1. Скрутка жил и построение сердечника кабеля

Скрутку жил применяют для уменьшения взаимных электромагнит­ных влияний. Она также снижает влияние внешних электромагнитных полей на кабельные цепи, облегчает взаимное перемещение жил при изгибах кабеля и обеспечивает ему более устойчивую и круглую фор­му. Жилы в многожильных кабелях скручивают концентрическими по- вивами (слоями), смежные повивы—в противоположных направлени­ях. Изолированные жилы скручивают в группы несколькими способами.

Простую кабельную скрутку применяют только в многожильных кабелях, состоящих из одинаковых изолированных жил, используемых в однопроводных цепях. В этом случае жилы укладываются концент­рическими слоями или повивами вокруг центральной жилы.

Сложную кабельную скрутку выполняют из жил, предварительно скрученных в элементарные группы симметричных кабелей.

Существует несколько типов скруток жил.

Парная скрутка (П) — два изолированных провода (кабельные жилы) скручивают в пару с шагом скрутки не более 300 мм [рис. 3.5,а)- Скрученные в кабеле пары представляют собой взаимно скрещенные элементарные груп­пы с расстоянием между крестами, равным шагу скрутки. Данную скрутку применяют преимущественно в телефонных кабелях местной связи.

Шагом скрутки называют расстояние по длине скрученной группы, которое соответствует полному обороту любой из жил вокруг оси скрут­ки. Так же определяют шаг скрутки групп, но при этом вместо обычной жилы рассматривают какую-либо из групп.

Четверочная, или звездная, скрутка (3) {рис. 3.5,6) —четыре изолиро­ванные жилы, расположенные по углам квадрата, скручивают с шагом скрутки 150—300 мм. Разговорные пары в этой скрутке образуются из про­тивоположных жил. Так, жила а и Ь образуют одну пару, а жилы cud — другую, жила а — красного, b — желто- а б в

го, с — синего, d — зеленого цветов. а у<75^Х

Тройная скрутка — три изолирован-

ных жилы скручены или расположены МДУ \{9Jy V#^T#y параллельно в один ряд. Скрутка шее- b

теркой скручена из трех пар.

Восьмерочная скрутка (В)—восемь ^Рис' ^3,5

жил группы (рис. 3.5,в) располагают концентрически вокруг сердечни­ка из изоляционного материала, например стирофлексного или поли­этиленового корделя. Из восьми жил могут быть образованы две чет­верки: нечетная и четная. Всего могут быть получены четыре основные и две фантомные пары с одинаковыми параметрами. Для уменьшения влияния между цепями систематически меняют взаимное расположе­ние жил по длине (в муфтах).

При скрутке элементы кабеля с воздушно-бумажной изоляцией де­формируются, изоляция обжимается и группы несколько западают друг в друга. Поэтому наряду с диаметром описанной вокруг группы окруж­ности (расчетный диаметр) существует понятие об эффективном диа­метре группы (фактическом). Например для парной скрутки б?_рп =1,71 d, d_3n = 1,65d для звездной, d_p3 = 2,4Ы, d_эз = 2,2d.

Наиболее экономичной, обеспечивающей лучшую стабильность электрических параметров, является звездная скрутка. Эта скрутка по­лучила преимущественное применение в кабелях многоканальной свя­зи, но она несколько уступает парной скрутке по взаимным влияниям между соседними цепями. При согласованных шагах звездной скрутки защищенность между цепями в разных четверках больше, чем между цепями внутри четверки. Эта скрутка обеспечивает вполне достаточ­ную защищенность от взаимных помех между цепями. Парная скрутка является наиболее простой в производстве и применяется в основном при изготовлении местных (городских) кабелей.

Скрученные в группы изолированные жилы систематизируют по определенному закону и объединяют в общий кабельный сердечник. В зависимости от характера образования сердечника различают две сис­темы скрутки: повивную и пучковую.

При повивной скрутке группы располагаются последовательными концентрическими слоями вокруг центрального повива из одной—пяти

групп. Смежные повивы скручены во взаимно противоположных на­правлениях. Такое расположение повивов облегчает также отделение их друг от друга при монтаже кабеля.

При однородной кабельной скрутке для образования повивов в ка­беле применяют пять различных форм скрутки с 1, 2, 3, 4 и 5 группами в центральном повиве. Диаметр центрального повива при различном числе групп определяют по формуле:

(3.1)

где d—диаметр группы; п—число групп в центральном повиве (две—-пять).

Зная число групп (элементов) в центральном повиве, можно опреде­лить их число в последующих повивах. Так, если имеется какая-либо кабельная скрутка, у которой, считая от центра, повив имеет т групп, то в следующем повиве будет п групп, где п = т + 6. Следовательно, при повивной скрутке число групп (элементов) в каждом последующем по­виве увеличивается на шесть по сравнению с предыдущим. Исключе­нием из этого правила является второй повив в том случае, когда в пер­вом (центральном) повиве имеется лишь одна группа. Тогда во втором повиве увеличение будет не на шесть, а на пять групп.

Так как группы каждого последующего повива накладываются на предыдущий по винтовой линии, то длина жил кабеля увеличивается по сравнению с длиной кабеля {рис. 3.6). Удлинение жил кабеля учиты­вается через коэффициент укрутки, определяемый по формуле:

(

D

Рис. 3.6

3.2)

Параметр х равен 1,02... 1,07.

При пучковой, скрутке группы (пары, чет­верки и т. п.) скручиваются в одну сторону и с одним шагом в пучки или пучок, из которых (которого) образуется сердечник. Пучки мо­гут быть элементарными и главными.

Элементарные пучки состоят не более чем из 20 групп (пар, четверок и т. п.) и слу­жат для образования скруткой их сердечни­ка или главных пучков, из которых скру­

чиванием формируется сердечник. В сердечнике главные пучки распо­ложены повивами. В каждом повиве сердечника повивной или пучко­вой скрутки имеется одна счетная и одна направляющая группы (пары, четверки, пучки).

Направляющая группа, отличающаяся расцветкой изоляции хотя бы одной из жил (групп) от всех других групп (пар, четверок, пучков) по­вива, служит для определения направления, в котором должен быть произведен отсчет для нахождения искомой группы (как правило, крас­ного цвета).

Счетная группа (пара, четверка, пучок), также отличающаяся расцвет­кой изоляции хотя бы одной из жил (групп) от всех других групп повива, служит для нахождения искомой группы (как правило, черного цвета).

Перечисленные системы скрутки относятся к сложным системам правильной повивной скрутки. При однородной скрутке все скручива­емые в сердечник группы одинаковы, а при неоднородной — сердеч­ник формируется из разных групп, например с парами и четверками, с жилами разного диаметра и т. п.

Изолированные жилы могут скручиваться непосредственно в сер­дечник без предварительного формирования групп по системе простой правильной повивной скрутки {рис. 3.7,а). При числе жил до семи они скручиваются в пары, тройки, четверки и повив из пяти, шести или семи жил. Если число жил более семи, они скручиваются повивами вокруг одной—пяти жил.

С применением системы простой правильной повивной скрутки {рис. 3.7,а) изготавливаются кабели для сигнализации и блокировки без парной скрутки жил, контрольные и силовые кабели и др.

а б в

Сердечники пучковой скрутки (рис. 3.7,6) формируют в основном при изготовлении городских телефонных кабелей.

Сердечники правильной повивной скрутки с парной (рис. 3.7,в) и звездной скруткой жил применяются при изготовлении симметричных магистральных высокочастотных и низкочастотных кабелей, городс­ких телефонных кабелей и др.