L3э = 2 Lвн (9.6)
Сопротивление третьей цепи, составленной из внешних проводников рассматриваемых коаксиальных пар, рассчитывается по формуле, в Ом/км:
Z3 ≈ j w L3 (9.7)
Значения Ао и А3 для коаксиальных пар рассчитываются по формулам, в дБ:
Ао = 20 lg | 4 Z3 Zв α | , (9.8) |
Z212э |
А3 = 20 lg | 2 Z3 Zв | , (9.9) |
Z212э∙ ℓуу |
где ℓуу – длина усилительного участка, км
Все расчеты произведем по приведенным выше формулам.
Результаты расчетов сведены в таблице 9.1
ƒ, мГц | 0,1 ƒт=14 | 0,1 ƒт=35 | 0,1 ƒт=70 | 0,1 ƒт=105 | 0,1 ƒт=140 |
К, 1/мм | 78,57 | 124,24 | 175,70 | 215,19 | 248,48 |
/N/ | 1,59∙10-11 | 1,56∙10-14 | 4,0∙10-19 | 1,13∙10-22 | 1,12∙10-25 |
Z12,Ом/км | 4,66∙10-7 | 4,57∙10-10 | 1,17∙10-14 | 3,31∙10-18 | 3,28∙10-21 |
Z12э, Ом/км | 1,82∙10-7 | 1,79∙10-10 | 4,58∙10-15 | 1,29∙10-18 | 1,28∙10-21 |
Z3, кОм/км | 182,8 | 457,1 | 914,3 | 1371,5 | 1828,7 |
Ао,дБ | 333,89 | 439,67 | 593,6 | 711,44 | 810,67 |
А3,дБ | 322,41 | 424,55 | 573,19 | 686,98 | 782,8 |
По результатам расчетов строим графики частотной зависимости параметров влияния.
Рис.9.1. Частотная зависимость параметров влияния.
На рис.9.1 показана частотная зависимость переходного затухания Ао между коаксиальными парами на ближнем конце и частотная зависимость защищенности А3 на дальнем конце на длине регенерационного участка. Из рисунка видно, что переходные затухания на ближнем и дальнем концах с ростом частоты возрастают, что определяется:
- закрытым характером электромагнитного поля коаксиальных цепей;
- убыванием интенсивности возбуждающего электромагнитного поля на внешней поверхности внешнего проводника вследствие поверхностного эффекта.
В [1.табл.6.4] приведены требуемые минимальные значения переходных затуханий на дальнем конце РУ и между цепями на частоте 250 кГц. Как видно из сопоставления данных в таблице требуемых значений переходных затуханий с рассчитанными, все цепи рассчитываемого кабеля можно оборудовать аппаратурой ИКМ – 1920.
На работу кабельных линий связи оказывает влияние ряд посторонних источников: линии электропередачи (ЛЭП), контактные сети электрофицированных железных дорог, атмосферное электричество (удары молнии), передающие электростанции. Указанные внешние источники создают в цепях кабельных линий связи опасные и мешающие влияния.
Необходимо оценить то опасное влияние, которое создает ЛЭП, на симметричные цепи, находящиеся в сердечнике бронированного кабеля.
Рассматриваемая ЛЭП представляет собой трехфазную линию передачи с заземленной нейтралью. Она работает на переменном токе с частотой f = 50 Гц. Опасное влияние возникает при нарушении нормального режима работы ЛЭП, например при заземлении провода одной из фаз в точке на конце усилительного участка. В этом случае в ЛЭП возникает ток короткого замыкания I, достигающий больших значений и оказывающий на линию связи опасное магнитное влияние.
Трасса сближения, показанная на рис.10.1 состоит из трех участков, длиной:
l1 = 10 км; l2 = 4 км; lз = 6 км;
и шириной сближения:
а1 = 65 м; а2 = 70 м; а3 = 130 м; а4 = 110 м.
Рис.10.1 Схема взаимного расположения ЛЭП и ЛС на участке сближения.
Продольная ЭДС, индуцируемая в симметричных цепях кабеля связи определяется по формуле, в В:
E = ω ∙ I ∙ m ∙ ℓ ∙ St ∙ Sk , (10.1)
где ω = 2 ∙ 50, рад/с;
I – ток короткого замыкания ЛЭП в конце усилительного участка, I = 3,3 кА;
m- коэффициент взаимной индукции между ЛЭП и линией связи, Гн/км;
ℓ - длина участка сближения, км;
St – коэффициент экранирования заземленного защитного троса ЛЭП; SТ = 0,36.
Sk – коэффициент экранирования оболочки кабеля.
Коэффициент взаимной индукции можно рассчитать по формуле, в Гн/км
m = (ln | 2 | +1) ∙ 10 – 4 , (10.2) |
1,75к∙аэкв |
где к – коэффициент вихревых токов; к = √ω∙μгр∙σгр, 1/м;
μгр = μо = 4 ∙ 10 -7, Гн/км – абсолютная магнитная проницаемость грунта;
σгр – удельная проводимость грунта, в См/км; σгр = 1/ρгр =1/0,6∙ 103=1,66∙ 10 -3
ρгр = 0,6 кОМ∙м - удельное сопротивление грунта;
аэкв – эквивалентная ширина сближения, в м
аэкв = √а1∙ а2
Для участка длиной l1 ширина сближения а1=65 м; а2=70 м.
м.
Коэффициент вихревых токов
1/м.
Коэффициент взаимной индукции для участка l1
Гн/км.
Километрическая ЭДС для участка l1
В/км.
Затем, по табл. 6 [4] определим коэффициент экранирования оболочки троса Sк для рассчитываемого кабеля. В нашем случае Sк=0,21.
После этого определим продольную ЭДС для участка сближения l1 по формуле, в В
(10.5)
В.
Определим километрическую ЭДС на участке сближения длиной l2.
Для участка длиной l2 ширина сближения а1=70 м; а2=130 м.
м.
Коэффициент взаимной индукции для участка l2
Гн/км.
Километрическая ЭДС для участка l2
В/км.