ИЗМЕРЕНИЕ ЦЕПЕЙ СВЯЗИ НА ПОСТОЯННОМ ТОКЕ

Тема 4.1 Измерение параметров цепей связи постоянным током

На различных этапах строительно-монтажных и эксплуатацион­ных работ производят измерения и испытания следующих электриче­ских параметров цепей связи постоянным током: омической асиммет­рии, электрического сопротивления шлейфа, электрического сопротивления изоляции проводов, электрической емкости цепей и элек­трической прочности изоляции. Необходимо начинать измерения с определения значения омической асимметрии потому, что одной из причин ее увеличения является плохой контакт в месте со­единения проводов. При измерении омической асимметрии мост пи­тается небольшим напряжением, недостаточным для создания элек­трического пробоя в месте плохого контакта. Следовательно, такое повреждение может быть сразу зафиксировано. Если же измерения начать с определения электрического сопротивления изоляции, емко­сти или с испытания электрической прочности изоляции, то под дей­ствием высокого напряжения, применяемого при этих измерениях, в месте плохого контакта может произойти электрический пробой, со­провождаемый временным восстановлением контакта. Следователь­но, наличие плохого контакта в проводах не будет зафиксировано.

Измерения в зависимости от типа линии и цели подразделяются на приемо-сдаточные, профилактические, аварийные и контрольные.

Строительно-монтажные измерения проводятся с целью кон­троля качества работ на всех этапах строительства и доведения электрических параметров цепей до установленных норм.

Приемо-сдаточные измерения проводятся в процессе работы ко­миссий по приемке законченных строительством или реконструируе­мых линий связи с целью проверки качества выполненных работ и соответствия электрических параметров линейных сооружений нор­мам.

Профилактические (плановые) измерения проводятся периодиче­ски через определенные промежутки времени, установленные руководящими документами Министерства связи Республики Беларусь с целью проверки соответствия нормам электрических параметров существующих линий связи.

Аварийные измерения проводятся на неисправных цепях с целью определения характера повреждения и расстояния до места повреж­дения.

Контрольные измерения производятся после окончания ремонтно-восстановительных работ с целью проверки электрических параметров восстановленной цепи.

Одним из важнейших параметров цепей связи является электри­ческое сопротивление проводов. В проводах линий связи происходит основная потеря мощности электрических сигналов. При расчете нормальных режимов работы приемных устройств систем связи учи­тывают потери в проводах цепи. Но если электрическое сопротивле­ние проводов по какой-либо причине окажется больше расчетного, качество работы приемного устройства может значительно ухудшить­ся. Для цепей кабельных линий связи нормируется не электрическое сопротивление отдельных проводов, а электрическое сопротивление шлейфа, составленного из двух проводов цепи.

Рисунок 4.1 – Схема измерения сопротивления шлейфа

Электрическим сопротивлением шлейфа (Rшл) называется сумма электрических сопротивлений проводов двухпроводной цепи посто­янному току

Rшл = Ra + Rб

Между идеальными цепями линий связи взаимные влияния от­сутствуют, но создать такие цепи практически невозможно. Если асимметричность цепи невелика, то и взаимные влияния незначи­тельны. Вследствие возможной неоднородности материалов, некото­рого отличия диаметров проводов, коррозии, существенных повреж­дений изоляции проводов или плохих контактов в местах спаек или других причин увеличивается асимметричность цепи и, как следст­вие, увеличивается взаимное влияние между цепями. Для оценки сте­пени асимметричности цепи введено понятие омической асимметрии.

Рисунок 4.2 – Схема измерения сопротивления омической асимметрии

Омической асимметрией (ΔR) называется разность электрических сопротивлений проводов двухпроводной цепи постоянному току

Для уменьшения потерь мощности при передаче электрических сигналов по проводным линиям связи необходимо обеспечить мини­мальную утечку тока с проводов через изоляцию. Для оценки степени утечки тока введено понятие электрического сопротивления изоля­ции.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ОБРАБОТКИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Сравнивая результаты измерений с нормами, нужно сделать за­ключение об электрическом состоянии цепи. Нормы большинства электрических характеристик установлены для однородной цепи длиной 1 км при температуре t = +20°С, а результаты измерений получают для цепи, имеющей какую-то конкретную длину l при какой-то конкретной температуре окружающей среды. Кроме того, измеряемая цепь может состоять из участков кабеля с разными диаметрами жил (неоднородная цепь).

Порядок обработки результатов измерений следующий:

I) Измеренное электрическое сопротивление шлейфа приводят к t = +20°С по формуле:

где а - температурный коэффициент сопротивления провода, равный для медных проводов 0,0039, а для алюминиевых проводов 0,004;

t - температура грунта на глубине залегания кабеля, при которой проводились измерения (значение температуры t указано на лицевой панели макета), °С

2) Рассчитывают километрическое сопротивления шлейфа:

По таблице 1 по диаметру жилы определяем норму и сравниваем с результатами расчетов. Если r_{шл табл} ≥ r_{шл расч}, то цепь в норме по сопротивлению шлейфа.

Таблица 1 – Нормы километрического сопротивления шлейфа

Диаметр жилы, d, мм	0,32	0,4	0,5	0,7	0,8	0,9	1,0	1,2	1,4
Сопротивление цепи rшл, Ом/км	432±26	278±18	180±12	90±6	72,2	57,0	47,0	31,9	23,8

3) Измеренное электрическое сопротивление изоляции R_из жил кабеля приводим к температуре t = +20°С по формуле:

где: α_из - температурный коэффициент сопротивления изоляции, равный 0,06 для кабелей с бумажной изоляцией и 0,001 - для кабелей с полистирольной и полиэтиленовой изоляцией.

4) Определяется километрическое сопротивление г_из. Полу­ченные величины сравниваются с электрическими нормами.

По таблице 2 по типу кабеля определяем норму и сравниваем с результатами расчетов. Если r_{из табл} ≥ r_{шл расч}, то цепь в норме по со­противлению изоляции.

Электрическое сопротивление изоляции каждой жилы по отно­шению ко всем остальным, соединённым между собой и с заземлён­ной металлической оболочкой, для смонтированного по длине кабеля, но не включенного в оконечные устройства, при t = +20 °С должно быть не меньше величин, приведенных в таблице 2:

Таблица 2 – Нормы километрического сопротивления изоляции

Тип линии	Максимально допустимая величина, МОм	Минимально допустимая величина, МОм
Кабели ТГ, ТБ Кабели ТПП, ТПВ Кабели ТЗГ, ТЗБ Абонентская проводка Абонентская линия с включенным аппаратом

5) Определяется общая рабочая ёмкость по формуле:

где С_аз, C_бз С_аб - измеренные значения емкостей, нФ.

6) Определяем километрическую рабочую ёмкость Ср цепи по формуле:

где С_{р изм} - измеренное значение рабочей емкости цепи, нФ.

По таблице 3 определяем норму и сравниваем со своим результа­том:

Тип изоляции	Среднее значение рабочей емкости
Корднльно-бумажная Кордельно-полистирольная Кордельно-стирофлексная Сплошная полиэтиленовая	26,5 нФ 24,5 нФ 23,5 нФ 34,5 нФ

7) Определяем омическую асимметрию на измеряемый участок кабельной линии по формуле:

Рассчитанное значение ΔR будем считать нормой. Соответствен­но измеренное значение должно всегда быть меньше этого значения.

На основании всех этих расчетов можно сделать вывод о состоя­нии кабельной линии.