Проектирование линейных сооружений городской телефонной сети

 

      По  окончании расчета емкости кабельных  вводов расставляют распределительные  коробки РК в отдельные дома, указывают  их номера и номера этажей, на которых они установлены, а также пределы их обслуживания. Предел обслуживания РК – это лестничные площадки, этажи и номера квартир, которые подключены к данной РК.

      На  рис. 5 показаны  рекомендуемые места  установки РК и пределы их обслуживания в зависимости от числа РК в подъезде для 5-  и 9-этажных домов. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  

 

      Рис.5. Схема распределительной сети 11-го шкафного района

3.10. Выбор марки кабеля  для соединительных  линий

 

      Для построения сети соединительных линий  между РАТС используются следующие типы кабелей: городские телефонные кабели типа Т и ТП, междугородные кабели типа МКС и оптические кабели связи типа ОК и других типов.

3.11. Расчет количества соединительных линий между любыми двумя РАТС района

 

      При системе построения соединительных линий по принципу “каждая с каждой” количество соединительных линий N_СЛ между двумя РАТС одного узлового района можно определить по формуле: 

       , сл

      Здесь N_РАТСn=8000 номеров, N_РАТСi=8000 номеров – номерные емкости двух РАТС района;

      N₀=63000 номеров – общая номерная емкость сети данного узлового района;

      y₁=0,04 – средняя величина телефонной нагрузки на сети в Эрлангах;

      a=2,1 и b=2 – постоянные коэффициенты. 

      Получим

        сл. 
 

3.12. Определение расстояний между РАТС

 

      Используя рис.1, расстояние между РАТС определим  графически (приближенно).

      Так как рассматриваемый район, содержащий 8 РАТС, разбит на 8 микрорайонов, которые  имеют одинаковые размеры и площадь, то расстояния между РАТС будут равны: 

      Таблица 6. Расстояния между АТС 

Номера  АТС	Расстояние  в км
РАТС 1 – РАТС 2, РАТС 3 – РАТС 4, РАТС 5 –  РАТС 6	5  км;
РАТС 1 – РАТС 3, РАТС 3 – РАТС 5, РАТС 5 –  РАТС 7, РАТС 2 – РАТС 4, РАТС 4 – РАТС 6	2,5 км;
РАТС 1 – РАТС 4, РАТС 2 – РАТС 3, РАТС 3 – РАТС 6, РАТС 4 – РАТС 5, РАТС 6 – РАТС 7	5,6 км;
РАТС 1 – РАТС 5, РАТС 2 – РАТС 6, РАТС 3 –  РАТС 7	5 км;
РАТС 1 – РАТС 6, РАТС 2 – РАТС 5, РАТС 4 –  РАТС 7	7 км;
РАТС 2 – РАТС 7	9 км.

3.13. Выбор ВОСП и  марки оптического кабеля для межстанционных соединительных линий

 

      Количество  соединительных линий N_сл между двумя РАТС является потребным количеством каналов ВОСП, используемых для организации соединительных линий межстанционной связи. В п. 3.11 было рассчитано, что число межстанционных СЛ между любыми двумя РАТС района N_сл=110 линии.

      Исходя  из основных технических данных ВОСП, приведенных в табл.7, для организации такого числа соединительных линий используем ВОСП ИКМ-120-5. 

      Определим количество необходимых ВОСП типа ИКМ-120-5:

      Количество  ВОСП: 

        где n_треб=110 линии, n_сист=120 линии

        
 

      Исходя  из количества систем определим число  оптических волокон ОВ в кабеле:

        волокон.

      Зная  число и тип ВОСП, количество ОВ, выберем наиболее подходящий кабель, используя справочное пособие. В нашем случае это будет ОК марки:

      ОКК – 50-01-0,7-1 – линейный кабель;

      ОКС – 50-01-1,0-2 – станционный кабель. 

      Таблица 7. Основные технические данные волоконно-оптических систем передачи

Наименование параметров	Значение  параметров ВОСП
	«Соната-2»	ИКМ-120-5	«Сопка-Г»	«Сопка-4Г»
Количество  каналов ТЧ	120	120	480	1920
Скорость  передачи, Мбит/с	8,448	8,448	34,368	139,264
Рабочая длина волны, мкм	0,85	0,85/1,3	1,3	1,3
Длина участка регенерации, км	12	12/30	30	30
Тип волокна	Градиентное многомодовое	Градиентное многомодовое или одномодовое		Одномодовое
Коэффициент затухания, дБ/км	3	3/0,7	0,7	0,7
Энергетический  потенциал, дБ	50	50/37	38	38
Линейный  код	СМI	MCMI	MCMI	IOBIPIR

3.14. Расчет затухания волоконно-оптической линии

      Затухание волоконно-оптической линии межстанционной связи не должно превышать значения

      

      ЭП=37 дБ – энергетический потенциал ВОСП;

      Э=6 дБ – энергетический эксплуатационный запас.

        дБ. 

      Общее затухание волоконно-оптической линии  межстанционной связи:

      

      a_ск=1 дБ/км – коэффициент затухания станционного кабеля;

      L_ск=0,2 км – длина станционного кабеля;

      a_лк=0,7 дБ/км – коэффициент затухания линейного кабеля;

      L_лк=9 км – длина линейного кабеля;

      a_нс =0,3 км – потери на неразъемные соединения;

      a_рс =1 км – потери на разъемные соединения;

      N_рс=4 – количество разъемных соединений;

      N_нс=4 – количество неразъемных соединений

       , где  – строительная длина линейного кабеля

      

      Норма на затухание волоконно-оптической линии соблюдена, т.к. 11,7 дБ < 31 дБ. 
 
 
 

3.15. Определение уширения  импульса  за счет  дисперсии при  прохождении сигнала между РАТС

 

      Т.к. ВОСП работает по одномодовому волокну, то значение уширения импульса (за счет дисперсии), проходящего по световоду  на длине линии 1 км, рекомендуется  брать:

        

      Уширение  импульсов при прохождении по оптическому кабелю межстанционной связи длиной L_лк=9 км составляет:

        

      Отсюда  пропускная способность указанной  волоконно-оптической линии: 

        
 

3.16. Расчет  механических  усилий, действующие  на кабель при  затягивании на одном из участков кабельной канализации

 

      При прокладке оптического кабеля в  телефонной канализации на прямолинейном  участке (между РАТС 1 – РАТС 2) усилие натяжения: 

      

      где – масса кабеля;

       – коэффициент трения (зависит  от материала труб канализации и  оболочек ОК). Для ОК в полиэтиленовой оболочке – в бетонных, – в асбестоцементных и – в полиэтиленовых трубах);

        км – длина кабеля. 

       – норма для ОКК. 

      Максимальная  длина кабеля, которую можно затянуть в кабельную канализацию, не должна превышать: 

        км. 

      Если  трасса прокладки ОК не прямолинейна, а имеет изгиб (например, межстанционное соединение между РАТС2 и РАТС7), то существенно возрастет усилие тяжения, необходимое для протяжки кабеля в канализации. 

      

      Рис.6. Прокладка кабеля между РАТС2 и РАТС7 

      Для расчета усилия тяжения кабеля при  изгибе трассы применяют формулу: 

        где T_n – усилие тяжения на прямом участке трассы. 

      Определим насколько возрастет усилие тяжения  при прокладке ОК в полиэтиленовой канализации под углом поворота трассы .

      Коэффициент трения

      

      

      Таким образом, за счет поворота трассы усиление возрастет в 1,58 раза.

      Соответственно  длина кабеля, которую можно затянуть в кабельную канализацию,     уменьшится в 1,58 раз, т.е.

      То  есть для прокладки ОК по трассам  имеющим изгибы необходимо применять  меры по снижению коэффициента трения или применять кабели с лучшим соотношением масса-прочность (например, кабели бронированные стальными тросами). 
 

3.17. Схемы защиты абонентской  линии от опасных  внешних электромагнитных  влияний

 

      Для предохранения сооружений связи  от внешних электромагнитныx влияний проводится комплекс защитных мер как на влияющих линиях (ЛЭП, эл.ж.д., радиостанции), так и на линиях связи, подверженных влиянию. Перечень основных мероприятий приведен в табл. № 8. 

Таблица 8.

Источник внешнего влияния Характер  влияния Мероприятия, проводимые на линиях влияющих связи ЛЭП Опасные и  мешающие поля Е и Н 1. Автоматика 2. Сглаживающие  фильтры 3. Экранирующие тросы 1. Относ трассы 2. Каблирование 3. Скрещивание  и симметрирование 4. Экранирование 5. Разрядники  и предохранители 6. Заземление 7. Нейтрализующие  и редукционные трансформаторы Эл. ж. д. Опасное и мешающее поле Н 1. Сглаживающие  фильтры 2. Отсасывающие  трансформаторы 3. Увеличение  проводимости и изоляции рельсов 1. Относ трассы 2.Каблирование 3. Скрещивание  и симметрирование 4. Экранирование 5. Разрядники  и предохранители 6. Заземление Гроза Опасное поле Е –– 1. Каблирование 2. Молниеотводы  на воздушных ЛС 3. Тросы на  кабельных ЛС 4. Каскадная  защита 5. Разрядники  и предохранители 6. Заземление Радио станции Мешающие поля Е и Н 1. Выбор несущей  частоты 2. Относ радиостанции 1. Относ трассы 2. Каблирование. 3. Скрещивание  и симметрирование 4. Фильтры и  запирающие катушки

      Ниже  рассмотрим основные мероприятия, проводимые в первую очередь на линиях и установках связи.

      Для защиты обслуживающего станционного персонала  и аппаратуры связи применяются защитные устройства, состоящие из разрядников и предохранителей. Эти устройства устанавливаются на входе в станцию. Схемы устройств различны в зависимости от типа линии и ожидаемой величины влияния (рис. №7). Из анализа влияний и схем защиты можно сделать вывод, что наибольшей защиты требуют воздушная линия и сеть ГТС. На междугородной кабельной линии для защиты устанавливается лишь один разрядник.

Рис.7. Схемы защиты при воздушной (а), кабельной (б)

линиях  и на городских сетях (в). 

       Радикальным средством защиты кабелей связи от воздействия высоковольтных линий (ЛЭП, эл.ж.д.), грозы и радиостанций является применение экранирующих оболочек. Они полностью локализуют электростатическое влияние и существенно снижают магнитное влияние.

      Наряду  с экранирующими оболочками защитное действие оказывают также тросы, подвешиваемые на линиях (влияющих и подверженных влиянию), и рельсовые пути эл.ж.д.

Рис.8. Принцип экранирующего действия троса (рельса).

      Принцип экранирующего действия троса и  рельса виден из рис. №8. При прохождении по высоковольтной линии тока в тросе и в линии связи индуцируются соответственно токи I₁₃ и I₁₂.

      В свою очередь, ток I₁₃ наводит в линии связи ток I₃₂, который находится в противофазе с током I₁₂ и уменьшает его: I_рез= I₁₂- I₃₂.

      Таким образом, влияние при наличии троса (I_рез= I₁₂- I₃₂) меньше, чем без троса (I_рез= I₁₂). Эффективность использования троса тем выше, чем меньше его сопротивление и лучше он заземлен.

     Экранирующее  действие троса имеет порядок 0,5...0,6, а рельсов — 0,4... 0,5. Суммарное экранирующее действие кабельной оболочки S_о, троса S_т и рельсов S_р определяется в виде S=S_oS_тS_p. 
 
 

3.18.Установки  для содержания  кабельной магистральной  сети под воздушным  давлением

 

       В кабелях, прокладываемых в трубопроводах  телефонной канализации, наиболее часто возникают повреждения из-за проникновения в них влаги при нарушении герметичности оболочки в следствии коррозии, трещин и надломов. Следствием не герметичности оболочки является понижение сопротивления изоляции жил кабеля или полное нарушение телефонной связи по этому кабелю. Содержание кабелей под избыточным воздушным давлением обеспечивает наиболее эффективный контроль герметичности оболочки. Кроме того, при повреждении оболочки кабеля, находящегося под избыточным воздушным давлением, поток воздуха, проходящий через место нарушения герметичности, препятствует проникновению влаги в кабель.