Исследование альтернативной сети проводной связи и разработка методов ее построения на инфраструктуре электрических сетей

• Автор: Петров, Юрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 212 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ГЛАВА ПЕРВАЯ. Разработка модели и метода расчёта параметров среды передачи, используемой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети
1.1. Постановка задачи
1.2. Общие принципы решения задачи
1.3. Разработка математической модели среды передачи, используемой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети
1.4. Разработка метода теоретического расчёта параметров среды передачи, необходимой для создания разветвлённой сети доступа на основе низковольтной распределительной электрической сети
1.5. Выводы по первой главе
2. ГЛАВА ВТОРАЯ. Теоретический расчёт параметров среды передачи, образованной проводами воздушных и кабельных линий низковольтной распределительной электрической сети
2.1. Конструктивные особенности линий низковольтной распределительной электрической сети
2.2. Расчёт параметров однородных воздушных линий
2.3. Расчёт параметров однородных кабельных линий
2.4. Расчёт параметров неоднородных разветвляющихся линий
2.5. Выводы по второй главе
3. ГЛАВА ТРЕТЬЯ. Экспериментальное исследование промышленных, городских и сельских низковольтных распределительных электрических сетей в широком диапазоне частот
3.1. Анализ характера помех в низковольтных распределительных сетях различного назначения
3.2. Исследование собственных помех в распределительных сетях 0,4 кВ промышленного, городского и сельскохозяйственного назначения в диапазоне частот до 2 МГц
3.3. Измерение собственного затухания в сети электроснабжения промышленного здания
3.4. Выводы по третьей главе

4. ГЛАВА ЧЕТВЁРТАЯ. Исследование условий функционирования ВОЛП-ВЛ и разработка метода достижения заданных показателей надёжности транспортной
телекоммуникационной сети
4.1. Постановка задачи
4.2. Анализ теоретических основ долгосрочного прогнозирования климата
4.3. Разработка методики предсказания экстремальных условий
функционирования ВОЛП-ВЛ
4.4. Разработка рекомендаций по обеспечению заданных высоких показателей
надёжности транспортной телекоммуникационной сети
4.5. Выводы по четвёртой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Акты внедрения
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Теоретический расчёт параметров воздушных линий электропередачи с различным материалом проводов, различным расстоянием между
проводами при сухой и сырой погоде в диапазоне частот до 2 МГц
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Теоретический расчёт параметров кабельных линий электропередачи с различньм материалом проводов и различной изоляцией в диапазоне частот до 2 МГц

ВВЕДЕНИЕ
Процессы развития сетей связи, формирования рынков телекоммуникационных услуг, повышения качества и надёжности средств связи, проходящие на Западе не одно десятилетие, идут сегодня и в России. Отличительная особенность протекания этих процессов в России заключается в том, что темпы преобразований должны быть существенно выше. В первую очередь это относится к построению транспортной сети (ТС) и сети абонентского доступа (СД). Для ускорения темпов их модернизации необходимо внедрение новых технологий. В том числе передовых технологий использования инфраструктуры электрических сетей для построения надёжной и разветвлённой альтернативной сети проводной связи.
В последнее время отчётливо наметился процесс интеграции инфраструктур электрических сетей и сетей телекоммуникационных. Предпосылками этому послужили с одной стороны слабая инфраструктура российской проводной связи, а с другой - широкая распространённость электрических сетей, остро нуждающихся в современных автоматизированных системах управления и контроля.
Ярким примером такого рода интеграции является технология ВОЛП-ВЛ -технологии подвески волоконно-оптических кабелей на опоры высоковольтных линий электропередачи. Об этом факте свидетельствует широкое применение этой технологии для строительства линий передачи ТС.
Сегодня в центре внимания мировой научно-технической общественности находится технология PLT (Power Line Telecommunications) - технология передачи информации непосредственно по проводам электрических сетей. Об этом свидетельствует большое количество международных конференций проведённых по этой тематике за последние два года. По мнению многих передовых зарубежных телекоммуникационных и электроэнергетических компаний широкое применение именно этой технологии на СД позволит не только снять проблему «последней мили» для операторов связи и Internet-провайдеров, но и обеспечит практически всеобщий прямой доступ в Internet по крайне низким ценам без загрузки телефонных абонентских линий.
На сегодняшний день существует три основные концепции построения широкополосных сетей электросвязи развитых стран:
• гибридная волоконно-коаксиальная сеть HFC (hibrid fiber/coax);
• “волокно в монтажный шкаф” FTTC (fiber to the curb);
• “волокно в квартиру” FTTH (fiber to the home).

При передаче сигналов связи параметры а яр характеризуют соответственно затухание и изменение фаз тока, напряжения и мощности на участке кабельной цепи длиной 1 км и называются коэффициентом затухания и коэффициентом фазы. Коэффициент распространения у =а+][5 одновременно определяет изменение сигнала, как по абсолютной величине, так и по фазе на 1 км длины кабеля.
Логарифмируя обе части приведенных выше выражений, получаем формулы для расчета величины затухания:
а1 = — 1п— 2 Рг
Затухание цепи связи (,а=а!) принято оценивать в децибелах (белах) или неперах. Для неперов используется натуральная система логарифмов, а для децибелов (белов) — десятичная.
Затухание в 1 непер (Нп) соответствует уменьшению мощности в е:=7,4 раза, а тока или напряжения в г =2,718 раза:
ССІ = 1п 0 — 1п А>

1, Ро а
2 />

= е2 = 7
0 = 1п Ь или и
и, А и
еа = е = 2
Затухание в 1 бел (Б) соответствует уменьшению мощности в 10 раз, а тока или напряжения в 3,17 раз:
а = —или — = 1013 = 10;

а = 21%

ГР = 216 Л ТГЛ и
0 0 или 0
и, 1, и, і,
= Ю°’5а = 100,5 =3,17.
Децибел является одной десятой частью бела. Соответственно получим, что затухание в 1 децибел (дБ) характеризует уменьшение по мощности в 1,26 раза, а по току или напряжению в 1,12 раза: