Пермский государственный технический университет
на тему:
«Телеграфные кабели»
Выполнил: Студент
Электротехнического факультета
группы: КТЭИз-00
Борщевский Евгений Сергеевич
Проверил: Ковригин Леонид Александрович
Пермь 2001
Оглавление:
Введение. 3
I. Первые кабели. 4
II.Морские кабели. 8
III.Трансатлантические кабели. 10
Заключение. 13
Список литературы: 14
Мы живем в удивительное время. Атомные электростанции и атомоходы. Космические корабли и синхрофазотроны, луч лазера и сверхзвуковые самолеты, космовидение и ЭВМ, манипуляторы и роботы.
Более полувека тому назад, точнее, в октябре 1950г. в Москве начали действовать две первые автоматические телефонные станции (АТС) В-1 и Е-1 суммарной емкостью 15000 номеров. Было непривычно не произносить вслух вызываемые номер и ждать повторения его телефонисткой, а услышав гудок, вращать диск телефонного аппарата. Теперь в городах только автоматическая связь. И между городами тоже. Автоматической и полуавтоматической связью практически охвачен весь земной шар.
Передача информации на расстояние одно из самых замечательных достижений человечества. Человечество всегда стремилось передавать информацию на максимально возможное, практически не ограниченное расстояние. Телеграфирование- это запись на расстоянии; телеграфирование- это звучание на расстояние; телеграфирование- передача изображение на расстояние. Вот эти-то расстояния- от нескольких метров до десятков тысяч километров- и преодолевают на протяжении почти полутороста лет кабельные линии связи .
История кабелей прямо или косвенно связанна с именами ряда ученых и инженеров как всемирно известных, так и известных только в узком кругу специалистов.
Технические возможности современных кабелей связи уникальны. Но до этого был долгий и нелегкий путь.
П.Л. Шиллинг был первым, кто начал практически решать проблему создания кабельных изделий для подземной прокладки, способных передавать электрический ток на расстояние.
Производя вместе с Земмерингом опыты прокладки изолированного провода в земле и под водой, Шиллинг в 1811 г. пришел к мысли о целесообразности пропитки изоляции. Первоначальная конструкция изоляции была такова: обмотка из нескольких слоев шелковой пряжи покрывалась снаружи слоем озокерита. Провода с пропитанной изоляцией, погруженные в воду за сутки до испытания, действовали безотказно. Вскоре Шиллинг усовершенствовал изоляцию. Вот как он описывал ее: « Проводники состоят из тонких медных проволок, покрытые каучуком и вплетенные в пеньковые веревки…»
Сообщение об изобретении провода Шиллинг опубликовал в печати в 1827 году.
Конструкция провода была следующая. Токопроводящие медные жилы диаметром 1-2 мм. покрывались Двойной обмоткой: внутренней из толстой шелковой или хлопчатобумажной нити и внешней из пеньковой пряжи. После наложения первого слоя изоляции провод погружался для ее пропитки в раствор каучука в льняном масле. Просушенный, он покрывался вторым пеньковым слоем и вновь пропитывался тем же раствором. После вторичной пропитки и сушки провод был готов к использованию.
Поначалу Шиллинг весьма оптимистично оценивал надежность своих кабелей. Никакие электрические измерения изоляции в то время производить еще не успели. Тем не менее Шиллинг установил, что изоляция даже самых лучших образцов его кабеля, проложенного в земле или в воде, сравнительно быстро теряют свои свойства, чем, безусловно уступают « воздушной» изоляции «голых» проводов, подвешенных на изоляторах, укрепленных на столбах. Поэтому при рассмотрении в Комитете проекта телеграфа между Петербургом и Кронгитадтом Шиллинг в отличие от официального предложения такой вариант трассы линии, при которой ее половина была бы выполнина голым проводом на столбах вдоль Петергофской дороги. Проект линии воздушной подвески был отвергнут, так как казался фантастическим и не соответствовал желанию правительства сохранить новое средство связи в тайне.
Телеграфом Шиллинга после сообщения, сделанного им в Банне, заинтересовались в Западной Европе. Англичанин Уильям Кук ( 1806-1879) при содействии физика и изобретателя, члена Лондонского королевского общества Чарльза Уитстона (1802-1875) сконструировал четырехстрелочный телеграф и подал патентную заявку 12 июня 1837 года, а затем, после некоторых усовершенствований, вторую 18 апреля 1838 г. Так весь мир узнал о запатентованном изобретении электромагнитного телеграфа системы « Уинстона-Кука». По существу же, за исключением незначительных деталей, телеграф Уинстона и Кука мало чем отличались от телеграфа Шиллинга.
Представляет интерес техническая сторона Кука, а именно возможность передать за 10 минут 250 знаков по линии длиной 650 км. Следовательно, по линии электромагнитного телеграфа можно было передавать информацию в пять раз быстрее, чем по линии такой же длины хорошо освоенного к тому времени оптического телеграфа.
Новым средством связи заинтересовались прежде всего железнодорожные компании.
Паровозы развивали скорость уже до 60 км/ч. Естественно, железнодорожная администрация нуждалась в средстве связи, обеспечивающим передачу сообщений между станциями быстрее, чем двигался паровоз, с целью предупреждения несчастных случаев.
В октябре 1832 г. , в то самое время, когда Шиллинг провел свою первую публичную демонстрацию своего электромагнитного чуда связи, Сэмюэл Морзе (1791-1872) впервые узнал об удивительном воздействии электрического тока на магнитную стрелку. Тогда же как и Шиллинг ему понадобился не один год всепоглощающего труда на пути к триумфу.
В отличие от Шиллинга Морзе с самого начала стремился создать не показывающий (требующий постоянного наблюдения дежурных телеграфистов), а самозаписывающий телеграф. Первые опыты были не очень удачными- аппарат произвел запись сигналов так не четко, что прочитать ее с трудом смогли сами изобретатели. В течение четырех месяцев был усовершенствован аппарат, и за это время Морзе придумал принципиально новый код- сочетания точек и тире- знаменитую « азбуку Морзе», которой человечество пользуется уже почти полтора столетия. Несмотря на удачно проведенный опыт ( передача велась на расстоянии 15 км), Морзе пришлось пять лет добиваться согласия Конгресса США на строительство первой телеграфной линии. К концу мая 1844 г. Воздушная телеграфная линия Вашингтон-Балтимор начала действовать.
Начиная с середины 40-х годов прошлого столетия телеграф быстро распространяется по всему миру. После неудач, связанных с прокладкой первых подземных линий, связь во всех странах осуществлялась преимущественно (на 97-99%) по воздушным линиям. Короткие кабельные вставки в воздушные линии прокладывались главным образом в железнодорожных тоннелях, при пересечении озер и рек, в редких случаях в городах. Рост телеграфного обмена опережал рост линий. Поэтому на столбовых линиях подвешивалось не по одному, а по несколько (3-5, а на отдельных участках даже8-10) неизолированных проводов из малоуглеродистой стальной проволоки.
Уже к началу широкого распространения телеграфа для организации одной телеграфной связи требовался всего один провод. Начав с четырехстрелочного, а затем пятистрелогного, Уинстон и Кук уже в 1840 г. перешли на двухстрелочный, а затем на однострелочный аппарат, для цепи которого требовалось всего два провода. Но также как в аппарате Морзе, один из них можно было упразднить, использовав в качестве второго (обратного) провода землю. Первым доказал эту возможность К.А. Штенгейль, его поддержал Б.С.Якоби, так как удельная проводимость земли (в пределах 10-3-10-1 см/м) достаточно для прохождения через землю электрического тока. Вот почему практически с самого зарождения телеграфные линии как воздушные, так и кабельные «работали» по однопроводной схеме. Вторым проводом в каждой цепи служила земля или вода (в случае подводной прокладки).
Кабели связи- изделие заводского производства, пригодное для прокладки в любых условиях: в грунте, под водой, на открытом воздухе, в помещении- и предназначенное для передачи любых символов информации. Электрический кабель связи состоит из двух или более (до нескольких тысяч) изолированных жил (проводников), скрученных между собой по определенной системе и заключенных в общую металлическую или неметаллическую оболочку. Для передачи электрического тока служат металлические обладающие высокой электропроводностью проволоки; их называют жилами, более точно токопроводящими жилами. Чтобы токопроводящие жилы не касались одна другой, каждую из них изолируют. Скручивают все вместе они составляют основу кабеля, его сердечник. Наконец, для защиты кабеля от влияния окружающей среды служит сплошная оболочка. Многие кабели имеют поверх оболочки дополнительный защитный броневой покров.
Чем отличается провод от кабеля? Провод состоит либо из одной как голой, так и изолированной проволоки, либо из нескольких изолированных скрученных вместе жил. Провод, как правило, не предназначен для прокладки под водой и в земле, чем он и принципиально отличается от кабеля. Для защиты от внешних воздействий могут служить легкая, неметаллическая оболочка, обмотка или оплетка из волокнистых материалов: хлопчатобумажной пряжи, шелковой нити, синтетических волокон. Разумеется длительное время она не могла предохранять изоляцию от влаги.