Линии связи (стр. 2 из 7)

Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи зависит от

политических, экономических, культурных и социально-бытовых отношений между группами населения, районами и областями. Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными пунктами определяется на основании статистических данных, полученных предприятием связи за предшествующие проектированию годы. Практически эти взаимосвязи выражают через коэффициент тяготения f1 ,который, как показывают исследования, колеблется в широких пределах (от 0,1 до 12%). В курсовом проекте принимаем f1 = 5%.

Учитывая это, а также и то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородней связи имеют преобладающее значение, необходимо определить сначала количество телефонных каналов между заданными оконечными пунктами. Для расчета телефонных каналов используем приближенную формулу:

N тлф = α1 ∙ f 1 ∙ y ∙	mа ∙ mб	+ ß1 ,	(3.3)
	mа + mб

где α1 и ß1 - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной

доступности и заданным потерям;

обычно потери задаются 5%, тогда α1 = 1,3; ß1 = 5,6;

f 1 – коэффициент тяготения; f 1 = 0,05 (5%)

y – удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним

абонентом, y = 0,05 Эрл.

Таким образом, число каналов для телефонной связи между Тамбовом и Курском равно:

N тлф = 1,3 ∙ 0,05 ∙ 0,05∙	663000 ∙ 673000	+ 5,6 =	1092 канала
	663000 + 673000

Однако по кабельной магистрали организуются каналы и других видов связи, к которым относятся:

- каналы для телеграфной связи;

- для передачи проводного вещания;

- для передачи данных;

- для факсимильной связи (передачи газет);

- транзитной связи.

Каналы для организации связи различного назначения эквивалентны определенному числу телефонных каналов. Для курсового проекта примем, что эквивалентное число телефонных каналов для организации связи различного назначения равно рассчитанному выше числу каналов телефонной связи.

Тогда общее число каналов на магистрали равно:

Nоб = 2 ∙ Nтлф = 2 ∙ 1092 = 2184 канала (3.4)

4. Выбор системы передачи и кабеля.

Выбор системы передачи и кабеля производится в соответствии с рассчитанным общим числом каналов Nоб и исходя из технико-экономических соображений.

На магистральных и внутризоновых кабельных линиях связи используются, как правило, четырехпроводная схема организации связи, при которой различные направления передачи осуществляются по разным двухпроводным цепям в одном и том же спектре

частот. При этом способ организации связи по коаксиальному кабелю – однокабельный, т.е. цепи приема и передач расположены в одном кабеле, а по симметричному кабелю – двухкабельный, при котором цепи каждого направления передачи расположены в отдельном кабеле.

Поскольку рассчитанное число каналов Nоб = 2184, то выбираем цифровую систему передачи (ЦСП) с временным разделением каналов типа ИКМ-1920 и кабель типа КМ-4 с четырьмя среднегабаритными коаксиальными парами (КП).

При четырехпроводной однокабельной схеме организации связи по четырем коаксиальным парам (две в прямом и две в обратном направлении) будут работать две ЦСП типа ИКМ-1920. Всего будет организовано 3840 каналов, 1656 из них будут резервными (41%).

Параметры ЦСП типа ИКМ-1920:

скорость передачи – 140 Мбит/сек;

затухание усилительного (регенерационного) участка – 55 дБ;

расстояние между ОРП – 240 км.

1. Исходные данные к проектированию магистрали.

Диаметр центрального проводника среднегабаритной коаксиальной пары – d = 2,9 мм;

Эквивалентная диэлектрическая проницаемость – εэ = 1,07;

Испытательное напряжение изоляции симметричных четверок по отношению к оболочке – Uисп = 2,2 кВ;

Расстояние между участками сближения ЛЭП и ЛС – а1 = 65 м, а2 = 70 м, а3 = 130 м, а4= 110 м;

Длины участков сближения - ℓ1 = 10 км, ℓ2 = 4 км, ℓ3 = 6 км;

Ток короткого замыкания – I = 3,3 кА;

Средняя продолжительность гроз – Т = 45 ч;

Удельное сопротивление грунта – ρгр = 0,6 кОМ∙м;

Коэффициент экранирования троса – SТ = 0,36.

1. Конструктивный расчет кабеля.

Конструктивный расчет кабеля заключается в расчете размеров всех элементов, входящих в состав кабеля.

По заданному значению диаметра внутреннего проводника и исходя из нормируемого значения волнового сопротивления Zв = 75 Ом, определяется внутренний диаметр внешнего проводника.

Zв =	60	∙ ln	D	,	(6.1)
	√ε		d

где ε - эквивалентная относительная диэлектрическая проницаемость изоляции;

d – диаметр внутреннего проводника, мм;

D – внутренний диаметр внешнего проводника, мм.

Значение D определяется при Zв = 75 Ом по формуле (6.2) в мм:

	Zв√ε
D = d ∙ e	60	(6.2)

Следовательно, внутренний диаметр внешнего проводника равен:

	75√1,07
D =2,9 ∙ e	60	= 10,57 мм

Для коаксиальных пар среднего размера применяется шайбовая полиэтиленовая изоляция. Наружный диаметр КП определяется по формуле:

Dкп = D + 2 ∙ (t + tэ + tu), (6.3)

где t – толщина внешнего проводника, мм; t = 0,3

tэ – общая толщина экрана из двух стальных лент, мм; tэ = 2 ∙ 0,15

tu – толщина изоляционного слоя поверх экрана, мм. Изоляция выполнена из двух

лент бумаги К-120 толщиной по 0,12 мм каждая. tu = 2∙ 0,12

Dкп = 10,57 + 2∙ (0,3 + 2∙ 0,15 + 2∙ 0,12) = 12,25 мм

Схема расположения коаксиальных пар.

Диаметр скрученного сердечника, состоящего из четырех КП одинакового размера определяется по формуле:

Dскр = 2,41 ∙ Dкп = 2,41 ∙ 12,25= 29,52 мм (6.4)

Коаксиальный кабель типа КМ-4 содержит пять симметричных групп. Диаметр симметричной группы кабеля, содержащего четыре КП одинакового размера будет составлять:

dc = 0,41∙ Dкп = 0,41 ∙ 12,25 = 5,02 мм (6.5)

Определяем диаметр изолированной жилы симметричной группы:

du =	dc	=	5,02	= 2,08 мм	(6.6)
	2,41		2,41

Диаметр токопроводящей жилы определяем как половину общего диаметра жилы:

do = 0,5 ∙ du = 0,5 ∙ 2,08 = 1,04 мм (6.7)

Поскольку dо>0,7 мм, то в качестве симметричной группы используем четвертку.

Толщина изоляции жилы: tu = 0,5∙do = 0,5∙1,04 = 0,52 мм

Диаметр кабельного сердечника с поясной изоляцией:

Dкс = Dскр + 2 ∙ n ∙ ∆n, (6.8)

где n – число лент поясной изоляции;

∆n – толщина одной ленты, мм.

В качестве защитной оболочки кабеля применим алюминиевую оболочку, обладающую рядом преимуществ, таких как легкость, дешевизна и высокие экранирующие свойства. Для кабеля с алюминиевой оболочкой поясная изоляция выполняется из 6 – 8 лент кабельной бумаги К-120, толщиной 0,12 мм каждой ленты. Итак, диаметр кабельного сердечника равен: