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大对数通讯电缆的方案与制作

2017-10-21 14:07分类:电工基础知识 阅读:

 

1.前语

  这些年,概括布线事务在中国鼓起与翻开,这既是在核算机技能和通讯技能翻开的根底行进一步习气胡歌信息化和经济世界化的需求,也是作业主动化进一步翻开的效果。它是修建技能与信息技能相联络的商品,是核算机网络工程的根底。

  修建物概括布线体系中的笔直干线子体系,由联接主设备间至各楼层配线间之间的线缆构成。其功用首要是把各分层配线架与主配线架相连,用骨干电缆供应楼层之间通讯的通道,使悉数布线体系构成一个有机的全体。

  如今不少概括布线体系现已或预备选用大对数数字通讯电缆作为笔直干线子体系的传输介质。大对数数字通讯电缆相对光缆作为笔直干线,具有铺设便当、线缆处理简练、本钱低一级利益。

  这篇文章以大唐电信出产50对UTP数字通讯电缆为例,对大对数数字通讯电缆的方案研制和出产操控进行议论。

  2.电气参数的理论核算

  2.1电缆的一次参数

  导体有用电阻R、回路电感L、电容C和绝缘电导G称为电缆的一次参数,这些参数与传输的电压、电流的巨细无关,他们是由电缆自身的构造规范,资料和电流的频率等条件来抉择的。

  2.1.1导体有用电阻R(Ω/km)

  在介绍导体有用电阻前,先来介绍导体的直流电阻R0。导体直流电阻R0与导体的资料和导体直径有关,其核算公式如下:

  式中R0——直流电阻(Ω/km);

  ——扭绞系数;

  ——电阻系数(Ωmm2/m200C);

  L——导线长度(m);

  S——导线截面积(mm2);

  d——导线直径(mm)。

  上述公式中,导体直流电阻都是在规范温度200C时的数值,恣意温度下导体直流电阻应按下式进行换算:

  式中Rt——温度t时电阻值(Ω/km);

  R20——温度200C时的电阻值(Ω/km);

  ——电阻温度系数

  有用电阻是指电缆电路在其作业状况下的电阻,因为附近效应、集肤效应以及金属损耗等要素会发作附加电阻,因而,电缆回路的有用电阻是由直流电阻R0和经过沟通电流时的附加电阻所构成,核算公式如下:

  注:当χ>10时

  式中R0——直流电阻(Ω/km);

  d——导体直径(mm);

  ——导体基地间隔mm);

  f——频率(Hz);

  P——线对组批改系数(实路对绞组为1.0);

  χ——纷歧样频率的系数;

  F(χ)、G(χ)、H(χ)——为系数χ在纷歧样频率时的特定函数。

  2.1.2回路电感L(H/km)

  对称回路的电感由两有些构成,及内电感和外电感。外电感的巨细取决于电缆构造的几许规范,与频率无关;内电感的值与传输频率程反比,频率越高其集肤效应越显着,内电感越小。核算公式如下:

  注:当χ>10时

  式中λ——电缆总绞入率;

  d——导体直径(mm);

  ——导体基地间隔mm);

  f——频率(Hz);

  χ——纷歧样频率的系数;

  Q(χ)——为系数χ在纷歧样频率时的特定函数。

  2.1.3电容C(F/km)

  电容分作业电容和有些电容两种,作业电容为作业线对上总的电容;有些电容是电缆各芯线之间的电容,是作业电容的构成有些。核算公式如下:

  式中λ——电缆总绞入率;

  d——导体直径(mm);

  ——导体基地间隔mm);

  ε——组合绝缘介质的等效介电常数;

  d1——导体绝缘层直径(mm);

  d2——绞对线的等效直径(mm)。

  2.1.4绝缘电导G(S/km)

  绝缘电导标明为一个回路的绝缘质量,电缆的绝缘电导值越小,也就阐明绝缘层的介质损耗值越小。绝缘电导G是由绝缘不无缺的直流绝缘电导G0和介质极化后的沟通绝缘电导G~构成的。在通讯电缆中,因为沟通绝缘电导比直流绝缘电导所构成的使的损耗要大得多,因而能够疏忽不计直流绝缘电导G0值,核算公式如下:

  式中——沟通绝缘电导(S/km);

  ——频率(Hz);

  C——作业电容(F/km);

  ——组合绝缘介质的等效介质损耗角正切值。

  2.2电缆的二次参数

  对称回路的传输质量首要是依据回路的二次参数来评价的。

  2.2.1衰减常数(Np/km,1Np=8.686dB)

  衰减常数是影响电缆传输间隔的一个首要参数,它由两有些构成:因为导体自身损耗而发作的衰减;因为绝缘介质损耗而发作的衰减;衰减是用以衡量信号能量发作下降和丢掉巨细的一个电气政策,并跟着传输频率的添加而增大,影响衰减的首要要素包含导体直径、导体资料、绝缘资料、电缆构造等。因而要改进电缆的衰减功用,能够经过添加导体直径、挑选更优异的资料以及在出产制作进程中坚持电缆几许构造规范的安稳来完毕。核算公式如下:

  式中R——导体有用电阻(Ω/km);

  L——回路电感(H/km);

  G——绝缘电导(S/km);

  C——作业电容(F/km)。

  2.2.2特性阻抗Zc(Ω)

  特性阻抗Zc是电磁波沿均匀线路传达时,在无终端失配影响的状况下所遇到的阻抗。核算公式如下:

  式中L——回路电感(H/km);

  C——作业电容(F/km)。

  对称电缆的阻抗分为特性阻抗Zc和输入阻抗Zin,特性阻抗Zc跟着频率的添加而削减,当频率逾越3000Hz后,则特性阻抗Zc值就不再发作改动。此刻输入阻抗Zin受电缆构造要素的影响,入射信号的反射波盘绕特性阻抗Zc上下不坚决。从回路电感L和作业电容C的核算公式中能够剖分出,影响阻抗的要素有:电缆总绞入率λ、导体直径d、导体基地间隔以及组合绝缘介质的等效介电常数ε,这些参数都是电缆的构造要素。换言之,能操控好以上四个构造要素的均匀性和安稳性,那么电缆在每段上阻抗值的不坚决方案就会操控到最小。

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