Лінії передачі

Симетричні кабелі зв’язку класифікуються за різними ознаками: областю використання; умовами прокладання; конструкціями матеріалу та ізоляції; спектром передаваємих частот; системами скрутки та видами захисного покриття. В залежності від області використання розрізняють кабелі: міжміські (магістральні), зонові, міські, сільські, з’єднувальні, підводні. В залежності від умов прокладання кабелі діляться на підземні, підводні, підвісні і кабелі для прокладання в кабельній каналізації. За спектром передаваємих частот, кабелі зв’язку діляться на низькочастотні (тональні) і високочастотні (від 12 кГц і вище). Для виготовлення кабельних струмопроводових жил (СПЖ) найбільш розповсюдженими матеріалами є мідь і алюміній. Мідні СПЖ діаметром 0,32; 0,4; 0,5 0,6; 0,7 мм використовуються для кабелів телефонних мереж і 0,8; 0,9; 1,0; 1,1; 1,2 мм - для міжміських кабелів. На міських мережах найбільш широко використовують кабелі з СПЖ діаметром 0,5 мм, а для міжміського зв’язку – з СПЖ діаметром 1,2 мм. Найчастіше для ізоляції СПЖ кабелю зв’язку використовують високомолекулярні пластмаси типу поліетилен і полістирол (стирофлекс), а також полівінілхлорид і папір. Основні типи конструкції ізоляційного покриття:

• трубчаста – використовується у вигляді паперової або пластмасової стрічки, накладеної у вигляді трубки;
• кордельна – складається з нитки корделя, який розміщується відкритою спіраллю на провіднику, і стрічки, яка накладається поверх корделя;
• суцільна – виконується із суцільного шару пластмаси;
• пориста – утворюється із шару пінопласту;
• балонна – має вигляд тонкостінної пластмасової трубки, в середині якої вільно розміщується провід. Трубка періодично в точках або по спіралі затискується і надійно утримує жилу в центрі ізоляції.

Для симетричних кабелів міського та сільського зв’язку найбільш часто використовуються конструкції: трубчаста, суцільна, поліетиленова, пориста або поліетиленова. Для симетричних кабелів міжміського зв’язку – кордельно-стирофлексна, балонна, кордельно-трубчаста або пориста із поліетилену. В залежності від скрутки жил кабелю в групи симетричні кабелі розподіляються на кабелі парної та четвірочної скрутки, а також кабелі пучкової скрутки. У свою чергу, четвірочні кабелі можуть мати зіркову скрутку та подвійну парну. За родом захисного покриття кабелі зв’язку розподіляються на кабелі з металевими (свинцевими або алюмінієвими) оболонками. В свою чергу, всі вони можуть бути із зовнішнім покриттям і без зовнішнього захисного покриття (броні). Основні класифікаційні ознаки та конструктивні особливості кабелю відображені в умовних позначеннях – маркуванні.

Більшість міжміських кабелів характеризується літерою “М”. Телефонним міжміським кабелям присвоюється літера “Т”. Літера “З” означає зіркову скрутку жил. Якщо кабель має стирофлексну ізоляцію, то додатково вводиться літера “С”, якщо полівінілхлоридну – літера “В”, поліетиленову – літера “П”. У випадку використання пористої поліетиленової ізоляції ставляться літери “ПП”. В позначеннях “МК”, “ПК” літера “К” означає просто кабель. Літера “П” означає “підводний”, ця ж літера на початку позначення кабелів сільського зв’язку означає “парний” (наприклад ПРВПМ). Літера “А” вказує на наявність алюмінієвої оболонки (наприклад МКСА) або алюмінієвих жил (наприклад ПРВВА). Друга літера “В” в останньому прикладі означає полівінілхлоридну оболонку кабелю. Якщо оболонка поліетиленова, то відповідно ставлять літеру “П” (наприклад ВТСП), літера “В” тут означає “внутрішньорайонний”. У залежності від роду захисних покрить кабелі маркуються літерами “Г” – голий (без зовнішніх захисних покрить – броні), “Б” – зі стрічковою бронею, “П” – із бронею з плоского проводу. В кінці маркування стоять цифри, які вказують число провідників і їх діаметр. Так, наприклад, 641,2+121,4 екр. означає, що кабель має: 6 четвірок жил діаметром 1,2 мм і одну екрановану пару з жилами діаметром 1,4 мм, (рис. 2.2.)

Коаксіальний ланцюг представляє собою 2 циліндра з суміщеною віссю. При цьому, один циліндр – суцільний провідник, концентрично розміщений в середині іншого циліндра – пологого. На рис. 2.3. наведений ескіз коаксіального кабелю. Коаксіальні магістральні кабелі маркіруються КМГ, КМБ, КМК (в свинцевій оболонці), КМА, КМАБ, КМАК (в алюмінієвій оболонці). Комбіновані коаксіальні магістральні кабелі мають, крім того дробовий індекс, який показує число великих пар 2,6/9,5 мм (чисельник) і малих пар 1,2/4,6 мм (знаменник) – КМБ-8/6, КМБ-6/4 і інші. Некомбіновані коаксіальні кабелі мають марку МКТС: МКТСБ (в свинцевій оболонці), МКТАШп (в алюмінієвій оболонці і поліетиленовому шлангу). Для сучасних мереж зв’язку використовуються кабелі наведені в табл. 2.2.

 

Рисунок. 2.2. Симетричний кабель типу МКС – 44 – 1,2.

Таблиця 2.2

Характеристики коаксіального кабелю.

 

Рисунок 2.3. Ескіз коаксіального кабелю.

 

 

В курсовій роботі розраховуються первинні та вторинні параметри передачі симетричного та коаксіального кабелю. До первинних параметрів кабелю відносяться: активний опір (R), індуктивність (L), ємність (C), провідність ізоляції (G). До вторинних параметрів відносяться: коефіцієнт загасання (), коефіцієнт фази (), хвильовий опір (ZХВ), швидкість розповсюдження електромагнітної енергії ().

 

 

Активний опір симетричного кабельного ланцюга змінному струму обчислюється за формулою:

 

де R0 – опір постійного струму; RПЕ – опір за рахунок поверхневого ефекту; RЕБ – опір за рахунок ефекту близькості; RМ – опір за рахунок втрат в сусідніх кабельних ланцюгах і свинцевої (або алюмінієвої) оболонки.

Опір ланцюга постійному струму на довжині 1 км визначається за формулою:

 

де d0 – діаметр провідника [мм],  – питомий опір при температурі +200С [Ом*мм2/м] (питомий опір міді – 0,0175, алюмінію – 0,0295 Ом мм2/м),