Класифікація кабелів (кз)
Кабелем називається система або конструкція, яка складається з ізольованих провідників скручених разом (сердечник), які знаходяться у загальній волого захисній оболонці і мають броню.
Сучасні кабелі класифікуються по ряду ознак:
1) в залежності від області застосування
магістральні
зонові (СК і КК)
сільські – (СК)
міські, - симетричні абонентські, симетричні з‘єднувальні
підводні (КК)
кабелі для з‘єднувальних ліній і вставок (СК)
радіочастотні (коаксіальні, спіральні, симетричні подвійні)
2) за умовами прокладки і експлуатації:
підземні, підводні, підвісні, кабелі для протягування в телефонній каналізації.
3) за спектром f, які передаються по кабелю
низькочастотні (тональні), ВЧ (> 12 кГц)
4) за конструкцією і взаємному розміщенню провідників – симетричні і коаксіальні
Крім того, КЗ розрізняють в залежності від
а) складу елементів, які входять у кабель
однорідні і комбіновані;
б) матеріалу і структури ізоляції
повітряно-паперова, кордельно-стирофлексною (полістирольна), суцільна поліетиленова, пористо-поліетиленовою, фторопластовою і інші.
в) виду скрутки ізольованих провідників у групи – парна, четвірочна (зіркова)
г) виду скрутки проводів у сердечник повивної чи пучкової скрутки;
д) по виду оболонок – металеві (сталь, алюміній, свинець), пластмасові (поліетилен, полівінілхлорид);
ж) по виду захисних шарів (покровів) стрічковий, джутовий чи пластмасовий покров.
Конструктивні елементи кабелів
Симетричними кабелями – називаються такі, у яких обидві жили у електричному і конструктивному відношенні є однаковими, тобто виготовленими з однорідного матеріалу, мають однаковий діаметр жил, тип ізоляції і т.п.
Отже, симетричне коло сладається із двох ізольованих провідників, які є однаковими як в електричному так і в конструктивному відношенні.
Коаксіальне коло являє собою два циліндри із суміщеною віссю, причому один циліндр– суцільний провідник- концентрично розміщений в середині іншого пустотілого циліндра.
Струмопровідні жили повинні відповідати наступним вимогам:
мати високу електропровідність;
гнучкість і достатню механічну міцність.
Найбільш розповсюдженим для цього матеріалом є мідь і алюміній.
Мідний дріт використовується d – 0,32; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7 мм – для кабелів міської ТМ;
діаметр - 0,8; 0,9; 1,0; 1,1; 1,2; 1,3; 1,4 мм – для міжміських кабелів.
Алюмінієвий дріт має d – 1,15; 1,55; 1,8 мм.
Ізоляція жил повинна захищати струмопровідні жили від дотикання між собою і строго фіксувати взаємне розміщення жил у групі по всій довжині кабелю.
В електричному відношенні властивості ізоляції визначаються такими параметрами:
електричною міцністю напруги, при якій відбувається пробій ізоляції;
питомим ефективним опором ρ, який характеризує величину струму і втрат в діелектрику;
діелектричною проникливістю Е;
tg δ кута діелектричних втрат, величина, яка характеризує втрати високочастотної енергії в діелектрику.
Найкращим діелектриком є повітря; Е→1, ρ→ ∞, tgσ→0, але створити ізоляцію тільки із повітря, практично не можливо. Тому кабельна ізоляція є комбінованою. В якості ізоляції використовується кабельний папір, полістирол, поліетилен, полівінілхлорид (не горить). Найбільш розповсюдженими є наступні види ізоляції жил:
повітряно-паперова (трубчата) – складається із 1 чи 2 паперових стрічок, накладених по спіралі кругом жили у вигляді пустотілої трубки (а);
кордельна (паперова чи пластмасова) – склад. із паперового корделя (нитки), намотаного на жилу по спіралі і накладеної зверху 1 чи 2 паперових (поліетиленових) стрічок (б);
суцільна – виконується із суцільного шару пластмаси (в);
пориста – із шару пінопласту (г);
балонна – являє собою тонку пластмасову трубку, в середині якої знаходиться провідник і трубка концентрично перетиснута (д);
балонно-кордельна – поліетиленова трубка, обтягнута корделем (е).
-шайбова(к) (рисунок 3.1)
г
з
к
Рисунок 3.1–Види ізоляції провідників
Скрутка жил. Ізольовані жили СК скручують у групи, які називаються елементами СК. В результаті цього, жили кола мають однакові умови по відношенню одне до одної і при цьому понижуються електромагнітні зв‘язки між колами і підвищується завадостійкість їх від взаємних і зовнішніх завад, кабель стає стійкішим і круглим.
Найбільш розповсюджені види скрутки:
парна – 2 ізольовані жили, які утворюють робоче коло (а);
червірочка (зіркова) – складається із 4 жил, – а-b – 1 пара,
с-d – 2 пара (б);
- подвійна парна – жили, які утворюють робочу пару скручуються між собою, а 2 пари скручуються у четвірку (в);
- подвійна зіркова (ДЗ) (г);
- вісімкова – 8 жил групи розміщені концентрично кругом сердечника з ізоляційного матеріалу, тут може бути 2 четвірки, 1 – непарні номери, 2 – парні (д).
Рис.3. 2– Типи скрутки жил кабелів зв’язку
Окрім того, скрутка полегшує взаємне переміщення жил при вигинах кабелю і забезпечує йому більш стійку та круглу форму.
Скручені в групи ізольовані жили систематизують по певному закону і об’єднують в загальний кабельний сердечник, . тобто групи скручені разом, утворюють сердечник кабелю.
Скрутка сердечника називається простою, якщо жили кабелю попередньо не скручені у групи; складною – якщо жили попередньо скручені у четвірки чи пари.
Розрізняють дві різновидності кабельной скрутки (рис. 3.2):
— однорідну, відмінною ознакою якої є однакова структура (і, відповідно, однаковий діаметр) всіх образующих сердечник елементарних групп, що утворюють сердечник;
— неоднорідну, при якій сердечник кабелю утворений із груп, різноманітних по структурі і які мають різний діаметр.
Рис.3.3–.
Кабельні скрутки: а)
однорідна,
б) неоднорідна
а) однорідна б) неоднорідна
Найбільше поширення отримала однорідна скрутка.
Розрізняють 2 системи скрутки сердечника:
повивна – коли групи розміщуються послідовними концентричними шарами довкола генерального повиву, який складається із однієї чи декількох груп (але не >5).
пучкова – коли спочатку декілька груп скручуються у пучки, а потім пучки скручуються у загальну скрутку кабелю. (найбільш розповсюджені пучки із 50 чи 100 груп) (застосовуються у НЧ кабелях міської мережі).
Основним видом загальної скрутки у сучасних кабелях далекого зв‘язку є повивна.
Рис. 3.4. Системи скруток: а) пучкова,
б) повивна
а)
В деяких типах ВЧ кабелів в центрі зіркової четвірки є заповнювач, який являє собою кордель із пластмаси d – 1,0-1,1 мм. Жили в групі мають різний колір ізоляції, що полегшує роботу при вимірюваннях і монтажі. У четвірці жили мають такі кольори: червоний, білий (жовтий), синій, зелений. Кожну скручену групу обмотують по спіралі кольоровою пряжею. Скручена група, яка додатково обмотана декількома шарами паперової стрічки називається підсиленою.
Знаючи число груп (елементів) у центральному повиві кабелю повитої скрутки, можна визначити їх число у всіх наступних. Наприклад, якщо центральний повив має n груп, то у наступному повиві буде n + 6 (n≠1). Тобто, у кожному наступному повиві буде на 6 груп більше від попереднього (n=2,3,4,5). Коли n=1 у центральному повиві, то у 2-му повиві буде не 6, а 5 – груп.
У кожному повиві сердечника повинна знаходитись контрольна група, яка своїм забарвленням відрізняється від інших груп даного повиву. Разом з контрольною групою розміщена лічильна група, яка теж відрізняється по кольору від всіх решта і вказує напрям підрахунку. Повив сердечника, крім зовнішнього, обмотують по спіралі льняними нитками. Загальну скрутку сердечника покривають поясною ізоляцією, яка складається із декількох шарів кабельного паперу чи пластмасової стрічки і заключають у оболонку.