Как измерить асимметрию кабеля

1, Вам, конечно, известен стандарт Российской Федерации КАБЕЛИ ТЕЛЕФОННЫЕ С П/Э ИЗОЛЯЦИЕЙ В ПЛАСТМАССОВОЙ ОБОЛОЧКЕ ГОСТ Р 51311-99. Прикладываю к письму лист с приложением «Е» этого Госта, а также

2.лист с Таблицей 17 из ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К КАБЕЛЯМ ТЕЛЕФОННЫМ С П/Э ИЗОЛЯЦИЕЙ В ПЛАСТМАССОВОЙ ОБОЛОЧКЕ, автором которых является Казахтелеком.

Прошу Вас оценить и ответить на следующие вопросы:

1. Равнозначны ли требования к омичесской асимметрии жил пары в том же кабеле для двух этих стандартов? …и если *нет*, то в чём суть

2. Логично ли исходить для оценки омичесской асимметрии от половины сопротивления шлейфа, как написано в стандарте Казахтелеком и…

4 Омическая асимметрия жил цепи (пары) постоянному току должна быть не более 1% от 0,5 Rшл.

Строку в этой таблице, по моему, следует читать как «. не более 1% половины длины шлейфа пары». То есть 1% от сопротивления жилы кабеля.

Например, сопротивление шлейфа 180 Ом. Сопротивление одной жилы в таком случае 180/2=90 Ом, а допустимая асиметрия 0.9 Ом. Можно сказать, что допустимая асимметрия по Вашим документам 0,5% от сопротивления шлейфа пары, собственно, как и в России. Иногда принимают допустимую асимметрию в 1% (по старому). Но если при измерениях получается более 1%, то на это, как правило, не обращают внимания.

Больше зависит от качества кабеля, чем от монтажа.

. в ОСТ 45 36-97 «ЛИНИИ КАБЕЛЬНЫЕ, ВОЗДУШНЫЕ И СМЕШАННЫЕ ГОРОДСКИХ ТЕЛЕФОННЫХ СЕТЕЙ Нормы электрические эксплуатационные» про шлейф ничего не сказано. Например, таблица 7.

Асимметрия сопротивлений жил, %, не более

1,0

Как считаете, значит ли это что нормируется именно разность между измеренными величинами сопротивлений жил (т.е. то, что показывает ИРК ПРО) или все-таки необходимо вычислить 1% от сопротивления шлейфа и сравнить с полученным значением?

По поводу асимметрии. Честно сказать, живя в Белоруссии я многими российскими ОСТами не располагаю. Но знаю, что норма асимметрии сравнивается с шлейфом, то есть 1% высчитывать надо, и сравнивают измеренное значение именно с ним.

По поводу присланного Вами кусочка таблицы вспомнилось, что примерно так же выглядел объём измерений. То есть, из 100 пар кабеля измеряется только одна. Уж не оттуда ли Вы его взяли?

Часто эту асимметрию вообще не измеряют, а пишут в протокол липу и не заморачиваются.

Прочитал вашу статью на сайте http://izmer-ls.ru/assim.html и хотел бы узнать — какими источниками вы пользовались, и где можно почитать подробно про асимметрию в линиях связи. Может подскажите какие-нибудь книги?

Вообще-то эта страница писалась «с головы». Для измерителя важнее норма, а не теория, норма же указана в ОСТ 45.83-96

5.2.2 Значение асимметрии сопротивлений жил АЛ ГТС постоянному току должно быть не более 0,5 % от сопротивления цепи.

Про измерение асимметрии конкретным прибором лучше брать инструкцию. (Для старичка ПКП есть страница)

Более глубокий анализ влияния асимметрии не встречал, но и не искал. Извините.

Спасибо за Ваш ответ. Уже прочитал статьи на вашем сайте — много полезной информации. Дело в том, что причины асимметрии в СК моя тема для диплома, вот я и ищу как бы углубиться в эту тему.

Источник

Как измерить асимметрию кабеля

Что бы ни пугало непонятное слово придётся вникнуть в его логический смысл. Всем привычно понятие симметрия. Это когда с двух сторон одинаково — как колёса или фары в машине или глаза на лице, то есть когда правое такое же как и левое. Соответственно асимметрия это когда несимметрично: правое больше левого или наоборот.

Теперь вернёмся к кабелям и линиям. В подавляющем большинстве случаев в кабелях и проводах связи с металлическими жилами используются парные (симметричные) линии, то есть все параметры одного провода пары такие же, как параметры второго провода этой же пары. Параметры эти: сопротивление жил, изоляция, электрическая ёмкость к экрану (земле) и индуктивность. Соответственно разницу в них называют асимметрией. При этом различают асимметрию:

→ по сопротивлению жил — омическая асимметрия
→ по ёмкости к земле (экрану) — емкостная асимметрия
→ по изоляции к земле (экрану) — асимметрия по изоляции
→ по индуктивности — асимметрия индуктивности шлейфа

Асимметрия индуктивности шлейфа не измеряется. Асимметрия по изоляции в случае понижения изоляции одного провода ниже нормы называют «землёй» или повреждением, а в остальных случаях не измеряют.

При плановых и приёмо-сдаточных измерениях измеряется омическая асимметрия. И относительно недавно и в связи с активным использованием DSL-модемов стала измеряться асимметрия емкостная.

Асимметрия омическая

Омическая асимметрия – разница в сопротивлении двух жил пары постоянному току.

Мерить сопротивление одной жилы в проложенном кабеле проблематично. Гораздо проще сравнить сразу две. Для этого в приборах ПКП, ИРК-ПРО и др. предусмотрена соответствующая мостовая схема. Шнуры включаются так же, как при измерении шлейфа, только закороченная пара на другом конце заземляется или присоединяется к экрану кабеля. Выбирается соответствующий режим измерений, получается ответ в Омах. Остаётся сравнить с шлейфом пары и нормой 0,5% (СТС) или 1,0% (ГТС).
↓ Официально ↓

из ОСТ 45.83-96. Сеть телефонная сельская. Линии абонентский кабельные с металлическими жилами. Нормы эксплуатационные
…
5.2 Параметры цепей АЛ СТС из многопарных кабелей
…
5.2.2 Значение асимметрии сопротивлений жил АЛ СТС постоянному току должно быть не более 0,5% от сопротивления цепи.

Пример: Шлейф = 356,3 Ом, асимметрия = 2,1 Ома. Делим второе на первое, получаем 0,0059, или 0.59% т.е. для СТС «не норма». Ну и что теперь делать? Да, в общем-то, ничего. Особенно если кабель уже лежит в земле, и муфт на нём нет. Раньше надо было думать, входной контроль делать доскональный. А так остаётся только «забить». Проблема возникла из-за некачественного кабеля, чуть-чуть разные жилы в паре, и это уже не лечится. Впрочем, можно впаять в плинте сопротивление в 2 Ома на соответствующую жилу. Линию это ухудшит, но настырную проверку «наколоть» можно.

Раньше для соединительных линий существовала сложная система симметрирования в муфтах, с развитием оптоволоконных линий она стала не актуальна.

Схема включения и порядок работы при измерении изоляции и поиска повреждений прибором ПКП-5 есть на этой странице ПКП-5.

Как правило, небольшая асимметрия (1-2%) получается из-за разности диаметров жил в кабельной паре. Что в свою очередь, происходит из-за изношенности фильер при вытяжке жил на кабельном заводе. Или проще, из-за недостаточного контроля технологии изготовления.

Существует представление о том, что асимметрия в смонтированной длине кабеля возникает из-за некачественной скрутки муфт и плохого контакта в плинтах. Сопротивление вносимое контактами плинтов и соединителей в муфтах очень мало и не способно внести существенную разбежку.
• Норма на это сопротивление есть в приложениях к
ОСТ 45.36-97 → Характеристики соединителей токопроводящих жил кабелей
ОСТ 45.62-97 страницы: → Характеристики соединителей жил кабелей и → Характеристики модулей подключения плинтов

Выполняя входной контроль кабеля приходящего с завода можно убедиться, что асимметрия есть уже до монтажа муфт. И, как правило, плохая скрутка при монтаже имеет гораздо бо́льшее сопротивление и очень быстро переходит в обрыв. Так что основной «поставщик» ненормальной асимметрии кабельный завод.
__________

P.S. 12.02.14. Любопытно, что в ГОСТ Р 54429-2011 Кабели связи симметричные для цифровых систем передачи. Общие технические условия требования по омической асимметрии не столь строгие ↓

5.2.2 Требования к электрическим параметрам
5.2.2.1 Электрическое сопротивление жилы постоянному току, пересчитанное на длину 1000 м и температуру 20°С, должно быть:
— не более 95 Ом -для кабелей для СКС с однопроволочной жилой;
— не более 145 Ом — для кабелей для СКС с многопроволочной жилой;
— не более значения, указанного в технических условиях на кабели конкретных марок для ШПД.
5.2.2.2 Oмичecкaя acимметрия жил в рабочей паре должна быть не более 3% для кабелей категорий 3 и 5 и не более 2% — для кабелей категорий 5е, 6, 6А, 7 и 7А.

Так как речь в этом документе идёт о сопротивлении одной жилы, а не о шлейфе, то для пересчёта процента омической асимметрии к сопротивлению шлейфа следует значения 3% и 2% делить на два. То есть получиться 1,5% и 1% и именно эти цифры сравнимы с нормой 0,5% из ОСТ 45.83-96 или 1% из ОСТ 45.36-97

Асимметрия емкостная

Емкостная асимметрия это разница в ёмкости к земле (экрану) двух жил пары. Например, ёмкость жилы «а» к «земле» 36 nF, а ёмкость жилы «б» 35 nF. Отнимаем большее от меньшего (чтобы не выкидывать получившийся минус) и получаем емкостную асимметрию абсолютную в нанофарадах (nF)

здесь
A_c — aсимметрия емкостная
С_а — ёмкость жилы «а» к экрану
С_б — ёмкость жилы «б» к экрану

Чтобы вычислить относительную асимметрию (А_со) надо разделить получившееся значение на ёмкость одной жилы и умножить результат на 100%, то есть

Норма «не более 5 %»

Так же как и асимметрия омическая при нормальной изоляции линии не исправляется ремонтом кабеля, а только его заменой.

Проблемы, связанные с асиметрией в кабелях связи. Измерение линий связи. Ассиметрия.

Зачем измеряют асимметрию и на какие параметры линии она оказывает влияние.

Телефонный провод, передающий какой-либо сигнал, окружает себя электромагнитным полем. Второй провод пары, учитывая, что ток течёт в нём в противоположном направлении, полностью уравновешивает это, создающее помехи поле. Если же пара с большой асимметрией, то уравновешивания не происходит. Сигнал на такой паре создаёт помехи в кабеле, и наоборот любая помеха проникает в эту линию. То есть асимметрия влияет на защищённость линии.

Для обычного телефона проблем от небольшой асимметрии, как правило, нет. Проблемы возникают у модемов и факсов, а их в свою очередь, становится на наших линиях всё больше и больше.

Источник

Цена не аргумент. Часть 2

Методика тестирования

Первичные параметры мы будем называть электрическими характеристиками кабеля, а вторичные параметры — параметрами передачи сигнала. Именно такой принцип группирования заложен в стандартах серии ІЕС 61156 — Electrical characteristics (Электрические характеристики) и Transmission characteristics (Параметры передачи).

Тестирование образцов проводится в несколько этапов — начиная с оценки геометрических характеристик кабелей и заканчивая тестированием электрических характеристик и параметров передачи сигнала.

На первом этапе проверялась общая длина кабеля в упаковке на основании данных о расстоянии между метражными метками. Также с помощью микрометра проверялся диаметр токопроводящей жилы проводника, изолированного проводника и наружный диаметр кабеля по оболочке.

Следующий этап испытаний — измерение электрических характеристик и параметров передачи сигнала кабелей. Тестирование проводилось на соответствие требованиям категории 5е согласно международному стандарту IEC 61156-5. В случае, если кабель не соответствовал требованиям категории 5е, то проверялось его соответствие требованиям категории 5 согласно стандарту IEC 61156-2.

Измерялись следующие электрические характеристики:

С целью более наглядной демонстрации результатов и последующего анализа электрических характеристик, тестирование проводилось в расширенном диапазоне частот до 350 МГц.

Перед измерением электрических характеристик и параметров передачи, 100 м кабеля наматывались на специальный барабан с металлической, спирально расположенной перегородкой толщиной 1.5 мм. Спираль выполнена так. чтобы каждый виток кабеля и соседние с ним витки находились на расстоянии, которое позволяет максимально снизить влияние межвитковых помех кабеля в процессе тестирования и не исказить полученные результаты. Оба конца кабеля подключались с помощью специальных коннекторов к измерительному оборудованию. Испытания проводились при температуре окружающей среды 20 С.

Надо сказать, что не все результаты измерений можно привести в обзоре в силу ограниченного объема статьи, поэтому мы остановимся на наиболее важных и показательных параметрах и характеристиках кабелей.

Общий итог

Главный итог испытания заключается в том, что ни один из протестированных образцов кабелей не удовлетворяет требованиям категории 5е, и только один из них с большой натяжкой можно отнести к категории 5. Можно говорить о соответствии категории 3. хотя отдельные образцы не удовлетворяют даже этим спецификациям.

Геометрические характеристики кабелей

При измерении фактической длины каждого образца кабеля в упаковке, в четырех случаях обнаружено несоответствие с заявленной длиной (305 метров или 1000 футов). В двух случаях в упаковке оказалось по 300 м кабеля, в одном случае — 304 м. Обратило на себя внимание наибольшее несоответствие по длине у образца кабеля NETS. Его длина в упаковке, согласно метражным меткам, составила 279 метров, но расстояние между метками у данного образца вместо положенных 100 см составило 98 см. В итоге фактическая длина кабеля NETS’s составила 273,4 м. Но это еще не все.

Оба конца кабеля NETS были претерминированы коннекторамии RJ45. В итоге получился некий соединительный шнур. Но мы прекрасно знаем, что максимальная длина соединительного шнура (патч-корда) в распределительном узле не может превышать 5 м, а на рабочем месте в случае применения многопользовательской розетки (MUT0) его максимальная длина может составлять не более 20 м согласно требованиям стандарта ISO/IEC 11801 (ред. 2.2002 г.). Так может ли соединительный шнур быть длиной 273.4 метра? Нет, причина в другом. Известно, что соединительные шнуры (патч-корды) в случае импорта в Украину подпадают под таможенную пошлину 2%. в отличие от обычных кабелей без соединителей, на которые распространяется пошлина 20%. Именно таким образом — под видом соединительного шнура, по всей видимости, и был ввезен в Украину данный кабель.
Уже в процессе тестирования электрических характеристик образца кабеля NET’S оказалось, что на одном из его концов имеется только три пары. Чтобы найти четвертую, отмотали и отрезали 20 м кабеля. Искомой пары не оказалось, как ее не оказалось и после отмотки следующих 10 м. Это вынудило отказаться от поисков четвертой пары на данном конце.

Сюрпризы ожидали и при измерении диаметра токопроводящих жил. Выяснилось, что только пять кабелей удовлетворяют минимальному требованию категории 5е, согласно которому диаметр медного проводника должен быть не менее 0.50 мм и не более 0.65 мм.

Для остальных образцов обнаружено несоответствие реальных значений диаметров с величинами, указываемыми в прайс-листах и на веб-сайтах компаний, которые представляют соответствующую продукцию в Украине. Для одного из образцов разница составила 0.1 мм.

Диаметр изолированного проводника и максимальный диаметр кабеля не нормируются стандартом IEC 61156-5. Но эти физические характеристики специфицируются в основном стандарте СКС — ISO/IEC 11801, в разделе требований к соединительному оборудованию. Так, у кабелей категорий 5е и 6 номинальный диаметр изолированного проводника должен находиться в пределах 0,7-1,4 мм. А наружный диаметр кабеля не должен превышать 9 мм.

По разным типам проводников следует выделить две группы кабелей: из «чистой» меди и кабели с биметаллическими проводниками (ССА и CCS). Чтобы определить материал, из которого изготовлены токопроводящие жилы проводников кабелей, необязательно проводить химический анализ. Достаточно визуального исследования сечения проводника. Медь обладает характерным цветом, который выделяется на фоне «металлического» цвета алюминия или стали. Далее необходимо выделить кабели из второй группы (ССА или CCS). Для этого нужно обратить внимание на два параметра — гибкость проводника и его электрическое сопротивление. Алюминиевый проводник ССА будет заметно гибче медного проводника и, тем более, стального проводника CCS. Сопротивление стали (углеродистое железо) гораздо выше сопротивления меди и алюминия. Согласно справочным данным, у алюминия, по сравнению с медью, удельное сопротивление более чем на 60 % выше. Значение этой характеристики у железа в 5.5 раз выше, чем у меди.

В итоге, из одиннадцати образцов три оказались с проводниками ССА, два кабеля с гибридными проводниками, один — с проводниками CCS, и 5 кабелей с медными проводниками. Кабели с медными проводниками, в большинстве своем, имеют заниженный диаметр жилы по сравнению с требованием категории 5е. Таким образом, только кабель TELTEKS удовлетворяет требованиям категории 5е по своим геометрическим характеристикам.

Электрические характеристики кабелей

Электрическое сопротивление Согласно требованиям IEC 61156-5, электрическое сопротивление каждого проводника должно быть не более 9,5 Ом/100м. Только у двух образцов — TELTEKS и INFOSAT — этот параметр соответствует спецификациям категории 5е. У образца A-LAN удовлетворительные значения сопротивления получены только у половины из восьми проводников.

Все проводники остальных кабелей не соответствуют требованиям. Причем результаты, полученные у двух образцов, NET’S и GKS, по сравнению с требуемой величиной оказались хуже более чем в 4 раза. Именно у этих образцов проводники изготавливаются по технологии CCS.

Омическая асимметрия

Омическая асимметрия — параметр, который показывает разность электрического сопротивления двух проводников одной пары и измеряется в процентах. Как и в случае с электрическим сопротивлением, требованиям стандарта удовлетворяют только те же 2 образца — TELTEKS и INFOSAT.

Анализ параметров передачи электрического сигнала

Чтобы сделать вывод о соответствии определенной категории, необходимо, чтобы фактические значение по каждому параметру тестирования хотя бы равнялось предельному во всем диапазоне частот. Конечно, желательно, чтобы имелся запас больше нуля. В сводной таблице на странице 71 указаны результаты тестирования кабелей на соответствие требованиям категории 5е согласно спецификациям стандарта IEC-61156-5. По всем параметрам для каждого конкретного кабеля указана минимальная разница между фактически измеренным и предельно допустимым значениями, то есть наихудший запас в дБ, а также значение частоты, на которой наихудший запас имел место.

Затухание

Затухание (Attenuation) — это ослабление мощности сигнала, вызванное потерей электроэнергии за счет сопротивления электропроводной жилы проводника. Низкие значения затухания свидетельствуют о хорошей производительности кабеля. Затухание обуславливается конструктивными особенностями кабеля (качественные характеристики материала проводника и изоляции, площадь поперечного сечения жилы), длиной и частотами передаваемых сигналов.

Для образцов с токопроводящими жилами типа CCS — NET’S и GKS. получены наихудшие значения затухания (также как и по электрическому сопротивлению) среди всех образцов кабелей. Если у NET’S дела совсем плохи, то у GKS значения затухания возвращаются в рамки требований стандарта, но только после частоты 120 МГц. Этот пример прекрасно иллюстрирует влияние скин-эффекта — с ростом частоты ток вытесняется на медную поверхность проводника CCS. Однако в данном случае производитель кабеля GKS. по всей видимости, изготовил стальные проводники кабеля с недостаточным медным покрытием для нормального его функционирования на частотах до 100 МГц.

Напомним, что фактические значения по параметру затухание в графическом представлении должны располагаться ниже кривой предельных значений.

У кабеля TELTEKS. имеющего медные проводники и удовлетворительное сопротивление, измеренное значение затухания не соответствует требованиям стандарта. Возможные причины такого результата — это низкая степень чистоты меди, неверное соотношение диаметров жилы проводника и толщины изоляции, а также другие технологические факторы, что на высоких частотах неблагоприятно сказывается на параметрах передачи сигнала. В итоге только 3 образца соответствуют требованиям категории 5е по параметру затухание. Все они состоят из медных проводников. При этом образец кабеля Data Link имеет нулевой запас.

Что касается образца A-LAN, у которого две пары типа ССА не прошли тест по затуханию, две другие пары (медные) соответствуют категории 5е. Остальные кабели, у которых применяется проводник типа ССА, не соответствуют категории 5е, что подтверждает предостережение, озвученное в начале статьи — кабели с проводниками типа ССА (и тем более CCS) обладают повышенным затуханием.

Источник