Расчет первичных параметров передачи симметричного кабеля

 

Активное сопротивление цепи

 

Активное сопротивление цепи определяется по формуле:

, Ом/км,

 

где – сопротивление цепи на постоянном токе, рассчитываемое по формуле:

, Ом/км;

– удельное сопротивление материала жил, ;

– диаметр жил;

– коэффициент укрутки, учитывающий увеличение длины за счет скрутки, принимается равным 1.01…1.02;

– коэффициент, учитывающий потери на вихревые токи в жилах второй цепи элементарной группы;

Для звездной скрутки Р=5;

– расстояние между центрами жил, мм;

– радиус токопроводящей жилы, мм: , мм;

– коэффициент вихревых токов: , мм ^-1.

– функции, учитывающие потери на вихревые токи вследствие поверхностного эффекта и эффекта близости.

Таблица.4.

Металл	Удельное сопротивление	Удельная проводимость	Относительная магнитная проницаемость	Коэффициент вихревых токов
медь	0, 001754

 

Составляющая активного сопротивления R_м, обусловленная потерями в окружающих металлических массах, определяется как сумма потерь в смежных четвёрках и оболочке. Для четырёхчетвёрочного кабеля дополнительное сопротивление в смежных четвёрках равно 7, 5Ом. А в свинцовой оболочке R_м200=14 Ом. В итоге получаем R_м=21, 5 Ом.

Индуктивность симметричной кабельной цепи

 

Индуктивность симметричной кабельной цепи определяется как сумма внешней межпроводниковой индуктивности и внутренней индуктивности самих проводников:

, Гн/км,

где – функция поверхностного эффекта.

 

 

Ёмкость и проводимость изоляции симметричной кабельной цепи

 

Ёмкость симметричной кабельной цепи определяется по формуле:

, Ф/км,

где – эквивалентное значение диэлектрической проницаемости;

– поправочный коэффициент, характеризующий близость проводов цепи к заземленной оболочке и другим проводникам, при звездной скрутке определяется по формуле:

 

;

 

Проводимость изоляции кабельных цепей определяется из выражения:

, См/км,

 

 

 

 

где – тангенс угла диэлектрических полей комбинированной изоляции.

Значения и для данного вида изоляции берутся из табл. 5

Таблица.5.

Тип изоляции		при частотах, кГц
Кордельно-стерофлексная	1, 2 – 1, 3

Воспользуемся программой расчета первичных параметров передачи симметричной цепи, результаты расчета сведем в таблице.6.

Таблица.6.

f, МГц	R, Ом/км	L, мГн/км	C, нФ/км	G, См/км
0, 01	38, 1	0, 68	29, 42	5, 54297· 10 -7
		0, 62	29, 42	3, 69647· 10 -4
	426, 6	0, 61	29, 42	1, 84831· 10 -3
		0, 61	29, 42	3, 69685· 10 -3
	733, 3	0, 61	29, 42
	780, 1	0, 61	29, 42	6, 284· 10 -3

 

По данным из таблицы построим графики зависимости первичных параметров от частоты

Рисунок.7. Графики зависимости первичных параметров от частоты

 

 

В реальной симметричной цепи действуют вихревые токи, приводящие к увеличению активного сопротивления и уменьшению индуктивности при возрастании частоты передаваемого сигнала. В таких цепях действуют:

· Поверхностный эффект,

· Эффект близости

· Эффект потерь окружающих масс.

Емкость не зависит от частоты и поэтому она постоянна.

Расчет вторичных параметров передачи симметричной кабельной цепи

Коэффициент распространения цепи определяется по формуле:

,

где – коэффициент затухания, Нп/км;

– коэффициент фазы, рад/км.

Расчет и в области высоких частот, когда , можно производить по упрощенным формулам:

 

где – составляющая затухания за счет потерь в металле;

– составляющая затухания за счет потерь в диэлектрике.

Волновое сопротивление цепи определяется по формуле:

.

В области высоких частот, когда волновое сопротивление можно найти по формуле:

Скорость распространения электромагнитной волны:

, км/с.

Если , скорость распространения электромагнитной волны:

Воспользуемся программой расчета вторичных параметров передачи симметричной цепи, результаты расчета сведем в таблица7.

Таблица7

f, МГц	, дБ/км	, рад/км	ZВ, Ом	V, км/с
0, 01	1, 055	0, 28	157, 7	223350, 9
	5, 92	26, 92		233428, 3
	13, 5	113, 27	149, 6
	19, 7	265, 85	149, 3	236345, 3
	24, 8		149, 1
	26, 6	451, 33	149, 1	237470, 2

 

По данным из таблицы построим графики зависимости первичных параметров от частоты (рисунок 8.)

 

Рисунок8. Графики зависимости вторичных параметров от частоты

Коэффициент затухания, равный при постоянном токе , вначале резко растет, а затем более плавно.

Коэффициент растет от нуля почти по прямолинейному закону.

Волновое сопротивление с ростом частоты уменьшается от значения до и сохраняет эту величину во всей области высоких частот.

С возрастанием частоты скорость распространения электромагнитной энергии по кабельным линиям возрастает.

12	Поделиться:

Популярное:

1. Анализ параметров микроклимата в производственных помещениях
2. Асинхронная и синхронная передачи
3. Влияние геометрических параметров на качество изделий
4. ВОПРОС: 79. Механизм нервно-мышечной передачи и его особенности.
5. Второе начало термодинамики — физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами.
6. Выбор генератора и определение его геометрических параметров
7. Выбор генератора и определение его параметров
8. Выбор основных параметров гидротурбины
9. Выбор типа и параметров буровых растворов
10. Выбор типа кабеля для горизонтальных подсистем
11. Гигиенические нормативы параметров микроклимата для разных помещений.
12. Движение тела с одной закреплённой точкой. Регулярная прецессия свободного симметричного волчка.