- •Министерство образования и науки республики казахстан
- •Волоконно-оптические линии связи
- •Министерство образования и науки республики казахстан
- •Волоконно-оптические линии связи
- •050719 – «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»
- •Общие указания
- •Задание на курсовую работу
- •Содержание работы
- •Расчетно-пояснительная записка
- •Чертежи курсовой работы
- •Исходные данные
- •1. Планирование участка железной дороги
- •1.1 Выбор волоконно-оптических систем передачи
- •Выбор оптического кабеля связи
- •1.3 Расчет параметров световодов
- •1.3.1 Расчет числовой апертуры
- •1.3.2 Расчет затухания световодов
- •Кроме собственных потерь аС надлежит учитывать также дополнительные
- •1.3.3 Расчет дисперсии световодов
- •1.3.4 Определение длины регенерационного участка на основе расчета затухания и дисперсии
- •1.3.5 Организация цепей отделенческой связи
- •2. Расчет механической прочности полностью диэлектрического самонесущего волоконно-оптического кабеля
- •2.1 Основные требования к подвеске вок на опорах контактной сети и высоковольтных линий автоблокировки
- •2.2 Выбор кабеля
- •2 (2Y) -конценрические элементы, несущие нагрузку на растяжение (арамид);
- •2.3 Расчет механической прочности вок
- •2.3.2 Расчёт удельной нагрузки от воздействия льда при гололеде
- •2.3.3 Расчет удельной нагрузки от собственной силы тяжести кабеля и силы тяжести льда
- •2.3.4 Расчет удельной нагрузки от давления ветра на кабель (при отсутствии гололеда)
- •2.3.5 Расчет удельной нагрузки от воздействия ветра на кабель, покрытый гололёдом
- •2.3.6 Расчёт удельной нагрузки от собственной силы тяжести кабеля и от воздействия ветра
- •2.3.7 Расчёт удельной нагрузки от силы тяжести кабеля, покрывающего его льда и воздействия ветра
- •2.3.8 Определение критической длины пролёта
- •2.3.9 Расчёт стрелы провеса
- •Приложение 1
- •Кабели типа ок
- •Приложение 2 Результаты расчета дисперсии оптического волокна
- •Приложение 3
- •Список использованной литературы
1.3.4 Определение длины регенерационного участка на основе расчета затухания и дисперсии
Длина регенерационного участка lру ВОЛС определяется передаточными характеристиками кабеля: его коэффициентом затухания а и дисперсией τ.
Затухание кабеля приводит к уменьшению передаваемой мощности, что соответственно лимитирует длину регенерационного участка. Дисперсия кабеля приводит к наложению передаваемых импульсов и как следствие к их искажению, и чем длиннее линия, тем больше вносимые искажения импульсов, что в свою очередь, также накладывает ограничения на пропускную способность кабеля ΔF.
Длина
регенерационного участка должна
удовлетворять значениям как затухания,
так и дисперсии. Поэтому производится
расчет длины регенерационного участка
сначала исходя из допустимого значения
по затуханию
.,
затем исходя из требуемых значений
дисперсии и пропускной способности
.
Из полученных двух значений
и
длин регенерационного участка выбирается
наименьшее значение как отвечающее
условиям затухания и дисперсии.
Допустимая длина регенерационного участка ВОЛС по затуханию определяется исходя из энергетического потенциала аппаратуры Э (см. таблицу 4)
(км),
(12)
где Аз - энергетический запас системы (в среднем - 5 дБ), необходимый для компенсации эффекта старения аппаратуры и ОК, компенсации дополнительных потерь, возникающих после проведения ремонтных работ на кабеле, случаев некачественного сращивания сростков ОК и других отклонений параметров участка в процессе эксплуатации.
Для расчета длины регенерационного участка по пропускной способности определим расчетную пропускную способность световода на 1 км длины (Мбит·км/с)
,
(13)
где τ дисперсия, нс/км.
Длина регенерационного участка по пропускной способности км, определяется из выражения
,
(14)
где ΔF - скорость передачи волоконно-оптической системы, Мбит/с (см. таблицу 4).
Из полученных значений и выбирается наименьшее, которое и будет являться значением длины регенерационного участка lру.
Первый ОРП ВОЛС располагается на станции А. Остальные НРП ВОЛС располагаются в соответствии с рассчитанной длиной регенерационного участка на трассе ОК с указанием соответствующих ординат.
В пояснительной записке по данному параграфу следует привести подробный расчет длины регенерационного участка, обосновать выбранные исходные данные для расчета, сделать выводы по полученным результатам.
1.3.5 Организация цепей отделенческой связи
Цепи отделенческой связи, используемые непосредственно для организации движения поездов и оперативного управления работой участка железной дороги, вводятся в многочисленные пункты, расположенные вдоль магистрали связи на перегонах и станциях. Виды отделенческой телефонной и поездной радиосвязи, которыми оснащаются железнодорожные линии зависят от конкретных особенностей участка и определяются требованиями ПТЭ.
Для организации всех видов отделенческой телефонной и поездной радиосвязи необходимо параллельно с волоконно-оптической магистралью связи проложить симметричный кабель соответствующей емкости.
В промежуточные пункты цепи отделенческих видов связи могут вводиться либо шлейфом (с разрывом линейных проводов), либо параллельно (параллельным подключением к линии установок связи). Ввод цепей шлейфом имеет эксплуатационные преимущества, поскольку позволяет устраивать замену, поврежденных участков одних видов связи исправными цепями других, отключать поврежденные установки связи с сохранением нормальной работы остальных установок, организовывать необходимые виды связи с местами восстановительных работ и т.д. В приложении 3 указаны типы ввода отделенческих цепей в объекты СЦБ и связи. Один из вариантов схемы организации связи и цепей СЦБ показан на рисунке 3.
Рисунок 3 - Организация связи и цепей СЦБ на перегоне
При разработке скелетной схемы (рисунок 4) необходимо руководствоваться следующими положениями:
1. Требуемая длина кабеля рассчитывается исходя из расстояния между объектами по трассе кабельной магистрали и учета дополнительного расхода кабеля на устройство вводов.
Рисунок 4 - Скелетная схема кабельной линии
2. Для монтажа кабельной магистрали предусматривается применение прямых свинцовых муфт типа МСП, газонепронецаемых свинцовых муфт ГМС-7, прямых свинцовых муфт МС-20, МС-25, МС-30, МС-40; разветвительных тройниковых свинцовых муфт типа МСТ 7×7, МСТ 7×7×7, МСТ 7×12; чугунных прямых и тройниковых, устанавливаемых на свинцовые прямые, газонепроницаемые и тройниковые муфты подземных кабелей для защиты их от механических повреждений. Соответствия свинцовых и чугунных муфт представлены в таблице 6.
Таблица 6 - Таблица соответствия свинцовых и чугунных муфт
Типы муфт |
|||
Свинцовая |
Чугунная |
Свинцовая |
Чугунная |
МСП-7 |
С-50 |
МСТ-7×7 |
Т-50 |
МОП-14 |
С-50 |
МСТ-7×7×7 |
Т-50 |
МС-20 |
С-35 |
МСТ-17×7 |
Т-65 |
МС-30 |
С-50 |
МСТ-14×7×7 |
Т-65 |
ГМС-4 |
С-50 |
МСТ-14×14 |
Т-65 |
ГМС-7 |
С-50 |
МСР-7×4×4 |
С-50 |
ГМСМ-60 |
С-55 |
МСР-14×7×7 |
- |
По существующей типовой нумерации, применяемой на кабельных магистралях, кабель от которого делаются все ответвления на перегоне обозначается к1, ответвления от этого кабеля имеют номер 8. Боксам присваиваются двузначные номера, при этом второй цифрой является 1, а первой номер кабеля. Все муфты имеют также двузначный номер, первая цифра которого соответствует номеру кабеля, а вторая типу муфты: соединительная - 2, газонепроницаемая - 3, разветвительная - 4.
4. В целях сокращения количества муфт следует стремиться к тому, чтобы место ответвления совпадало с прямой муфтой. В таком случае, вместо разветвительной ставится прямая (соединительная) муфта. Место ответвления ее совмещается с местом соединения строительных длин кабеля, если расстояние между ними не более 100м.
Таблица 7 - Расчетная таблица кабеля ответвлений
Ордината объекта |
Объект |
Цепи вводимые |
Число пар |
Емкость кабеля |
Расстоя-ние до объекта |
Дополни-тельный расход кабеля |
Общая длина кабеля |
|
шлейфом |
парал-лельно |
|||||||
79км000 |
ОРП |
ПДС, МЖС, ПС, ПГС, ЛПС, ЭДС, СЭМ, ДБК, ВГС, ПРС, ТУ, ТС, СЦБ-ДК, СЦБ, Пр-зд |
--- |
30 |
ТЗБ-27х2 |
125 |
5 |
130 |
79км350 |
ТП |
ТУ, ТС |
ПС, ЭДС |
6 |
ТЗБ-4х2 |
20 |
1,5 |
21,5 |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
… |
В пояснительной записке по данному параграфу следует составить расчетную таблицу кабеля ответвлений и привести схему организации связи и СЦБ на перегоне, скелетную схему кабельной линии.
