Герконы, ферриды и бесконтактные коммутационные элементы

Геркон представляет собой стеклянный баллон, длиной 20-50 мм и диаметром 3-5 мм, заполненный инертным газом и содержащий контактные пружины, изготовленные из магнитного материала контактные поверхности, покрыты золотом или другим неокисляющимся материалом.

Рис. Герконовое реле

Герконы применяются для изготовления герконовых реле или ферридов. Герконовое реле содержит электромагнитную катушку К, внутри которой помещается один или несколько герконов Г. Для создания замкнутого магнитопровода в реле предусматривается ярмо Я из магнитного материала. При протекании постоянного тока через катушку реле создается магнитное поле, силовые линии которого замыкаются через ярмо и контактные пружины. Последние притягиваются друг к другу и создают контакт. При выключении тока из обмотки контакты размыкаются, так как контактные пружины благодаря своей упругости возвращаются в исходное положение.

Феррид подобен герконовому реле, но вместо ярма в нем находятся ферридовые полукольца Ф, в которые помещен геркон Г.

Рис. Феррид

Рис. Схема включения транзистора (а) и условное обозначение электронного контакта

Каждое полукольцо имеет свою обмотку. При кратковременном пропускании токов одинакового направления через обмотки 1 и 2 контактные пружины замкнутся также, как и в герконовом реле, но в отличии от него останутся замкнутыми и после выключения тока, что объясняется действием остаточного магнетизма ферридов. Для размыкания контактов через обмотки необходимо пропустить токи разных направлений, что приведет к размагничиванию ферридов. Достоинством ферридов является то, что в рабочем состоянии (при длительном замыкании контактов) он не потребляет электрической энергии.

В качестве бесконтактных коммутационных элементов применяются диоды и транзисторы.

Тема № 4

Линии связи

Проводные линии связи. Классификация

К проводной линии связи относятся все виды связи, при которых сообщения передаются при помощи электрических или электромагнитных сигналов по направляющим системам. Направляющие системы представляют собой устройства, предназначенные для передачи электромагнитной энергии с определенной степенью концентрации в заданном направлении. Роль направляющей системы может выполнять металлическая линия(кабель, волновод), диэлектрическая линия(диэлектрический волновод, волоконный световод), металлодиэлектрическая линия(линия поверхностной волны).

Проводные линии связи разделяются на:

- воздушные линии связи (ВЛС);

- низкочастотные кабельные линии связи (КЛС);

- симметричные кабели (СК);

- коаксиальные кабели (КК);

- волноводы (В);

- линии поверхностной волны (ЛПВ);

- волоконно-оптические линии связи (ВОЛС).

В качестве линии связи могут использоваться линии электропередачи (ЛЭП) и распределительные силовые сети (РСС). Междугородные воздушные и кабельные линии связи Министерства связи по своему назначению делятся на три класса:

I – магистральные;

II – областные;

III – сельские.

Низкочастотные воздушно-кабельные линии (телефонные абонентские линии) в настоящее время обычно используются в диапазоне до 10⁵ Гц, симметричные кабели – до 10⁶ Гц, а коаксиальные кабели применяются в диапазонах до 10⁸ Гц для магистральной (дальней) и до 10⁹ для локальной связи. Разработка и внедрение новых направляющих систем передачи (волноводы, световоды) связана с использованием СВЧ-диапазонов миллиметрового и оптического диапазонов. Волноводы электросвязи работают на частотах до 10¹¹ Гц (миллиметровые волны), а световоды используют оптический видимый спектр (10¹⁴ – 10¹⁵ Гц), находящийся между инфракрасным (10¹² – 10¹⁴ Гц) и ультрафиолетовым (10¹⁵ – 10¹⁷ Гц).

Воздушные линии связи

К воздушным линиям связи (ВЛС) относятся стальные и цветные линии (медные и биметаллические).

Стальные и цветные ВЛС прокладываются над поверхностью над поверхностью земли на опорах. ВЛС используются, как правило, неизолированные (голые) провода. ВЛС бывают одно- и двухпроводные. Оба провода двухпроводной цепи должны иметь одинаковые параметры, например, выполнены из одинакового материала, одного диаметра, подвешиваться на изоляторах одной марки.

В качестве материала для проводов ВЛС используют:

- сталь (медистую и обыкновенную) диаметром 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0 и 5,0 мм;

- сталеалюминий марок Ас диаметром 4,4 и 5,4 мм;

- твердотянутую медь диаметром 3,0 и 4,0 мм;

- биметалл (сталь-медь марки БСМ – 1 и БСМ - 2) диаметром 1,6;2,0;3,0 и 4,0 мм;

- биметалл (сталь-алюминий) диаметром 3,6 и 4,8 мм.

Вследствие низких электрических качеств стали они применяются только для связи на относительно короткие расстояния. Уплотняются стальные цепи примерно до 30 кГц стандартной высокочастотной аппаратурой уплотнения.

В цветных ВЛС используются провода из твердотянутой меди и биметаллические провода. Наилучшими электрическими свойствами обладают медные провода диаметром 4 мм. Из биметаллических проводов наибольшее распространение получили провода марок БСМ-1 и БСМ-2 (сталь - медь). По механической прочности они значительно превосходят медные провода, практически не уступая им по электрическим свойствам. Цветные ВЛС, как правило, уплотняются до 150 кГц.