Uporabni model se nanaša na področje elektrotehnike, in sicer digitalnih komunikacijskih kablov. Kabel vsebuje dva vpletena bakrena vodnika, zvita v par z izolacijo iz trdnega ali poroznega poliolefina, ali več podobnih parov, zvitih skupaj. Na njih je nameščen prvi zaslon iz polimernega traku iz aluminijaste folije, kontaktno jedro iz pokositrenih bakrenih žic in drugi zaslon v obliki pletenice pokositrenih bakrenih žic. Lupina je izdelana iz termoplastične polimerne sestave, ki ne vsebuje halogenov. Bolje je uporabiti polimerno termoplastično sestavo znamke CONGuard S 6645.
Kabel lahko dodatno vsebuje signalno jedro iz pokositrenih bakrenih žic z izolacijo iz brezhalogenske termoplastične mase. Signalno jedro se nahaja med zaslonoma.
Kabel lahko dodatno vsebuje tudi polnilo iz snopa sintetičnih niti ali vlaken ali snopa polivinilkloridne plastike ali poliolefinske pene. Polnilo se nahaja med izoliranimi žilami in prvim zaslonom. Tehnični rezultat - povečana zmogljivost požarna varnost, odpornost na mineralno olje ter odpornost na vročino in zmrzal.
Uporabni model se nanaša na področje elektrotehnike, in sicer na simetrične parno zvite kable, namenjene za distribuirane sisteme za zajemanje podatkov z uporabo industrijskega vmesnika RS-485, predvsem na tirnih vozilih železniškega prometa in specialnih tirnih vozilih.
Znan je vmesniški kabel, ki vsebuje dva s polietilenom izolirana, polna ali porozna, vpletena bakrena vodnika ali več podobnih parov izoliranih vodnikov, ki so nato zviti v jedro. Na vrhu zvitih vodnikov je prvi zaslon iz polimernega traku iz aluminijaste folije, kontaktno jedro iz pokositrenih bakrenih žic, drugi zaslon v obliki pletenice pokositrenih bakrenih žic in polimerni ovoj iz polivinilkloridne plastične mase. zaporedno uporabljen (Kabelski izdelki. Informacijska in tehnična zbirka. M., OJSC "VNIIKP" ", 2009, T.2, str. 300-305).
dano tehnično rešitev je po celoti značilnosti najbližje predlaganemu.
Vendar pa ta kabel ne izpolnjuje naraščajočih zahtev požarne varnosti za skupinsko namestitev, saj ne širi ognja samo, če je nameščen posamično. Ima nizko odpornost na mineralno olje, premalo visoko odpornost na zunanje temperaturne dejavnike, in sicer odpornost na temperaturo okolju od minus 40 do 70°C.
Tehnična naloga je bila razviti zasnovo kabla, ki izpolnjuje zahteve požarne varnosti, in sicer ne širjenja izgorevanja pri skupinski namestitvi, hkrati pa zmanjšuje emisije dima in plinov pri zgorevanju in tlenju, odporen na učinke mineralnega olja in ima povečano odpornost. na podnebne vplive.
Navedena tehnična naloga je dosežena tako, da je v kablu za vmesnik RS-485 dva vijačna bakrena vodnika, zvita v par z izolacijo iz trdnega ali poroznega poliolefina, ali več podobnih parov izoliranih vodnikov, po vrsti zvitih v jedro, prekrito z zvitimi izoliranimi vodniki, prvi zaslon je izdelan iz polimernega traku iz aluminijaste folije, kontaktno jedro je izdelano iz konzerviranih bakrenih žic, drugi zaslon je v obliki pletenice iz konzerviranih bakrenih žic in polimera lupina, slednja je izdelana iz termoplastične polimerne sestave, ki ne vsebuje halogenov.
Zaželeno je uporabiti termoplastično sestavo brez halogenov znamke CONGuard S 6645 kot material plašča.
Kabel lahko dodatno vsebuje signalno jedro iz pokositrenih bakrenih žic z izolacijo iz brezhalogenske termoplastične mase, ki se nahaja med zasloni.
Tudi v tem primeru je kot izolacijski material signalnega jedra bolje uporabiti termoplastično sestavo brez halogenov znamke CONGuard S 6645.
Kabel lahko vsebuje tudi dodatno polnilo, če je izdelan s signalnim jedrom ali brez njega. Slednji je v tem primeru izdelan iz snopa sintetičnih niti ali vlaken ali snopa polivinilkloridne plastične mase ali penastega poliolefina in se nahaja med izoliranimi jedri in prvim zaslonom.
Tehnični rezultat, katerega doseganje je zagotovljeno z izvajanjem zahtevanega nabora funkcij, je, da se pri skupinskem polaganju v snope zahtevanega kabla izgorevanje ne širi, hkrati pa se zmanjša emisija dima in plinov med zgorevanjem in tlenjem. zmanjšano. Kabel po izumu izpolnjuje zahteve požarne varnosti po merilih neširjenja ognja pri polaganju v snope (skupinsko polaganje), oddajanja dima pri gorenju in tlenju.
Uporabni model je prikazan na sliki, kjer je na sliki 1 prikazan prerez kabla.
Kabel vsebuje tokovno jedro 1, izolacijo 2, sukani par 3, polnilo 4, prvi zaslon 5, kontaktni vodnik 6, izolirano kontaktno jedro 7, drugi zaslon 8 in ovoj 9.
Spodaj so informacije, ki potrjujejo industrijsko uporabnost uporabnega modela.
Kabel je izdelan po tradicionalna tehnologija, ki se uporablja v tehnologiji za te vrste kabli Zlasti zvijanje žic in izoliranih žil ter uporaba zaslona se izvaja na strojih za sukanje. Izolacija na jedro, kot tudi plašč, se nanese s standardno ekstruzijsko opremo.
Število parov izoliranih žil je izbrano predvsem v območju od 1 do 7.
Pri izdelavi kablov se uporabljajo znani materiali v skladu z regulativno in tehnično dokumentacijo zanje.
Prevodnik mora izpolnjevati zahteve GOST 22483.
Polietilen se uporablja kot izolacijski material za tokovne prevodnike. visoka gostota znamke HE4872 ali Borcell TM HE4873, ki jih proizvaja Borealis AG, Avstrija.
Polimerno termoplastično sestavo CONGuard S 6645 proizvaja Condor Compaunds Cmbh, Nemčija. Vzorci kablov so bili testirani na zaviranje gorenja, ko so razporejeni v snop v skladu z GOST R IEC 60332-3-22-2005, (kategorija A), na nastajanje dima v skladu z GOST R IEC 61034-2005 in za kazalnike korozivnosti produkti emisij dima in plinov v skladu z GOST R IEC 60754 -2-99.
Testirana sta bila 2 vzorca:
1. Znani kabel.
2. Predlagani kabel.
Rezultati testa so prikazani v tabeli.
| Tabela | |||
| Značilno ime | Tehnične zahteve | Vzorci kablov | |
| 1 | 2 | ||
| Neširjenje ognja | Dolžina pogorele površine ne presega 2,5 m | 3,5 m, ne ustreza | 1,03 m ustreza |
| Nastajanje dima med zgorevanjem in tlenjem | Ohranjanje prepustnosti svetlobe najmanj 40 % | 44% | 19% |
| Korozivna aktivnost produktov emisije dima in plinov | Vsebnost plinov, ki vsebujejo halogenirane kisline glede na HCl, mg / g, ne več kot 5,0 | 19,0 | 0 |
| Prevodnost vodna raztopina z adsorbiranimi produkti emisij dima in plinov, µS*mm, ne več kot 10,0 | 89 | 0.321 | |
| Indikator PH (kislinsko število), najmanj 4,3 | 2,1 | 6,24 |
Rezultati testiranja kažejo, da predlagani kabel izpolnjuje osnovne lastnosti požarne varnosti.
Testiranje vzorcev predlaganega kabla v skladu z GOST 20.57.406-81 (metoda 203-1) je pokazalo, da je kabel odporen na vplive okolja od minus 50 do 90 ° C.
Kabel je bil testiran tudi na odpornost na mineralno olje v skladu z GOST 12337-84. Vzorce smo testirali pri temperaturi 50°C 20 ur.
Tako inventivni kabel izpolnjuje zahteve požarne varnosti glede na merila neširjenja gorenja pri polaganju v snope (skupinsko polaganje), emisije dima pri zgorevanju in tlenju ter kazalnike korozivnosti produktov izgorevanja, kar zmanjšuje nevarnost za ljudi. zdravje v primeru požara. Področja uporabe kabla se širijo tudi zaradi povečanih lastnosti toplotne odpornosti, odpornosti proti zmrzali in odpornosti na mineralna olja.
1. Kabel za vmesnik RS-485, ki vsebuje dva zvita para vpletenih pokositrenih bakrenih vodnikov s trdno ali porozno poliolefinsko izolacijo ali več podobnih parov izoliranih vodnikov, ki so po vrsti zviti skupaj v jedro, naloženo na vrhu zvitih izoliranih vodnikov. prvi zaslon iz polimernega traku iz aluminijaste folije, kontaktno jedro iz pokositranih bakrenih žic, drugi zaslon v obliki pletenice iz pokositrenih bakrenih žic in polimerne lupine, označen s tem, da je lupina izdelana iz termoplastične polimerne sestave, ki ne vsebuje halogenov.
2. Kabel po zahtevku 1, označen s tem, da dodatno vsebuje signalno jedro iz kositrnih bakrenih žic z izolacijo iz brezhalogenske termoplastične polimerne sestave in nameščeno med zasloni.
3. Kabel po katerem koli od zahtevkov 1 in 2, označen s tem, da dodatno vsebuje polnilo iz snopa sintetičnih niti ali vlaken ali snopa polivinilkloridne plastične spojine ali poliolefinske pene in se nahaja med izoliranimi jedri in prvo zaslon.
Zvita parica se uporablja kot prenosni medij v vseh sodobnih omrežnih tehnologijah, pa tudi v digitalni in analogni telefoniji. Poenotenje pasivnih delov omrežja s sukanim parom je postalo osrednjega pomena za koncept ustvarjanja strukturiranih, od aplikacij neodvisnih kabelskih sistemov. Vsa omrežja, ki temeljijo na sukanem paru (razen LocalTalk), so implementirana na fizični topologiji v obliki zvezde, ki je z določeno aktivno opremo lahko implementirana kot osnova za vsako logično topologijo.
Kabli
Prepleteni (sukani) kabli so za razliko od koaksialnih kablov simetrični in se izvajajo za diferencialni prenos signala. Sukani par žic se bistveno razlikuje po značilnostih od para enakih ravnih žic, ki potekajo ena poleg druge vzporedno druga z drugo. Pri zvijanju se izkaže, da so vodniki nameščeni pod določenim kotom drug proti drugemu, kar zmanjša induktivno in kapacitivno sklopitev med njimi. Tudi na katerem koli odseku kabla je občutljivost na zunanje motnje veliko manjša. Manjši kot je korak zasuka, manj je preslušavanja, večja pa sta tudi linearna slabitev kabla in čas prenosa signala. Danes se kabli z zvitimi paricami nenehno izboljšujejo s povečanjem pasovne širine. 100 MHz je že običajen indikator za tak kabel.
Žica sukani par sestavljen iz dveh zvitih izoliranih vodnikov. Ta žica se uporablja za navzkrižno povezavo znotraj stikalnih stojal ali omaric, ne pa tudi za polaganje povezav med prostori. Križna žica je lahko sestavljena iz 1-2-3 ali celo 4 zvitih parov.
Kabel se od žice razlikuje po prisotnosti zunanje izolacijske nogavice. Ta nogavica ščiti žice pred vlago in mehanskimi poškodbami.
Vrvica je kos gibljivega kabla. Na primer, kos večjedrnega 4-parnega kabla dolžine 1-5 m z modularnimi 8-polnimi vtiči (RJ-45) na koncih.
Kategorija- sukani par označuje frekvenčno območje, kjer bo takšna uporaba učinkovita. Frekvenčna območja za kable različnih kategorij so prikazana v tabeli 1. Kategorije so opredeljene s standardom EIA/TIA 568A. Kategorija 6 in 7 še nista standardizirani.
Tabela 1 - Razvrstitev kablov s sukanim parom
Obstaja tudi klasifikacija kablov po vrsti, ki jo je uvedel IBM (tabela 2). Kabli iz optičnih vlaken spadajo v to klasifikacijo.
Tabela 2
| Vrsta | Oblikovanje | Aplikacija |
|---|---|---|
| Vrsta 1 | 22 AWG trdno. 2 para STP 150 Ohm v osebni foliji in skupni ščit pletenice | Token Ring, fiksno ožičenje. Zelo velik in trd, vendar ima najboljši parametri prevoz |
| Vrsta 2 | 22 AWG trdno. 2 para STP 150 Ohm v osebni foliji in ščitu skupne pletenice + 2 para UTP | Telefonija + Token Ring, stacionarna napeljava. Zelo težka, debela in žilava |
| Vrsta 3 | 22 ali 24 AWG, 2, 3 ali 4 pari UTP | Telefonija, s filtri se lahko implementira za Token RIng 16 Mbit/s (ni priporočljivo) |
| Vrsta 5 | 2 optični vlakni 100/140 µm | Token Ring |
| Vrsta 6 | 26 AWG večžilni, 2 para STP 150 ohmov | Vrvice in mostički za Token Ring |
| Vrsta 6a | 26 AWG pleten ploščat, 2 para STP 150 Ohm | Prevleka za vrvice Token Ring |
| Vrsta 8 | 26 AWG pleten ploščati 2 para STP 150 Ohm | Spodnji pokrov za vrvice Token RIng |
| Vrsta 9 | 26 AWG večžilni ali trdni, 2 para STP 150 ohmov | Lahka napeljava za Token Ring (plenum), mostičke in patch kable |
Zgodi se, da oznake vrst kablov vsebujejo številke, ki so zavajajoče. Na primer kabel MegaLAN400, ki je testiran v frekvenčnem območju do 400 MHz. Vendar to pomeni, da so njegovi parametri normalizirani v tem območju, vendar bo pri 400 MHz njegov ACR že negativen. Načeloma ta kabel deluje na frekvencah do 200 MHz (pri 155 MHz je njegov ACR vsaj 10 dB). Sukani par je lahko zaščiten ali ne (slika 1).
Slika - 1
Neoklopljeni sukani par je bolj znan kot UTP (Unshielded Twisted Pair). Če je kabel nameščen v skupnem oklopu, vendar pari nimajo posameznih oklopov, potem se po standardu (ISO 11801) nanaša tudi na neoklopljen sukani pari in je označena z UTP ali S/UTP. Oklopljeni sukani par (STP) je na voljo v številnih oblikah, vendar ima vsak par svoj ščit:
- STP z imenom vrste Vnesite xx- klasičen dvožilni kabel, ki ga je predstavil IBM za omrežja TokenRing. Vsak par tega kabla je zaprt v ločenem folijskem zaslonu (razen tipa 6A), oba para sta zaprta v skupnem pletenem žičnem zaslonu, zunaj je prekrita z izolacijsko nogavico, impedanca - 150 Ohmov. Žica je lahko polna ali vijačna 22-26 AWG. Enožilni kabel 22 AWG ima lahko pasovno širino do 300 MHz.
- STP kategorije 5 je splošno ime za kabel z impedanco 100 Ohmov, ki ima za vsak par ločen oklop, ki je lahko različnih izvedb (Folija, pletenica itd.).
- PiMF je kabel, kjer je vsak par ovit v trak kovinske folije, vsi pari pa so v skupni zaščitni nogavici. Ta kabel se od STP tipa 1 razlikuje po številu parov in širšem frekvenčnem pasu
- SSTP - kategorija 7 - kabel podoben PiMF
Kabli imajo lahko različne impedance. Standard EIA/TIA-568A določa dve vrednosti - 100 in 150 Ohmov, standarda ISO1 1801 in EN 50173 dodajata še 120 Ohmov. Zahteve za točnost impedance v delovnem frekvenčnem pasu so običajno v območju +-15 % nominalne vrednosti.
Vsaka sukana parica ima svoj korak zasuka, ki se razlikuje od sosednjih. Posledica tega je zmanjšanje medsebojne induktivnosti in kapacitivnosti žičnih parov in s tem zmanjšanje presluha. Ker so valovni parametri parov odvisni tudi od koraka zvijanja, pari v kablu niso enaki. Kabli so običajno okrogli, v katerih so elementi zbrani v snop. Obstajajo pa tudi ploščati kabli, ki se uporabljajo v telefoniji za povezavo terminalske opreme. Vendar pari v njih običajno niso zviti.
Prevodniki so lahko togi enožilni ali večžilni. Večžilni gibljivi kabli so sestavljeni iz 7 žic. Kabel z enožilne žice ima boljše in stabilnejše parametre kot večžilni kabel. Standardizirano za kable z več paricami barvno kodiranježice, kar vam omogoča hitro in pravilno rezanje brez kontinuitete. Vsak par ima žico naprej (Tip) in povratno (Ring). Oznake za kabel s 25 pari so prikazane v tabeli 3 za kabel s 4 pari in v tabeli 4.
Tabela 3
| Številka para | Ravno (Nasvet) | Zadaj (obroč) |
|---|---|---|
| Bela/modra | Modra/bela | |
| Bela/oranžna | Oranžna/bela | |
| Bela/zelena | Zelena/bela | |
| Bela/rjava | Rjava/bela | |
| Bela/siva | Siva/bela | |
| Rdeča/modra | Modra/rdeča | |
| Rdeča/oranžna | Oranžna/rdeča | |
| Rdeča/zelena | Zelena/rdeča | |
| Rdeča/rjava | Rjava/rdeča | |
| Rdeča/siva | Siva/rdeča | |
| Črna/modra | Modra/črna | |
| Črna/oranžna | Oranžna/črna | |
| Črna/zelena | Zelena/črna | |
| Črna/rjava | Rjava/črna | |
| Črna/siva | Siva/črna | |
| Rumena/modra | Modra/rumena | |
| Rumena/oranžna | Oranžna/rumena | |
| Rumena/zelena | Zelena/rumena | |
| Rumena/rjava | Rjava/rumena | |
| Rumena/siva | Siva/rumena | |
| Vijolična/modra | Modra/vijolična | |
| Vijolična/oranžna | Oranžna/vijolična | |
| Vijolična/zelena | Zelena/vijolična | |
| Vijolična/rjava | Rjava/vijolična | |
| Vijolična/siva | Siva/vijolična |
2. Kabelske linije komunikacije
2.1. Razvrstitev komunikacijskih kablov
Kabel je struktura, sestavljena iz izoliranih vodnikov (jedra), zvitih skupaj, zaprtih v skupnem vlagoodpornem plašču in oklepnih oblogah.
Komunikacijski kabli so razvrščeni po naslednjih merilih:
po področju uporabe – do glavne cone (znotraj regionalne, podeželske, mestne, za povezovalne vode in vložke ter radijske kable)
glede na pogoje polaganja – za podzemne, podvodne, nadzemne in kable za vleko telefonske kanalizacije;
po celotnem spektru oddajanih frekvenc - za nizkofrekvenčne LF (tonalno do 10 kHz) in visokofrekvenčne HF (nad 10 kHz);
po zasnovi – na simetrično in soosno. Simetrično vezje je sestavljeno iz dveh popolnoma enakih po zasnovi in električno izolirani vodniki (slika 1.1 a). Koaksialni tokokrog je sestavljen iz dveh valjev v poravnani osi, pri čemer je en valj poln prevodnik, koncentrično nameščen znotraj drugega valja - votel (slika 1.1b)
Slika 1.1.
Poleg tega ločimo kable:
glede na način izdelave jedra- s snopom in zasukom;
glede na način zvijanja jeder– za dvojne in zvezdaste zasuke;
po vrsti zaščitne lupine– za kable s kovinskimi, plastičnimi in kovinsko-plastičnimi ovoji;
po vrsti oklepnega pokrova- goli (brez oklepa) in oklepljeni z jeklenimi trakovi ali ravnimi ali okroglimi žicami.
2.2. Strukturni elementi komunikacijskih kablov
2.2.1. Dirigenti
Prevodne žile komunikacijskih kablov morajo imeti visoko električno prevodnost, prožnost in zadostno mehansko trdnost. Žica, ki se uporablja za kabelske žile. mora biti vseskozi gladka. brez razpok, spajkanja in imajo enak premer. Tokovodniki so izdelani predvsem iz baker in aluminij.
Za kable mestnega telefonskega omrežja se običajno uporablja bakrena žica s premerom 0,32; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 mm, za kable na dolge razdalje s premerom 0,8; 0,9; 1,2; 1,4 mm. Najbolj razširjeni kabli v mestnih omrežjih so kabli s premerom žil 0,5 mm, za komunikacijo na dolge razdalje pa se uporabljajo kabli s premerom žil 1,2 mm.
Aluminijasti vodniki - uporabljajo se pri proizvodnji komunikacijskih kablov, imajo premer 1,15; 1,55; 1,8 mm. Ti vodniki so po električni prevodnosti podobni bakrenim s premerom 0,9; 1,2; 1,4 mm oz. Uporaba aluminijastih vodnikov namesto bakra povzroči povečanje premera kabla za 1,28-krat in s tem povečanje porabe dragega svinca za izdelavo zaščitnega plašča. Zato je uporaba aluminijastih vodnikov stroškovno najbolj ugodna pri kablih brez svinčenega plašča.
Kabelski vodniki so pretežno trdne cilindrične izvedbe. Poleg tega se uporabljajo vodniki in drugo kompleksna zasnova. V tistih kablih, kjer je to potrebno povečana prožnost in mehanske trdnosti je vodnik zvit v litso več žic, običajno 7,12,19. Kabli so izdelani tudi z bimetalnimi vodniki konstrukcije aluminij - baker, jeklo - baker.
Podmorski kabli uporabljajo nasedlo jedro, sestavljeno iz žic različne razdelke. V središču takega jedra je debel vodnik, pramen je sestavljen iz tankih žic.
Pri koaksialnih kablih je notranji vodnik poln, zunanji vodnik pa je votel valj iz bakra ali aluminija.
Električno najboljša oblika Zunanji prevodnik koaksialnega kabla je po vsej dolžini enotna cev. Vendar pa je izdelava takega prevodnika izjemno težka. Različne gibljive zunanje vodnike koaksialnega kabla so našle industrijsko uporabo.
Najbolj razširjena izvedba v koaksialnih trunk komunikacijskih kablih je prva izvedba zunanjega vodnika (bakreni valj s strelotvornim šivom), saj je tehnološko naprednejša in zagotavlja zahtevano električno enakomernost po dolžini.
2.2.2. Izolacija
Električno gledano so izolacijske lastnosti označene z naslednjimi štirimi parametri:
Najboljši dielektrik je zrak, ki ima 1,, tg 0.
Vendar pa je skoraj nemogoče ustvariti izolacijo samo iz zraka.
zato izolacija kabla je kombiniran in vsebuje zrak in trdni dielektrik, količina trdnega dielektrika pa mora biti minimalna in je določena z zahtevami po stabilnosti izolacije in togosti njene strukture. Izolacija mora zaščititi tokovne vodnike pred medsebojnim stikom in jih strogo pritrditi relativni položajživeli v skupini po celotni dolžini kabla.
Za izolacijo kabelskih žil se poleg papirja uporabljajo sodobni polimeri, kot so polietilen, stirofleks (polistiren), fluoroplastika, polivinilklorid itd.
Znano naslednje vrste izolacija komunikacijskega kabla:
cevasto, narejeno iz papirja oz plastični trak, ki se uporablja v obliki cevi (slika 1.2a);
Kordelnaya, je sestavljen iz navoja kordela, ki se nahaja v odprti spirali na prevodniku, in traku, ki je nanešen na kordel (slika 1.2b);
Trdna, izdelan iz neprekinjenega sloja plastike (slika 1.2c);
Porozno, je oblikovan iz plasti penaste plastike (slika 1.2d);
Balon, je tankostenska plastična cev, znotraj katere je prosto nameščen prevodnik. Cev je občasno stisnjena na točkah ali v spiralo in varno drži jedro v središču izolacije (slika 1.2e,f);
Pralni stroj, je izdelan v obliki podložk debeline 1,5-2,5 mm iz trdnega dielektrika, nameščenih na prevodniku v določenih intervalih 20-30 mm (slika 1.2g);
Spirala, je plastična spirala, enakomerno porazdeljena po dolžini prevodnika, ki ima pravokotni odsek(Slika 1.2h);
kapa, je izdelan iz cilindričnih, plastičnih ali keramičnih pokrovčkov, nameščenih tesno na vodniku (slika 1.2.1);
Puša, iz polietilenskih puš dolžine 12 mm, napetih na vodnik v razmaku 6 mm (slika 1.2.5i);
Trak, je izdelan iz vzdolžno nameščenega polietilenskega traku debeline 0,4 mm, na katerem so štiri izbokline višine 1,2 mm z razmikom 12 mm;
Cordelno-cevast, je sestavljen iz polietilenske vrvice s premerom 0,6 - 0,8 mm in polietilenske cevi debeline 0,2 - 0,3 mm.
Slika 1.2.
Slika 1.2.1.
Večina aplikacij trenutno prejeto:
- za mestne in podeželske komunikacijske kable, cevaste, iz trdnega polietilena, poroznega papirja ali polietilena;
- za simetrične komunikacijske kable na dolge razdalje, polistiren, balon, cev ali porozni polietilen;
- za koaksialne kable, podložni, balonski, spiralni in porozni. V vseh primerih je dielektrik polietilen;
- za podvodne koaksialne kable, neprekinjena polietilenska izolacija.
2.2.3. Zvijanje kabelskih verig
V simetričnih kablih se uporablja več načinov zvijanja izoliranih vodnikov v skupine (slika 1.3).
Slika 1.3
Zasuk v paru(P) - dve izolirani žili sta zviti v par z naklonom zasuka največ 300 mm (slika 1.3a).
Štirikratni zasuk oz zvezdniško(3) - štiri izolirane žile, ki se nahajajo na vogalih kvadrata, zvite z naklonom zasuka 150 - 300 mm (slika 1.3b). pogovorni pari (verige) v tem zasuku nastanejo iz diagonalnih jeder. Torej jedri a in b tvorita en par, jedri c in d pa drugega.
Dvojni par twist(DP) - dva predhodno zvita para sta skupaj zvita v štirico (slika 1.3c). Koraka zvijanja parov se morata razlikovati tako drug od drugega kot tudi od koraka zvijanja samega četverčka. Predpostavlja se, da je korak zvijanja parov v območju 400 - 800 mm, korak zvijanja štirih pa 150 - 300 mm.
Dvojna zvezda(DZ) - štirje predhodno zviti pari se ponovno zvijejo skupaj po metodi zvezde in tvorijo osmico (slika 1.3d). Koraki zvijanja parov, ki sestavljajo osmico, so različni in se gibljejo od 150 do 250 mm, korak zvijanja osmice pa je od 200 do 400 mm. Smer zvijanja parov in zvijanja osmice mora biti nasprotna.
Zasuk osmice(B) - osem žil skupine je koncentrično nameščenih okoli jedra iz izolacijskega materiala, na primer polietilenske vrvice styroflex (slika 1.3e).
Najbolj varčen, zagotavlja najboljšo stabilnost v smislu električni parametri, je zvezdniški preobrat. Ta zasuk se uporablja predvsem v komunikacijskih kablih na dolge razdalje.
Skupine (pari, štiri itd.) so zvite v skupno kabelsko jedro. Obstajata dva sistema zvijanja v jedro: šopek in zvit. Pri sukanju snopov skupine najprej zvijemo v snope (po 50 ali 100 skupin), nato pa snope zvijemo v jedro.
Pri zvijanju plasti so skupine razporejene v zaporedne koncentrične plasti (plasti) okoli osrednje plasti, ki jo sestavlja ena do pet skupin.
Pri zvijanju v plasteh se število skupin v vsaki naslednji plasti n x poveča za šest v primerjavi s prejšnjim n:
Izjema od tega pravila je drugi sloj v primeru, ko je v prvem (osrednjem) sloju le ena skupina. Nato v drugi plasti povečanje ne bo za šest, ampak za pet skupin.
2.2.4. Zaščitne lupine in obloge
Jedro kabla, sestavljeno iz skupin, zvitih po določenem sistemu, je prekrito z izolacijo pasu in obdano s hermetičnim plaščem, ki ščiti kabel pred vlago in morebitnimi mehanski vplivi ki se lahko pojavijo med transportom, namestitvijo in delovanjem kabla.
V kabelski industriji se uporabljajo naslednji kabelski plašči: kovinski, plastični in kovinsko-plastični.
Kovinska ohišja vključujejo predvsem svinec, aluminij in jeklo. Svinčeni plašči se na kabel nanašajo z vročim stiskanjem. Da bi imela svinčena lupina večjo trdoto in odpornost na tresljaje, je izdelana iz legiranega svinca z dodatkom 0,4 – 0,8 % antimona. Debelina svinčenih plaščev glede na premer kabla je navedena v tabeli. 2.12.
Tabela 2.12
Aluminijaste lupine so toplo stiskane ali hladno izdelane iz trakov z varjenim vzdolžnim šivom. Znane metode za varjenje lupin aluminijastih trakov z uporabo visokofrekvenčnih tokov ali metode hladno varjenje, pritisk. Za veliki premeri kabli (nad 20–30 mm uporabite aluminij) plašči iz valovite konstrukcije.
Uporaba aluminijastih lupin je zelo napredna. Aluminijasta lupina je lahka, poceni in ima visoke zaščitne lastnosti. Vendar pa je aluminij zelo dovzeten za elektrokemično korozijo, zato je zanesljivo zaščiten s polietilensko cevjo.
Jeklene lupine so izdelane z varjenjem trakov debeline 0,3–0,5 mm, zvitih v cev. Za večjo fleksibilnost so jeklene lupine valovite. Za zaščito pred korozijo so jeklene lupine prekrite s polietilensko cevjo s predhodno naneseno plastjo bitumna. Stroški jeklenih ohišij znašajo 50% cene svinčenih ohišij in 64% aluminijastih ohišij. Takšne lupine ne potrebujejo dodatne mehanske zaščite.
Od plastičnih ohišij se najbolj uporabljajo polietilenske, polivinilkloridne in poliizobutilenske zmesi. Plastični plašči ugodno združujejo odpornost na vlago, odpornost proti električni in kemični koroziji ter dajejo lahkotnost kabla, fleksibilnost in odpornost proti tresljajem. Toda vodna para postopoma difundira skozi plastiko, kar povzroči padec izolacijske upornosti kabla. Zato se plastični plašči uporabljajo predvsem v kablih z nehigroskopsko izolacijo, kot so polietilen, fluoroplastika itd.
Trenutno je znana cela serija kombiniranih kovinsko-plastičnih lupin. Plašč "alpet" je sestavljen iz 0,2 mm debelega valovitega aluminijastega traku, ki je vzdolžno (s preklopom) nalepljen na žilo kabla in polietilenske cevi. Lupina steelpet je sestavljena iz dveh valovitih trakov - aluminija debeline 0,13–0,2 mm in pocinkanega jekla debeline 0,2 mm - vzdolžno pritrjenih na jedro, in zunanje polietilenske cevi. V tem primeru se spodnji - aluminijasti - trak nanese z majhno režo, zgornji - jekleni - s prekrivanjem. Vzdolžni šiv jeklenega traku je varjen.
Poznani so tudi kombinirani plašči, ki združujejo tanek svinčeni plašč in polietilensko cev (swipet plašč) se uporabljajo za zaščito kablov pred poškodbami zaradi udara strele, pa tudi za zaščito svinca pred korozijo.
Primerjanje različne oblike zaščitne lupine, je treba opozoriti, da sta najbolj obetavna aluminij in jeklo, zanesljivo zaščitena s polietilensko cevjo.
Na zunanji strani kabla so oklepni pokrovi, ki ščitijo kabel pred mehanskimi poškodbami in korozijo. Ti pokrovi so sestavljeni iz treh glavnih delov: jeklenega pokrova in dveh vlaknastih pokrovov, ki se nahajata pod in nad oklepom.
Vlaknene prevleke so sestavljene iz kabelske preje (jute), impregnirane z bitumensko sestavo.
Glede na mehanske učinke na kabel med namestitvijo in delovanjem se uporabljajo naslednje vrste oklepov:
- dva jeklena trakova (razred B);
- tkanje iz kroga jeklene žice(znamka K);
- zvite iz ravnih jeklenih žic (razred P);
Poleg tega se uporablja ojačan dvojni oklep, sestavljen iz kombinacije različne vrste oklep (BC, KK).
2.3. Označevanje komunikacijskih kablov
Za lažjo razvrstitev in uporabo kablov jim je dodeljen določen simbol– znamka kabla. Magnitni in medkrajevni kabli so označeni s črko M; črke KM označujejo koaksialne magistralne vode. Mestni telefonski kabli so označeni s črko T. Če ima kabel izolacijo iz stiroflexa (polistirena), se dodatno uvede črka C, izolacija iz polietilena pa črka P. V kablih z aluminijastim plaščem se doda tudi črka A, in z jeklenim plaščem - črka C.
Odvisno od vrste zaščitne obloge so kabli označeni s črkami: G - goli (svinčeni), B - s tračnim oklepom in K - z okroglim žičnatim oklepom. Prisotnost zunanje plastične lupine je označena s črko P (polietilen) ali B (polivinilklorid).
2.3.1. Koaksialni kabli na dolge razdalje
Glavni koaksialni kabel 2.6/9.4 znamke KMB-4 je sestavljen iz štirih koaksialnih parov in štirih zvezdic (slika 1.4.). Vsak koaksialni par je sestavljen iz notranjega bakrenega vodnika s premerom 2,6 mm in zunanjega vodnika v obliki bakrene cevi s premerom 9,4 mm z enim vzdolžnim šivom. Koaksialni par je izoliran s polietilenskimi podložkami debeline 2,2 mm z medsebojno razdaljo 25 mm. Na vrhu zunanjega vodnika je dodatni zaslon v obliki dveh mehkih jekleni trakovi 0,15 - 0,2 mm debeline, ki je prekrita z eno ali dvema slojema kabelskega papirja. Kabel ima svinčen plašč in običajne oklepne obloge ter ima oznake KMB, KMG in KMK. Tip kabla 2.6/9.4 se uporablja predvsem v enojnem kabelskem sistemu.
Slika 1.4
V štirikoaksialnem kablu se dva diametralno nameščena koaksialna para uporabljata za večkanalno telefonsko komunikacijo, druga dva para pa za televizijo. Telefonski pari lahko prenašajo 1920 kanalov v spektru 312 8500 kHz. Za televizijo, črno-belo in barvno, se uporablja frekvenčni spekter 6 MHz.
Možna je tudi uporaba koaksialnega para za 300 telefonski pogovori v spektru 312 1500 kHz in televizijske programe v spektru 1900 8500 kHz.
Sistemi za stiskanje kablov so na voljo v spektru do 12 MHz, ki lahko zagotovi 2700 telefonskih kanalov, in do 17 MHz za 3600 kanalov.
Majhni koaksialni kabli so izdelani s premeri:
1,2/4,6; 1,2/5,3; 1,5/5,4 itd. Najpogosteje se uporablja kabel z razmerjem premera vodnika 1,2/4,6 mm.
Majhni koaksialni kabli so namenjeni za gradnjo kabelskih avtocest omejene dolžine, rokadnih vodov med avtocestami, namestitev globokih vhodov radijskih relejnih linij in zagotavljanje regionalnih komunikacij.
Prednost majhnih kablov je njihova preprostost zasnove, nizka cena in sposobnost izdelave. Če je priporočljivo uporabljati srednje velike koaksialne kable z velikim snopom priključkov (500 ali več), so tudi majhni kabli učinkoviti z majhnim številom kanalov, začenši z desetinami (60-120). Ti kabli, za razliko od simetričnih, ne potrebujejo kompleksno delo na simetrijo.
Najbolj razširjen je štirikoaksialni kabel majhne velikosti. Izdelan je lahko tako v plastični lupini (MKTP-4) kot v svinčeni lupini s tračnim oklepom (MKTSB-4). Žica kabla je v obeh primerih enaka.
Kombinirani koaksialni kabli vsebujejo srednje pare
2,6 9,4, majhne koaksialne pare 1,2 4,6 in simetrične skupine. Kombinirani kabli omogočajo:
- organizirati zmogljive snope telefonskih kanalov in televizijskega prenosa na velike razdalje preko koaksialnih parov 2.6/9.4 z uporabo sistemov stiskanja K-1920 in K-3600;
- zagotoviti distribucijske kanale za komunikacijo med mesti in vmesnimi točkami vzdolž avtoceste preko koaksialnih parov 1.2/4.6 z uporabo sistema K-300 in nato sistema K-1320;
- zagotoviti dodelitev zahtevana količina kanali na kateri koli točki vzdolž poti od sistema za zbijanje opreme K-300 in sistema za zbijanje opreme K-24k za simetrične pare;
- organizirati službene komunikacije in telesignalizacijo v simetričnih parih in četvericah.
2.3.2. Balansirani kabli na dolge razdalje
Daljinske simetrične kable delimo na tri vrste: kable z vrvno papirnato izolacijo MK, z vrvno polistirensko (stirofleks) izolacijo MKS in s polietilensko izolacijo MKP. Zunanje lupine so iz svinca, aluminija ali jekla.
Za komunikacijo na dolge razdalje se uporabljajo predvsem kabli zasnove 4 * 4 in 7 * 4, za consko (znotraj regionalno) komunikacijo pa 1 * 4.
Kabli so zasnovani za visokofrekvenčno multipleksiranje v spektru do 252 kHz z uporabo opreme K-60, ki deluje pri daljinski napajalni napetosti 1000 V DC(690 V AC). Razdalja med NUP je 20 km, med kontrolnimi točkami pa 160–250 km. Največji doseg - 12500 km.
Najbolj razširjeni so kabli z brezžično polistirensko (stirofleks) izolacijo MKS. Glede na vrsto lupine so razvrščeni: MKS - v svinčeni lupini, MKSA - v aluminijasti lupini, MKSS - v jekleni lupini. V vseh primerih je jedro kabla enako. Kabli tipa MKS so izdelani v obliki struktur 7 * 4; 4*4 in 1*4 konstrukcijska dolžina 825 m.
Zasnova najpogostejšega štiri-štiri simetričnega kabla z izolacijo vrvice in polistirena MKS - 4 * 4 je prikazana na sliki 1.5. Premer bakrenih žil je 1,2 mm, izolirane so z večbarvnim polistirenskim trakom debeline 0,05 mm s prekrivanjem 25-30%. . Prvi par vsakega četverca sestavljata rdeča in rumene rože, drugi par je sestavljen iz žil modre in zelene barve.
Slika 1.5
1 - Zunanji pokrov (juta)
2 - oklepna žica
3 - Dva trakova krep papirja
4 - Svinčeni plašč
5 - Blazina
6 - Dva oklepna trakova
7 - Bakrena žica premer 0,9 mm
8 - polistirenski trak
9 - Cordel s premerom 0,4 mm
10 - Barvna bombažna preja
11 - Cordel s premerom 0,8 mm
12 - Tokovno jedro s premerom 1,2 mm
13 - Vrvica za centriranje s premerom 1,1 mm
14 - polistirenski trak
15 - Izolacija pasu
Dve jedri v štirikolesniku, ki se nahajata diagonalno, tvorita delovni par. Izolacija žil prvega para štirikolesnika ima rdečo in rumene barve, drugi par je modra in zelena. Navzven se štirice razlikujejo po barvi bombažne preje ali traku sintetični material, na vrhu štirih v odprti spirali. Barva po serijskih številkah je naslednja: prva (štetje) - rdeča; drugi (štetje smeri) je zelen, tretji je moder; četrti je rumen.
Sredina štirice je zapolnjena s styroflex kordelom premera 1,1 mm. Koraki zasuka vseh štirih so različni, medsebojno usklajeni in ležijo v območju 125–275 mm.
Kabli s svinčenim plaščem in ustreznim oklepom so znamk: MKSG, MKSB in MKSK. Debelina svinčenega plašča za kabel MKSB je 1,25 mm, za ostale pa 1,4 mm.
Kabli z aluminijastim plaščem imajo na vrhu aluminija protikorozijsko zaščitno prevleko v obliki bitumna in polietilenske cevi. Imena takih kablov so dodatno označena s črkami
"AP": MKSAP, MKSAPB, MKSAPK itd. Debelina aluminijaste lupine med visokofrekvenčnim varjenjem je 1,0 mm, med stiskanjem - 1,3 mm.
Kabli v jeklenem plašču imajo oznako MKSSP. Jeklena lupina je debela 0,4 mm in je po vsej dolžini valovita za večjo fleksibilnost. Preko jekla je nanesen antikorozijski premaz v obliki bitumna in polietilenske cevi.
2.3.3. Conski (znotraj območni) kabli
Za consko komunikacijo, tj. povezave med regionalnim centrom in okrožji so bili uporabljeni enojni koaksialni kabli VKPAP-1 (s parom 2,1 / 9,7), zaprti z opremo K-120 z uporabo enokabelskega sistema in enojni štirikolesni kabli različnih modifikacij z polietilen MCP - 1 * 4 in kordel - polistiren (stirofleks) MKS - izolacija 1 * 4, zatesnjena z opremo K-60 po dvokabelskem sistemu.