Скрутка жил в группы и построение кабельного сердечника.

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

АО «КАЗАХСКИЙ АГРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Им. С.СЕЙФУЛЛИНА»

кафедра «Автоматическая электросвязь»

Утверждаю_________________

Заведующий кафедры «АЭС»

Ст. преподаватель Мирманов А.Б.

_____________________________

«_____»____________2007 г.

Методические указания

По дисциплине «Направляющие системы электросвязи»

«Изучение конструкции и маркировки кабелей связи»

Для студентов

3-курса бакалавра «Радиотехника, электроника и телекоммуникации»

5-курса (заочного обучения –специальность 380140 «Сети связи и системы коммутации»)

Астана-2007

«Изучение конструкции и маркировки кабелей связи»

1.Цель работы:

По образцам кабелей связи изучить их конструктивные элементы и ознакомиться с кабельными материалами. Научиться по конструкции определять тип (марку) и область применения кабеля телефонной связи.

2. Подготовка к выполнению работы:

При подготовке к лабораторной работе необходимо: изучить классификацию кабелей связи; знать маркировку кабелей связи; изу­чить конструктивные элементы кабелей (токоведущие жилы, изоляцию, скрутки жил в группы, защитные оболочки, бронепокровы); изучить основные кабельные материалы используемые при монтаже кабелей связи; подготовить устные ответы на контрольные вопросы подго­товить бланк отчета с таблицами для записи результатов измерений и результатами расчетов индивидуального задания.

3. Инструмент, оборудование, приборы:

Плоскогубцы кабельный нож, микрометр, штангенциркуль, из­мерительная линейка, ножовка, куски междугородного, городского и сельского телефонных кабелей.

Задание

Произвести разделку предложенных образцов кабелей, снять
данные отдельных конструктивных элементов и занести в таблицу 1.

Изучить конструкцию образцов кабелей. определить марку
каждого кабеля.

Основные положения из теории

Классификация кабелей связи

Кабелем связи называется электротехническое изделие пред­назначенное для передачи на расстояние различных сигналов связи и содержащее одну или более изолированных жил заключенных во влагозащищенную оболочку. В зависимости от условий прокладки и экс­плуатации поверх оболочки кабеля может иметься соответствующий защитный покров.

Современные кабели связи классифицируются по следующим признакам:

области применения - магистральные, зоновые (областные), городские, сельские, а также кабели соединительных линий и вста­вок;

условиям прокладки и эксплуатации - подземные, подвод­ные, для воздушной подвески и для прокладки в телефонной канали­зации и коллекторах;

спектру передаваемых частот - низкочастотные (тональ­ные) и высокочастотные (передаются токи частот от 12 кГц и выше);

конструкции цепей, образующих кабели связи - симметричные и коаксиальные (несимметричные);

материалу и структуре изоляции-кабели с трубчато-бумажной, пористо-бумажной, кордельно-бумажной, сплошной полиэтилено­вой, пористо- полиэтиленовой, баллонно-полиэтиленовой, шайбовой поли­этиленовой кордельно-полистирольной и другой изоляцией;

системе скрутки изолированных проводников в группы: кабели парной и четверочной (преимущественно звездной), повивной и пучковой скрутки;

роду оболочки – металлическая (свинец, алюминий, сталь), пластмассовая (полиэтилен,поливинилхлорид), металло-пласт­массовая (альпэт, стальпэт);

конструкции защитного покрова - ленточная или проволоч­ная броня, джутовый или пластмассовый покров.

Маркировка кабелей связи

Маркировка или система условных обозначений кабелей отражает ос­новные классификационные признаки и конструктивные особенности кабеля посредством нескольких букв и цифр. В общем случае марка кабеля отражает три фактора : область применения, характерную от­личительную особенность его конструкции и род наружных защитных покровов. В марках кабелей связи буквы обозначают :

А - алюминиевая влагозащитная оболочка или жила;

Б - кабель, имеющий броню из плоских лент (буква ставится в конце марки);

В - виниловая (поливинилхлоридная) оболочка или изоляция;

Г - голый кабель (без защитных покровов);

БГ - бронированный бронелентами без верхнего покрова (брони­рованно-голый);

К - кабель бронированный круглыми проволоками (буква ставится в конце марки);

КМ - коаксиальный магистральный кабель;

МК - междугородный кабель;

П - полиэтиленовая изоляция или полиэтиленовая оболочка, броня из плоской проволоки ;

С - полистирольная (стирофлексная) изоляция стальная оболоч­ка или стальной кабель;

Т - телефонный кабель;

3 - звездная скрутка жил;

Э - наличие экранированных групп;

Ш - шланговое покрытие.

Конструктивные элементы кабелей связи

Токопроводящие жилы

Жилы кабелей связи должны обладать высокой электрической проводимостью, достаточной механической прочностью и пластич­ностью, изготовляться из недорогого и недефицитного металла, об­ладая стойкостью против коррозии. В большей мере перечисленным требованиям отвечают медь и алюминий.

Для кабелей ГТС используется мягкая отожженная медная прово­лока марки ММ круглого сечения стандартных диаметров 0,32; 0,4; 0,5; 0,7 мм, а для междугородных кабелей - 0,8; 0,9; 1,2 мм.

Достоинством алюминиевых жил является их малая масса (почти в 2 раза меньше массы медных жил того же сопротивления), более простая технология изготовления проволоки и меньшая стоимость. Для алюминиевых жил установлены стандартные диаметры: 0,51; 0,65; 0,77; 0,9; 1,15; 1,55; 1,8 мм. По электрической проводимос­ти эти жилы аналогичны медным жилам с диаметром 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,9; l,2; l,4 мм соответственно.

Наряду со сплошными цилиндрическими проводниками используют проводники и более сложной конструкции (рис. 1). В коаксиальных кабелях внутренний проводник сплошной, а внешний представляет со­бой полый цилиндр, изготовляемый из меди или алюминия.

а - сплошная; б - гибкая; в - биметаллическая; г - для подводных кабелей.

Рис.1 Конструкция кабельных проводников

Изоляция

Токопроводящая жила покрывается слоем изоляционного материа­ла, который должен обладать достаточно высоким сопротивлением ρ, минимальными значениями коэффициента диэлектрических потерь tg β и диэлектрической проницаемости ξ, быть гибким, механически проч­ным и устойчивым к старению, не требовать сложной технологической обработки.

Для изоляции кабельных жил используют бумагу, полиэтилен, полистирол, фторопласт, поливинилхлорид и т.д. Так как наилучшим диэлектриком является воздух, то изоляция жил, как правило, явля­ется комбинированной и должна содержать как воздух, так и твердый диэлектрик, причем количество твердого диэлектрика должно быть минимальным и определяться требованием устойчивости изоляции и жесткости ее конструкции.

На основе указанных диэлектриков в настоящее время разрабо­таны и широко применяются в кабелях связи следующие типы изоляции кабельных жил (рис.2)

Рис.2 Типы изоляции кабельных жил: а - трубчатая; б - сплошная; в - пористая; г - кордельная; д – балонно-полиэтиленовая; е - шайбовая.

трубчато-бумажная, выполняемая из бумажной ленты толщиной 0,05 мм, наложенной спирально на жилу с перекрытием в виде трубки с небольшим воздушным зазором. Изолируются жилы диа­метром 0,4-0,7 мм;

пористо-бумажная, представляющая собой концентрически нало­женный на жилу сплошной слой бумажной массы, которой придается определенная степень пористости. Образовавшиеся поры заполнены воздухом. Также изолируются жилы диаметром 0,4-0,7 мм. Эту изоляцию иногда называют бумагомассной;

кордельно-бумажная, состоящая из нити бумажного корделя (диаметром 0,4; 0,5; 0,6; 0,76; 0,85 мм), расположенного открытой спиралью на проводнике, и бумажной ленты, которая накладывается спирально поверх корделя с перекрытием 15-25%. Изолируются жилы диаметром 0,8-1,4 мм;

сплошная полиэтиленовая, состоящая из полиэтилена, наложен­ного на жилу концентрическим слоем. Для многопарных кабелей с жи­лами диаметром 0,32-0,7 мм толщина слоя изоляции составляет примерно половину диаметра жилы. Для проводов и одночетверочных кабелей с жилами диаметром 0,8-1,2 мм слой пластиката равен 0,1-0,7 мм:

пористо-полиэтиленовая, для уменьшения эквивалентной диэлектри­ческой проницаемости полиэтилена ( в конечном итоге для уменьше­ния рабочей емкости и величины затухания) на жилу накладывается не сплошной слой полиэтилена, а пористой структуры. Изолируются кабели с жилами диаметром 0,8-1,2 мм;

баллонно-полиэтиленовая, выполняемая из тонкостенной полиэтиле­новой трубки с пережимами, которые центрируют положение изолируе­мой жилы. Изоляция применяется для изолирования токопроводящих жил симметричных и коаксиальных кабелей;

шайбовая, выполняемая в виде шайб из твердого диэлектрика, на­саживаемых на проводник через определенные расстояния. Применяет­ся для изоляции токопроводящих жил коаксиальных цепей;

кордельно-полистирольная, состоящая из цветного корделя диамет­ром 0,65 и 0,8 мм и полистирольной ленты толщиной 0,05 мм. Конс­трукция изоляции аналогична кордельно-бумажной. Изолируются жилы диаметром 0,9 и 1,2 мм.

Воздушно-бумажная изоляция бывает трубчато-бумажной и порис­то-бумажной.

Скрутка жил в группы и построение кабельного сердечника.

Для уменьшения взаимного влияния между цепями кабеля изолиро­ванные жилы скручивают в пары или четверки. Кроме того, скрутка жил придает гибкость кабелю.

Парная скрутка (рис. 3) условно обозначается n x 2 х d. Шаг скрутки (расстояние по длине скрученной группы жил, которое соответствует полному обороту жилы вокруг своей оси группы)- от 70 до 300 мм.

Рис 3. Парная скрутка

Четверочная скрутка звездой (рис.4) обозначается nx4xd, где п - число элементарных групп соответственно парной и четверочной скрутки; d- диаметр голой жилы. В четверке пары образуются из ди­аметрально расположенных жил. Шаг звездной скрутки - от 125 до 300 мм. Для станционных кабелей используется троечная скрутка, где каждая жила в группе имеет отличительный цвет изоляции. За счет скрутки длина проводов больше, чем длина кабеля. Удлинение жил кабеля учитывается через коэффициент скрутки (спиральности) ρ, который в кабелях связи составляет 1,01-1,07.

Рис 4. Звездная скрутка.

Кабельные сердечники могут быть однородной и неоднородной скрутки. Кабельный сердечник однородной скрутки состоит из одина­ковых групп, а неоднородной- из разных (рис.5). Однородный сер­дечник может быть повивной и пучковой скрутки.

рис.5 Кабельные скрутки: а - однородная; б - неоднородная.

Повивная скрутка (рис.6а) образуется концентрическими слоя­ми - повивами. В центральном повиве сердечника может быть от од­ной до пяти групп, а в каждом последующем - на шесть групп боль­ше, чем в предыдущем, т.е. соблюдается закон n+6 , где n - число групп в предыдущем повиве. Закон имеет два исключения: 1)если в центральном первом повиве одна группа, тогда во втором повиве увеличение будет не на шесть, а на пять групп; 2)для создания ровного канала количества групп (емкости кабеля) во внешних повивах может быть на одну-две группы больше или меньше. Смежные повивы скручиваются в противоположных направлениях. В каждом повиве обязательно должна быть счетная (контрольная) группа, цвет изоляции которой отличается от цветов других групп этого повива.

Пучковая скрутка (рис.6б) состоит из пучков, содержащих одинаковое количество пар и четверок. Применяются два типа пуч­ков: малопарные, так называемые элементарные пучки, состоящие из 10 пар (или 5 четверок), и главные пучки, содержащие 50 или 100 пар (соответственно 25 или 50 четверок). Число пар в элемен­тарных пучках равно емкости распределительных коробок, а число пар в главных пучках кратно ей. В этом и заключается основное монтажное преимущество кабелей пучковой скрутки. В пучке группы имеют повивную скрутку .

Элементарные и главные пучки скручиваются между собой не ха­отически, а располагаются концентрическими повивами. Количествен­ное распределение пучков по повивам подчиняется закону N+4 с до­пускаемым отклонением +1 или -1 , где N -число пучков в повиве.

Поверх кабельного сердечника накладывается слой поясной изо­ляции из нескольких бумажных или пластмассовых лент (в соответс­твии с изоляцией жил кабеля). Поясная изоляция скрепляет кабель­ный сердечник и защищает изоляцию периферийных жил от механичес­ких повреждений в процессе наложения оболочки, а также служит в качестве дополнительной изоляции жил с целью защиты от перенапря­жений, вызываемых ЭДС, наведенными в цепях кабеля связи вследствие влияния внешних электромагнитных полей.

В необходимых случаях кабельный сердечник экранируется ме­таллизированной бумагой или металлической фольгой (медной или алюминиевой). Экранная лента из алюминиевой имеет большое сопро­тивление, поэтому вдоль сердечника прокладывается дополнительно экранная проволока, которая также гарантирует целостность экрана при обрыве ленты.

Рис 6. Скрутка сердечника кабеля: а - повивная; б - пучковая.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: