2 Перечень практических работ

№ п/п	Название работы	Объем часов
1	2	3
1	Практическая работа № 1 Изучение конструкции и маркировки кабелей СЦБ	2
2	Практическая работа № 2 Изучение конструкции и маркировки волоконно-оптического кабеля	2
3	Практическая работа № 3 Исследование средств защиты устройств СЦБ	2
4	Практическая работа № 4 Расчет сопротивления заземления	2
ИТОГО		8

3 Требования к оформлению практичекой работы

1. Прежде чем приступить к выполнению практической работы, необходимо изучить весь учебный материал по рекомендуемой литературе.

2. Подготовьте листы формата А 4 с требуемыми полями и строкой для заголовка.

3. Содержание отчета по лабораторной или практической работе должно соответствовать порядку изложения материала в методических указаниях к данной работе.

4. Внимательно прочитайте контрольные вопросы, если они присутствуют в указаниях, и сформулируйте ответы на них, пользуясь конспектом или материалом соответствующей темы учебника.

5. Сформулируйте вывод по работе, который должен содержать анализ выполненных лабораторных исследований.

6. Схемы и чертежи необходимо выполнять карандашом, разрешается для наглядности использовать различные цвета, кроме красного. Чертежи и схемы должны быть выполнены в удобном для чтения чертежей масштабе или с помощью компьютера.

7. Все элементы схем должны изображаться в соответствии с действующим ГОСТ на устройства СЦБ.

8. Все необходимые рисунки и принципиальные схемы должны быть подписаны и пронумерованы

4 Инструкция по технике безопасности в лаборатории

Студенты допускаются к выполнению практических занятий после проведения преподавателем инструктажа по охране труда. Студент должен соблюдать следующие требования.

1. В помещении лаборатории находиться только на своём рабочем месте.

2. Включение и выключение питания каждой работы производит преподаватель.

3. Измерения в схемах производить с помощью измерительных приборов, предварительно ознакомиться с устройством и правилами пользования этими приборами.

4. Доступ к узлам лабораторной установки, расположенным в корпусе или защищённом кожухе запрещён.

Практическая работа № 1

ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ И МАРКИРОВКИ КАБЕЛЕЙ СЦБ

Цель работы: изучить конструкцию и принципы маркировки кабелей. Получить навыки определения конструктивных элементов кабеля.

Оборудование и раздаточный материал:

1. Кабели СЦБ (предложенные преподавателем).

2.

Краткие теоретические сведения

Кабелем называется один или несколько скрученных вместе изолирован­ных проводников, заключенных в общую влагозащитную оболочку. В зависи­мости от способа прокладки кабели делятся на воздушные, подземные и под­водные. На железнодорожном транспорте преимущественное применение на­ходят подземные кабели.

По своему назначению кабели подразделяют на три группы:

1. Кабели связи (высокочастотные дальней связи, низкочастотные дальней связи, местных телефонных сетей).

2. Кабели автоматики и телемеханики (сигнальные и контрольные).

3. Силовые кабели.

Конструкционные элементы кабеля

К конструкционным элементам кабеля относятся:

- токопроводящие жилы;

• изоляция жил;

• оболочка;

• защитные покровы.

Кабели должны обладать высокой электрической проводимостью, гибко­стью и механической прочностью. Для изготовления кабельных жил использу­ются медь и алюминий. Применение алюминия вызывает некоторое увеличение сечения кабеля и расхода металла на оболочку и броню. Кроме того, алюминие­вые жилы ломаются при вибрации и недостаточно хорошо сращиваются. Одна­ко алюминий дешевле и менее дефицитен. Алюминиевые жилы применяются в силовых кабелях.

В качестве изоляционного материала используются:

• бумага и ее модификации;

• полиэтилен;

• стирофлекс;

• поливинилхлорид.

В сигнальных кабелях применяются следующие конструкции изоляцион­ных покровов:

• сплошная, выполняется из сплошного слоя пластмассы, полиэтилена и поливинилхлорида;

• бумаго-масляпая изоляция из нескольких плотно навитых па жилу по спирали слоев кабельной бумажной ленты, пропитанной изоляционным масло-канифольным составом,

Для изоляции жил контрольных кабелей применяют пластмассовую и рези­новую изоляцию. Для силовых кабелей, кроме того, бумаго-масляную изоляцию.

Изолированные жилы скручивают в группы. В результате скрутки жилы кабеля ставятся в одинаковые условия одна относительно другой. Поэтому за счет скрутки жил снижаются электромагнитные связи между цепями и повышается их защищенность от воздействия взаимных и внешних влияний. Кроме того, скрутка облегчает взаимное перемещение жил при изгибах кабеля и обеспечи­вает ему более устойчивую и круглую форму. Существует несколько способов скручивания жил кабеля в группы, самыми распространенными являются:

• парная;

• звездная (четверочная);

• повивная и пучковая.

При парной скрутке две изолированные жилы скручивают вместе в пару с шагом скрутки не более 300 мм. При однонаправленной скрутке с шагам не бо­лее 100 мм или разнонаправленной скрутке со средним шагом на одном перио­де скрутки не более 100 мм. Эти жилы резко отличаются по цвету изоляции.

Одиночные жилы или пары скручены в элементарные пучки или сердечник однонаправленной (повивной или пучковой) или разнонаправленной скруткой.

Определенное число групп кабеля скручивается вместе повивной или пуч­ковой скруткой. При повивной скрутке группы располагают последовательными концентрическими слоями (повивами) вокруг центрального повива, состоящего из одной - пяти групп. Смежные повивы скручиваются в противоположные сто­роны. В разнонаправленной или однородно направленной пучковой скрутке сердечник с числом жил или пар, равным 12, скручен из элементарных пучков в соответствии с системой. При однородно направленной повивной скрутке сер­дечника в каждом повиве должны быть счетная и направляющая жилы или па­ры, отличающиеся цветом изоляции друг от друга. На сердечник кабеля нало­жена скрепляющая обмотка из синтетических нитей или лент. Для обеспечения влагонепроницаемости свободное пространство заполнено гидрофобным за­полнителем. Скрученный сердечник кабеля обматывается несколькими слоями кабельной бумаги или другим изоляционным материалом. Эта обмотка называ­ется поясной изоляцией, в состав которой входят оболочка из полиэтилена и обмотка лентами кабельной бумаги. Поверх оболочки из полиэтилена или меж­ду лентами кабельной бумаги проложена контрольная жила из медной мягкой проволоки. Контрольная жила может быть неизолированная, поэтому прокла­дывается между лентами.

Поверх поясной изоляции накладывается оболочка для предохранения изоляции жил от влаги и защиты сердечника от механических повреждений. По конструкции оболочка представляет собой длинную гибкую трубку, которая оп­ределяет строительную длину кабеля. Применяются следующие оболочки:

• свинцовые;

• алюминиевые;

• пластмассовые.

Металлические оболочки являются экранами, так как защищают кабельные жилы от воздействия внешних электромагнитных нолей. Эти оболочки подвер­жены почвенной и электрической коррозии, поэтому их покрывают чулком из пластмассы.

Наружные покровы, накладываемые поверх оболочек кабелей, защищают оболочки от механических повреждений и коррозии. Защитные покровы состо­ят из трех основных частей:

• подброневого слоя (подушки);

• бропепокрова;

• наружного покрова.

Подушка накладывается на оболочку. Она служит для предохранения ка­беля от повреждений в процессе наложения брони и состоит из пропитанной битумом кабельной пряжи (джута) или из нескольких слоев пропитанной би­тумом кабельной бумаги.

Бронеиокров выполняется из двух стальных лент или стальной плоской (или круглой) проволоки. Стальные ленты толщиной 0,3-0,8 мм и шириной 25-45 мм надежно защищают кабель при подземной прокладке. Броня из круглой прово­локи диаметром 4-6 мм или плоской толщиной 1,5-1,7 мм и шириной 4-6 мм используется для кабелей, прокладываемых в болотистых грунтах на дне рек и водоемов, а также по вертикальным и наклонным трассам с углом более 45°.

Наружный покров в виде битумного покрытия бронелент применяется для защиты брони от коррозии. Этот покров состоит из нескольких слоев битум­ного состава и пропитанной кабельной пряжи или бумаги. Сверху имеется ме­ловое покрытие.

Основные типы кабелей, применяемых на железнодорожном транспорте

Кабели местных телефонных сетей служат для соединения местной теле­фонной станции с телефонными аппаратами абонентов данной станции. Сюда же относятся кабельные линии, соединяющие железнодорожную телефонную стан­цию с городскими телефонными станциями, а также обособленные телефонные кабельные сети для стрелочной связи, святи маневрового диспетчера и т.п. Эти кабели низкочастотные. Они используются в соединительных линиях незначи­тельной длины (до нескольких километров).

В качестве кабелей местных телефонных сетей используются кабели со свин­цовой оболочкой и трубчато-бумажной изоляцией жил или с изоляцией из бу­мажной массы, а также кабели с пластмассовой изоляцией жил в пластмассовой оболочке. В тех и других применяются медные жилы диаметром 0,4; 0.5; 0,7 мм. Скрутка жил в труппы — парная.

Кабели дальней связи предназначены для организации магистральной свя­зи па железнодорожном транспорте. Схематичный разрез кабеля с полиэтиле­новой изоляцией жил представлен на рис. 1.

5 МКПАБ

Рисунок 1 - Разрез кабеля с полиэтиленовой изоляцией жил

1 - контрольная жила, 2 - центрирующий кордель, 3 - сигнальная пара, 4 - изолиро­ванная жила четверки, 5 - поясная изоляция, 6 - алюминиевая оболочка,

7 - полиэтиленовая оболочка, 8 - броня из стальных лет, 9 - броня из круглых стальных проволок, 10 - джут.

Низкочастотные кабели применяют' для каблирования телефонных и те­леграфных узлов, устройства вводов цепей воздушных линий, кабельных вста­вок в воздушные линии, ответвлений от магистрального кабеля, соединитель­ных линий между телефонными станциями. Они могут прокладываться вдоль железных дорог для организации отделенческой связи и цепей автоматики и те­лемеханики.

Сигнальные кабели используются для организации сетей управления раз­личными устройствами автоматики и телемеханики: стрелочными приводами, светофорами и т.п., а также для устройства кабельных отводов от воздуш­ной высоковольтпо-сигиальной линии автоблокировки к сигнальным перегонным точкам. Они предназначены для работы при напряжении до 250 В в полосе частот, не превышающей несколько сот герц при простой скрутке и 4 кГц - при парной. Жилы сигнальных кабелей медные диаметром 1 мм. или 0,9 мм. Приме­няются следующие сигнальные кабели:

- СБПЗАШп —сигнально-блкировочный, с медными жилами, с изоляци­ей из полиэтилена, с гидрофобным заполнением сердечника, в алюминиевой оболочке, в защитном шланге из ПЭ;

- СБПЗПБпГ — сишалыю-блокировочиый, с медными жилами, с изоляци­ей из полиэтилена, с гидрофобным заполнением сердечника, в полиэтиленовой оболочке, с броней из двух стальных лент с противокоррозийной защитой, без защитного шланга;

- СБПЗАБпШп, СБПЗАБпГ. СБПЗАуБпГ, СБПЗАКпШп.

Для монтажа напольного оборудования СЦБ применяют кабели следую­щих марок: СБПБ, СБВБ, СБВБГ, СБВГ, СБПБГ, СББбШп, СББбШв.

Для монтажа постового оборудования выпускают кабели СБВГ, СБПАШп, СБПАБпШп. СБПАБпГ, СБПАКпШп.

Контрольные кабели предназначены для присоединения электрических приборов и аппаратов в распределительных устройствах напряжением до 660 В переменного или до 1000 В постоянного тока. Эти кабели имеют медные жилы сечением от 0,75 до 10 мм или алюминиевые сечением от 2,5 до 10 мм. ёмкость кабелей от 4 до 37 жил. Изоляция жил может быть резиновая, полиэтиленовая, иолнвинилхлоридная. Оболочки делают свинцовые, резиновые или пластмассо­вые.

Силовые кабели служат для передачи и распределения электрической энергии постоянного и переменного тока, питающей устройства автоматики, телемеханики и связи. Кроме того, используются для устройства кабельных вставок в провода высоковольтных линий автоблокировки. Силовые кабели изготавливают с числом жил от 1 до 4, жилы могут быть медные или алюминиевые с резиновой, пластмассовой или бумажной изоляцией, оболочка кабелей изго­тавливается из свинца, алюминия или пластмассы. Для уменьшения потерь энергии жилы силовых кабелей должны обладать малым сопротивлением. Се­чение медных жил составляет от 1.5 до 120 мм, алюминиевых — от 5 до 120 мм.

Широко применяются кабели с пропитанной бумажной изоляцией. Они могут быть с медными или алюминиевыми жилами, в свинцовой или алюми­ниевой оболочке. Эти кабели применяются в цепях с напряжением до 35 кВ пе­ременного тока.

Принципы маркировки кабелей

Каждая буква в маркировке кабеля обозначает тип одного из его конструк­тивных элементов. Максимальное количество позиций в маркировке кабеля равняется 9. При этом под позицией понимается буквенное обозначение опре­деленного конструктивного элемента кабеля, а под номером позиции - поряд­ковый номер буквенного обозначения в маркировке кабеля. Буквенное обозна­чение каждого конструктивного элемента имеет строго определенное место расположения в маркировке кабеля. Соответствие номера позиции и конструк­тивных элементов кабеля приведено в табл. 1.

Таблица 1- Принципы маркировки кабелей

Номер позиции	Конструктивный элемент
1	Тип и назначение кабеля
2	Тип скрутки жил в кабеле
3	Материал токопроводящих жил
4	Материал изоляции жил и поясной изоляции
5	Материал влагозащитной оболочки
6 или 8	Защитные покровы (подушка) поверх влагозащитной оболочки
7	Тип брони
9	Защитный покров поверх брони
10	Особенности изоляции силовых кабелей

Примечание. Защитные покровы (подушка) обозначается либо на позиции 6, либо на позиции 8. Для первой позиции существуют следующие исключения (маркировка кабеля может начинаться со следующих обозначений):

АК - контрольный кабель с алюминиевыми жилами, МКК - магистраль­ный коаксильный комбинированный кабель. МКТ - магистральный коаксильиый малогабаритный кабель; 3 - зоновая связь; Ц - для силовых кабелей на месте первой позиции ставится буквенное обозначение четвертой позиции, а в маркировке четвертая позиция пропускается. Важной особенностью маркиров­ки кабелей является пропуск отдельных позиций при маркировке, если исполь­зуется конструктивный элемент определённого типа. В данном случае тип дан­ного конструктивного элемента определяется по умолчанию.

Расшифровка обозначений

Позиция 1: название кабеля.

М - магистральный симметричный кабель (редко-монтажный много­жильный); Т - телефонный кабель местной связи или низкочастотный (для низкочастотных кабелей на второй позиции находится обозначение звездной скрутки) кабель; СБ - сигнально-блокировочный кабель; К - контрольный кабель; КМ - коаксильный магистральный кабель или малогабаритный кабель; Ш - шпуры; П - провода; ПЭ - провода эмалированные; Р - кабели радио­частотные, распределительные для радиовещания; PП - провода для радиоус­тановок.

Позиция 2: скрутка жил кабеля.

3 - звездная (четверочная) скрутка.

Позиция 3: токопроводящие жилы.

А - алюминиевые жилы.

Позиция 4: изоляция жил кабеля.

К (КБ) - кордельно-бумажная изоляция; КС - кордельно-полистироловая (стирофлексовая) изоляция; КМ - кордельно-трубчатая полиэтиленовая изоляция;

П - сплошная полиэтиленовая изоляция; В - сплошная поливинилхлоридная изоляция; Ц - бумажная изоляция с нестекающей церизитовой пропиткой (на месте позиции 1).

Позиция 5: оболочки кабеля.

А (ОА) - алюминиевая оболочка; С (ОС) - свинцовая оболочка;

П - полиэтиленовая оболочка: В - поливипилхлоридная оболочка;

СТ (Ст) - гофрированная стальная оболочка.

Позиция 6 или 8: защитные покровы оболочки.

П (Шп), п - выпрессованный полиэтиленовый защитный шланг;

В (Шв), в - защитный шланг из поливинилхлоридного пластика; КМ - круглые медные проволоки; КП - плоские медные проволоки; ПА - плоские алюминиевые проволоки; Г - без брони; б - без подушки при наличии брони;

л - поливинилхлоридные ленты; 2л - два слоя поливинилхлоридных лент или равноцен­ных им; п - вязкий подклеивающий состав и полиэтиленовая лента.

Позиция 7: броня кабеля.

Б - броня из стальных лент; П - броня из плоских проволок: К - броня из круглых прополок; Ц - броня из стальных оцинкованных лет'.

Позиция 9: защитные покровы кабеля.

н - негорючий состав или меловое покрытие; II (Шп) - выпресованный полиэтиленовый шланг; Шв - защитный шланг из поливинилхлоридного пла­стика;

Г - без наружною покрова.

Позиция 10: особенности изоляции.

В - добавляется в обозначение марки силовых кабелей с обеднено-пропитанной изоляцией.