Расчет влияния внешних импульсных перенапряжений на устройства связи и меры защиты (стр. 1 )

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное учреждение высшего профессионального образования

Омский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Инфокоммуникационные системы и информационная безопасность»

РАСЧЕТ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ИМПУЛЬСНЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ НА УСТРОЙСТВА СВЯЗИ И МЕРЫ ЗАЩИТЫ

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине: «Электромагнитная совместимость и среда защиты»

Студентка гр. 22 Б

«___» ______________ 2015 г.

Руководитель

доцент кафедры ИСИБ

«___» ______________ 2015 г.

_____________________

(оценка)

Омск 2015

Реферат

УДК 621.331:621.332

Курсовая работа содержит 30 страницу, 28 рисунков, 18 таблицы, 22 формулы использовано.

Электромагнитная совместимость, контактная сеть, волновод, трансформаторная подстанция, экранирование, магистральный, местный и питающий кабели, линии электропередач, контур заземления, ток молнии, каскадная защита, разрядники, импульсное перенапряжение, устройство связи, спектр воздействующих импульсов.

Курсовая работа содержит расчёт описание основных источников влияния на цепи узла связи, расчет спектра воздействующих импульсов, а также расчет влияний аварийных режимов контактной сети. Подбор элементов каскадной защиты аппаратуры.

Объектом исследования являются устройства связи железнодорожного участка.

В процессе выполнения курсовой работы были использованы программы Microsoft Office Word 2003, Microsoft Visio 2010.

Содержание

Введение. 4

1 Описание участка. 5

2 Расчет контура заземления ДСП.. 8

3 Расчет электромагнитных влияний. 10

3.1 Расчет магнитных влияний. 10

3.2 Гальваническое влияние ЛЭП и КС на кабель местной связи. 11

3.3 Расчет перенапряжений при заносе высокого потенциала с ТП и КТП на ДСП при ударе молнии 12

4 Расчет спектра импульса молнии. 15

5 Элементы защиты.. 18

6 План размещения аппаратуры и средств защиты.. 27

Заключение. 28

Библиографический список. 29

Введение

Цель: необходимо выполнить расчет различных влияний ЛЭП, КС и разряда молнии на кабели связи, электрического питания и волновод. На основе этих данных, спроектировать схемы электрической защиты узла связи местной станции, а так же на базе рассчитанных значений выбрать элементы этих схем.

Техническое обслуживание и ремонт объектов железнодорожной электросвязи, устройств проводной и радиосвязи, аппаратуры специальной связи, автоматизированных устройств для обслуживания пассажиров и устройств вычислительной техники осуществляется региональными центрами связи, которые входят в состав Дирекции связи, на территории которой расположены обслуживаемые участки железной дороги. Дорожная дирекция связи является структурным подразделением Центральной станции связи - филиала [5].

Структура и технологическое оснащение РЦС должны обеспечивать выполнение необходимых работ по техническому обслуживанию устройств связи. Для организации и проведения ТО устройств связи РЦС должен иметь инфраструктуру, соответствующую географии обслуживаемых участков железных дорог, штат производственного персонала нормативной численности и требуемой квалификации, необходимый для качественного содержания находящихся на балансе предприятия технических средств, а также определенную систему управления [7].

Выполнение работ по ТО устройств связи производится эксплуатационным штатом РЦС с периодичностью, установленной планами-графиками ТО устройств связи, и объемом работ, определенными технологическими картами [2,3,4,5,6].

Работы по техническому обслуживанию устройств связи приказом начальника дирекции могут быть возложены на специализированные, для выполнения конкретных операций технического обслуживания, ремонтно-восстановительные бригады. Для РББ должны разрабатываться и утверждаться отдельные планы-графики, с учетом перечня и периодичности выполняемых ими работ.

Ремонт устройств связи осуществляется специализированными организациями на договорной основе.

Система ТО и ремонта устройств связи должна отвечать следующим основным требованиям [1,7]:

а) обеспечивать высокий уровень безопасности и бесперебойности движения поездов при одновременном снижении эксплуатационных расходов;

б) обеспечивать высокое качество содержания устройств связи;

в) быть ориентированной на повышение производительности труда за счет усиления технического и технологического оснащения линейных производственных участков предприятия, использования альтернативных методов технического обслуживания и ремонта средств связи;

г) сводить к минимуму влияние «человеческого фактора» на качество работы устройств связи за счет применения информационных технологий и системы удаленного мониторинга и администрирования.

1 Описание участка

Промежуточные станции предназначены для приема, отправления и пропуска поездов, приема и выдачи грузов, багажа и грузобагажа, обслуживания пассажиров. На промежуточных станциях, кроме того, осуществляется обслуживание подъездных путей, формирование отправительских маршрутов с мест погрузки, оборот пригородных составов. Так же на промежуточных станциях располагаются различные линейные и станционные объекты систем связи и сигнализации. План промежуточной станции изображен на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – План промежуточной станции

Станционные здания, сооружения и устройства – это подсистема инфраструктуры железнодорожного транспорта, включающая в себя технологические комплексы зданий, сооружений, устройств для производства на железнодорожных станциях операций с грузами, почтовыми отправлениями и поездами, технического обслуживания и ремонта инфраструктуры железнодорожного транспорта и железнодорожного подвижного состава, а также для обслуживания пассажиров. К станционным объектам относятся: тяговая подстанция, комплектная трансформаторная подстанция, дом связи.

Тяговая подстанция – в общем случае, электроустановка для преобразования и распределения электрической энергии. Они подстанции предназначены для понижения электрического напряжения и последующего преобразования (выпрямления) тока (для подстанций постоянного тока) с целью передачи его в контактную сеть для обеспечения электрической энергией электровозов.

Трансформаторная подстанция — электроустановка, предназначенная для приема, преобразования (повышения или понижения) напряжения в сети переменного тока и распределения электроэнергии в системах электроснабжения потребителей сельских, поселковых, городских, промышленных объектов. Состоит из силовых трансформаторов, распределительного устройства, устройства автоматического управления и защиты, а также вспомогательных сооружений.

Дом связи – здание с аппаратурой связи и рабочим местом ДСП.

Линия электропередачи (ЛЭП) — один из компонентов электрической сети, система энергетического оборудования, предназначенная для передачи электроэнергии посредством электрического тока.

Контактная сеть представляет собой комплекс устройств для передачи электроэнергии от тяговых подстанций к ЭПС через токоприемники.

Антенно-фидерное устройство (АФУ) — предназначаются для приема, излучения электромагнитных волн и передачи электромагнитной энергии. АФУ состоит из антенны и линии передачи.

Так же систему связи составляют ЦЕПИ магистральной, оперативно технологической местной связи, являющейся частью направляющей линии.

МКПАБ – магистральный кабель, с кордельно-трубчатой полиэтиленовой изоляцией, с броней из стальных лент и защитным покровом из кабельной пряжи, пропитанной битумом. Кабель МКПАБ представлен на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 – Кабель МКПАБ

На рисунке изображены: 1 – контрольная жила; 2 – центрирующий кордель; 3 – изолированная жила; 4 – сигнальная пара; 5 – поясная изоляция; 6 – алюминиевая оболочка; 7 – подушка из джута; 8 – стальные ленты.

СБПБ - кабель для сигнализации и блокировки с медными жилами, с полиэтиленовой изоляцией, в оболочке из полиэтилена, с броней из двух стальных лент, с наружным покровом. Кабель СБПБ представлен на рисунке 1.3. Используется для подачи питания в помещение ДСП.

1 2 3 4 5

Рисунок 1.3 – Кабель СБПБ

На рисунке изображены: 1 – токонесущая жила; 2 – изоляция; 3 – поясная изоляция; 4 – оболочка; 5 – броня.

Городские телефонные кабели типа ТГ, ТПП и ТПВ предназначены для прокладки и подвески на межстанционных, магистральных и распределительных участках сети. Кабели изготовляют с медными жилами диаметром 0,32; 0,4; 0,5; 0,6 и 0,7, повивной и четверочной скрутки. Кабель типа ТПП представлен на рисунке 1.4. На рисунке изображены: 1 — пара жил; 2 — четверка; 3 — поясная изоляция; 4 — экран из алюминиевой ленты; 5 — полиэтиленовая оболочка; 6 — подушка; 7 — стальные ленты; 8 — подклеивающий битумный слой; 9 — полиэтиленовый шланг; 10 — наружный покров; 11 — броня из стальных оцинкованных лент; 12 — стальной трос.

Рисунок 1.4 – Кабель ТПП

Связь между диспетчером и машинистом осуществляется с помощью направляющих линий, вдоль которых распространяется радиоволна. В качестве направляющей линии на железной дороге используют биметаллический провод диаметром 4мм, который изображен на рисунке 1.4.