Объем и периодичность электрических измерений на линиях местных сетей

Электрические измерения на линиях местных сетей проводятся с целью контроля за электрическими характеристиками кабальных и воздушных линий и обеспечения качественной телефонной связи народного хозяйства и населения.

Электрические измерения должны проводиться на всех городских и сельских сетях независимо от их емкости.

Электрические измерения линий ГТС, СТС постоянным и переменным током подразделяются на:

- плановые (измерения по специальному плану в соответствии с утвержденной периодичностью);

- контрольные (измерения при приемке линий в эксплуатацию или после выполнения ремонтно-восстановительных работ);

- измерения, проводимые для определения мест повреждений или при неудовлетворительной работе связи;

- измерения для проверки качества изделий (кабеля, проводов, шнуров, боксов, коробок, телефонных аппаратов, диодно-триодных приставок, разрядников, предохранителей и т.п.), поступающих от заводов-изготовителей, перед установкой их на линии.

Состояние измеренных линейных сооружений ГТС, СТС оценивается сравнением обработанных результатов электрических измерений с установленными нормами и протоколами .предыдущих измерений.

Электрические измерения линий производят постоянным, а затем переменным токами.

Если данные измерений цепи постоянным током не соответствуют электрическим нормам, то измерения переменным током не производят, пока неисправность цепи не будет устранена.

Все измерения должны быть оформлены протоколом.

10. Метод измерения затухания оптических кабелей двухточечным методом

Двухточечный метод может быть объяснен структурной схемой, показанной на рис. Излучение из оптического передающего устройства1 через юстировочное устройство2 подается на исследуемое ОВ3, а затем на оптическое приемное устройство4. Регистрирующее устройство5 фиксирует величину мощности на выходе ОВ4. Трехкоординатноеюстировочное устройство2 предназначено для оптимального согласования оптического передающего устройства с ОВ, что определяется максимальными показаниями регистрирующего устройства5. Затем, не нарушая условий согласования, ОВ обламывается на расстоянии3-5м от входного конца и производятся повторные измерения с точностью0,03 дБ в пределах10 дБ, что является его основным достоинством. Недостатком метода является необходимость обламывать ОВ и терять при каждом измерении3-5 мм и практически невозможность проведения повторного измерения. Данный метод используется в лабораторных условиях и напредприятиях-изготовителяхОВ.

Рис. 1.2. Структурной схемой измерения затухания ВОК методом обламывания

Схема измерения затухания безобломным двухточечным методом показана на рис. 1.3. Определение затухания производится измерением мощности вначале на выходе исследуемого ОВ4, затем на выходе смесителя мод3 и, наконец, расчетом по известной формуле. Все соединения осуществляются через оптические разъемы2.

При наличии стабильного источника излучения основной погрешностью данного метода является нестабильность потерь, вносимая оптическими разъемами2, которая уменьшается по мере улучшения качества самих разъёмов

Рис. 1.3. Структурной схемой измерения затухания ВОК безобломным двухточечным методом

Данный метод нашел самое широкое применение в связи и может использоваться не только в лабораторных, но и в полевых условиях и при прокладке в кабельной канализации.

11. Оборудование для содержания кабелей под постоянным воздушным давлением

Установка для содержания кабеля под давлением УСКД предназначена для автоматической подачи воздуха в кабели связи, поддержания в них постоянного избыточного давления и контроля герметичности. Установка позволяет следить за величиной давления и расходом газа, получать сигнал о нарушении герметичности и определять район повреждения кабеля.

Габаритные размеры УСКД 480 X Х200Х540 мм;

масса 37 кг.

Структурная схема

1 - компрессорная группа;

2 - блок осушки;

3 - распределительный статив;

4 - ресивер;

5, 15 - манометры;

6 - электродвигатель;

7 - компрессоры;

8 - обратный канал;

9 - осушитель;

10 - кларометр;

11 - индикатор влажности;

12 - редуктор;

13 - коллектор;

14 - ротаметр;

16 - сигнальный ротаметр;

17 - обводной вентиль;

18 - автоматики.

Установка состоит из компрессорной группы 1, блока осушки и автоматики 2 и распределительного статива 3. При понижении давления в кабеле и ресивере 4 до предельно допустимой величины срабатывает электроконтактный манометр 5, регулирующий давление в ресивере, с помощью устройств автоматики 18 включается электродвигатель 6 и запускаются компрессоры 7. В случае повышения давления в ресивере до верхнего предела компрессоры останавливаются. Контроль за величиной давления на выходе осуществляется манометром 15. С помощью ротаметра 14 по расходу газа можно определять район повреждения оболочки кабеля. Установка имеет общую звуковую и оптическую сигнализацию о появлении аварийной утечки. Герметичность концов кабелей обеспечивается газонепроницаемыми муфтами, которые устанавливаются в шахтах перед перчаткой, где линейный кабель распаивается на 100X2, а на другом конце — в шкафных колодках а кабелях 100X2, включаемых в боксы.

12. Прокладка кабелей связи в грунт механизированным методом (кабелеукладчиком)

Как правило, прокладка кабеля осуществляется кабелеукладчиками, что по сравнению с прокладкой кабеля вручную сокращает трудоемкость работ в 20 – 30 раз.

Траншеи разрабатываются только на участках, где использование кабелеукладчика невозможно (наличие подземных сооружений, стесненные условия и т. п.) или экономически нецелесообразно ввиду ограниченного объема работ.

В пределах одного усилительного участка все строительные длины разматываются концом А в одну сторону, а концом Б – в другую.

При размотке барабан с кабелем должен вращаться от усилия, приложенного с помощью автоматического устройства, или от рук рабочих, а не от тяги кабеля; это необходимо для снижения растягивающих нагрузок на кабель и обеспечения свободной, без натяжения укладки его на дно траншеи. Во время размотки следят, чтобы слипание или смерзание витков не вызывало резких перегибов кабеля. На стыке строительных длин устанавливается временный знак с нанесением номера муфты.

 Наиболее распространенными являются кабелеукладчики, действие которых основано на принципе расклинивания специальными ножами грунта и образования в нем узкой щели на заданную глубину (0,7 – 1,3 м). В эту щель по мере движения механизма через находящуюся в теле ножа или прикрепленную к нему кассету укладываются кабели сматываемые с барабанов, установленных на корпусе кабелеукладчика или на специальной прицепной тележке.

Перед прокладкой производится пропорка трассы с помощью специального пропорочного или кабелеукладочного ножа (без кабеля в кассете), что обеспечивает разрыхление грунта и предохраняет кабель от возможных повреждений при пересечении скрытых препятствий (камней, корней деревьев и т.п.).

Перед началом прокладки для установки ножа в рабочее положение выкапывается котлован и конец кабеля с установленного на кабелеукладчике барабана пропускается через кассету. Когда на барабане остается 1,5 – 2 м кабеля, колонна останавливается, краном снимают пустые барабаны, погружают на их место полные, скрепляют внахлест концы ранее проложенных длин с концами, подлежащими размотке, и продолжают движение колонны.

Разработка траншеи. На участках трассы, где использование кабелеукладчика по условиям местности невозможно или экономически нецелесообразно (при малом объеме работ, высокой стоимости транспортировки колонны и т. п.), кабель укладывается в открытые траншеи, предварительно разработанные механизмами или вручную. Глубина траншеи определяется проектом и, как правило, должна быть в грунтах I – III групп не менее 0,9 м, а в скальных грунтах, при выходе скалы на поверхность, – не менее 0,5 м. Коаксиальные кабели прокладываются на глубину 1,2 м, чем обеспечивается их более надежная защита от механических повреждений.

Ширина траншей, разрабатываемых механизмами, обычно находится в пределах 0,4 – 0,7 м.

На склонах оврагов и подъемах с уклоном более 30° траншея роется зигзагообразно. В каменистых и скальных грунтах в траншее устраивается постель из разрыхленной земли или песка. Толщина нижнего и верхнего слоев постели – 10 см.

13. Одномодовые и многомодовые оптические волокна, их строение, геометрические параметры

Несмотря на огромное разнообразие оптоволоконных кабелей, волокна в них практически одинаковые. Более того, производителей самих волокон намного меньше (наиболее известныCorning, Lucent и Fujikura), чем производителей кабелей.

По типу конструкции, вернее по размеру серцевины, оптические волокна делятся на одномодовые (ОМ) и многомодовые (ММ).

Рис. 8.3. Одномодовые и многомодовые оптические волокна

В случае многомодового волокна диаметр сердечника (обычно 50 или 62,5 мкм) почти на два порядка больше, чем длина световой волны. Это означает, что свет может распространяться в волокне по нескольким независимым путям (модам). При этом очевидно, что разные моды имеют разную длину, и сигнал на приемнике будет заметно "размазан" по времени.

Из-за этого хрестоматийный тип ступенчатых волокон (вариант 1), с постоянным коэффициентом преломления (постоянной плотностью) по всему сечению сердечника, уже давно не используется из-за большой модовой дисперсии.

На смену ему пришло градиентное волокно (вариант 2), которое имеет неравномерную плотность материала сердечника. На рисунке хорошо видно, что длины пути лучей сильно сокращены за счет сглаживания.Хотя лучи, проходящие дальше от оси световода, преодолевают большие расстояния, они при этом имеют большую скорость распространения. Происходит это из-за того, что плотность материала от центра к внешнему радиусу уменьшается по параболическому закону. А световая волна распространяется тем быстрее, чем меньше плотность среды.

В результате более длинные траектории компенсируются большей скоростью. При удачном подборе параметров, можно свести к минимуму разницу во времени распространения. Соответственно, межмодовая дисперсия градиентного волокна будет намного меньше, чем у волокна с постоянной плотностью сердечника.

14. Технология прокладки кабелей с помощью установок горизонтального направленного бурения (ГНБ)

Перед началом работ тщательно изучаются свойства и состав грунта, дислокация существующих подземных коммуникаций, оформляются соответствующие разрешения и согласования на производство подземных работ.

1. Бурение пилотной скважины осуществляется при помощи породоразрушающего инструмента - буровой головки со скосом в передней части и встроенным излучателем (зондом). Буровая головка соединена посредством полого корпуса с гибкой приводной штангой, что позволяет управлять процессом строительства пилотной скважины и обходить выявленные на этапе подготовки к бурению подземные препятствия в любом направлении в пределах естественного изгиба протягиваемой рабочей нити.

Буровая головка имеет отверстия для подачи специального бурового раствора, который закачивается в скважину и образует суспензию с размельченной породой. Буровой раствор уменьшает трение на буровой головке и штанге, предохраняет скважину от обвалов, охлаждает породоразрушающий инструмент, разрушает породу и очищает скважину от ее обломков, вынося их на поверхность.

2. Расширение скважины. Однократное или последовательно-многоразовое расширение скважины до образования бурового канала осуществляется после завершения пилотного бурения. При этом буровая головка отсоединяется от буровых штанг и вместо нее присоединяется риммер – расширитель обратного действия. Приложением тягового усилия с одновременным вращением риммер протягивается через створ скважины в направлении буровой установки, расширяя пилотную скважину до необходимого для протаскивания трубопровода диаметра. Для обеспечения беспрепятственного протягивания трубопровода через расширенную скважину ее диаметр должен на 25-30% превышать диаметр трубопровода.

3. Протягивание трубы. Протягивание трубы через буровой канал осуществляется по направлению от точки выхода бура на поверхность к буровой установке, с минимальным перерывом после завершения расширения. На противоположной от буровой установки стороне скважины располагается готовая к протягиванию плеть трубопровода. На передний конец трубопровода устанавливают оголовок сферической формы для предотвращения врезания трубопровода в стенки скважины и снижения лобового сопротивления при протягивании. Конец трубы крепиться к риммеру через вертлюг, в результате вращательное движение не передается трубе. Буровая установка затягивает в скважину плеть протягиваемого трубопровода по проектной траектории, при этом осуществляется контроль усилия тяжения трубы и постоянная подача в скважину бурового раствора.

15. Определение понятия критической длины волны и критической частоты волоконного световода.

При фиксированном диаметре d световода и различных длинах волн характеристикой условий распространения излучения может быть некоторый угол , связанный соотношением:

.

Чем ближе длина волны к диаметру световода, тем меньше продольная составляющая распространения волны. Предельный случай .

Критическая длина волны волоконногосветовода, в таком случае

. (6.5)

Соответственно критическая частота

, (6.6)

где - скорость распространения волны в сердечнике световода (сорость света).

Анализируя полученные соотношения, отметим, что чем толще сердечник световода и чем больше различаются и , тем больше критическая длина волны и соответственно ниже критическая частота. (Следует иметь в виду, что соотношения (6.5) и (6.6) получены из упрощенных выражений геометрической оптики и не учитывают возможность передачи по световоду большого числа различных типов волн.Более строгое решение может быть получено только на основе уравнений электродинамики.)

Ещё одной характеристикой световодов служит, так называемая, нормированная частота

, (6.7)

которая является обобщенной характеристикой световода.

Выбирая параметры световода таким образом, чтобы передаваемая частота была близка к критической, можно реализовать одномодовый режим распространения волны . Относительно нормированной частоты это условие может быть реализовано при V<2.405.

С увеличением диаметра сердцевины и уменьшением длины волны число мод резко возрастает. Число мод может быть приближенно определено как .

16. Измерение затухания оптических кабелей методом обратного рассеяния (достоинства)

Метод основан на использовании оптических рефлектометров. В основе метода лежит явление обратного релеевского рассеяния. Для реализации этого метода измеряемое волокно зондируют мощными оптическими импульсами, вводимыми через направленный ответвитель. Вследствие отражения от рассеянных и локальных неоднородностей, распределенных по всей длине волокна, возникает поток обратного рассеяния. Регистрация этого потока позволяет определить функцию затухания по длине с того же конца кабеля, что является важным достоинством метода. Одновременно фиксируют местоположения и характер неоднородностей.

Генератор оптического сигнала в составе рефлектометра посылает короткий импульс, который отражается на неоднородностях А и В. При отражении от каждой неоднородности возникает проходящий и отраженный сигналы. В результате на анализаторе мощности относительно времени прихода импульса можно получить график зависимости отраженного от неоднородностей сигнала от длины линии (рефлектограмму).

Таким образом, при измерении с одного конца кабеля инженер знает о затухании сигнала в зависимости от длины кабеля. Измерения с одного конца кабеля удобны, дают возможность быстрой локализации неисправности уже уложенного кабеля. Эти преимущества рефлектометров по сравнению с анализаторами потерь оптической мощности, которые требуют организации измерений по схеме "точка-точка", обусловило их популярность в эксплуатации и широкое распространение в современных телекоммуникациях. Кроме этого, нельзя не признать, что визуальный анализ качества кабелей чрезвычайно удобен в эксплуатации.

17. Технология соединения оптических волокон методом сварки, допустимые затухания сварных соединений

Технология процесса сварки оптических волокон состоит из следующих шагов:

Снятие оболочек с помощью стриппера.Подготовка волокна к сварке.

Сначала на один из концов одевается термоусадочная гильза, необходимая для защиты места сварки. Затем зачищенные концы оптоволокон обезжириваются с помощью безворсовой салфетки, смоченной в спирте. После обезжиривания торец волокна скалывается особым приспособлением – скалывателем. Угол скола должен составлять 90°±1.5°, в противном случае на месте сварки образуется неоднородность, приводящая к большому затуханию и обратным отражениям. После скола оптические волокна укладываются в сварочный аппарат.

Сварка. Сначала волокна в аппарате выравниваются. Аппарат оценивает угол скола, юстирует волокна друг относительно друга и, после подтверждения со стороны оператора, проводит процесс сварки. В процессе сварки волокна нагреваются и плавятся электрической дугой, затем совмещаются, и место сварки дополнительно прогревается для устранения внутренних напряжений.

Контроль качества сварки. Автоматический сварочный аппарат анализирует изображения, полученные от микроскопа и выдает приблизительную оценку уровня потерь.

Защита места сварки. Защитная гильза, одетая на один из концов кабеля, сдвигается на место сварки и помещается в термоусадочную печь примерно на минуту. После остывания гильза помещается в защитнуюсплайс-пластину муфты или оптического кросса, где укладывается технологический запас волокна.

Нор­мы за­ту­ха­ния на свар­ке опто­во­ло­кон­ной и разъ­ем­ном со­еди­не­нии во­лок­на:

На прак­ти­ке за­ту­ха­ние вно­си­мое свар­кой опто­во­ло­кон­ной (при ра­бо­те с од­но­мо­до­вым во­лок­ном) со­став­ля­ет 0,01 - 0,02 Дб, неко­то­рые свар­ные со­еди­не­ния опто­во­лок­на не раз­ли­чи­мы на ре­флек­то­грам­ме, а вно­си­мые по­те­ри на та­ких со­еди­не­ни­ях со­став­ля­ют 0,00 Дб. Нор­мы за­ту­ха­ния пред­став­лен­ные в таб­ли­це необ­хо­ди­мо учи­ты­вать как мак­си­маль­но до­пу­сти­мые зна­че­ния, и ис­поль­зо­вать при рас­че­те оп­ти­че­ско­го бюд­же­та опто­во­ло­кон­ной си­сте­мы.

18. Меры по уменьшению взаимных влияний между симметричными цепями

Для уменьшения взаимных влияний применяется скрутка жил, экранирование, симметрирование. Экранирование – в коаксиальных и симметричных кабелях. Из-за неточности подбора шагов, неоднородностей изоляции между цепями возникает асимметрия по технологическим причинам. Мероприятия, применяемые при монтаже кабеля с целью уменьшения взаимных влияний и помех от внешних источников называются симметрированием кабелей. Существуют следующие способы симметрирования: 1 скрещивание, 2 подбор и включение контуров противосвязи, 3 конденсаторный способ. В НЧ кабелях основные влияния – электрические. В ВЧ – влияния комплексные с электромагнитным характером. Способ скрещивания ¯ электрические (ёмкостные) влияния. Конденсаторный способ - ¯ только электрические влияния. В НЧ кабелях применяется способ скрещивания и конденсаторный способы. В ВЧ – способ скрещивания и подбор контуров противосвязи. Скрутка с различным шагом применяется в НЧ кабелях для ¯ влияний.

2-ая пара между 1-ой и 3-ей является экраном. Если число пар в повиве чётное, то достаточно 2-а шага, если нечётное – 3-и шага. Если кабель ВЧ (учитывается влияние электромагнитного поля) шагов будет столько, сколько групп в кабельном сердечнике. Экраны бывают: 1 магнитные (стальные), немагнитные (алюминиевые), 2 однослойные, многослойные (больше потери на отражение, они эффективнее). Принцип действия экрана основан на отражении и поглощении. На коаксиальных кабелях применяется стальной экран. Магнитные экраны – на НЧ и ВЧ. На СрЧ – немагнитные экраны. Существует два типа скруток: парная (более помехозащищённая), звёздная. При симметрировании уменьшают влияния внутри четвёрки, затем проверяют помехозащищённость м/уцепями различных четвёрок.

19. Монтаж соединительной муфты на кабеле ТПП многожильными соединителями

1. Протирка и выкладка концов кабеля.

2. Зачистка, протирка и надевание муфты.

3. Снятие защитного и изолирующего покровов.

4. Зачистка, залуживание и снятие брони (для бронированных кабелей).

5. Припайка провода для КНП (для бронированных кабелей).

6. Снятие оболочки.

7. Снятие и восстановление экранной ленты (для экранированных кабелей).

8. Разборка сердечника со снятием поясной изоляции.

9. Сращивание жил скруткой с пропайкой и установкой гильз.

10. Упаковка сростка кабельной бумагой с укладкой паспорта.

11. Просушивание сростка (для кабелей с кордельно-бумажной изоляцией жил).

12. Надвигание, зачеканка и запайка свинцовой муфты (для кабелей в свинцовой оболочке).

13. Установка и приклеивание свинцовых конусов с последующей припайкой цилиндрической части муфты (для кабелей в стальной и алюминиевой оболочках).

14. Восстановление оболочки при помощи тупиковой муфты, термоусаживаемой трубки, холодным или горячим способом (для кабелей в полиэтиленовой оболочке).

15. Установка термоусаживаемой трубки для восстановления изолирующего шлангового покрова (для кабелей в свинцовой или алюминиевой оболочках).

16. Установка полиэтиленовой муфты с обмоткой пластмассовой лентой и промазкой компаундом (для кабелей в стальной оболочке).

17. Перепайка брони (для бронированых кабелей).

18. Укладка кабеля на консоли в колодце или в котловане с присыпкой муфты.

19. Проверка муфты на герметичность.

20. Установка и заливка чугунной муфты.

20. Дисперсия в одномодовыхсветоводах, пропускная способность.

Дисперсией оптического волокна называют рассеяние во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала. Основная причина дисперсии – разные скорости распространения отдельных составляющих оптического сигнала. Дисперсия проявляется как уширение, увеличение длительности распространяющихся по волокну оптических импульсов.

В общем случае указанная величина уширения оптического импульса Ds определяется непосредственно значениями среднеквадратической длительности

В свою очередь дисперсия создает переходные помехи, приводит к межсимвольной интерференции и, соответственно, ошибкам при приеме сигналов, что ограничивает скорость передачи в линии или, иными словами, длину регенерационного участка (РУ).

Хроматическая дисперсия

Хроматическая дисперсия Dch обусловлена конечной шириной спектра излучения лазера и различием скоростей распространения отдельных спектральных составляющих оптического сигнала. Хроматическая дисперсия складывается изматериальнойиволноводнойдисперсии, и проявляется как в одномодовых, так и многомодовых оптических волокнах:

Материальная дисперсия

Материальная дисперсия Dmat определяется дисперсионными характеристиками материалов, из которых изготовлена сердцевина оптического волокна – кварца и легирующих добавок. Спектральная зависимость показателя преломления материала сердцевины и оболочки вызывает изменения с длиной волны и скорости распространения.