Под редакцией канд техн наук Б. С
| Вид материала | Документы |
- Гост 17623-87, 138.94kb.
- Надійності та безпеки в будівництві, 692.13kb.
- Гост 5382-91, 1729.88kb.
- Д. М. Лаковский (руководитель темы); И. В. Колечицкая; С. А. Резник, канд техн наук;, 203.82kb.
- Гост 14637-89: Прокат толстолистовой из углеродистой стали обыкновенного качества Технические, 310.23kb.
- Государственный стандарт союза сср здания и сооружения Методы измерения яркости, 278.78kb.
- Гост 26824-86, 248.28kb.
- Строительные нормы и правила отопление, вентиляция и кондиционирование, 2477.63kb.
- Строительные нормы и правила отопление, вентиляция и кондиционирование сниП 04. 05-91*, 1856.14kb.
- Б. В. Баркалов ), Государственным проектным конструкторским и научно-исследовательским, 2674.7kb.
После Великой Отечественной войны хозяйство связи на бывших во временной оккупации железных дорогах было восстановлено в относительно короткий срок. Этому во многом помогло то, что союзная промышленность и заводы МПС сумели обеспечить железнодорожный транспорт полноценной в техническом отношении и современной по тому времени аппаратурой. Вновь, как и после гражданской войны, значительным оказался вклад в работу по восстановлению хозяйства связи дорожных мастерских служб сигнализации и связи. Некоторое значение имело также оборудование, полученное от США по ленд-лизу.
Уже в 1948 году хозяйство проводной связи достигло довоенного уровня и стояла задача дальнейшего его развития.
Линии связи
Воздушные линии связи восстанавливали по более строгим, чем действовали до войны, техническим условиям, их переводили на траверсный профиль.
Использование рельсовых рубок для опор воздушных линий полностью исключалось. Были разработаны и с 1955 года получили широкое распространение железобетонные приставки. Для продления срока службы опор еще раньше запретили установку столбов в грунт без пропитки. Ввели обязательный порядок антисептического бандажирования ранее поставленных непропитанных столбов.
Для вновь строящихся воздушных линий разработали конструкцию железобетонных опор, изготавливаемых из предварительно напряженного железобетона методом центрифугирования в виде полых, конических, бесстыковых труб длиной от 6,5 до 9,5м. Их начали использовать с 1956 года, а уже в 1957 году только на новостройках Казахской ССР установили более 3700 таких опор. Для подвески проводов предусматривали стандартные деревянные траверсы, располагая до пяти траверс на опоре.
С 1944 года при эксплуатации и ремонте воздушных линий связи наряду с электросваркой начали применять термитно-муфельную сварку проводов. Этот способ обеспечивал надежное по электрическим и механическим показателям соединение проводов, не требовал доставки к месту работы сложных агрегатов и был удобен для эксплуатации. Способ термитно-муфельной сварки разработали во ВНИИЖТе под руководством М. И. Вахнина. Его авторы А. Н. Кукин и А. А. Талыков много сделали для успешного внедрения нового способа. Провода сваривали термитно-муфельными цилиндрическими шашками с помощью специальных клещей. Шашки воспламенялись термитными спичками, при сгорании не плавились, а оставаясь на проводе в виде раскаленной массы, сохраняли первоначальную форму, образуя своеобразную печь — муфель. Провода соединялись за счет плавления и сжатия металла в стыке.
Термитно-муфельная сварка проводов нашла сравнительно большое распространение на железных дорогах. Производство шашек и необходимого для сварки инвентаря сначала организовали в дорожных электротехнических мастерских Ярославской дороги, а позднее передали союзной промышленности.
Одним из основных направлений в развитии связи особенно в пятидесятых и шестидесятых годах была подвеска и уплотнение цветных цепей, обеспечивавших получение необходимого числа каналов магистральной и дорожной связи. В течение каждой из послевоенных пятилеток реконструировали примерно 2000 — 2500 км линий с подвеской цветных цепей и их уплотнением.
Важной проблемой линейного хозяйства в тот же период была проблема, связанная с электрификацией железных дорог на переменном токе промышленной частоты. Как известно, при такой системе электрической тяги с напряжением 25 кВ на проводах воздушных линий связи, идущих вдоль железнодорожного пути, наводится напряжение, во много раз превышающее допустимые значения и исключающее возможность использования их для телефонной и телеграфной передачи в спектре низких частот. По тем же причинам исключалась возможность применения обычного кабеля, не имеющего специальной защиты от влияния электрической тяги.
Электрификация тяги на переменном токе потребовала создания новой системы железнодорожной связи. В первую очередь ставились задачи разработки и освоения производства специального кабеля; выбора способов его прокладки; создания аппаратуры, пригодной для работы по кабелю. Чтобы решить эти задачи, потребовался труд большой группы ученых, проектировщиков, работников заводов и железных дорог, строителей.
В этих условиях от кабелей связи требовалась высокая степень защитного действия оболочек, во много раз снижающая напряжение, наводимое в них со стороны контактной сети. При создании такого кабеля встретились с серьезными трудностями. Необходимо было, чтобы коэффициент защитного действия оболочки кабеля был как можно меньше. Выполнение этого требования усложняло конструкцию кабеля и удорожало его. Приняли решение, что этот коэффициент на частоте 50 Гц не должен превышать 0,1 (это соответствует снижению влияния электрической тяги на жилы кабеля в 10 раз). Значение коэффициента защитного действия можно было снизить, уменьшая активную составляющую сопротивления оболочки или увеличивая ее индуктивность. Увеличение индуктивности требовало использования для бронелент специального металла. Кабель такого принципа защищенности для первого электрифицированного на переменном токе опытного однопутного участка Ожерелье — Павелец Московской дороги (137 км) изготовили в СССР. Электрическую тягу на этом участке ввели в 1956 году.
Для следующего объекта электрификации переменного тока — главного Сибирского хода Мариинск — Тайшет — Зима Красноярской и Восточно-Сибирской дорог кабель получили по импорту. Строительство кабельной магистрали на этом ходу общей протяженностью 1222 км представляло большие трудности. Высокие размеры движения и грузонапряженность (соответственно повышенный тяговый ток), большое число транзитных связей, специфические природные условия — все это усложняло задачи проектировщиков и строителей.
На этой линии, так же как и на первом опытном участке, проверяли ранее принятые решения о системе прокладки, монтажа и эксплуатации кабеля и накапливали опыт, широко использованный в дальнейшем. Несмотря на все трудности, прокладку кабельной магистрали успешно завершили, и в 1959 — 1960 годах на средней части главного Сибирского хода электрическую тягу ввели в эксплуатацию. На первых участках Сибирского хода кабель имел слой медных проволок, расположенный между свинцовой оболочкой и ленточной броней, бумажно-кордельную изоляцию жил, основную емкость 14 четверок с диаметром жил 1,2 мм и сигнальные жилы. На Восточном участке проложили кабель с алюминиевой оболочкой, и кордельно-стирофлексной изоляцией жил.
Однако применение зарубежного кабеля не решало задачи. Необходимо было организовать производство отечественного кабеля в алюминиевой оболочке на заводах союзной промышленности. Начиная с шестидесятых годов завод «Азовкабель» в Бердянске освоил производство специального железнодорожного кабеля марки МКБАБ с кордельно-бумажной изоляцией жил. Кабель был комбинированным, имеющим высокочастотные и низкочастотные четверки и сигнальные жилы, первоначально предназначенные для включения датчиков контроля давления в кабелях, но затем использованные для работы устройств автоматики.
Строительство кабельных линий автоматики и связи начали с однокабельных магистралей с четырнадцати- и семичетверочными кабелями. Кабель емкостью 14х4 имел пять, а емкостью 7Х4 — три четверки, допускавшие уплотнение в диапазоне до 150 кГц. Первый давал возможность получить максимально 48 каналов тональной частоты (ТЧ), иметь 19 пар для низкочастотной (НЧ) связи, пять пар и четыре отдельные жилы для цепей автоматики.
Опыт показал, что новый кабель емкостью 14Х4 едва удовлетворял требованиям управления эксплуатационной работой на железных дорогах страны, а для отдельных магистралей (с учетом перспективы развития) он не давал возможности полностью обеспечить потребность в каналах связи. Такое положение усугублялось еще тем, что использование однокабельных линий даже при достаточном числе физических цепей и каналов ТЧ требовало двухполосной системы передачи с аппаратурой типа КВ-12. В то же время эта аппаратура имела недостатки, присущие двухполосным системам, дальность ее действия не превышала 800 км, и она не могла удовлетворить возрастающие требования железнодорожного транспорта.
Переход к более совершенной аппаратуре уплотнения (типа К-24) был невозможен без прокладки двух кабелей, в связи с чем двухкабельную систему с кабелями марки МКБАБ .емкостью 7х4 признали основной. При использовании аппаратуры типа К-24 она позволяет иметь 96 каналов ТЧ и 26 двухпроводных цепей для отделенческих связей и устройств автоматики.
Для железнодорожной магистрали Абакан — Тайшет (650 км), эксплуатирующейся с 1965 года, выполнили проект первой двухкабельной линии автоматики и связи с аппаратурой уплотнения типа К-24, работающей в диапазоне частот до 108 кГц. Эта линия обеспечила все виды связи и необходимое число цепей автоматики. Впоследствии еще несколько участков оборудовали двухкабельными линиями такого типа.
За десять лет после начала внедрения (1956 — 1966 годы) общая протяженность магистральных кабельных линий автоматики и связи превысила 5000 км.
С 1969 года начато серийное производство железнодорожных магистральных кабелей связи в алюминиевой оболочке (МКПАБ), допускающих уплотнение цепей в диапазоне частот до 252 кГц. Кабели имеют 4, 7 и 14 четверок с кордельно-трубчатой полиэтиленовой изоляцией жил диаметром 1,05 мм (из них четыре или пять четверок высокочастотные), от одной до пяти сигнальных пар с жилами диаметром 0,7 мм и одну контрольную жилу диаметром 0,7 мм. Применение для изоляции жил кабеля кордельно-трубчатой полиэтиленовой изоляции дало возможность уменьшить диаметр жил с 1,2 до 1,05 мм. Это дало значительную экономию меди по сравнению с кабелем марки МКБАБ. Новый кабель имел лучший коэффициент защитного действия (0,02 — 0,04). Производство его стало значительным шагом вперед в области кабельной техники железнодорожного транспорта.
С начала строительства кабельных линий автоматики и связи низкочастотные четверки пупинизировали. Практика показала, что при всех положительных результатах такая система имеет и серьезные недостатки. При прокладке кабелей требуется строгое соблюдение шагов пупинизации, затрудняется ликвидация одних ответвлений и включение других без ущерба качества связи. Надежность пупиновской катушки, естественно, выше надежности усилителя, но в пару жил включают не только катушку. При симметрировании пупинизированного кабеля появляются менее надежные элементы — симметрирующие и выравнивающие конденсаторы. Пупиновские ящики иногда вызывают утечку сжатого воздуха из кабелей.
Для облегчения строительно-монтажных работ при строительстве кабельных линий автоматики и связи в 1967 году решили отказаться от пупинизации и переходить к использованию усилителей низкой частоты.
Постоянное воздушное давление в кабеле поддерживалось компрессорами, накачивающими в него сухой воздух. Затем компрессоры заменили автоматическими контрольными установками, в которых были задействованы баллоны со сжатым воздухом. Понижение давления в кабеле, свидетельствующее о нарушении герметичности оболочки, контролировали ртутные датчики, включенные в сигнальные жилы. Датчики находились в пупиновских ящиках. Впоследствии из-за сложности монтажа и малой эффективности от этих датчиков отказались.
Широкое применение кабелей потребовало освоения более совершенных методов их прокладки и монтажа. Кабели укладывают мощные механизированные колонны, оснащенные разнообразными специализированными механизмами.
Кабель типа МКПАБ 7х4+5х2+1 стал основным типом кабеля для вновь строящихся кабельных линий автоматики и связи и продолжает использоваться в восьмидесятые годы. Двухкабельная линия с таким кабелем и аппаратурой системы передачи типа К-60П позволяет обеспечить необходимый для большей части линий минимум магистральных, дорожных и отделенческих ТЧ и НЧ связей и цепей автоматики. По числу каналов ТЧ (240), пар НЧ связи (20) и автоматики (до 10 пар) система, хотя и не полностью удовлетворяла перспективным требованиям, но по экономическим соображениям, из которых главное — меньший расход меди, на этом этапе считалась типовой.
К началу восьмидесятых годов железные дороги имели свыше 30 тыс. км магистральных кабельных линий автоматики и связи. Замена воздушных линий связи кабельными — основа технической политики МПС в области железнодорожных линий автоматики и связи. Планы одиннадцатой пятилетки предусматривали строительство свыше 11 тыс. км кабельных линий. До конца двенадцатой пятилетки стоит задача соединить кабельными линиями МПС с управлениями дорог. Линии строят в основном двухкабельными с уплотнением системами передачи К-60П.
В конце семидесятых годов разработаны новые кабели для железных дорог и налажен их выпуск. Это также комбинированный кабель, имеющий высокочастотные и низкочастотные симметричные четверки и сигнальные пары, две малогабаритные коаксиальные пары, которые могут быть уплотнены в спектре, превышающем 252 кГц (120- и 300-канальными системами передачи). Вопрос о его внедрении еще предстоит решить.
В разработке принятой и осуществленной системы магистральных кабельных линий для участков с электрической тягой переменного тока, в решении многих принципиальных вопросов их защищенности в период создания системы в пятидесятых-шестидесятых годах ведущую роль играл А. А. Снарский (ВНИИЖТ). Его по праву можно считать автором системы и научным руководителем решения проблемы. В создании отечественных магистральных кабелей связи с высоким коэффициентом защитного действия и разработке вопросов их прокладки и монтажа большую работу проделали ведущие специалисты ВНИИЖТа.
В сложном деле составления проектов первых магистральных кабельных линий достойное место заняли проектировщики. Проект каблирования линии связи первого опытного участка Ожерелье — Павелец разработали в Киевгипротрансе (автор проекта Н. А. Веремеенко). Кабельная магистраль главного Сибирского хода проектировалась Ленгипротрансом (автор проекта Т. В. Новицкая), обеспечившим высокий уровень решения многочисленных вопросов, возникавших в процессе проектирования и строительства.
Проект первой двухкабельной магистрали для линии Абакан — Тайшет был разработан в ГТСС (автор Н. Н. Стоцкая).
Отдел связи ГТСС (начальник отдела Д. А. Бунин) разработал методику проектирования кабельных линий, принципы которой остаются действующими и в восьмидесятых годах. Специалисты этого института Н. Н. Ганьшин, И. Н. Стоцкая, Е. Ф. Хрусталев и др. создали основные руководящие материалы по проектированию и выполнили большинство конкретных проектов.
Телеграфная связь. Передача данных
За послевоенные годы техника телеграфной связи значительно шагнула вперед. С 1945 года применяют телеграфирование на тональных частотах. Это усилило телеграфную связь на многих направлениях, повысило ее маневренность и надежность. В 1949 году разработали отечественную аппаратуру тонального телеграфирования с частотной модуляцией типа ТТ-4М-12/16, которая затем была освоена промышленностью. Она позволяла по одному высокочастотному телефонному каналу образовать 12 или 16 двусторонних каналов каждый шириной 140 Гц и работать со скоростью телеграфирования до 75 Бод. Аппаратура тонального телеграфирования с частотной модуляцией по сравнению с аппаратурой, имевшей амплитудную модуляцию, обладала большей помехозащищенностью и устойчивостью действия. Несколько позже наладили выпуск 17-канальной аппаратуры тонального телеграфирования с частотной модуляцией ТТ-12/17.
Таким образом, если до 1950 года основным видом каналов телеграфной связи являлись одиночные стальные провода или фантомные цепи воздушных линий связи, то в дальнейшем положение существенно изменилось. Кроме аппаратуры тонального телеграфирования, в 1952 году разработали и вскоре начали внедрять на железных дорогах аппаратуру надтонального телеграфирования с частотной модуляцией на четыре телеграфных канала типа НТ-ЧМ-4. В ней использовали те же основные блоки, что и в аппаратype TT-12/17. Аппаратура первичного уплотнения цепи НТ-ЧМ-4 работала в спектре частот от 3000 до 5500 Гц. Телеграфирование в надтональном спектре частот по устойчивости превосходило все другие системы. В течение пятидесятых годов связи надтонального телеграфирования организовали на направлениях Харьков — Ростов, Новосибирск — Красноярск — Иркутск — Чита и др.
Развитие сети каналов надтонального телеграфирования позволило освободить значительное число однопроводных телеграфных цепей и за их счет получить новые телефонные связи.
В 1960 году промышленность освоила производство аппаратуры тонального телеграфирования с частотной модуляцией ТТ-17П, которая отличалась от аппаратуры TT-12/17 применением метода группообразования каналов и использованием полупроводниковых приборов. Все оборудование размещалось на одной стойке вместо пяти. Аппаратура ТТ-17П позволяла образовать 17 двусторонних телеграфных каналов в телефонном канале со спектром частот 300 — 3400 Гц при скорости телеграфирования по каждому каналу до 50 Бод. Эту аппаратуру впервые применили на железных дорогах в 1964 году.
В 1967 году также впервые на направлении Москва — Новосибирск установили аппаратуру частотно-временного телеграфирования типа ЧВТ, которая позволяла путем вторичного уплотнения телефонной цепи увеличить число телеграфных каналов, создаваемых в телефонном канале, более чем в 2 раза. Число получаемых при этом телеграфных связей зависело от скорости телеграфирования включенных аппаратов. При использовании аппаратов со скоростью 50 Бод система ЧВТ позволяла иметь 44 телеграфные связи, а при скорости 75 Бод — 18 телеграфных связей. В аппаратуре были предусмотрены полупроводниковые приборы, все оборудование размещалось на одной стойке.
Применение новой кэналообразующей аппаратуры и быстрый рост числа каналов телеграфной связи позволили широко внедрять стартстопные телеграфные аппараты типа СТ-35, а затем и рулонные РТА-60 и Т-63.
Совершенствование аппаратуры телеграфной связи шло по двум направлениям: первое - разработка автоматизированных аппаратов и второе — создание малогабаритных рулонных и ленточных аппаратов с типовым колесом. Для унификации кода аппараты типа СТ-35 и автоматизирован-ные аппараты типа СТА перевели на работу международным кодом № 2, и они получили название СТ-2М и СТА-2М.
Рулонный стартстопный аппарат типа РТА-60 («РИОНИ»), разработанный в 1960 году, предназначался для абонентского телеграфа, внедрение которого началось в этот период. Абонентский телеграф давал возможность осуществлять непосредственную связь между абонентами — предприятиями и организациями железнодорожного транспорта, у которых для этого устанавливали телеграфные аппараты стартстопного типа. Абоненты соединялись по тому же принципу, что и абоненты АТС, через автоматические или полуавтоматические телеграфные станции.
Увеличение числа каналов позволило вплотную приступить к автоматизации телеграфной связи. Автоматические телеграфные станции появились сначала в управлениях, а затем и в отделениях дорог, при этом использовали оборудование станций типа АТА, а позднее — станции с координатными соединителями.
За 1965 — 1966 годы значительно расширили сеть информационной связи, которая полностью обеспечивала своевременную передачу информации о составе поездов между сортировочными станциями, что способствовало увеличению их перерабатывающей способности.
С конца пятидесятых годов на железнодорожном транспорте вели работу по созданию автоматических систем управления (АСУ) отдельными процессами и звеньями, постепенно расширяя ее. Конечной целью этой работы являлось создание АСУ железнодорожного транспорта (АСУЖТ). Для систем АСУ использовали современные средства вычислительной техники и связи. В семидесятых годах вопросы применения вычислительной техники объединили в ведении специально организованного Главного управления вычислительной техники.
Ход развития этого важного звена железнодорожной техники имеет самостоятельное значение и здесь не рассматривается. Однако следует сказать, что оно немыслимо без надежной системы передачи данных, обеспечиваемой средствами связи. Поэтому говоря о железнодорожной связи, необходимо кратко сказать о положении дел с созданием и внедрением АСУ в системе МПС.
К началу восьмидесятых годов на всех железных дорогах и в МПС ввели в эксплуатацию первые очереди АСУ. В их состав вошли информационно-справочные системы о грузовой работе и вагонных парках; системы слежения за рефрижераторным подвижным составом и крупнотоннажными контейнерами, работой локомотивного парка и др. Автоматическая система управления выдает работникам отделений и управлений дорог оперативные данные о прогнозе вагонопотоков, дислокации и техническом состоянии локомотивов, оптимальные планы местной работы и иную информацию, необходимую для полноценного руководства перевозочным процессом. В МПС эксплуатируют информационно-справочную систему, обеспечивающую оперативный анализ грузовой и поездной работы железных дорог, данных о погрузочных ресурсах и планируемой суточной работе.
Постепенно автоматизируют технологические процессы управления работой сортировочных станций, что позволяет сократить время обработки составов, расширить и улучшить информационное обеспечение работников станций. ЭВМ повсеместно используют для контроля и анализа перевозочной работы, выполняемых узловыми расчетными товарными конторами, для составления статистической отчетности о перевозках и распределении доходов. Система передачи данных, используемая в АСУЖТ и во всем комплексе вычислительной техники железнодорожного транспорта, включает сеть телеграфных каналов с работой по ним стартстопных телеграфных аппаратов. Такая сеть передачи данных, созданная в основном в шестидесятых — семидесятых годах, обеспечивает работу вычислительных центров МПС и управлений дорог. Эту систему связи применяют для передачи информации о работе железнодорожных заводов.
Телеграфную связь используют и для списывания номеров вагонов в поездах, прибывающих на сортировочные станции. В семидесятых годах было начато использование ее для целей распределения мест в пассажирских поездах, что позволило улучшить обслуживание пассажиров. Ее каналы используют во внедряемой в восьмидесятых годах системе «Экспресс-2», которая с помощью ЭВМ распределяет места в пассажирских поездах.