НС экзамен вторые вопросы

1 — контроллер состава смеси; 2—контроллер скорости потока смеси; 3 — контроллер вращения опорной трубы; 4 — контроллер движения горелки; 5 — контроллер температуры горячей зоны; 6 — контроллер управления горелкой; 7 — контроллер откачки и очистки продуктов реакции оболочке, которая получается эллиптической в сечении (рисунок 4.35), приводят к двулучепреломлению в сердцевине заготовки, а затем после вытяжки — ив сердцевине волокна.

Заготовки, изготовленные по методу МСУБ, обладают чрезвычайно высокими показателями по геометрическим, механическим и оптическим параметрам. Гибкость этого метода очевидна: на одном технологическом оборудовании путем изменения программы он позволяет производить заготовки для волокон разных типов (одномодовых, одномодовых с сохранением поляризации, многомодовых градиентных и ступенчатых). Именно поэтому этот процесс доведен до высокого промышленного уровня и используется для массового производства во всем мире. Однако ему присущи и недостатки, главные из которых низкая эффективность использования галоидов (порядка 40 ... 60%) и сравнительно малая скорость осаждения (0,25 ... 0,5 г/мин).

Вопрос 10.Методы измерения затухания и дисперсии в оптических волокнах.

Наиболее важными часто измеряемыми параметрами оптических кабелей являются затухание и дисперсия. Существует ряд методов измерения затухания: прямой метод, метод двух длин, метод замещения, метод вносимого затухания, метод обратного рассеяния и др.

а) прямой метод измерения затухания

Затухание определяется по формуле где Р0- мощность на входе в линию, а Р1- мощность в конце. Километрическое затухание при этом равно:

, где l - длина линии.

Основная трудность состоит в измерении Р0(см. например рис. 51), так как не все излучение лазера попадает в сердцевинуволокна, часть попадает в оболочку и даже вообще не попадает в волокно. На величину входной мощности влияет точность юстировки и качество обработки торца.

Кроме того в начальный момент нет установившегося распределения мод. При входе в волокно сначала происходит переходный процесс, моды устанавливаются, другие высвечиваются и затухают.

Процесс этот строго говоря асимптотический и не заканчивается до конца при любой длине, но практически все происходит достаточно быстро - от нескольких метров до 1-2 км (рис. 52).

Чтобы устранить эти недостатки включают смеситель мод (скремблер) и фильтры мод.

Таким образом удается избежать измерения неопределенной величины мощности Р0 , что делает этот метод весьма эффективным. Недостатком является необходимость обрывать кабель.

Рис. 55 в) метод обратного рассеяния (см. рис. 55)

В этом методе применяется специальный прибор - рефлектометр (измеритель отражения). На экране прибора можно видеть всю картину отражений сигнала (неоднородностей) по длине кабеля (рис. 55) и (рис. 56). Недостатком является высокая стоимость прибора, высокие требования к диаметру волокна и его апертуре и т.д.

Рис. 56

Применяется еще метод вносимого затухания, когда определяется мощность при непосредственном подключении приемника к источнику и через кабель; а также близкий к нему метод замещения.

Дисперсия может быть измерена с помощью системы зеркал, установленных в начале и в конце линии, чтобы путем многократных отражений увеличить длину пробега и получить величину, удобную для измерения. Существуют и другие методы измерения дисперсии.

11 .Методы определения места повреждения электрических кабелей связи.

Для определения места повреждения кабеля с металлическими жилами используются электрические мостовые, импульсные и реже - методы, основанные на использовании системы поддержания в кабелях газового давления.

Измерения и поиск повреждений на "медном" кабеле

Прозвонка не является измерением в прямом смысле этого слова, но диагноз кабелю без неё ставить нельзя. Является частью приёмо-сдаточных измерений. О её особенностях и вариантах использования монтёрской трубки на отдельной странице "прозвонка".

Измерения кабеля постоянным током. К измерениям постоянным током в связи относят измерение шлейфа, изоляции, асимметрии и, как ни прикольно, ёмкости. А прикол в том, что в электротехнике хороший конденсатор постоянный ток практически не пропускает. Но, тем не менее, из песни слова не выкинешь, и во всех документах и протоколах связи ёмкость мерится постоянным током.

Измерения кабеля связи переменным током. О влиянии линий друг на друга или почему абоненты слышат посторонние разговоры на своей линии. Переходное затухание на ближнем конце. И страница о том, каким образом достигается защищённость пары и четвёрки в кабелях связи.

Импульсный метод. Измерение с помощью рефлектометров. Поиск места битости пар кабеля обрывов и коротких замыканий.

Привязка к месту. Точный поиск повреждений в грунте, определение трассы, глубины залегания и места повреждения кабеля. Всё это в разделах: генератор, кабелеискатель,

контактный метод (штыри).

Современные методы поиска мест повреждения в кабельных линиях

Статья посвящена современным методам отыскания повреждений в кабельных линиях напряжением 0,4 – 35 кВ, позволяющим существенно сократить время, затрачиваемое на отыскание повреждений, и точность определения места повреждения.

Поиск места повреждения кабельной линии (КЛ) традиционно считается одной из важнейших задач, определяющих быстроту устранения аварии и восстановления нормальной схемы электроснабжения. Только высококвалифицированный персонал, оснащенный современным оборудованием для поиска повреждений КЛ и владеющий современными методами обнаружения дефектов КЛ, может гарантировать оперативное и безошибочное обнаружение поврежденного участка. Следует так же отметить, что ответственность, лежащая на коллективе лабораторий, производящих отыскание места повреждения КЛ, дополнительно возрастает за счет «цены ошибки»: это использование землеройной техники, это затраты на восстановление целостности покрытия дорог, тротуаров в месте земляных работ, это отвлечение персонала и, конечно, это увеличение времени устранения аварии.

Настоящая статья посвящена современным методам определения повреждения в КЛ, уже получившим повсеместное распространение в странах западной Европы и завоевывающим все большую популярность среди Российских специалистов.

Традиционно поиск места повреждения КЛ сводится к двум этапам. Первый этап: определение местоположения дефекта (расстояния до места повреждения). И второй этап: топографическое определение места повреждения (точное определение на трассе). Наиболее

популярным методом определения расстояния до места повреждения, на сегодняшний день, является импульсная рефлектометрия. Рефлектометр посылает пакет импульсов амплитудой до 160 В в КЛ и регистрирует отраженный сигнал от неоднородностей в КЛ. При этом очень четко регистрируются такие повреждения, как обрыв КЛ или повреждение с низким переходным сопротивлением (короткое замыкание - КЗ). Если же дефект в КЛ имеет высокое переходное сопротивление, что, как показывает практика, встречается в сетях 6 – 35 кВ, работающих с изолированной или компенсированной нейтралью, очень часто (до 70% от числа всех повреждений) то обычный рефлектометр оказывается бессильным: уровень отраженного сигнала от места повреждения сопоставим с уровнем помех и его невозможно идентифицировать. В этом случае приходится преобразовывать высокоомный дефект в низкоомный путем прожига места повреждения. После прожига это обугленное повреждение имеет низкое сопротивление и легко определяется с помощью обычной импульсной рефлектометрии. Однако сам процесс прожига зачастую бывает трудоемким, длящимся от десятков минут до нескольких часов, и, кроме того, в процессе прожига из-за длительного протекания относительно больших токов по КЛ в кабеле происходят местные перегревы и, как следствие, возникают предпосылки для последующих пробоев изоляции в других, неповрежденных местах.

Решить проблему позволяет так называемая дуговая рефлектометрия на основе метода вторичного импульса. Основные принципы ее следующие: Высоковольтный импульсный генератор с присоединенным согласующим устройством (см. рис.1) используется для создания и стабилизации дуги в месте повреждения кабеля. При этом синхронно включается рефлектометр, который регистрирует новую форму сигнала, отличную от простой рефлектограммы КЛ. Новая форма сигнала указывает на сильное отражение в области отрицательных значений в месте повреждения, сопротивление которого стало низким из-за низкого сопротивления горящей в месте повреждения дуги. Иными словами, дуга идентифицируется как короткое замыкание в КЛ. Одновременное отображение сохраненной ранее формы сигнала без дуги в месте повреждения и текущего сигнала упрощает анализ полученных результатов (см. рис. 2). Помимо получения точных результатов при этом методе кабель не подвергается негативным воздействиям от использования прожигающей установки и переходное сопротивление в месте повреждения остается достаточно высоким. Это позволяет использовать при топографическом определении места повреждения акустический метод, наиболее простой и точный. Определение расстояния до места повреждения КЛ методом вторичного импульса очень хорошо зарекомендовал себя в случае высокоомных повреждений с напряжением пробоя до 32 кВ. В случае, если напряжение пробоя более 32 кВ, применяется метод отраженной волны с осцилляцией по напряжению или по току. Суть этого метода заключается в измерении времени прихода отраженной от места пробоя волны напряжения (см. рис.3 и 4).

Благодаря современным технологиям производства, описанные выше методы, в настоящее время реализованы даже в компактных системах для поиска мест повреждения КЛ, таких как

Syscompact и STG 600.

В части топографического определения места повреждения КЛ непосредственно на трассе следует отметить, что основной акцент в новых разработках делается на совершенствование акустического метода поиска повреждений. Так, в конструкции высокочувствительного микрофона предусмотрена фильтрация акустического сигнала с изменяемой полосой пропускания, что позволяет ограничить влияние звуковых помех на работу оператора. Помимо этого в современных поисковых системах Locator Set реализована функция измерения времени запаздывания акустического сигнала от пробоя в месте повреждения КЛ относительно электромагнитного с последующим расчетом расстояния до места повреждения (см. рис. 5). Это позволяет достоверно определять место повреждения даже в случае прокладки КЛ в кабельных блоках (см. рис. 6) или когда КЛ проходит под строительными конструкциями, из-за которых эхо от акустического сигнала настолько

Рис.3. Принципиальная схема реализации метода отраженной волны

Рис.4 Результаты измерений методом отраженной волны

Рис.5 Измерение времени запаздывания акустического сигнала относительно электромагнитного

Рис.6 Определение места повреждения КЛ, проложенной в кабельных блоках

Вопрос 12.Характеристики источников внешних влияний на линии связи.

Вопрос 13.Воздействие грозовых разрядов на электрические кабели связи и их защита.

Грозодеятельность на земном шаре по своей интенсивности распределена очень неравномерно. Очень слабая на побережье Северного Ледовитого океана, и весьма большая в тропиках. В умеренных широтах большая грозодеятельность наблюдается вблизи гор и возвышенностей, в частности в нашей стране наибольшая грозодеятельность имеет место в Краснодарском и Ставропольском краях, в предгорьях Кавказа. В образовании грозового облака существенную роль играет так называемое «поле ясной погоды». На высоте примерно 70-80 км над поверхностью Земли имеется заряженный положительно ионизированный слой. Вместе с отрицательно заряженной Землей этот слой образует гигантский конденсатор, и напряженность электрического поля вблизи поверхности Земли имеет величину порядка 100-120 В/м. Мощность этого поля очень мала, любые предметы на поверхности Земли его снижают, поэтому никаких отрицательных ощущений мы не испытываем. Когда восходящий поток нагретого воздуха устремляется вверх и на его место поступает холодный воздух, на границе нагретого и холодного воздуха происходит интенсивное выделение влаги. Под действием поля ясной погоды капли воды электризуются, происходит разделение зарядов, и в конечном счете, образование грозового облака. Неровности рельефа способствуют возникновению восходящих потоков нагретого воздуха, поэтому в этих случаях наблюдается большая грозодеятельность. Облако, представляющее собой конгломерат частиц воды и льда, в большинстве случаев имеет отрицательный заряд.

На поверхности земли под облаком индуцируется положительный заряд. В какой-нибудь точке облака, наиболее близкой к поверхности земли, создается местное неравномерное поле большой

величины, в результате чего по направлению к Земле начинает прорастать лидер, который скачками (ступенями) двигается по направлению к положительно заряженной поверхности Земли. Когда заполненный отрицательными зарядами канал достигает земли, происходит бурная нейтрализация зарядов, сопровождаемая разогревом канала и его ярким свечением. Температура в канале так велика, что канал начинает расширяться со сверхзвуковой скоростью, в результате чего слышится гром. За время удара нейтрализуется обычно только часть облака, и через некоторое время по этомуже пути, если канал не успел распасться, или по частично другому пути развивается повторный удар в результате разряда более удаленной части облака. Таких повторных разрядов за время одного удара молнии может быть несколько и даже не один десяток. Для внешнего наблюдателя, лишенного специальных приборов, все это сливается в один удар. На рис. 43 показана как развивается ток в канале с течением времени.

1 - лидерная стадия, τф - фронт тока, τв - длительность волны (полуспада).

Рис. 43

Длительность фронта тока молнии составляет примерно 0,5-5 мкс, длина волны в среднем

40 50

мкс, но иногда значительно больше. Длительность всего удара вместе с повторными разрядами может достигать сотен миллисекунд. Амплитуда молнии в среднем равна 30 50 кА, но может достигать величины в 250 кА. Вероятность той или иной амплитуды молнии хорошо описывается выражением:

P(I)=e

-kI

, где k ≈ 0,038 1/кА; I- амплитуда тока молнии в кА.

Интенсивность грозодеятельности, т.е. количество разрядов молнии в единицу площади за единицу времени в разных районах сильно отличается. Непосредственные наблюдения за числом разрядов затруднительны, поэтомугрозодеятельность часто характеризует числом дней в году, в которые наблюдаются грозы, либо суммарной продолжительностью в часах гроз за год. Для многих районов величина плотности ударов в землю q (в единицуплощади за единицувремени) определена и приведена в соответствующих справочниках. Разброс значений q очень велик, однако в среднем q ≈ 0,1 УД/км2 день. На ориентацию разрядов влияет высота предметов, геологическое строение земли и другие факторы. При попадании разряда в землю часть тока молнии или весь ток может попасть в расположенный поблизости металлический кабель. Если при этом имеет место электрическая дуга между точкой удара молнии и кабелем, то кабель в месте входа молнии может быть разрушен. По своему характеру разрушение может иметь вид вмятины на металлической оболочке глубиной до 10 мм и длиной порядка 100 мм или оплавлений. Механические вмятины образуются вследствие давления паров воды, внезапно испаряющейся в объеме, занимаемым каналом молнии. Это давление достигает величины свыше 1000 кг/см2. Если тепловод успевает осуществиться, то энергия переходит в разогрев и расплавление кабеля. Попав в оболочку, ток молнии распространяется по кабелю, вызывая значительное напряжение междужилами и оболочкой, что приводит к многочисленным пробоям изоляции на большой длине. Амплитуду напряжения между жилами и оболочкой кабеля, который находится в хорошем контакте с землей, можно определить из выражения Uм= 2,1 JмR√ρ , Вольт