно-монтажных работ; наименьшие трудозатраты как при строительстве, так и при эксплуатации кабельной магистрали. 

5. Организация магистральной, дорожной и отделенческой связи.

     При разработке схемы организации связи учитывется, что каналы магистральной и дорожной связи, организуемые по оптическим волокнам с применением аппаратуры STM-1, вводятся лишь в оконечные пункты проектируемой кабельной магистрали. Схема организации дорожной и магистральной связи на участке А-К с применением аппаратуры STM-1 приведена на рис. 2, а схема организации отделенческой связи с применением аппаратуры ТЛС-31 - на рис. 3.

     Особенностью организации связи с применением аппаратуры ТЛС-31 является возможность выделения на каждой промежуточной станции необходимого числа цифровых каналов Е1 для организации всех видов отделенческой связи.

     Канал Е1 содержит 30 каналов тональной частоты или 30 основных цифровых каналов со скоростью передачи 64 кбит/с. В связи с тем, что в объединенном высокоскоростном канале передается дополнительная служебная информация, то скорость передачи в объединенном канале, например, для аппаратуры ТЛС-31 (34 Мбит/с) больше, чем произведение числа объединяемых каналов на скорость передачи в каждом из них (16 х 2 Мбит/с = 32 Мбит/с).

  

Рис. 2 
 
 
 

Рис. 3

6. Организация связи  в пределах перегона ж-з

     Схема организации связи на участке  кабельной магистрали в пределах перегона ж-з представлена на рис.4.

   Монтажная схема ответвления от кабельной  магистрали к тяговой подстанции представлена на рис. 4. 

   

 

   рис. 4.

   

   

 

7. Устройство переходов через преграды

 

     На  перегоне ж – з железнодорожную линию пересекает несудоходная река шириною 180 м. Железнодорожный мост неразводной.

     Оптический, электрический и сигнально –  блокировочный кабель прокладываются в кабельных желобах, установленных на мосте. 

Рис. 5 
 
 

8. Расчет первичных и волновых параметров передачи симметричной кабельной цепи при частотах                                      20, 220, 420, 620, 820 кГц 

Предварительно  выполняются расчеты

= 3 мм 

= 4,24 мм

где   – диаметр изолированной жилы, мм;

        – диаметр токопроводящей  жилы, для данной цепи 1,2 мм;

        – радиальная толщина изоляции, для данной цепи 0,9мм;

      а  – расстояние  между центрами жил цепи при четверочной скрутке, мм.

Сопротивление медной кабельной двухпроводной  цепи R₀ постоянному току:

,

где ρ – удельное сопротивление медных жил (ρ=0,0175Ом·мм²/м);

      χ – коэффициент укрутки, учитывающий  удлинение кабельных жил при  их скручивании (χ=1,01).

R₀ = 31,299 Ом/км

 

Первичные параметры кабельной  цепи

Данные расчетов приведены в табл.4. 

Активное  сопротивление кабельной  цепи (R)

      , Ом/км ,

где F(x), G(x), H(x) – значения бесселевых функций, учитывающих увеличение сопротивления за счет поверхностного эффекта, эффекта близости жил пары.  

Индуктивность (L) двухпроводной кабельной цепи

      ,  Гн/км,

где Q(x) – значение бесселевой функции, учитывающей уменьшение внутренней индуктивности цепи;

       μ_r – относительная магнитная проницаемость (для меди μ_r = 1). 

Рабочая емкость цепи (С)

      ,    Ф/км,

где ε_р – результирующая диэлектрическая проницаемость изоляции;

      ψ – коэффициент, учитывающий  увеличение емкости за счет  близко расположенных соседних  жил кабеля и его металлической  оболочкой.