Nashidvery.ru

Наши Двери
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Затухание напряжения в кабеле

Затухание напряжения в кабеле

Основными электрическими параметрами горизонтального кабеля, которые нормируются действующими редакциями стандартов и представляют практический интерес, являются:

  1. собственное или "погонное" затухание — "Attenuation";
  2. переходное затухание — "NEXT" или "FEXT";
  3. защищенность — "ACR";
  4. сопротивление постоянному току — "Loop Resistance";
  5. номинальная скорость распространения — "NVP";
  6. возвратные потери — "Return Loss";
  7. волновое сопротивление -"Impedance";
  8. перекос фаз — "skew".

1. Attenuation — собственное затухание

При распространении сигнала по кабелю он постепенно теряет свою мощность — уменьшается амплитуда тока и напряжения. Численно эта величина выражается следующим образом:

где a — затухание, выраженное в децибелах на км или, чаще, на 100 м. Р0, Рl — мощности сигнала в начале и конце линии. Через первичные параметры затухание может быть выражено как:

где а — затухание, R,L,C,G — первичные параметры кабеля: Сопротивление, Индуктивность, Емкость и Проводимость изоляции. Рассмотрим их подробнее:

Первичные параметры

Сопротивление

Сопротивление медной жилы определяется главным образом сечением, т.к. при повышении частоты наблюдается так называемый поверхностный эффект, который состоит в следующем:

Рис. Поверхностный эффект и эффект близости

При поверхностном эффекте вихревые токи от переменного магнитного поля проводника с током 1 взаимодействуют с током этого же проводника (рис). В центре эти токи направлены встречно, а по краям попутно вызвавшему их току.В результате плотность тока увеличивается по мере удаления от центра проводника к его поверхности. Внутренние слои проводника при этом как бы не используются.

Эффект близости наблюдается при взаимодействии вихревых токов, наведенных магнитным полем проводника 1 в соседнем проводнике 2, с основным током этого проводника (рис). В результате такого взаимодействия происходит перераспределение плотности тока во втором проводнике, при этом она увеличивается на взаимообращенных друг к другу сторонах проводников симметричной цепи в случае, когда токи в проводниках текут в противоположных направлениях и на взаимно удаленных поверхностях при одинаковом направлении токов.

Оба эти эффекта сказываются тем сильнее, чем выше частота протекаемого тока.Суммарное действие этих эффектов приводит к увеличению сопротивления с ростом частоты. В случае многопроволочного проводника сопротивление дополнительно увеличивается за счет того, что вышеупомянутые эффекты наблюдаются в пределах каждой проволоки, и усиливаются тем, что радиус этих проволок мал. Поэтому требования к затуханию для шнуров, жила которых для гибкости скручивается из проволочек, снижены. К тому же площадь сечения проводника многопроволочных жил выбирается несколько большей по сравнению со сплошной жилой.

Емкость

Емкость двухпроводниковой линии определяется как:

где e -коэффициент диэлектрической проницаемости, D и d –диаметры по изоляции и медной жиле. Как видим, если исключить изменения e от частоты, емкость на высоких частотах не меняется. Коэффициент диэлектрической проницаемости зависит от материала изоляции, например у полиэтилена он равен 2,2-2,3, а у пенополиэтилена – 1,2-1,5, что существенно улучшает вторичные параметры.

Проводимость

Проводимость изоляции определяется выражением:

где С – емкость,w — угловая частота, tgd — тангенс угла диэлектрической проницаемости. Проводимость растет с увеличением частоты.

Индуктивность

Индуктивность двухпроводной линии:

где a — расстояние между проводниками, d – диаметр проводника, Q(x) – коэффициент учитывающий внутрипроводниковую индуктивность, который уменьшается с ростом частоты, вследствие поверхностного эффекта.

Первичные параметры зависят от частоты передаваемого сигнала следующим образом:

Различают собственное и рабочее затухания. Последнее несколько выше, так как в нем учитываются дополнительные потери, вызванные рассогласованием нагрузки и затухание вызванное соединениями и разъемами.

Как следствие изменяется от частоты и затухание. Оно растет приблизительно пропорционально квадратному корню из частоты. Точная зависимость определяется конструкцией конкретного кабеля, однако затухание во всем частотном диамазоне не должно превышать норм, определенных стандартами. В зависимости от категории кабеля требования к затуханию выражаются как:

Потеря напряжения в кабеле — величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения (по ГОСТ 23875-88). Этот параметр необходимо знать при производстве любых электромонтажных работ — начиная от видеонаблюдения и ОПС и заканчивая системами электроснабжения промышленных объектов.

Рис.1Рис.2

При равенстве сопротивлений Zп 1 =Zп 2 =Zп 3 и Zн 1 =Zн 2 =Zн 3 ток в нулевом проводе отсутствует (Рис.1), поэтому для трёхфазных линий потери напряжения рассчитываются для одного проводника.

В двух- и однофазных линиях, а также в цепи постоянного тока, ток идёт по двум проводникам (Рис.2), поэтому вводится коэффициент 2 (при условии равенства Zп 1 =Zп 2 ).

Доступна Windows-версия программы расчёта потерь напряжения

Пояснения к расчёту

Расчёт потерь линейного (между фазами) напряжения в кабеле при трёхфазном переменном токе производится по формулам:

Читайте так же:
Выключатель лампы освещения багажника ваз 2115
или (если известен ток)
где

Расчёт потерь фазного (между фазой и нулевым проводом) напряжения в кабеле производится по формулам:

или (если известен ток)
где

Для расчёта потерь линейного напряжения U=380 В; 3 фазы.

Для расчёта потерь фазного напряжения U=220 В; 1 фаза.

P — активная мощность передаваемая по линии, Вт;
Q — реактивная мощность передаваемая по линии, ВАр;
R — удельное активное сопротивление кабельной линии, Ом/м;
X — удельное индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом/м;
L — длина кабельной линии, м;
— линейное напряжение сети, В;
— фазное напряжение сети, В.

Пожелания, замечания, рекомендации по улучшению раздела расчётов на нашем сайте просьба присылать по электронной почте support@ivtechno.ru

Разрешается копирование java-скриптов при условии ссылки на источник.

Расчёт потерь напряжения в кабеле онлайн. Потеря напряжения в кабеле — величина, равная разности между установившимися значениями действующего напряжения, измеренными в двух точках системы электроснабжения (по ГОСТ 23875-88).

При равенстве сопротивлений Zп1=Zп2=Zп3 и Zн1=Zн2=Zн3 ток в нулевом проводе отсутствует (Рис.1), поэтому для трёхфазных линий потери напряжения рассчитываются для одного проводника.
В двух- и однофазных линиях, а также в цепи постоянного тока, ток идёт по двум проводникам (Рис.2), поэтому вводится коэффициент 2 (при условии равенства Zп1=Zп2).

Расчёт потерь линейного (между фазами) напряжения в кабеле при трёхфазном переменном токе производится по формулам:
ΔU(в)=(PRL+QXL)/Uл; ΔU(%)=(100(PRL+QXL))/ Uл² или (если известен ток)
ΔU(в)=√3·I(R·cosφ·L+X·sinφ·L); ΔU(%)=(100√3·I(R·cosφ·L+X·sinφ·L))/ Uл , где:
Q= Uл·I·sinφ
Расчёт потерь фазного (между фазой и нулевым проводом) напряжения в кабеле производится по формулам:
ΔU(в)=2·(PRL+QXL)/Uф; ΔU(%)=2·(100(PRL+QXL))/ Uф² или (если известен ток)
ΔU(в)=2·I(R·cosφ·L+X·sinφ·L); ΔU(%)=2·(100·I(R·cosφ·L+X·sinφ·L))/Uф, где:
Q= Uф·I·sinφ

Для расчёта потерь линейного напряжения U=380 В; 3 фазы.
Для расчёта потерь фазного напряжения U=220 В; 1 фаза.
Для постоянного тока cosφ=1; 1 фаза.

P — активная мощность передаваемая по линии, Вт;
Q — реактивная мощность передаваемая по линии, ВАр;
R — удельное активное сопротивление кабельной линии, Ом/м;
X — удельное индуктивное сопротивление кабельной линии, Ом/м;
L — длина кабельной линии, м;
— линейное напряжение сети, В;
— фазное напряжение сети, В.

Процессы в изоляции под влиянием электрического поля

Изоляция кабелей, длительно находящаяся под напряжением переменного или постоянного тока, подвергается воздействию импульсов перенапряжения. Возникновение ионизации и возрастание tg δ οри переменном напряжении являются важнейшими факторами, ограничивающими возможность повышения напряженности электрического поля в изоляции.

В пропитанной бумажной изоляции, не содержащей газовых включений, ε и tg δ νе зависят от напряженности в диапазоне до 20-25 кв/мм. При повышении напряженности электрического поля в изоляции свыше 25 кв/мм tg6 начинает возрастать. Это можно объяснить вибрацией волокон целлюлозы в переменном электрическом поле вследствие различий ρ и ε масла и бумаги. Применение пленок из полимерных материалов вместо пропитанной бумажной изоляции открывает возможности повышения напряженности электрического поля в изоляции до 50 кв/мм.

В изоляции маслонаполненных кабелей газовые включения могут возникнуть в результате разложения масла в электрическом поле или испарения низших фракций масла при перегреве изоляции кабеля (хотя бы и кратковременном), а также вследствие дефектов монтажа муфт. Поэтому допустимые напряженности в изоляции кабеля значительно ниже 25 кв/мм.

При переменном токе в результате ионизации в газовом включении возникают поверхностные заряды, поле которых в течение одного полупериода направлено против внешнего поля. В следующий полупериод внешнее поле изменяет направление и поле зарядов уже не ослабляет его, а усиливает, что приводит к новой вспышке ионизации. В зависимости от внешнего напряжения частота вспышек ионизации может быть в 2 раза больше и выше частоты приложенного напряжения за счет гармонических составляющих. Процесс ионизации при переменном токе является ухудшающим фактором при старении изоляции, поэтому величина напряженности начала ионизации является пределом напряженности, который допустим для изоляции в процессе эксплуатации. Под действием ионизации увеличивается проводимость пленок, обволакивающих газовые включения, в пропитывающем составе кабеля происходят процессы полимеризации и конденсации с выделением водорода и превращением части пропитывающего состава (массы) в воскообразное изоляционное вещество, называемое обычно воском. При этом размеры газовых включений вследствие их деления уменьшаются, а напряженность ионизации в них увеличивается.

Под действием тангенциальной составляющей напряженности электрического поля ионизированные газовые включения перемещаются между слоями бумаги от больших напряженностей к меньшим и образуют скопление газовых включений. Затем разряд переходит от слоя к слою бумажных лент изоляции кабеля. Обычно поверхностные разряды начинаются в середине ленты, в местах ее последующего пробоя, находящихся под зазором между нижними лентами бумаги, и направлены к краю бумажной ленты.

Читайте так же:
Как делать розетку для кабеля

В порах бумаги происходит отложение углерода, выделившегося из пропиточного состава при его разложении. Углерод вследствие большой проводимости имеет потенциал, близкий к потенциалу токопроводящей жилы, в результате чего в изоляции кабеля возникает тангенциальная (вдоль оси кабеля) составляющая напряженности поля. С проникновением полупроводящего углерода в глубь изоляции тангенциальная напряженность увеличивается, и на поверхности бумажных лент возникают разряды. Так как разряд развивается в обе стороны, то возрастает ток, следы разрядов выявляются более отчетливо- на бумажных лентах происходит воскообра-зование и появляются древовидные побеги (рис. 1-16). В результате образования проводящих углеродистых отложений в изоляции кабеля напряженность в ней возрастает. В дальнейшем в зоне разрушения изоляции развивается тепловой пробой (температура около токопроводящей жилы повышается до 200°С).

Развитие теплового пробоя зависит от температурного хода кривой tg δ, σсловий охлаждения и величины приложенного напряжения. В случае, если теплового пробоя не произошло, ионизационный процесс распространяется вдоль изоляции, и пробой может произойти на значительном расстоянии от места начала развития пробоя у поверхности токопроводящей жилы. В кабелях с пропитанной бумажной изоляцией с экраном из полупроводящих бумаг разрушения изоляции от ионизации выражаются менее отчетливо, чем в изоляции без полупроводящего экрана.

В газонаполненных кабелях низкого и среднего давления при напряжении, незначительно превышающем напряжение ионизации, обычно происходит самозатухание ионизации. В случае, если приложенное напряжение значительно больше напряжения начала ионизации, под действием интенсивной ионизации начинается пробой изоляции около жилы.

При постоянном токе и достаточно высокой напряженности поля Е в газовом включении возникает ионизация, в результате которой (на время порядка 10- 7 сек) газ становится проводящим. При этом на поверхности газового включения образуется свободный поверхностями заряд. Плотность заряда распределяется таким образом, что напряженность поля этого заряда частично скомпенсирует внешнее приложенное поле, так что результирующее иоле в газовом включении уменьшится. При напряженности поля E н процесс ионизации прекращается и газовое включение снова становится непроводящим. Период ионизации на рис. 1-17 обозначен Δt

В дальнейшем свободные заряды стекают через изоляцию, и напряженность поля в газовом включении нарастает по экспоненциальному закону с постоянной времени, равной примерно τ = ε о ερ V . Если бы не происходило ионизации, то напряженность поля достигла бы величины

Но при Е=Е н ионизация возникает снова и цикл повторяется. Продолжительность цикла определяется периодом времени между погасанием и возникновением заряда Δt 2 , который зависит от постоянной τ., находящейся в пределах от нескольких до десятков секунд.

Электрическая прочность изоляции маслонаполненных кабелей и кабелей с вязкой пропиткой при идеально выпрямленном напряжении (не содержащем переменной составляющей) лежит в пределах 90-150 кв/мм и мало зависит от длительности приложения напряжения. В кабелях с вязкой пропиткой в результате термических циклов и стекания пропитывающего состава электрическая прочность может снижаться до 45 кв/мм. При увеличении давления с 10 до 40 н/см 2 увеличение электрической прочности не превышает 10-15%. Дальнейшее повышение давления практически не влияет на величину электрической прочности. В кабелях постоянного тока с вязкой пропиткой рабочая максимальная напряженность у поверхности токопроводящей жилы составляет от 14 до 22 кв/мм, а в маслонаполненных кабелях от 20 до 30 кв/мм.

При переменном токе вспышки ионизации происходят каждый полупериод, а при постоянном токе только при включениях и отключениях напряжения. Это объясняется тем, что при ионизации газовых включений в объеме изоляции на их стенках образуются поверхностные заряды, электрическое поле которых при постоянном токе направлено против основного поля 'в кабеле, что способствует затуханию ионизации. При перемене полярности поле зарядов совпадает с основным электрическим полем кабеля, т. е. напряженность в газовых включениях увеличивается, способствуя развитию ионизации.

При подъеме напряжения в момент t, когда напряжение на газовом включении достигает уровня, достаточного для вспышки ионизации, в газовом включении возникают поверхностные заряды, создающие поле, обратное основному полю в кабеле. С увеличением напряжения плотность поверхностных зарядов возрастает и при подъеме напряжения до значения U в момент t 2 напряжение, создаваемое поверхностными зарядами, U i = U — U n таково, что ионизация гаснет. Если бы сопротивление изоляции поверхности газового включения было бесконечно велико и образовавшиеся поверхностные заряды не стекали, ионизация прекратилась бы и напряжение на включении сохранилось бы равным U n . Однако вследствие медленного стекания зарядов напряжение, создаваемое ими, уменьшается, а напряжение на газовом включении возрастает и в момент t 3 становится равным напряжению зажигания U 3 , лри котором вновь вспыхивает ионизация, которая опять продолжается до тех пор, пока напряжение на газовом включении U i не станет равным напряжению погасания U n (момент t 4 ). Если предположить, что напряжение после прекращения ионизации изменяется по экспоненциальному закону

Читайте так же:
Как определить если ли ток в кабеле

то для повторения вспышки ионизации должно быть соблюдено условие

При выключении постоянного тока (разряд кабеля) поле в газовом включении определяется только плотностью поверхностных зарядов, и в зависимости от моментa выключения напряжение в газовом включении может иметь значения от U o — U з до U o — U n .. Если напряжение, обусловленное плотностью поверхностных зарядов, больше напряжения зажигания, то при отключении напряжения вновь вспыхивает ионизация, которая продолжается до тех пор, пока плотность поверхностных зарядов в газовых включениях не уменьшится до величины, при которой создаваемое ими напряжение станет меньше напряжения погасания. Таким образом, по значениям U 3 и U п а также условной емкости газового включения и сопротивления разряда можно вычислить частоту вспышек ионизации.

Экспериментальная проверка, проведенная в НИИПТ, показала, что при подъеме напряжения постоянного тока до максимального значения ионизация, имеющая место одновременно в ряде газовых включений, не прекращается, а интенсивность ионизации, измеренная числом вспышек, уменьшается постепенно.

Электрические характеристики симметричных кабелей: влияние окружающей среды

Время не красит. Эта поговорка касается и кабельных линий. Время и окружающая среда изменяют параметры витой пары далеко не в лучшую сторону. Основное влияние на изменение параметров кабельной линии оказывают колебания температуры окружающей среды. Для кабелей, проложенных в грунте, важны только годовые колебания температуры грунта. Кабели, подвешенные на опорах, находятся в существенно более жестких температурных условиях, поскольку они подвержены не только суточным колебаниям температуры воздуха, но и прямому воздействию солнечных лучей.

ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КАБЕЛЕЙ

Теоретически от изменений окружающей температуры зависят все четыре первичных параметра. Однако практически значимыми являются только температурные изменения сопротивления R витой пары, величины которых определяются температурным коэффициентом сопротивления материала жилы. Изменения R с температурой вызывают изменения затухания витой пары, причем температурный коэффициент затухания равен примерно половине температурного коэффициента сопротивления. Например, для меди эти коэффициенты составляют 0, 004 и 0, 002 на градус. Между тем цифровые системы передачи весьма чувствительны к изменениям затухания: так, при увеличении затухания линии на полутактовой частоте всего на 1 дБ коэффициент ошибок может возрасти на один-два порядка. Например, при стандартной величине затухания линии ИКМ-30 на полутактовой частоте (1024 кГц), равной 36 дБ, и увеличении температуры кабеля на 20 0 С при переходе от зимы к лету затухание возрастет почти на 3 дБ, а коэффициент ошибок — по крайней мере на три порядка. Если затуханию 36 дБ соответствует коэффициент ошибок Кош = 10 -8 , то при переходе от зимы к лету он увеличится до 10 -5 , что приемлемо при передаче речи и может обернуться катастрофой в случае передачи данных. Поэтому величина затухания линии должна выбираться с учетом реальных годовых колебаний температуры грунта. Еще более аккуратно следует подходить к выбору, если кабель подвешивается на воздушных опорах: необходимо считаться не только с годовыми, но и с суточными колебаниями его температуры — при прямом воздействии солнечных лучей они могут достигать 90 0 С.

Однако самым страшным врагом кабеля является вода. Она может попадать в кабель, вследствие диффузии, повреждения оболочки или негерметичного монтажа муфт. При наличии влаги в сердечнике резко ухудшаются электрические параметры кабелей и возникает опасность короткого замыкания жил. Кроме того, проникновение воды приводит к коррозии (в результате окисления и электролизных процессов) поврежденных жил и их разрушению (обрыву).

Диэлектрическая проницаемость полиэтилена и воды сильно отличаются (2,3 и 80, соответственно). Поэтому при попадании в кабель воды эквивалентная диэлектрическая проницаемость изоляции витой пары существенно увеличивается и зависит от степени заполнения кабеля водой. Так, при полном заполнении она возрастает на 75%.

Наличие влаги в кабеле наиболее сильно влияет на проводимость изоляции G и емкость витой пары C. Рабочая емкость последней увеличивается с ростом диэлектрической проницаемости. Проводимость изоляции при переменном токе G также возрастает вследствие увеличения проводимости изоляции при постоянном токе G0 (ее величина обратна величине сопротивления изоляции при постоянном токе Rиз, которая обычно указывается в стандартах), емкости витой пары С и угла диэлектрических потерь.

Читайте так же:
Кнопка выключатель с подсветкой автомобильный

Следствием увеличения емкости и проводимости витой пары при наличии воды в кабеле является изменение ее вторичных параметров передачи — коэффициентов затухания и фазы, а также волнового сопротивления и параметров влияния NEXT и FEXT. Например, при 50-процентном заполнении сердечника кабеля ТПП водой коэффициент затухания на частоте 1 МГц возрастает более чем на 1 дБ, а при 100% — на 2 дБ. В отличие от коэффициента затухания, параметры влияния NEXT и FEXT уменьшаются с ростом степени заполнения кабеля водой на 10—15 дБ. Столь резкое увеличение переходных влияний объясняется изменением частичных емкостей между жилами витых пар, что повышает степень их разбаланса.

Конечно, состояние кабелей зависит от условий их эксплуатации. Но даже в идеальных условиях параметры кабелей изменяются с течением времени. Некоторые выводы о природе этих процессов и их влиянии можно сделать на основе имеющейся, хотя и довольно отрывочной, статистики изменений состояния симметричных кабелей местных телефонных сетей.

Выборочная проверка кабелей ГТС, находящихся в эксплуатации 25—30 лет, показала, что примерно 60—70% кабелей абонентской распределительной сети не соответствует отраслевому стандарту ОСТ 45.36-97. При этом наблюдается снижение сопротивления изоляции 1 км жил в отдельных случаях до 200—300 кОм, увеличение рабочей емкости в два-три раза, рост асимметрии рабочих цепей до 2%, повышение рабочего затухания на 10—15% и уменьшение переходного затухания между цепями на 5—10 дБ.

Основные причины временных изменений параметров существующих кабелей — повышение сопротивлений сростков жил кабелей в местах стыка строительных длин и ухудшение диэлектрических свойств изоляции. Как показали результаты отечественных наблюдений, для кабелей типа ТПП суммарное воздействие указанных факторов приводит к увеличению затухания в среднем на 15—20% за 15—20 лет.

Естественные процессы старения полиэтиленовой изоляции также ослабляют диэлектрическую прочность жил, что особенно критично при их использовании для подачи дистанционного питания.

Сопротивление изоляции измеряется при постоянном токе между данной жилой и другими жилами кабеля, а также между жилой кабеля и его оболочкой. В новом кабеле оно может достигать нескольких тысяч мегом. По мере старения изоляции жил кабеля и воздействия внешних условий (из которых самым опасным является проникновение воды) сопротивление изоляции падает. Как показывает зарубежный опыт, большинство кабелей при нормальных условиях эксплуатации сохраняет этот показатель на уровне нескольких сотен мегом в течение всего гарантированного срока службы. Только в очень старых кабелях с бумажной изоляцией сопротивление изоляции к концу срока службы при нормальных условиях эксплуатации падает до значений порядка десятков мегом. Зарубежный опыт массового внедрения оборудования xDSL свидетельствует, что его нормальная работа обеспечивается при значениях сопротивления изоляции не менее 3,5 МОм.

Следует подчеркнуть, что сопротивление изоляции должно измеряться при напряжении постоянного тока, близкого рабочему напряжению оборудования xDSL или несколько выше. Например, при напряжении дистанционного питания линий xDSL, равном 200 В, следует измерять сопротивление изоляции при измерительном напряжении порядка 250 В. Минимальное испытательное напряжение при тестировании сопротивления изоляции не должно быть менее 70 В.

К типичным повреждениям абонентских линий местных сетей, к которым особенно чувствительна даже низкоскоростная передача данных, относятся и повышенные значения сопротивления сростков жил на стыках строительных длин, выполненных ручной скруткой. Нормированные значения контактного сопротивления сростков жил в разных странах различны и колеблются от 3 до 20 мОм. Увеличение контактного сопротивления для линий, оборудованных системами передачи, не должно превышать 2,5 мОм.

На отечественных телефонных сетях контактное сопротивление сростков, выполненных ручной скруткой, не нормируется. Как показывают результаты испытаний на действующей сети, контактное сопротивление сростков жил реальных линий связи, выполненных ручной скруткой и эксплуатируемых в течение 10—15 лет, колеблется в пределах 40—900 мОм, причем на линиях с обтеканием жил кабеля постоянным током контактное сопротивление сростков имеет меньшую величину и более стабильно.

В местах скрутки может образоваться тонкая пленка окисла, но она легко разрушается при сравнительно небольшом токе (5—10 мА). Если абонентская линия используется для подключения абонента ТфОП, то такая пленка не создает проблемы. Однако для маломощных сигналов оборудования xDSL, где отсутствует постоянная составляющая, она может представлять непреодолимое препятствие. Тем не менее если линия используется не только для подачи сигнала xDSL, но и для аналоговой телефонной линии или дистанционного питания абонентского устройства xDSL, то негативный эффект отсутствует. Для устранения влияния пленки окисла в случаях, когда передается исключительно сигнал xDSL, на пару может подаваться постоянный ток (так называемый ток смачивания).

Читайте так же:
Беспроводной выключатель света wifi

Влияние сростков на функционирование линий xDSL проявляется двояко. Во-первых, процесс окисления сростков вызывает появление шумов. Они обнаруживаются даже при работе абонентской линии в режиме ТфОП и, естественно, могут оказаться еще более опасными при установке оборудования xDSL на этой линии. Во-вторых, влияние сростков на работу систем xDSL может выражаться в виде резкого увеличения сопротивления шлейфа абонентских линий до значений, превышающих 1 кОм, даже при наличии тока смачивания дистанционного питания. Сразу же стоит отметить, что местоположение сростков на линии легко обнаружить с помощью рефлектометра для металлических кабелей (TDR). Однако при появлении такой неисправности до обследования линии с помощью рефлектометра на нее нельзя подавать высокое напряжение или производить перезапуск модемов xDSL. Любое из этих двух действий способно привести к самовосстановлению дефектного сростка и невозможности его обнаружения.

Выбор телевизионного коаксиального кабеля

Устройство коаксиального кабеля

Центральная жила. Медная жила кабеля имеет наименьшее затухание, но применение меди приводит к удорожанию кабеля. Однако, если помимо ВЧ сигнала, по центральной жиле передается ещё и постоянное напряжение, то применение медной жилы кабеля оправдано, так как потери постоянного тока в меди значительно меньше, чем, например, в стали.
При гальваническом покрытии центральной жилы медью большое значение имеет процент омеднения (толщина слоя меди), который оказывает большое влияние на коэффициент затухания сигнала, особенно в нижнем диапазоне частот. Тонкое медное покрытие увеличивает затухание в НЧ диапазоне.
Высокочастотный сигнал в кабеле передается по поверхности проводника, поэтому параметры кабеля со стальной или медной жилой по затуханию сигнала мало чем отличаются. Большее значение имеет толщина центрального проводника, чем толще, тем меньше затухание.
Стандартная толщина центральной жилы RG6 — 1,02 мм, а RG11 — 1,63 мм.

Диэлектрик. Обычно диэлектрик изготавливается из вспененного полиэтилена. Большое значение имеет качество используемого материала, а также его способность сохранять и восстанавливать цилиндрическую форму после механического воздействия, так как эти свойства кабеля оказывают значительное влияние на коэффициент затухания и коэффициент отражения волны в кабеле. Любое повреждение, излом или неоднородность диэлектрика ведет к повышению КСВ и ухудшению АЧХ кабеля.
Ввиду того, что при прокладке кабеля, его постоянно приходится изгибать, необходимо использовать эластичный кабель, не склонный к излому при изгибе.

Внешний проводник (экран). Чаще всего экран кабеля состоит из двух слоев: первый из металлической фольги, второй (оплетка) из металлической проволоки.
Фольга является эффективным экраном, она должна покрывать 100% поверхности диэлектрика, а также быть надежно к нему прикреплена. Часто для увеличения механической прочности используется ламинированная фольга со структурой алюминий-полиэстер, такая фольга, например, используется в кабеле Digiflex, а, например, в кабеле Mediaflex используется фольга со структурой алюминий-полиэстер-алюминий.
Электромагнитный ВЧ сигнал распространяется в кабеле между поверхностным слоем центральной жилы и внутренней поверхностью фольги, незначительно проникая в глубину проводников, поэтому однородность и толщина фольги, качество крепления её к диэлектрику оказывают существенное влияние на величину затухания коаксиального кабеля.
Оплетка также является экраном кабеля, и еще она служит для повышения его механической прочности. Если по кабелю дополнительно передается постоянное напряжение, то оплетка служит ещё и проводником тока. Исходя из физических свойств проводников, оплетка должна быть выполнена из меди, её сплавов или алюминия, чтобы иметь наименьшее сопротивление постоянному току.
В наименовании кабеля указывают значение плотности оплетки, например, 64% или 48%, что должно соответствовать определенному количеству жил, но это не всегда выполняется у недобросовестных производителей, в недорогих марках кабеля.
Кабели с двухслойным экраном у известных производителей имеют значение коэффициента экранирования 85 -90 дБ. В условиях сильного внешнего поля, например сигналов LTE 800, коэффициент экранировки кабеля должен быть в пределах 110-120 дБ, для повышения этого показателя в конструкции кабеля может быть выполнен третий и даже четвертый слой. Кабель с четырехслойным экраном производится, например, компанией CommScope (USA).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector