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
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