Іспиту з предмету:
Лінії передачі
ВІДПОВІДІ:
1. Дайте характеристику екрануванню кабелів зв’язку: електростатичне; магнітостатичне; електромагнітне.
Екранування кабелів зв’язку.
Для зменшення взаємного впливу між колами і захисту від зовнішніх перешкод широко використовуються екранування кабелів зв’язку. Для захисту від зовнішніх електромагнітних впливів на кабельне осердя накладають металічну оболонку (екран), яка, як правило має суцільну циліндричну конструкцію і виконана зі свинцю, алюмінію або сталі.
Сталеві оболонки для підвищення гнучкості гофрують. В кабелях ГТС в якості екрану широко використовують алюмінієві екрани стрічкового типу у вигляді спіральних стрічок або у вигляді трубки із подовжнім швом. В радіочастотних кабелях використовують обплетені екрани з плоских і круглих дротів.
Для захисту від взаємних впливів використовують розділяючі екрани, які є складовою частиною конструкції кабельного осердя. Такі екрани розділяють кола прямого і зворотнього напрямків передачі і забезпечують тим самим істотне зниження взаємних впливів між екранованими колами.
Зараз застосовують симетричні кабелі для цифрових систем передачі, розділяючі екрани яких виготовлені з тонкої алюмінієвої фольги. Такі конструкції кабедів дозволяють організувати зв’язок по однокабельній системі, яка у порівнянні із двокабельною має більш високі техніко-економічні показники.
На кабелі зв’язку впливають як електричні так і магнітні поля. Однак в залежності від режиму роботи джерел перешкод переважає або магнітна, або електрична складові поля. Сильні магнітні поля створюються колами з великими струмами і малими напругами, а сильні електричні поля характерні для джерел з великими напругами і малими струмами. Тому можна окремо розглядати дію магнітних і електричних полів. При цьому слід зазначити, що найбільший вплив на кабелі зв’язку чинить магнітне поле.
За принципом дії екрани поділяють на електростатичні, магнітостатичні та електромагнітні.
Електростатичне екранування засновано на замиканні електричного поля на поверхні металічного екрану і відведенні електричних зарядів на землю.
В коло джерела перешкод включено джерело ЕРС яке впливає на провідники , що знаходяться поблизу. Якщо екран не заземлений, то електричні силові лінії, що створені позитивно зарядженим проводом, будуть замикатись на внутрішній оболонці екрану і індукувати в ній від’ємні заряди. Ці заряди створюють в свою чергу електричні силові лінії, що замикаються на поверхні сусіднього провідника і індукують в ньому від’ємні заряди. В результаті жодної екрануючої дії замкнутий екран не чинить.
Щоб повністю усунути вплив проводу джерела на сусідній провід, необхідно замкнутий екран добре заземлити (забезпечити малий опір заземлення). В цьому випадку додатні заряди, сконцентровані на зовнішній поверхні екрану, відведуться в землю і не будуть чинити вплив на сусідні провідники. Аналогічний ефект екранування буде мати місце і при впливі зовнішнього електричного поля перешкод на провід в середині екрану.
Ефект електростатичного екранування не залежить від матеріалу і товщини екрану. Тому екран з будь-якого в однаковій мірі локалізує електростатичне поле перешкод. Електростатичні екрани ефективно працюють тільки на низьких частотах.
Магнітостатичне екранування засноване на замиканні магнітного поля в товщині екрану завдяки підвищенню його магнітопровідності. Такі екрани виготовляють з матеріалів з великою магнітною проникністю.
Магнітні силові лінії магнітного поля перешкод будуть замикатись в товщині стінок екрану, оскільки він має малий магнітний опір в порівнянні із простором в середині екрану, в якому знаходиться провідник. В результаті вплив магнітного поля на провідник зменшується. Екрануюча дія магнітних екранів покращується зі збільшенням магнітної проникності μ і товщини екрану. Магнітостатичне екранування. як і електростатичне, ефективне в діапазоні низьких частот. В діапазоні високих частот магнітостатичний режим екранування переходить в електромагнітний.
Електромагнітне екранування засноване на принципах відбивання електромагнітних хвиль від поверхні екрану і поглинання енергії в товщині екрану. Електромагнітні екранинайбільш ефективно працюють на високих частотах, при цьому вони захищають як від магнітного так і від електричного полів перешкод. Електромагнітна хвиля з амплітудою W, що падає на екран, на границі діелектрик-метал частково відбивається, а частково проходить в екран, затухаючи в його товщині. Досягнувши другої границі метал-діелектрик, хвиля частково відбивається. В результаті в екрануючий простір проникає лиш залишкова частина енергії WЗ. Амплітуда відбитих складових залежить від співвідношення хвильових опорів діелектрика і металу. Чим більша їх різниці, тим більш інтенсивно енергія поля завад відбивається. Затухання енергії в товщині самого екрану зумовлена тепловими втраттами на вихрові струми.
2. Захист ліній передач за допомогою розрядників і запобіжників.
телефонних станціях местомом з'єднання лінійних і станційних кабелів. На кросі забезпечується можливість підключення до абонентських і сполучних ліній з метою проведення вимірювань і перевірок у бік лінії і у бік станції при визначенні місця пошкодження.
Для захисту від високої напруги, що виникає на лінії зв'язку, між дротом і землею включають розрядник. Захисна функція розрядника полягає в повному або частковому перетворенні енергії електричного поля наведеної хвилі, небезпечної своїм високим потенціалом, в енергію магнітного поля снизким напругою щодо землі. Основними робочими елементами розрядника є електроди, відокремлені один від одного іскровим проміжком.
При виникненні на розряднику високої напруги частотою 50 Гц або імпульсної напруги при грозових розрядах з амплітудою, що перевищує напругу його запалення, відбувається пробій іскрового проміжку (мал. 7.3). Тоді через розрядник потече розрядний струм .
При набряканні розрядного струму наведена напруга зменшується до величини падіння напруги на розряднику і заземлителе:
Звідси витікає, що захисна дія розрядника зростає із зменшенням сопротивлекия заземлення. Тому дуже важливою умовою надійної роботи розрядників є строге дотримання норм на опір заземлення. На мережах ГТС використовують в основному вугільні двоелектродні розрядники типу УР-500 з номінальною напругою запалення 500 В і газонаповнені трьохелектродні розрядники типу Р-27 з номінальною напругою запалення 350 В.
Для захисту устаткування і обслуговуючого персоналу АТС від небезпечних струмів на абонентських лініях в розрив проводів зв'язку включають запобіжники. Запобіжники бувають лінійні і станційні. Лінійні запобіжники типу СН-1 (спіральні з ножовими контактами) і СЬК (спіральні з конічними контактами) розраховані на величину струму 1 А. Станционнимі запобіжниками є термічні котушки, що встановлюються на кросі. Термічні котушки розраховані на струм 0,25 А (ТК-0,25) і 0,3 А(ТК-0,3). Вони відключають устаткування станції від проводів лінії зв'язку у разі повідомлення останніх з проводами електромережі з напругою нижче напруги запалення встановлених розрядників. Термокатушки є запобіжниками багатократної дії.
В порівнянні з електромеханічними, квазіелектронні і електронні АТС чутливіші до зовнішніх перенапружень. IIоэтому для цих АТС може передбачатися додатковий, так званий вторинний ступінь захисту, який реалізується непосредетвенно в устаткуванні АТС.
3. Захист ліній передач від корозії.
Корозія - це руйнування металу кабельних оболонок унаслідок їх хімічної або електрохімічної взаємодії з навколишнім середовищем. Головною ознакою корозії підземних кабелів зв'язку є поява на їх оболонках зруйнованих ділянок у вигляді плям, виразок, тріщин, воронок, крізних пошкоджень і т.д.
На спорудах зв'язку захисні заходи діляться на дві групи - пасивні і активні. Пасивні заходи передбачають захист від корозії без використання зовнішніх ЕДС. Активні :меры захисту передбачають використання зовнішніх ЕДС, що забезпечують необхідні струми зашиті . До пасивних заходів захисту відносяться захисні покриви, що накладаються на металеві оболонки у вигляді поліетиленових або полівінілхлоридних шлангів (передбачаються конструкцією кабелів зв'язку), що ізолюють муфти, електричний дренаж. До активних заходів захисту відносяться катодні станції і протектори. Захисні покриви у вигляді поліетиленових шлангів в конструкції кабелів з алюмінієвими або сталевими гофрованими оболонками, використовуваних на міжстанційних сполучних лініях ГТС можуть істотно ослабити або повністю виключити корозію, оскільки вони перешкоджають проникненню в оболонку вологи і чинять великий опір електричному струму. Захисні покриви повинні бути по довжині суцільними і щільно прилягати оболонці, інакше навіть при невеликих тріщинах в шланга корозія в місці пошкодження різко посилиться. Тому при монтажі сполучних муфт кабелю необхідно ретельно відновлювати захисні покриви шлангового типу і контролювати їх опір ізоляції. Ізолюючі муфти, оболонки, що дозволяють збільшити подовжній опір, використовують для захисту від корозії стиків кабелів з різними металевими оболонками, щоб усунути виникнення гальванічних пар, введень кабелів зв'язку з шланговими покривами в телефонній станції для контролю опору ізоляції шланга, а також кабелів, що виходять за межі споруд метрополітену, для зменшення блукаючих струмів. Конструктивно муфти складаються з двох свинцевих циліндрів, рознесених на 10 мм і сполучених між собою епоксидним компаундом.Електричний дренаж застосовують в основному для захисту від корозії блукаючими струмами. За допомогою установок електродренажного захисту блукаючі струми з кабельної оболонки відводяться до їх джерела.
Протекторний захист за принципом роботи відрізняється від катодної тільки тим, що для створення негативного потенціалу на оболонці кабелю в анодній зоні оболонку, що захищається, сполучають не з джерелом постійного струму, а з металевим електродом (протектором). Протектор має власний електрохімічний потенціал, більш негативний, ніж потенціал металу оболонки.
При протекторному захисті втрати металу унаслідок корозії не припиняються, тільки корозійний процес з кабелю, що захищається, переміщається на протектор. Таким чином, анодна зона з кабелю, що захищається, переноситься на протектор, який, будучи анодом, руйнується. Виготовляють протектори з магнієвих і алюмінієвих сплавів. Для зменшення опору розтікання струмів протектор поміщають в спеціальний активатор, що складається з суміші гіпсу, сірчанокислого натрію і глини. Протектори зазвичай мають форму, циліндра завдовжки 500...700 мм і діаметром 150...300 мм. Встановлюють їх на відстані 2...6 м від кабелю на глибину 0,6... 1,8 м.
ЕКЗАМЕНАЦІЙНІ ПИТАННЯ для комплексного державного