Первичные и вторичные параметры симметричных кабелей

 

Волновое сопротивление Z_В, Ом, симметричных кабелей

 

, (2.14)

 

где а – расстояние между проводниками; r – радиус проводника. Активное сопротивление R, Ом/км, индуктивность L, Гн/км, проводи­мость G, См/м, и емкость С, Ф/м, имеют следующие выражения:

 

R= 0, , (2.15)

, , (2.16)

 

Коэффициент затухания α, коэффициент фазы β, скорость распростра­нения v рассчитываются по формулам для коаксиального кабеля, делая под­становку R, G, C, L для симметричной линии.

Параметры оптических кабелей

 

Критическая длина волны волоконного световода:

 

, (2.17)

 

где n₁ и n₂ - показатель преломления сердцевины и оболочки; d - диа­метр сердцевины.

Режим световода характеризуется обобщенным параметром V, этот па­раметр называется нормированной частотой и определяется по формуле (2.18):

 

, (2.18)

 

где а - радиус сердцевины, λ- длина волны.

Число мод в световоде определяется:

- для ступенчатого профиля; (2.19)

- для градиентного профиля. (2.20)

 

Расчет потерь в световоде на поглощение а _П, дБ/км

 

, (2.21)

 

где n = - показатель преломления, λ- длина волны, tgδ - тангенс
угла диэлектрических потерь в световоде.

Потери на расстояния а _Р, дБ/км,

 

α_Р=К_Р /λ ⁴, (2.22)

 

где К_Р - коэффициент рассеяния, равный (1… 1,15) (дБ/км) × мкм⁴ для кварца. Общие потери α = α_П+α_Р.

Главной характеристикой оптических кабелей является дисперсия. Дис­персия τ - это рассеяние во времени спектральных или модовых состав­ляющих оптического сигнала, приводящего к уширению импульса на прие­ме, и рассчитывается по формулам:

 

для ступенчатого световода, (2.23)

для градиентного световода, (2.24)

 

где - числовая апертура; ∆ = (n ₁² - n ₂² )/2n ₁² ≈ (n ₁ - n₂)/n ₁; n₁ - показатель преломления сердцевины; n₂ - показатель преломления обо­лочки; l - длина световода; с - скорость света.

В пояснительной записке по данному разделу необходимо привести обоснование выбранной системы передачи, типа линии связи и марки кабеля, исходя из анализа требуемого числа каналов и мощности магистра­ли, а также по выбранному типу кабеля опреде­лить его параметры: погонные емкость, индуктивность, сопротивление; ко­эффициенты затухания, фазы, скорость распространения, и произвести расчет.

Выбор марки кабеля

 

Выбор марок кабелей связи производится по результатам анализа тех­нического задания (пропускная способность, передаваемая мощность, вид сети связи и т.д.), прокладка кабеля (рельефа местности, геологической структуры грунтов и их коррозийной активности, интенсивности грозовых разрядов, наличия и параметров сближения с ЛЭП, с электрической желез­ной дороги) и т.д., а также обеспечения электрических характеристик линей­ных трактов и защиты их от внешних и взаимных влияний и помех, и также с защитой от воздействия внешней среды.

Для кабельных магистралей, прокладываемых вдоль же­лезных дорог, электрифицированных по системе переменно­го тока, выпускаются кабели с повышенным защитным дей­ствием оболочек МКПАБ, МКПАП, МКПАБП, МКПАК, МКПАПКП, допускающие уплотнение цепей до 252 кГц, а также кабели МКБАБ, допускающие уплотнение до 150 кГц.

Строительная длина магистральных кабелей 850 м.

Кабели МКПАБ и МКБАБ предназначены для прокладки в земле, в грунтах, не отличающихся химической агрессив­ностью.

Кабели МКБАБ выпускаются емкостью 7×4 с шестью сигнальными жилами и 14×4 с пятью сигнальными жилами.

Кабели МКПАБ, МКПАП, МКПАБП изготавливаются емкостью 4, 7, 14 четверок, а МКДАК и МКПАПКП имеют только 7 четверок. Кабели 4×4 имеют четыре ВЧ четверки, одну сигнальную пару и одну контрольную жилу; 7×4 — четыре ВЧ четверки, три НЧ четверки, пять сигнальных пар и одну контрольную жилу; 14×4 — пять ВЧ четверок и де­вять НЧ четверок, пять сигнальных пар и одну контрольную жилу. Диаметр жил четверок 1,05 мм, сигнальных и конт­рольных жил — 0,7 мм.

В кабелях марки МКПАБП поверх брони наложен по­лиэтиленовый шланг, защищающий оболочку и броню от кор­розии. Поэтому такие кабели прокладываются в сильно аг­рессивных грунтах.

Кабели МКПАК имеют проволочную броню из круглых стальных проволок с наложением поверх брони противокор­розионного покрытия. Эти кабели прокладываются через водные преграды, на уклонах более 45°С и в других случа­ях, требующих повышенной механической прочности оболо­чек.

Кабели МКПАПКП с пластмассовым (полиэтиленовым) покрытием алюминиевой оболочки, бронированные стальны­ми проволоками с наружным полиэтиленовым шлангом, ре­комендуются для прокладки через водные преграды и пой­мы рек со средой, агрессивной по отношению к алюминие­вой оболочке и стальной броне.

Кабели МКПАП (без броневого покрова) прокладыва­ются в телефонной канализации.

Широкое развитие городских телефонных сетей за последние годы привело не только к увеличению номерной емкости АТС и объема линейно-кабельных сооружений, но и предъявило новые, более высокие требования к многопарным кабелям ГТС. К числу основных требований, прежде всего, относится создание и применение на ГТС таких кабелей, которые, обладая высокой надежностью, электрическими и физико-механическими характеристиками, позволили решить весьма важную задачу снижения их материалоемкости, особенно в части экономии таких дефицитных металлов, как свинец и медь. Помимо этого по современным кабелям ГТС должна обеспечиваться низкочастотная телефонная связь с передачей сигналов взаимодействия и управления между АТС, передача сигналов телеграфной, фототелеграфной связи; передача программ вещания, дискретной информации со средними и высокими скоростями, а также возможность использования части цепей для уплотнения высокочастотными каналами аналоговых и цифровых систем передачи.

На сельских телефонных сетях в настоящее время применяются пластмассовые одночетверочные высокочастотные кабели КСПП, КСПЗП, многопарные пластмассовые кабели ТПП и ТППЗ, кабели с алюмомедными жилами ТСПЗПб, однопарные – ПРППМ, станционные кабели и провода.

Оптические кабели должны быть рассчитаны на возможность передачи всех видов информации на базе современных и перспективных оптических технологий передачи. Как правило, линейные ОК не должны иметь внутри оптического сердечника металлических элементов, чтобы не возникли дополнительные затраты на защиту от внешних электромагнитных воздействий.

Чтобы не удорожать и не усложнять техническую эксплуатацию конструкции ОК, должны исключать необходимость их содержания под избыточным воздушным давлением.

В пояснительной записке по данному разделу необходи­мо привести обоснование выбора типа кабе­лей связи, в зависимости от построения сети, с краткой характеристикой их основных конструк­тивных элементов.