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文檔簡介
第6章通信電纜重慶郵電大學(xué)通信與信息學(xué)院胡慶教授
本章內(nèi)容通信電纜的分類和型號
通信電纜的結(jié)構(gòu)與色譜
通信電纜的電氣特性參數(shù)
主要介紹目前應(yīng)用最多的全塑市話對稱電纜和同軸電纜的結(jié)構(gòu)、分類、電氣特性參數(shù)、防串音措施等。通信電纜是由多根帶有相互絕緣涂覆層的導(dǎo)線或絞成的芯線和保護(hù)纜芯不受潮氣與機(jī)械損害的PE外護(hù)套所組成的電信線路。6.1通信電纜的分類和型號通信電纜是在兩根在理想條件下完全相同的金屬導(dǎo)線外涂覆絕緣層組成回路,故稱為對稱電纜。若它的絕緣層為聚乙烯材料,則稱為全塑(市話)對稱電纜或簡稱對稱電纜。如在同一軸線上的內(nèi)、外兩根導(dǎo)體組成回路,而內(nèi)、外導(dǎo)體之間又由絕緣材料隔離,在加外護(hù)層組成電纜稱為同軸電纜。根據(jù)導(dǎo)體回路結(jié)構(gòu)的區(qū)別通信電纜可分對稱電纜和同軸電纜。6.1.1、對稱電纜的分類通信電纜是在兩根在理想條件下完全相同的金屬導(dǎo)線外涂覆絕緣層組成回路,故稱為對稱電纜。若它的絕緣層為聚乙烯材料,則稱為全塑(市話)對稱電纜或簡稱對稱電纜。如在同一軸線上的內(nèi)、外兩根導(dǎo)體組成回路,而內(nèi)、外導(dǎo)體之間又由絕緣材料隔離,在加外護(hù)層組成電纜稱為同軸電纜。根據(jù)導(dǎo)體回路結(jié)構(gòu)的區(qū)別通信電纜可分對稱電纜和同軸電纜。
根據(jù)敷設(shè)方式可分為架空電纜、直埋電纜、管道電纜及水底電纜等1、架空電纜架空電纜是用鋼絞線支托電纜架掛在電桿上,其外形如圖6-1所示。架空電纜也可以直接架掛在電桿上,如圖6-2所示。2、管道電纜若把電纜敷設(shè)于地下管道里則為管道式,大、中城市的用戶主干電纜多采用這種敷設(shè)方法。大樓建筑物內(nèi)的通信電纜,既可預(yù)埋暗管敷設(shè),也可以架掛在墻壁上。如圖6-1所示
3、直埋光纜若把電纜敷設(shè)于地溝中稱直埋電纜。郊區(qū)通信電纜一般采用這種敷設(shè)方法。如圖6-3和6-4所示。4、水底電纜水底電纜線路簡稱水線,它是將特種結(jié)構(gòu)的通信電纜敷設(shè)于水底而成,通過江河湖海的通信線路,一般都要使用水底電纜。如圖6-4所示。
圖6-1架空—管道電纜圖6-2自承式架空電纜圖6-3直埋電纜圖6-4水底—直埋電纜
根據(jù)同軸管的尺寸可分為:大同軸電纜、中同軸電纜、小同軸電纜、微同軸電纜,另外還有射頻同軸電纜和泄露同軸電纜。1.中同軸電纜中同軸管內(nèi)導(dǎo)體的外徑2.6mm、外導(dǎo)體的內(nèi)徑9.5mm。同軸管外導(dǎo)體采用皺邊(或鋸齒)銅帶縱包而成。絕緣體用聚乙烯墊片結(jié)構(gòu)。同軸管可以開通70MHz以下模擬載波通信系統(tǒng),我國開通有9MHz(1800路)和24MHz(4380路)兩種模擬載波通信系統(tǒng)。6.1.2、同軸電纜的分類
2.小同軸電纜小同軸管內(nèi)導(dǎo)體的外徑1.2mm、外導(dǎo)體的內(nèi)徑4.4mm。小同軸管外體采用皺邊銅帶縱包而成。絕緣體形式較多,有魚泡式、注片式和泡沫聚乙烯式等。我國開通的有1.3MHz(300路)、4MHz(960路)和9MHz(1800路)和18MHz(3600路)3種模擬載波通信系統(tǒng)和140Mbitls及以下的數(shù)字通信系統(tǒng)。
3.微同軸電纜微同軸管內(nèi)導(dǎo)體的外徑0.7mm、外導(dǎo)體的內(nèi)徑2.9mm,絕緣體為泡沫聚乙烯絕緣。微同軸電纜可用于480路數(shù)字通信系統(tǒng)。4.射頻同軸電纜射頻同軸管內(nèi)導(dǎo)體采用單股或多股銅導(dǎo)線,外導(dǎo)體為銅管或銅絲編織結(jié)構(gòu),外面再包以護(hù)套的電纜。該電纜主要用作無線電廣播、無線電通信(移動通信)站天線系統(tǒng)的饋線或用作電纜電視系統(tǒng)的饋線。這種電纜的特點(diǎn)有傳輸頻帶寬、屏蔽性能好、重量輕、易撓曲和結(jié)構(gòu)簡單等特點(diǎn)。
5.漏泄同軸電纜漏泄同軸電纜是在同軸管外導(dǎo)體上每隔一定距離開一裸露窗口,使電磁波可以漏泄到周圍空間的一種特殊用途的同軸電纜。特別是目前廣泛建設(shè)的地下交通系統(tǒng)中,漏泄同軸電纜不僅是隧道內(nèi)行動著的機(jī)車與外界通信,也是民用移動通信系統(tǒng)的天饋線。由于漏泄同軸電纜頻帶寬,多個不同的移動通信系統(tǒng)可共用一條電纜。6.1.3通信電纜的型號與規(guī)格全塑通信電纜產(chǎn)品型號一般由七部分組成,其含義及編排位置,如圖6-5所示。全塑電纜型號的表示方法和意義如下。分類或用途導(dǎo)體絕緣層內(nèi)護(hù)層派生(形狀、特征)外護(hù)層(數(shù)字表示)傳輸頻率1234567圖6-5全塑通信電纜型號編排示意圖
1.類型H——市內(nèi)電話電纜HU——礦用電話電纜HE——長途通信電纜HD——鐵道電氣化通信電纜HO——干線同軸電纜HJ——局用電話電纜HP——配線電話電纜HH——海底電纜NH——農(nóng)村通信電纜HS——電視電纜S——射頻同軸電纜SE——對稱射頻電纜HB——通信線及廣播線HR——電話軟線2.導(dǎo)體T——銅(省略不記入)L——鋁G——鋼(鐵)GL——鋁包鋼HL——一般鋁合金HT——一般銅合金J——鋼銅線芯、絞合線芯
3、絕緣層(導(dǎo)線的絕緣層)Z——紙(省略不記入)Y——聚乙烯V——聚氯乙烯YP——泡沫/實心皮聚乙烯YF——泡沫聚乙烯B——聚苯乙烯F——聚四氟乙烯M——棉紗N——尼龍X——橡皮4、帶屏蔽的外護(hù)層
L——鋁管V——聚氯乙烯H——普通橡皮S——鋼-鋁-聚乙烯Y——聚乙烯A——鋁-聚乙烯X——纖維BM——棉紗編織LW——皺紋鋁管AG——鋁塑綜合層
5、派生(形狀特征)L——防雷(通信電纜)P——屏蔽R——軟T——石油膏填充C——自承式(通信電纜)G——高頻隔離6、鎧裝外護(hù)層1——纖維繞包2——鋼帶鎧裝3——單層細(xì)圓鋼絲鎧裝4——雙層細(xì)圓鋼絲鎧裝53——外加一層鋼帶鎧裝層12——鋼帶鎧裝一級外護(hù)層23——雙層防腐鋼帶繞包鎧裝聚乙烯外被層32——單層細(xì)鋼帶鎧裝聚乙烯外被層553——表示外加二層鋼帶鎧裝層,專用于PCM系統(tǒng)絕緣的類型及代表符號:
例如:型號為HYA——400х2х0.5的電纜表示400對線徑為0.5mm銅芯實心聚乙烯絕緣、涂塑鋁帶粘接屏蔽、聚乙烯護(hù)套市話對稱電纜,。HYPAC表示銅芯泡沫/實心皮聚乙烯絕緣涂塑鋁帶粘接屏蔽聚乙烯護(hù)套自承自市話對稱電纜。HYPAT23表示銅芯泡沫/實心皮聚乙烯絕緣石油膏填充徐塑鋁帶粘接屏蔽聚乙烯護(hù)套雙層防腐鋼帶繞包鎧裝聚乙烯外被層市話對稱電纜。
HYFAT553表示銅芯泡沫聚乙烯絕緣石油膏填充涂塑鋁帶粘接屏蔽聚乙烯護(hù)套雙層鋼帶給紋縱包鎧裝聚乙烯外被層市話對稱電纜。HPVV表示銅芯實芯聚乙烯絕緣鋁箔層聚氯乙烯護(hù)套低頻通信電纜配線電纜。全塑對稱電纜選型見表6-1。SYV-75表示銅芯實芯聚乙烯絕緣射頻同軸電纜,特性阻抗75歐。SYFV表示銅芯泡沫聚乙烯絕緣同軸電纜6.1.4通信電纜的特點(diǎn)1.全塑電纜電特性好,傳輸質(zhì)量優(yōu)良2.便于機(jī)械化、自動化施工3.維護(hù)方便、效障少、使用壽命長4.投資經(jīng)濟(jì)
1.全塑電纜電特性好,傳輸質(zhì)量優(yōu)良當(dāng)導(dǎo)線的絕緣層采用高密度聚稀烴時,雖然衰減常數(shù)比空氣紙絕緣電纜差,但力學(xué)、化學(xué)特性優(yōu)良,尤其防潮和易于加工等性能,即使接頭防潮處理不好,護(hù)套進(jìn)水也不會馬上影響通信;導(dǎo)線的絕緣層電阻較高,對填充型和非填充型電纜,原信息產(chǎn)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)分別要求不低于3.000MΩ.km和10000MΩkm;串音防衛(wèi)度高,由于基本單位(10對或25對)內(nèi)各線對扭距不同,相當(dāng)于線對間作了交叉;對于內(nèi)屏蔽電纜,可傳輸PCM信號,線對利用率接近100%,一般空氣紙絕緣電纜只有30%。
2.便于機(jī)械化、自動化施工全塑電纜重量輕,電纜盤長(200m-300m),電纜接頭少,護(hù)套光滑,便于運(yùn)輸和施工;導(dǎo)線的絕緣和單位間扎帶的顏色采用全色譜,便于線對的編號、對號、接續(xù)、成端和配線等操作;導(dǎo)線接續(xù)采用卡接法,接續(xù)可靠,可以傳輸模擬信號和數(shù)字信號。接續(xù)操作可以實現(xiàn)機(jī)械化、自動化:護(hù)套封合簡單可靠,易于掌握,新技術(shù)培訓(xùn)時間短。
3.維護(hù)方便、效障少、使用壽命長卡接法接續(xù)不用剝除導(dǎo)線的絕緣層,導(dǎo)線不受損傷,斷線故障少;電纜接頭封合采用熱縮套管等方法,不易進(jìn)水,即使進(jìn)水后也不會漫延4.投資經(jīng)濟(jì)芯線采用細(xì)線徑、護(hù)套以塑代鉛,節(jié)省有色金屬銅和鉛;全塑電纜制造簡單,自動化程度高;全塑電纜重量輕,運(yùn)輸費(fèi)用低,桿路負(fù)荷小;管道電纜小對數(shù)時可多條全塑電纜占用一個管孔,小線徑時單條電纜可提高到4800對~6000對。
表6-1全塑電纜選型表6.2通信電纜的結(jié)構(gòu)與色譜通信電纜的結(jié)構(gòu)一般可分為纜芯和護(hù)層兩大部分,其中護(hù)層又可以由護(hù)套與外護(hù)層組成。6.2.1全塑市話對稱電纜的結(jié)構(gòu)
全塑市話對稱電纜的結(jié)構(gòu),由4個部分組成:金屬導(dǎo)線、導(dǎo)線的絕緣層、屏蔽層、外護(hù)層組成,如圖6-6所示
6-6全塑市話對稱電纜結(jié)構(gòu)
全塑市話對稱電纜線路為雙線回路,因此可構(gòu)成對絞式線對(或星絞式四線組),如圖6-7所示。其目的是為了減少線對之間的電磁耦合所帶來的串音(擾)。目前,我國的市話用戶電纜多采用對扭式,智能大樓布線電纜多采用星絞組或含有對扭式和星絞組的綜合型結(jié)構(gòu)。還有一種雙線回路扭絞式,稱為雙絞線。雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP:UnshildedTwistedPair)和屏蔽雙絞線(STP:ShieldedTwistedPair)),其基本結(jié)構(gòu)如圖6-8所示。
圖6-7芯線扭絞結(jié)構(gòu)
(a)非屏蔽雙絞線電纜(UTP)(b)屏蔽雙絞線電纜(STP)圖6-8雙絞線電纜的結(jié)構(gòu)圖
1.金屬導(dǎo)線金屬導(dǎo)線必須具有良好的導(dǎo)電性,柔軟性和足夠的機(jī)械強(qiáng)度。目前,最常用的是軟銅線,也有采用半硬鋁線。銅導(dǎo)線的電阻率,在20℃時,不大于0.0175Ωmm2/m。常用用戶主干電纜線徑是0.9mm和1.2mm銅線或1.8mm和2.0mm鋁線;用戶配線電纜線徑是0.32、0.4、0.5、0.6和0.8mm的軟銅線;用戶農(nóng)話電纜線徑是1.2mm銅線或1.6mm的鋁線(傳輸最高頻率是123kHz或252kHz),以及0.7mm的低頻對絞線。
2.、絕緣層絕緣層是為保證導(dǎo)線之間和導(dǎo)線與護(hù)層之間具有良好的絕緣性能,在每根導(dǎo)線外包裹一層不同顏色的絕緣物,一般常用實心聚乙烯、泡沫聚乙烯、泡沫/實心皮聚乙烯塑料作為芯線絕緣層,如圖6-9所示。圖6-9對稱電纜芯線的塑料絕緣型式
3.屏蔽層屏蔽層由涂塑鋁帶重選縱包而成,涂塑鋁帶的標(biāo)稱厚度為0.2mm左右,涂塑層的標(biāo)稱厚度為0.055mm。涂塑鋁帶一般為軋紋與不軋紋二種.4.外護(hù)層電纜的外護(hù)層(包括屏蔽層在內(nèi))是保持電纜的纜芯不受潮氣、水分的浸害,起到密封與機(jī)械保護(hù)的作用。電纜外護(hù)層多為高分子低密度的聚乙烯,聚乙烯應(yīng)摻有碳黑和抗氧化劑,以提高抗老化的性能。外護(hù)層的厚度見表6-2
電纜外護(hù)套形式纜芯直徑(毫米)外護(hù)套厚度(毫米)雙護(hù)套31.8以下31.9~41.544.61~57.2以及57.3以上1.31.51.8以及2.0單護(hù)套21.6以上21.7~28.428.5~36.8236.9~45.745.8~54.6以及54.7以上1.51.32.02.32.5,以及2.8表6-2電纜的外護(hù)層參數(shù)6.2.2同軸電纜的結(jié)構(gòu)同軸管是組成同軸電纜的基本單元。同軸管又稱為同軸線對或同軸波導(dǎo),屬于不對稱的結(jié)構(gòu)。同軸電纜由同軸管(包括內(nèi)導(dǎo)體、外導(dǎo)體和內(nèi)、外導(dǎo)體之間的絕緣介質(zhì))和外護(hù)層四部分組成。如圖6-10所示。由若干個同軸管以一定扭距扭絞成纜芯再加外護(hù)層構(gòu)成同軸電纜,如圖6-11所示。若只有1個同軸管加外護(hù)層也可構(gòu)成單管同軸電纜。
圖6-10同軸電纜結(jié)構(gòu)(a)綜合四同軸管電纜(b)多同軸管同軸電纜圖6-11多同軸管同軸電纜的纜芯斷面
1.同軸電纜的內(nèi)導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)體必須是圓柱形導(dǎo)線,具有良好的導(dǎo)電率、足夠的機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性,所以都采用單根硬拉銅線制成。2.同軸電纜的外導(dǎo)體外導(dǎo)體的導(dǎo)電率、柔韌性和機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)與內(nèi)導(dǎo)體相同,全長需要保持完整的圓柱形,構(gòu)成管形的銅帶厚度和有關(guān)成型尺寸,都應(yīng)符合制造公差要求。
3.同軸電纜的絕緣介質(zhì)同軸線對的內(nèi)導(dǎo)體通過絕緣介質(zhì)與外導(dǎo)體才能真正形成線對。絕緣介質(zhì)可采用聚乙烯、空氣、墊片、泡沫聚乙烯等。4.同軸電纜外護(hù)層為了具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度,需要加聚氯乙烯外護(hù)層。若還要降低在同一條電纜中同軸線對之間串音,在同軸線對的外護(hù)層的里層加鍍錫鋼帶作為帶有屏蔽層的外護(hù)層,這樣既可以絕緣、增加機(jī)械強(qiáng)度,還可以減少串音干擾。6.2.3全塑對稱電纜芯線色譜、扎帶色譜1.全塑單位式纜芯芯線是由金屬導(dǎo)線和絕緣層組成。纜芯是芯線扭絞成對(或組)后,再將若干對(或組)按一定規(guī)律絞合而成。芯線之間的介質(zhì)為空氣構(gòu)成的纜芯稱為空氣纜芯,若介質(zhì)為防水填充物構(gòu)成的纜芯稱為填充纜芯。
纜芯的絞制的方式有同心層絞、束絞和單位絞等幾種方式。同心層絞簡稱層絞式,將線元按同心園分層排列扭絞;束絞就是所有線元采取同一絞向,分層排列的絞制方式;單位絞式每10、25、50、100線對采用編組方法分成單位束,然后將若干個單位束分層絞合而成單位式纜芯。
在設(shè)計纜芯時,需要根據(jù)線對數(shù)量合理分組群。其目的在于把線元排列有序,有利于提取、分配和使用線對。全塑對稱電纜組群方式如下。①基本單位:把25對線扭合成為一個基本單位(又稱U單位)。各線對的序號和絕緣色譜應(yīng)符合表6-3的規(guī)定。a線為領(lǐng)示色,色譜順序為:白、紅、黑、黃、紫;b線為循環(huán)色,色譜順序為:藍(lán)、桔、綠、棕、灰。
②子單位:由12個線對或13個線對或更少的線對扭合而成,若干個子單位用來構(gòu)成基本單位或纜芯,,各線對的序號和絕緣層色譜應(yīng)符合表6-3的規(guī)定?;締挝灰部煞譃?2對線及13對線組成的兩個子單位,并采用與基本單位相同的色譜扎線纏扎。
③超單位:由若干基本單位可和12、13對線子單位絞合而成,用來構(gòu)成纜芯,超單位有50線對(又稱S單位)、100線對(又稱SD單位)和200線對3種,200線對超單位僅適用于標(biāo)稱線對數(shù)為3600對及以上的電纜。50對線的超單位可由兩個12對線及兩個13對線子單位可組成,100對線的超單位也可以由4個25對線基本單位組成,均采用規(guī)定的色譜扎線纏扎,如圖6-12(c)所示。
2.
芯線色譜、扎帶色譜全色譜線組合扭絞成25種不同色標(biāo)的線對。每25對線組成的一個基本單位芯線色譜,線對序號及絕緣層色譜如表6-3所示表6-325對線組一個U基本單位芯線色譜表
每個單位的扎帶采用非吸濕性有顏色材料。扎帶色譜有單色譜扎帶,其順序:蘭、桔、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫十種顏色。還有雙色譜扎帶,其順序如表6-4所示。每基本單位可采用雙色譜扎帶。對于全色譜單位式纜芯的基本單位有25對和10對兩種序號123456789101112色譜白蘭白桔白綠白棕白灰紅蘭紅桔紅綠紅棕紅灰黑蘭黑桔序號131415161718192021222324色譜黑綠黑棕黑灰黃蘭黃桔黃綠黃棕黃灰紫蘭紫桔紫綠紫棕表6-4雙色譜扎帶表
對于10對、25對、50對和100對全色譜組合,如圖6-12所示。從圖6-12可知,每一個基本單位線對的外部都捆有扎帶,U單位的“扎帶全色譜”是由“白藍(lán)——紫棕”的24種組合,所以U單位的扎帶循環(huán)周期為25х24=600對,即從601對開始,U單位的扎帶又變成白藍(lán)。U單位扎帶顏色及序號見表6-5。圖6-12纜芯中的單位組成形式
表6-5600對纜芯的U單位序號及扎帶顏色
4、纜芯中備用線對線序及色譜一般100對以上的電纜增加1%的備用線對。備用線的色譜見表6-8。備用線對的位置處于“游離”狀態(tài),它沒有任何扎帶纏繞,一般用“SP”表示。5.全塑對稱電纜的端別面對電纜端面,抓起同一層中的任何兩個單位(基本單位或超單位均可),如果這兩個單位中的基本單位扎帶顏色按白、紅、黑、黃、紫或蘭、桔、綠、棕、灰順時針排列則為A端,反之則為B端。新出廠的電纜A端一般做有紅色標(biāo)記,B端做有綠色標(biāo)記。
全塑電纜A,B端的布放:匯接局一分局(端局),以匯接局為A端;分局——支局,以分局為A端;端局——交接箱,以端局為A端;端局——用戶,以端局為A端??傊?,A端總是在局方一端,以局為中心向外鋪設(shè)。
表6-63000對纜芯的S單位的線對序號、組合的單位及扎帶頗色
表6-73000對纜芯的SD單位的線對序號、組合的單位及扎帶頗色序號SP1SP23SPSP4SP5SP6SP7SP8SP9SP10色譜白紅白黑白黃白紫紅黑紅黃紅紫黑黃黑紫黃紫表6-8備用線對線序及色譜6.3通信電纜的電氣特性參數(shù)6..3.1全塑對稱電纜的電氣參數(shù)1.對稱電纜回路一次參數(shù)在均勻的電纜回路中,電阻(有效電阻)和電感沿導(dǎo)線長度是均勻分布的,而電容和絕緣導(dǎo)納則是在導(dǎo)線回路之間沿長度均勻分布的。對于均勻的電纜回路可以視為一個電阻、電容、電感和導(dǎo)納構(gòu)成的四端網(wǎng)絡(luò)的級聯(lián),如圖6-13所示。常把傳輸線單位長度上的電阻R1、電感L1、電容C1、導(dǎo)納G1,統(tǒng)稱為傳輸線的分布參數(shù),又取名為一次參數(shù)
(1)回路有效電阻R1
電纜回路的有效電阻一般由直流電阻R0和交流電阻R~所組成。單位用Ω/km.R1=R0+R~
全塑對稱電纜通常用于5kHz以下,直流電阻與導(dǎo)線的材料和直徑有關(guān),材料導(dǎo)電特性常用電阻率ρ表示,而電導(dǎo)率為σ=1/ρ。直流電阻R0由下式確定:
其中,ρ:溫度為20℃時的電阻率,單位為Ω.mm2/m,如銅線ρ=0.0175Ω.mm2/m,鋁線ρ=0.029Ω.mm2/m,鐵線ρ=0.139Ω.mm2/m;d:導(dǎo)線直徑(mm);λ:導(dǎo)線扭絞系數(shù),一般在1.02~1.07。
(a)微分段等效電路
(b)均勻的電纜回路等效電路級聯(lián)圖6-13電纜回路的等效電路
(2)回路有效電感L1
回路有效電感的電感決定于導(dǎo)線的相對位置、材料和形狀等,在音頻范圍內(nèi)可按下式計算:式中,D:兩根導(dǎo)線的中心軸間距離(mm);d:導(dǎo)線的直徑(mm);λ:導(dǎo)線扭絞系數(shù)。
(3)回路有效電容C1在音頻電纜回路間電容,其計算公式如下:
式中,εr:絕緣介質(zhì)的相對介電常數(shù)(紙εr
為1.35~1.45,聚苯乙烯εr
為1.2~1.3),λ:導(dǎo)線扭絞系數(shù),對絞為0.94、星絞為0.74;d:導(dǎo)線的直徑(mm),D:兩根導(dǎo)線的中心軸間的距離(mm)。
(4)回路有效絕緣導(dǎo)納G1
電纜的有效絕緣導(dǎo)納決定于電纜導(dǎo)線絕緣層的質(zhì)量,但任何絕緣物質(zhì)都不可能絕對不導(dǎo)電,因此,回路總存在著一定的漏電通道,漏電大小可有絕緣導(dǎo)納大小來反應(yīng)?;芈返慕^緣導(dǎo)納是由直流絕緣導(dǎo)納G0和交流絕緣導(dǎo)納G~組成的,即G=G0+G~S/KmG0是由于電纜介質(zhì)的絕緣特性不夠完善所引起的,它與介質(zhì)的絕緣電阻R絕成反比,即
G0=1/R絕因此,希望介質(zhì)有較大的絕緣電阻,選用電阻率ρ大的介質(zhì)材料,并要適當(dāng)?shù)慕^緣厚度。
G~是當(dāng)導(dǎo)線通過交流電時,在交變電磁場的作用下,由于介質(zhì)極化作用而引起的能量損耗。即:在市話對稱電纜中G0可以忽略不計。G按下式計算:式中,ω:傳輸信號的角頻率,C:回路電容F/Km,tgδ:介質(zhì)損耗角正切,以上介紹的電纜電氣參數(shù)如回路有效電阻、回路有效電感、回路有效電容和回路有效絕緣導(dǎo)納,其值的試驗數(shù)據(jù)都與傳輸?shù)男盘栴l率,環(huán)境溫度有關(guān),如圖6-14所示。
2.
全塑對稱電纜二次參數(shù)通信電纜二次參數(shù)包括傳輸常數(shù)γ(γ=α+jβ,衰減常數(shù)α和相移常數(shù)β)、特性阻抗Zc兩個。因為這些參數(shù)都是一次參數(shù)開方的函數(shù),所以稱為二次參數(shù)。(a)一次參數(shù)與導(dǎo)線中心間距D關(guān)系
(b)一次參數(shù)與頻率f關(guān)系(c)一次參數(shù)與線徑d關(guān)系圖6-14全塑對稱電纜一次參數(shù)與D、f、d的關(guān)系實驗曲線
(1)對稱電纜的衰減常數(shù)α和相移常數(shù)β
對稱電纜的衰減主要由線路上電磁波在金屬中的渦流損耗所產(chǎn)生的衰減和由于介質(zhì)損耗而引起的衰減。計算公式如下:傳輸常數(shù)γ的一般公式為:將上式兩端平方,且將實數(shù)部分和虛數(shù)部分分別對應(yīng)兩端相等,則有
在高頻(f>30kHz)情況下線路衰減常數(shù)和相移常數(shù)β為:(2)特性阻抗ZC傳輸線上的電壓波和電流波都不是孤立的,它們之間有密切的關(guān)系,這個關(guān)系就是特性阻抗。特性阻抗的一般公式為:對于工作在高頻的低耗傳輸線,ZC計算式近似為:
3.全塑對稱電纜的幾項電氣性能表6-9全塑市話對稱電纜的電氣參數(shù)
f=800Hzt=20℃
全塑市話對稱電纜的電氣性能,如表6-9所示。其中α為對稱電纜的衰減常數(shù)。全塑市話電纜電性能標(biāo)準(zhǔn)見表6-10所示。6.3.2常用雙絞線電纜的電參數(shù)UTP雙絞線目前是學(xué)校校園網(wǎng)數(shù)據(jù)線的最佳選擇。UTP雙絞線又可分1~5類,其差別主要是單位長度扭絞次數(shù),不同類別的線對具有不同的扭絞長度,一般來說,扭絞長度(或扭距)在3.81cm~14cm內(nèi),銅導(dǎo)線的直徑在0.4~1.0mm,扭絞越密其支持的傳輸速度越高。如5類線扭距為13mm;4類扭距為25mm。UTP雙絞線在傳輸距離、信道寬度和數(shù)據(jù)傳輸速度等方面均受到一定限制。當(dāng)距離在100米內(nèi),并且采用特殊的電子傳輸技術(shù)時,傳輸率可達(dá)100Mbps~155Mbps。UTP雙絞線類型及用途,如表6-11示。
類型使用范圍第1類用于傳輸語音傳輸頻率為100kHz以下,報警系統(tǒng),不用于數(shù)據(jù)傳輸。第2類用于語音傳輸和最高傳輸速率4Mbps的數(shù)據(jù)傳輸。第3類用于語音傳輸和最高傳輸速率為16Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,最大網(wǎng)段長100米第4類用于語音傳輸和最高傳輸速率20Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,最大網(wǎng)段長100米第5類/超第5類用于語音傳輸和最高傳輸速率100Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,最大網(wǎng)段長100米,也是最常用的以太網(wǎng)電纜/用于最大峰值155Mbps數(shù)據(jù)傳輸最大傳輸距離為105米。第6類用于最大峰值1000Mbps數(shù)據(jù)傳輸,最大網(wǎng)段長90米--100米第7類計劃的帶寬為600MHz以上至10GHz,屬于STP雙絞線表6-11UTP雙絞線類型及應(yīng)用范圍
項目頻率(MHz)衰減(dB/100m)近端串?dāng)_衰減(dB)回波損耗(dB)特性阻抗(Ω)第3類18164.210.214.939.124.319.312100±15%第4類1816202.66.79.91153.338.233.131.412第5類1816201002.56.39.210.32460.045.640.639.027.123表6-12TIA/EIA標(biāo)準(zhǔn)UTP雙絞線電參數(shù)對于雙絞線主要關(guān)心的電參數(shù)是衰減、近端串?dāng)_衰減、特性阻抗、分
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