2. Расчет конструкции кабеля.

   1. Выбор типа кабеля и способа организации связи.

Исходя из индивидуального технического задания, для проектирования КЛС используется малогабаритный коаксиальный кабель с медными жилами диаметром 1,2/4,6 мм, полиэтил – шайбовой изоляцией жил и алюминиевой оболочкой.

На основании общего числа каналов для организации связи между заданными пунктами определяется число пар кабеля, при этом один двухсторонний телевизионный канал эквивалентен 1600 высокочастотным (ВЧ) телефонным каналам, то есть общее число ВЧ телефонных каналов будет равно:

N_ВЧ = N_ТФ + n · 1600, (2.1)

где N_ТФ = 960 – количество заданных телефонных каналов; n = 0 – число заданных двухсторонних телевизионных каналов.

N_ВЧ = 960 + 0 · 1600 = 960.

Число пар в кабеле n_пар может быть определено из выражения:

n_пар = N_ВЧ / N_СП, (2.2)

где N_СП = 480 – число ВЧ телефонных каналов, организуемых заданной многоканальной системой передачи.

n_пар = 960 / 480 = 2.

Полученное расчетом число пар кабеля размещается в сердечнике кабеля в зависимости от способа организации связи, который для каждой конкретной линии определяется проектом. На магистральных кабельных линиях связи (МКЛС). Прокладываемых между сетевыми узлами первого класса и соединяющих между собой на территории страны сети разных зон, используется четырехпроводная схема организации связи, при которой различные направления передачи осуществляются по разным двухпроводным цепям в одном и том же линейном спектре частот. При этом способ организации связи по коаксиальному кабелю – однокабельный, то есть цепи передачи и приёма размещены в одном кабеле.

Таким образом, полученное расчетом по формуле (2.2) число пар в коаксиальном кабеле должно быть удвоено:

n_КП = 2N_ВЧ / N_СП = 4. (2.3)

Исходя из технического задания и расчета количества четверок, определим марку кабеля:

МКТА – 4 - 1,2/4,6

В процессе прокладки линии будет использоваться два типа кабеля:

• МКТАШп – 4 – 1,2/4,6 – магистральный коаксиальный телефонно – телевизионный кабель в алюминиевой и полиэтиленовой оболочке – для прокладки в телефонной канализации;

• МКТАБп – 4 – 1,2/4,6 – магистральный коаксиальный телефонно – телевизионный кабель в алюминиевой и полиэтиленовой оболочке с защитным покровом типа Бп (броня из стальных лент) – для прокладки в грунте и на подвесах.

2. Расчет конструкции кабеля.

Целью расчета конструкции кабеля является определение размеров конструктивных элементов кабеля, необходимых для дальнейших расчетов электрических параметров, а также в определении диаметров кабеля и выборе толщины оболочки и защитных покровов.

По заданному значению диаметра внутреннего проводника и изоляции коаксиальной пары (КП) прежде всего определяем внутренний диаметр внешнего проводника, исходя из нормируемого значения волнового сопротивления Z_в = 75 Ом,

Z_в = · ln , Ом, (2.4)

где ε – значение эквивалентной относительной диэлектрической проницаемости изоляции; d – диаметр внутреннего проводника, мм; D – внутренний диаметр внешнего проводника, мм.

Отсюда D определится из выражения:

D = d · = d · , мм. (2.5)

D = 1,2 · = 7 мм.

Наружный диаметр КП определяется по формуле:

D_КП = D + 2t, мм, (2.6)

Где t – толщина внешнего проводника, берется из справочника для ближайшего по конструкции коаксиального стандартного кабеля. Для кабеля, выбранного в курсовом проекте t = 0,16 мм.

D_КП = 7 + 2 · 0,16 = 7,3 мм.

Диаметр сердечника кабеля, состоящего из четырех КП одинакового размера, будет равен

D_КС = 2,41 · D_КП, мм, (2.7)

D_КС = 2,41· 7,3 = 17,5 мм.

Коаксиальный кабель кроме КП содержит также симметричные четверки или пары. Диаметр симметричной группы для кабеля, содержащего четыре КП одинакового размера, будет составлять:

d_c = 0,41 · D_КП, мм, (2.8)

d_c = 0,41 · 7,3 = 3, мм.

Затем определяется диаметр изолированной жилы четверки:

d_и = , мм, (2.9)

d_и = = 1,244, мм.

Диаметр токопроводящей жилы d₀ определяется исходя из того, что d₀ составляет 0,5d_и, а толщина изоляции жилы t_и = 0,5d₀. Если при этом окажется, что d₀<0,7 мм, то в качестве симметричных групп следует брать пару.

d₀ = 0,5d_и = 0,5 · 1,244 = 0,622, мм.

В кабеле, содержащем четыре одинаковых КП, размещается пять симметричных групп.

Рисунок 2.1 Коаксиальный кабель МКТА-4

Краткое описание конструкции кабеля МКТА-4: малогабаритный, коаксиальный, шайбовая полиэтиленовая изоляция, четыре коаксиальные пары 1,2/4,6 и пять симметричных пар. Коаксиальная пара 1,2/4,6 имеет внутренний медный проводник диаметром 1,2±0,01 мм; внешний проводник в виде медной трубки с продольным швом и толщиной стенок 0,16±0,01 мм; внутренний диаметр трубки равен 4,6 мм. Симметричные пары предназначаются для служебной связи и телесигнализации и имеют медные жилы 0,7 мм, изолированные сплошным слоем полиэтилена. Шаг скрутки изолированных жил в пару составляет 80-100 мм. Служебные пары размещаются в промежутках между коаксиальными парами и в центре. Сердечник кабеля состоит из четырех коаксиальных пар, пяти служебных пар и одной контрольной жилы, скрученных вместе с шагом 500-600 мм и обмотанных двумя-тремя слоями бумажных лент для обеспечения устойчивости конструкции сердечника. Контрольная жила используется в системе телеконтроля.