Зміст
Конструктивні характеристики ... 3
1. Розрахунок первинних параметрів ... 4
2. Розрахунок вторинних параметрів ... 9
Висновок по роботі ... 12
Список літератури ... 13
Додаток ... 14
Питання що підлягають розробці:
1. Визначення конструктивних даних ланцюга кабелю зв'язку
2. Розрахунок первинних параметрів передачі ланцюга
3. Розрахунок вторинних параметрів передачі ланцюга та їх частотної залежності
Вихідні дані:
1. Варіант: 15
2. Тип кабелю: П-4 (ЛПКС)
3. Робоча температура:-16С
Конструктивні характеристики легкого польового кабелю зв'язку П-4
1. Конструкція жили: 7м * 0.32мм
2. Товщина ізоляція: 2.1мм
3. Коефіцієнт скрутки: 1.05
4. Товщина опресовки четвірки: 0.15мм
5. Товщина екрана: 0.1мм
Ескіз ЛПКС П-4
Для розрахунку первинних параметрів польових кабелів введена формула еквівалентного діаметра жили:
де - діаметр дроту в жиле, n - кількість дротів в жиле
d0 = 0.32 = 0.84 (мм)
d1 = (d0 2 dіз) = (0.84 +2 * 2.1) = 5.04 (мм)
a = 1.41 d1 = 1.41 * 5.04 = 7.104 (мм)
dk = 7.7мм (по ТТХ)
П-4 - (Планувальник-4) є перспективним легким польовим кабелем зв'язку ЗС РФ. Він призначений для роботи малоканальні польовий апаратури зв'язку типу П-330-1, 3,6 і підключення чьотирьох кінцевої апаратури техніки зв'язку.
Розрахунок первинних та вторинних параметрів передачі ланцюгів кабелів зв'язку
1. Розрахунок первинних параметрів
R-активний опір ланцюга
L-індуктивність ланцюга
З-ємність ланцюга
G-провідність ланцюга
1.1. Розрахунок активного опору
Формула для визначення активного опору має вигляд:
(1.1.1)
R0-опір ланцюга по постійному струму, (Ом/км)
F (x) - функція, що враховує дію поверхневого ефекту
p-поправочний коефіцієнт на вихровий поле
G (x) - функція, що враховує дію ефекту близькості
d0-діаметр жив
a-відстань між центрами жив
H (x) - функція враховує дію ефекту близькості
R-втрати на вихрові струми при кГц
Формула для розрахунку опору кола по постійному струму має вигляд:
(1.1.2)
де
- Діаметр дроту складову скрутки
n - кількість дротів в жиле
- Коефіцієнт скрутки дроту в жилу (для ЛПКС = 1.04)
- Коефіцієнт скрутки жив
розрахуємо
R0 = [Ом/км]
Для зіркової скрутки p = 5
Значення коефіцієнтів F (x), G (x), H (x) - наведені в таблиці 4.1 [1] в залежності від x
по таблиці 4.1 [1]
F (x) = 0.0782, G (x) = 0.1729, H (x) = 0.169
R200 = 68 (1 +1.042 +) = 142.21 (Ом)
Розрахуємо опір для заданої температури Т =-160С за заданою формулою
Ом/км (1.1.4
де - температурний коефіцієнт опору (для міді - 0.004)
R -16 = 68.42 (1-0.004 (-36)) = 58.5 (Ом/км)
1.2 Розрахунок індуктивності ланцюга
Індуктивність ланцюгів ліній зв'язку обумовлені магнітним струмом всередині проводів ланцюга і магнітними потоками між проводами ланцюга.
Відповідно до цього загальну індуктивність ланцюга представляють у вигляді суми двох індуктивностей
(1.2.1)
де
- Внутрішня індуктивність, обумовлена маг потоком всередині проводів ланцюга
- Зовнішня індуктивність, зумовлена магнітним потоком між проводами ланцюга.
Загальна формула для розрахунку індуктивностей кабельних ліній має вигляд (з урахуванням того, що для міді):
(1.2.2)
де
- Магнітна проникність матеріалів проводів
Приклад розрахунку:
L = [4ln +0.997] * 1.05 = 1.26 * 10-3 (Гн/км)
Норма: мГн/км - загальні норми по альбому схем ВСМЕС частина1
Висновок: отримані значення індуктивності відповідають нормі.
1.3 Розрахунок ємності ланцюгів ліній зв'язку
Ємність ланцюга - дорівнює відношенню заряду Qk напруженості між проводами U:
(1.3.1)
Для визначення робочої ємності ланцюгів легких польових кабелів зв'язку користуються формулою:
[Ф/км] (1.3.2)
де - коефіцієнт скрутки; - діелектрична проникність ізоляції; - поправочний коефіцієнт що враховує близькість інших ланцюгів і оболонки кабелю.
Значення коефіцієнта визначається в залежності від типу скрутки за формулою:
(1.3.3)
Рахуємо:
для поліетилену 2.3;
Dе = 12.6-0.2 = 12.4 (мм)
== 0.506
[Ф/км]
Норма: [нФ/км]
Висновок: отриманий результат відповідає нормі
1.4 Розрахунок провідності ізоляції ланцюгів лінії зв'язку
Провідність ізоляції - залежить від опору ізоляції по постійному струму і від діелектричних втрат в ізолюючі матеріалі при змінному струмі. Відповідно до цьому провідність дорівнює:
(1.4.1)
де - провідність ізоляції при постійному струмі - величина, зворотна опору ізоляції (для П-4 Rіз = 5000 МОм); Gf - провідність ізоляції при змінному струмі обумовлена діелектричними втратами.
[Сім/км] (1.4.2)
де - тангенс врахувала динамічних втрат = 2 * 10-4
Опір ізоляції жил кабельних ліній зв'язку складає значну величину. Отже G0 в порівнянні з Gf, мала, і їй нехтують. Звідси провідність ізоляції кабельної ланцюга дорівнює:
[Сім/км] (1.4.3)
(1.4.4)
Приклад розрахунку:
Gf = 62.8 * 103 * 0.05 * 10-6 * 2 * 10-4 (Сим/км)
Норма: (мкСім/км)
Висновок: Цей параметр відповідає нормі.
2. Розрахунок вторинних параметрів
До вторинних параметрів ставляться:
- Коефіцієнт загасання;
- Коефіцієнт фази;
Zв - хвильовий опір;
t - час поширення;
U - швидкість поширення;
2.1 Розрахунок коефіцієнта загасання
Коефіцієнт загасання визначається за формулою:
[Неп/км] (2.1.1)
Для визначення коефіцієнта загасання для заданої температурі необхідна формула:
[Неп/км] (2.1.2)
де - коефіцієнт загасання при t = 200 C;
- Температурний коефіцієнт загасання;
t - задана температура.
Температурний коефіцієнт має складну залежність від частоти, а також від конструкції кабелю. Тому при розрахунках користуються експериментальними значеннями, які наведені в таблиці.
Розрахуємо
= (Неп/км)
По заданих наявним значенням розрахуємо для температури-160С
= 0.21 (1 +2.7 * 10-3 * (-36)) = 0.189 (Неп/км)
Висновок: отримані значення відповідають теоретично.
Приклад розрахунку:
(Рад/км)
Висновок: значення отриманого параметра відповідає нормі.
2.3 Розрахунок швидкості розповсюдження
Швидкість поширення визначається за формулою:
[км/с] (2.3.1)
Приклад розрахунку
(Км/с)
2.4 Розрахунок часу поширення
Час розповсюдження величина зворотна швидкості розповсюдження:
[мкс] (2.4.1)
Приклад розрахунку
(Мкс)
2.5 Розрахунок хвильового опору
Хвильовий опір визначається за формулою
[Ом] (2.5.1)
Приклад розрахунку
(Ом)
Висновок по роботі
1) Розрахували первинні та вторинні параметри легкого польового кабелю П-4. Отримані результати відповідають теоретичним. Даний польовий кабель можна експлуатувати в зазначених умовах
2) При розрахунку первинних і вторинних параметрів кабелю наочно переконалися в залежності електричних параметрів від конструкції кабелю. З цього при проектуванні кабелів зв'язку необхідно дотримувати певні співвідношення між параметрами кабелю і його розмірами.
3) При розрахунку первинних і вторинних параметрів кабелю переконалися в залежності електричних параметрів від частоти та експлуатаційної температури. З цього при проектуванні кабельних ліній зв'язку необхідно враховувати вплив температури і робочої частоти на параметри кабелю.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
[1] Кабельно-лінійні споруди зв'язку.; Под ред. В. В. Кольцова; Москва; 1982.
[2] Конспект лекцій
[3] Військові системи багатоканального електрозв'язку. Навчальний посібник у таблицях і ілюстраціях. Частина 1.Випуск1.-ЛВВІУС, 1989
Додаток
К А Б Е Л Ь П - 4
К О М П Л Е К Т П О С Т А В К И
N
п/п
Умовне позначення
Призначення виробу
Номінальна довжина, м
Кількість в комплекті
1
2
3
4
5
6
7
8
9
П-4
ОК-4
КШ-2
МЗ-4
КТП-4
КЗ-4
КМ-4
АП-2
КВ-4
Будівельна довжина кабелю
Крайовий кабель для підключення кінцевих пристрої до Контрольного шнур для підключення до вимір. приладів Муфта захисту для захисту лінії зв'язку від перенапруг Кабель підключення до КТП Колодка короткозамкненим для створення шлейфів
Контрольна муфта для обладнання на лінії КТП
Апаратна напівмуфт для
установки на кабель. вводах
Короткомерная вставка
1000
5,0
1,5
-
5,0
1,5
-
-
11,5
15
2
4
4
5
2
4
2
3
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
ВП-4/296
ВП-4/269
Барабан Чехол
ПЗ
Заземлювач
Молот
Замок
ЗІП-Г
ЗІП-Р
Вставка перехідна з кабелю П-4 на кабель П-296М
Вставка перехідна з кабелю
П-4 на кабель П-269-1x4 +1 x2 Тип 'А'
Захист кабелю на барабані від механічних пошкоджень Провід заземлюючий для подкюченія заземлення до МЗ-4
Для обладнання заземлення при використанні МЗ-4
-''-< br />
-''-< br />
Груповий ЗІП на 10 компл.
Ремонтний ЗІП на 10 компл.
3,0
3,0
-
-
-
-
-
-
-
-
2
2
15
15
4
4
1
1
-
-2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
0.8
4.0
12.0
24.0
32.0
72.0
128.0
240.0
252.0
512.0
552.0
1024.0
1500.0
2048.0
68.50
71.32
79.36
80.95
82.42 113.95 146.52 187.21 191.83 322.61 334.97 433.54 494.24 546.69
1.120
1.083
0.990
0.910
0.874
0.790
0.760
0.750
0.748
0.740
0.730
0.690
0.680
0.676
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
51.5
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.02
0.50
1.10
1.20
2.10
2.20
3.60
5.30
7.20
