6.3.2 Волновые параметры кабеля

Основной характеристикой любого кабеля являются его волновое сопротивление Z_В и коэффициент распространения . Данные параметры значительно более удобны для практических расчётов, чем первичные. Волновое сопротивление определяет собой отношение напряжения к току бегущей по цепи волны в любой точке кабеля. Коэффициент распространения – комплексная величина. Действительная составляющая  – километрический коэффициент затухания () – показывает степень убывания амплитуды напряжения или тока бегущей волны на расстоянии 1 км.  можно определить как:

(6.14)

где L – длина линии;

U_H и U_K – напряжения в начале и конце лини.

Мнимая составляющая  - километрический коэффициент фазы () – представляет собой разность фаз векторов напряжений или токов в точках цепи, отстоящих одна от другой на расстояние 1 км. Коэффициент затухания определяет максимально возможную дальность передачи сигнала.

Волновые параметры непосредственно связаны с первичными следующими зависимостями:

	(6.15)
	(6.17)

Определим, используя выше приведённые зависимости волновые параметры кабеля МКПАБ. Полученные данные занесём в таблицу 6.5.

Таблица 6.5 – Волновые параметры кабеля МКПАБ

f, кГц	ZВ, Ом	, дБ/км	, рад/км	-В, град
50	83,155	0,673	2,016	18,397
100	76,394	0,939	3,79	13,854
150	74,832	1,285	5,591	12,878
200	73,967	1,588	7,392	12,052
250	72,985	1,749	9,16	10,741
300	72,368	1,907	10,931	9,828
350	71,828	2,023	12,688	8,992
400	71,634	2,24	14,472	8,732
450	71,277	2,378	16,219	8,271
500	71,055	2,519	17,982	7,905

Приведём пример расчёта на частоте 50 кГц:

(Ом)

6.3.3 Расчет переходных затуханий

Переходные затухания определяются в первую очередь параметрами электромагнитных связей. Определим частотную зависимость вектора комплексной электромагнитной связи.

Согласно заданию на курсовое проектирование: k₁₂ = 30 пФ/с.д. Величина g₁₂ задана через процентное отношение , то . Активная составляющая магнитной связи задана через соотношение , где .

Комплексные вектора электромагнитных связей можно определить по следующей формулам:

	(6.18)
	(6.19)
	(6.20)
	(6.21)

Произведём расчёт векторов комплексной электромагнитной связи на дальнем и ближнем конце. Полученные данные сведём в таблицу 6.6.

Приведем пример расчета на частоте 50 кГц:

(См);

(Гн/с.д.);

(Ом);

;

;

;

;

Таблица 6.6 – Вектора электромагнитной связи

f, кГц	N12	F12
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500

Для определения переходных затуханий воспользуемся в данном курсовом проекте значениями векторов электромагнитных связей, рассчитанных выше. Найдём искомые величины на строительной длине – элементарного участка кабельной линии. Стандартная строительная длинна – 82525м. Примем для расчёта среднее значение 825м (0,825 км). Переходные затухания на одну строительную длину можно определить по следующим зависимостям:

,	(6.22)
,	(6.23)
,	(6.24)

где А₀^СД – переходное затухание в начале строительной длины;

А_L^СД – переходное затухание в конце строительной длины;

А_З^СД – защищённость;

 - километрический коэффициент затухания, ДБ;

S – строительная длина.

На основе полученных значений затуханий на одну строительную длину можно определить суммарное затухание на длине усилительного участка.

	(6.25)
	(6.26)
	(6.27)

где n – количество строительных длин на усилительном участке.

Произведём расчёт переходных затуханий на усилительном участке Поляково – Пятиречье, который содержит 38 строительных длин. Для расчета воспользуемся вышеприведёнными зависимостями. Полученные данные занесём в таблицу 6.7. Приведем пример расчета на частоте 50 кГц:

Определим переходные затухания на одну строительную длину:

,

,

.

На длине усилительного участка:

(дБ),

(дБ),

(дБ).

Таблица 6.7 – Величина рассчитанных переходных затуханий

f, кГц	А0сд дБ	АзсддБ	АLсд дБ	А0 , дБ	АL, дБ	Аз, дБ
50	61,538	71,993	71,438	65,003	76,738	55,64
100	56,447	69,341	68,566	61,359	82,206	52,768
150	53,14	66,892	65,832	59,414	90,319	50,034
200	50,77	65,291	63,981	57,963	97,967	48,183
250	48,988	64,54	63,097	56,601	102,13	47,299
300	47,504	63,873	62,299	55,492	106,286	46,501
350	46,226	62,562	60,983	54,471	108,517	45,096
400	45,122	62,669	30,821	53,809	115,247	45,023
450	44,153	62,224	60,262	53,1	119,014	44,464
500	43,273	61,799	59,721	52,47	122,894	43,923

Построим графики зависимостей переходных затуханий от частоты (рисунки 6.5, 6.6).

Рисунок 6.5 – Частотная зависимость затуханий на строительной длине кабеля

Рисунок 6.6 – Частотная зависимость затуханий на строительной длине

Сравним полученные результаты с нормами: А₀=60,8 дБ; А_З=73,8 дБ; А_L=73,8+l.

Рассчитанные результаты меньше нормы, следовательно, нужно проводить защитные мероприятия. К таким относят симметрирование кабельных четверок.