Шпаргалка по "Транспорту"

При маркировке кабелей связи первыми  стоят буквы характеризующие  область применения кабеля, далее  следуют буквы, обозначающие конструктивные элементы последовательно от центра кабеля (это порядок сохраняется  и при маркировке и других рассматриваемых  кабелей).

В маркировке кабелей не обозначают буквами медные жилы; бумажную изоляцию жил, кроме железнодорожных магистральных  кабелей связи; свинцовую оболочку.

Стирофлексную (полистирольную) изоляцию обозначают буквой С, полиэтиленовую –  П. Буквой А – алюминиевую оболочку; Ст – стальную гофрированную; П – полиэтиленовую; В – поливинилхлоридную. Броневые покровы из стальных лент обозначают буквой Б, из из стальных круглых проволок – П. Г- голый, Б – броня из двух стальных лент, БГ – от же но без наружного покрова, Бп – полиэтиленовый шланг, БпШп – брони из двух стальных лент с наружным полиэтиленовым шлангом, Шп – полиэтиленовый шланг с подклеивающим слоем, к – броня из круглых проволок с наружным покровом, Кл – то же со слоем поливинилхлоридного пластика, КпШп – то же с наружным и внутренним полиэтиленовым шлангом.

Группа цифр обозначает емкость (парность) кабеля и диаметр жил: например МКС 4x4x1,2 – четырехчетверочный кабель звездной скрутки жил с диаметром 1,2 мм; ТПП 50x2x0,5 – низкочастотный кабель парной скрутки жил емкостью 50 цепей с диаметром жил 0,5 мм.

27. Элементы конструкции  кабелей СЦБ и связи.

Кабелем называется совокупность нескольких проводников, заключённых в общую защитную оболочку. Изолированные проводника называются жилами кабеля.

Кабель представляет собой одну или несколько изолированных  жил (оптических волокон), заключенных, как правило, в металлическую  или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации наложен соответствующий защитный покров.

1 – сердечник, основа конструкции,  состоит из скрученных определенным  образом и сгруппированных токопроводящих  жил (оптических волокон)

2 – поясная изоляция. Она накладывается  для защиты от повреждений  при наложении оболочек, для повышения  пробивного напряжения между  жилами и защитными оболочками, для придания большей подвижности  жил кабеля относительно оболочки. Она выполняется из кабельной  бумаги, пластика или прорезиненной  ткани. 

Для защиты цепей кабеля от внешних  электромагнитных полей монтируют  экран 3. Для этого алюминиевые, медные или алюмополиэтиленовые продольные ленты укладывают поверх поясной  изоляции.

4 – оболочка из металла. Она  накладывается для защиты жил  от воздействия влаги, различных  химических веществ и предохранения  от различных механических воздействий. 

5 – подушка, выполняется из  битумных составов, лент пластика, пропитанной кабель-ной бумаги, пропитанной кабельной пряжи и т.д.

6 – броня, бывает трех типов,  которые соответственно изготавливаются  из стали или оцинкованных  стальных лент (тип Б); из оцинкованных  стальных плоских проволок (тип  П); из оцинкованных круглых проволок (тип К).

7 – наружный покров. Состоит  из битумных составов, битума, пропитанной  стеклян-ной пряжи, из штапелированного волокна, поливинилхлоридных, полиэтиленовых или поли-амидных лент, полиэтиленового шланга и др. Эти покровы накладываются поверх брони в различных сочетаниях.

28. Элементы конструкции  ОК.

Оптический  кабель  имеет  конструкцию  аналогичную  симметричному  кабелю,  где 

вместо изолированных жил размещены  оптические волокна. Затухание сигнала  в оптических волокнах сильно зависит  от механических воздействий. Поэтому  необходимо защищать волокна от внешних  воздействий, для чего наносят –двухслойные и трехслойные покрытия.

В конструкцию кабеля вводят упрочняющие (силовые) элементы. Для этого используют металлические проводники (сталь, медь, алюминий) и пластмассовые высокопрочные 

нити.

Существует несколько  типов  компоновки сердечника кабеля, например: 

-  профилированный пластмассовый  сердечник с пазами;

-  компановка ленточного типа.

Некоторые конструкции ОКС содержат медные проводники для питания регенераци-

онных пунктов. Оптические кабели также маркируются, например, маркировка ОЗКГ-1-0,7-4/4 означает: оптический зоновый кабель. Г – градиентный тип волокна, 1 – номер разработки, 0,7 – коэффициент затухания, 4 (числитель) – число оптических волокон,

4 (знаменатель) – число медных  жил. 

1-  центральный силовой элемент  (стеклопластик);

2-  оптический модуль;

3-  стандартное оптическое одномодовое окрашенное волокно;

4-  внутримодульный гидрофобный заполнитель;

5-  межмодульный гидрофобный  заполнитель; 

6-  бондажная лента и нити;

7-  внутренняя оболочка (полиэтилен, ПЛ-12);

8-  упрочняющие нити (арамид);

9-  внешняя оболочка (полиэтилен).

 

29. Кабельные материалы:  изоляционные, проводниковые.

В качестве токопроводящих жил при  изготовлении большинства марок  кабелей применяют медную мягкую проволоку марки ММ и твердую алюминиевую проволку марки АТ. Проволока этих марок характеризуется малым сопротивлением электрическому току и достаточно высокими показателями механической прочности. По сравнению с медью алюминий менее дефицитен, но уступает в электропроводности и механическим свойствам, сильно подвержен коррозии, особенно в присутствии влаги, обладает большим контактным сопротивлением. Алюминиевые используют преимущественно в силовых кабелях.

Материалы, предназначенные для изоляции конструктивных элементов кабелей, должны обладать соответствующими свойствами, быть гибкими, механически прочными и технологичными в кабельном производстве. Электрические свойства характеризуют следующие параметры:

• Электрическая прочность – напряженность эл.поля, при достижении которой происходит пробой диэлектрика,
• Удельным сопротивлением – определяет ток утечки в диэлектрике,
• Диэлектрическая проницаемость – способность материала образовывать эл.емкость кабельных цепей,
• Тангенсом угла диэлектрических потерь – хар-ет потери высокочастотной энергии в диэлектрике.

Из твердых диэлектриков в кабелях  связи наибольшее применение имеют  полиэтилен, стирофлекс, кабельная бумага; в сигнально-блокировочных – полиэтилен; в силовых и контрольных – полиэтилен, поливинилхлорид, резина и кабельная бумага.

30. Характеристики ОК.

Соотношение коэффициентов преломления  сердцевины и оболочки:

Обычно пользуются понятием числовой апертуры: . Учитывая, что для воздуха n₀ = 1, получаем

где n₀, n₁, n₂ – соответственно показатели преломления воздуха, сердечника и оболочки.

Необходимо стремиться к тому, чтобы угол ввода луча в торец световода j вкладывался в апертурный угол (j £ q_А), а угол падения луча на границу сердцевина – оболочка был больше угла полного внутреннего отражения q_В и находился в пределах q_В – 90°.

Режим работы световода характеризуется обобщенным параметром V, включающим радиус сердечника, длину волны и коэффициенты преломления сердечника и оболочки. Этот параметр называется нормированной (характеристической) частотой ,где d – диаметр сердечника световода.

Рассмотрим критические  частоты и длины волн световодов.

В волоконных световодах при очень высоких частотах почти  вся энергия поля концентрируется  внутри сердцевины световода, с уменьшением частоты происходит перераспределение поля, и оно переходит в окружающее пространство. При определенной частоте f₀ – критической, или частоте отсечки, поле больше не распространяется вдоль световода и вся энергия рассеивается в окружающем пространстве.

Критическая частота, Гц, световода для волн типа HE21: , где с = 3·10⁸ – скорость света, м/с.

Критическая длина волны  типа HE21, мкм, передаваемой по световоду:

Общее число передаваемых мод для ступенчатого световода может быть определено по формуле:  

Общее число мод для  градиентного световода:

Дисперсия или иначе  величина уширения импульса, нс, характеризуемая  временем нарастания сигнала и определяемая как разность между самым большим  и самым малым временем прихода  лучей в сечение световода на расстоянии l от начала может быть рассчитана для ступенчатого световода по (3.8), а для градиентного – по (3.9).

    (3.8)                   (3.9)

где с = 3·10⁵ – скорость света, км/с.

Волновое сопротивление  волоконного световода может быть определено на основе анализа выражений для электрической E и магнитной H составляющих сигнала.

31. Назначение и виды  скрутки жил симметричных кабелей.

Симметричные кабели: магистральные  симметрич. кабели (междугород и дальней связи) исп-ся на линиях до 12500км; общего применения. Им присущи хорошие электрические хар-ки, но они плохо экранированы. Ж\д кабель исп-ся для организации магистральной, дорожной и отделенческой ВЧ связи. Исп-ся кабель однополосный, системами до 1020 каналов. Могут уплотняться цифровыми системами. Изоляция жил корбельнобумажная, корбельно-ПЭ. Емкость:1,4,7,14 четверок. В Ж\д кааб. закладывают 5 или 5 пар жил. Скрутка звездная, парная, простая. Жилы медные, 1.05-1.2 мм (в 4-х). Оболочки только из Pb, Al и стальная. Для ж/д - алюминий. Бронепокровы всех типов, строительная длина – 425,825 и 850 м.

Наиболее распространены скрутки: парная и звездная, или четверочная. 

Парная скрутка (П) — две изолированные  жилы скручиваются вместе в пару. Расстояние по длине скрученной пары, которой  соответствует полному обороту  любой из жил вокруг оси скрутки, называют шагом скрутки. Взаимное влияние  между парами уменьшается, если шаг  скрутки у них будет разный.

Звездная скрутка (З) — четыре изолированные жилы размещаются по углам квадрата и скручиваются вместе. Цепи образуются из противолежащих жил. Такое симметричное расположение цепей уменьшает взаимные влияния между ними. Влияние между цепями различных четверок снижается скруткой их с неодинаковым шагом. Расстояние между жилами цепей в четверках больше чем при парной скрутке, следовательно, меньше и рабочая емкость цепей.

Двойная парная скрутка (ДП) — две  предварительно скрученные с различными шагами пары скручиваются вместе и  образуют двойную парную скрутку.

Скрутка «двойная звезда» (ДЗ) — эту  скрутку образуют четыре пары, скрученные с различными шагами. Пары располагают  по углам квадрата и скручивают вместе.

Восьмерка — при этой скрутке  восемь изолированных жил располагают  вокруг сердечника. Из восьми жил образуется две четверки: одна из нечетных жил, другая — из четных. Из этих восьми жил может быть получено шесть цепей: четыре основные пары и две наложенные.

32. Сигнально-блокировочные  кабели.

Сигнально-блокировочные кабели предназначены  для передачи небольшого количества эл. энергии, необходимой для питания электродвигателя стрелочных приводов, ламп светофоров, рельсовых цепей, релейных систем и других устройств автоматики и телемеханики, а также для передачи сигналов управления и контроля. Эти кабели предназначены для электрических цепей с номинальным напряжением до 380В переменного тока или 700В постоянного тока. Кабели изготавливаются с медными жилами диаметром 1мм и 0,9мм. Жилы изолированы сплошным полиэтиленовым покрытием толщиной стенки от 0,45 до 0,9мм.

Изолированные жилы кабеля скручивают в сердечник или начало в пары, а затем в сердечник концентрическими повивами. Кабели с парной скруткой обеспечивают существенное повышение переходного затухания между цепями, что позволяет расширить диапазон передаваемых частот, объединить в одном кабеле цепи резного назначения, обеспечивая их электромагнитную совместимость. Поэтому в первую очередь необходимо применять кабели с парной скруткой, если это дает экономию в числе запасных жил.

Изготавливают большое количество сигнально-блокировочных кабелей, различающихся  материалом оболочки (поливинилхлоридная, полиэтиленовая, алюминиевая, свинцовая, без брони и с броней из двух стальных лент). Металлическая оболочка или броня могут быть защищены поливинилхлоридным или полиэтиленовым шлангом, броня в необходимых случаях имеет противокорозийную защиту. Кабель выпускают с числом пар от 3 до 30 и числом жил от 3 до 61.

Применяют следующие марки сигнально-блокировочных  кабелей с пластмассовыми оболочками: СБВГ с поливинилхлоридной оболочкой, небронированный; СБВБГ с броней из двух стальных лент; СБВГ то же с наружным покровом; СБПБГ с полиэтиленовой оболочкой и бронепокровом из двух стальных лент; СБПБ с наружным покровом; СБПу с утолщенной полиэтиленовой оболочкой; СББбШв с бронепокровом из двух стальных лент и поливинилхлоридным защитным шлангом; СББбШп с полиэтиленовым защитным шлангом. Также имеются разные виды кабеля с алюминиевыми и свинцовыми оболочками.

33. Силовые и контрольные  кабели.

Силовые кабели предназначены для передачи и распределения электрической энергии с высокими показателями по напряжению и току, что определяет их конструкцию и электрические параметры – большая площадь поперечного сечения кабельных жил из меди или алюминия, многослойная изоляция из материалов (диэлектриков) большой электрической прочности и др. Силовые кабели изготавливают на напряжение до 1, 3, 6, 20 и 35 кВ с числом жил 1-4 площадью поперечного сечения до 240мм².

Алюминиевые жилы площадью поперечного  сечения до 50мм² включительно и медные площадью поперечного сечения до 16мм² включительно изготавливают только однопроволочными. Алюминиевые жилы площадью поперечного сечения до 70-240мм² включительно и медные площадью поперечного сечения до 25-240мм² включительно изготавливают только одно- и многопроволочными.

Однопроволочные жилы имеют круглую или секторную форму, многопроволочные площадью поперечного сечения до 16мм² – круглые, 25-35мм² – круглые, секторные или сегментные. Четверная жила может быть 3-х уголной и располагаться в центре кабеля.

Силовые кабели выпускают с бумажной изолюциец, пропитанной маслоканифольным составом, а также с резиновой поливинилхлоридной и полиэтиленовой изоляцией. В кабелях на напряжение 6-10кВ поверх поясной изоляции накладывают экран из электропроводящей бумаги, 20-35кВ – экран наложен на изоляцию жил (предназначен для выравнивания напряжения).