Тема 5. Міжміські та зонові кабелі зв’язку.

1. МІЖМІСЬКІ КОАКСІАЛЬНІ КАБЕЛІ.

2. МІЖМІСЬКІ СИМЕТРИЧНІ КАБЕЛІ.

3. ЗОНОВІ (ВНУТРІШНЬООБЛАСНІ) КАБЕЛІ.

1 МІЖМІСЬКІ КОАКСІАЛЬНІ КАБЕЛІ.

В даний час виготовляються коаксіальні кабелі зв'язку наступних типів : КМ-4, КМА-4, КМЄ-4, КМ-86, МКТС-4, МКТА-4, ВКПАП-1.

Таблиця.5.1

Марка кабелю	Матеріал оболочки	Число коаксіальних пар			Тип захисних покровів
		2,6/9,5	1,2/4,6	2,1/9,7
КМ-4 КМА-4 КМЕ-4 КМ-8/6 МКТС-4 МКТА-4 ВКПАП-1	свинець алюміній свинець і алюміній свинець свинець алюміній алюміній	4 4 4 8 - - -	- - - 6 4 4 -	- - - - - - 1	Г,Б,БГ,Бл,БШп,К Бп,Шп, БпШп Г,Б,БГ, Бл ,К Г,Б,БГ, Бл ,К Г,Б,БГ,Бп,Бл,К Бп,Шп, БпШп КШп, БпШп,Шп

Найбільше застосування мають кабелі середнього (2,6/9,5) і малогабаритного (1,2/4,6) типів. У ряді випадків використовують комбіновані конструкції кабелів, що складаються з 4, 6, 8 коаксіальних пар середнього типу і 4, 6 малогабаритних пар. Середні коаксіальні пари призначені для організації багатоканального зв'язку і телебачення на великі відстані між кінцевими пунктами і великими вузлами зв'язку, а по малогабаритних парах організуються розподільні канали між проміжними пунктами і міськими, розташованими по трасі магістралі. В Україні застосовуються коаксіальні кабелі середнього типу КМ-4, малогабаритні МКТ-4 і комбіновані КМ-8/6 (у чисельнику зазначене число коаксіальних пар середнього типу, у знаменнику - число малогабаритних пар). Оболонки виготовляються зі свинцю й алюмінію.

Відомі також конструкції мікрокоаксіальних кабелів, що містять 4, 7, 19 і більш тонких коаксіальних пар (0,7/2,9) і використовуються для організації 300 аналогових каналів до 1,3 Мгц чи 30-120 цифрових каналів у діапазонах 2-8,5 Мбіт/с. Мікрокабелі призначені для міського і приміського зв'язку.

Великі коаксіальні пари являють собою, як правило, одну пару великого розміру (7/27, 11/40 і ін.). Вони будуть використовуватися по двокабельній системі і призначатися для організації великої кількості каналів на головних напрямках зв'язку. Кабелі передбачається використовувати для систем передачі на 50000 чи 100000 телефонних каналів у діапазоні 300 і 600 Мгц відповідно.

Підводні коаксіальні кабелі призначені для встановлення зв'язку через моря й океани. Кабелі, як правило, мають однокоаксіальну конструкцію великого розміру - 5/18; 8,4/25,4 і ін. і розраховані на передачу по 48, 60, 120, 300 і 2700 і більше каналів зв'язку.

Розглянемо більш докладно коаксіальні кабелі середнього типу (2,6/9,5 мм), малогабаритні кабелі (1,2/4,6 мм), а також комбіновані коаксіальні кабелі (2,6/9,5 і 1,2/4,6 мм).

Магістральний коаксіальний кабель КМ-4 типу 2,6/9,5 містить чотири коаксіальні пари і п'ять зіркових четвірок. Кожна коаксіальна пара складається з внутрішнього мідного провідника діаметром 2,6 мм і зовнішнього провідника у вигляді мідної трубки діаметром 9,5 мм з одним подовжнім швом. Коаксіальна пара має ізоляцію з поліетиленових шайб товщиною 2,2 мм із відстанню між ними 25 мм.

Рис. 5.1. Коаксіальний кабель типу КМ-4: а) поперечний зріз; б) коаксіальна пара 2,6/9,5;

1 - внутрішній провідник; 2 - шайба; 3 - зовнішній провідник; 4 - екран; 5 - паперова стрічка

Поверх зовнішнього провідника розташований додатковий екран у вигляді двох м'яких сталевих стрічок товщиною 0,15-0,2 мм, що покривається одним-двома шарами кабельного паперу. Кабель має свинцеву оболонку і звичайні броньові покриви та маркірується КМБ, КМГ, КМК. Кабель типу 2,6/9,4 використовується в основному в однокабельній системі.

По кабелі КМ-4 - можливо організувати роботу двох систем К-1920 з відстанню між підсилювачами 6 км чи дві системи К-3600 з відстанню між підсилювачами 3 км. Можливі також застосування цифрових систем передачі ІКМ-480 і ІКМ-1920.

Відстань між підсилювальними пунктами дорівнює 6 км при передачі в діапазоні до 8,5 Мгц і 3 км при передачі до 18 Мгц. Підсилювальні пункти одержують електроживлення дистанційно від пунктів, що обслуговуються, розташованих через 120-240 км на кабельній магістралі. Апаратура дає посилення до 48,4 дб. Максимальна дальність зв'язку 12500 км.

Основні електричні характеристики коаксіальної пари 2,6/9,4:

• номінальний хвильовий опір Zв=75 Ом;

• внутрішня неоднорідність (коефіцієнт відображення) р=2-10^-3

• перехідне згасання Ао= 122 дБ при частоті 300 кГц;

• коефіцієнт згасання а на частоті 1 Мгц дорівнює 2,48 дБ/км;

• іспитова напруга U=3,7 кВ постійного струму.

Коаксіальні кабелі в алюмінієвих оболонках КМА-4 і КМЕ-4 відрізняються від кабелів КМ-4 тільки типом оболонки. У кабелях КМА-4 застосовуються алюмінієва оболонка товщиною 1,5 мм, а в кабелях КМЕ-4 комбінована подвійна оболонка, що складається з алюмінієвої товщиною 1 мм і свинцевої товщиною 1,3 мм, накладеної безпосередньо поверх алюмінієвої оболонки. Ці кабелі мають підвищені екрануючі властивості і призначені для прокладки в районах високої грозодіяльності і на ділянках зближення з ЛЕП эл.залізниці.

Коефіцієнт захисної дії цих кабелів складає 0,1-0,14 мм.

Малогабаритні коаксіальні кабелі 1,2/4,6 призначені для будівництва кабельних магістралей обмеженої довжини, рокадних ліній між магістралями, пристрою глибоких уведень радіорелейних ліній і забезпечення обласного зв'язку. Перевагою цих кабелів є простота конструкції, дешевизна і технологічність їхнього виготовлення.

Найбільше застосування одержав чотирьохкоаксиальний малогабаритний кабель. Він може виготовлятися у свинцевій (МКТС-4) і алюмінієвії (МКТА-4) оболонках. Сердечник кабелю у всіх випадках ідентичний.Конструктивні дані кабелів МКТС-4 приведені в табл. 5.2.

Таблиця 5.2

Марка кабелю	Оболонка			Кабель
	Матеріал	Товщина, мм	Маса, кг/км	Діаметр, мм	Маса, кг/км	Маса міді, кг/км
МКТСБ-4	Свинець	1,25	910	29	2180	167
МКТСК-4	Свинець	2,0	1510	37,5	4880	167
МКТАШп-4	Алюміній	1,2	215	25,0	790	167
МКТАБп-4	Алюміній	1,2	215	24,5	1700	167

Рис. 5.2. Малогабаритний коаксіальний ка­бель типу МКТС-4: а) поперечній розмір; б) коаксіальна пара 1,2/4,6.

1 - внутрішній провідник; 2 - балонна ізоляція; 3 - зовнішній провідник; 4 - екран; 5 - полівінілхлоридна стрічка.

На мал.5.2 зображений малогабаритний кабель типу МКТС-4. Внутрішній провідник цього кабелю-мідний, діаметром 1,2 мм. Ізоляція повітряно-поліетиленова, балонного типу. Зовнішній провідник мідний, з повздовжнім швом, товщиною 0,1 мм. З двох сталевих стрічок товщиною по 0,1 мм. Чотири коаксіальні пари скручують разом з п'ятьма сигнальними парами діаметром 0,5 мм і покривають поясною ізоляцією. Зовні розташовується свинцева оболонка і відповідний броньовий покрив.

Будівельна довжина 500 м. Розривна міцність кабелю - не менше 1260 Н. Хвильовий опір кабелю 75 Ом. Коефіцієнт відображення (3-5) -10^-3. Коефіцієнт згасання на частоті 1 Мгц дорівнює 5,33 дб/км. Перехідне згасання на ближньому і далекому кінцях будівельної довжини на частоті 60 кгц - не менш 104 дБ. Електрична міцність ізоляції перемінному струму 2000 В не узгоджена відміна в ізоляції перемінного струму. Частотна залежність електричних характеристик кабелю 1,2/4,6 приведена в табл. 5.16 і 5.17.

Кабель МКТ-4 застосовується для 300-канальної системи високочастотного зв'язку (К-300) у діапазоні 60-1300 кГц. Система живлення - дистанційна. Пункти, що не обслуговуються, встановлюються через 6 км, обслуговуються через 120 км. Система зв'язку - чотирьохпровідна, однополосна. Енергетичний потенціал апаратури К-300 до 44 дБ. Застосовуються також цифрові системи ІКМ-480. Відомі конструкції малогабаритних коаксіальних кабелів, що мають одну, чотири, шість, вісім, дванадцять пар.

Комбіновані коаксіальні кабелі містять середні пари 2,6/9,5 мм, малогабаритні коаксіальні пари - 1,2/4,6 мм і симетричні групи. Комбіновані кабелі дозволяють:

• організувати могутні пучки телефонних каналів і телевізійну передачу на великі відстані по коаксіальних парах 2,6/9,5 мм за допомогою систем передачі К-1920 і К-3600;

• забезпечити розподільні канали для зв'язку між містами і проміжними пунктами, розташованими по магістралі, по коаксіальних парах 1,2/4,6 мм за допомогою системи К-300 і системи ІКМ-480;

• забезпечити виділення необхідного числа каналів у будь-якому пункті траси за допомогою систем передачі К-300 і К-24;

• організувати службовий зв'язок і телесигналізацію по симетричних парах і четвірках.

Кабель КМ-8/6 містить: вісім коаксіальних пар 2,6/9,5 мм; шість коаксіальних пар 1,2/4,6 мм; одну четвірку; вісім симетричних пар і шість окремих жил. Перетин кабелю КМ-8/6 показано на мал. 5.3. Усі симетричні пари, четвірки й окремі провідники мають мідні жили діаметром 0,9 мм із трубчасто-поліетиленовою ізоляцією. Конструктивні дані кабелів КМ-8/6 приведені в табл. 5.3.

Рис. 5.3. Комбінований коаксіальний кабель КМ-8/6.

1 - дві бронестрічки;2 - зовнішній покрив (джгут);3 – бронепроволока;4 - подушка;5 - поясная ізо­ляція;6 - свинцева оболонка.

Будівельні довжини комбінованих коаксіальних кабелів 490 м.

Електричні характеристики коаксіальних пар комбінованих кабелів аналогічні характеристикам кабелю КМБ-4 для пар 2,6/9,5 і кабелі МК.Т-4 для пар 1,2/4,6.

На мал. 5.4 показана конструкція коаксіального кабелю КМ-12.

Рис. 5.4. Комбінований коаксіальний кабель КМ-12.

2. МІЖМІСЬКІ СИМЕТРИЧНІ КАБЕЛІ

Міжміські симетричні кабелі за видом ізоляції підрозділяються на кордельно-паперові МК, кордельно-полістирольні (стирофлексні) МКС і поліетиленові МКП. Зовнішні оболонки виготовляються зі свинцю, алюмінію чи сталі.

Для міжміського зв'язку застосовуються в основному 4х4 і 7х4 конструкції кабелів, а для зонової (внутрішньообласного зв'язку) - конструкції 1х4. Кабелі призначені для систем передачі К-60 у спектрі до 252 кГц при напрузі дистанційного живлення 1000 В постійного струму (690 В перемінного струму). Відстань між НУП 20 км між ОУП 160-250 км. Максимальна дальність зв'язку 12500 км. Крім того, ці кабелі використовуються для цифрової системи передачі ІКМ-120 і аналогової системи К-1020 С.

Найширше застосування мають кабелі з кордельно-полістирольною стирофлексною ізоляцією МКС. У залежності від типу оболонки вони класифікуються: МКС - в свинцевій оболонці; МКСА - в алюмінієвій оболонці; МКСС - в сталевій оболонці. В усіх випадках сердечник кабелю ідентичний. Кабелі типу МКС виготовляються 7х4, 4х4 і 1х4, будівельна довжина 825 м.

Конструкція найбільш розповсюдженого симетричного кабелю з кордельно-полістирольною ізоляцією МКС=4х4 приведена на мал. 5.5. Діаметр мідних жил 1,2 мм.

Рис. 5.5. Симетричний кабель типу МКСА-4Х4:

1 - поліетиленовий шланг;2 - полівінілхлоридна стрічка;3 - бітумний склад;4 - бронепроволока: 5 - пряжа;6 - дві бронестрічки; 7 - подушки; 8 - підклеюючий шар; 9 - алюмінієва оболонка; 10 - поясна ізоляція; 11 - четвірка; 12 - стрічка; 13 - кордель; 14 - жила, 15 - заповнювач.

Струмопровідні жили високочастотних четвірок ізолюються різнобарвним полістирольним корделем діаметром 0,8 мм і полістирольною стрічкою товщиною 0,05 мм із перекриттям 25-30%. Перша пара кожної четвірки складається з жил червоного і жовтого кольорів, друга пара - з жил синього і зеленого кольорів. Центр четвірки заповнюється стирофлексним корделем діаметром 1,1 мм. Кроки скрутки всіх четвірок різні, взаємно погоджені і лежать в межах 125 - 275 мм.

Кабелі зі свинцевою оболонкою і відповідною бронею мають марки МКСГ, МКСБ і МКСК. Товщина свинцевої оболонки в кабелю МКСБ - 1,25 мм, а в інших - 1,4 мм.

Кабелі з алюмінієвою оболонкою мають поверх алюмінію антикорозійний захисний покрив у вигляді бітуму і поліетиленового шланга. Такі кабелі мають у назві додаткові букви «АШ» і маркіруються МКСАШп, МКСАБпШп, МКСАКпШп та ін. Товщина алюмінієвої оболонки при високочастотному зварюванні 1,0 мм, при пресуванні - 1,3 мм.

Кабелі в сталевій оболонці маркіруються МКССШп. Сталева оболонка має товщину 0,4 мм і для більшої гнучкості гофрується по всій довжині. Поверх сталі наносяться антикорозійний покрив у вигляді бітуму і поліетиленовий шланг (мал. 5.6).

Рис. 5.6. Симетричний кабель у сталевій гофрованій оболонці:

1— сердечник; 2 — сталева гофрована оболонка; 3 - поліетиленовий шланг

Конструктивні дані кабелів МКС приведені в табл. 5.3.

Таблиця 5.3

Марка кабелю	Оболонка			Кабель
	Матеріал	Товщина, мм	Маса, кг/км	Діаметр, мм	Маса, кг/км	Маса міді, кг/км
МКСБ-4х4 МКСАШп-1х4 МКСАБп-4х4 МКССШп-4х4 МКСАШп-4х4	Свинець Алюміній Алюміній Сталь гофрована Алюміній	1,25 0,95 1,0 0,4 1	800 93 160 250 160	29,0 16,4 32,2 28,5 24,5	1840 270 1430 780 547	163 41 163 163 163

Для кабелів типу МКС нормовані наступні електричні характеристики: опір ланцюга постійному струму 31,7 Ом/км; опір ізоляції - не менш 10000 МОм-км; ємність 24,5±1,0 нф/км; перехідне згасання на ближньому кінці не менш 61,7 дБ/сд; захищеність на дальньому кінці - не менш як 73,8 дБ/сд; електрична міцність ізоляції між жилами 1500 В. Кабелі у свинцевій і сталевій оболонках мають згасання більше на 2-3% .

3. ЗОНОВІ (ВНУТРІШНЬООБЛАСНІ) КАБЕЛІ.

Для зонового зв'язку, тобто зв'язку обласного центру з районами, використовуються наступні типи кабелів:

• одночетвірочні різних модифікацій, з поліетиленовою і кордельно-полістирольною ізоляцією, із системою передачі К-60 за двокабельною системою;

• однокоаксіальні типу ВКПАП-1 (з парою 2,1/9,7), із системою передачі К-120 за однокабельною системою.

Одночетвірочний кабель призначений для зонового зв'язку, а також для міжміського зв'язку з граничною дальністю 1000км при застосуванні апаратури К-60 у діапазоні 12-252 кГц чи апаратури К-24 у діапазоні 12-108 кгц. Прокладаються звичайно два кабелі, що дозволяють одержати 120 (при К-60) чи 48 (при К-24) телефонних каналів. Довжини підсилювальних ділянок при цьому відповідно рівні 11 і 20 км.

Відомо кілька модифікацій одночетвірочних кабелів:

ЗКП-1х4—з поліетиленовою ізоляцією в поліетиленовій оболонці;

ЗКПАШп -1х4—з поліетиленовою ізоляцією в алюмінієвій оболонці і шлангу;

МКСАШп-1х4—з кордельно-полістирольною ізоляцією в алюмінієвій оболонці і шлангу;

МКССШп-1х4—з кордельно-полістирольною ізоляцією в сталевій оболонці і шлангу.

Найбільш розповсюдженими кабелями є ЗКП-1х4 і МКСАШп-1х4.

На мал. 5.7 показана конструкція одночетвірочного кабелю з поліетиленовою ізоляцією й оболонкою ЗКП-1х4.

Рис. 5.7. Одночетвірочний кабель зонового зв'язку ЗКП-1х4 :

1 - струмопровідна жила; 2 - поліетиленова ізоляція; 3 - поліетиленове заповнення; 4 - алюмінієвий екран; 5 - поліетиленова оболонка.

Кабель ЗКП-1х4 має мідні жили діаметром 1,2 мм, ізольовані суцільним поліетиленом товщиною 1,1±0,1 мм. Чотири ізольовані жили скручуються з кроком 130-150 мм навколо центрального корделя. На скручену четвірку накладають поліетиленове заповнення, а поверх-екран з алюмінієвих чи мідних стрічок. Зовнішня оболонка виконана з поліетилену чи алюмінію. Будівельна довжина 1000 м. Випускається також броньований варіант кабелю ЗКПБ-1х4. Він має поверх пластмасової оболонки броню з двох сталевих стрічок товщиною 0,2-0,3 мм. Конструктивні дані кабелів ЗКП-1х4 приведені в табл. 5.4.

Таблиця 5.4

Марка кабелю	Оболонка			Кабель
	Матеріал	Товщина, мм	Маса, кг/км	Діаметр, мм	Маса, кг/км	Маса міді, кг/км
ЗКПБ-1х4 ЗКПАШп-1х4 ЗКП-1х4	Поліетилен Алюміній Поліетилен	2,2 1,0 2,2	94 130 94	24,1 18,9 17	790 400 260	41 41 41

Для кабелів типу ЗКП-1х4 нормуються наступні параметри: опір постійному струму 31,7 Ом/км; опір ізоляції - не менш 10000 МОм км; ємність 35 нФ/км; перехідне згасання на ближньому кінці не менш 65,1 дБ/сд; захищеність на дальньому кінці не менш 73,8 дБ/км; іспитова напруга - не менш 2000 В.

Кабель МКСАШп - 1х4 має мідні жили діаметром 1,2 мм. Ізоляція - кордельно-полістирольна. Перша пара четвірки складається з жил червоного і жовтого кольорів, друга з жил синього і зеленого кольорів. У центрі четвірки знаходиться полістирольний кордель товщиною 1,1 мм. Кабель має алюмінієву оболонку товщиною 1,0 мм, поверх якої накладена поліетиленова антикорозійна оболонка товщиною 1,5 мм.

Електричні характеристики кабелю МКСАШп-1х4: опір постійному струму 31,7 Ом/км; опір ізоляції - не менш 10000 МОм-км; ємність - 25 нФ/км; перехідне згасання на ближньому кінці не менш 61,7 дБ/сд; захищеність на дальному кінці не менш 73,8 дБ/сд; електрична міцність ізоляції 1500 В. Коефіцієнт згасання складає: 0,782 дБ/км при частоті 10 кГц; 1,82 дБ/км-при 100 кГц і 2,91 дБ/км-при 250 кГц.

Однокоаксіальний кабель ВКПА-1 (2,1/9,7) призначений для організації зонового зв'язку на 120 телефонних каналах з відстанню до 600 км. Кабель використовується в діапазоні 0,06-1,3 МГц апаратурою ДО-120 за двополосною схемою; 60-552 у прямому і 728-1320 у зворотньому напрямку. Відстань між підсилювачами 10 км. Можливе виділення 12-канальних груп у будь-якому НУП із загальним числом 60 каналів. По цьому кабелі працює також система передачі К-420 за двополюсною схемою в діапазоні 312-4584 кгц із відстанню між підсилювачами 6 км.

Рис. 5.8. Однокоаксіальний кабель ВКПАШ-1:

а) підвісний; б) підземний; в) внутрішній провідник; 1 - ізоляція; 2 - зовнішній провідник; 3 - оболонка; 4 - сталевий трос.

Конструктивно кабель виконується в двох варіантах (мал. 5.8): підземний ВКПАШп-1 і підвісний, самонесучий з убудованим тросом ВКПАШпт-1. Довжина прольоту підвісного кабелю 50-65 м.

Внутрішній провідник кабелю ВКПА-1 виконаний з мідного дроту діаметром 2,1 мм, з пористого поліетилену з зовнішнім діаметром 9,7 мм, зовнішній провідник-алюмінієва пресована трубка товщиною 0,8 мм. Ця ж трубка відіграє роль екрана. Захисна оболонка виконана зі світлостійкого поліетилену товщиною 2,2 мм.

У конструкцію підвісного кабелю ВКПАШпт-1 у загальну поліетиленову оболонку вмонтований сталевий трос з 49 оцинкованих сталевих дротів діаметром 0,34 мм. У поперечному перерізі підвісний кабель має форму вісімки. Розривне зусилля троса 6800 Н. Механічна міцність на розрив підземного кабелю 2900 Н.

Є також броньований варіант конструкції кабелю з круглою дротовою бронею (ВКПАКПШп-1).

Електричні характеристики кабелю ВКПА-1: опір внутрішнього проводу 5,2 Ом/км; зовнішнього—2,6 Ом/км; ємність 56 нФ/км; електрична міцність 3000 В; хвильовий опір 75 Ом, коефіцієнт неоднорідності 8 10^-3