5. Контрольные вопросы

1. В чём состоит проблема электромагнитной совместимости цепей в железнодорожных кабелях автоматики и связи?

2. В чём заключается основная причина ограничения передаваемых частот в симметричных кабелях связи?

3. Физический смысл коэффициентов ёмкостной асимметрии k_1, e₁ и e₂?

4. Что характеризуют коэффициенты ёмкостной асимметрии К₂ и К₃ и почему нормируется их величина в высокочастотных кабелях?

5. Электромагнитные связи между цепями на ближнем и дальнем концах?

6. На какой конец цепи (ближний или дальний) непосредственное электромагнитное влияние больше и почему?

7. Что понимается под непосредственными и косвенными влияниями между цепями?

8. Условия, при которых возможны измерения раздельного влияния либо через электрическое поле, либо магнитное?

6. Отчёт по работе

1. Краткое содержание работы;

2. Схемы измерений, приборы и их марки;

3. Анализ результатов измерений;

4. Графики частотных зависимостей переходного затухания;

5. Выводы по работе.

Приложение1

Принцип работы измерителя ёмкостной асимметрии

Существуют три способа симметрирования кабельных цепей то­нальной частоты внутри шага симметрирования: скрещиванием жил в четверках; подключением к жилам дополнительных конденсаторов и смешанный способ симметрирования. Последний способ получил наибольшее распространение и является сочетанием первых двух. При любом из перечисленных способов симметрирования необ­ходимо знать коэффициенты емкостной асиммет­рии двух соединяемых концов кабелей, которые определяются измерителем емкостной асимметрии при переменном токе частотой 800 Гц.

Измеритель емкостной асимметрии представляет собой мост переменного тока (рис. П1), в плечи которого включены три конден­сатора постоянной емкости по 120 пФ и один конденсатор перемен­ной емкости. В одну диагональ моста включен генератор перемен­ного тока (Г), а в другую — телефон (Тф). Емкость переменного кон­денсатора можно изменять поворотом его рукоятки от 0 до 240 пФ. При нулевом положении указателя (рис. П2) на шкале переменного конденсатора (рис. 2) емкость его составляет 120 пФ, мост сбалансирован и звук в телефоне отсутствует. Левое крайнее положение указателя, обозначенное «+120», соответствует нулевой емкости конденсатора. При крайнем правом положении указателя, обозначенном « — 120», емкость конденсатора равна 240 пФ.

Рассмотрим измерение коэффициента емкостной асимметрии К₁. В этом случае к точкам А, В, С и D измерителя соответственно подключают жилы четверки а, b, с и d. Частичная емкость С_ас при этом будет подключена параллельно кон­денсатору плеча моста АС, частичная емкость С_bc - к конденса­тору плеча ВС и т. д. Если частичные емкости равны, то после их подключения равновесие моста не нарушится и звук в телефоне не возникнет, при этом условии коэффициент К₁. будет равен нулю. Заметим, что в этом случае и указатель переменного конден­сатора стоит в положении «0».

Предположим, что сумма частичных емкостей С_ас и C_bd мень­ше суммы частичных емкостей С_ad и С_bc. В этом случае равно­весие моста нарушится, в телефоне возникнет звук. Для восста­новления равновесия моста необходимо в плече АС увеличить ем­кость переменного конденсатора.

Рис. П1. Мост для измерения ёмкостной асимметрии

Рис. П2. Шкала переменного конденсатора моста ёмкостной асимметрии

Пусть равновесие моста восстановилось, когда указатель остановился против деления шкалы «-100». Это означает, что равновесие моста восстановилось за счет того, что к сумме частичных емкостей мы под­ключили параллельно емкость, равную 100 пФ. Следовательно, ко­эффициент емкостной асимметрии К₁ по абсолютной величине равен 100 пФ и условно имеет отрицательное значение К₁=-100 пФ.

Если бы сумма частичных емкостей была боль­ше суммы частичных емкостей , например на 80 пФ, то для равновесия моста необходимо было бы уменьшить емкость перемен­ного конденсатора. При этом указатель переменного конденсатора установился бы на делении шкалы «+80». Следовательно, в данном случае коэффициент К₁ по абсолютной величине был бы равен 80 пФ и условно имел положительный знак К₁ = +80 пФ.

Для измерения других коэффициентов емкостной асимметрии К₂ и К₃, а также емкостной асимметрии e₁, e₂ и e₃ применяют схемы, анало­гичные схеме рис. П1. В тех случаях, когда измеряемые коэффициенты превышают значение +120 или -120 пФ, к прибору подключают дополнительные конденсато­ры, что позволяет расширить пределы его измерений.

Лабораторная работа № 5

Измерение параметров линий ЖАТС

с использованием прибора ПКП -5

Цель работы - ознакомить с правилами содержания электрических кабельных линий автоматики и связи, нормами электрических характеристик цепей по постоянному току, видами повреждений цепей и способами определения расстояния до места повреждения измерениями на постоянном токе; изучение основных измерительных схем и получение навыков работы с переносным кабельным прибором типа ПКП-5.

Содержание работы

• Ознакомление с правилами содержания железнодорожных электрических кабельных линий автоматики и связи, нормами электрических характеристик цепей на постоянном токе.

• Измерение электрического сопротивления изоляции, электрического сопротивления шлейфа, омической асимметрии и электрической емкости цепи, для заданных преподавателем кабельных цепей.

• Определение исправного или неисправного состояния цепей по результатам их измерений.

• Для неисправных цепей определение характера повреждений и расстояния до них.