Направляющие системы электосвязи

     Для неуплотненных линий число соединительных линий в пучке между любыми РАТС рассчитывается по формуле: 

                                        (15) 

     где m₁ и m₂ – ёмкости соединяемых РАТС (можно принять m₁ = m₂). 

     Практически для связи между РАТС выбирают кратчайшие трассы. В ряде случаев  пучки соединительных линий, идущие к разным РАТС, объединяют и направляют через центральную РАТС (узловую), расположенную в центре города (рисунок 6).

     Число соединительных линий на общем участке  определяется выражением:

                                            

                                    (16)

     где n_i – число соединительных линий в пучке

           i – число станций, i = 4. 

     По  рассчитанному значению N_сл для неуплотненных цепей выбирается тип кабеля ГТС с числом пар, соответствующих числу соединительных линий N_сл.

     Для расчета диаметра жил используется формула (12). При расчете диаметра d₀ принимают а_сл = 17,4 дБ, а величину l_сл следует брать максимальной, то есть l_сл = 10 км. После выбора стандартного диаметра жил d₀ следует проверить выполнение нормы затухания соединительной линии.

     

 

     Округляем d₀ = 0,374 мм до ближайшего стандартного значения 0,4 мм

и выбираем 2 кабеля ГТС типа ТПП 500х2х0,4.

Рисунок 6 -  Схема соединительных линий

 
 

     3.7.2 РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕДАЧИ И  ВЗАИМНОГО ВЛИЯНИЯ 

     Расчёт  параметров передачи и взаимного  влияния производится для частоты 800 Гц для неуплотненных цепей по формулам из /1/. 

                                             

                                            (17)

     где R, L, C, – первичные параметры кабеля.

     Полное  сопротивление симметричного кабеля рассчитывается по формуле (4.64 /1/) с добавками сопротивления, обусловленного потерями на вихревые токи в проводах смежных пар и металлической оболочке кабеля, рассчитываемого по формуле (4.65 /1/).

     Величина  берется из таблицы (4.7/1/) в зависимости от числа четверок в кабеле и состоит из двух слагаемых.

     Первое  берется максимальным из числа значений столбца «Повивы смежных четверок». Второе выбирается из столбцов «Повивы внутри свинцовой оболочки» для определения потерь в металлооболочке. В нашем случае кабель имеет полиэтиленовую оболочку, следовательно =0 

                             

Ом/км                  (18)

     где R₀ – сопротивление постоянному току на 1 км провода, Ом/км 

                c - коэффициент скрутки, учитывающий удлинение проводника

                вследствие скрутки (c=1,02…1,07);

       р – коэффициент учитывающий тип скрутки (для звездной р = 5);

            а – расстояние между центрами жил;

            d₀ – диаметр токопроводящих жил, d₀ = 0,7мм;

            R_м – потери в ближайших металлических массах;

        F(kr), G(kr), H(kr) – функции зависящие от коэффициента вихревых

    токов kr и диаметра жил d (таблица 4.1 [1]). 

       Для медных жил:

       

       F(kr) = 0

       G(kr) = 0

       H(kr) = 0,0417

       Q(kr) = 1

     Пересчет  потерь в металле:

                                                  

                                             (19)

     где

     

 = 8 Oм, т.к. парная скрутка → Ом

                                →         Ом/км

     Далее, можем подсчитать сопротивление  постоянному току на 1 км провода  R₀ по формуле (20):

                                     

,Ом                       (20)

     где = 0,0175 Ом×мм²/м - удельное сопротивление медных жил. 

     Расстояние  между центрами жил для парной скрутки:

                                                           а = d₁                                                              (21)

где   d₁ = d₀ + 2t =0,4+2∙1,1=2,6 мм – диаметр изолированной жилы со

        сплошной шланговой полиэтиленовой изоляцией;

        - диаметр голой токопроводящей жилы, мм;

              t – толщина полиэтиленовой изоляции, t=1,1 мм

     →  а=2.6 мм 

                             →   Ом/км

     Индуктивность цепи симметричного кабеля: 

           

, мГн/км       (22)

     где  r – радиус голой токопроводящей жилы, мм;

             m = 1 – относительная магнитная проницаемость для медных

             проводников. 

     Емкость цепи определяем по формуле (4.67 /1/)

                                                 

                                                   (23)

     где   e = 2 - эффективная диэлектрическая проницаемость для

             полиэтиленовой изоляции;

             - поправочный коэффициент, характеризующий близость

             металлической оболочки проводников. 

     Для парной скрутки поправочный коэффициент вычисляется по формуле: 

                                     

               (24)

     где d_п = 1,71×d₁ = 1,71×2,6 = 4,45 мм 

     Þ                                 Ф/км 

     Проводимость  определяем по формуле:

                                          

                   (25)

     где w = 2×p×f =5024 с^-1;

            R_из = 2000 МОм×км – сопротивление утечки тока в силу несовершенства

            диэлектрика;

            - тангенс угла диэлектрических потерь для сплошной

            полиэтиленовой изоляции (таблица 2.11./5/). 

             →            

    = 78,5×10^-6 См/км

     Þ 

, дБ/км 

     Коэффициент фазы: 

         

              (26)

      Волновое  сопротивление симметричной цепи: 

                                    

                    (27)

      Скорость  распространения:

                             

, км/с.   (28) 
 

      Время распространения сигнала:

                                           

, мкс/км                                 (29)

     Рассчитаем  первичные параметры влияния:

     Величину  емкостной связи принимаем равной k =10 пФ/сд (сд – строительная длина).

     Между индуктивными и емкостными связями  в кабелях существует соотношение m/k = Z_В².

     Поэтому:

                                   m = k×Z_В² = 10×10^-12×210,851² = 445 нГн/сд                         (30) 

      Активные  составляющие связей определим из соотношений:

                                                                                                                 (31)

       где r, g, k, m –первичные параметры влияния

      Таким образом:

      g = 0,2×wk = 0,2×2×3,14× 800×10×10^-12 = 1,005×10^-8, Cм/сд;

      r = 0,4×2×3,14× 800× 445×10^-9 = 8,943∙10^-4, Ом/сд 

      Рассчитаем  вторичные параметры влияния:

      Для расчета  вторичных параметров влияния  необходимо использовать следующие формулы  ((5.27), (5.28), (5.29) [1]):

        – переходные затухания      (32)

        – защищенность      (33) 

     Для расчета параметров влияния необходимо учитывать длину усилительного участка.

     Длина усилительного участка  для неуплотненных цепей принимается равной длине соединительной линии Þ  = 6 км

     Используем  упрощенные формулы для расчетов влияния на ближнем и на дальнем  концах.

                                                                                                 (34)

    N₁₂ ≈ 20∙5024∙210,851∙10^-12 = 2,119 ∙10^-5

• F₁₂ ≈ 0,1∙ 2,119 ∙10^-5 = 2,119 ∙10^-6

 

     Теперь  можем определить вторичные параметры  влияния 

    

             

 

     Величина  защищенности А_з на усилительном участке для неуплотненных цепей должна быть не менее 70 дБ на частоте 800 Гц. Рассчитанное значение А_з составило ≈ 112 дБ  Þ  условие нормировки выполняется.