Классификация и маркировка кабелей связи. 1. Классификация и маркировка кабелей связи
 Скачать 260.5 Kb.
|
|
25. Влияния в оптических кабелях Взаимные влияния между ОВ (световодами) оптических кабелей связи вызываются следующими причинами: • воздействием регулярного электромагнитного поля излучения соседних ОВ; • отражением световых сигналов от неоднородностей в волокне и излучением отраженных волн в окружающее пространство; • микро- и макроизгибами ОВ, которые также вызывают излучение электромагнитных волн; • излучением энергии сигналов в местах сращивания оптических волокон, их коммутации, разветвления и фильтрации; • рэлеевским рассеянием в оптических волокнах. Электромагнитное поле световодов имеет в основном закрытый характер, т. е. почти вся энергия сигнала распространяется в сердечнике ОВ. Лишь небольшая часть ее проходит по оболочке волокна (рис.27). Высокая помехозащищенность. Поскольку волокно изготовлено из диэлектрического материала, оно невосприимчиво к электромагнитным помехам со стороны окружающих медных кабельных систем и электрического оборудования, способного индуцировать электромагнитное излучение (линии электропередачи, электродвигательные установки и т.д.). В многоволоконных кабелях также не возникает проблемы перекрестного влияния электромагнитного излучения, присущей многопарным медным кабелям. 26.Причины взаимных влияний между цепями. Параметры влияния, их зависимость от частоты сигнала. Качество передачи сигнала по цепям КЛС зависит от уровня помех в этих цепях. Помехами наз. Посторон-ние напряжения и токи в цепи частотный спектр кото-рого совпадает со спектром полезного сигнала. На КЛС помеха возникает между цепями в результате перехода энергии с одной цепи на др. под од действ. эл.магн. поля. Цепь 1 влияющая на цепь 2. Силовые линии эл. поля частично пересекают провода 3 и 4. На проводах образ. заряды. Между проводами обр. раз-ность потенциалов, которая создаёт в них ток. Наве-дённый ток достигает приёмника и проявл. в виде мешающего влияния. Наряду с эл. влиянием однов-ременно действ. и магнитное. При прохождении тока по пров. 1 и 2 вокруг них образ. магнитн. поле, сило-вые линии которого частично пересекают пров. 3 и 4, возникает ЭДС в цепи 3 и 4, появл. ток , возникают помехи. Чем выше частота пер. тока, тем быстрее происх. процесс изменения эл. и магн. полей и тем больше величина взаимного мешающего влияния между цепями. Эл. и магн. влияние между цепями ха-ся эл. и магн. связями K12=q+ jk – электрич. связь M12=r+ jm – магн. связь, k- емкостная связь q- активная составляющая эл. связи r- активн. сост. магн. св. m- индуктивная св. K12- эл. связь, представ-лена в един. проводимости См магнитная св. в Ом q,r,k,m- наз. первичными пара- ми влияния. Для оценки степени взаимного влияния между цепями вводится параметр А, переходное затух. А- характерзует затухание тока влияния при переходе с первой цепи на 2-ю и явл. вторичными параметрами влияния. В ЛС стараются собственное затухание уменьшить ,а переходное увеличить . А=10lg P1\P2. где P1- мощность генератора влияющей цепи; Р2- мощность помех. При рассмотрении взаимного влия-ния разл. 2 вида переходов энергии: на ближнем пере-дающ. конце и на дальнем приемном. Влияние , которое проявляется на том конце, где расположен ген. 1-й цепи наз. переходным влиянием на ближнем передающ. конце А0,влияние на противоположн. конецназ переходным влиянием на дальнем конце АL=10lgP10/P1L, АЗ=10lgPС/PП. С увел. частоты пер. тока возрастает взаимное влияние между цепями и след. уменьш. перех. затух. и защищённость. Пер. затух. уменьш. по закону Ln 1/2. Это объясн. тем. что с ростом частоты увел. знач. К12, М12, т.к. реактивная составл. нах. в прямой зависимости от частоты. МЕРЫ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ВЗАИМНЫХ ВЛИЯНИЙ М/ДУ СИМ-НЫМИ ЦЕПЯМИ КАБ-НЫХ ЛИНИЙ. Скрутка жил; Экранирование; Симметрирование. Скрутка приводит к симетр-му распол-нию жил отн-но друг друга. Скрутка жил – это то же, что и скрещивание: расстояние/, влияние\. Шаг скрутки д. Б. Разным. На НЧ осн-ным влиянием явл-ся эл-кое, кот-е проявл-ся м/ду соседними цепями. Нужно 2 взаимосогласованных шага при четной скрутке, а 3 – при нечетной скрутке. В ВЧ кабелях, где учитыв-ся магн-е влияния, необх-мо столько шагов, сколько групп в каб-ном сердечнике. Экраны уменьшают вн-е влияние. Сущ-т кабели с экраниров-ми парами и 4-ми. Многослойные экраны более эффективны. Сп-бы симметрирования: -1-сп-б скрещивания – осн-ной; -2-конденсаторный; -3-при пом-и контуров противосвязи. 1- и 2- примен-ся для НЧ кабелей. 1- и 3- исп-ся для ВЧ кабелей. Сп-б скрещивания закл-ся в компенсации связей и асимметрии 1-го уч-ка кабеля связями и асимметрией 2-го уч-ка кабеля путем прямого соед-ния жил. В НЧ кабелях преобладают эл-кие связи. Это упрощает симметр-е таких кабелей, хотя при этом затраты труда значит-но больше, чем на симметр-е ВЧ кабелей. Симметр-е НЧ кабелей произв-ся в 3 этапа: внутри шагов симметр-я, 2- при соед-и шагов и 3- на смонтиров-м усил-м уч-ке (законченном объекте). Усилительный участок разбивается на меньшие уч-ки. Симметр-е внутри шага симметр-я произв-ся по 1- , 3-, 7-точечным схемам, т. е. По числу муфт, в кот-х произв-ся симметр-е. Выбор той или иной схемы зав-т от вел-ны емкостных связей и асимметрии. 7-точечная схема наиболее трудоемкая, но дает лучший результат. При соединении шагов произв-ся симметрирование сп-м скрещ-я, но схема выбирается по резу-м переходного затух-я (где оно больше). (рис1) Природа электромагн-го влияния м/ду цепями в обл-ти ВЧ обусл-т ос-ть симметр-я ВЧ кабелей. В этих кабелях действ-т комплексные эл-кие и 27. Виды коррозии Коррозия— процесс разрушения металлических оболочек кабелей (свинцовых, стальных, алюминиевых), а также защитных и экранирующих покровов (стальной брони, медных алюминиевых экранов) вслёдствие химического электрического воздействий окружающей среды. Различают следующие виды коррозии: почвееную (электрохимическую); межкристаллитную (механическую) и электрокоррозию (коррозию блуждающим токами). Коррозия оболочек приводит к потере герметичности кабелей связи, ухудшению их электрических свойств и в ряде случаев выводит кабель из строя. Разрушающее действие коррозии характеризуется следующими данными: 1 А блуждающего в земле тока приводит к потере в течение года 12 кг стали, 36 кг свинца, 100 кг алюминия. В зависимости от характера, взаимодействия оболочки кабеля и почвы, в которой он находится, а также от прохождения блуждающего тока, вдоль кабеля образуются анодные, катодные или знакопеременные зоны. Анодной зонойназывается участок кабеля, на котором он имеет положительный электрический потенциал по отношению к окружающей среде. В этой зоне токи стекают с оболочки, унося частицы металла и разрушая ее. Катодной зонойназывается участок, на котором он имеет отрицательный электрический потенциал по отношению к окружающей среде. В этой зоне ток втекает в оболочку, не создавая опасности ее разрушения. Знакопеременной зонойназывается участок, на котором имеет место чередование положительных и отрицательных потенциалов по отношению к земле. ПОЧВЕННАЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ КОРРОЗИЯ Почвенной коррозией называется разрушение металлической оболочки кабеля, вызванное электрохимическим процессом взаимодействия металла с окружающей его почвой. Основными причинами, вызывающими почвенную коррозию, являются: содержание в почве влаги органических веществ, кислот щелочей, неоднородность оболочки кабеля, неоднородность химического состава грунта, соприкасающегося с оболочкой кабеля, неравномерное проникание кислорода воздуха к оболочке кабеля. В результате на поверхности металла образуются гальванические пары, что сопровождается циркуляцией тока между металлом и окружающей средой (рис. 6.34). В местах выхода токов из оболочки кабеля в грунт образуются анодные зоны, в которых и происходит разрушение оболочки. Межкристаллитная коррозия возникает вследствие вибрации кабеля при его транспортировке на значительные расстояния, прокладке кабеля вблизи железных дорог с большим грузовым движением, на мостах автомобильных и железных дорог, а также при подвеске на опорах воздушных В свинцовой оболочке кабеля при межкристаллитной коррозии появляются мелкие трещины, которые, увеличиваясь за счет продуктов коррозии, приводят к дальнейшему разрушению металла и распаду не участков оболочки. Электрокоррозия — это процесс разрушения металлической оболочки кабеля за счет блуждающих токов земле. Источниками блуждающих токов могут быть рельсовые пути трамвая, электрифицированных железных дорог, метрополитена, установок дистанционного питания, использующих в качестве обратного провода землю. На электрифицированных железных дорогах и трамвайных сетях питающий ток, возвращаясь по рельсам к питающей подстанции, частично ответвляется в землю. Проходя по земле и встречая на своем пути металлическую оболочку кабеля, ток распространяется по этой оболочке (pис.6.36), а затем сходит с оболочки в землю и рельсу, чтобы возвратиться к другомy полюсу генератора. Те участки кабеля, на которых блуждающие токи входят из земли в кабель, образуют катодную зону; участки кабеля, на которых блуждающие токи выходят из кабеля в землю, образуют анодную гону, в которой происходит разрушение оболочки кабеля 28. МЕРЫ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ Защитные меры по коррозии оболочек кабелей связи производятся как на установках электрифицированного транспорта, так и на сооружениях связи. На электрифицированном транспорте осуществляются следующие меры защиты: уменьшают сопротивление рельсов путем качественной сварки стыков; улучшают изоляцию рельсов от земли (полотно из гравия, щебня," песка); переполюсовывают источники питания так, чтобы заземлялся минусовый электрод. На сооружениях связи такими мерами защиты являются: выбор трассы с менее агрессивным грунтом (песок, глина, суглинок, нежирный чернозем); применение кабелей с герметичными полиэтиленовыми шлангами поверх металлических оболочек (обязательно для алюминия и стали); электрический дренаж (от электрической коррозии); катодные установки (от электрической и почвенной коррозии); изолирующие муфты (от электрической коррозии); протекторные установки (от почвенной коррозии); антивибраторы амортизирующие, рессорные, подвески (от межкристаллитной коррозии). Электрический дренаж, катодные и протекторные установки относятся к активным электрическим методам защиты, остальные — к пассивным. Электрический дренаж — это отвод блуждающих токов с защищаемого кабеля посредством проводника. Дренаж подключается к кабелю в середине анодной зоны, т. е. там, где кабель имеет наибольший положительный потенциал по отношению к земле. Блуждающие токи по дренажному кабелю отводятся из оболочки защищаемого кабеля к рельсам или минусовой шине, питающей подстанции. В результате анодная зона на кабеле превращается в катодную КАТОДНАЯ ЗАЩИТА Принцип действия катодной защиты состоит, в том, что к оболочке кабеля, имеющей положительный потенциал по отношению к земле (анодная зона), присоединяют отрицательный полюс от постороннего источника постоянного тока, тем самым придавая оболочке отрицательный потенциал. Таким образом, напряжение источника тока переводит анодную на оболочке кабеля в катодную. Положительный полюс источника тока заземляют. ПРОТЕКТОРНАЯ ЗАЩИТА Протекторная защита, по существу, аналогична катодной защите, только в данном случае для создания отрицательного потенциала на оболочке кабеля используется не посторонний источник тока, а ток, появляющийся за счет разности электрохимических потенциалов при соединении различных металлов (меди ... —0,377, свинца ... J —0,126, стали ... —0,44, алюминия ... —1,66, магния ... —2,37). Этот ток направлен от более высокого потенциала к более низкому. В результате его действия разрушению подвергается металл с более низким потенциалом. Обычно для протекторных электродов (протекторов) используются магниевые сплавы МЛ, состоящие из магния, алюминия и цинка. Электрод представляет собой цилиндр длиной 600—900 мм, диаметром 150—240 мм с контактным стальным стержнем (рис. 6.42). Применяются три типа протекторов: ПМ-5У, ПМ-10У и ПМ-20У. 29. ОХРАНА КАБЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ И АВАРИЙНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ Одной из основных мер повышения надежности и бесперебойности действия кабельных линий связи является сокращение числа механических повреждений (аварий), вызванных работами строительных организаций и землепользователей в непосредственной близости от трассы. Анализ повреждений показывает, что большинство аварий на линиях вызвано механическими повреждениями. Для предупреждения указанных повреждений эксплуатационные предприятия связи должны выполнять комплекс профилактических мероприятий: разъяснительную работу строительных организациях производящих работы в охранной зоне кабелей, а также с землепользователям, расположенными вдоль трассы; выдачу технических условий и требований при согласовании работ, подлежащих выполнению в охранной зоне или вблизи ее, проведение совместно с другими предприятиями работ и мероприятий по предупреждению повреждений; выполнение профилактических работ по обеспечению сохранности линейных сооружений и т.п. Работоспособность кабельных линий связи в процессе эксплуатации характеризуется одним из следующих состояний: норма— электрические и физико-механические параметры соответсвуют установленным нормам; повреждение— некоторые параметры линии ниже нормы . Связь действует, но может иметь место понижение качества передачи по некоторым каналам; авария— полное прекращение работы линейного тракта одной и более систем связи. Основным критерием оценки состояния кабельной линии связи является работа систем передачи, групп и каналов связи. Работы по ликвидаций аварий организуются немедленно производятся, как правило, непрерывно, до полного их окончания вне зависимости от времени суток и погоды. Для выполнения аварийных работ организуются специальные подразделения, оснащенные транспортом, инструментом, различными приспособлениями, кабелем, монтажными материалами и спецодеждой. В эксплуатационных организациях должен быть разработан оперативный план организации аварийно-восстановительных работ, включающий перечень магистральных связей, подлежащих восстановлению в первую очередь; порядок перевода систем на однокабельную работу; порядок оповещения и сбора работников для выезда на устранение аварий; перечень технических средств, которые должны быть использованы для выезда на аварию. Непосредственное выполнение работ по устранению повреждений в первую очередь осуществляется силами соответствующего кабельного участка. При необходимости к работам по ликвидации аварии привлекается персонал смежных участков, также ближайшие ТУСМ, ТУРМ, ЭТУС, воинские части, колхозы и другие организации (в соответствии с § 15 Устава связи СССР). До начала восстановительных работ проводятся двусторонние электрические измерения с целью определения характера и участка повреждения. В первую очередь выполняются работы по устройству временных вставок и организации временной связи. Одновременно производятся работы по восстановлению постоянной связи. Все работы в термокамерах и камерах НУП проводятся только при открытых крышках горловин. В НУП должна работать бригада в составе не менее двух человек, из которых один является старшим и ответственным за технику безопасности; один из бригады (спайщик, шофер) должен быть наблюдающим. Муфты вскрывают только после выключения дистанционного питания. По каждой аварии производится расследование причины с участием представителей ТЦУМС, РМС, ПТУС и составляется акт. 30. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ Электрические измерения в процессе эксплуатации линейных сооружений проводятся с целью определения электрического состояния линейных сооружений, предупреждения повреждений, а также накопления статистических данных, необходимых для разработки мероприятий по повышению надежности. В процессе технической эксплуатации проводятся следующие измерения: профилактические, аварийные, контрольные и измерения, проводимые в начальный период эксплуатации. Профилактические измерения проводятся по утвержденному плану: состав, объем и периодичность измерений устанавливаются в зависимости от местных условий, состояния кабеля и т. п. Профилактические измерения параметров цепей кабеля проводятся только на линиях, не содержащихся под постоянным избыточным давлением и не имеющих устройств непрерывного контроля электрических параметров, а также на кабелях, проложенных в сложных климатических и геологических условиях (вечная мерзлота, оползни, вибрации и т. п.). Аварийные измерения проводятся с целью определения места и характера повреждения кабеля. Для проведения аварийных измерений узловые пункты управления связью (УПУ) или ТЦУ обязаны освободить в кабеле не менее двух пар. Первичные измерения проводятся из усилительного пункта (ОУП, НУП), а уточняющие — непосредственно на линии. Контрольные измерения и испытания проводятся после ремонта с целью определения качества ремонтно-восстановительных работ. Эти измерения проводятся с оконечных устройств до запайки соединительных муфт. Измерения в начальный период эксплуатациипроводятся на междугородных линиях связи, где использованы новые типы кабелей. Цель этих измерений — накопление статистических данных, характеризующих качество и надежность кабелей. Измерения проводятся по специальной программе и методике, утверждаемым Министерством связи СССР. |