Взаимное влияние между симметричными кабельными цепями.

Взаимное влияние между симметричными цепями обусловленное взаимодействием электромагнитных полей этих цепей, которые можно представить в виде суммарного воздействия электрических и магнитных полей. Влияние от электрического поля называют электрическим, а от магнитного поля - магнитным. Значение электрических и магнитных влияний можно определить экспериментально и в некоторых случаях путем расчета.

Влияющая цепь – цепь, создающая первичное влияющее электромагнитное поле. Цепь, подверженная влиянию – это цепь, на которую воздействует влияющее электромагнитное поле и в которой определяются помехи.

Рис.3.29. Влияние между цепями

Экспериментальные методы раздельного определения влияний основаны на измерении токов и напряжений во влияющей цепи и цепи, подверженной влиянию в режимах, когда между цепями существует в основном либо электрическое поле, либо магнитное. Эти условия создаются в коротких отрезках линий по сравнению с длиной волны сигнала при режимах холостого хода (электрическое поле) и короткого замыкания (магнитное поле).

Электрическая связь на единицу длины кабеля (1/(Ом×м)) определяется отношением тока , наведенного в цепи, подверженной влиянию под действием разности потенциалов во влияющей цепи U1

,

где g – активная составляющая электрической цепи; k – емкостная связь.

Магнитная связь на единицу длины кабеля (Ом/м) определяется отношением наведенной э.д.с. E2, взятой с обратным знаком в цепи, подверженной влиянию, в результате протекания тока I1 во влияющей цепи

,

где r – активная составляющая магнитной связи; m – индуктивная связь.

Параметры r, g, m, k называются первичными параметрами влияния.

Рассмотрим природу и характер действия электрической и магнитной связей между цепями.

На рисунках 3.30 и 3.31 показаны эквивалентные схемы, поясняющие природу возникновения электрической и магнитной связей между симметричными цепями. Изображенный на рис. 3.30 емкостной мост из частичных емкостей и проводимостей между проводами влияющей (провода 1, 2) и подверженной влиянию (провода 3, 4) цепей показывают причину появления электрической связи. В реальных линиях связи этот мост в той или иной мере оказывается разбалансированным в результате асимметрии расположения проводов цепей, а также отклонения эквивалентных значений диэлектрической проницаемости и тангенса угла потерь изоляционных покрытий проводов кабеля от средних величин.

Под действием напряжения влияющей цепи в цепи, подверженной влиянию, возникает ток помехи, значение которого пропорционально разности частичных емкостей между проводами цепей 1 и 2 на длине (см. рис. 3.30) . Значение этой разности, отнесенное на единицу длины однородной линии, называют коэффициентом емкостной связи или просто емкостной связью

.

Рис.3.30. Эквивалентная электрическая схема электрической связи

Рис.3.31. Эквивалентная электрическая схема электрической связи

Емкостная связь является результатом асимметрии частичных емкостей между жилами влияющей и подверженной влиянию цепей.

Между цепями не будет влияния, если суммы противоположных емкостей будут равны между собой .

Активная составляющая электрической связи между первой и второй цепями выражается через разность потерь в диэлектрике , , и аналогичным выражениям для емкостной связи

.

Индуктивная связь по аналогии может быть представлена мостом частичных индуктивностей, имеющих трансформаторную связь (см. рис. 3.31). Коэффициент индуктивной связи характеризует асимметрию моста и соответственно относительную величину перехода энергии магнитного поля влияющей цепи в цепь, поверженную влиянию

.

Активная составляющая магнитной связи обусловлена различием потерь на вихревые токи в проводах и металлических оболочках кабеля, возникающих вследствие несимметричности расположения проводов цепей относительно оболочки экранов и третьих цепей кабеля. В результате мост активных сопротивлений , , и (см. рис. 3.31) расстраивается и появляется активная составляющая комплексной магнитной связи

.

Соотношения между электрическими и магнитными связями, их активными и реактивными составляющими могут быть различными в зависимости от характера цепей, диапазона передаваемых частот и ряда других факторов. На рис. 3.32 приведена частотная зависимость процентного соотношения различных видов связей внутри четверки.

Рис.3.32. Зависимость различных видов связей от частоты

Из рисунка следует, что:

1. В области низких частот (тональный спектр) доминируют емкостные связи; другие связи можно не учитывать.

2. С возрастанием частоты увеличивается удельная значимость магнитного влияния и, начиная примерно с кГц, индуктивные связи становятся равными емкостным

.

3. Активные связи и , будучи равными практически нулю при низких частотах и постоянном токе, в области высоких частот существенно возрастают; в среднем соотношение активных и реактивных составляющих связи

,

.

4. между индуктивными и емкостными связями в кабелях существует соотношение

.

Вторичным параметром влияния называется переходное затухание А, характеризующее затухание токов влияния при переходе с первой цепи на вторую. В линиях связи обычно стремятся уменьшить собственное затухание цепи α и увеличить переходное затухание А. Переходное затухание измеряется в децибелах (дБ)

,

где Р1мощность генератора во влияющей цепи; Р2мощность помех в цепи, подверженной влиянию.

Переходное затухание может измеряться в неперах (Нп)

.

При рассмотрении влияния между цепями связи различают два вида перехода энергии: на ближнем (передающем) и на дальнем (приемном) концах. Влияние, появляющееся на том конце цепи, где расположен генератор первой цепи, называется переходным влиянием на ближнем (передающем) конце А0. Влияние на противоположный конец цепи называется переходным влиянием на дальнем (приемном) конце Al. Наряду с величинами и в технике связи широко используется параметр – защищенность цепей .

Рис.3.30. Влияние между симметричными цепями

Переходные затухания выражаются через мощности следующим образом (см. рис. 3.33):

на ближнем конце

;

на дальнем

;

защищенность

.

Между защищенностью цепей и переходным затуханием на дальнем конце существует следующая связь

.

Переходное затухание может быть выражено через токи и напряжение:

;

.

Электромагнитными связями пользуются преимущественно при рассмотрении явлений влияние в коротких линиях (сотни метров). В дальних линиях связь оценивается при помощи переходного затухания.

 

 

- электромагнитная связь на ближнем конце

- электромагнитная связь на дальнем конце

Для кабельных линий Ао, АL, Аз через строительные длины выражения примут вид :

; ;

где: Lc – строительная длина кабеля, км; n – число строительных длин; N12и F12электромагнитные связи строительной длины кабеля;






Дата добавления: 2017-01-16; просмотров: 4313; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2021 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.034 сек.