Работа №3 измерение емкости рабочей пары

3.1 Цель работы

Изучить влияние различных неисправностей на емкость рабочей пары в металлических кабелях телефонной связи.

3.2 Содержание работы

1. Ознакомится с методами измерения емкости рабочей пары в металлических кабелях телефонной связи средствами прибора ПКП 5;

2. Определить причины возникновения наиболее серьезных неисправностей вызывающих изменение емкости рабочей пары в металлических кабелях телефонной связи;

3. Результаты измерений емкости кабеля

3.3. Предварительное задание

1. Изучить литературу [1],с. 61-63; [3] с. 48-58,

2. Подготовить бланк отчета

Краткая теория

Во избежание непосредственного контакта между токопроводящими жилами (короткое замыкание) изоляция должна на всем протяжении кабеля, надежно изолировать каждую жилу относитель­но всех остальных. Так как по городским телефонным кабелям пе­редаются так называемые «слабые токи порядка сотых долей ампера при напряжении всего в несколько десятков вольт, то эту функцию изоляции может выполнить предельно тонкий слой диэлектрика. Изоляция должна быть такой, чтобы обеспечивалась как можно меньшая рабочая емкость цепей. Чем меньше рабочая емкость цепи, тем меньше ее коэффициент затухания. Кроме того, при боль­шой емкости искажается форма импульсов, передаваемых при на­боре номера, что может привести к неправильному соединению и сбоям.

Существенное влияние на величину емкости оказывает материал изоляции. Изолированные жилы кабеля можно рассматривать напо­добие цилиндрических конденсаторов. Емкость любого конденсатора — плоского, цилиндрического — прямо пропорциональна ди­электрической проницаемости изоляции: С=ε. Следовательно, для изоляции жил кабелей связи, в частности городских телефонных, желателен материал с минимально возможной диэлектрической проницаемостью ε. Кроме того, изоляция, безусловно, должна быть механически прочной, гибкой, стойкой к многократным изгибам, обладать достаточным относительным удлинением.

Основные физико-механические свойства материалов применяемых в кабелях приведены в табл. 3.1

Современные успехи в развитии высокомолекулярной химии и производства пластмасс открывают широкие возможности получения высокочастотные кабелей с новыми диэлектриками. Если раньше основным изоляционным материалом в кабелях связи были бумага и ее различные модификации, то сейчас все более используются полимеризационнные пластмассы типа полистирол (стирофлекс), полиэтилен, фторопласт, поливинилхлорид и др. Выгодное сочетание высоких электрических характеристик в широком спектре частот, влагостойкости к различным агрессивных средам и сравнительно несложной технологической обработки обеспечило пластмассам широкое применение в кабелях связи в качестве изоляции и защитных оболочек.

Бумага, предназначенная для изоляции жил НЧ кабелей, вы­рабатывается из сульфатной целлюлозы. Для международных ка­белей применяется бумага толщиной 0,12 и 0,17 мм. Для удобст­ва монтажа бумагу окрашивают в разный цвет: красный, синий, зеленый.

Полистирол (стирофлекс) вырабатывают из жидкого стирола, исходным сырьем для которого является нефть или каменный уголь. Полистирол прозрачный, гибкий и негигроскопичный мате­риал, из которого вырабатывают ленты толщиной 0,045 мм и шириной 10... 12 мм и кордель диаметром 0,8 мм для изоляции жил высокочастотных кабелей связи.

Полистирол имеет различную расцветку — красную, синюю, зе­леную. Недостатком полистирола является его низкая теплостой­кость, находящаяся в пределах 65... 80°С.

На основе указанных диэлектриков в настоящее время разра­ботаны и применяются различные конструкции изоляционных по­кровов. В основном в кабелях связи используются следующие ти­пы изоляции:

трубчатая — выполняется в виде бумажной или пластмассо­вой ленты, наложенной в виде трубки (рис. 3.1,а);

кордельпая — состоит из нити корделя, расположенного от­крытой спиралью на проводнике, и ленты, которая накладывается поверх корделя (рис. 3.1,б);

сплошная — выполняется из сплошного слоя пластмассы (рис. 3.1,в);

пористая — образуется из слоя пенопласта (рис. З.1,г);

баллонная — представляет собой тонкостенную пластмассовую трубку, внутри которой свободно располагается проводник. Труб­ка периодически в точках или по спирали обжимается и надежно удерживает жилу в центре изоляции (рис. 3.1.д.е);

шайбовая — выполняется в виде шайб из твердого диэлектри­ка, насаживаемых на проводник через определенные промежутки (рис. 3.1,ж);

Спиральная (геликоидальная) предст. соб (рис.3.1.3)

Рис.3.1. Типы изоляций кабелей связи

Таблица 3.1

Материал	Плотность г/см3	Относительное удлинение при разрыве, %	Морозостойкость	Теплостой­кость. 'С	Диэлектрическая проницаемость	при частоте 1 кГц
Кабельная бумага	0.7	2	-	-	2...2,5	80
Полистирол	1,05	1,5…3,5	-3	70	2,5...2,7	2
Сплошной полиэтилен	0.92	150...600	-70	110	2,28...2,30	3
Пористый полиэтилен	0,47	300	-	110	1,45...1,50	4
Поливинилхлорид	1.26 ... 1,40	150...400	-20 до 60	-	3...6	300…1000