|
|
|
Содержание
Конструктивные характеристики…3
1. Расчет первичных параметров…4
2. Расчет вторичных параметров…9
Вывод по работе…12
Список литературы…13
Приложение…14
Вопросы подлежащие разработке:
1. Определение конструктивных данных цепи кабеля связи
2. Расчет первичных параметров передачи цепи
3. Расчет вторичных параметров передачи цепи и их частотной зависимости
Исходные данные:
1. Вариант: 15
2. Тип кабеля: П-4(ЛПКС)
3. Рабочая температура: -16С
Конструктивные характеристики легкого полевого кабеля связи П-4
1. Конструкция жилы: 7м*0.32мм
2. Толщина изоляция: 2.1мм
3. Коэффициент скрутки: 1.05
4. Толщина опресовки четверки: 0.15мм
5. Толщина экрана: 0.1мм
Эскиз ЛПКС П-4
Для расчета первичных параметров полевых кабелей введена формула эквивалентного диаметра жилы:
где - диаметр проволоки в жиле, n - количество проволок в жиле
d0=0.32=0.84(мм)
d1=( d0+2dиз)=(0.84+2*2.1)=5.04(мм)
a=1.41 d1=1.41*5.04=7.104(мм)
dk=7.7мм (по ТТХ)
П-4 (Планировщик-4) является перспективным легким полевым кабелем связи ВС РФ. Он предназначен для работы малоканальной полевой аппаратуры связи типа П-330-1,3,6 и подключения четырехпроводной оконечной аппаратуры техники связи.
Расчет Первичных и вторичных параметров передачи цепей кабелей связи
1. Расчет первичных параметров
R- активное сопротивление цепи
L- индуктивность цепи
С- емкость цепи
G- проводимость цепи
1.1. Расчет активного сопротивления
Формула для определения активного сопротивления имеет вид:
(1.1.1)
R0- сопротивление цепи по постоянному току,(Ом/км)
F(x)- функция, учитывающая действие поверхностного эффекта
p- поправочный коэффициент на вихревое поле
G(x)- функция, учитывающая действие эффекта близости
d0- диаметр жил
a- расстояние между центрами жил
H(x)- функция учитывающая действие эффекта близости
R- потери на вихревые токи при кГц
Формула для расчета сопротивления цепи по постоянному току имеет вид:
(1.1.2)
где
- диаметр проволоки составляющую скрутки
n - количество проволок в жиле
- коэффициент скрутки проволоки в жилу( для ЛПКС=1.04)
- коэффициент скрутки жил
рассчитаем
R0=[Ом/км]
Для звездной скрутки p=5
Значения коэффициентов F(x),G(x),H(x)- приведены в таблице 4.1 [1] в зависимости от x
(1.1.3)
d0- диаметр жилы, мм
f- расчетная частота, Гц
f,кГцF(x)G(x)H(x)R200R-160100.8820.005190.015190.5368.458.5602.160.07820.1720.16974.063.41102.920.3180.4050.34891.478.21803.740.6780.5840.466116.799.82504.411.0420.7550.530142.2121.72Пример расчета:
=0.0105*0.84=2.16
по таблице 4.1 [1]
F(x)=0.0782,G(x)=0.1729,H(x)=0.169
R200=68(1+1.042+)=142.21(Ом)
Рассчитаем сопротивление для заданной температуры Т=-160С по заданной формуле
Ом/км (1.1.4
где - температурный коэффициент сопротивления (для меди 0.004)
R 16=68.42(1-0.004(-36))=58.5 (Ом/км)
1.2 Расчет индуктивности цепи
Индуктивность цепей линий связи обусловлены магнитным током внутри проводов цепи и магнитными потоками между проводами цепи.
В соответствии с этим общую индуктивность цепи представляют в виде суммы двух индуктивностей
(1.2.1)
где
- внутренняя индуктивность, обусловленная маг потоком внутри проводов цепи
- внешняя индуктивность, обусловленная магнитным потоком между проводами цепи.
Общая формула для расчета индуктивностей кабельных линий имеет вид ( с учетом того, что для меди ):
(1.2.2)
где
- магнитная проницаемость материалов проводов
f,кГцQ(x)L *10-3[Гн/км]100.8820.9971.29602.160.9611.261102.920.8451.261803.740.6861.232504.410.5561.21Q(x)
функция, учитывающая частотную зависимость действия поверхностного эффекта, см. формулу (1.1.3) и таблицу 4.1 [1]
Пример расчета:
L=[4ln+0.997]*1.05=1.26*10-3 (Гн/км)
Норма: мГн/км общие нормы по альбому схем ВСМЭС часть1
Вывод: полученные значения индуктивности удовлетворяют норме.
1.3 Расчет емкости цепей линий связи
Емкость цепи равна отношению заряда Qk напряженности между проводами U:
(1.3.1)
Для определения рабочей емкости цепей легких полевых кабелей связи пользуются формулой:
[Ф/км] (1.3.2)
где - коэффициент скрутки; - диэлектрическая проницаемость изоляции; - поправочный коэффициент учитывающий близость других цепей и оболочки кабеля.
Значение коэффициента определяется в зависимости от типа скрутки по формуле:
(1.3.3)
Вычисляем:
для полиэтилена 2.3;
Dэ=12.6-0.2=12.4(мм)
==0.506
[Ф/км]
Норма: [нФ/км]
Вывод: полученный результат удовлетворяет норме
1.4 Расчет проводимости изоляции цепей линии связи
Проводимость изоляции зависит от сопротивления изоляции по постоянному току и от диэлектрических потерь в изолирующем материале при переменном токе. В соответствии с этом проводимость равна:
(1.4.1)
где - проводимость изоляции при постоянном токе величина, обратная сопротивлению изоляции ( для П-4 Rиз=5000 МОм); Gf проводимость изоляции при переменном токе обусловленная диэлектрическими потерями.
[Сим/км] (1.4.2)
где - тангенс учла динамических потерь=2*10-4
Сопротивление изоляции жил кабельных линий связи составляет значительную величину. Следовательно G0 по сравнению с Gf, мала, и ей пренебрегают. Отсюда проводимость изоляции кабельной цепи равна:
[Сим/км] (1.4.3)
(1.4.4)
f,кГц,рад*10-3Gf, Сим/км*10-7G, Сим/км*10-71062.86.286.2860376.837.6837.68110690.869.0869.081801130.4113.04113.042501570.2157.00157.00
Пример расчета:
Gf=62.8*103*0.05*10-6*2*10-4 (Сим/км)
Норма:(мкСим/км)
Вывод: данный параметр удовлетворяет норме.
2. Расчет вторичных параметров
К вторичным параметрам относятся:
- коэффициент затухания;
- коэффициент фазы;
Zв волновое сопротивление;
t время распространения;
U скорость распространения;
2.1 Расчет коэффициента затухания
Коэффициент затухания определяется по формуле:
[Неп/км] (2.1.1)
Для определения коэффициента затухания для заданной температуре необходима формула:
[Неп/км] (2.1.2)
где - коэффициент затухания при t=+200C;
- температурный коэффициент затухания;
t - заданная температура.
Температурный коэффициент имеет сложную зависимость от частоты, а также от конструкции кабеля. Поэтому при расчетах пользуются экспериментальными значениями , которые приведены в таблице.
f,кГцR,Ом/кмG, Сим/км*10-7 ,Неп/км*10-3, Неп/км1068.46.280.212.70.186074.037.680.252.50.2211091.469.080.281.90.26180116.7113.040.361.80.33250142.2157.000.441.60.41
Пример расчета:
Рассчитаем
=( Неп/км)
По заданным имеющимся значениям рассчитаем для температуры 160С
=0.21(1+2.7*10-3*(-36))=0.189 (Неп/км)
Вывод: полученные значения соответствуют теоретическим.
2.2 Расчет коэффициента фазы
Коэффициент фазы рассчитывается по формуле:
[рад/км] (2.2.1)
Значение коэффициента фазы как видно из формулы, увеличивается прямо пропорционально частоте исключение составляют сравнительно низкие частоты, при которых определяется по другим формулам.
F,кГц,рад*10-3L *10-3,Гн/км ,рад/км1062.81.290.0560376.81.262.90110690.81.265.491801130.41.238.872501570.21.2112.21
Пример расчета:
( рад/км)
Вывод: значение полученного параметра соответствует норме.
2.3 Расчет
1 2
|
|
|
|
 |
НА САЙТЕ: |
 |
, ,
|
|
