Kablovski mrežni uređaj

Podni uređaji (semafori, elektromotorni pogoni, šinska kola i dr.) povezani su međusobno i sa opremom elektrocentrizacionih stubova kablovima, koji zajedno sa kablovskom armaturom čine kablovsku mrežu.

Kablovska mreža se izvodi signalnim kablovima sa različitim brojem (od 3 do 61) bakrenih žila prečnika 0,9 ili 1,0 mm za nazivni napon od 380 V AC ili 700 V DC. Električni otpor provodnika na istosmjernu struju na temperaturi okruženje plus 20 °C ne prelazi 23,3 Ohm/km za jezgro prečnika 1,0 mm i ne više od 28,8 Ohm/km za jezgro prečnika 0,9 mm.

Sljedeći kablovi za blokiranje signala koriste se u željezničkoj automatizaciji i telemehaničkim uređajima:

SBPB- kabel za blokadu signala sa bakrenim provodnicima, polietilenskom izolacijom, u polietilenskom omotaču sa oklopom od dvije čelične trake i vanjskim poklopcem;

SBVB- kabel za blokadu signala sa bakrenim provodnicima i polietilenskom izolacijom u PVC omotaču sa oklopom od dvije čelične trake i vanjskim poklopcem;

SBPu- kabl za blokadu signala sa bakarnim provodnicima i polietilenskom izolacijom, u zadebljanom polietilenskom omotaču;

SBBbShp- kabel za blokadu signala sa bakrenim provodnicima, polietilenskom izolacijom i oklopom od dvije čelične trake, u polietilenskom zaštitnom crijevu;

SBBbShv- kabel za blokadu signala sa bakrenim provodnicima, polietilenskom izolacijom i oklopom od dvije čelične trake, u PVC zaštitnom crijevu;

SBVBG- kabel za blokadu signala sa bakarnim provodnicima i polietilenskom izolacijom, u PVC omotaču, sa oklopom od dvije čelične trake;

SBVG- kabl za blokadu signala sa bakarnim provodnicima i polietilenskom izolacijom, u PVC omotaču;

SBPBG- kabel za blokadu signala sa bakrenim provodnicima i polietilenskom izolacijom, u polietilenskom omotaču, sa oklopom od dvije čelične trake.

Broj parova i jezgara dat je u tabeli 3.1.

Uz centralno napajanje EC uređaja, kablovi od vanjskih uređaja polažu se do centralnog stupa, prethodno grupisanih u vratove stanice u razdjelnim spojnicama. Za svaku mrežu ugrađena je račvasta spojnica, prekidač CT, signal C, relej R ili napajanje P.

Tabela 3.1

Tabela broja žila kablova

Kablovski vodovi su bazirani na šematskom planu sa signalizacijom i planu izolacije kolosijeka stanice. Ovim planovima su naznačene udaljenosti između EC stuba i skretničkog elektromotornog pogona, semafora i kolosječnih uređaja, kao i trasa za polaganje grupnih kablova.

kablovske trase na stanicama se postavljaju tako da imaju najkraću dužinu, minimalni broj prelaza ispod kolosijeka i broj račvastih spojnica; ne bi trebalo da se odvijaju na mestima koja su okupirana podzemnim i površinskim građevinama. Preporučuje se polaganje trase uz rub krajnje željezničke pruge ili između kolosijeka sa slabim prometom. Zabranjeno je polaganje kablova ispod skretnica, slijepih raskrsnica i šinskih spojeva.

Dužina kabla

L \u003d 1,02 (ℓ T + ℓ W + ℓ P + ℓ R),

gdje je 1,02 koeficijent koji uzima u obzir krivine kablova tokom polaganja; ℓ T je dužina rova ​​između krajnjih tačaka kabla koji se polaže, m; ℓ Z - rezervna dužina za svaki kabl u slučaju ponovnog završetka (sa dužinom kabla od 50 m, margina nije predviđena) jednaka 1 m; ℓ P - dužina kabla da ide gore od dna rova ​​do spojnice ili terminalnog bloka na stubu, u ormaru releja, itd. (za spojnicu ℓ P = 1 m); ℓ P - dužina kabla za rezanje u spojnicama, jednaka 0,5 m.

Kablovska mreža prekidača obezbeđuje jezgra kablova za kontrolu i kontrolu položaja prekidača, čišćenje prekidača i električno grejanje pogona prekidača. Proračun kabelske linije svodi se na određivanje poprečnog presjeka žila kabela potrebnog za uključivanje električnog prekidača koji se nalazi na određenoj udaljenosti od EC stupa.

Signalni kablovi imaju standardni prečnik jezgra, tako da se za dobijanje potrebnih poprečnih presjeka žica koje idu do uređaja, žila kabla dupliraju.

Proračun kabelske kontrolne mreže, uzimajući u obzir umnožavanje jezgri, provodi se prema formuli:

,

gdje je L ST najveća dozvoljena dužina kabla prekidača, m; ΔU K - dozvoljeni pad napon, V; I R - nazivna radna struja (struja trenja) motora, A; r K - otpor 1 m jezgre kabla, Ohm; P P, P O - broj žila kabla, redom, u prednjoj i obrnutoj žici. Broj žila kablova za uključivanje semafora u kablovskoj mreži semafora i pokazivača trase određuje se prema strujnim šemama svakog semafora. U slučaju centralnog napajanja semafora iz mreže od 220 V, maksimalne dužine kablova bez dupliranja žila zavise od vrste signalnih transformatora, protivpožarnih releja, snage i broja istovremeno upaljenih lampi na semaforu. Zbog toga se pri projektovanju opseg upravljanja za svaki semafor određuje prema tabelama datim u referentnoj literaturi.

Za moderne sheme s utičnim relejima male veličine, raspon upravljanja sočiva semafora bez dupliciranja jezgri s jednom gorućom lampom snage 15 W je 4 km, s dvije istovremeno goreće lampe - 2,6 km. Ako su na semaforima postavljene lampe od 25 W, tada su odgovarajuće udaljenosti 3 i 2,5 km. Na velikim udaljenostima, jezgre kablova se ne dupliraju, već se prebacuju na napajanje semafora iz lokalnih izvora.

Indikatori kabla do trase izračunavaju se prema posebnim nomogramima, u zavisnosti od snage i broja lampi koje istovremeno gore. Raspon kontrole indikatora brzine (zelena traka) 2,5 km.

Kablovska mreža relejnih transformatora ne sme se kombinovati sa drugim kablovskim mrežama. Maksimalna dužina između putnog releja i prigušnice-transformatora ili relejnog transformatora, u kojoj nije potrebno umnožavanje jezgri kabela, navedena je u normalama kolosiječnih kola.

Prilikom izgradnje kablovske mreže napojnih transformatora za kolodvorska tračnica naizmjenične struje frekvencije 50 Hz, oni se spajaju na jednu fazu transformatora TS relejnog panela, a sa frekvencijom od 25 Hz - na pretvarač. FC 50/25-300. Izmjenični napon na primarnom namotu transformatora za napajanje i kodiranje mora biti najmanje 200 V.

Transformatori napajanja kolosiječnih krugova grupirani su u zasebne grede tako da nestanak struje u jednoj gredi isključuje što je moguće manje puteva. Grede su grupisane prema vratovima stanice, prema regijama i u zavisnosti od njihove lokacije na stazama u odnosu na jednu drugu i trasu kabla. Transformatori napajanja kolosiječnih kolosijeka glavnog i kodiranog kolosijeka kombinirani su u odvojene grede.

Za ugradnju i povezivanje kablova položenih iz opreme kolosečnih kola, služe nosači kablova, koji se sastoje od tela sa poklopcem. Kućište je pričvršćeno na noseću konstrukciju koju čine cijevi s prirubnicama (jedna na kraju ili dvije na prolazima) zavarene na čeličnu ploču. Kablovski regali su spojeni na šine kablovskim prespojnicima.

ogranke spojnice(sl. 3.1) namenjeni su za uređenje ogranaka od grupnog kabla do semafora, kolosečnih transformatorskih kutija kolosečnih kola i skretnih elektromotora i drugih uređaja.

Rice. 3.1. Spojnica za grananje: 1 - dvije rupe prečnika 28 mm; 2 - četiri

rupe prečnika 16 mm; 3 - utičnica; 4 - rupa prečnika 21 mm

Rice. 3.2. Univerzalni kraj Sl. 3.3. Universal Intermediate

spojnica UKM-12 spojnica UPM-12

Telo i poklopac spojnice su od livenog gvožđa. U žljebove na poklopcima položene su brtve od gumenog zupčastog vrpca. Spojnice su završene metalne cijevi za zaštitu ulaznih kablova od mehaničkih oštećenja. Cijevi su pričvršćene na tijelo spojnice vijcima i maticama. Unutar spojnice su ugrađene terminalne ploče za sedam kontakata i uklonjive pregrade za razdvajanje zona za polaganje žila svakog granskog kabla. Kvačilo je opremljeno utičnicom za povezivanje telefona.

Univerzalne krajnje spojnice UKM-12(Sl. 3.2) su dizajnirani za povezivanje žila kablova sa opremom, ugradnju male opreme kolosečnih kola i povezivanje sa šinama. Spojnica ima jednu rupu prečnika 25 mm za ulaz kabla.

Univerzalne međuspojnice UPM-24(Sl. 3.3) služe za iste svrhe kao i spojnica UKM-12, kao i za povezivanje kablova i ugradnju BVS selenske ispravljačke jedinice. U tom slučaju uklonite dva terminala. Navlaka ima dvije rupe prečnika 25 mm za ulaz kabla.

Kućišta i poklopci spojnica - liveni, sirovo gvožđe. Spojnice su opremljene metalnim cijevima za zaštitu ulaznih kabela od mehaničkih oštećenja: spojnica UKM-12 - jedna cijev, spojnica UPM-24 - dvije.

Spojnice od livenog gvožđa CM koristi se za podzemno povezivanje kabla za blokiranje signala. Sastoje se od gornje i donje poluspojnice, dvije poluspojnice, poklopca i vijaka koji zatežu poluspojnice i pričvršćuju poklopac.

Kontrolna pitanja i zadaci

test pitanja

1. Koje su vrste kablova za blokiranje signala?

2. Koja je jezgra kabla, poprečni presjek jezgre i otpornost?

3. Kako se računa kabl kablovskih mreža?

4. Koje su vrste spojnica i navedite broj jezgara koje se u njima mogu rezati?

Zadatak

1. Napravite kablovsku mrežu u skladu sa uslovima iz Dodatka 6.

Zaključak

Tutorijal daje sažetak osnova željezničke automatike i telemehanike. Sav materijal je predstavljen u tri sekcije: Sistemi železničke automatike i telemehaničke, Elementi železničke automatike i telemehaničkih sistema, Kablovske mreže. Prvi dio daje klasifikaciju i objašnjava namjenu sistema, drugi odjeljak opisuje rad releja i šinskih uređaja, a treći dio govori o postavljanju kablovskih mreža.

U posljednjih 10-15 godina postoji tendencija izgradnje željezničkih sistema automatizacije na mikroelektronskim i mikroprocesorskim elementima. Kako je praksa posljednjih godina pokazala, ovaj pravac u razvoju željezničkih sistema automatizacije će se dodatno jačati. U drugom dijelu priručnika predstavljeni su poluvodički i mikroprocesorski alati, na osnovu kojih se očekuje masovno uvođenje uređaja za daljinsko upravljanje i upravljanje skretnicama i signalima, uređaja za optimizaciju regulacije saobraćaja vozova. Istovremeno, priručnik predstavlja elemente sredstava za regulisanje kretanja vozova koji se trenutno koriste. Dat je opis elektromagnetnih releja, pokazivača elektromotornih pogona, semafora. Osim toga, dati su dijagrami nerazgranatih i razgranatih kolosiječnih kola, način njihovog proračuna.

Disciplina FOGAT na redovnom fakultetu se čita na drugoj godini i stvara osnovu za uspješan razvoj glavnih disciplina, gdje se izučavaju stanični i scenski uređaji željezničke automatike, uređaji za daljinsko upravljanje i upravljanje skretnicama i signalima.

Autor se nada da će ovaj priručnik olakšati proces savladavanja osnova željezničke automatike, povećati efikasnost obuke i savladavanja gradiva glavnih disciplina.

Razmotrimo u ovom članku uređaj kablovskih komunikacionih linija koje se koriste u računarskim mrežama.

Najčešće se u računarskim mrežama koriste kablovske veze koje služe kao medij za električne ili optičke signale između računara i drugih mrežnih uređaja. Za to se koriste sljedeće vrste kablova:

• koaksijalni kabl(koaksijalni kabl);
• upredeni par(upredeni par);
• optičko vlakno ili optički kabl(feederoptic).

Prije 15-20 godina, pri kreiranju mreža uglavnom se koristio koaksijalni kabel koji se sastojao od prijenosnog signala bakrene ili aluminijske jezgre, izolacijskog sloja, zaštitne pletenice od bakrenih žica ili aluminijske folije i zaštitnog vanjskog namotavanje.

Za prijenos signala u koaksijalnom kabelu korišteno je centralno jezgro, dok je pletenica uzemljena, djelujući kao "električna nula".

Kablovi su podijeljeni prema skali Radio vodiča. Najčešće kategorije kablova:

• RG-8 i RG-11 - "Thick Ethernet" (Thicknet), 50 Ohm. 10BASE5 standard;
• RG-58 - "Thin Ethernet" (Thinnet), 50 Ohm. 10BASE2 standard:
• RG-58/U - čvrsti središnji provodnik,
• RG-58A/U - užeti središnji provodnik,
• RG-58C/U - vojni kabl;
• RG-59 - televizijski kabl (Broadband/Cable Television), 75 Ohm. ruski analog RK-75-x-x ("radio-frekvencijski kabel");
• RG-6 - televizijski kabl (Broadband/Cable Television), 75 Ohm. Kabl kategorije RG-6 ima nekoliko varijanti koje karakteriziraju njegovu vrstu i materijal. Ruski analog RK-75-x-x;
• RG-62 - ARCNet, 93 Ohma

Tanki koaksijalni kabel - fleksibilan, promjera oko 0,5 cm, omogućava prijenos podataka bez slabljenja na udaljenosti do 185 m (u stvarnim mrežama čak i do 300 m).

Za spajanje kabela na mrežne uređaje korišteni su posebni BNC konektori.

Na krajevima segmenata kabla montirani su jednostavni BNC konektori. Ovi segmenti su spojeni pomoću BNC I konektora, a BNCT konektori su korišteni za povezivanje na mrežne adaptere i uređaje.

Da bi se reflektirani signal apsorbirao na krajevima kabela, tamo su ugrađeni BNC terminatori, od kojih jedan mora biti uzemljen.

Široka upotreba mreža zasnovanih na koaksijalnom kablu bila je zbog dvije okolnosti: jeftinosti (posebno za mreže na tankom koaksijalnom kablu) - cijena kabela i konektora je bila minimalna, a za male mreže nije bilo potrebno ništa drugo, te jednostavnost - bila je dovoljno da položite magistralni kabl, ugradite terminatore na njegove krajeve i povežete sve računare na njega - i mreža je spremna.

Kablovi sa upredenim paricama

(twistedpair) - vrsta komunikacijskog kabela, je jedan ili više parova izoliranih vodiča upletenih zajedno (s malim brojem zavoja po jedinici dužine), prekrivenih plastičnim omotačem.

Namjena provodnika sa uvijanjem:

• povećanje veze provodnika jednog para (elektromagnetne smetnje podjednako utiču na obe žice para);
• smanjenje elektromagnetnih smetnji od vanjskih izvora;
• smanjenje međusobne smetnje pri prenosu diferencijalnih signala.

Vrste kablova sa upredenim paricama:

• unshielded twisted pair (UTP - Unshielded twisted pair) - ne postoji zaštitni štit oko jednog para;
• folijski upredeni par (FTP - Foiled twisted pair) - poznat i kao F/UTP, postoji jedan zajednički vanjski ekran u obliku folije;
• zaštićena upredena parica (STP - Shielded twisted pair) - postoji zaštita u obliku ekrana za svaki par i zajednički vanjski ekran u obliku mreže;
• folijom oklopljeni upredeni par (S/FTP - Screened Foiled twisted pair) - vanjski ekran od bakrene pletenice i svaki par u pletenici od folije;
• nezaštićeni oklopljeni upredeni par (SF/UTP - Screened Foiled Unshielded twisted pair) - dvostruki vanjski štit od bakrene pletenice i folije, svaki upredeni par je nezaštićen.

Zbog niske cijene, lakoće instalacije i svestranosti za korištenje u većini mrežnih tehnologija, neoklopljeni upredeni par je sada najčešći tip kabela koji se koristi u izgradnji LAN-a. Oklopljena upletena parica, unatoč visokoj otpornosti na buku, nije postala raširena zbog poteškoća s instalacijom - morate voditi računa o uzemljenju, a kabel je čvršći od neoklopljenog upredenog para.

Upredeni par je povezan sa računarom i drugim uređajima pomoću 8P8C (8 pozicija 8 kontakta) 8-pinskog konektora. Ovaj konektor je sličan RJ-11 konektoru koji se koristi na telefonskim linijama, samo nešto veći.

Završetak kabla upredene parice u 8P8C konektor je u skladu sa standardima EIA/TIA568A i 568B.

Kabl sa upredenim parom se završava u 8P8C konektor pomoću posebnog alata za presovanje - crimper-a.

Imajte na umu da su kablovi koji se koriste za povezivanje računara sa čvorištima i prekidačima savijeni sa obe strane na isti način, tj. po istom standardu. Ovo rezultira takozvanim ravnim kablom. Međutim, unakrsni kabl („crossover kabl“) se koristi za direktno povezivanje mrežnih adaptera računara.

Optičke komunikacijske linije

Fiber-optički komunikacioni vodovi (FOCL) imaju niz značajnih prednosti u odnosu na komunikacione linije zasnovane na metalnim kablovima:

• visoka propusnost;
• nisko slabljenje;
• mala težina i dimenzije;
• visoka otpornost na buku;
• pouzdana sigurnosna oprema;
• praktički odsutni međusobni uticaji;
• niska cijena zbog odsustva obojenih metala u dizajnu.

FOCL koristi elektromagnetne talase u optičkom opsegu. Podsjetimo da vidljivo optičko zračenje leži u opsegu talasnih dužina od 380...760 nm. Infracrveni opseg je dobio praktičnu primenu u FOCL-u, tj. zračenje talasne dužine veće od 760 nm. Nekoliko tipova talasa (moda) može istovremeno postojati u optičkom talasovodu. Ovisno o karakteristikama načina rada, optička vlakna se dijele na dvije vrste:

• multimod

• singlemode

Optički kabel se sastoji od središnjeg svjetlosnog provodnika (jezgra) - staklenog vlakna okruženog drugim slojem stakla - omotača s nižim indeksom prelamanja od jezgre. Šireći se kroz jezgro, zraci svjetlosti ne idu dalje od njega, reflektirajući se od pokrivnog sloja ljuske

Kao izvori emisije svjetlosti u optičkim kablovima koriste se:

• LED diode;
• poluprovodnički laseri.

Ovisno o raspodjeli indeksa prelamanja i veličini prečnika jezgre, razlikuju se:

• višemodno vlakno sa stepenastim indeksom prelamanja. U stepenastom vlaknu, do hiljadu modova može biti pobuđeno i propagirano sa različitim distribucijama po poprečnom presjeku i dužini vlakna. Modovi imaju različite optičke putanje i stoga različita vremena propagacije kroz vlakno, što rezultira širenjem svjetlosnog impulsa dok putuje kroz vlakno. Ova pojava se zove intermodna disperzija i direktno utiče na brzinu prenosa informacija preko optičkog vlakna.
• višemodno vlakno sa glatkom promjenom indeksa prelamanja. Razlikuje se od stepenastog po tome što indeks prelamanja jezgre postepeno raste od ruba do centra. To dovodi do fenomena refrakcije u jezgri, čime se smanjuje utjecaj intermodske disperzije na izobličenje optičkog impulsa. Profil indeksa prelamanja gradiranih vlakana može biti paraboličan, trouglasti, slomljen, itd.
• jednomodno vlakno. U ovom vlaknu postoji i širi se samo jedan mod (tačnije, dva degenerirana moda sa ortogonalnim polarizacijama), stoga u njemu nema intermodske disperzije, što omogućava prijenos signala na udaljenosti do 50 km brzinom od do 2,5 Gbit/s i više bez regeneracije.

Za povezivanje optičkog kabla koriste se posebni konektori. SC i ST konektori se danas smatraju zastarjelim, pa se FC konektori najčešće koriste u novoj opremi.

ST i SC konektori imaju najjednostavniji dizajn, mogu se koristiti i u glavnim mrežama i u patch kablovima. Koriste mehanizam za povezivanje push-pull. Nažalost, njihova prostata negativno utiče na pouzdanost.

FC-konektor ima veću pouzdanost, jer ima keramički vrh i spojnu maticu za fiksiranje konektora na optički port. To omogućava njegovu upotrebu ne samo u okosnim mrežama, već čak iu uvjetima visoke mobilnosti.

Instalacija konektora (terminacija optičkog kabla u konektor) je prilično komplikovana i zahteva posebnu opremu. Istina, nedavno su postojali kompleti koji vam omogućavaju da zatvorite takve konektore kod kuće. Međutim, njihova upotreba zahtijeva preciznost i strpljenje, jer se proizvode lijepljenjem optičkog vlakna u vrh, nakon čega slijedi sušenje uz fino mljevenje.

U poređenju sa električnim kablovima, optička vlakna pružaju nenadmašne parametre otpornosti na buku i zaštitu prenošenog signala od presretanja. Osim toga, prilikom njegove upotrebe podaci se mogu prenositi na znatno veće udaljenosti, a teoretski moguće brzine prijenosa u optičkom vlaknu su mnogo veće.

prozor transparentnosti- opseg talasnih dužina optičkog zračenja, u kojem je manje, u poređenju sa drugim opsezima, slabljenje zračenja u medijumu, posebno - u optičkom vlaknu. Standardno stepenasto optičko vlakno SMF ima tri prozora transparentnosti: 850 nm, 1310 nm i 1550 nm. Do danas su razvijeni četvrti (1580 nm) i peti (1400 nm) prozori transparentnosti, kao i optička vlakna koja imaju relativno dobru transparentnost u cijelom bliskom infracrvenom opsegu.

U početku, 1970-ih, optički komunikacioni sistemi su koristili prvi prozor transparentnosti, pošto su GaAs laseri proizvedeni u to vreme radili na talasnoj dužini od 850 nm. Trenutno se ovaj opseg koristi samo u lokalnim mrežama zbog visokog prigušenja.

Osamdesetih godina prošlog vijeka razvijeni su laseri zasnovani na trostrukim i četverostrukim heterostrukturama sposobnim za rad na talasnoj dužini od 1310 nm, a drugi prozor transparentnosti korišten je za komunikaciju na velikim udaljenostima. Prednost ovog opsega bila je nula disperzija na datoj talasnoj dužini, što je značajno smanjilo izobličenje optičkih impulsa.

Treći prozor transparentnosti savladan je početkom 90-ih. Prednost trećeg prozora nije samo minimalni gubitak, već i činjenica da talasna dužina od 1550 nm čini radni opseg optičkih erbijumskih pojačala (EDFA). Ovaj tip pojačala, koji ima sposobnost da pojača sve frekvencije radnog područja, predodredio je upotrebu trećeg prozora transparentnosti za sisteme sa spektralnim multipleksiranjem (WDM).

Četvrti prozor transparentnosti proteže se do 1620 nm, povećavajući radni opseg WDM sistema.

Peti prozor transparentnosti pojavio se kao rezultat temeljitog čišćenja optičkog vlakna od nečistoća. Tako je dobijeno AllWave optičko vlakno sa malim gubicima u cijelom području od 1280 nm do 1650 nm.

Kablovske komunikacijske linije.

Opšti dizajn električnog komunikacijskog kabla.

Kabl je vodeći sistem koji se sastoji od izolovanih provodnih jezgara upletenih u grupu i smeštenih u omotač otporan na vlagu.

klasifikacija:

I. Po dogovoru:

1. GTS kablovi

2. MTS kablovi

3. STS kablovi

II. Po frekvencijskom opsegu:

1.Niska frekvencija

2. Visoka frekvencija

III. Po načinu polaganja:

1. Podzemlje

2. Pod vodom

3. Golo (položeno u ZKP)

IV. Po dizajnu kola:

1. Koaksijalni

2. Simetrično

Koaksijalni kabel - jedan provodnik se nalazi unutar drugog, unutrašnji provodnik je čvrst, vanjski je bakarna cijev.

Simetrični kabl - provodnici istog dizajna su raspoređeni simetrično jedan u odnosu na drugi.

V. Prema materijalu jezgri i načinu njihovog uvijanja

VI. Prema izolacijskom materijalu

VII. Prema materijalu ljuske:
- PVC
- Olovo
- Čelik valovit

VIII. Prema dizajnu oklopnog poklopca:
- Čelična traka
- Sa okruglom žicom

Strukturni elementi kabla:

2. Izolacija jezgra

Za balansirane kablove:

ali. Čvrsti polietilen

b. Papir

in. Cordello-stereoflex

Za koaksijalne kablove:

ali. Washer

b. Porozni polietilen

in. Polietilen bolonjskog tipa

3. Nasukavanje

ali. Parna soba - dva izolirana jezgra su upletena u paru s korakom uvijanja od 70 do 300 mm.

b. Zvijezda (četvorka) - 4 izolirana jezgra smještena na uglovima kvadrata, uvijena u četverostruku s korakom uvijanja od 150 do 300 mm.

Izolovani provodnici upleteni u grupe čine jezgro kabla.

Vrste uvijanja jezgra:

babica

Beam

Babica se sastavlja iz slojeva (n + 6), broj se vodi od crvenog jezgra u smjeru kazaljke na satu. U svakom sljedećem sloju, počevši od središnjeg, bit će još 6 grupa (parova, četvorki).

Greda - sastavljena od greda (n + 4).

Jezgro je sastavljeno od glavnih snopova. Elementi grede se sastoje od deset pari ili pet četvorki. Glavni snopovi se sastoje od 50 pari ili 25 četvorki.

200*2 - 400 provodnika

Jezgro je pričvršćeno izolacijom pojasa.

Izolacija remena - služi za pričvršćivanje jezgre i povećanje otpora izolacije. Dešava se:

Papir

Polietilen

Ekran - služi za smanjenje međusobnih uticaja (preko pojasne izolacije). Izrađen je od aluminijske folije u obliku dvije trake. Aluminijumske i olovne školjke nemaju ekran.

Žica za ekran - bakar, kalajisana. D = 0,1 - 0,2 mm.

Svrha: pričvršćivanje ekrana i kontinuiteta kabla.

Plašt - štiti jezgro od vlage i mehaničkih oštećenja.

Vrste: - metal (čelik, olovo, aluminijum)

Plastika (PVC [*boja], polietilen [*crna].)

metal-plastika:

Alpet - aluminijum-polietilen

Stalpet - čelični polietilen.

Oklop - sastoji se od nekoliko slojeva.

Postoje 2 vrste: - čelična traka

Žica.

1. Jastuk - štiti školjku od oštećenja prilikom nanošenja oklopa (papir, guma, juta).

2. Oklop - nanosi se preko jastuka (okrugla žica - u rijeke, čelične trake - u zemlju).

3. Antikorozivni premaz (u obliku crijeva, juta).

Označavanje kablova:

T - telefonski niskofrekventni kabl

P - 1. polietilenska izolacija žila

2. polietilenski omotač

A - aluminijum (ljuska)

Z - 1. uvijena zvijezda (u sredini)

2. zonski kabl

Shp - polietilensko crijevo

B - oklopljeno čeličnim trakama

C - Cordel-stirofleks izolacija

St - čelična valovita školjka

M - 1. međugradski (za simetrične kablove)

2. okosnica (za koaksijalne kablove)

3- Mala veličina (za koaksijalne kablove)

K - 1. Kabel (za balansirane kablove)

2. Koaksijalni (napisano na početku oznake)

3. Okrugli žičani oklop (napisano na kraju oznake)

G - gola

B - 1. PVC plašt (na kraju oznake)

2. intrazonalni (na početku označavanja)

P - distributivna

St (Pt) - čelična sajla

Kablovi lokalnih telefonskih mreža.

Tip T.

Bakarni provodnici (d = 0,4; 0,5; 0,7)

Papirna (cevasto-papirna) izolacija

Napredna jezgra - parna soba

Nekoliko slojeva kablovskog papira

Plašt - olovni, čelični valoviti

TG – telefonski kabl, sa vazdušno-papirnom izolacijom jezgra, obložen olovom, gol, za polaganje kablova u CPC.

TB - telefonski kabl, sa vazdušno-papirnom izolacijom jezgra, u olovnom omotaču, oklopljen čeličnim trakama, služi za polaganje kabla u zemlju.

TK - telefonski kabl, sa vazdušno-papirnom izolacijom žila, u olovnom omotaču, oklopljen okruglom žicom, služi za polaganje kabla u zemlju.

TstShp je telefonski kabl sa vazdušno-papirnom izolacijom jezgra, u čeličnom omotaču sa crevnom oblogom, koji se koristi za polaganje kablova u CPC.

TStBpShp - telefonski kabl, sa vazdušno-papirnom izolacijom jezgra, u čeličnom omotaču sa crevnom oblogom, oklopljen čeličnim trakama, služi za polaganje kabla u zemlju.

TP tip.

Telefonski kabl sa polietilenskom izolacijom živ.

Bakarni provodnici (d = 0,32; 0,4; 0,5; 0,64)

Namotavanje jezgara - para ili zvijezda

Jezgro twist - upredeno, preko 100 pari - u snopu

Izolacija pojasa - polietilen

Ekran od dve trake aluminijumske folije, sitan žica

Plašt - polietilen, polivinilklorid, čelik valovit

Kapacitet kabla - od 10 do 1200 pari

Privredna komora - telefon, sa polietilenskim izolacionim jezgrama, u polietilenskom omotaču.

TPPB - telefon, sa polietilenskom izolacijom žila, u polietilenskom omotaču, oklopljen čeličnim trakama, za polaganje u zemlju.

TPPK - telefon, sa polietilenskom izolacijom žila, u polietilenskom omotaču, oklopljen okruglom žicom, za polaganje u vodu.

TPV - telefon, sa polietilenskim izolacionim jezgrama, u PVC omotaču.

TPVB i TPVC su slični.

TPStShp - telefon, sa izolacijom jezgre od polietilena, u čeličnom valovitom omotaču, sa poklopcem za crijevo.

TPStBShp - telefon, sa izolacijom jezgre od polietilena, u čeličnom valovitom omotaču, oklopljen čeličnom trakom, sa poklopcem za crijevo.

TPStKShp - telefon, sa izolacijom jezgra od polietilena, u čeličnom valovitom omotaču, oklopljen okruglom žicom, sa poklopcem za crijevo.

STS kablovi.

KSPP - ruralni komunikacioni kabl, sa polietilenskim izolacionim žilama, u polietilenskom omotaču.

Bakarni provodnici (d = 0,9; 1,2 mm)

Puna polietilenska izolacija

Twisting je živio - zvjezdani

Kapacitet kabla - 1*4; 2*4

Izolacija pojasa - polietilen, u obliku cijevi

Plašt - polietilen

Ekran, žica za ekran

KSPPB - isti dizajn, + oklop sa čeličnim trakama ispod školjke.

PRPPM - žica, sa polietilenskim izolacionim jezgrama, u polietilenskom omotaču, bakrene žile.

Bakarni provodnici (d = 0,8; 1; 1,2 mm)

Aluminijski provodnici (d = 1,6 mm)

Kapacitet kabla - 1 * 2

Zonski kabl.

Vrsta RFQ

Bakarni provodnici (d = 1,2 mm)

Puna polietilenska izolacija

Izolacija pojasa - polietilen

Plašt - polietilen, PVC

Ekran, žica za ekran

Brendovi: ZKP, ZKPB, ZKPK.

ZKPA tip

Bakarni provodnici (d = 1,2 mm)

Puna polietilenska izolacija

Zavoj jezgri je zvjezdani, u sredini četiri nalazi se polietilenski kordel.

Izolacija pojasa - polietilen

Plašt - aluminijum

Nema ekrana

Brendovi: ZKPASHp, ZKPABShp, ZKPAKShp.

koaksijalni kablovi.

Optički komunikacioni kablovi

optički kabl

– grupa optičkih vlakana (OF), dizajnirana u jedinstven dizajn koji zadovoljava skup optičkih i mehaničkih zahtjeva, kao i uslove okoline

Dizajn OK treba da obezbedi:

1.zaštita OV od spoljašnjih uticaja (mehaničkih, klimatskih itd.);

2) zaštita OF od prekida napetosti;

3) zaštita od kvara zbog statičkog zamora;

4) zaštita OF od mikrosavijanja;

5) stabilnost karakteristika OF;

6) jednostavnost i niska cijena izgradnje i ugradnje (CEW), operativnih i hitnih sanacijskih radova (AR).

:

1) optička vlakna - OV;

2) optički moduli (OM) - polimerne cijevi za polaganje OM u njih;

3) ojačavajući elementi čvrstoće (čelične sajle, žice, oklopne navlake, staklene šipke, sintetičke niti, itd.);

4) hidrofobni placeholder za zaštitu od vlage u slučaju djelomičnog oštećenja OK (ako vlaga uđe, stvara se čep);

Glavni elementi OK dizajna:

5) pamučne trake

6) polimerne školjke (obično polietilen) za zaštitu od vlage;

7) cordels - koriste se umjesto modula, ako nije potreban veći broj OB;

8) metalni elementi

I. Linearni:

1. Viseće (elektrovodi, na nosačima VLS, LZhD)

2. Pod vodom (prijelazi rijeka, u dubokim vodama, priobalnim područjima)

3. Podzemlje (tlo, CPC)

II. Unutar objekta:

1. Distribucija (unutar zgrada)

2. Stanica (za ugradnju opreme)

Glavni strukturni elementi:

1. optičko vlakno- glavni strukturni element optičkog kabla, koji služi kao medij za prenos.

2. Optički modul - element koji sadrži jedno ili više optičkih vlakana. Djeluje kao zaštitni element. (polimerske cijevi za polaganje organske tvari u njih)

Tipovi modula:

Tubular

Profilisano

Traka

Optičko jezgro - formira se od jednog ili više optičkih modula. Povećava mehaničku čvrstoću i štiti optičko vlakno od savijanja. koriste se umjesto modula ako nije potreban veliki broj OB;

8) metalni elementi - bakreni provodnici za daljinsko napajanje opreme, aluminijske žice u čeličnom oklopu za smanjenje otpornosti oklopa.

3. Elementi snage - daju potrebnu mehaničku čvrstoću (stakloplastika, aramidne niti (Kevlar)). (čelične sajle, žice, oklopne navlake, staklene šipke, sintetičke niti, itd.);

Element snage može biti:

Centralno - pruža veću fleksibilnost i vlačnu čvrstoću.

Na periferiji (bočno) - pruža otpornost na udarce i vlačna opterećenja kabela.

4. Hidrofobni materijali - sprječavaju prodiranje vlage, produžavaju vijek trajanja optičkog kabla. (stvara čep ako uđe vlaga)

5) pamučne trake – za zaštitu od vibracija (prigušenja);

6. Oklop - štiti jezgro od vanjskih mehaničkih utjecaja.

7. Oklop - povećava mehanička svojstva i zaštitne funkcije optičkog kabla.

Vrste optičkih vlakana:

1. Multimode

Stepen - indeks loma se naglo mijenja od jezgre do ljuske.

Gradijent - indeks loma se glatko mijenja od jezgre do ljuske.

2. Jednostruki način rada

Primjeri jednomodnih vlakana:

G-652 je jednomodno vlakno standardnog tipa.

G-655 je jednomodno vlakno nulte disperzije pomaknuto na 1,5 µm.

G-653 je optičko vlakno sa pomakom disperzije koja nije nula.

Vijek trajanja optičkog vlakna je 25 godina.

Prečnik jezgre jednomodnog optičkog vlakna = 8 – 10 µm.

multimod = 50 - 100 µm.

Prečnik školjke = 125 – 180 µm.

Materijal za izradu:

1. Kvarc - kvarc

2. Kvarc - polimer

3. Polimer - polimer

OKB-M8P-10-022-32

1. OK - optički kabl

2. B - blindirani

3. M8 - broj optičkih modula (8)

4. P - tip centralnog elementa čvrstoće (P - šipka od fiberglasa, T - čelična sajla)

5. 10 - tip vlakna (10 - standardno vlakno G-652, 8 - višemodno)

6. 022 - radno slabljenje vlakna (0,22)

7. 32 - kvaliteta optičkih modula

1. D - dielektrično jezgro

2. A - aluminijum-polietilenska traka

3. Y - ojačan oklopom od okrugle žice

4. 012E - 12 standardnih vlakana (E - standard)

5. 004N - 4 optička vlakna sa nenultom (N) disperzijom

Sev-DAS-036E-06-06-M4

1. Sev - proizvođač

2. D - tip centralnog energetskog elementa (D - dielektrik)

3. A - tip unutrašnje školjke (A - aluminijum)

4. C - vrsta vanjskog poklopca (C - čelična žica)

5. 036 - broj optičkih vlakana

6. E - vrsta vlakana (E - standard)

7. 06 - maksimalan broj optičkih vlakana u modulu

8. 06 - broj modula

9. M4 - broj bakrenih žica

Opće odredbe: nesmetan i pouzdan rad komunikacijskih i prijenosnih kanala

Informacija ovisi o nepropusnosti omotača kabela cijelom dužinom.

Kako bi se kontrolisala nepropusnost spojnica, kablovski vodovi se postavljaju pod stalnim nadpritiskom.

U slučaju oštećenja omotača, višak vazdušnog pritiska sprečava ulazak vode u kabl

Tehnička atmosfera je pritisak sile od 1 kg na površinu od 1 cm2

C:

1atm=1kks/cm2

Paskal je pritisak sile od 1 Njutna na površinu od 1 m2

1atm=98066,5 N/m2

FOCL. Parametri

FOCL prednosti:

I široki propusni opseg, F=10 GHz

II nisko slabljenje svjetlosnog signala u vlaknu

III isplativ (relativno jeftini materijali + bez potrebe za regeneratorima => domet do 100 km)

IV mala težina i zapremina

V visoka sigurnost od neovlaštenog pristupa

VI protupožarna i eksplozijska sigurnost

VII dug radni vek (25 godina)

Nedostaci FOCL-a:

I visoka cijena opreme interfejsa

II veoma skupo zavarivanje

Slika 2.1

Vlakno se sastoji od jezgre (jezgra) i omotača. Obloga okružuje optički gušće jezgro, koje je dio vlakna koji nosi svjetlost.

Indeks loma jezgre n 1 i školjke n 2, i uvijek n1 > n2 .

Razmotrimo putanju svjetlosnih zraka u vlaknu(Slika 2.2):

Pretvarajmo se to θ 1 je upadni ugao svetlosnog snopa, i θ2 je ugao prelamanja ovog snopa.

Jer n 1>n 2, tada postoji kritični upadni ugao Q 1 = θc, pri kojem je ugao prelamanja Q 2 biće 90 stepeni Sin90=1), u ovom slučaju, svjetlo se neće ugasiti u školjku .

Slika 2.2 – Putanja svetlosnih zraka u vlaknu

Tada prema Snellovom zakonu: (2.1)

θs \u003d arcsin (n 2 / n 1)(2.2)

Ako je upadni ugao na interfejsu manji od kritičnog upadnog ugla (snop 2), tada se sa svakim unutrašnjim odrazom deo energije raspršuje prema van, što dovodi do slabljenja svetlosti.

Treba uzeti u obzir da se svjetlost ubrizgava na kraj vlakna, pri čemu će snop prelomljen od njegovog kraja pasti na bočnu površinu vlakna. I mora pasti na takav način da se potpuno reflektira od bočne površine. Postavlja se pitanje pod kojim uglom treba uvesti snop u vlakno?

Način potpune unutrašnje refleksije unaprijed određuje uvjet dovoda svjetlosti do ulaznog kraja optičkog vlakna, budući da optičko vlakno prenosi samo svjetlost koja se nalazi unutar čvrstog kuta. θ A. Ovaj čvrsti ugao karakteriše otvor blende.

Otvor blende je ugao između optičke ose i jedne od generatrisa svetlosnog stošca koji pada u kraj vlakna, pri čemu je zadovoljen uslov potpune unutrašnje refleksije.

Ugao ulaza svjetlosnog toka u optičko vlakno trebao bi biti manji od otvora blende.

Dakle, otvor svjetlovoda je najveći mogući ugao ulaska zraka na kraj svjetlovoda. Obično se koristi termin numerički otvor blende :

NA = n 0 Sin θ A .(2.3)

Za vazduh n 0 = 1. Za vlakno sa stepenastim profilom, vrijednost numeričkog otvora izražava se kroz indekse loma:

NA = Sin θ A = (2.4)

Za kvarc n 1 ≈ 1,47, n 2 ≈ 1,46, NA = 0,17, θ A ≈ 10 0 .

Jedan od najvažnijih parametara koji karakteriše vlakno je - relativna razlika indeksa prelamanja Δ

Δ = (2,5)

U optičkom vlaknu mogu postojati tri vrste valova - vođeni, emitirani i curenje. Zraci čije putanje leže u potpunosti u optički gušćem mediju nazivaju se usmjereno. Energija usmjerenih zraka ne raspršuje se prema van, a takvi se snopovi mogu širiti na velike udaljenosti. emituje talasi nastaju usled zraka uvedenih izvan otvora, a već na početku linije zrače se u okolni prostor. nastaju talasi (zraci za oblaganje) se delimično šire duž vlakna, a neki se zrače u okolni prostor.

Kod modernih vlakana, indeks omotača n 2 je obično manji od n 1 (indeks prelamanja jezgre) za 0,36%, odnosno:

Način rada OB zavisi od normalizovana frekvencija, čija se vrijednost izračunava po formuli:

gdje je a c polumjer jezgre vlakna.

Ako < 2.405 - tada će se samo jedan mod širiti u vlaknu ( single mode). Sa povećanjem vrijednosti normalizirane frekvencije, broj modova širenja u OF raste, tj. > 2,405 - multimod mode.

U slučaju: 2.405< < 3,832 – то в ОВ распространяется 4 моды.

Minimalna dužina talas u kojem se samo jedan mod širi u vlaknu naziva se vlakno granična talasna dužina , čija se vrijednost određuje iz izraza kao:

(2.6)

Ako je radna talasna dužina manja od granične talasne dužine, tada se dešava višemodni način širenja svetlosti.

Vrste optičkih vlakana

Neka svojstva optičkog vlakna kao svjetlovoda direktno zavise od promjera jezgre. Prema ovom parametru, vlakna se dijele u dvije kategorije:

multimod (MMF) I single mode (SMF).

Višemodna vlakna se dijele na stepenasta i gradijentna vlakna.

Jednomodna vlakna se dijele na stepenasta jednomodna vlakna ili standardna vlakna (SF), vlakna sa pomjeranjem disperzije (DSF) i vlakna sa pomjeranjem disperzije koja nije nula (NZDSF).

Višemodno vlakno.

Ova kategorija vlakana ima relativno veliki prečnik jezgre u poređenju sa talasnom dužinom svetlosti koju emituje predajnik. Raspon njegovih vrijednosti je 50--1000 mikrona na korišćenim talasnim dužinama od oko 1 mikrona. Međutim, najčešće se koriste vlakna prečnika 50 i 62,5 mikrona. Odašiljači za takvo optičko vlakno emituju svjetlosni impuls pod određenim solidnim kutom, odnosno zraci (modovi) ulaze u jezgro pod različitim uglovima. Kao rezultat toga, zraci prolaze od izvora do prijemnika nejednakim putanjama i stoga do njega dolaze u različito vrijeme. Ovo rezultira širinom impulsa na izlazu koja je veća nego na ulazu. Takav fenomen se zove intermodna disperzija. U stepenastom optičkom vlaknu, koje je jednostavnije za proizvodnju, indeks loma se postepeno mijenja na interfejsu obloženom jezgrom. Putanja zraka u takvom vlaknu prikazana je na slici 2.3.

Slika 2.3 – Putanja svetlosnih zraka u vlaknu

U gradijentu OF, indeks loma se postepeno smanjuje od centra do granice. Zraci svjetlosti čije putanje prolaze u perifernim područjima sa nižim indeksom prelamanja šire se brže od onih koje prolaze blizu centra, što u konačnici kompenzira razliku u dužinama puta. U takvim vlaknima, efekat intermodne disperzije je mnogo manji nego kod stepenastog vlakna (slika 2.3).

Širenje signala postavlja ograničenje na broj impulsa koji se prenose u sekundi koji se i dalje mogu nepogrešivo prepoznati na prijemnom kraju veze. Ovo, zauzvrat, ograničava propusni opseg višemodnog vlakna.

Slika 2.4 - Konstrukcije različitih vlakana

Očigledno, količina disperzije na prijemnom kraju zavisi i od dužine kabla. Stoga se propusnost za optičke autoputeve određuje po jedinici dužine. Za stepenasto optičko vlakno on je tipično 20-30 MHz po kilometru (MHz/km), dok je za gradirana optička vlakna u rasponu od 100-1000 MHz/km.

Višemodno vlakno može imati stakleno jezgro i plastični omotač. Takvo vlakno ima stepenast profil indeksa prelamanja i propusni opseg od 20-30 MHz/km.
jednomodno vlakno

Glavna razlika takvog vlakna, koja u velikoj mjeri određuje njegova svojstva kao svjetlovoda, je prečnik jezgre. To je samo 7 do 10 mikrona, što je već uporedivo sa talasnom dužinom svetlosnog signala. Mala vrijednost promjera vam omogućava da formirate samo jedan snop (mod), što se odražava u nazivu (slika 2.4).

Prednosti multimodnih optičkih vlakana u odnosu na jednomodna optička vlakna:

1) Zbog veliki prečnik Zahtjevi za izvorima zračenja smanjeni su u jezgri višemodnog optičkog vlakna, budući da se za unos zračenja mogu koristiti jeftiniji, a ujedno i moćniji poluvodički laseri, pa čak i diode koje emituju svjetlost. Za napajanje LED dioda koriste se vrlo jednostavna kola, što pojednostavljuje uređaj i smanjuje troškove FOTS-a.

2) U prijemnom optičkom modulu mogu se koristiti fotodiode sa velikim prečnikom fotoosetljive površine. Takve fotodiode su niske cijene.

3) Prilikom spajanja multimodnih optičkih vlakana, potrebna preciznost slaganja krajeva je za red veličine niža nego u slučaju spajanja jednomodnih optičkih vlakana.

4) Optički konektori za višemodna optička vlakna iz istih razloga imaju za red veličine manje stroge zahtjeve od optičkih konektora za jednomodna optička vlakna.

Nedostaci višemodnih optičkih vlakana:

1) Stotine modova se šire u višemodnim OF-ovima, centralni modovi i modovi niskog reda imaju minimalno slabljenje, a sa povećanjem reda, slabljenje modova raste, kao rezultat toga, slabljenje višemodnih OF-ova je veće od one jednomodnih (od 0,6 do 5 dB po km).

2) U procesu širenja, svjetlosni impulsi se zamagljuju i čak počinju da se preklapaju. Ovo širenje pulsa se naziva disperzija.

Disperzija višemodnog optičkog vlakna je mnogo veća od disperzije jednomodnog. Što je manja vrijednost disperzije, to se više informacija može prenijeti preko OF.

Izlaz: Povećano slabljenje i niska širina pojasa su razlog zašto se multimodna optička vlakna uglavnom koriste za izgradnju lokalnih, lokalnih i intra-objektnih FOTS-ova relativno male brzine.

Prednosti monomodnih optičkih vlakana:

1) Nisko slabljenje (0,22 do 0,35 dB/km)

2) Mala disperzija, što znači širok propusni opseg.

Izlaz: Jednomodna optička vlakna se koriste u velikoj većini modernih FOTS-a, koji najčešće rade na bazi SDH opreme, što omogućava stvaranje brzih, visoko pouzdanih okosnih i lokalnih digitalnih mreža.

Karakteriziraju se optička vlakna dva važna parametra: slabljenje i disperzija.Što je slabljenje (gubitak) niže i što je manja disperzija propagiranog signala u vlaknu, to je veća udaljenost između repetitora (dužina sekcije regeneracije). Osim toga, disperzija dovodi do ograničenja širine prijenosnog pojasa vlakna.

Slika 2.5 – Klasifikacija gubitaka u optičkim vlaknima

macrobends zbog uvrtanja vlakna duž cijelog optičkog kabla. Na krivini je narušen uvjet potpune unutrašnje refleksije. Takav snop se lomi i raspršuje u okolnom prostoru (školjci).

Gubici od mikrobenda nastaju kao rezultat nasumičnih odstupanja vlakna od njegovog pravolinijskog stanja. Raspon takvih odstupanja je manji od 1 mikrona, a dužina manja od milimetra. Ovakva nasumična odstupanja mogu nastati prilikom nanošenja zaštitnog premaza i izrade fiberglas kablova, kao rezultat termičkog širenja i skupljanja samog vlakna i zaštitnih premaza.

Sopstveni gubicia c sastoji se od tri komponente:

(2.7)

a p - slabljenje zbog apsorpcije;

i pr - slabljenje zbog prisustva trajnih nečistoća u OM materijalu;

a r- slabljenje zbog gubitaka rasejanja.

Slika 2.6 - Spektar svjetlosti

Da bismo razumeli prirodu apsorpcionih gubitaka, moramo zapamtiti kako je predstavljen svetlosni spektar (slika 2.6). Spektar svjetlosti predstavljen je infracrvenim zracima, vidljivim svjetlom i ultraljubičastim zracima. Infracrveni dio spektra optičkog signala podijeljen je u 3 podopsega: bliski, srednji i daleki. Prosjek uključuje toplinsko zračenje koje stvara bilo koji zagrijani predmet (sunce, uređaji za grijanje, toplokrvna stvorenja.) U elektronici i komunikacijama najčešće se koristi bliski infracrveni opseg (vidi sliku 2.6)

Kao što znate, staklo veoma snažno upija ultraljubičaste zrake. Gubici svjetlosti u vidljivom opsegu su manji nego u ultraljubičastom, ali i dalje dovoljno veliki da se ne mogu koristiti za prijenos preko optičkog kabla. Takozvana ultraljubičasta apsorpcija proteže se do talasne dužine od 1,3 μm, gdje ima minimalnu vrijednost.

Na talasnim dužinama kraćim od 1,3 µm, ultraljubičasta apsorpcija , i na talasnim dužinama većim od 1,3 μm - infracrvena apsorpcija , koji raste sa povećanjem talasne dužine. Na talasnoj dužini iznad 1,6 µm, obično kvarcno staklo postaje neprozirno

Na ovaj način, minimum slabljenje u OF ima optički signal u opsegu 0,8 - 1,7 µm(u bliskom infracrvenom opsegu).

Budući da je svjetlost elektromagnetni val, mehanizam apsorpcije povezan je s ponašanjem dielektrika u električno polje(dielektrična polarizacija).

To znači da se pod dejstvom svetlosti vezani naboji molekula stakla rotiraju u odnosu na centre veza, što troši energiju svetlosnog talasa, to je zbog gubitaka apsorpcije.

Za promjenu indeksa prelamanja vlakana koriste se različiti dodaci. Neki od njih, kao što je bor (B 2 O 3), imaju veću prirodnu apsorpciju, a neki, poput germanijuma (GeO 2), imaju nižu. Trenutno se u proizvodnji staklenih vlakana koriste aditivi za legiranje s malim gubicima na apsorpciju.

Gubitak energije također se značajno povećava zbog prisustva konstanti u OF materijalu. nečistoćei pr, kao što su ioni metala Fe, Ni, Cr, V, Cu i druge inkluzije.

Značajnija nečistoća u smislu apsorpcije je voda, koja je prisutna u obliku OH - jona. Na sadržaj OH - jona u staklu utiče proces njegove proizvodnje. Nečistoće uzrokuju maksimume gubitka na talasnim dužinama 0,95 i 1,39 µm (Slika 2.8).

U ranim fazama razvoja optičkih vlakana, većina nečistoća su bili ioni metala. Ali trenutno su ove nečistoće znatno male u modernim visokokvalitetnim vlaknima, a jedina značajna preostala nečistoća je OH hidroksilna grupa.

Rasipanje svjetlosti u optičkom vlaknu je uglavnom zbog prisustva najmanjih (oko jedne desetine valne dužine) slučajnih nehomogenosti u materijalu jezgre. Ove nehomogenosti raspršuju svjetlost u svim smjerovima (slika 2.7). Dio raspršene svjetlosti izlazi iz jezgre vlakna, a dio se može reflektirati natrag do izvora. Prema Rayleighovom zakonu, kako se talasna dužina povećava, gubici rasejanja se smanjuju:

Takvo raspršenje je prisutno u bilo kojem optičkom vlaknu i naziva se Rayleighovo raspršivanje. To je obrnuto četvrta stepena talasne dužine.

Doping aditivi, koji su neophodni za promjenu indeksa prelamanja jezgre vlakna, povećavaju stepen nehomogenosti stakla.

Slika 2.7 - Priroda Rayleighovog raspršenja

Od najvećeg interesa je zavisnost slabljenja OF od talasne dužine (slika 2.8).

Slika 2.8 - Ovisnost slabljenja optičkog vlakna od talasne dužine svjetlosti

Na talasnim dužinama od 0,95 i 1,39 μm dolazi do naleta slabljenja, koje su uzrokovane rezonantnim fenomenima u OH hidroksilnim grupama („vodeni pikovi“).

Između vrhova slabljenja postoje tri regije sa minimalnim optičkim gubitkom, koje se nazivaju transparentnost prozora. Kako se broj prozora povećava, slabljenje se smanjuje.

Dakle prvi prozor transparentnost se opaža na talasnoj dužini od 0,85 μm. Drugi prozor transparentnost odgovara talasnoj dužini od 1,3 mikrona. Treći prozor transparentnost se uočava na talasnoj dužini od 1,55 μm, pri čemu je slabljenje signala u OF minimalno i iznosi 0,22 dB/km. Stoga je svrsishodno da sistemi optičkog prenosa preko optičkih vlakana rade upravo na naznačenim talasnim dužinama, koje se nazivaju radnici. Trenutno su od najvećeg interesa posljednja dva prozora transparentnosti, koji pružaju najniže slabljenje i maksimalni kapacitet prijenosa optičkih vlakana. Uvođenje "guste" tehnologije multipleksiranja s frekvencijskom podjelom (DWDM), zajedno sa upotrebom erbijumskih optičkih pojačala, dovelo je do razvoja nove vrste optičkih vlakana. Kada se koristi DWDM tehnologija, veliki broj (do 300) optičkih signala na bliskim talasnim dužinama se istovremeno uvodi u optičko vlakno, od kojih svaki nosi sopstveni tok informacija nezavisno od drugih.

Pored gore navedenih gubitaka, potrebno je uzeti u obzir i gubitke koji nastaju kada se radijacija unese u OF, To uključuje:

a ap- gubici otvora zbog neusklađenosti otvora emitera i OF;

a fr- Gubici Frenelove refleksije sa krajeva vlakna, itd.

Kao emiteri u FOTS-u koriste se diode koje emituju svjetlost (LED) i PPL poluvodički laseri. LED diode emituju svjetlost pod solidnim uglom od 30-60°, a PPL - pod solidnim uglom od 3 do 30°. Ako je otvor emitera veći od otvora OF, tada se dio optičkog signala gubi čak i kada se unese u OF. To je ono što je gubitak blende. Da bi se smanjili gubici blende, fokusirajuća sočiva se koriste za unos zračenja u optičko vlakno.

Da bi se smanjili Fresnelovi gubici, krajevi optičkog vlakna su prekriveni posebnim antirefleksnim filmovima debljine od višekratnik λ/4.

Slika 2.11 - Vrste disperzije

Rezultirajuća varijansa se određuje iz formule:

1) Intermodal disperzija nastaje zbog različitih puteva propagacije različitih modova duž OF (Slika 2.3). Ova disperzija se odvija samo u multimodnom vlaknu, njegova vrijednost može dostići τ = 20 - 50 ns/km (više od bilo koje druge vrste disperzije hiljadama puta).

2) Hromatski(frekvencijska) disperzija nastaje zbog činjenice da izvor zračenja emituje nekoliko modova sa različitim talasnim dužinama umjesto jednog moda. Ova disperzija se sastoji od materijala i komponenti talasovoda i odvija se iu jednomodnom optičkom vlaknu iu višemodnom optičkom vlaknu. Najjasnije se manifestuje u jednomodnom vlaknu zbog nedostatka intermodne disperzije.

Disperzija materijala zbog zavisnosti indeksa prelamanja optičkog vlakna o talasnoj dužini λ.

Talasna disperzija je zbog zavisnosti koeficijenta širenja moda o talasnoj dužini λ. Talasovodna disperzija nastaje zbog zatvaranja svjetlosti vodećom strukturom (vlaknom). Dok je skoro sva energija u višemodnom optičkom vlaknu koncentrisana u relativno velikoj jezgri, kod monomodnih optičkih vlakana svjetlost se širi i u jezgri i u omotaču. Može se smatrati da se jedan vođeni mod širi brzinom određenom efektivnim indeksom prelamanja većim od onog u omotaču, ali manjim od onog jezgre. Kako se talasna dužina povećava, sve više energije širi se u ljusci s niskim indeksom prelamanja. Rezultat je produženje impulsa koje ovisi o strukturi vlakana, odnosno disperziji valovoda.

3) Disperzija načina polarizacije (PMD) - to je disperzija uzrokovana razlikom u brzinama propagacije dva osnovna ortogonalno polarizirana moda koja postoje u jednomodnom vlaknu. Prisustvo PMD-a dovodi do činjenice da je rezultujući izlazni svetlosni impuls proširen u odnosu na ulazni. Snop svjetlosti iz izvora zračenja ulazi u ulaz optičkog vlakna. Ovo dovodi do pojave dvolomnost . To znači da se unutar OF formiraju dva talasa (moda), koji su polarizovani u dve ortogonalne (međusobno okomite) ravni i šire se u vidu dva moda jednog talasa. Zbog fizičke asimetrije OF indeksa prelamanja, ovi modovi istog talasa kreću se različitim brzinama.

PMD se također može pojaviti na spojevima ili krivinama vlakana. PMD utiče na rad FOCL-a na isti način kao i hromatska disperzija, ali je mehanizam širenja impulsa u ovim slučajevima drugačiji.

Slika 2.12 - Disperzija polarizacionog moda

Infrastruktura telekomunikacionih mreža podrazumeva korišćenje brojnih tehničkih sredstava. Glavni je žičani element koji omogućava prijenos informacija. I radio frekvencija i kabl mogu djelovati kao kanal. Druga opcija je najpraktičnija, pa se češće koristi. Međutim, čak iu ovoj grupi postoje mnoge podvrste i razne modifikacije medija za vođenje. Komunikacija postaje sve popularnija, ali tradicionalno ožičenje ne gubi svoju poziciju na tržištu. Familiar je posebno cijenjen zbog svoje pristupačnosti i relativne stabilnosti u prijenosu podataka.

Kabelska aplikacija

Žice ovog tipa koriste se za prijenos različitih informacija. Posebno su organizirane linije za emitiranje televizijskog signala, pružanje telefonskih komunikacija i razmjenu digitalnih podataka. Shodno tome, može biti različite namene u smislu obima i lokacije. Postoje međugradske, međuregionalne i zonske linije. Razvojem komunikacionih sistema pojavila se i posebna klasifikacija mreža na urbane i ruralne. Vodovi se polažu ne samo na otvorenom, formirajući vazdušne i zemaljske kanale, već i unutar zgrada za direktnu vezu sa opremom. Poznato mnogima telefonski kabl, na primjer, može biti podvodno i zidno. Pripadnost određenoj klasi određuje način instalacije.

Uređaj za komunikacijski kabl

U konstrukciji kablova može se koristiti nekoliko komponenti. Osnova je, u pravilu, provodno "jezgro", kroz koje se signal prenosi. Najjednostavniji uređaj su balansirani kablovi, koji koriste dvije identične žice koje čine isti upredeni par. Treba napomenuti i da su predstavljeni različitim premazima, ali najzastupljenija je pletenica i vanjska izolacija koja štiti kablove. Komunikacioni vodovi mogu da obezbede različite stepene zaštite za ožičenje, u zavisnosti od uslova rada i samog načina polaganja. ne treba razmatrati bez spominjanja pribora i dodataka koji omogućavaju efikasnu instalaciju. Ova grupa elemenata uključuje različite konektore, utičnice, poprečne ploče i montažne ormare.

Tipovi školjki

Kao što je već napomenuto, školjka obavlja zaštitnu funkciju, pa se u uvjetima korištenja na ulici povećava važnost ovog materijala. Ovaj premaz štiti ne samo vodič, već i izolacijske slojeve, jer kontakt vlage s premazom može poremetiti, pa čak i pokvariti ovaj dio linije. Dakle, školjka se sastoji od ojačavajućih i zaptivnih slojeva. Kao materijal za njih mogu se koristiti metal, plastika, guma, pa čak i papir. Metal igra posebnu ulogu u uređaju, jer može obavljati funkciju zaštite. Tradicionalni tipovi komunikacionih kablova, uključujući simetrične i koaksijalne, mogu biti opremljeni ekranom od metalnog lima, mreže ili folije. Postoji i čitava grupa školjki od polivinil hlorida. Ovo je prilično praktičan i funkcionalan materijal, koji u ovom slučaju može djelovati i kao element fizičke zaštite, i kao poluvodič, i kao sloj za izolaciju.

Koaksijalni kabl

Osnovu kabla čine dva cilindra različitih prečnika, u kojima je os poravnata. Istovremeno, jedan od ovih elemenata je smješten unutar drugog, što čini konfiguraciju čvrstog unutrašnjeg vodiča. Takvi uređaji se koriste za emitiranje u širokom rasponu frekvencija. Ovaj komunikacijski kabel ima najveću stabilnost u pogledu električnih kvaliteta na frekvencijama do 4 GHz. Iz tog razloga se koaksijalne žice koriste u radio i mikrotalasnim sistemima, u računarskim lokalnim mrežama, kao i u infrastrukturi za obezbeđivanje kablovske televizije. Štaviše, telefonski provajderi koriste ovaj kabl u polaganju okosnih mreža, što samo po sebi ukazuje na visoku pouzdanost proizvoda. Što se tiče opremanja zaštitnog omotača, za ovaj vodič se koristi čitav niz praktičnih rješenja od omota papirom do armirane čelične trake. U nekim slučajevima, kabel se polaže bez zaštite - u svom golom obliku.

simetrični kabl

U ovom slučaju, jezgre se uvijaju u izolirane grupe, odnosno upredene parove. Ovakav raspored stvara jednake uslove za oba lanca kola, što minimizira uticaj žica jedna na drugu. Također sprječava međusobno pomicanje jezgara u područjima sa zavojima i održava okrugli oblik. Osim klasičnog uvrtanja para, tu je i četverostruka konfiguracija, kao i dvostruki i hibridni rasporedi. Kako bi se olakšala ispravna instalacija balansiranog kabla, proizvođači svaku grupu označavaju jednom bojom. Osnovne nijanse koje se obično koriste u paru su crvena i plava. Bez obzira na kvalitet omotača, komunikacijski kabel ima i unutrašnji namotaj žica. Za to se koristi obojena sintetička ili pamučna pređa.

optički kablovi

Formira dvoslojno stakleno vlakno od višekomponentnog ili kvarcnog stakla. Usput, promjer takvog vlakna je 100-150 mikrona. Kao izolacija koriste se armaturne i plastične niti. Zaštitna obloga se bira u zavisnosti od uslova rada, ali je spektar isti kao i kod tradicionalnih komunikacionih žica. Također je važno napomenuti podelu takvih kablova na multimod i single mode. Glavna razlika između njih određuje veličinu jezgre, koja može biti predstavljena jednim ili više tankih vlakana. Na primjer, jednomodni kabel ima debljinu od 8-10 mikrona, što pomaže da se eliminira intermodna disperzija. Zauzvrat, jezgra multimodnih vlakana je do 60 mikrona. Unatoč visokoj brzini prijenosa informacija i pouzdanosti, takvi kanali gube u odnosu na jednomodne zbog disperzijskih izobličenja.

Kablovi za posebne namjene

Ova kategorija uključuje kablove koji imaju blindirani poklopac koji štiti jezgro od vanjskih utjecaja. Vanjski omotač može biti predstavljen čvrstim čeličnim žičanim elementima. Obično je tako visok nivo vanjske zaštite potreban za mreže koje se moraju polagati pod vodom. Sa ove tačke gledišta, žice treba podijeliti na morske i riječne. U prvom slučaju, dizajn je proračunat za sposobnost zaštite od udara valova, kretanja po kamenitom dnu, otpornosti na led, itd. Takvu zaštitu provodi dvoslojni žičani oklop čiji je prečnik žice 4-6 mm.

Riječni komunikacijski kabel se strukturno ne razlikuje od podzemnih usmjerenih sredstava komunikacije ovog tipa. Međutim, u ovom slučaju je predviđena povećana debljina čeličnog ili olovnog omotača. Zahtjevi za obalnom instalacijom nisu tako visoki. Takve mreže su opremljene jednim slojem oklopa od okrugle čelične žice promjera 6 mm.

Polaganje komunikacionih kablova

Komunikacioni vodovi se obično polažu pod zemljom u posebnim kanalizacijama. Inženjeri nastoje izvesti instalaciju na način da se formira minimalan broj zavoja. U ekstremnim slučajevima stvaraju se bunari - tačke na kojima se odvija gomila pojedinačnih segmenata kabla kako bi se osigurali zavoji. Postoje neke karakteristike u polaganju optičkih linija. Glavna poteškoća u radu s takvim ožičenjem je potreba za postizanjem optimalne napetosti. Nakon završetka zemljanih radova, linija se povlači do objekta, gdje se vrši pričvršćivanje i spajanje. Na primjer, telefonski kabel, zbog svoje veličine, može se položiti uz fiksiranje posebnim spajalicama ili šrafovima. Ali, sa stanovišta vanjske percepcije, najbolje rješenje bi bilo povući liniju kroz kanal ispod postolja ili u niši stropa.

Zaključak

Danas svaki vlasnik privatne kuće može bez posebnih tehničkih problema organizirati moderno povezivanje komunikacijskog kabela sa svojom kućom. Kao što pokazuje praksa, ispravan početni proračun ovog događaja značajno povećava šanse za formiranje trajne mreže. Istovremeno, cijena komunikacijskog kabela za domaće potrebe varira u prosjeku od 100 do 200 rubalja. po 1 metar, što vam omogućava da ne uštedite na kvaliteti materijala. Najskuplja rješenja danas predstavljaju optička vlakna kao najefikasniji i produktivniji prevodilac signala. Njegov trošak je veći od tradicionalnih rješenja, ali za jednokratnu instalaciju, ovaj izbor se opravdava. Ako planirate implementirati projekat velikih razmjera, možda bi se isplatilo ograničiti se na korištenje koaksijalnih ili balansiranih žica.