Проектирование кабельных цепей путевых устройств СЦБ и связи. Выбор типа и ёмкости кабелей, распределение цепей по их парам

Анализ показывает, что железнодорожные кабельные линии в современных условиях должны обеспечивать возможность организации до 300-360 высокочастотных каналов связи, 16-18 физических цепей и до 14 двухпроводных сигнальных линий.

Кабельные линии отличаются высокой эксплутационной надёжностью и дают возможность осуществления всех видов связи и каналов передачи информации, необходимых для управления перевозочным процессом железных дорог. Строительство магистральных кабельных линий позволяет резко увеличить количество каналов связи между управлениями железных дорог, отделениями и станциями, даёт возможность автоматизации телефонной и телеграфной связи. В настоящее время решающая роль в дальнейшем развитии средств связи на железных дорогах принадлежит повышению темпов, экономичности и улучшения качества строительства магистральных кабельных линий связи.

2 Магистральная кабельная линия связи

2.1 Организация связи и цепей автоматики

Организация связи и цепей автоматики для обеспечения оперативной работы дороги по магистральным кабельным линиям отличает железнодорожные кабельные линии от подобных им линий Министерства связи. Это вызвано большим количеством низкочастотных технологических связей и необходимостью их выделения в ряде пунктов как на станциях, так и на перегонах.

Кабельные линии связи могут быть организованы по одно-, двух- или трёхкабельной системе.

Цепи дальней связи вводятся лишь в оконечные и усилительные пункты кабельной магистрали, а цепи отделенческой связи, используемые непосредственно для организации движения поездов и оперативного управления работой участка железной дороги, вводятся в многочисленные пункты, расположенные вдоль кабельной магистрали на перегонах и станциях.

Виды  отделенческой, телефонной и поездной радиосвязи, которыми оснащаются железнодорожные линии, зависят от конкретных особенностей участка и определяются требованиями ПТЭ. Каждый из этих видов связи организуется по отдельной двух- или четырёхпроводной цепи и осуществляется в спектре тональных частот.

По магистральному кабелю могут организовываться также НЧ цепи соединительных линий между АТС, связи охраняемых переездов с дежурными по станциям и, если предусмотрено телеуправление тяговыми подстанциями, то отдельные цепи ТУ, ТС.

Пункты, в которые заводятся все или отдельные виды связи, определяются характером размещаемых  в них объектов. Например, в пассажирское здание промежуточной станции или пост ЭЦ, где размещаются обычно все служебные станционные помещения, заводятся все виды отделенческой связи, а в релейные шкафы сигнальных точек автоблокировки переезда – межстанционная связь, что позволяет при необходимости организовать на перегоне временный раздельный пункт. Ответвление цепей СЦБ осуществляется всегда шлейфом, при этом цепь СЦБ-ДК заводится только на станции, остальные – во все релейные шкафы светофоров и переездов на перегонах, что облегчает организацию двустороннего движения поездов по одному из путей при ремонте другого.

Ввод отделенческих видов связи в промежуточные пункты цепи осуществляется либо шлейфом (с разрезом линейных проводов), либо параллельно (параллельным подключением к линии установок связи). Ввод цепей шлейфом имеет эксплутационные преимущества, поскольку позволяет устраивать замену повреждённых участков одних видов связи исправными цепями других, отключать повреждённые установки связи с сохранением нормальной работы остальных установок, организовывать необходимые виды связи с местами восстановительных работ.

Вследствие наличия обслуживаемого усилительного пункта кабельной магистрали (ОУП), ответвление от магистрального кабеля на пост ЭЦ (ЭЦ) не делается, а необходимые цепи связи и автоматики передаются от усилительного пункта кабелем вторичной коммутации.

В кабельной магистрали требуется организовать 120 высокочастотных каналов связи. Из них — 60 каналов магистральной связи и 60 — дорожной. На заданном участке железной дороги необходимы следующие виды отделенческой связи:

1)  ПДС — поездная диспетчерская связь;

2)  ЭДС — энергодиспетчерская связь;

3)  СЭМ — служебная связь электромехаников;

4)  ПГС — перегонная связь;

5)  ВГС — вагонно-распорядительная связь;

6)  ПС — постанционная связь;

7)  МЖС  — поездная межстанционная связь;

8)  ДБК — пассажирская связь (связь по распределению мест на пассажирские поезда);

9)  ПРС — цепи поездной радиосвязи;

10)  Пр-зд — связь дежурного по станции с охраняемым переездом;

11)  ТУ, ТС – цепи телеуправления и телесигнализации тяговыми подстанциями;

12)  СЦБ-ДСН, ИН, ИЧ, ЗС, ДК – цепи автоматики и телемеханики;

13)  ЛПС – линейно-путевая связь.

Для проектирования кабельной магистрали составим таблицу, в которой укажем наименования объектов, их ординаты и виды связи, заводимые в них (табл. 2.1).

Сокращенные обозначения объектов связи и СЦБ:

1)  ЭЦ — пост ЭЦ;

2)  ДПКС — дежурный пункт дистанции контактной сети;

3)  ОУП — обслуживаемый усилительный пункт кабельной магистрали; 

4)  П — жилое или служебное здание пути;

5)  ПБ — будка дежурного по переезду (охраняемый переезд);

6)  РШ — релейный шкаф сигнальной точки автоблокировки или переезда;

7)  ШН — квартира электромеханика СЦБ или связи;

8)  ТП — тяговая подстанция;

9)  ОП — остановочный пункт пригородных поездов;

10)  ПЗ — пассажирское здание.

Способ ввода кабеля обозначен в таблице буквами “ш” (шлейфом), “п” (параллельно) и “к” (кабель вторичной коммутации).

Схема организации связи и линейных цепей СЦБ на перегоне приведена на рис.2.1

Таблица 2.1

Организация цепей связи и автоматики на перегоне

Продолжение таблицы 2.1

2.2 Выбор типа и ёмкости кабелей, распределение цепей по их парам

Выбор типа и ёмкости кабелей той или иной конструкции зависит от количества каналов связи на проектируемой магистрали, а также от принятых систем уплотнения, соотношение стоимости кабеля и аппаратуры, других факторов.

На наших дорогах целесообразно построить около 4000 км магистралей с применением малогабаритных коаксиальных кабелей. В коаксиальных кабелях переходное затухание возрастает с увеличением передаваемых частот, поэтому в таких кабелях могут находиться пары для обоих направлений передачи, что снижает стоимость кабеля и повышает его эксплуатационную надёжность.

В отличие от симметричных кабелей, эти кабели не требуют выполнения сложных работ по симметрированию. Коаксиальные кабели обладают наибольшей частотно-пропускной способностью. По стандартизованному (2,6/9,4 мм) кабелю можно пропустить спектр частот 8,5 – 18 мегагерц, достаточной для организации 1920 – 3600 телефонных каналов.

Достоинствами данных типов кабелей являются  относительная дешевизна, простота конструкции и технологии изготовления. Для уплотнения 1 км симметричного кабеля при использовании аппаратуры К-60п и необходимости в 300 каналах расходуется 200 кг меди. Для этого же количества каналов при малогабаритном коаксиальном кабеле и аппаратуре К-300 на 1 км требуется только 80 кг меди. Следовательно, использование малогабаритных коаксиальных кабелей