Бағыттаушы тарату жүйесі

 

 

 

Сур. 1.11. байланыс жүйелері: а – біркабельді, б – екікабельді.

Әуе желілерінде  жиілік жолақтармен тасымалданған  екісымды жүйе ұйымдастырылады. Коаксиальды  кабельді магистральда біркабельді  байланыс жүйесі кезінде төртсымды схема қолданылады. Оптикалық системаларда біркабельді байланыс жүйесі қолданылады.

Кабельді  техника келесі бағыттарда дамып  келеді:

1.Оптикалық жүйелердің айтарлықтай дамуы; байланыстың мықты түйіндерін құруға  және әртүрлі түрдегі ақпараттарды ұзақ қашықтыққа дейін жеткізуге мүмкіндік береді

2.Көп мөлшердегі каналды  құра алатын және өз өндірілуіне  дефицитті меалдарды (мыс, қорғасын) талап етпейтін, перспективті ОК  байланыс құру және енгізу;

3.кабельді техникаға жақсы  электрлік және механикалық қасиеті  бар және өндірісті автоматтандыруға  мүмкіндік беретін пластмассаны (полиэтилен, полистирола, полипропилен және т.б) қолдануды кеңінен енгізу.

4.Алюминийлі, болаттың  және металдыпластмассалық қабықшаларды енгізу. Қабықшалар герметикалық болуы мүмкін өызмет көрсету кезіндегі барлық уақытта кабельдің электрлік параметрлерінің тұрақтылығын қамтамасыз етуі керек.

5. Абоненттік тораптар үшін оптикалық кабельдердің экономикалық конструкциясын өңдеуге енгізу және өндіру.

6. Абоненттік тораптар үшін қымбат емес кеңжолақты электрлік байланыс кабельдерін құру.

 

3. Электрлік байланыс кабелі

                Электрлік байланыс кабелінің классификациясы

 

Байланыс кабелі анықталған жүйе бойынша ширатылған және жалпы ылғал өткізбейтін  қабықшалы изолирленген сымдар жиынтығын  көрсетеді. (сур.2.1)

 

 

 

 

 

 

 

Сур. 2.1. кабельдің жалпы түрі: 1-өзекшесі; 2- қабықшасы; 3- бронды сыртқы қабаты

 

Электрлік байланыс кабелінің классификациясы келесі белгілерде болады:

1. Пайдалану обылысы – магистральды байланыс кабелі, ішкізоналы

байланыс кабелі, ауылдық байланыс кабелі, қалалық  телефондық кабельдер, дәнекер желілер және бағалар үшінгі кабельдер;

2. Аралық қабат пен пайдалану шарттары – жерасты кабельдері, суасты

және әуе (немесе әуе ілгекті) кабельдері;

3. Конструкция – сымдардың өзара орналасуына байланысты физикалық сымдар – симметриялы және коаксиальды. Симметриялы тізбек екі бірдей конструктивті және электрлік байланыстағы сымдардан тұрады. (сур. 2.2,а). Коаксиальды тізбек қосарланған осьты екі цилиндрді, ондағы бір цилиндр – біріңғай сым келесі цилиндрдің ішіне концентрациялы орналасады, жартылай. (сур. 2.2,б);

 

 

 

 

 

 

 

 

Сур. 2.2. Кабельді тізбектер: а – симметриялы, б – коаксиальды

4. Жиілік тарататын спектр – төменгіжиілікті кабельдер (10 кГц-ке дейін) және жоғарғыжиілікті (10 кГц-тен жоғары);
5. Сыңар шиыршықты кабель және төрт (жұлдызды) шиыршықты кабель, тудырушы кабель және түйінді кабель тобына жататын изолирленген сымдардың шиыршықты түрлері.
6. Қорғаушы бетінің түрі – металды, пластмассалық қабықшалы кабель. Бронды кабельдің қабығы болаттан (жерасты қабатына), дөңгелек сымды болаттан (керуші күштен қорғау үшін) жасалынады.

 

4. Симметриялы байланыс кабелінің конструктивті элементтері

 

Токөткізгіш желілер. Өткізгіштер немесе токөткізгіш желілер келесі негізгі шарттарды қанағаттандыруы керек: жоғарғы электр өткізгішті, үлкен икемділік пен жеткілікті механикалық беріктілігінің болуы.

Байланыс кабельдерін  өндіруде ең үлкен пайдалануға ие болған мыс. Кабельді желілер үшін көбінде  ММ маркалы ρ = 0,0175 Ом·мм²/м үлесті кедергісі бар жұмсақ сымдар қолданылады.  Симметриялы жоғарыжиілікті кабельдер үшін ең үлкен пайдалануды 0,9; 1,05; 1,2 мм диаметрлі мыс сымдар иеленіп отыр. Қалалық телефондық желілі кабельдер үшін ең көп таралғаны 0,32; 0,4; 0,5; 0,7 мм. диаметрлі мыс сымдар болып отыр.

Токөткізгіш сым изоляциясы. Изоляцияланған материалдың қасиеттері электрлік қатынаста келесі сипаттамалар бойынша анықталады:

1. Электрлік беріктілікпен Uпр, онда изоляция үлгісі жүріледі;
2. Диэлектрикте ток ағынын сипаттайтын, ρ тұрақты токта бөлінетін электрлік кедергімен;
3. Электрлік өріс ықпал етуімен, диэлектрде зарядтар ығысу деңгейін сипаттайтын, диэлектрлік өткізгіштікпен ε;
4. Диэлектриктегі энергия шығынын сипаттайтын, диэлектрлік шығынның тангенс бұрышымен ;

Кабельді сымды  изолирлейтін материалдар жоғары үлесті көлемді кедергілі, диэлектрлік  шығыны аз, диэлектрлік өткізгіштік мәні төмен, және созылмалы, иілгіштік қасиеті болуы керек. Сонымен қатар, олар технологиялық өңдеуге өте икемді, және де ескіруде төзімді болуы керек.

Байланыс кабелінде  изоляцияланған материал ретінде кабельді қағаз, полистирол, полиэтилен және басқа да полимерленген пластмассалар қолданылады. 2.1 кестеде кабельді диэлектриктердің негізгі сипаттамалары көрсетілген.

 

Кесте 2.1

Кабельді диэлектриктердің негізгі сипаттмалары

Диэлектрик	Тығыздық, г/см³	ε	U, кВ/мм	·10ˉ4 1 МГц жиілігінде
Кабельді қағаз Полистирол  Бірыңғай полиэтилен Қуыс полиэтилен Полиаинилглорид	0,7 1,05 0,92 0,47 1,26…1,40	2…2,5 2,5…2,7 2,2…2,3 1,45…1,5 3…6	5 40 30 6…10 30	400 2 3 5 400

 

Симметриялы кабельді байланыста ең ауқымды қолданысқа ие болған келесі изоляция түрлері:

• құбырлы, трубка түрінде жүктелген (сур. 2.3,а) қағаз лента түрінде

жасалынады, қағаз-қуысты изоляцияларда болады, қағаздың біртекті қабатын көрсететін де болады;

• кордельді, сымға спиральды орналасқан кордельден тұрады, және кордельдің үстіне жайылған ленталар;
• біріңғай, пластмассаның біріңғай қабаттарына жасалынады;
• қуысты, пенопластың біріңғай қабаттарынан тұрады.
• баллонды, ішіне сым еркін орналасқан, жіңішке пластмассалық трубканы көрсетеді, бұл трубка перидты спираль бойынша бастырылған және желіні изоляция центрінде сенімді ұстайды.(сур 2.3)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сур. 2.3. симметриялы  кабельді байланыс изоляциясының түрлері

 

Соңғы жалаңаш  түрлерінде үшқабықты пленка – қуысты полиэтиленді желілер кең қолданыс тапты. 2. 4 суретте изолирленген желінің көлденең қимасы көрсетілген. Желі изоляциясы тығыздығы төмен үш концентрацияланған полиэтилен қабаттарынан тұрады. Сыртқы 1 және ішкі 2 қабаттар біріңғай қабықшалы жабқыштарды көрсетеді. Олардың ортасында көбік шығаратын (қуысты) құрылымы бар, негізгі аралық 3 қабық орналасқан.

 

 

 

 

 

 

 

Сур.2.4. үшқабықты қабықшалы-қуысты полиэтиленді изоляция

 

Изоляция төрт түспен боялған : қызыл, жасыл, сары және көк. Пигмент  сыртқы қабықшалы жапқышқа кірістірілген.

Жасалу  топтары. Жеке изолирленген желілер симметриялы кабельдер элементтері деп аталатын топта ширатылады.

Топта желіні ширату тәсілдерінің бірнеше түрі бар:

• жұпты шиыршық «П» (сур. 2.5,а);
• жұлдызды шиыршық «З» (сур. 2.5,б);
• егіз жұпты шиыршық «ДП» (сур. 2.5,в);
• екі жұлдызды шиыршық «ДЗ» (рис. 2.5, г).

 

 

 

 

 

 

Сур 2.5 шиыршық  желілер түрлері

Жұлдызды шиыршық  ең үнемді,  электрлік параметрі  жағынан ең тұрақты болып келеді.  Жоғарғы жиілікті симметриялы кабельді байланыста жоғары қолданыс тапты. Өндірісте  жұпты шиыршық ең қарапайым болып  саналады және қалалық телефондық кабельдерді дайындауда қолданылады.

«ДП» және «ДЗ» шиыршықтары шиыршық жасау амал тәсілдерінің көбеюі, сандарының өсуі салдарынан бар симметриялық кабельдер  конструкциясында кең қолданыс таппады.

Кабель  өзекшесінің  құрылымы. Изолирленген желіліер тобына жататын ширатылғандар анықталған заңдар бойынша жүйеленеді және жалпы кабельдің өзекшесінде біріктіреді.

Кабельді шиыршықтың екі түрі болады:

• біртекті, барлық ұйымдастырушы элементарлы группалардың өзекшесінде бірдей шиыршық және бірдей диаметр болуы айырықша белгісі болады.
• біртекті емес, кабель өзекшесі структурасы бойынша әртекті және әртүрлі диаметрлі топтан құрастырылса. (сур. 2.6,б)

 

 

 

 

 

 

 

 

Сур. 2.6 өзекшедегі біртекті және біртексіз шиыршықтар

 

Ең көп қолданысқа ие болған біртекті шиыршық. Өзекшені құру сипаттамасына байланысты тудырушы (повивті) және түйінді шиыршық жүйелеріне бөлінеді.

Түйінді шиыршық  тобында алдымен  бірнеше ондаған  топтардан тұратын түйінде шиыршықталады (ең көп таралған шиыршықтар 50 ден 100-ге дейін топтардан тұрады), осыдан кейін түйіндер, бірге шиыршықтала отыра кабельдің өзекшесін құрайды. (сур.2.7). түйінді шиыршықтар көбінде қалалық телефондық тораптар үшін арналған кабельдерде қолданылады.

 

 

 

 

 

 

Сур. 2.7 өзекшедегі кабельді желі шиыршықтар тобының түйінді схемасы

 

Өзекшеде тудырушы шиыршық  топтары бірінен келесісіне жоғарыдан  орталығына дейін жайылып, ретті  концентрациялы тудырушы ретінде орналасады. Мұндағы жапсарлас тудырушы шиыршыққа  өзара қарсы бағытта болуы  керек. Кабельді бөліктеуді оңайлату үшін оның монтажындағы әрбір өзекше тудырушысы ашық спиральды мақтамен немесе капронды иірілген жіппен оралуы керек. Әрбір тудырушыда (повив) бақылаушы топтары бар, осы тудырушыда орналасқан қалған группалардан түс үйлесімін айырып беретін өз түс үйлесімі бар.

Қазіргі таңда қалалық  телефондық кабельдер шиыршықтары  үшін кабельді өнеркәсіпте көбінде жан-жаққа тартылған немесе SZ орама (шиыршық атауы оң S және сол Z шиыршықтарының графиктік белгілеулеріне шартты сәйкес келеді) деп аталатын шиыршықтар қолданылуды.

Қорғаныс  қабықшалары және қабаттары. Кабель өзекшесін белдеулік изоляция жауып тұрады және ол транспортировка үрдісі кезінде, аралық қабатқа және кабель эксплуатациясына әсер етуі мүмкін, желі изоляциясын ылғалдан сақтандыратын және кабельді механикалық әсерлерден қорғайтын герметикалық қабықша жасайды. Ылғалдан қорғайтын кабель қабықшасы, олардың дайындалуына қолданылатын материалына байланысты үш негізгі топқа бөлінеді: металды, пластмассалы және металлопластмассалы.

Металлды қабықшаларға ең алдымен қорғасынды, алюминийді және болатты қабықшалар жатады.

Алюминийлі  қабықша өте погрессивті, сонымен  қатар олар өте жеңіл, арзан және жоғарғы экрандайтын қасиеті  бар. Алайда олар электрохимиялық тоттануға  тез ұшырағыш, сондықтан да оларды битумның алғашқы қабаттымен таңылатын полиэтиленді шлангамен берік қорғайды. Болат қабықшалар дәнекерлеу жолымен дайындалады. Икемділігін арттыру үшін оларды гофрлейді, ал тоттанудан сақтандыру үшін полиэтиленді шлангамен жабады.

Пластмассалы қабықшалардан кең қолданысты полиэтиленді және поливинилхлоридті қабықшалар тауып отыр. Пластмассалы қабықшалар ылғалғатөзімділікті, тоттануға қарсы беріктілікті үйлестіреді, кабель икемділігін, жеңілдігін және дірілдіберіктілігін  арттырады. Алайда, пластмасса арқылы су булары таратылып, кабель изоляциясында кедергінің төмендеуіне алып келеді.  Сондықтан полиэтиленді қабықшалар кабельде полиэтиленді желі изоляциясымен қолданылады. Поливинилхлоридтты қабықшалар ылғалдылыққа төзімділігі төмен болғандықтан көбінде станциялы кабельдерде қолданылды. Поливинилхлоридтты қабықшалардың артықшылығы олар отқа төзімді. Полиэтиленді қабықшаларда отқа төзімді болғаны үшін қолданылады.

Кабельді техникада  металлопластмассалық қабықшалардан  кең қолданыс тауып отырған ішкі қабаты алюминий фольгасымен металлданған, полиэтиленді трубканы көрсететін алюмополиэтиленді қабықша тауып отыр.

 

 

5. Коаксиальды кабельді байланыстың конструктивтік элементтері

 

Коаксиальды кабельдің  ең негізгі элементі болып ішікі  орталығында изолирленген сым орналасқан, коаксиальды жұп – икемді металды трубка саналады.

Трубканы ішкі сым десе де болады, ал орталық сым  – ішкі болып есептеледі. Коаксиальды  кабельдер сымның ішкі диаметріне d сыртқы диаметріне D және олардың қатынастарына d/D байланысты бөлінеді. Ең көп таралған коаксиальды жұптардың келесі негізгі түрлері: кішкентайлары 1,2/4,6; орташалары  2,6/9,4; үлкендері 5/18 (алымында ішкі сымның диаметрі көрсетілген, ал бөлімінде сыртқы сымның ішкі диаметрі көрсетілген, мм).