Защита цепей симметричных кабелей связи от взаимных влияний методом скрутки.

Для получения эффекта ослабления взаимных помех каждая кабельная цепь должна скручиваться с различным шагом скрутки. Под шагом скрутки – h понимается длина, на которой изолированная жила цепи (или группа) описывает полный круг по оси скручивания.

При малых шагах скрутки увеличивается физическая длина цепей, возрастают расходы материалов и диаметр кабеля. При больших шагах скрутки получается неустойчивая (рыхлая) конструкция кабеля.

Для магистральных симметричных кабелей связи с диаметром жил 0,9 … 1,2 мм оптимальным диаметром шагов скрутки в группы составляет 100 … 300 мм, а в повивы 400 … 500 мм, каждый последующий повив скручивается в обратную сторону по сравнению с предыдущим повивом.

Шаги парной и звездной скрутки телефонных кабелей с диаметром жил 0,3 … 0,9 мм и ПЭ изоляцией выбираются обычно в пределах 40 … 100 мм. Проводники с воздушно-бумажной изоляцией имеют шаги примерно в пределах 80 … 250 мм. Цепи этих кабелей скручиваются в повивы в различную сторону. Изменение направлений скрутки отдельных повивов не только уплотняет сердечник кабеля, но и уменьшает взаимное влияние между цепями различных повивов за счет увеличения средних расстояний (а₁₃ , а₁₄ , а₂₃ , а₂₄), что приводит к приближению к 1. Подбор согласования шагов скрутки кабельных групп в высокочастотных магистральных симметричных кабелях, в которых число цепей и групп не велико ( обычно 2, 8 , 14 ) производится по участкам, называемым секциями симметрии, это длина на которой все цепи приходят в исходное состояние. На этом участке (L₃) осуществляется согласование шагов скрутки каждой группы кабеля со всеми остальными группами. Секция симметрии связана с шагом скрутки следующим соотношением :

. (54)

где: Д – общий наибольший делитель для h₁ и h₂.

Например, h₁ = 60 , h₂ = 90 , тогда Д = 30.

Рис.3.6.14. Секция симметрии 2-х цепей

Величина секции симметрии

Величина L_S должна быть согласованна со строительной длиной, т.е. целое число раз укладываться на строительной длине L_стр=n×L_S . Для исключения действия неуравновешенной длины обеспечения требуемой компенсации связей необходимо, чтобы было нечетным числом. В нашем случае . Кроме того секция симметрии L_S не должна превышать 1/8 длины волны высшей передаваемой частоты ( ).

3.6.5 Симметрирование кабелей связи

Симметрированием называется комплекс мероприятий, проводимый в процессе монтажа кабелей связи, а иногда и при производстве их с целью уменьшения взаимных влияний между цепями и помех от внешних источников. Симметрирование является основным способом защиты от помех в кабелях связи, особенно в современных высокочастотных кабельных магистралях большой протяженности. При симметрировании компенсируются в кабеле электромагнитные связи и повышаются защищенность и переходное затухание между цепями.

Методы симметрирования:

1. метод скрещивания

2. конденсаторный метод

3. концентрированное симметрирование

1 и 3 методы снижают влияния электрического и магнитного полей, второй метод уменьшает лишь электрическое влияние.

В низкочастотном диапазоне доминируют емкостные (электрические) связи, а в области высоких частот – комплексные электромагнитные связи. Поэтому в низкочастотных кабелях необходимо симметрировать все составляющие (активные и реактивные) электрических и магнитных связей. Для симметрирования высокочастотных кабелей применяется метод скрещивания жил и конденсаторный метод. Симметрирование высокочастотных кабелей производится путем скрещивания жил и концентрированного симметрирования.

Симметрирование методом перекрещивания.

Метод скрещивания состоит в компенсации электромагнитных связей путем скрещивания жил цепей в муфтах при соединении строительных длин кабеля.

Электрическая связь ,

где k₁ – коэффициент емкостной связи (асимметричной) обусловлен емкостной асимметрией между основными цепями в четверке ( между I и II ).

k₁ = (C₁₃+ C₂₄) – (C₁₄ + C₂₃) – между цепями I и II