Файл: Грызлов, А. Ф. Линейные сооружения городских телефонных сетей учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 73

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

одного из магистральных кабелей можно дать связь для группы абонентов по свободным магистральным парам другого шкафа и межшкафной связи.

Описанная разновидность шкафной системы получила призна­ ние и широко используется на сетях. В соответствии с нормами проектирования в настоящее время шкафная система применяется в сочетании с прямым питанием (бесшкафной системой).

Р а й о н и р о в а н н а я сеть имеет несколько АТС, каждая из которых обслуживает свой район. В этом случае в состав линей­ ных сооружений сети входят как абонентские, так и соединительные линии. Абонентские линии районной АТС строятся обычно по шкафной системе. Система построения соединительных линий за­ висит от емкости сети и организации межстанционных связей. Эко­ номическим расчетом доказано, что строить АТС емкостью свыше 10 тыс. и иметь абонентские линии протяженностью свыше 3,5— 4,0 км невыгодно.

На сетях с пятизначной нумерацией и числом абонентов свы­ ше 8—10 тыс. РАТС соединяются между собой кабелями меж­ станционной связи по принципу «каждая с каждой». Линии меж­ станционной связи доступны всем абонентам, поэтому коэффи­ циент их использования очень высок. Для соединения двух десяти­ тысячных РАТС необходимо иметь порядка 100 соединительных линий.

Районирование дает значительную экономию при устройстве линейных сооружений за счет уменьшения длины абонентских ли­ ний. Например, в городе требуется установить 70 тыс. телефонов, равномерно расположенных по территории (п = 70 000). Если сеть нерайонированная, необходимо построить одну АТС на 70 тыс. но­ меров. Тогда средняя длина абонентской линии 1 = 9 км (рис. 1.6),

Рис. 1.7. Районированная сеть: а) сеть абонентских линий; б) сеть соединитель­ ных линий

а объем сети vW=nX/=70000X9 = 630000 км-пар. Теперь, исполь­ зуя районирование сети, создадим сеть районов (N=7) и в центре каждого — 10-тысяченомерную АТС (рис. 1.7). Средняя длина або­ нентской линии сократится до Зкм, а объем сети абонентских ли­ ний Afa= «Xi/ = 70 000X3 = 210 000 км-пар.

12

Учтем соединительные линии между АТС. Количество пучков межстанционной связи p = N(N—1)/2; при N = 7 р = 7X6/2 = 21. Пусть в пучке будет 100 нар, тогда для межстанционной связи при средней длине соединительной линии 8 км потребуется Л1СЛ = = 21x100X8=16800 км-пар. В итоге на районированной сети бу­

дем

иметь общий

объем М = Ма + Мсл= 226 800 км-пар, а это

в 2,8

раза меньше,

чем на нерайонированной.

Сравнение обоих вариантов показывает преимущества райони­ рованной сети. Правда, экономический эффект несколько снижает­ ся за счет затрат на станционные сооружения. Однако с учетом того, что капитальные затраты на линейные сооружения состав­ ляют 60—66% от общих затрат, выгода районирования все же очевидна. Кроме того, соединительные линии межстанционной свя­ зи используются значительно больше, чем абонентские.

На крупных городских сетях с 6—7-значной нумерацией и чис­ лом абонентов свыше 80—100 тыс. применяется у з л о о б р а з о ­ в а н и е.

Районированная сеть с РАТС, соединенными «каждая с каж­ дой», теряет свои преимущества, потому что с возрастанием числа АТС резко увеличивается количество пучков соединительных линий межстанционной связи: если ври 7 РАТС необходим 21 пучок, то при 20 надо иметь уже 190, а при 40 РАТС'— 780 пучков. Таким образом, с развитием сети усложняется прокладка многочислен­ ных кабелей межстанционной связи. Кроме того, трудно заранее предусмотреть направление потоков телефонных сообщений, чтобы правильно запроектировать количество связей в кабелях соеди­ нительных линий между новой РАТС и действующими. Узлообразование позволяет избежать трудностей, возникающих при соеди­ нении АТС по принципу «каждая с каждой».

Рис. 1.8. Районированная сеть с узлообразованием межстанционных связей

Несколько РАТС имеют свой узел, с которым они связаны с помощью соединительных линий. Между собой узлы соединяются по принципу «каждый с каждым» (рис. 1.8). Узлообразование бла­ годаря концентрации сообщений позволяет значительно повысить использование межстанционных связей и сократить расход кабеля.

На узлах устанавливают специализированное оборудование для входящих (с других районов) и исходящих (на другие районы)

13


сообщений и называются соответственно УВС (узел входящих со­ общений) и УИС (узел исходящих сообщений). К каждому узлу подключается до 10 РАТС по 10 тыс. номеров, причем на сетях до 400—500 тыс. номеров в основном 'применяются УВС, на сетях свыше 400—500 тыс. применяются УВС и УИС. Предельная ем­ кость сети при наличии узлов 100-тысячного объединения может составлять 8 млн. номеров.

1.3. КЛАССИФИКАЦИЯ И КОНСТРУКТИВНОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ЛИНИЙ г т с

На городских телефонных сетях применяются в основном про­ водные линии. По способу прокладки и по конструктивному вы­ полнению линии ГТС можно классифицировать по схеме рис. 1.9. На ГТС применяют воздушные (ВЛС) и кабельные (КЛС) линии связи

Воздушные линии менее надежны. Они больше чем кабельные подвержены всевозможным механическим и электрическим воздей­ ствиям. Из-за воздействия различных атмосферно-климатических

 

 

 

Кабельные

 

 

•ВШлбвбые {

Стоечные

| Подземные |

| Надземные

 

 

 

 

[Подводныё\

 

 

 

[ бронированные |

Настенные]

ПодВееныё\

 

\8 трубах |

В коллекторах]

[Внутренние

Наружные

Стоечные [

Столбовые

[Скрытые \ [Открытые

Рис. 1.9. Классификация линий связи

условий (ветер, гололед, температура, гроза и др.) возможно не только ухудшение качества связи, но и полное ее прекращение в аварийных случаях. В городских условиях столбовые линии за­ громождают улицы, ухудшают внешний вид города, стесняют дви­ жение. В современном городе с трамваями, троллейбусами и сетью уличного освещения строительство столбовых линий вообще невоз­ можно. 'Количество цепей на ВЛС невелико (10—20). В районах города с малой телефонной плотностью используются воздушные стоечные линии. Применение вообще воздушных линий на ГТС ограничено.

Основное значение для ГТС имеют подземные кабельные ли­ нии, им отдается предпочтение, хотя стоимость кабельных линий превышает стоимость воздушных.

14


Подземные кабели могут быть голые и бронированные. Первые проложены в специальных трубах телефонной канализации; этот способ является наиболее рациональным, а поэтому основным спо­ собом прокладки кабелей в городах. Бронированные кабели в горо­ дах прокладываются непосредственно в грунте. При переходах че­ рез реки и другие водоемы прокладываются подводные кабели.

Большинство надземных кабелей прокладывается по стенам внутри и снаружи зданий. Внутренняя прокладка выполняется по стенам открыто или в стенах скрыто. Скрытая прокладка более распространена в современных зданиях. Надземные кабели могут быть также подвешены на столбовых или стоечных линиях.

В последнее время на ГТС появились радиолинии. Система «Алтай» позволяет иметь городской телефон на подвижных объек­ тах. Не следует путать эту систему с радиотелефоном диспетчер­ ской службы спецмашин (пожарные, скорая помощь, такси). Теле­ фон системы «Алтай» работает как обычный абонентский пункт ГТС, но установленный в автомобиле, теплоходе, вертолете, т. е. является подвижным, не стационарным.

Г Л А В А В Т О Р А Я

КО Н С Т Р У К Ц И И Г О Р О Д С К И Х

КА Б Е Л Е Й

СВ Я З И

2.1.КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ

Ка б е л е м называют систему изолированных 'проводников, рас­ положенных определенным образом и заключенных в общую обо­ лочку. В необходимых случаях поверх оболочки кабеля может быть наложен защитный покров. Проводники образуют физичес­

кие цепи.

В зависимости от конструкции и взаимного расположения про­ водников различают с и м м е т р и ч н ы е и к о а к с и а л ь н ы е це­ пи. Кабели соответственно цепям, образующим их, называют сим­ метричными и коаксиальными. В цепях симметричных кабелей про­ водники имеют одинаковую конструкцию и расположены симмет­ рично друг относительно друга. В коаксиальной цепи (паре) про­ водники расположены один внутри другого: внутренний проводник изготовляется сплошным, внешний — в виде трубы.

Проводники. Проводники в кабелях называют токопроводящи­ ми жилами. Они являются направляющей системой и должны иметь высокую проводимость и достаточную гибкость.

Наиболее широко в кабелях связи применяются медные жилы, реже — алюминиевые. Характеристики проводниковых материалов даны в табл. 2.1. Для кабельных жил используется чистая электро­ техническая медь, содержащая не более 0,1% примесей. Большое количество примесей резко снижает электрическую проводимость меди. В качестве жил используется мягкая отожженная медная проволока марки ММ круглого сечения стандартных диаметров.

Для медных жил кабелей связи установлены стандартные диа­ метры1); для кабелей городской связи — 0,4; 0,5 и 0,7 мм. В кабе­ лях прежних выпусков применялись жилы 0,6 мм. Предполагается применение жил диаметром 0,32 мм. Основным диаметром следует считать 0,5 мм. Для кабелей пригородной связи установлены стандартные диаметры: 0,8; 0,9; 1,2 мм. Раньше применялись жилы с диаметром 1,1; 1,3; 1,4. Основным диаметром является 1,2 мм. До-

\) Здесь необходимо предостеречь от распространенной ошибки. Размер жил для кабелей связи берется всегда по диаметру жилы в миллиметрах, поскольку сечение жил всегда круглое и сплошное. Размер жил силовых кабелей в отли­ чие от кабелей связи, определяется по площади сечения жил в квадратных мил­ лиметрах (мм2).

16


Таблица

2.1

 

 

 

 

 

 

Характеристика проводниковых материалов и проволоки

 

 

Характеристика

Медь

Алюминий

Сталь

МТ

мм

 

АМ

 

 

 

АТ

 

Плотность, кг/см3

(8,78-^8,89) -10~3

(2,69-ь 2,70) • 10—3

7,8-10 3

Удельная

теплоемкость,

 

 

880

462

Дж/(кг-к)

 

 

380

 

 

Удельное

сопротивление

17,24

28,34

28,0

100-146

при 20°С, Ом-мм2/км

18,0-17,8

Температурный

коэффи­

 

 

 

 

циент удельного сопротив-

0,00393

0,00403

0,0057

ления, Ом/°С

 

0,00381

Предел прочности

про­

 

 

 

 

волоки, кгс/мм2

 

39

20-21

16-17

7 ,3 -7 ,5

50 -70

Относительное

удлине­

 

 

 

 

ние проволоки, %

 

0,6

20-27

1 ,0 -1 ,2

15-18

5 - 8

пуск на размер диаметра жилы установлен ± (10-1-15) мк в зави­ симости от величины диаметра.

Дефицитность меди, сложность производства электротехничес­ кой меди и сложность технологии изготовления медной проволоки побуждают искать возможности для замены меди другими метал­ лами, в частности алюминием. По своим качествам алюминий не­ сколько уступает меди. Электрическое сопротивление его больше в 1,65 раза. Для унификации сопротивления кабельных жил алю­ миниевые жилы берутся больше в 1,65 раза по сечению или в

1^1,65=1,28 раза больше по диаметру, чем медные. Это обстоя­ тельство приводит к увеличению расхода материалов на изоляцию жил и на оболочку. Кроме того, алюминий имеет тонкую (около 0,001 мм) пленку окиси, которая удаляется с трудом. Это затруд­ няет сварку и спайку алюминиевых жил при монтаже, а необхо­ димость в сварке диктуется большим сопротивлением электриче­ скому току оксидной пленки. К тому же контакт в месте соедине­ ния получается механически непрочным и ненадежным.

Достоинством алюминиевых жил является их малая масса — почти в два раза меньше массы медных жил того же сопротивле­ ния. Для алюминиевых жил установлены стандартные диаметры: 0,51; 0,65; 0,77; 0,90; 1,15 и >1,55 мм.

Стальные жилы в кабелях связи не нашли применения. К это­ му есть несколько причин. Проводимость стали примерно в 9 раз хуже, чем у меди и к тому же значительно уменьшается с ростом частоты, причем гораздо быстрее, чем у меди. Ярко выраженный поверхностный эффект и эффект близости объясняется высокой магнитной проницаемостью стали. Резкая частотная зависимость параметров передачи стальной цепи усложняет работу системы связи в целом. Все же стальные жилы применяются для проводов радиотрансляционной сети.


Изоляция. Токопроводящая жила покрывается слоем изоляцион­ ного материала. Материал изоляции (диэлектрик) должен обла­ дать достаточно высоким сопротивлением ,pv, минимальными зна­

чениями коэффициента диэлектрических нотерь tg 6 и диэлектри­ ческой проницаемости г. Для изоляции кабельных жил применяют бумагу, полиэтилен, поливинилхлоридный пластикат и воздух в со­ четании с другими твердыми диэлектриками. Некоторые физико­ механические и электрические характеристики изоляционных ма­ териалов даны в табл. 2.2. Для сравнения в этой таблице приведе-

Таблица 2.2

Физико-механические и электрические характеристики кабельных изоляционных материалов

 

 

 

 

 

Материал

 

 

Характеристика

 

 

Полиэтилен

 

 

 

 

Кабельная

сплош­

порис­

Полис­ Поливи­

Резина

 

 

 

бумага

тирол

нилхлорид

 

 

 

 

ной

тый

 

 

 

Плотность, кг/м3

 

0,70

0 ,9 2 -

0 ,3 8 -

1,04 —

1 ,3 -1 ,5

1 ,3 -1 ,7

 

 

 

 

-0 ,9 5 -0 ,4 2 -1 ,0 6

 

 

Удлинение при разрыве,

2 - 6

500

300

1,5 —

200-280

250-400

%

 

 

 

 

 

- 3 ,5

 

 

Влагопоглощаемость, %

0,01

25-36

0 ,0 0 -

0 ,0 5 -0 ,2

0,00-0,01

 

 

 

 

 

 

-0 ,0 5

 

 

Рабочий

температурный

ДО

-6 0

-6 0

-6 0

-4 0

-(4 0 -5 0 )

интервал, °С

 

+90

+70

+70

+60

+50

+ (5 0 -6 0 )

 

 

 

 

 

 

 

(отдельн.

 

 

 

 

 

 

 

 

от —15)

 

Объемное

удельное

соп­

1014

1015

1015

1015

101»

109- 1 0 10

ротивление,

Омм

 

 

 

 

 

 

 

Тангенс угла потерь

 

 

 

 

 

 

10MgS,

при час-|

50

70

3

4

2

200

1000-1500

тоте, Гц

1

10е

400

5

5

2

600

1500-2000

 

109

1000

5

6

2

>1000

>2000

Диэлектрическая прони­

2 ,0 -2 ,5

2,3

1,5

2,2

4,5

5,0

цаемость

 

 

 

 

 

 

 

 

ны характеристики изоляционной резины, применяемой для электрических проводов и кабелей.

Для изоляции кабельных жил применяют специальную б у м а ­

гу: т е л е ф о н н у ю

(толщиной 0,05 мм) и к а б е л ь н у ю (толщи­

ной 0,08, 0,12 и 0,17

мм). Прочность на разрыв в продольном на­

правлении бумаги в 2,0—2,5 раза больше, чем в поперечном.

К бумаге предъявляют высокие требования. Масса ее должна

быть однородной, без примесей,

изоляционные

свойства зависят

от ее влажности: для изоляции

пригодна лишь

сухая бумага с

влажностью не более 6—8%. Этот материал гигроскопичен, поэто-

18