Таблица 2.3
Минимально допустимые расстояния трассы кабелей
связи от других сооружений
1. При производстве работ | м |
От края насыпи автомобильных и железных дорог От нефтепроводов за городом От городских газопроводов и теплопроводов От края линии домов в городах | 5 10 1 1,5 |
2. При защите от коррозии и ударов молнии от опор ЛЭП и сетей электрифицорованной железной дороги и их заземлений при удельном сопротивлении грунта, r | |
от 100 Ом/м от 500 Ом/м свыше 1000 Ом/м от заземлений молниеотводов воздушных линий связи от силовых кабелей | 0,83 10 0,35 25 0,5 |
2.4. Прокладка и подвеска кабелей связи
При прокладке кабелей связи необходимо учитывать максимальные тяговые усилия, допустимые радиусы изгибов и прогибов для выбранного типа кабеля, выбор длины пролетов, допустимых при прокладке воздушных кабельных линий связи. Необходимо задать геометрические параметры сближения кабеля связи с другими сооружениями. Описать требования к кабельным площадкам и машинам для транспортировки кабеля и его укладки. Описать какие необходимо провести испытания кабелей перед укладкой и их документальное подтверждение. Предусмотреть меры и виды защиты для прокладки подземных кабелей и кабелей через водные преграды. Рассмотреть возможность ввода кабелей в здания, прокладка его по стенам, в каналах скрытой проводки, подвеска кабелей по опорам и по стоечным подвесам на крышах зданий.
2.5. Монтаж кабелей связи
Привести описание методов сращивания жил, выбранного типа кабеля с последующим описанием применяемого оборудования для этих целей. Привести методы и способы защиты сростков и фиксации их местоположения для практической реализации. Привести перечень проведения необходимых мероприятий по восстановлению экранирующих покровов и изолирующих оболочек. Привести описание выбранного способа подвода кабеля в усилительные (обслуживаемые и необслуживаемые) пункты.
2.6. Электрические измерения и измерительные приборы
Привести требования, предъявляемые к электрическим измерениям и к измерительной аппаратуре для проведения измерений на постоянном и переменном токе. Произвести анализ существующих методов и способов измерений и аппаратуры для проверки электрических параметров кабеля и оборудования до применения их в процессе строительства; проведения контроля состояния электрических параметров кабеля в процессе строительства; составления электрических паспортов кабельных линий по усилительным участкам; определения характера и места повреждения. По результатам анализа студент составляет перечень параметров кабеля, необходимых для проверки и контроля; список измерительного оборудования; список методов и способов проведения измерений и контроля.
2.7. Защита сооружений связи от внешних воздействий
В процессе проектирования линии связи студент производит анализ возможных внешних воздействий на разрабатываемую систему связи. Производит их классификацию и перечень мер по их устранению. В пояснительной записке производит обоснование выбранных методов и средств защиты от внешних воздействий. Производит расчет опасного электрического и магнитного и мешающего влияний, по результатам расчета делает выводы. Делает выбор экранирующих устройств; выбирает вид экрана и обосновывает сделанный выбор с помощью расчета. Учитывает защиту кабельных сооружений от грозовых разрядов и молний, оборудование заземлений.
2.7.1. Электромагнитная совместимость
Источники сторонних полей условно делят на две группы: внешние – энергетически и конструктивно не связанные с линией связи, и внутренние – соседние физически и искусственные цепи данной линии связи.
Внешние источники помех делятся следующим образом:
естественные – грозовые разряды, солнечная радиация, космическое излучение, магнитные бури;
созданные человеком – высоковольтные линии передач, радиостанции различного назначения, линии электрифицированных железных дорог, метро и трамвая, электрические сети промышленных предприятий и отдельных энергоемких устройств.
Мероприятия, проводимые по устранению внешних влияний, приведены в таблице 2.4.
Таблица 2.4
Мероприятия, проводимые по устранению внешних влияний
Источник внешних влияний | Характер влияния | Мероприятия, проводимые на линиях | |
влияющих | связи | ||
ЛЭП | Опасные и мешающие поля Е и Н | 1. Автоматика 2. Сглаживающие фильтры 3.Экранирующие тросы | 1.Относ трассы 2. Калибрование 3.Скрещивание и симметрирование 4. Экранирование 5.Разрядники и предохранители 6. Заземление 7. Нейтрализующие и редукционные трансформаторы |
Электрифицированная железная дорога. | Опасное и мешающее поле Н | 1. Сглаживающие фильтры 2. Отсасывающие трансформаторы 3. Увеличение проводимости и изоляции рельсов | 1. Относ трассы 2. Калибрование 3. Скрещивание и симметрирование 4. Экранирование 5.Разрядники и предохранители 6. Заземление |
Гроза | Опасные поле Е | ------- | 1. Калибрование 2. Молниеотводы на воздушных ЛС 3. Тросы на кабельных ЛС 4. Каскадная защита 5.Разрядники и предохранители 6. Заземление |
Радиостанции | Мешающие поля Е и Н | 1. Выбор несущей частоты 2.Относ радио станции | 1.Относ трассы 2. Калибрование 3.Скрещивание и симметрирование 4. Фильтры и запирающие катушки |
2.7.2. Принцип экранирования
Для уменьшения электрического и магнитного влияния на внешнее пространство активно применяются экраны. В технике связи и радиотехнике экраны оцениваются через экранное затухание АЭ, характеризующее величину затухания, вносимого экраном. Для магнитного поля затухание экранирования определяется по формуле (2.25) (при n=1):
(2.25)Для электрического поля (2.26) (при n=1):
, (2.26)где
– коэффициент распространения в металле (коэффициент вихревых токов); – коэффициент распространения в диэлектрике; D – толщина экрана; rЭ – радиус экрана; J1и H1 – цилиндрические функции первого (Бесселя) и третьего (Хенкеля) родов; J1' и H1' – производные этих функций; – волновое сопротивление диэлектрика плоской волны; – волновое сопротивление металла.Экраны работают в трех режимах:
низкочастотная область – электромагнитостатический режим;
высокочастотная область – электромагнитный режим;
сверхвысокочастотная область – волновой режим.
Электростатическое и магнитостатическое экранирование имеют принципиальное различие. Электромагнитное экранирование состоит в замыкании электрического поля на поверхности металлической массы экрана и передачи электрических зарядов на землю или корпус прибора. Магнитостатическое экранирование основано на замыкании магнитного поля в толще экрана, происходящее вследствие его повышенной магнитопроводности.
В таблице 2.5 приведены результаты экранирующего действия оболочек из меди, стали, алюминия и свинца для различных типов волн.
Таблица 2.5
Экранирующее действие оболочек для различных типов волн
f, Гц | Медь | ||||||
Ап | |||||||
103 104 105 106 107 108 109 | 0 0 0,17 6,5 35,2 125 404 | 1,56 7,9 26,7 41,2 50,4 59,9 71,2 | 255,4 234,6 213,6 187,6 156,4 127,7 106 | 119,9 119,9 119,9 114,7 104,2 93,8 83,4 | 1,56 7,9 26,9 47,7 85,6 184,9 475,2 | 255,4 234,6 213,8 194,1 191,6 252,7 510 | 119,9 119,9 120,1 121,2 139,4 218,8 487,4 |
f, Гц | Сталь (m=100) | ||||||
Ап | |||||||
103 104 105 106 107 108 109 | 0 0,26 8,6 40,5 141,6 469 1459 | 0 0 6,7 13,2 22 31,7 42,6 | 236,4 215,4 189,4 178 128,6 98,1 68,6 | 111,8 111,8 95,6 85,1 74,7 65,1 54,7 | 0 0,26 15,3 53,7 163,6 500,7 1501,6 | 236,4 215,7 198 218,5 270,2 567,1 1527,5 | 111,8 112,1 104,2 125,6 216,3 534,1 1513,7 |
f, Гц | Алюминий | ||||||
Ап | |||||||
103 104 105 106 107 108 109 | 0 0 0 3,5 26 94,7 312 | 0,9 4,4 24 41,8 47,2 58,2 68,6 | 249,2 229,4 208,4 189,4 153,8 175,1 95,6 | 115,5 115,5 115,5 114,7 100,8 91,2 81,6 | 0,9 4,,4 24 45,3 73,1 152,9 380,6 | 249,2 229,4 208,4 192,8 179,8 219,8 407,6 | 115,5 115,5 115,5 118,0 126,8 185,9 393,6 |
f, Гц | Свинец | ||||||
Ап | |||||||
103 104 105 106 107 108 109 | 0 0 0 0 5,0 30,9 109,8 | 1 1,7 6,1 25 40,5 50,4 59,9 | 232,8 212 192 172 147,7 116,4 86,5 | 99 98,1 98,1 98,1 93,8 83,4 73,0 | 0 1,7 6,1 25 45,5 147,3 169,7 | 232,8 212 192 172 152,7 114,3 196,3 | 99 98,1 98,1 98,1 98,8 114,3 182,8 |
Здесь АП – экранное затухание поглощения; АО – экранное затухание отражения.