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
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 rшл табл ≥ rшл 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 Rиз жил кабеля приводим к температуре t = +20°С по формуле:
где: αиз — 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 гиз. Полученные величины сравниваются с электрическими нормами.
По таблице 2 по типу кабеля определяем норму и сравниваем с результатами расчетов. Если rиз табл ≥ rшл 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 Саз, Cбз Саб — измеренные значения емкостей, нФ.
6) Определяем километрическую рабочую ёмкость Ср цепи по формуле:
где Ср 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.
Источник
Измерение кабелей связи по постоянному току
РУКОВОДСТВО
ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ИЗМЕРЕНИЯМ ЛИНИЙ МАГИСТРАЛЬНОЙ
И ВНУТРИЗОНОВОЙ СЕТЕЙ СВЯЗИ
УТВЕРЖДЕНО заместителем начальника ГУМТС О.Г.Беловым 25 июля 1986 г.
Описываются состав и методы измерений электрических характеристик для определения расстояния до места повреждения, обработка результатов измерений. Даются краткие характеристики применяемых приборов.
Для инженерно-технического персонала.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее Руководство по электрическим измерениям магистральной и внутризоновой сетей связи выпускается взамен Руководства по измерениям линий магистральной и зоновой сетей связи (М.: Связь, 1973).
В нем учтены последние достижения в области приборостроения, опыт эксплуатации новых средств измерений и трассопоисковых приборов. В настоящем Руководстве нашли отражение новые методы измерений, разработанные Киевским отделением ЦНИИС (КОНИИС) и эксплуатационными предприятиями Минсвязи СССР.
При составлении Руководства учтены замечания и пожелания эксплуатационных и строительных предприятий Министерства связи СССР.
В связи с внедрением ГОСТ 9.015-74 «Единая система защиты от коррозии и старения. Подземные сооружения связи. Общие технические требования», а также изданием Руководства по защите систем передачи от мешающего влияния радиостанций (М.: Связь, 1973) в новое Руководство не включены разделы «Электрические измерения, выполняемые при защите подземных сооружений связи от коррозии» и «Электрические измерения, выполняемые при защите кабельных и воздушных линий связи от влияния внешних электромагнитных влияний».
Руководство составлено сотрудниками КОНИИС З.М.Альтшулером, Н.П.Гапоном, А.П.Роем, И.М.Шпильским, а также сотрудниками ТЦУМС-7 В.Л.Ефремовым, И.А.Климчуком при участии П.В.Коваленко и сотрудником ССКТБ С.П.Кромом. В разработке Руководства принимала участие сотрудник ТЦУМС-22 Н.Н.Руднева.
1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ИЗМЕРЕНИЯМ
1.1. Электрические измерения проводятся на кабельных и воздушных линиях магистральной и внутризоновой сетей связи в процессе строительства (реконструкции) и эксплуатации.
1.2. Объем и регламент электрических измерений, а также нормы электрических цепей определяются руководящими материалами Министерства связи СССР (см. приложение 1).
1.3. Приборы, применяющиеся при электрических измерениях, должны быть проверены в соответствии с действующим законодательством о государственной и внутриведомственной поверке средств измерений (ГОСТ 8.002-86* «Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный надзор и ведомственный контроль за средствами измерений» и приказ министра связи N 113 от 20.02.76 «О метрологической службе Министерства связи СССР»).
* Действуют ПР 50.2.002-94. — Примечание «КОДЕКС».
1.4. Приборы необходимо использовать в строгом соответствии с их эксплуатационными документами.
1.5. При электрических измерениях должны применяться приборы, рекомендованные в настоящем Руководстве (табл.1.1), или аналогичные приборы отечественного и зарубежного производства, пределы допускаемых значений основных погрешностей которых не превышают допустимых погрешностей измерений электрических характеристик цепей кабельных и воздушных линий связи.
Допустимые погрешности измерений электрических характеристик цепей кабельных
и воздушных линий связи и рекомендуемые приборы
Допустимая погрешность измерения
Временно рекомендуемый прибор
Электрическое сопротивление шлейфа
Электрическое сопротивление изоляции
Электрическая прочность изоляции***
Электрическая емкость, измеренная:
с помощью моста переменного тока
методом непосредственной оценки
Собственное затухание цепи:
Переходное затухание и защищенность в диапазоне, дБ:
Входное сопротивление кабельной симметричной цепи
Входное сопротивление воздушной цепи
МР-61; МР-62; ЕТ 70 Т/А; ЕТ 70 T/V
Неоднородность волнового сопротивления коаксиальной цепи
Затухание асимметрии цепей воздушной линии переменному току
Концевые значения волнового сопротивления коаксиальных пар
* Погрешность приведенная. Нормирующее значение — половина сопротивления шлейфа.
** Погрешность приведенная. Нормирующее значение — длина рабочей части шлейфа.
*** Проводится испытание изоляции жил (проводников) напряжением.
1.6. На симметричных цепях кабельных и воздушных линий связи измерения и испытания проводятся в следующей последовательности.
измерение электрического сопротивления шлейфа жил (проводов);
измерение омической асимметрии;
измерение электрического сопротивления изоляции жил (проводов);
испытание изоляции жил напряжением;
измерение электрического сопротивления изоляции металлической оболочки (экрана) кабеля с наружным изолирующим покровом относительно земли (брони).
измерение емкости пар кабелей, не имеющих металлических оболочек;
измерение собственного затухания;
измерение входного сопротивления;
измерение переходного затухания и защищенности;
измерение затухания асимметрии цепей воздушных линий связи.
1.7. На коаксиальных цепях измерения и испытания проводятся в следующей последовательности.
измерение электрического сопротивления шлейфа внутренних и внешних проводников;
измерение электрического сопротивления изоляции между внутренними и внешними проводниками;
испытание напряжением изоляции внутренних и внешних проводников.
измерение концевых значений волнового сопротивления;
измерение неоднородности волнового сопротивления;
измерение собственного затухания;
1.8. При измерениях переменным током необходимо принимать меры по устранению влияния между генератором и приемником. Это достигается правильным расположением приборов измерительной схемы, применением экранированных соединительных проводов, правильным соединением и заземлением экранов, надежностью контактов. Корпусы приборов и экраны соединительных проводов должны быть надежно соединены между собой и с землей (металлической оболочкой кабеля).
1.9. При измерениях переходного затухания, защищенности, а также собственного затухания методом сравнения необходимо, чтобы переходное затухание между цепями измерительной установки было не менее чем на 23 дБ выше измеряемой величины. При этом погрешность из-за влияния на результаты измерений паразитных связей внутри измерительной установки не превысит 0,5 дБ.
1.10. Переходное затухание между цепями измерительной установки проверяется при отключенных измеряемых цепях; к соединительным проводам подключаются сопротивления, равные модулю волнового сопротивления каждой измеряемой цепи.
1.11. При измерениях переходного затухания, защищенности, собственного затухания и входного сопротивления цепей необходимо соблюдать условия согласования входных сопротивлений между измерительным приемником и цепью, между цепью и сопротивлениями нагрузки.
1.12. Во время измерений на воздушных линиях связи необходимо получить от расположенных на трассе линии метеорологических станций сведения о состоянии погоды, характере осадков (дождь, снег, изморозь, гололедица) и температуре воздуха.
1.13. При измерениях на кабельных линиях от обслуживающего персонала усилительных пунктов, примыкающих к измеряемому участку, необходимо получить сведения о температуре грунта на глубине проложенного кабеля. При неравенстве температур на смежных обслуживаемых усилительных пунктах для расчета принимается температура, равная среднему арифметическому значению измеренных температур. Все эти сведения необходимы при обработке результатов измерений (см. разд.5).
1.14. Измеренные значения приводятся к 1 км длины линии и к температуре 20 °С. Полученные величины должны соответствовать установленным нормам. В противном случае измеряемую линию считают поврежденной и принимают меры по определению и устранению повреждения.
1.15. Результаты измерений цепей заносятся в протоколы (см. приложение 3).
1.16. Электрические измерения кабельных и воздушных линий связи необходимо производить со строгим соблюдением Правил техники безопасности при работах на кабельных линиях связи и проводного вещания (М.: Связь, 1979) и Правил техники безопасности при работах на воздушных линиях связи и проводного вещания (М.: Радио и связь, 1985).
2. СОСТАВ ИЗМЕРЕНИЙ
2.1. Состав измерений в процессе строительства.
2.1.1. Электрические измерения (испытания, контроль), выполняемые в процессе строительства линейно-кабельных сооружений (ЛКС), производятся для контроля за качеством монтажных работ и проверки соответствия нормам электрических параметров линий связи в процессе строительства и сдачи в эксплуатацию.
2.1.2. До проведения измерений все барабаны с кабелем по мере поступления их на кабельную площадку должны подвергаться внешнему осмотру, который заключается в проверке наличия паспорта, целости щек и обшивки, наличия гаек на скрепляющих щеки болтах и их затяжки, исправности металлических втулок, качества крепления концов кабеля, состояния защитного покрова наружных витков кабеля и т.д. Кроме того, во всех строительных длинах кабеля должно проверяться наличие избыточного газового давления.
2.1.3. Если в результате внешнего осмотра выявились незначительные повреждения барабана (повреждения щек с внешней стороны, ослабление гаек на скрепляющих щеки болтах или их отсутствие, повреждение металлической втулки и т.п.), которые не могли привести к повреждению кабеля, они должны быть устранены.
2.1.4. Основные электрические параметры, измеряемые и контролируемые в процессе строительства ЛКС магистральных и внутризоновых сетей связи, приведены в табл.2.1.
Измеряемый и контролируемый параметр (проверка)
Источник
