TELEKOMUNIKACIONI KABLOVI SA ŽIČNIM VODOVIMA
(Starčević Tatjana, Jovanetić Ana, Savić Ivan)
Međusobni uticaji elemenata telekomunikacionog
kabla
U praksi nije moguće ostvariti idealnu simetriju i izbeći međusobne uticaje
provodnika kabla. Fizički uzroci sprege provodnika su elektromagnetna polja napona i
struje. Zbog toga dolazi do neželjenog prelaska elektromagnetne energije iz jednog
voda u drugi vod. Ovaj prelazak elektromagnetne energije između vodova vrši se
putem električnih sprega (kapacitivnih) koje potiču od napona i magnetnih sprega
(induktivnih) koje potiču od struja.
Sprega predstavlja međusobnu vezu između uzroka smetnje u ometajućem
električnom vodu i ometajućeg dejstva u ometanom električnom vodu.
Kapacitivne sprege
Provodnici jedne parice obrazuju kondenzator kod koga dužina parice i prečnik predstavljaju
veličinu ploče kondenzatora, izolacija provodnika je dielektrik, a međusobno rastojanje
provodnika je ujedno i rastojanje ploča kondenzatora.
Slika 1.1. Ekvivalentna šema ekranizovane parice
Magnetne sprege
Magnetne sprege nastaju pod uticajem megnetnog polja zbog čega dolazi do induktivnog
dejstva ometajućeg strujnog kola na ometano strujno kolo. Na nižim frekvencijama
magnetne sprege su skoro beznačajne.
Spoljni uticaji na telekomunikacione kablove
Spoljni uticaji putem galvanskih sprega
Javljaju se uvek kada strujna kola imaju zajedničke impedanse- impedanse sprege.
Slika 1.2. Galvanska sprega
Štetan uticaj struja zbog galvanske sprege, koje teku preko kućišta uređaja ili omotača
telekomunikacionog kabla manifestuje se u njemu kao brujanje čija je frekvencija 50 Hz.
Ovaj uticaj je izražen kada je λ>>l, gde su λ talasna dužina elektromagnetnog talasa na
vodu, a l dužina voda.
Sa porastom frekvencije ova sprega gubi na značaju jer se zbog skin-efekta povećava
impedansa sprege.
Spoljni uticaji putem kapacitivnih sprega
Kapacitivna ili električna sprega nastaje između strujnih kola čiji provodnici imaju
različite potencijale. Ova vrsta sprege dolazi do izražaja kada je je λ>>l.
Slika 1.3. Kapacitivna sprega
Ovaj slučaj se javlja kod elektrodistributivne mreže kada mrežni napon preko
kapacitivnih sprega omogućava proticanje naizmenične struje kroz telekomunikacioni
kabl.
Kapacitivna sprega postaje značajna tek pri višim frekvencijama počev od 100 kHz.
Spoljni uticaji putem induktivnih sprega
Induktivne ili magnetne sprege su magnetno delovanje između dva ili više električnih
vodova zbog postojanja međusobnih induktivnosti i vremenski promenljivih veličina. U
ovom slučaju je je λ>>l.
Izvori smetnji su aparati i uređaji kroz koje protiču ili se uključuju jake i promenljive
struje. Napon smetnje je funkcija međusobne induktivnosti i vremenske promene struje
di/dt.
Spoljni uticaji putem elektromagnetnih sprega
Napon smetnje je funkcija komponenata električnog i magnetnog polja kao i efektivne
visine antene. U ovom slučaju je λ<l
Predpostavka da će doći do ovakve vrste sprege je da dimenzije ometanog objekta budu
reda veličine talasne dužine elektromagnetnog talasa . Stoga dobija na značaju tek kod
srazmerno visokih frekvencija (od oko 30 MHz).
Uticaj atmosferskog elektriciteta
Električno pražnjenje oblaka prema zemlji je analogno kondenzatoru oblak-zemlja koji se
prazni putem munje. U slučaju kada se najveći deo struje prostire duž omotača kabla u
oba smera tada je reč o posrednom udaru groma. Ukoliko grom udari direktno u
telekomunikacioni kabl u pitanju je neposredan udar groma.
Naponi kod telekomunikacionog kabla, koji su veći od njegovog maksimalno
dozvoljenog radnog napona, nazivaju se prenaponima.
Koliki će biti indukovani napon, zavisi od:





Amplitude struje groma
Trajanja struje groma
Podužne otpornosti omotača kabla
Specifične otpornosti zemljišta
Mesta udara groma u kabl
Oblici oštećenja telekomunikacionog kabla zbog udara groma su prekid provodnika,
međusobni dodir više provodnika, prekid i dodir sa obe strane mesta prekida.
Biološki, hemijski i elektrohemijski uticaji
Korozija
Pod korozijom se podrazumeva razaranje metala pod dejstvom hemijskih ili
elektrohemijskih procesa. Metalni elementi telekomunikacionih kablova su u vlažnim i
močvarnim zemljištima izloženi delovanju korozije. Interakcija elektrolita i metalnih
provodnika kabla u početku se manifestuje kao smetnja zbog smanjene izolacije između
provodnika, a dalje napredovanje korozije dovodi do kvara na kablu i prekida saobraćaja.
Tako, na primer, ako uzemljivač kabla i betonsko gvožđe obrazuju hemijski element u
kome teče struja jačine 1A (struja korozije), uzemljivač napusti i godišnje ode u zemljište
9 kg gvožđa. Struja korozije jačine 1 A odnese u zemljište 34 kg olova godišnje.
Kvarovi i smetnje na žičnim telekomunikacionim
kablovima
Vrste kvarova
Vrste kvarova prema uzročniku:




Kvarovi zbog korozije
Kvarovi zbog potresa (npr. interkristalna korozija olovnog omotača kabla zbog
periodičnih potresa kada je kabl postavljen na mostovima ili u blizini
saobraćajnica)
Kvarovi zbog agresivnih dejstava (ratna razaranja, zemljotresi, građevinske
mašine, klizišta, poplave)
Kvarovi zbog bioloških uticaja (glodari, insekti, koreni stabla)
Vrste kvarova prema fizičkoj veličini koja ih pretežno karakteriše



Konduktivni kvarovi (koncentrisani - kada komponenta otpornosti deluje
poprečno na kabl i raspodeljeni - kada komponenta otpornosti deluje duž kabla)
Kapacitivni kvarovi
Induktivni kvarovi
Kapacitivni kvarovi nastaju kao posledica kapacitivne mesimetrije zbog koje dolazi do
pojave preslušavanja preko kapacitivnih sprega. Mogu biti:

koncentrisani (početak prodora vode, greška u simetriji)

raspodeljeni (rasparenje u jednoj četvorki, tj. greška kod spajanja simetričnih
parica kada se bilo koji provodnik jedne simetrične parice spoji sa provodnikom
druge simetrične parice)
Induktivni kvarovi nastaju zbog induktivne nesimetrije koja preko induktivnih sprega
dovodi do preslušavanja Mogu biti:




koncentrisane indiktivne sprege
raspodeljene induktivne sprege
indukovani ometajući naponi
povremena naponska pražnjenja (pražnjenja prema zemlji, između
provodnika, između unutrašnjeg i spoljašnjeg provodnika parica ili između
spoljnih provodnika koaksijalnih parica)
Frekvencije ometajućih napona su najčešće 50 Hz i 16 2/3 Hz i potiču od energetskih
postrojenja i postrojenja električne železnice.
Vrste kvarova zbog međusobnog dodira konstrukcijskih elemenata kabla
Nastaju kao posledica loše izolacije jednog provodnika još u procesu proizvodnje ili
prilikom montaže, pucanja izolacije, pomeranja cevčica sa veza u nastavcima ili
raspredanja izolacije kod vazdušno papirne izolacije.
Slika 1.4. Međusobni uticaj provodnika parice
Slika 1.5. Dodir jednog provodnika parice sa omotačem, odnosno sa zemljom
Slika 1.6. Dodir oba provodnika parice sa omotačem, odnosno sa zemljom
Slika 1.7. Međusobni dodir oba provodnika i istovremeno sa omotačem
Slika 1.8. Međusobni dodir sva četiri provodnika iz iste četvorke
Slika 1.9. Međusobni dodir sva četiri provodnika četvorki istovremeno sa omotačem
Vrste kvarova zbog prekida provodnika
Slika 1.9. Prekid jednog provodnika sa oštećenjem njegove izolacije
Slika 1.10. Prekid jednog provodnika uz istovremeni spij sa omotačem sa obe strane
prekida
Download

termin 4 - WordPress.com