Кабельные магистрали связи

ЛЕКЦИЯ №5

«Кабельные линии и сети»

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:

- классификация и назначение ж.д. сетей;

- построение кабельных сетей различного назначения на ж.д. транспорте

Кабельные линии и сети

Кабельные линии обладают большей эксплуатационной надеж­ностью по сравнению с воздушными, так как они подвержены мень­шим вредным воздействиям окружающей среды (атмосферные осад­ки, ветровые нагрузки и др.), и большей защищенностью их от опасных и мешающих влияний электромагнитных полей различных линий электропередачи, включая и контактную сеть электрифици­рованных железных дорог. Кабельные линии экономичнее воздуш­ных по затратам на строительство и эксплуатационным расходам, отнесенным к одному канало-километру; они незаменимы в условиях городской застройки и в пределах полотна железных дорог.

На железнодорожном транспорте широко распространены и используются: совмещенные магистральные линии железнодо­рожной связи, автоматики и телемеханики; сети местной связи;

линии автоматики и телемеханики (AT) на перегонах и сети AT на станциях.

Совмещенные магистральные линии предназначены для органи­зации всех видов магистральной, дорожной и отделенческой связи, а также цепей автоматики и телемеханики. Организация связи для обеспечения оперативной работы дороги по железнодорожным ка­бельным линиям отличает последние от подобных им линий Ми­нистерства связи. Это вызвано большим числом НЧ оперативно-технологичес­ких связей, цепей автоматики и телемеханики и необходимостью их выделения в ряде пунктов как на станциях, так и на перегонах (рис.1).

Сети местной (станционной) связи предусматривают для уст­ройства абонентской, стрелочной и других видов связи в пределах железнодорожного узла или станции.

Кабельные линии AT прокладывают на перегонах для размеще­ния линейных цепей автоблокировки. В некоторых случаях допус­кается размещение в них цепей межстанционной и перегонной свя­зи.

Кабельные сети AT на станциях предназначены для обеспечения функционирования системы устройств электрической централиза­ции.

Кабельные линии и сети представляют собой комплекс конструк­ций и устройств, предназначенных для обеспечения передачи сигна­лов и электрической энергии. К ним относятся кабели, кабельная арматура, кабельные сооружения и оборудование для поддержа­ния кабельных линий в исправном состоянии, подземные и надземные сооружения необслуживаемых усилительных и регенерационных пунктов (НУП и НРП); устройства защиты от коррозии и электромагнитных влияний.

Оборудование для содержания кабелей связи под постоянным из­быточным воздушным давлением, монтируемое на кабельных лини­ях, предназначено для организации контроля за исправным состоя­нием кабельных линий и сетей связи и повышения их надежности в условиях эксплуатации.

Кабельные магистрали связи

Кабельные магистрали связи на железнодорожном транспорте служат для организации всех видов магистральной, дорожной и от­деленческой связи и некоторых цепей автоматики и телемеханики.

На кабельных магистралях связь можно организовывать по сис­темам: однокабельной, когда оба направления передачи совмеще­ны в одном кабеле; двухкабельной, при которой каждое направление передачи занимает отдельный кабель.

На железнодорожном транспорте находятся в эксплуатации одно-, двух- и трехкабельные магистрали связи. Основным критерием при опре­делении типа магистрали и марок кабелей является потребность в каналах связи на конкретном железнодорожном направлении (участке), рассчитанная с учетом перспективы новых устройств железнодорожной автоматики и телемеханики. Необходимо также иметь в виду, что в случае однокабельной и двухкабельной магистрали на базе симметричных кабелей имеется существенный недостаток для сети связи МПС — необходимость устройства отпаев от магистрального кабеля к релейным шкафам и перегонным объектам в среднем через 1 км, что снижает качество связи ТЧ. В случае двухкабельной магистрали, где один из кабе­лей — волоконно-оптический или коаксиальный, а второй — сим­метричный, возможна организация ВЧ-связи с высоким качеством.

В проектах магистралей связи на железнодорожном транспорте можно предусматривать однотипные и разнотипные кабели: сим­метричные высокочастотные и низкочастотные с жилами одинаковой или разной конструкции; коак­сиальные; комбинированные высокочастотные симметрич­ные кабели с коаксиальными парами типа 1,2/4,6 и оптические кабели.

Анализ вариантов устройства кабельных магистралей, позволяет сделать вывод, что однокабельные магистрали, имеющие незначительную емкость по числу каналов ТЧ и НЧ и цепей автоматики, не могут быть рекомендованы для грузонапряженных железнодорожных направлений. Их применяют на второстепенных, тупиковых участках железных дорог, не имею­щих перспективы развития.

Широкое применение нашел вариант двухкабельной магистрали из кабелей, уплотняемых 60-канальной аппарату­рой, удовлетворяет требованиям по числу каналов ТЧ для органи­зации магистральной, дорожной и отделенческой связи (360 кана­лов), числу каналов НЧ отделенческой связи (16) и числу цепей автоматики. Возможны другие варианты двухкабельной магистрали — например два комбинированных кабеля, с двумя коаксиальными парами каждый.

Кабель, от которого делают ответвления, принято называть первым и обозначать К1.

Отметим, что использование цифровых систем передачи при двух­кабельном варианте организации связи на базе симметричных кабе­лей на действующих и вновь строящихся участках затруднено и требует рассмотрения вопросов электромагнитной совместимости линейных трактов цифровых систем передачи с линейными цепями автоблокировки и цепями связи, особенно цепями ПГС и МЖС. Это объясняется несоизмеримостью напряжений передачи цифрового сигнала в цепях связи (3В) и коммутационных перенапряжений, возникающих при работе цепей автоматики и телемеханики, дости­гающих нескольких сотен вольт.

Существующие варианты трехкабельной магистрали по числу каналов ТЧ для магистральной и дорожной связи (480 каналов) и оперативно-технологической связи (24 и 48 каналов) и числу цепей автоматики приемлемы для большинства участков железных дорог. Из других вариантов реализации трехкабельных магистралей перс­пективно использование двух симметричных желез­нодорожных магистральных кабелей для организации цифровой магистральной, дорожной и отделенческой связи и тре­тьего многопарного кабеля (К1) для организации тех видов отде­ленческой связи, которые требуют ответвлений на перегонах, а также цепей автоматики и телемеханики. Трехкабельный вариант может возникнуть при усилении пропускной способности дейст­вующей двухкабельной магистрали; в этом случае следует применять в качестве третьего кабеля — оптический, в частности подвесной.

Применение трехкабельных магистралей значительно повышает качество и надежность магистральной и дорожной связи, так как все ответвления на перегонах и станциях осуществляются только от кабеля К1. Однако, несмотря на большие преимущества перед од­нокабельными и двухкабельными, широкое внедрение трехкабель­ных магистралей на сети железных дорог сдерживается более вы­сокой стоимостью строительства (на 30—40% выше по сравнению с двухкабельными) и повышенными эксплуатационными расходами.

Перспективной двухкабельной магистралью связи является вариант с применением волоконно-оптического кабеля и электри­ческого симметричного кабеля (К1) для организации резервирования ОК и цепи автоматики и телемеханики.

При выборе типа магистрали и марок кабелей учитывают также показатели по расходу основных кабельных материалов (медь, алю­миний, свинец, сталь). Решение о выборе конкретного вида кабель­ной магистрали принимают на основе технико-экономического срав­нения различных вариантов построения кабельной магистрали и учета характеристик железнодорожного участка.