Какие основные электрические параметры характеризуют работу кабелей. Как измеряются и рассчитываются такие параметры как затухание, волновое сопротивление, емкость. Почему важно учитывать электрические характеристики при выборе и монтаже кабелей.
Основные электрические параметры кабелей
Электрические характеристики кабелей играют ключевую роль в их работе и определяют возможность применения для конкретных задач. К основным электрическим параметрам кабелей относятся:
- Сопротивление жил
- Индуктивность
- Емкость
- Волновое сопротивление
- Коэффициент затухания
- Переходное затухание
- Допустимый ток нагрузки
Рассмотрим подробнее наиболее важные из них.
Сопротивление жил кабеля
Сопротивление токопроводящих жил — один из ключевых параметров кабеля. Оно зависит от материала жилы, ее сечения и длины кабеля. Как правило, измеряется в Ом/км.
Для медных жил сопротивление обычно составляет:
- 0,0175 Ом*мм²/м при 20°C для отожженной меди
- 0,0178 Ом*мм²/м при 20°C для твердотянутой меди
Для алюминиевых жил:
- 0,0278 Ом*мм²/м при 20°C
Сопротивление жил влияет на допустимый ток нагрузки и падение напряжения в линии. Чем меньше сопротивление, тем меньше потери и нагрев кабеля.
Индуктивность кабеля
Индуктивность кабеля характеризует его способность накапливать энергию магнитного поля при протекании электрического тока. Измеряется в Генри на километр (Гн/км).
Типичные значения индуктивности для силовых кабелей:
- 0,2-0,4 мГн/км для одножильных кабелей
- 0,3-0,8 мГн/км для многожильных кабелей
Индуктивность влияет на реактивное сопротивление кабеля на переменном токе и падение напряжения в линии.
Емкость кабеля
Емкость кабеля характеризует его способность накапливать электрический заряд. Измеряется в Фарадах на километр (Ф/км).
Типичные значения емкости:
- 100-300 пФ/м для коаксиальных кабелей
- 40-80 пФ/м для витых пар
Емкость влияет на передачу высокочастотных сигналов и реактивную мощность в силовых кабелях.
Волновое сопротивление кабеля
Волновое сопротивление — комплексный параметр, характеризующий отношение напряжения к току бегущей волны в линии. Измеряется в Омах.
Типичные значения волнового сопротивления:
- 50 Ом или 75 Ом для коаксиальных кабелей
- 100 Ом или 120 Ом для витых пар
Волновое сопротивление важно учитывать для согласования линий передачи во избежание отражений сигнала.
Коэффициент затухания
Коэффициент затухания характеризует ослабление сигнала при прохождении по кабелю. Измеряется в дБ/км или дБ/100м.
- 2-5 дБ/100м для коаксиальных кабелей
- 1-3 дБ/100м для витых пар категории 5e и выше
Затухание определяет максимальную длину линии связи для передачи сигнала без искажений.
Методы измерения электрических параметров кабелей
Для измерения электрических параметров кабелей применяются различные методы и приборы:
- Измерение сопротивления жил — омметром или мостовым методом
- Измерение емкости — измерителем RLC или мостом переменного тока
- Измерение индуктивности — измерителем RLC
- Измерение волнового сопротивления — рефлектометром
- Измерение затухания — генератором и анализатором спектра
Для комплексного тестирования кабельных линий применяются специализированные кабельные анализаторы и тестеры.
Влияние электрических параметров на работу кабельных линий
Электрические параметры кабелей оказывают существенное влияние на их работу:
- Сопротивление жил определяет потери и нагрев кабеля
- Индуктивность и емкость влияют на искажения сигнала
- Волновое сопротивление важно для согласования линий
- Затухание ограничивает длину линии связи
Поэтому при выборе и монтаже кабелей важно учитывать их электрические характеристики для обеспечения надежной работы систем.
Нормирование электрических параметров кабелей
Допустимые значения электрических параметров кабелей регламентируются стандартами:
- ГОСТ Р 54429 — для силовых кабелей
- ГОСТ Р 54429 — для кабелей связи
- ISO/IEC 11801 — для структурированных кабельных систем
Соответствие параметров кабелей нормативным требованиям проверяется при их сертификации и периодических испытаниях.
Как выбрать кабель с подходящими электрическими характеристиками
При выборе кабеля следует учитывать следующие рекомендации:
- Для силовых кабелей важно правильно рассчитать сечение жил по допустимому току
- Для линий связи необходимо выбирать кабель с подходящей полосой пропускания
- Волновое сопротивление должно соответствовать используемому оборудованию
- Затухание не должно превышать допустимых значений для заданной длины линии
Правильный выбор кабеля с учетом электрических параметров обеспечит надежную работу системы и минимизирует потери.
Заключение
Электрические параметры кабелей играют важнейшую роль в их работе. Понимание этих характеристик позволяет грамотно выбирать и эксплуатировать кабельные системы. При проектировании линий связи и электроснабжения необходимо учитывать все ключевые параметры кабелей для обеспечения требуемого качества передачи сигналов и энергии.
Электрические характеристики симметричных кабелей: параметры передачи
Применимость кабеля для передачи сигналов зависит от его электрических характеристик. А они, в свою очередь, определяются параметрами передачи и параметрами влияния. Параметры передачи характеризуют процесс распространения электромагнитной энергии по симметричной паре, а параметры влияния — переход электромагнитной энергии с одной симметричной пары на другую и защищенность цепей от взаимных и внешних помех.
ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕДАЧИ
Суть параметров передачи станет понятнее, если рассмотреть эквивалентную электрическую схему симметричной пары для однородной кабельной линии (строительной длины). Конечно, эта схема сильно упрощена. Во-первых, она асимметрична. Во-вторых, имеет сосредоточенные элементы, в то время как реальная симметричная пара представляет собой цепь с распределенными параметрами. Но поскольку длины волн в спектре передаваемого по кабельной линии сигнала много больше ее физических размеров, она с малой погрешностью может считаться цепью с сосредоточенными параметрами.
Двухпроводная линия обладает сопротивлением R, индуктивностью L, емкостью C и проводимостью изоляции G (проводимость изоляции — величина, обратная сопротивлению изоляции). Это первичные параметры передачи, их величина обусловлена конструкцией кабеля и частотой передаваемого сигнала. Так, сопротивление постоянному току зависит от температуры, материала, сечения и длины провода, а сопротивление переменному току — еще и от частоты, возрастая с увеличением последней. Данное явление известно под названием поверхностного эффекта: чем выше частота тока, тем в большей мере он вытесняется на поверхность проводника, что эквивалентно уменьшению поперечного сечения провода, поскольку его внутренняя область не задействуется.
Рост пропускной способности отразился и на локальных вычислительных сетях — повсеместное внедрение структурированных кабельных систем (СКС) сопровождается одновременным повышением скоростей передачи (см. также кабельные тестеры для сертификации СКС). Если первые симметричные кабели СКС (Категория 3, или Класс C) обеспечивали передачу сигнала на частотах до 16 МГц, то сегодня широко применяются кабели, у которых эта граница сдвинулась до 250 МГц (Категория 6, или Класс E), а разрабатываемые кабели имеют диапазон рабочих частот до 1,2 ГГц (Категория 8).
Ниже кратко рассматриваются важнейшие традиционные и новые параметры скрученной пары.
Первичные параметры симметричной пары являются исходными для расчета вторичных параметров передачи (коэффициента затухания a, коэффициента фазы b и волнового сопротивления Zc).
Коэффициент затухания a характеризует ослабление сигнала на выходе симметричной пары длиной 1 км, нагруженной на ее волновое сопротивление. Он измеряется в дБ/км и увеличивается с ростом частоты. Коэффициент фазы b характеризует фазовый сдвиг сигнала определенной частоты при распространении его по кабелю. Как и коэффициент затухания a, он нормирован относительно длины 1 км, а измеряется в рад/км.
Волновое, или характеристическое, сопротивление линии
Zc = [(R + jwL) / (G + jwC)] 1/2
также является функцией первичных параметров линии.
При w = 0 (w = 2?f) характеристическое сопротивление Zc = (R/G) 1/2 . А на достаточно высоких частотах, где справедливы соотношения wL >> R и wC >> G, Zc = (L/C), становится постоянной величиной, не зависящей от частоты. Поскольку R/G >> L/C, то модуль Zc — монотонно убывающая функция от (R/G) 1/2 при w = 0 до (L / C) 1/2 на высоких частотах.
Затухание (Attenuation) — важнейший параметр симметричной пары (линии) или канала, от которого напрямую зависит качество передачи сигнала. Слишком сильное затухание на линии (в канале) приводит к резкому увеличению ошибок в передаваемом сигнале. При этом возникает необходимость его повторной передачи, что снижает пропускную способность линии связи.
Обычно затухание сигнала а — отношение мощностей или амплитуд напряжения сигнала в начале линии и точке измерения — выражают в децибелах:
а = 10 lg (P0 / Px),
где P0 и Px — мощности сигнала в начале линии и произвольной точке X, соответственно.
Если, например, Px = 0,1 P0, то а = 10 дБ.
Любая двухпроводная линия связи представляет собой фильтр нижних частот. Поэтому затухание линии связи является возрастающей функцией частоты.
Затухание линии увеличивается также с температурой, что следует учитывать при проектировании. Особенно чувствительны к изменению затухания цифровые системы связи: при увеличении затухания линии всего на 1 дБ коэффициент ошибок цифрового сигнала может возрасти на один-два порядка.
Следует отметить, что термин Attenuation относится к так называемому собственному затуханию, которое характерно для однородной линии. Такой линией является строительная длина кабеля с одинаковыми конструктивными и электрическими параметрами на всем ее протяжении. Любая реальная линия связи (например, абонентская или соединительная) — это совокупность множества последовательно включенных строительных длин кабеля, при этом у них могут быть отличающиеся конструктивные и электрические параметры.
В теории электрической связи затухание такой линии называют вносимым затуханием Insertion Loss (IL). В отличие от собственного затухания, вносимое затухание не связано жесткой зависимостью с ее длиной. Степень связи определяется степенью однородности конкретной линии.
Любая линия связи вносит задержку сигнала. Сигнал будет передан без искажений, если время задержки одинаково во всем рабочем диапазоне частот.
Искажения времени задержки в линии могут возникать вследствие резких изменений ее входного сопротивления в местах стыка или чрезмерного изгиба кабеля, из-за чего появляются отраженные сигналы. Эти эффекты особенно заметны на высоких частотах, где они могут быть вызваны отсутствием скрутки пары в месте установки соединителя. Поэтому такие соединители не используются в СКС, начиная с Категории 5.
Все строже становятся и требования к однородности характеристик кабеля по всей его длине, соответствию импеданса витых пар кабеля и соединителей, способам укладки и крепления, а также к качеству монтажа кабельных окончаний.
В случае использования технологий xDSL на абонентских линиях телефонной сети неоднородности составляющих их кабелей также играют отрицательную роль. Кроме упомянутых выше видов неоднородностей они могут быть обусловлены параллельными отводами, наличие которых объясняется тем, что при отказе абонента от пользования телефонными услугами соответствующая абонентская пара распределительного кабеля не всегда отключается.
Наряду с искажениями времени задержки весьма существенное влияние на качество передачи сигнала оказывает сама величина времени задержки (Propagation Delay). Она критически важна, например, при одновременной передаче сигналов в одном направлении по нескольким параллельным парам одного кабеля. Такой способ передачи (его называют еще инверсным мультиплексированием) используется, в частности, при пространственном разделении сигналов, когда высокоскоростной сигнал передается параллельно по нескольким симметричным парам.
Следует учесть, что большой разброс времени задержки (Propagation Delay Skew) пар кабеля может нарушить правильный порядок восстановления исходного высокоскоростного сигнала на приеме.
Степень неоднородности линии связи оценивается с помощью параметра Return Loss (RL), который переводится чаще всего как «возвратные потери». Пожалуй, более правильно называть этот параметр затуханием отражения или затуханием несогласованности, поскольку он представляет собой логарифмическую меру коэффициента отражения в месте стыка двух отрезков кабеля:
- RL = 20 lg (1 / |p|) дБ,
-
где |p| — модуль коэффициента отражения, причем
- |p| = |(z1 — z2) / (z1 + z2)|,
-
где z1 и z2 — входные сопротивления отрезков кабеля 1 и 2 в месте стыка.
Все системы связи (и, в первую очередь, цифровые) чувствительны к шумам внешних источников (люминесцентных ламп, микроволновых печей, офисного оборудования и др.
), особенно если скрученная пара имеет недостаточную симметрию — в этом случае она становится приемной антенной, легко воспринимающей внешние помехи. Если помехи чрезмерны, а их источник не удается локализовать, то используют экранированные кабели или волоконно-оптические кабели.Посмотреть:
- Цены на кабельные тестеры (LAN тестеры)
- Цены на сетевые тестеры
- Цены на тестеры для сертификации СКС
- Цены WiFi анализаторы
), особенно если скрученная пара имеет недостаточную симметрию — в этом случае она становится приемной антенной, легко воспринимающей внешние помехи. Если помехи чрезмерны, а их источник не удается локализовать, то используют экранированные кабели или волоконно-оптические кабели.См. также:
Электрические характеристики симметричных кабелей: параметры передачи
Выберите страну
Выберите регион
Выберите город
Применимость кабеля для передачи сигналов зависит от его электрических характеристик.
А они, в свою очередь, определяются параметрами передачи и параметрами влияния. Параметры передачи характеризуют процесс распространения электромагнитной энергии по симметричной паре, а параметры влияния — переход электромагнитной энергии с одной симметричной пары на другую и защищенность цепей от взаимных и внешних помех.
ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕДАЧИ
Суть параметров передачи станет понятнее, если рассмотреть эквивалентную электрическую схему симметричной пары для однородной кабельной линии (строительной длины). Конечно, эта схема сильно упрощена. Во-первых, она асимметрична. Во-вторых, имеет сосредоточенные элементы, в то время как реальная симметричная пара представляет собой цепь с распределенными параметрами. Но поскольку длины волн в спектре передаваемого по кабельной линии сигнала много больше ее физических размеров, она с малой погрешностью может считаться цепью с сосредоточенными параметрами.
Двухпроводная линия обладает сопротивлением R, индуктивностью L, емкостью C и проводимостью изоляции G (проводимость изоляции — величина, обратная сопротивлению изоляции).
Это первичные параметры передачи, их величина обусловлена конструкцией кабеля и частотой передаваемого сигнала. Так, сопротивление постоянному току зависит от температуры, материала, сечения и длины провода, а сопротивление переменному току — еще и от частоты, возрастая с увеличением последней. Данное явление известно под названием поверхностного эффекта: чем выше частота тока, тем в большей мере он вытесняется на поверхность проводника, что эквивалентно уменьшению поперечного сечения провода, поскольку его внутренняя область не задействуется.
Рост пропускной способности отразился и на локальных вычислительных сетях — повсеместное внедрение структурированных кабельных систем (СКС) сопровождается одновременным повышением скоростей передачи (см. также кабельные тестеры для сертификации СКС). Если первые симметричные кабели СКС (Категория 3, или Класс C) обеспечивали передачу сигнала на частотах до 16 МГц, то сегодня широко применяются кабели, у которых эта граница сдвинулась до 250 МГц (Категория 6, или Класс E), а разрабатываемые кабели имеют диапазон рабочих частот до 1,2 ГГц (Категория 8).
За два десятилетия симметричные кабели СКС стали настолько отличаться от традиционных абонентских (до 20 кГц, Категория 2, или Класс B), что круг тестируемых параметров для сертификации кабелей и каналов СКС пришлось несколько раз менять.
Ниже кратко рассматриваются важнейшие традиционные и новые параметры скрученной пары.
Первичные параметры симметричной пары являются исходными для расчета вторичных параметров передачи (коэффициента затухания a, коэффициента фазы b и волнового сопротивления Zc).
Коэффициент затухания a характеризует ослабление сигнала на выходе симметричной пары длиной 1 км, нагруженной на ее волновое сопротивление. Он измеряется в дБ/км и увеличивается с ростом частоты. Коэффициент фазы b характеризует фазовый сдвиг сигнала определенной частоты при распространении его по кабелю. Как и коэффициент затухания a, он нормирован относительно длины 1 км, а измеряется в рад/км.
Волновое, или характеристическое, сопротивление линии
также является функцией первичных параметров линии.
При w = 0 (w = 2πf) характеристическое сопротивление Zc = (R/G)�. А на достаточно высоких частотах, где справедливы соотношения wL >> R и wC >> G, Zc = (L/C), становится постоянной величиной, не зависящей от частоты. Поскольку R/G >> L/C, то модуль Zc — монотонно убывающая функция от (R/G)� при w = 0 до (L / C)� на высоких частотах.
Затухание (Attenuation) — важнейший параметр симметричной пары (линии) или канала, от которого напрямую зависит качество передачи сигнала. Слишком сильное затухание на линии (в канале) приводит к резкому увеличению ошибок в передаваемом сигнале. При этом возникает необходимость его повторной передачи, что снижает пропускную способность линии связи.
Обычно затухание сигнала а — отношение мощностей или амплитуд напряжения сигнала в начале линии и точке измерения — выражают в децибелах:
где P0 и Px — мощности сигнала в начале линии и произвольной точке X, соответственно.
Если, например, Px = 0,1 P0, то а = 10 дБ.
Любая двухпроводная линия связи представляет собой фильтр нижних частот. Поэтому затухание линии связи является возрастающей функцией частоты.
Затухание линии увеличивается также с температурой, что следует учитывать при проектировании. Особенно чувствительны к изменению затухания цифровые системы связи: при увеличении затухания линии всего на 1 дБ коэффициент ошибок цифрового сигнала может возрасти на один-два порядка.
Следует отметить, что термин Attenuation относится к так называемому собственному затуханию, которое характерно для однородной линии. Такой линией является строительная длина кабеля с одинаковыми конструктивными и электрическими параметрами на всем ее протяжении. Любая реальная линия связи (например, абонентская или соединительная) — это совокупность множества последовательно включенных строительных длин кабеля, при этом у них могут быть отличающиеся конструктивные и электрические параметры.
Поэтому на практике линия связи неоднородна, а основные неоднородности сосредоточены в стыках строительных длин кабелей или вызваны дефектами кабелей из-за отклонений в процессе их производства, монтажа и эксплуатации.
В теории электрической связи затухание такой линии называют вносимым затуханием Insertion Loss (IL). В отличие от собственного затухания, вносимое затухание не связано жесткой зависимостью с ее длиной. Степень связи определяется степенью однородности конкретной линии.
Любая линия связи вносит задержку сигнала. Сигнал будет передан без искажений, если время задержки одинаково во всем рабочем диапазоне частот.
Искажения времени задержки в линии могут возникать вследствие резких изменений ее входного сопротивления в местах стыка или чрезмерного изгиба кабеля, из-за чего появляются отраженные сигналы. Эти эффекты особенно заметны на высоких частотах, где они могут быть вызваны отсутствием скрутки пары в месте установки соединителя. Поэтому такие соединители не используются в СКС, начиная с Категории 5.
Все строже становятся и требования к однородности характеристик кабеля по всей его длине, соответствию импеданса витых пар кабеля и соединителей, способам укладки и крепления, а также к качеству монтажа кабельных окончаний.
В случае использования технологий xDSL на абонентских линиях телефонной сети неоднородности составляющих их кабелей также играют отрицательную роль. Кроме упомянутых выше видов неоднородностей они могут быть обусловлены параллельными отводами, наличие которых объясняется тем, что при отказе абонента от пользования телефонными услугами соответствующая абонентская пара распределительного кабеля не всегда отключается.
Наряду с искажениями времени задержки весьма существенное влияние на качество передачи сигнала оказывает сама величина времени задержки (Propagation Delay). Она критически важна, например, при одновременной передаче сигналов в одном направлении по нескольким параллельным парам одного кабеля. Такой способ передачи (его называют еще инверсным мультиплексированием) используется, в частности, при пространственном разделении сигналов, когда высокоскоростной сигнал передается параллельно по нескольким симметричным парам.
Следует учесть, что большой разброс времени задержки (Propagation Delay Skew) пар кабеля может нарушить правильный порядок восстановления исходного высокоскоростного сигнала на приеме.
Степень неоднородности линии связи оценивается с помощью параметра Return Loss (RL), который переводится чаще всего как «возвратные потери». Пожалуй, более правильно называть этот параметр затуханием отражения или затуханием несогласованности, поскольку он представляет собой логарифмическую меру коэффициента отражения в месте стыка двух отрезков кабеля:
где |p| — модуль коэффициента отражения, причем
где z1 и z2 — входные сопротивления отрезков кабеля 1 и 2 в месте стыка.
Все системы связи (и, в первую очередь, цифровые) чувствительны к шумам внешних источников (люминесцентных ламп, микроволновых печей, офисного оборудования и др.), особенно если скрученная пара имеет недостаточную симметрию — в этом случае она становится приемной антенной, легко воспринимающей внешние помехи.
Если помехи чрезмерны, а их источник не удается локализовать, то используют экранированные кабели или волоконно-оптические кабели.
Описание и технические характеристики кабеля АВБбШв
Главная
Обзоры и советы
Статьи
Описание и технические характеристики кабеля АВБбШв
Технические характеристики силового кабеля АВБбШв с ПВХ изоляцией, бронированного на напряжение 0,66 и 1 кВ, ГОСТ 16442-80, который предназначается для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках:
- Максимальное напряжение от 0,66 до 1 кВ;
- Оптимальная температура работы от -50 до +50 градусов Цельсия;
- Минимальный радиус изгиба 7,5 миллиметров;
- Не применяя предварительный подогрев, кабель можно прокладывать при температуре не ниже 10ти градусов Цельсия.
Конструкция кабеля АВБбШв достаточно проста – он состоит из алюминиевой жилы, покрытой слоем изоляционного материала ПВХ пластикат, далее расположена подушка, изготовленная из ПВХ пластикат, после чего броня, состоящая из стальных оцинкованных лент, далее оболочка из ПВХ пластиката.
ПВХ пластикат, используемый при изготовлении кабеля, имеет пониженную горючесть.
Область применения кабеля АВБбШв
Данный вид кабелей широко применяют для прокладки под землей, в помещениях, туннелях, каналах, шахтах, а также на открытом воздухе. При прокладке в земле, а именно в траншеях, следует удостовериться, что коррозийная активность низкая, так как в противном случае возможно разрушение кабеля. Во время эксплуатации, кабель АВБбШв может не подвергаться значительным растягивающим усилиям, но тогда существует угроза различных механических повреждений, который способны значительно повлиять на технические возможности кабеля.
Технические характеристики кабеля АВБбШв
Производители выпускают кабель АВБбШв одножильным, либо многожильным, в зависимости хот технических требований к кабелю. Жилы, основной функцией которых является проводимость электрического тока, изготовлены из алюминия. В соответствии классам 1 и 2, данные жилы могут быть однопроволочными либо многопроволочными и по форме круглыми или секторными.
Изоляция жил изготавливается из ПВХ пластиката. Защитный покров у данного кабеля достаточно надежный. Он изготавливается из двух лент ПЭТФ пленки и двух лент ПВХ пленки, которые дополнены стальными оцинкованными лентами либо битумным покрытием и лентами ПЭТФ пленки. Кабель имеет прочную оболочку, которая изготовляется из ПВХ пластиката.
Основные жилы у двухжильного и трехжильного кабеля АВБбШв имеют одинаковое сечение. Жила заземления может иметь меньшее сечение. Четырехжильный силовой кабель изготавливается с максимальным сечением, которое составляет 240 миллиметров квадратных. В таком силовом кабеле все жилы имеют одинаковое сечение, кроме нулевой, которая имеет меньшее сечение.
Одножильные кабеля АВБбШв могут иметь изоляцию различного цвета. Нулевая жила, зачастую, имеет изоляцию голубого либо светло-синего цвета. Жилы заземления имеют изоляцию двухцветную – зелено-желтую. Маркируются кабеля АВБбШв с помощью цвета, цифр. Во втором варианте отсчет начинается с нуля. Промежутки между скрученными изолированными жилами всегда заполнены ПВХ пластикатом, который дожжен, беспрепятственно отделятся от изоляции и оболочки в случае необходимости, не повреждая их.
Если жилы имеют сечение до 25 миллиметров включительно, заполнения может не быть.
Эксплуатация АВБбШв
Во время эксплуатации жилы кабеля можно нагревать предельно до температуры семьдесят градусов Цельсия. В ситуации аварийного режима температура повышается до восьмидесяти градусов Цельсия. При этом длительность нагрева за весь период эксплуатации кабеля не должна превышать 1000 часов, либо восьми часов в сутки. Во время короткого замыкания жилы могут нагреваться до 160 градусов Цельсия, но не дольше четырех секунд.
На протяжении десяти минут кабель АВБбШв может выдержать испытание переменным напряжением в 3 кВ и 3,5 кВ, для кабелей, которые имеют рабочее напряжение в 660 и 1000 В.
Прокладывать и монтировать кабель без предварительного подогрева можно при температуре не меньше -15 градусов Цельсия. Во время прокладки одножильного кабеля АВБбШв минимальный радиус изгиба может составлять 10 Dн. Во время прокладки многожильного кабеля АВБбШв – 7,5 Dн.
Dн – означает наружный диаметр кабеля.
Строительная длинна кабеля АВБбШв для сечения основных жил: 450 метров – 16-70 миллиметров квадратных; 95-120 миллиметров квадратных 400 метров; 150 миллиметров квадратных и более – 350 метров.
Максимальный гарантийный срок эксплуатации кабеля АВБбШв составляет пять лет, а максимальный срок службы – тридцать лет.
Силовой кабель АВБбШВ, имеющий номинальное напряжение 0,66 кВ и 1кВ, может использоваться для прокладки в производственных помещениях с повышенной влажностью, либо сухих. Так же его используют для прокладки в земле и на специальных кабельных эстакадах, при наличии угрозы механических повреждений во время эксплуатации.
Параметры и методы испытаний для кабеля
Существует большое количество свойств кабелей и материалов, которые контролируются производителем для обеспечения соответствия назначению и надежной работы в течение длительного времени.
Электрический кабель Тем не менее, рабочие параметры готового установленного кабеля имеют наибольшее значение для пользователя при выборе кабеля.
Основные интересующие параметры:
Текущий рейтинг
емкость
Индуктивность
ДЛЯ ВЫПЛАТА ВАЛТАЛА
Импеданс цикла Земля
Симметричная пропускная способность
Земля. Следует заземление.
Номинальный ток:Номинальный ток каждого отдельного типа кабеля можно измерить, поместив образец в контролируемую среду и увеличив ток нагрузки, проходящий через кабель, до установившейся температуры ограничивающего компонента кабеля. достиг максимально допустимого непрерывного уровня.
Это был бы очень дорогостоящий способ определения номинального тока для всех типов кабелей всех размеров, для всех условий и при всех температурах окружающей среды. Таким образом, номинальные значения тока получены с использованием международно признанного метода расчета, опубликованного в IEC 60287.
Формулы и свойства эталонных материалов, представленные в IEC 60287, были подтверждены путем корреляции с данными, полученными в результате лабораторных экспериментов.
Значения тока указаны в документации производителей и перечислены в Правилах электропроводки IEE (BS 7671) для некоторых промышленных, коммерческих и бытовых кабелей.
Номинальные параметры указаны для каждого типа и размера кабеля в воздухе, в кирпичной кладке, в земле и в подземных каналах. Коэффициенты снижения номинальных характеристик даны таким образом, чтобы указанные значения можно было скорректировать для различных условий окружающей среды, таких как температура окружающей среды, удельное сопротивление грунта или глубина залегания.
Информация приведена в BS 7671 и в Руководящих указаниях IEE по выбору соответствующего предохранителя или автоматического выключателя для защиты кабеля от перегрузок и неисправностей.
Емкость: Данные о емкости в документации производителей рассчитываются исходя из размеров кабеля и диэлектрической проницаемости изоляции.
Например, емкость звезды трехжильного армированного кабеля с поясом согласно BS 6346 представляет собой эффективную емкость между фазным проводником и нейтральной точкой звезды. Он рассчитывается по следующей формуле:
Уравнение: 1.1
Где,
ε 0 = относительная диэлектрическая проницаемость изоляции кабеля (8,0 для ПВХ)
d = диаметр проводника (мм)
t 1 = толщина изоляции между проводниками (мм)
t 2 = толщина изоляции между проводниками (мм)
Уравнение предполагает, что проводники имеют круглое сечение. Для кабелей с профилированными жилами значение емкости получают путем умножения значения, полученного с помощью уравнения 1.1, на эмпирический коэффициент 1,08.
Расчетная емкость 1.1 имеет тенденцию быть консервативной, то есть фактическая емкость всегда будет ниже расчетного значения. Однако если возникает нестандартная ситуация, при которой емкость кабеля критична, то производитель может провести измерение с помощью емкостного моста.
Если указана измеренная емкость между жилами и между жилой и броней, то емкость звезды можно рассчитать по уравнению 1.2:
Уравнение:1.2
Whare,
C x = измеренная емкость между одним проводником и двумя другими, соединенными вместе с доспехами
C Y = измеренная емкость между тремя проводниками, связанными вместе и Armor
= измеренная емкость между тремя проводниками. Индуктивность:
Расчет индуктивности кабеля L для того же примера 3-жильного бронированного кабеля по BS 6346 дается уравнением 1.3 следующим образом:
L = 1,02 × {0,2 × ln[2 Y / d ] + k } (мГн/км) (1,3)
Где,
d = 6 мм )
Y = осевое расстояние между жилами (мм)
k = коэффициент, зависящий от конструкции жилы многожильный
0,053 для 37-проводного многожильный
0,050 для одножильного)
То же значение индуктивности кабеля L используется для кабелей с жилами круглой или секторной формы.
Стандарт BS 7671 указывает, что падение напряжения в кабелях на территории заказчика не должно превышать 4%. Поэтому необходимо рассчитать падение напряжения на кабеле.
Производитель кабеля рассчитывает падение напряжения, предполагая, что кабель будет нагружен максимально допустимым током, что приводит к максимально допустимой рабочей температуре проводника. Полное сопротивление кабеля, используемое для расчета падения напряжения, определяется уравнением 1.4.
Z = { R 2 + (2π FL — 1/2π FC ) 2 } 4 1/2 (M) (M) (M) (M) (M) (M) (M) (M) (M) (M) (M) (M) 2 (M) (M) ( 2 ( (1/2 } ) ( 2 ) ( Где
R = сопротивление проводника переменному току при максимальной температуре проводника (Ом/м)
L = индуктивность (Гн/м) f = частота сети (Гц)
Падение напряжения определяется уравнениями 1.
5 и 1.6:
Для однофазных цепей:
Падение напряжения = 2 Z (В/А/м) (1,5)
и для трехфазных цепей:
Падение напряжения = (3) 1/2 Z (В/А/м) (1,6)
Устойчивость к симметричным замыканиям и замыканиям на землю:Необходимо, чтобы кабели, используемые для силовых цепей, могли выдерживать любые токи замыкания, которые могут протекать, без повреждения кабеля; требования указаны в BS 7671.
Эта оценка требует знания максимальных предполагаемых токов короткого замыкания в цепи, характеристик зазора защитного устройства (как описано в главе 8) и допустимой нагрузки соответствующих элементов в кабеле. .
Для большинства установок необходимо установить пропускаемую энергию защитного устройства и сравнить ее с адиабатической нагревательной способностью проводника (в случае симметричных замыканий на землю) или стальной брони (в случае случае замыкания на землю).
Максимальная пропускаемая энергия ( I 2 t ) защитного устройства объясняется в главе 8.
Ее можно получить из данных производителя защитного устройства.
На практике значение будет меньше, чем указано в информации производителя, из-за снижения тока при повреждении из-за значительного повышения температуры и сопротивления проводников кабеля.
Нагрузочная способность проводника и брони кабеля может быть получена из информации, приведенной в BS 7671 и соответствующем стандарте на кабели BS, следующим образом: тросовый элемент (1.7)
Где,
S = номинальное сечение проводника или номинальное сечение, скажем, брони (мм 2 )
к = коэффициент, отражающий удельное сопротивление, температурный коэффициент, допустимое превышение температуры и удельная теплоемкость металлического элемента кабеля
( k = 115 для медной жилы с изоляцией из ПВХ внутри кабеля
= 176 для медной жилы заземления с изоляцией из сшитого полиэтилена, внешней по отношению к кабелю
= 46 для стальной брони кабеля с изоляцией из сшитого полиэтилена.
, жилы и броня кабелей к БС легко воспримут пропускаемую энергию защитного устройства.
Также важно, чтобы полное сопротивление питающего кабеля не было настолько высоким, чтобы защитное устройство не сработало слишком долго во время замыкания на землю нулевой последовательности на подключенном оборудовании. Это важно из-за необходимости защитить любого человека, контактирующего с оборудованием, путем ограничения времени, в течение которого, скажем, заземленный корпус оборудования может оказаться под напряжением во время замыкания на землю.
Это требование, изложенное в BS 7671, накладывает ограничения на длину кабеля, который можно использовать на стороне нагрузки защитного устройства, и, следовательно, требует знания импеданса кабеля при замыкании на землю. Некоторые производители кабелей рассчитали полное сопротивление замыкания на землю для определенных типов кабелей, и эти данные представлены в специальной литературе. Эти расчеты учитывают среднюю температуру каждого
проводника и реактивное сопротивление кабеля во время повреждения.
Значения подтверждаются независимыми экспериментальными результатами. Стандарт BS 7671 разрешает использование таких данных производителя или прямое измерение импеданса замыкания на землю на готовой установке.
Все связанные статьи о кабелях:
- Кабели с бумажной изоляцией и их конструкция
- Проектирование и изготовление полимерных кабелей
- Кабели с низким уровнем дыма и дыма (LSF) и огнестойкие кабели
- Кабели среднего напряжения с бумажной и полимерной изоляцией
- Полимерные кабели низкого напряжения (LV)
- Промышленные кабели
- Электромонтажные кабели
Источник: Электроэнергетики
Нравится:
Нравится Загрузка…
Мультифизический анализ силовых кабелей — QuickField FEA Software Мультифизический анализ силового кабеля
расчет емкости кабеля, расчет импеданса силового кабеля, расчет джоулевых потерь силового кабеля
QuickField , усиленный технологией ActiveField, может быть эффективно использован для мультифизического анализа различных инженерных задач.
Этот анализ может быть высоко автоматизирован.
В этом документе отображаются результаты анализа кабеля на основе определенных параметров моделирования. Изображения, таблицы и графики, приведенные ниже, были автоматически рассчитаны программой QuickField Professional Edition под управлением кода VBA, реализованного в виде макросов Microsoft Word.
- Описание модели
- Входные параметры
- Расчетные параметры кабеля
- Полевые фотографии
1. Описание модели.
3-х фазный четырехжильный кабельВысоковольтный четырехжильный кабель имеет три треугольных сектора с фазными жилами и круглую нейтральную жилуФаза APФаза BФаза CGNDИзоляция жилВнутренняя изоляцияЗащитная стальная оплеткаВнешняя изоляцияНаполнитель
Этот высоковольтный четырехжильный кабель имеет три треугольных сектора с фазными жилами и круглый нулевой проводник на меньшей площади поперечного сечения вверху. Все проводники изготовлены из алюминия.
Каждая жила изолирована, а кабель в целом имеет трехслойную изоляцию. Изоляция кабеля состоит из внутреннего и внешнего изоляторов и защитной оплетки (стальной ленты). Острые углы фазных проводников скошены для уменьшения короны возбуждения. Углы проводников закруглены. Пустое пространство между проводниками заполнено каким-либо изолятором, возможно, воздухом.
Часто требуется проектирование кабеля по параметрам площадей сечения проводников. Площадь сечения проводника указана в таблице 1. В таблицах 2–7 описаны другие входные параметры.
2. Входные параметры.
Таблица 1. Геометрические параметры проводников.
| Область фазного провода | 120 | мм² |
| Зона нулевого провода | 35 | мм² |
| Радиус закругления резьбы (R) | 2 | мм |
Таблица 2.
Геометрические параметры изолятора.
| Толщина изоляции жил кабеля | 2 | мм |
| Толщина внутренней изоляции кабеля | 1 | мм |
| Толщина защитной стальной оплётки | 1 | мм |
| Толщина внешней изоляции кабеля | 3 | мм |
Таблица 3. Прецизионность.
| Обоснованная ошибка расчета площадей | 0,001 | мм². |
Таблица 4. Нагрузка проводников.
| Амплитуда тока | 200 | А |
| Амплитуда напряжения (электростатика) | 6500 | В |
| Частота | 50 | Гц |
| Текущая фаза (для статических задач) | 0 | град |
Таблица 5. Физические свойства проводников.
| Относительная проницаемость | 1 | |
| Проводимость | 36000000 | См/м |
| Теплопроводность | 140 | Вт/км |
| Модуль Юнга | 6.9e+10 | Н/м² |
| Коэффициент Пуассона | 0,33 | |
| Коэффициент теплового расширения | 2,33·10 -5 | 1/К |
| Удельная плотность | 2700 | кг/м³ |
Таблица 6. Физические свойства стальной оплётки.
| Относительная проницаемость | 1000 | |
| Проводимость | 6000000 | См/м. |
| Теплопроводность | 85 | Вт/км |
| Модуль Юнга | 2·10 11 | Н/м² |
| Коэффициент Пуассона | 0,3 | |
| Коэффициент теплового расширения | 0,000012 | 1/К |
| Удельная плотность | 7870 | кг/м³ |
Таблица 7. Физические свойства изолятора.
| Ядро | Внутренний | Внешний | ||
| Относительная проницаемость | 1 | 1 | 1 | |
| Проводимость | 0 | 0 | 0 | См/м |
| Относительная электрическая проницаемость | 2,5 | 2,5 | 2,5 | |
| Теплопроводность | 0,04 | 0,04 | 0,04 | Вт/км |
| Модуль Юнга | 10000000 | 10000000 | 10000000 | Н/м² |
| Коэффициент Пуассона | 0,3 | 0,3 | 0,3 | |
| Коэффициент теплового расширения | 0,0001 | 0,0001 | 0,0001 | 1/К |
| Удельная плотность | 900 | 900 | 1050 | кг/м³ |
3.
Расчетные параметры кабеля.
Физические параметры кабеля представлены в следующей таблице.
Наружный диаметр кабеля рассчитывается по геометрическим параметрам жилы и изолятора, приведенным в Таблице 1 и Таблице 2. Погонная масса кабеля на метр рассчитывается исходя из геометрических параметров и удельных плотностей компонентов кабеля. Общая удельная плотность кабеля представляет собой общую плотность, рассчитанную с учетом всех компонентов кабеля.
Таблица 8. Физические параметры кабеля
| Наружный диаметр кабеля | 42,8 | мм |
| Вес (на метр) | 2,74 | кг |
| Удельная плотность кабеля | 1.90e+03 | кг/м² |
Таблица емкостей проводников содержит собственные и взаимные емкости жил кабеля. Эти значения рассчитываются в задаче электростатики QuickField.
q 1 = с 11 * (U 1 — 0) + c 12 * (U 1 — U 2 ) + … + c 7 0 90 70 1n — У n )
q 2 = с 21 * (У 2 — У 1 ) + с 22 * (У 2 — 0) + … + с 9070 2 2н — У n )
……
q n = c n1 * (U n — У 1 ) + с н2 * (У н — У 2 ) + … + с нн * (У н — 0)
Таблица 9. Емкость проводников, пФ/м (сосредоточенная емкость)
| Проводник1 | Проводник2 | Проводник3 | Нулевой шнур | |
| Проводник1 | 170 | 66,1 | 9,47 | 36,8 |
| Провод2 | 66,3 | 169 | 66,3 | 0,413 |
| Проводник3 | 9,45 | 66,1 | 170 | 36,8 |
| Нейтральный шнур | 37,0 | 0,534 | 37,0 | 64,5 |
Индуктивности проводников представлены в таблице 10.
Значения в столбцах 2-5 рассчитаны в задаче магнитостатики на фазе, определенной в таблице 4. Значения в столбцах 6-9 рассчитаны в задаче переменного тока. Все значения рассчитываются с использованием метода потокосцепления по формуле: L ij = F j / I i . Диагональные элементы таблицы представляют значения собственной индуктивности.
Таблица 10. Индуктивность проводников, мкГн/м
| В магнитостатической задаче | Магнитная проблема в переменном токе | |||||||
| С-1 | С-2 | С-3 | 0-шнур | С-1 | С-2 | С-3 | 0-шнур | |
| Проводник1 | 11,5 | 11,2 | 11. 1 | 11,3 | 8,73 | 8,47 | 8,41 | 8,51 |
| Провод2 | 11,2 | 11,5 | 11,2 | 11.1 | 8,47 | 8,73 | 8,47 | 8,38 |
| Проводник3 | 11.1 | 11,2 | 11,5 | 11,3 | 8,41 | 8,47 | 8,73 | 8,51 |
| Нейтральный шнур | 11,3 | 11. 1 | 11,3 | 117 | 8,51 | 8,38 | 8.51 | 8,87 |
Таблица 11 включает импеданс и импедансоподобные значения. В задаче магнитостатики импеданс проводника (равный сопротивлению) на метр рассчитывается по формуле: R = l / (ρ·S)
Джоулево тепло на метр в задаче магнитостатики рассчитывается по формуле: P = I A ² · R , где I A – среднеквадратический ток, а R — импеданс проводника.
Полные сопротивления проводников в задаче о магнетизме переменного тока рассчитываются по закону Ома как комплексное отношение среднего потенциала проводника к полной плотности тока проводника. Действительная часть этого отношения представляет собой сопротивление, мнимая часть — реактивное сопротивление, а модуль — импеданс.
Джоулево тепло в магнитной задаче переменного тока вычисляется с использованием соответствующего интеграла QuickField.
Таблица 11. Полное сопротивление проводников.
| В задаче электростатики | Магнитная проблема в переменном токе | ||||
| Проводники | Нулевой шнур | Проводник1 | Проводник2 | Проводник3 | |
| Импеданс, Ом/м | 2.31е-04 | 7.94e-04 | 2.40е-04 | 2.55е-04 | 2.80е-04 |
| Сопротивление, Ом/м | 2.31е-04 | 7. 94e-04 | 2.15е-04 | 2.37е-04 | 2.59е-04 |
| Реактивное сопротивление, Ом/м | 0,00 | 0,00 | 1.08е-04 | 9.41е-05 | 1.06e-04 |
| Джоулево тепло, Вт/м | 4,63 | 0,00 | 4,71 | 4,74 | 4,71 |
Генерируемое тепловое поле экспортируется из задачи переменного магнитного поля в задачу теплообмена. В результате моделирования QuickField вы можете увидеть среднюю температуру внешней поверхности кабеля, тепловой поток от поверхности кабеля и средние температуры всех проводников.
Средние температуры представляют собой относительные числа, представленные в градусах Цельсия, при условии, что температура окружающего воздуха составляет 20 °C.
Таблица 12. Тепловые параметры кабеля
| Средняя температура внешней поверхности | 23,5 | °С | |||
| Тепловой поток | 14,2 | Вт | |||
| Средняя температура проводников, °С | |||||
| Проводник1 | Проводник2 | Проводник3 | Нулевой шнур | ||
| 45,9 | 46,8 | 45,9 | 39,3 | ||
Задача анализа напряжения является предельной, которая импортирует температурное поле из задачи теплопередачи и магнитные силы из задачи магнитного поля переменного тока.
Из-за этой магнитной и тепловой нагрузки компоненты кабеля деформируются. Численные значения этих деформаций представлены в следующей таблице.
Таблица 13. Результаты задачи анализа напряжения.
| Максимальный рабочий объем | 5.14e-02 | мм |
| Максимальное значение критерия Мора | 8.16е+07 | Н/м² |
Значение прочности важно для анализа повреждения кабеля.
Таблица 14. Прочность.
Максимальное значение пиковой прочности | 8.78e+03 | А/м |
Поле «Напряженность» показано на рисунке ниже, а также изображения полей «Суммарная плотность тока», «Плотность энергии», «Мгновенная плотность потока», «Температура» и «Перемещение».
4. Полевые фотографии.
Плотность тока в кабеле
Распределение энергии магнитного поля в кабеле
Распределение напряженности магнитного поля в кабеле
Распределение температуры в кабеле
Механическая деформация кабеля
- Видео: Расчет параметров силового кабеля
- Смотреть на YouTube.
- Посмотреть отчет о моделировании в формате PDF
- Загрузка файлов моделирования (файлы можно просматривать с помощью любой версии QuickField Edition).
Электрические параметры для кабелей категории | Структурированные кабельные изделия SCP
Перекрестные помехиПерекрестные помехи определяются как нежелательная наводка сигнала от одной цепи к другой.
Вносимые потери (затухание) Вносимые потери или затухание — это степень снижения (или потери) амплитуды сигнала, измеряемая в децибелах.
Электрические сигналы, передаваемые по каналу, теряют часть своей энергии при прохождении по каналу. Вносимые потери измеряют количество энергии, которое теряется, когда сигнал поступает на приемный конец кабельной линии. Измерение вносимых потерь определяет влияние сопротивления кабельной линии на передачу электрических сигналов.
Вносимые потери в кабеле во многом зависят от сечения провода, используемого при построении пар.
Провода 23 AWG будут иметь меньшие вносимые потери, чем провода 24 AWG той же длины (более тонкие). Кроме того, многожильные кабели будут иметь на 20-50% больше вносимых потерь, чем одножильные медные проводники. Оборудование для полевых испытаний сообщит о наихудшем значении вносимых потерь и запаса, где запас представляет собой разницу между измеренными вносимыми потерями и максимальными вносимыми потерями, разрешенными выбранным стандартом. Следовательно, запас в 4 дБ лучше, чем в 1 дБ.
- Чрезмерная длина является наиболее распространенной причиной неудачных вносимых потерь. Устранение звеньев, в которых отсутствуют вносимые потери, обычно включает уменьшение длины кабеля за счет устранения любого провисания в кабельной трассе.
- Чрезмерные вносимые потери также могут быть вызваны некачественно выполненными разъемами/вилками. Плохое соединение может добавить значительные вносимые потери.
- Более высокие температуры также влияют на вносимые потери в некоторых кабелях. По этой причине органы стандартизации склонны указывать требования к вносимым потерям с поправкой на 20°C. Кабели, работающие при экстремальных температурах, могут иметь дополнительные вносимые потери, и там, где это вероятно, следует учитывать это при проектировании кабельной системы.
По этой причине органы стандартизации склонны указывать требования к вносимым потерям с поправкой на 20°C. Кабели, работающие при экстремальных температурах, могут иметь дополнительные вносимые потери, и там, где это вероятно, следует учитывать это при проектировании кабельной системы.NEXT является одним из наиболее важных измерений кабеля. NEXT измеряет интерференцию сигнала от одной пары к другой паре на ближайшем (ближнем конце) конце кабеля к тестовому устройству. Перекрёстные помехи возникают между соседними парами проводов (пара к паре NEXT). Высокие показания NEXT часто являются результатом разъема или способа его подключения.
Если провода скручены неплотно, возникает перекрестная помеха на ближнем конце (NEXT). Большинство из нас сталкивались с телефонным звонком, когда мы могли слабо слышать другой разговор на заднем плане. Это перекрестные помехи. На самом деле, название «перекрестные помехи» происходит от приложений телефонии, в которых «разговор» «пересекался».
В локальных сетях NEXT возникает, когда сильный сигнал на одной паре проводов принимается соседней парой проводов. NEXT — это часть переданного сигнала, которая электромагнитно связана обратно с принятым сигналом.
Поскольку NEXT является мерой разницы в силе сигнала между парой, создающей помехи, и парой, создающей помехи, большее число (меньше перекрестных помех) предпочтительнее, чем меньшее число (больше перекрестных помех). Поскольку NEXT значительно зависит от частоты, важно измерять его в диапазоне частот, обычно 1100 МГц.
Причины перекрестных помех на ближнем концеВо многих случаях чрезмерные перекрестные помехи возникают из-за плохо скрученных концов в точках подключения.
Суммарная мощность перекрестных помех на ближнем конце (PS-NEXT) PS-NEXT определяется как сумма общих NEXT (перекрестных помех на ближнем конце) 3 пар проводов, поскольку они влияют на 4-ю пару в 4-парном кабеле. такие как Cat5e и Cat6.
PS NEXT — это важный показатель для квалификации кабелей, предназначенных для поддержки четырехпарных схем передачи, таких как Gigabit Ethernet.
Поскольку PS NEXT является мерой разности мощностей сигнала между парой, создающей помехи, и парой, создающей помехи, большее число (меньше перекрестных помех) предпочтительнее, чем меньшее число (больше перекрестных помех). Поскольку значение PS NEXT значительно зависит от частоты, важно измерять его в диапазоне частот, обычно от 1 до 100 МГц. Если вы посмотрите на PS NEXT на 50-метровом сегменте кабеля с витой парой, он имеет характерную форму «американских горок». То есть он значительно изменяется вверх и вниз, в то время как в целом увеличивается по величине. Это связано с тем, что связь витой пары становится менее эффективной для более высоких частот. Как правило, результаты PS NEXT примерно на 3 дБ ниже, чем результаты NEXT для наихудшего случая на каждом конце канала.
Так как PS NEXT вычисляется на основе измерений NEXT, устранение неполадок при сбоях PS NEXT сокращает количество операций по устранению неполадок NEXT.
Как только вы изолируете и устраните проблему NEXT, PS NEXT автоматически улучшится.
[Этот параметр не требуется стандартами ANSI, но может потребоваться для получения гарантии поставщика проводки в помещении]
ACR показывает полосу пропускания для двух проводных пара сетевых приложений. ACR — это вычисляемый параметр, аналогичный ELFEXT и выражающий отношение сигнал/шум для двухпарной системы. Этот расчет дает 12 комбинаций — по шесть с каждого конца звена.
Обратные потери Обратные потери (RL) измеряют общую энергию, отраженную от каждой пары проводов. Возвратные потери следует измерять на обоих концах тестируемой линии для каждой пары проводов. Этот параметр также следует измерять в диапазоне от 1 до 100 МГц с приращениями частоты, которые не превышают максимальный размер шага, определенный в стандартах, как показано в таблице 1, столбце 2. пара проводов с наихудшим запасом прочности и пара проводов с наихудшим значением обратных потерь.
Эти пары проводов должны быть идентифицированы для испытаний, выполняемых с каждого конца. Каждый зарегистрированный случай должен включать частоту, с которой он происходит, а также предельное значение испытания для этой частоты.
Новая номенклатура ACR-F, определенная в ANSI/TIA-568-C.2, а также в различных европейских и международных стандартах. ACR-F — это аббревиатура от Attenuation Crosstalk Ratio Far-End. ACR-F — это расчетный результат, а не измерение. Он получается путем вычитания вносимых потерь мешающей пары из перекрестных помех на дальнем конце (FEXT), которые эта пара вызывает в соседней паре. Другой способ понять ACR-F — рассматривать коэффициент перекрестных помех на дальнем конце (ACR) как то же самое. Слишком высокое значение ACR-F указывает либо на чрезмерные вносимые потери, либо на более высокий, чем ожидалось, FEXT, либо на то и другое.
Вернуться к началу
Суммарная мощность равноуровневых перекрестных помех на дальнем конце (PS-ELFEXT) PS-ELFEXT измеряет общую сумму всех помех от пар на дальнем конце паре на ближнем конце без эффекты затухания.
[Этот параметр не требуется стандартами ANSI, но может потребоваться для получения гарантии поставщика проводки в помещении]
Версия Power Sum ACR основана на PSNEXT и учитывает комбинированный NEXT помехи всех соседних пар проводов на каждой отдельной паре. Этот расчет дает 8 комбинаций — по одной для каждой пары проводов с обоих концов линии.
Посторонние перекрестные помехи (ANEXT)Посторонние перекрестные помехи (ANEXT) определяются как нежелательное наложение сигнала от одного компонента сбалансированной витой пары, канала или постоянного соединения с другим. Посторонние перекрестные помехи являются наиболее важным параметром передачи, влияющим на производительность 10GBASE-T. Alien Crosstalk измеряет перекрестные помехи, включенные в пару проводов, по парам проводов в соседних кабелях.
Поскольку посторонние перекрестные помехи вызываются только дифференциальным (или симметричным) соединением сигналов, на посторонние перекрестные помехи не влияют обычные шумы, такие как шум двигателей, трансформаторов или флуоресцентных ламп, присутствующих в окружающей среде.
Величина ANEXT зависит от ряда факторов, включая близость соседних кабелей и разъемов, длину кабеля, плотность скручивания кабеля и электромагнитные помехи. Коммутационные панели и соединительное оборудование также подвержены влиянию Alien Crosstalk.
Задержка распространения Задержка распространения — это время, необходимое для прохождения сигнала от одного канала к другому. Это измерение должно быть выполнено для каждой из четырех пар проводов. Задержка распространения или задержка — это мера времени, необходимого для распространения сигнала от одного конца цепи к другому. Задержка измеряется в наносекундах (нС). Типичная задержка для UTP категории 5e составляет чуть менее 5 нСм на метр (наихудший разрешенный случай составляет 5,7 нСм/м). Задержка является основной причиной ограничения длины кабеля локальной сети. Во многих сетевых приложениях, таких как использующие CSMA/CD, существует максимальная задержка, которая может поддерживаться без потери контроля над связью.
ANSI/TIA-1152 и ISO/IEC 11801, которые ссылаются на тестирование в соответствии с IEC 61935-1, требуют проведения измерений на частоте 10 МГц с помощью полевых тестеров. Большинство стандартов структурированной проводки предполагают максимальную горизонтальную задержку 570 нс. Если технические характеристики позволяют, более высокая задержка может быть приемлемой. Поскольку каждая пара в кабеле имеет свой уникальный коэффициент скручивания, задержка будет различаться в каждой паре. Эта дисперсия (асимметрия задержки, обсуждаемая в следующем разделе) не должна превышать 50 нс на любом сегменте канала на расстоянии до 100 метров. Стандарты требуют, чтобы все пары соответствовали этому требованию. Можно сообщить только пару наихудших случаев. Это будет пара с наибольшей задержкой распространения.
Чрезмерная задержка распространения может иметь только одну причину: кабель слишком длинный. Если вы отказываетесь от задержки распространения, убедитесь, что критерии «годен/не годен» соответствуют спецификациям проекта.
Если да, то кабель слишком длинный. Во многих случаях кабель на 25 % длиннее (125 м для категории 5e) по-прежнему будет поддерживать большинство приложений LAN. Однако установка не соответствует большинству стандартов структурированной проводки, таких как опубликованные CENELEC, ISO/IEC и TIA. В некоторых случаях, если заказчик настаивает на расположении оконечного оборудования, а излишней длины не избежать, можно уточнить и другие параметры кабеля. Если они проходят, вы можете предоставить информацию, указывающую на то, что кабель соответствует частотно-зависимым параметрам, но не соответствует общим стандартам из-за чрезмерной длины.
Номинальная скорость распространения (NVP) сильно отличается от задержки распространения. NVP относится к собственной скорости распространения сигнала относительно скорости света в вакууме (обозначается строчной буквой с). NVP выражается в процентах от c, например, 72% или 0,72c.
Все кабели со структурированной проводкой будут иметь значения NVP в диапазоне от 0,6c до 0,9c.
Распространение (перекос) — это разница между задержкой распространения на самой быстрой и самой медленной парах в кабеле UTP. В некоторых конструкциях кабелей используются разные типы изоляционных материалов для разных пар. Этот эффект способствует уникальному коэффициенту крутки на пару и перекосу.
Перекос важен, потому что некоторые высокоскоростные сетевые технологии, особенно Gigabit Ethernet, используют все четыре пары в кабеле. Если задержка на одной или нескольких парах значительно отличается от любой другой, то сигналы, отправленные в одно и то же время с одного конца кабеля, могут прийти к приемнику в существенно разное время. Хотя приемники рассчитаны на небольшие изменения задержки, большая асимметрия сделает невозможным рекомбинацию исходного сигнала без устройства компенсации асимметрии видеосигнала.
Хорошо сконструированная и правильно установленная структурированная кабельная система должна иметь перекос менее 50 наносекунд (нсек) на 100-метровом канале.
Нижний перекос лучше. Все, что меньше 25 нсек, отлично. Перекос между 45 и 50 наносекундами является минимально приемлемым. Если перекос высокий, при условии, что предполагаемое приложение представляет собой приложение с двумя парами, такое как 10BASE-T или Token Ring, приложение все равно должно работать. Если задержка одной пары намного выше или ниже, чем у других, может возникнуть очень большая асимметрия. Изучите результаты задержки для каждой пары. Если одна пара демонстрирует нехарактерно высокую или низкую задержку, перепроверьте установку.
Показатель качества Измеряется в Омах. Однородная линия передачи (кабель) произвольной длины не будет иметь стоячих волн или отражений от конца и иметь постоянную частоту в каждой точке кабеля. Импеданс состоит из сопротивления, индуктивности, емкости и проводимости, присущих кабелю.
Емкость Емкость – это свойство электрического заряда между положительным и отрицательным проводниками.
