ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 06.11.2023
Просмотров: 241
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
документами Министерства связи Республики Беларусь, с целью проверки соответствия нормам электрических параметров действующих линий связи.
Аварийные измерения проводятся на неисправных цепях с целью определения характера повреждения и расстояния до места повреждения.
Контрольные измерения производятся после окончания ремонтно-восстановительных работ с целью проверки электрических параметров восстановленной цепи.
Одним из важнейших параметров цепей связи является электрическое сопротивление проводов. В проводах линий связи происходит основная потеря мощности электрических сигналов. При расчете нормальных режимов работы приемных устройств систем связи учитывают потери в проводах цепи. Но если электрическое сопротивление проводов по какой-либо причине окажется больше расчетного, качество работы приемного устройства может значительно ухудшиться. Для цепей кабельных линий связи нормируется не электрическое сопротивление отдельных проводов, а электрическое сопротивление шлейфа, составленного из двух проводов цепи.
Электрическим сопротивлением шлейфа (RШЛ) называется сумма электрических сопротивлений проводов двухпроводной цепи постоянному току [58].
§3
Измерения электрических параметров кабельных линий связи
Электрические свойства кабельных линий связи. Оценка процессов распространения электромагнитной энергии вдоль кабельной цепи. Измерение сопротивления цепи и ёмкости жил прибором. Волновое сопротивление. Рабочее затухание. Измерение параметров влияния.
1.2 Измерение сопротивления цепи
Различают сопротивление цепи (Rц) постоянному току и сопротивление цепи переменному току. Сопротивление 1 км провода постоянному току зависит от материала провода (удельного сопротивления — p), диаметра провода и температуры. Сопротивление любого провода при увеличение температуры увеличивается, а при увеличении диаметра уменьшается.
Для любой температуры сопротивление от 20 °С, сопротивление может быть подсчитано по формуле:
Rt =Rt=20 1+а (t -20) Ом/км,
где Rt — сопротивление при данной температуре,
a — температурный коэффициент сопротивления.
Для двух проводных цепей полученную величину сопротивления необходимо умножить на два.
Сопротивление 1 км провода переменному току зависит, кроме указанных факторов, еще и от частоты тока. Сопротивление переменному току всегда больше, чем постоянному, вследствие поверхностного эффекта.
Зависимость сопротивления провода переменному току от частоты определяется формулой:
где K1 — коэффициент, учитывающий частоту тока (с увеличением частоты тока K1 увеличивается)
Сопротивление цепи кабеля и отдельных проводов измеряется на смонтированных усилительных участках. Для измерения сопротивления используется схема моста постоянного тока с постоянным отношением балансных плеч. Данную схему обеспечивают измерительные приборы ПКП-3М, ПКП-4М, П-324. Схемы измерения с использованием указанных приборов изображены на рис. 1 и рис. 2.
Рис. 1. Схема измерения сопротивления цепи прибором ПКП
Рис. 2. Схема измерения сопротивления цепи прибором П-324
Измеренное сопротивление пересчитывается на 1 км цепи и сравнивается с нормами на данный кабель. Нормы сопротивлений на некоторые типы легких и симметричных кабелей приведены в табл. 1.
Сопротивление цепи постоянному току
( = 800Гц), при +20 °С, Ом/км
Сопротивление постоянному току d равно, а активное сопротивление легких полевых кабелей связи (П-274, П-274М, П-275) не зависят от способов прокладки линий и условий погоды («сухо», «сыро») и имеет лишь температурную зависимость, возрастая с увеличением температуры окружающей среды (воздуха, почвы и т.д.).
Если в результате сравнения измеренное значение сопротивления больше нормы, то это может означать наличие плохого контакта в сростках кабеля или в соединительных полумуфтах.
1.3 Измерение ёмкости
Емкость (Сх) является одним из важнейших первичных параметров передачи цепей кабельных линий связи. По ее величине можно судить о состоянии кабеля, определять характер и место его повреждения.
По фактической природе ёмкость кабеля аналогична ёмкости конденсатора, где роль обкладок выполняют поверхности проводов, а диэлектриком служит расположенный между ними изоляционный материал (бумага, стирофлекс и т.д.).
Ёмкость цепей кабельных линий связи зависит от длины линии связи, конструкции кабеля, изоляционных материалов, типа скрутки.
На величину ёмкости цепей симметричных кабелей оказывают влияние соседние жилы, оболочки кабеля, так как все они находятся в непосредственной близости друг от друга.
Измерения ёмкости кабеля производят измерительными приборами типа ПКП-3М, ПКП-4М, П-324. При измерении прибора ПКП используется баллистический метод измерения, а прибор П-324 измеряет по схеме моста переменного тока с переменным отношением балансных плеч.
На кабельных линиях связи могут производиться:
измерения ёмкости пары жил;
измерения ёмкости жилы (относительно земли).
1.3.1 Измерение ёмкости пары жил прибором П-324
Измерение ёмкости пары жил производится по схеме, приведенной на рис. 3.
Рис. 3. Схема измерения ёмкости пары жил
Одно из балансных плеч представляет собой набор резисторов nR, втрое — магазин сопротивлений — Rмс. Два других плеча — эталонная ёмкость Со и измеряемая Сх.
Для обеспечения равенства углов потерь плеч и используются потенциометры БАЛАНС Сх ГРУБО и БАЛАНС Сх ПЛАВНО. Баланс моста обеспечивается с помощью магазина сопротивлений Rмс. При равенстве углов потерь плеч и баланса моста справедливо следующее равенство:
Поскольку Со и R постоянны для данной схемы измерения, то измеряемая ёмкость обратно пропорциональна сопротивлению магазина. Поэтому магазин сопротивлений градуируется непосредственно в единицах ёмкости (нФ), а результат измерения определяется из выражения:
1.3.2 Измерение ёмкости жилы относительно земли
Измерение ёмкости жилы относительно земли проводится по схеме рис. 4.
Рис. 4. Схема измерения ёмкости жилы относительно земли
Нормы среднего значения рабочей ёмкости пары жил для некоторых типов кабельных линий связи приведены в табл. 2.
Среднее значение рабочей ёмкости, нФ/км
1. Ёмкость легких полевых кабелей связи в зависимости от способа прокладки, состояния погоды, а также температуры окружающей среды колеблется. Наибольшее влияние оказывает увлажнение или покрытие кабельной оболочки полупроводящими наслоениями (почва, атмосферные осадки, сажа и т.д.) Ёмкость кабеля П-274 заметно изменяется с ростом температуры и частоты (с ростом температуры ёмкость увеличивается, а с увеличением частоты уменьшается).
2. Рабочая ёмкость кабеля МКСБ, МКСГ зависит от числа четвёрок (одно-, четырёх- и семичетвёрочные) и количества сигнальных жил.
1.4 Измерение сопротивления изоляции
При оценке качества изоляции цепи обычно пользуются понятием «сопротивление изоляции» (Rиз). Сопротивление изоляции есть величина, обратная проводимости изоляции.
Проводимость изоляции G — электрический параметр, характеризующий качество изоляции проводов кабеля, т.е. способность изоляции пропускать электрический ток.
Проводимость изоляции цепи зависит от материала и состояния изоляции, атмосферных условий и частоты тока. Проводимость изоляции значительно увеличивается при загрязнении изоляции, при наличии в ней трещин, при нарушении целости слоя изоляционного покрова кабеля. В сырую погоду проводимость изоляции больше, чем в сухую. С увеличением частоты тока проводимость изоляции увеличивается.
Измерение сопротивления изоляции может производиться приборами ПКП-3, ПКП-4, П-324 при профилактических и контрольных испытаниях. Сопротивление изоляции измеряется между жилами и между жилой и землей.
Для измерения сопротивления изоляции Rиз управляющая обмотка МУ включается последовательно с источником напряжения и измеряемым сопротивлением изоляции. Чем меньше величина измеряемого Rиз, тем больше ток в управляющей обмотке МУ, а следовательно, и больше ЭДС в выходной обмотке МУ. Усиленный сигнал детектируется и фиксируется прибором ИП. Шкала прибора градуируется непосредственно в мегомах, поэтому отсчёт измеряемой величины Rиз. производится по верхней или средней шкале с учётом положения переключателя ПРЕДЕЛ Rмом.
При измерении прибором ПКП сопротивления изоляции используется схема омметра, которая состоит из последовательно соединенных микроамперметра и источника питания напряжением 220В. Шкала микроамперметра проградуирована от 3 до 1000 Мом.
Нормы сопротивления изоляции для некоторых типов кабелей связи приведены в табл. 3.
Аварийные измерения проводятся на неисправных цепях с целью определения характера повреждения и расстояния до места повреждения.
Контрольные измерения производятся после окончания ремонтно-восстановительных работ с целью проверки электрических параметров восстановленной цепи.
Одним из важнейших параметров цепей связи является электрическое сопротивление проводов. В проводах линий связи происходит основная потеря мощности электрических сигналов. При расчете нормальных режимов работы приемных устройств систем связи учитывают потери в проводах цепи. Но если электрическое сопротивление проводов по какой-либо причине окажется больше расчетного, качество работы приемного устройства может значительно ухудшиться. Для цепей кабельных линий связи нормируется не электрическое сопротивление отдельных проводов, а электрическое сопротивление шлейфа, составленного из двух проводов цепи.
Электрическим сопротивлением шлейфа (RШЛ) называется сумма электрических сопротивлений проводов двухпроводной цепи постоянному току [58].
| Между идеальными цепями линий связи взаимные влияния отсутствуют, но создать такие цепи практически невозможно. Если асимметричность цепи невелика, то и взаимные влияния незначительны. Вследствие возможной неоднородности материалов, некоторого отличия диаметров проводов, коррозии, существенных повреждений изоляции проводов или плохих контактов в местах спаек или других причин увеличивается асимметричность цепи и, как следствие, увеличивается взаимное влияние между цепями. Для оценки степени асимметричности цепи введено понятие омической асимметрии. |
§3
Измерения электрических параметров кабельных линий связи
Электрические свойства кабельных линий связи. Оценка процессов распространения электромагнитной энергии вдоль кабельной цепи. Измерение сопротивления цепи и ёмкости жил прибором. Волновое сопротивление. Рабочее затухание. Измерение параметров влияния.
| 1. Измерения электрических параметров кабельных линий связи 1.1 Общие положения Электрические свойства кабельных линий связи характеризуются параметрами передачи и параметрами влияния. Параметры передачи оценивают процессы распространения электромагнитной энергии вдоль кабельной цепи. Параметры влияния характеризуют явления перехода энергии с одной цепи на другую и степень защищенности от взаимных и внешних помех. К параметрам передачи относятся первичные параметры: G — проводимость изоляции и вторичные параметры, Z — волновое сопротивление, в — коэффициент фазы. К параметрам влияния относятся первичные параметры; К — электрическая связь, М — магнитная связь и вторичные параметры, Во-переходное затухание на ближнем конце, B — переходное затухание на дальним конце. В области низких частот качество и дальность связи определяются в основном параметрами передачи, а при высокочастотном использовании цепей важнейшими характеристиками являются параметры влияния. При эксплуатации кабельных линий связи проводятся измерения их электрических параметров, которые делятся на профилактические, контрольные и аварийные. Профилактические измерения осуществляются через определенные промежутки времени для оценки состояния линий связи и приведение их параметров к нормам. Контрольные измерения проводят после технического обслуживания и других видов работ для оценки качества их выполнения. Аварийные измерения осуществляются в целях определения характера и места повреждения линии связи. |    |
1.2 Измерение сопротивления цепи
Различают сопротивление цепи (Rц) постоянному току и сопротивление цепи переменному току. Сопротивление 1 км провода постоянному току зависит от материала провода (удельного сопротивления — p), диаметра провода и температуры. Сопротивление любого провода при увеличение температуры увеличивается, а при увеличении диаметра уменьшается.
Для любой температуры сопротивление от 20 °С, сопротивление может быть подсчитано по формуле:
Rt =Rt=20 1+а (t -20) Ом/км,
где Rt — сопротивление при данной температуре,
a — температурный коэффициент сопротивления.
Для двух проводных цепей полученную величину сопротивления необходимо умножить на два.
Сопротивление 1 км провода переменному току зависит, кроме указанных факторов, еще и от частоты тока. Сопротивление переменному току всегда больше, чем постоянному, вследствие поверхностного эффекта.
Зависимость сопротивления провода переменному току от частоты определяется формулой:
где K1 — коэффициент, учитывающий частоту тока (с увеличением частоты тока K1 увеличивается)
Сопротивление цепи кабеля и отдельных проводов измеряется на смонтированных усилительных участках. Для измерения сопротивления используется схема моста постоянного тока с постоянным отношением балансных плеч. Данную схему обеспечивают измерительные приборы ПКП-3М, ПКП-4М, П-324. Схемы измерения с использованием указанных приборов изображены на рис. 1 и рис. 2.
Рис. 1. Схема измерения сопротивления цепи прибором ПКП
Рис. 2. Схема измерения сопротивления цепи прибором П-324
Измеренное сопротивление пересчитывается на 1 км цепи и сравнивается с нормами на данный кабель. Нормы сопротивлений на некоторые типы легких и симметричных кабелей приведены в табл. 1.
Сопротивление цепи постоянному току
( = 800Гц), при +20 °С, Ом/км
Сопротивление постоянному току d равно, а активное сопротивление легких полевых кабелей связи (П-274, П-274М, П-275) не зависят от способов прокладки линий и условий погоды («сухо», «сыро») и имеет лишь температурную зависимость, возрастая с увеличением температуры окружающей среды (воздуха, почвы и т.д.).
Если в результате сравнения измеренное значение сопротивления больше нормы, то это может означать наличие плохого контакта в сростках кабеля или в соединительных полумуфтах.
1.3 Измерение ёмкости
Емкость (Сх) является одним из важнейших первичных параметров передачи цепей кабельных линий связи. По ее величине можно судить о состоянии кабеля, определять характер и место его повреждения.
По фактической природе ёмкость кабеля аналогична ёмкости конденсатора, где роль обкладок выполняют поверхности проводов, а диэлектриком служит расположенный между ними изоляционный материал (бумага, стирофлекс и т.д.).
Ёмкость цепей кабельных линий связи зависит от длины линии связи, конструкции кабеля, изоляционных материалов, типа скрутки.
На величину ёмкости цепей симметричных кабелей оказывают влияние соседние жилы, оболочки кабеля, так как все они находятся в непосредственной близости друг от друга.
Измерения ёмкости кабеля производят измерительными приборами типа ПКП-3М, ПКП-4М, П-324. При измерении прибора ПКП используется баллистический метод измерения, а прибор П-324 измеряет по схеме моста переменного тока с переменным отношением балансных плеч.
На кабельных линиях связи могут производиться:
измерения ёмкости пары жил;
измерения ёмкости жилы (относительно земли).
1.3.1 Измерение ёмкости пары жил прибором П-324
Измерение ёмкости пары жил производится по схеме, приведенной на рис. 3.
Рис. 3. Схема измерения ёмкости пары жил
Одно из балансных плеч представляет собой набор резисторов nR, втрое — магазин сопротивлений — Rмс. Два других плеча — эталонная ёмкость Со и измеряемая Сх.
Для обеспечения равенства углов потерь плеч и используются потенциометры БАЛАНС Сх ГРУБО и БАЛАНС Сх ПЛАВНО. Баланс моста обеспечивается с помощью магазина сопротивлений Rмс. При равенстве углов потерь плеч и баланса моста справедливо следующее равенство:
Поскольку Со и R постоянны для данной схемы измерения, то измеряемая ёмкость обратно пропорциональна сопротивлению магазина. Поэтому магазин сопротивлений градуируется непосредственно в единицах ёмкости (нФ), а результат измерения определяется из выражения:
1.3.2 Измерение ёмкости жилы относительно земли
Измерение ёмкости жилы относительно земли проводится по схеме рис. 4.
Рис. 4. Схема измерения ёмкости жилы относительно земли
Нормы среднего значения рабочей ёмкости пары жил для некоторых типов кабельных линий связи приведены в табл. 2.
Среднее значение рабочей ёмкости, нФ/км
1. Ёмкость легких полевых кабелей связи в зависимости от способа прокладки, состояния погоды, а также температуры окружающей среды колеблется. Наибольшее влияние оказывает увлажнение или покрытие кабельной оболочки полупроводящими наслоениями (почва, атмосферные осадки, сажа и т.д.) Ёмкость кабеля П-274 заметно изменяется с ростом температуры и частоты (с ростом температуры ёмкость увеличивается, а с увеличением частоты уменьшается).
2. Рабочая ёмкость кабеля МКСБ, МКСГ зависит от числа четвёрок (одно-, четырёх- и семичетвёрочные) и количества сигнальных жил.
1.4 Измерение сопротивления изоляции
При оценке качества изоляции цепи обычно пользуются понятием «сопротивление изоляции» (Rиз). Сопротивление изоляции есть величина, обратная проводимости изоляции.
Проводимость изоляции G — электрический параметр, характеризующий качество изоляции проводов кабеля, т.е. способность изоляции пропускать электрический ток.
Проводимость изоляции цепи зависит от материала и состояния изоляции, атмосферных условий и частоты тока. Проводимость изоляции значительно увеличивается при загрязнении изоляции, при наличии в ней трещин, при нарушении целости слоя изоляционного покрова кабеля. В сырую погоду проводимость изоляции больше, чем в сухую. С увеличением частоты тока проводимость изоляции увеличивается.
Измерение сопротивления изоляции может производиться приборами ПКП-3, ПКП-4, П-324 при профилактических и контрольных испытаниях. Сопротивление изоляции измеряется между жилами и между жилой и землей.
Для измерения сопротивления изоляции Rиз управляющая обмотка МУ включается последовательно с источником напряжения и измеряемым сопротивлением изоляции. Чем меньше величина измеряемого Rиз, тем больше ток в управляющей обмотке МУ, а следовательно, и больше ЭДС в выходной обмотке МУ. Усиленный сигнал детектируется и фиксируется прибором ИП. Шкала прибора градуируется непосредственно в мегомах, поэтому отсчёт измеряемой величины Rиз. производится по верхней или средней шкале с учётом положения переключателя ПРЕДЕЛ Rмом.
При измерении прибором ПКП сопротивления изоляции используется схема омметра, которая состоит из последовательно соединенных микроамперметра и источника питания напряжением 220В. Шкала микроамперметра проградуирована от 3 до 1000 Мом.
Нормы сопротивления изоляции для некоторых типов кабелей связи приведены в табл. 3.