Защита электрических цепей цифровых кабельных систем от внешних воздействий

• Автор: Пожидаев, Геннадий Иванович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Черкизово
• Количество страниц: 157 с. : 3 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ЦИФРОВЫХ КАБЕЛЬНЫХ СИСТЕМ И ИХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
1.1. Анализ построения цифровых кабельных систем
1.2. Классификация цифровых кабелей и их характеристики
1.2.1. Кабели транспортных сетей
1.2.2. Кабели цифровых сетей доступа
1.3. Параметры передачи цифровых кабелей
1.3.1. Первичные параметры передачи
1.3.2. Вторичные параметры передачи
1.4. Параметры влияния цифровых кабелей
1.5. Постановка задачи исследования
1.6. Выводы
2. РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКРАНИРОВАНИЯ АКСИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ЦИФРОВОГО КАБЕЛЯ
2.1. Постановка задачи исследования
2.2. Расчет процессов экранирования и передачи энергии по электрическим цепям цифровых кабелей
2.3. Экранирующий эффект магнитных и немагнитных экранов
2.4. Расчет эффективности экранирования цифровых кабелей от внешних электромагнитных помех
2.5. Расчет эффективности экранирования составных экранов
2.6. Расчет эффективности многослойных экранов при использовании диэлектрических прокладок
2.7. Расчет и оптимизация конструкции многослойных экранов
2.8. Расчет параметров передачи симметричных экранированных цепей
2.8.1. Активное сопротивление
2.8.2. Индуктивность

2.8.3. Электрическая емкость
2.8.4. Проводимость
2.9. Выводы
3. РАСЧЕТ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКРАНИРОВАНИЯ СКРУЧЕННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ ЦИФРОВОГО КАБЕЛЯ
3.1. Постановка задачи исследования
3.2. Скрутка цепей в цифровых кабелях
3.3. Скрутка изолированных жил в группы
3.4. Расчет эффективности экранирования скрученной симметричной це-

пи цифрового кабеля
3.5. Выводы
4. ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ ЦИФРОВЫХ КАБЕЛЕЙ
4.1. Постановка задачи исследования
4.2. Системный подход к конструированию цифровых кабелей
4.3. Метод оптимизации цифрового кабеля при его конструировании
4.4. Оптимизация параметров цифрового кабеля
4.5. Алгоритм расчета конструкции цифрового кабеля
4.6. Расчет токопроводящих жил цифрового кабеля
4.7. Выбор типа и расчет изоляции токопроводящих жил герметизированных цифровых кабелей
4.8. Выбор конструкции и расчет сердечников цифровых кабелей
4.9. Выбор конструкции и расчет поясной изоляции цифровых кабелей
4.10. Конструирование и расчет оболочек и экранов цифровых кабелей
4.11. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Фундаментальные исследования в области разработки теории передачи и взаимных влияний между цепями линий связи относятся еще к началу шестидесятых годов прошлого столетия [1..5]. Большую роль в их развитии сыграли такие отечественные ученые, как: В.Н. Кулешов, И.И. Гроднев, P.M. Лакерник, Л.И. Мачерет, Д.Л. Шарле, К.Я. Сергейчук, В.А. Привезенцев, Л.И. Кранихфельд. Теория экранирования кабельных цепей связи подробно изложена в работах таких ученых как В.О. Шварцмам, А.Ю. Цым, В.Е. А.Б. Цалиович, Власов, Ю.А. Парфенов и др. [6... 12].
Однако, расширение области применения кабельных систем, новые структуры связи и материалы для создания современных кабелей, ставя т на повестку дня задачу разработки методики расчета электротехнических характеристик и конструкции кабелей с позиции цифровой среды передачи информации, в условиях электромагнитной совместимости и защиты от интенсивных внешних электромагнитных воздействий.
В условиях интенсивного внедрения цифровых технологий современные кабельные системы должны обеспечить не только неискаженный прием импульсных сигналов, но и оптимальные параметры передачи в диапазоне частот, необходимом для воспроизведения исходной информации; требуемую величину защищенности между цепями внутри сердечника кабеля; отсутствие воздействия внешних электромагнитных источников на сигналы, передаваемые по цепям кабеля [ 13... 17].
Как известно, главное назначение цифровых кабелей - прием и передача цифровой информации, по возможности, без искажений и помех на требуемое расстояние в условиях разнообразных внешних воздействий. Это определяет соответствующие требования не только к первичным и вторичным параметрам передачи цепей, но и к первичным и вторичным параметрам взаимного влияния цепей цифровых кабелей.

Рисунок 1.9 - Эквивалентная схема электрической и магнитной связи между цепями
Различают два вида перехода электромагнитной энергии: на ближнем (передающем) и дальнем (приемном) концах. Влияние, проявляющееся на конце цепи, где расположен генератор, определяется переходным затуханием на ближний конец
А0 = 10Ъо§|Рю/Р2о|, дБ,
где Рю - мощность генератора на ближнем конце влияющей цепи; Р2о - мощность помехи на ближнем конце цепи, подверженной влиянию.
Если цепи одинаковы (ЪаЛ = Zв.2), то величина переходного затухания на ближний конец может быть выражена через соответствующие напряжения и токи
А0 = 20Ь(|иіо/и2о| = 20Ро§|Ію/І2о|, дБ.
Влияние на противоположный, удаленный от генератора, конец определяется переходным затуханием на дальний конец
А/= 10Ь(|Ріо/Р2і|, дБ,
где Р2] - мощность помехи в цепи, подверженной влиянию на дальнем конце.
Часто на практике используется параметр влияния - защищенность, определяющаяся разностью уровней полезного сигнала Рс и помех Рп в рас-