Типовой профиль опор ВЛС. Классификация электрокабелей (стр. 2 из 3)
2. Приведите эскиз заданного кабеля и укажите все элементы его конструкции.
3. Укажите многоканальные системы передачи, работающие по заданному кабелю.
4. Укажите физический смысл первичных и вторичных параметров передачи; приведите и поясните их частотную зависимость. На заданной частоте укажите нормативные значения параметров передачи. Исходные данные приведены в табл. 4.
| Марка кабеля | Частота для определения параметров, кГц |
| КМГ-4 | 10 000 |
Решение:
1. Расшифровываем маркировку заданного кабеля:
| Марка кабеля: КМГ-4К - коаксиальныйМ - магистральныйСвинцовая влагозащитная оболочкаБ - бронированный, броня из двух стальных лент с наружным джутовымпокрытием с нанесенным меловым покрытием4 - четыре стандартные коаксиальные пары | |
| Признаки классификации | КМГ-4 |
| 1. По назначению | Междугородный магистральный |
| 2. По конструкции и взаимному расположению жил | Коаксиальный |
| 3. По спектру передаваемых частот | Высокочастотный |
| 4. По материалу и структуре изоляции основных проводников | Шайбовая полиэтиленовая |
| 5. По материалу влагозащитной оболочки | Свинцовая |
| 6. По конструкции защитно-бронивых покровов | Броня из двух стальных лент с наружным джутовым покрытием с нанесением мелового покрытия |
| 7. По условиям прокладки | Подземный |
2. Эскиз заданного кабеля и укажите все элементы его конструкции
3. Основные электрические характеристики кабеля КМГ-4:
| Характеристика | Значение |
| Линейный спектр, кГц;Длину усилительного (регионального) участка, км;расстояние между ОУП, км. | 312-85006240 |
4. Физический смысл первичных и вторичных параметров передачи.
Первичные параметры передачи
Электрические свойства линий связи и качество передачи по ним полностью характеризуются первичными параметрами передачи: активным сопротивлением R, индуктивностью L, емкостью С, проводимостью изоляции G. Эти параметры не зависят от напряжения и передаваемого тока, а определяются лишь конструкцией линии, используемыми материалами и частотой тока.
Вторичные параметры передачи
Вторичными параметрами линии являются волновое (характеристическое) сопротивление ZB и коэффициент распространения у. Они широко используются для оценки эксплуатационно-технических качеств линии связи. При проектировании, сооружении и эксплуатации кабельных магистралей в первую очередь нормируются и контролируются именно вторичные параметры линии.
Первичные параметры коаксиального кабеля КМ-4 приведены в табл.
| f, МГц | R, Ом/км | L, мГн/км | C, нФ/км | G, мкСм/км |
| 10 | 134,1 | 0,265 | 48 | 201 |
Частотные характеристики вторичных параметров кабеля приведены в табл.
| f, МГц | Α, дБ/км | |Zв|, Ом |  | Β, рад/км | Ν*103, км/с |
| 10 | 7,856 | 74,3 | - | 224,13 | 280 |
В четырехкоаксиальном кабеле две диаметрально расположенные коаксиальные пары предусмотрены для многоканальной телефонной связи, а вторые две пары — для телевидения. По телефонным парам можно организовать 1920 каналов в спектре 312— 8500 кГц или 3600 каналов в спектре до 18 000 кГц или 10 800 в спектре 60 000 кГц. Для телевидения как черно-белого, так и цветного занимается спектр частот до 6 МГц. Возможно также использование коаксиальной пары для 300 телефонных разговоров в спектре 312—1500 кГц и телевизионных программ в спектре 1900— 8500 кГц. По данному кабелю работает цифровая система передачи ИКМ-1920.
Расстояние между усилительными пунктами равно 6 км при передаче в диапазоне до 8,5 МГц н 3 км при передаче до 18 МГц. Усилительные пункты получают электропитание дистанционного от обслуживаемых пунктов, расположенных через 120—240 км на кабельной магистрали. Аппаратура дает усиление до 43,4 дБ. Максимальная дальность связи 12 500 км. Основные электрические характеристики коаксиальной нары 2,6/9,5; номинальное волновое сопротивление 7В = 75 Ом; внутренняя неоднородность (коэффициент отражения) р = 2*10-3; переходное затухание Aо=122 дБ при частоте 300 кГц; коэффициент затухания а на частоте 1 МГц равен 2,48 дВ/км; испытательное напряжение U=3,7 к В постоянного тока.
Задание 3
1. Поясните марку заданного оптического кабеля и приведите его классификацию по указанным признакам.
2. Приведите эскиз заданного кабеля и поясните его элементы конструкции.
3. Приведите достоинства и недостатки оптических кабелей связи.
4. Поясните физический смысл параметров, приведенных в табл. 3.
Таблица 3 - Исходные данные
| Марка кабеля | Параметр OK |
| ОКСА-Т6.О-10-0,22-8 | Числовая апертура |
Решение:
1,2. Марка оптического кабеля, эскиз кабеля:
 | |
| Признаки классификации | ОКСА-Т6.О-10-0,22-8 |
| 1. По назначению: | Линейный кабель для прокладки вне зданий |
| 2. по конструкции сердечника: | Плоская конструкция |
| 3. по профилю показателя преломления : | Ступенчатый |
| 4. по типу волокна: | Одномодовый |
| 5. по условиям прокладки: | Предназначены для прокладки в легких грунтах, кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах, на мостах и в кабельных шахтах.Подземный |
3. Достоинства и недостатки оптических кабелей связи
Достоинствами ОК по сравнению с электрическими являются:
- возможность передачи большого потока информации;
- малое ослабление и независимость его от частоты в широком диапазоне;
- высокая защищенность от внешних электромагнитных помех;
- малые габаритные размеры и масса;
- надежная техника безопасности (отсутствие искрения и короткого замыкания).
К недостаткам можно отнести:
- сложная технология изготовление оптического волокна;
- дорогое оборудование монтажа;
4. Числовая апертура - Показатель, характеризующий способность оптического волокна захватывать падающий световой поток. Определяется как максимальный угол, при котором для вводимого в волокно светового излучения обеспечивается полное внутреннее отражение.
Числовая апертура характеризует все компоненты оптического канала СКС – оптоволокна, источники и приемники излучения. Для минимизации потерь энергии апертуры соединяемых элементов должны быть согласованными друг с другом.
Рис. 1
Если рассмотреть распространение сигнала с позиций геометрической оптики, то световые лучи, входящие под различными углами, будут распространяться по разным траекториям.
Рис. 2
Рис. 3 Волоконные световоды: а) эпюра показателя преломления; б) прохождение луча: 1 – одномодовые; 2 – многомодовые; 3 – градиентные
Как видно из рисунка, ход лучей в различных световодах различен. В ступенчатом многомодовом световоде лучи резко отражаются от границы сердечник — оболочка. Причем пути следования различных лучей различны, и поэтому они приходят к концу линии со сдвигом по времени. Это приводит к искажению передаваемого сигнала (дисперсии).
Градиентные световоды также являются многомодовыми. Но здесь лучи распространяются по волнообразным траекториям. Причем лучи, находящиеся близко от оси световода, проходят меньший путь, но в области с большим показателем преломления, а периферийные лучи имеют большой путь, но в среде с меньшим показателем преломления. В результате скорость распространения различных лучей выравнивается и они приходят к концу линии практически в одно время. Вследствие этого искажения передаваемого сигнала в градиентных световодах меньше, чем в ступенчатых.