Задача №6.

Определить значения электромагнитных связей и переходного затухания между цепями симметричного кабеля. Необходимо определить следующие параметры: величину магнитной связи m, активные составляющие электрической и магнитной связей g и r, значения электромагнитных связей на ближнем и дальнем концах N₁₂ и F₁₂, переходные затухание и защищенность строительной длины кабеля на ближнем и дальнем концах - А_0сд, А_lсд, А_зсд, переходные затухания и защищенность на усилительном участке - А_0уу, А_lуу, А_зуу. Значения исходных параметров:

коэффициент затухания a=6,5 дБ/км,

волновое сопротивление Z_в=100 Ом,

строительная длина кабеля s=0,2 км,

длина усилительного участка L=8 км,

величина ёмкостной связи k=2,8 пФ/сд,

частота f=48 кГц.

Решение:

Взаимные влияния между симметричными цепями обусловлены взаимодействием электромагнитных полей этих цепей, которое можно представить в виде суммарного воздействия электрического и магнитного полей. Влияние от электрического поля называют электрическим, а от магнитного поля магнитным. Значения электрического и магнитного влияний можно определить экспериментально и в некоторых случаях путем расчета.

Электрическая связь между этими цепями определяется выражением:

(1)

где

g - активная составляющая электрической связи,

k – емкостная связь между цепями 1 и 2.

Магнитная связь определяется выражением:

(2)

где

r - активная составляющая магнитной связи,

k – индуктивная составляющая связи между цепями 1 и 2.

Расчётная зависимость между емкостной и индуктивной составляющими связи:

Отсюда рассчитаем индуктивную составляющую связи

В области низких частот преобладает ёмкостная связь, а другими составляющими взаимного влияния можно пренебречь. В области высоких частот учитываются все четыре составляющие связей. При этом количественное соотношение активных и реактивных составляющих связей в среднем равно:

Выберем нижние пределы и рассчитаем активные составляющие связи:

Определим теперь величину электрической K₁₂ и магнитной M₁₂ связей по формулам (1) и (2):

Значения электромагнитных связей на ближнем и дальнем концах N₁₂ и F₁₂ определяются выражениями:

Переходное затухание строительной длины кабеля на ближнем конце:

Защищённость на дальнем конце строительной длины кабеля:

Переходное затухание строительной длины на дальнем конце

Переходное затухание усилительного участка на ближнем конце

где

Защищённость на усилительном участке

Переходное затухание усилительного участка на дальнем конце равно

Задача №7

Определить величину продольной ЭДС, наводимой в кабеле связи за счёт опасного магнитного влияния. Значения исходных параметров:

величина влияющего тока I=6,5 кА

расстояние между линий и ЛЭП а=100 м

проводимость земл σ_з=0,2 См/м

коэффициент экранирования кабельной линии S_к=0,8

длина участка сближения L=50 м

коэффициента экранирования за счёт троса или других предметов S_т=0,8

магнитная проницаемость земли μ_з=5

Сделать вывод, сравнив величину ЭДС с предельно допустимыми значениями напряжения для кабелей городской местной связи.

Решение:

На линии связи оказывают опасное и мешающее влияние высоковольтные линии и электрифицированные железные дороги (эл.ж.д.) при их взаимном сближении.

Продольная ЭДС Е, созданная в результате опасного магнитного влияния высоковольтной линии или эл.ж.д. переменного тока на цепи линий связи, определяется выражением:

где

- магнитная связь между высоковольтной линией и линией связи.

Коэффициент k равен:

Рассчитаем продольную ЭДС

Для кабеля городской местной связи электрическая прочность U_исп = 1000 В. Т. к дистанционное питание отсутствует, то норма составит E_доп = 1000 В. Следовательно, норма удовлетворяется.

Литература

1. Гроднев И.И., Верник С.М. Линии связи. – М.: Радио и связь, 1988 – 538 с.

2. Ксенофонтов С.Н., Портнов Э.Л. Направляющие системы электросвязи. – М.: Горячая линия-Телеком, 2004 – 268 с.

3. Гроднев И.И., Ларин Ю.Т., Теумин И.И. Оптические кабели. – М.: Энергоиздат, 1991. -174 с.