Экранирующее действие оболочки относительно внешних помех
При защите от внешних помех существенное значение играют третьи цепи (оболочка – земля ). Здесь велика роль составляющих продольных токов и надо учитывать действие как вихревых (Ав) , так и продольных (Апр) токов.
Рис.5 Образование токов помех и искусственной третей цепи
Схематично принцип действия третьих цепей состоит в следующем :
Ток помех I1, протекающий в первой цепи , индуцирует во второй цепи ток I12 и в третей цепи ток I13. Последний в свою очередь индуцирует во второй цепи ток обратного направления I32. В результате во второй цепи будет действовать разностный ток I12 – I32 , который меньше, чем ток без третей цепи (I12). Как правило, положительный эффект экранирования третьих цепей для защиты от внешних помех достигается при их хорошем заземлении, малом электрическом сопротивлении и наличии хорошей взаимной индуктивности между цепями.
Экранирующий эффект металлических оболочек при влиянии внешних источников помех определяется как Арез = Апр + Ао + Ап
Расчеты показывают, что примерно до частот 15 – 20 кГц превалирует затухание экранирования за счет продольных токов (Апр), а свыше преобладающим является эффект от поперечных вихревых токов и отражения (Ап + Ао).
Поэтому при определении экранирующего действия кабельных оболочек относительно низкочастотных источников влияния, таких как ЛЭП и тому подобное, достаточно учитывать лишь экранирующее действие продольных токов Апр в цепи оболочка – земля.
В области высокочастотных помех, создаваемых мощными радиостанциями и т.п. надо комплексно учитывать все компоненты экранирования как Ап + Ао так и Апр, но здесь определяющее действие оказывает Ап + Ао.
Рис.6 Зависимости затуханий от частоты
Принцип организации связи по кабельным магистралям.
По междугородним кабельным линиям связь организовывается по двухпроводной или четырехпроводной схеме.
Рис. 1. Двухпроводная система связи
Рис. 2. Четырехпроводная система связи
При двухпроводной схеме передачи в прямом и обратном направлениях осуществляется по одной паре проводников (жил). При четырехпроводной схеме связь в прямом направлении осуществляется по одной паре проводников, а в обратном направлении – по другой. Сравнивая эти схемы по дальности и устойчивости связи, по числу каналов и взаимозащищенности между цепями, можно отметить следующее:
1. По устойчивости и дальности связи преимущество на стороне четырех проводных систем. При двухпроводной системе для разделения передач в прямом и обратном направлениях на входе и выходе каждого усилителя (У1 и У2) необходимо ставить разделительные фильтры (Ф). Эти фильтры вносят искажения и ограничивают дальность связи (не более 40 усилительных участков). При четырехпроводной системе связи для прямой и обратной передачи используются различные пары, и в разделительных фильтрах нет необходимости.
2. По числу получаемых каналов двухпроводные и четырехпроводные системы высокочастотной связи равноценны.
3. По защищенности цепей от взаимных помех в лучших условиях находятся двухпроводные цепи (совпадающий режим передачи). При четырехпроводной связи по цепям осуществляется встречная передача и возможны большие взаимные влияния. Установлено, что в наихудших условиях (в смысле взаимного влияния) находятся встречная передача.
Рис. 3. Двухпроводная система связи
Рис. 4. Четырехпроводная система связи
Рис. 5. Совпадающий режим передачи Рис. 6. Встречный режим передачи
Оценивая двух- и четырехпроводную системы связи в целом (по всем параметрам), следует подчеркнуть, что четырехпроводная схема обладает существенными преимуществами по устойчивости и дальности связи и равноценна двухпроводной по числу каналов. Поэтому четырехпроводная схема является наиболее целесообразной для организации дальней высококачественной связи. Для повышения помехозащищенности цепей и устранения нежелательного режима встречной передачи симметричные кабельные магистрали строят, как правило, по двухкабельной схеме связи. В этом случае прямые и обратные цепи находятся в отдельных кабелях. Цепи прямой и обратной передачи можно разделить при помощи электромагнитных экранов.
На коаксиальных кабельных магистралях применяется четырехпроводная схема связи при однокабельной организации передачи, в силу высоких экранирующих свойств коаксиальных кабельных цепей.
На воздушных линиях применяется двухпроводная система связи, т.к. для устранения недостатков встречного режима передачи пришлось бы сооружать две параллельные воздушные линии, что нецелесообразно.