скачать рефераты

скачать рефераты

 
 
скачать рефераты скачать рефераты

Меню

Контрольная: Расчет кабеля Р-4 скачать рефераты

Контрольная: Расчет кабеля Р-4

Содержание Конструктивные характеристики.3 1. Расчет первичных параметров.4 2. Расчет вторичных параметров.9 Вывод по работе.12 Список литературы.13 Приложение.14 Вопросы подлежащие разработке: 1. Определение конструктивных данных цепи кабеля связи 2. Расчет первичных параметров передачи цепи 3. Расчет вторичных параметров передачи цепи и их частотной зависимости Исходные данные: 1. Вариант: 15 2. Тип кабеля: П-4(ЛПКС) 3. Рабочая температура: -16Контрольная: Расчет кабеля Р-4 С Конструктивные характеристики легкого полевого кабеля связи П-4 1. Конструкция жилы: 7м*0.32мм 2. Толщина изоляция: 2.1мм 3. Коэффициент скрутки: 1.05 4. Толщина опресовки четверки: 0.15мм 5. Толщина экрана: 0.1мм Эскиз ЛПКС П-4 Контрольная: Расчет кабеля Р-4 Контрольная: Расчет кабеля Р-4 Для расчета первичных параметров полевых кабелей введена формула эквивалентного диаметра жилы: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 где Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - диаметр проволоки в жиле, n - количество проволок в жиле d0=0.32Контрольная: Расчет кабеля Р-4 =0.84(мм) d1=( d0+2dиз)=(0.84+2*2.1)=5.04(мм) a=1.41 d1=1.41*5.04=7.104(мм) dk=7.7мм (по ТТХ) П-4 – (Планировщик-4) является перспективным легким полевым кабелем связи ВС РФ. Он предназначен для работы малоканальной полевой аппаратуры связи типа П-330-1,3,6 и подключения четырехпроводной оконечной аппаратуры техники связи. Расчет Первичных и вторичных параметров передачи цепей кабелей связи 1. Расчет первичных параметров R- активное сопротивление цепи L- индуктивность цепи С- емкость цепи G- проводимость цепи 1.1. Расчет активного сопротивления Формула для определения активного сопротивления имеет вид: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 (1.1.1) R0- сопротивление цепи по постоянному току,(Ом/км) F(x)- функция, учитывающая действие поверхностного эффекта p- поправочный коэффициент на вихревое поле G(x)- функция, учитывающая действие эффекта близости d0- диаметр жил a- расстояние между центрами жил H(x)- функция учитывающая действие эффекта близости Контрольная: Расчет кабеля Р-4 R- потери на вихревые токи при Контрольная: Расчет кабеля Р-4 кГц Формула для расчета сопротивления цепи по постоянному току имеет вид: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 (1.1.2) где Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - диаметр проволоки составляющую скрутки n - количество проволок в жиле Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - коэффициент скрутки проволоки в жилу( для ЛПКС Контрольная: Расчет кабеля Р-4 =1.04) Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - коэффициент скрутки жил рассчитаем R0=Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [Ом/км] Для звездной скрутки p=5 Значения коэффициентов F(x),G(x),H(x)- приведены в таблице 4.1 [1] в зависимости от x Контрольная: Расчет кабеля Р-4 (1.1.3) d0- диаметр жилы, мм f- расчетная частота, Гц
f,кГц

Контрольная: Расчет кабеля Р-4

F(x)G(x)H(x)

R200

R-160

100.8820.005190.015190.5368.458.5
602.160.07820.1720.16974.063.4
1102.920.3180.4050.34891.478.2
1803.740.6780.5840.466116.799.8
2504.411.0420.7550.530142.2121.72
Пример расчета: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 =0.0105*0.84Контрольная: Расчет кабеля Р-4 =2.16 по таблице 4.1 [1]

F(x)=0.0782,G(x)=0.1729,H(x)=0.169

R200=68(1+1.042+Контрольная: Расчет кабеля Р-4 )=142.21(Ом) Рассчитаем сопротивление для заданной температуры Т= -160С по заданной формуле Контрольная: Расчет кабеля Р-4 Ом/км (1.1.4 где Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - температурный коэффициент сопротивления (для меди – 0.004) R –16=68.42(1-0.004(-36))=58.5 (Ом/км) 1.2 Расчет индуктивности цепи Индуктивность цепей линий связи обусловлены магнитным током внутри проводов цепи и магнитными потоками между проводами цепи. В соответствии с этим общую индуктивность цепи представляют в виде суммы двух индуктивностей Контрольная: Расчет кабеля Р-4 (1.2.1) где Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - внутренняя индуктивность, обусловленная маг потоком внутри проводов цепи Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - внешняя индуктивность, обусловленная магнитным потоком между проводами цепи. Общая формула для расчета индуктивностей кабельных линий имеет вид ( с учетом того, что для меди Контрольная: Расчет кабеля Р-4 ): Контрольная: Расчет кабеля Р-4 (1.2.2) где Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - магнитная проницаемость материалов проводов
f,кГц

Контрольная: Расчет кабеля Р-4

Q(x)

L *10-3[Гн/км]

100.8820.9971.29
602.160.9611.26
1102.920.8451.26
1803.740.6861.23
2504.410.5561.21
Q(x) – функция, учитывающая частотную зависимость действия поверхностного эффекта, см. формулу (1.1.3) и таблицу 4.1 [1] Пример расчета: L=[4lnКонтрольная: Расчет кабеля Р-4 +0.997]*1.05=1.26*10-3 (Гн/км) Норма: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 мГн/км – общие нормы по альбому схем ВСМЭС часть1 Вывод: полученные значения индуктивности удовлетворяют норме. 1.3 Расчет емкости цепей линий связи Емкость цепи – равна отношению заряда Qk напряженности между проводами U: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 (1.3.1) Для определения рабочей емкости цепей легких полевых кабелей связи пользуются формулой: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [Ф/км] (1.3.2) где Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - коэффициент скрутки; Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - диэлектрическая проницаемость изоляции; Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - поправочный коэффициент учитывающий близость других цепей и оболочки кабеля. Значение коэффициента Контрольная: Расчет кабеля Р-4 определяется в зависимости от типа скрутки по формуле: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 (1.3.3) Вычисляем: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 для полиэтилена 2.3; Dэ=12.6-0.2=12.4(мм) Контрольная: Расчет кабеля Р-4 =Контрольная: Расчет кабеля Р-4 =0.506 Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [Ф/км] Норма: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [нФ/км] Вывод: полученный результат удовлетворяет норме 1.4 Расчет проводимости изоляции цепей линии связи Проводимость изоляции – зависит от сопротивления изоляции по постоянному току и от диэлектрических потерь в изолирующем материале при переменном токе. В соответствии с этом проводимость равна: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 (1.4.1) где Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - проводимость изоляции при постоянном токе – величина, обратная сопротивлению изоляции ( для П-4 Rиз=5000 МОм); Gf – проводимость изоляции при переменном токе обусловленная диэлектрическими потерями. Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [Сим/км] (1.4.2) где Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - тангенс учла динамических потерь Контрольная: Расчет кабеля Р-4 =2*10-4 Сопротивление изоляции жил кабельных линий связи составляет значительную величину. Следовательно G0 по сравнению с Gf, мала, и ей пренебрегают. Отсюда проводимость изоляции кабельной цепи равна: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [Сим/км] (1.4.3) Контрольная: Расчет кабеля Р-4 (1.4.4)
f,кГц

Контрольная: Расчет кабеля Р-4 ,рад*10-3

Gf, Сим/км*10-7

G, Сим/км*10-7

1062.86.286.28
60376.837.6837.68
110690.869.0869.08
1801130.4113.04113.04
2501570.2157.00157.00
Пример расчета: Gf=62.8*103*0.05*10-6*2*10-4 (Сим/км) Норма:Контрольная: Расчет кабеля Р-4 (мкСим/км) Вывод: данный параметр удовлетворяет норме. 2. Расчет вторичных параметров К вторичным параметрам относятся: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - коэффициент затухания; Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - коэффициент фазы; Zв – волновое сопротивление; t – время распространения; U – скорость распространения; 2.1 Расчет коэффициента затухания Коэффициент затухания определяется по формуле: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [Неп/км] (2.1.1) Для определения коэффициента затухания для заданной температуре необходима формула: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [Неп/км] (2.1.2) где Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - коэффициент затухания при t=+200C; Контрольная: Расчет кабеля Р-4 - температурный коэффициент затухания; t - заданная температура. Температурный коэффициент имеет сложную зависимость от частоты, а также от конструкции кабеля. Поэтому при расчетах пользуются экспериментальными значениями Контрольная: Расчет кабеля Р-4 , которые приведены в таблице.
f,кГцR,Ом/км

G, Сим/км*10-7

Контрольная: Расчет кабеля Р-4 ,Неп/км

Контрольная: Расчет кабеля Р-4 *10-3

Контрольная: Расчет кабеля Р-4 , Неп/км

1068.46.280.212.70.18
6074.037.680.252.50.22
11091.469.080.281.90.26
180116.7113.040.361.80.33
250142.2157.000.441.60.41
Пример расчета: Рассчитаем Контрольная: Расчет кабеля Р-4 Контрольная: Расчет кабеля Р-4 = Контрольная: Расчет кабеля Р-4 ( Неп/км) По заданным имеющимся значениям Контрольная: Расчет кабеля Р-4 рассчитаем Контрольная: Расчет кабеля Р-4 для температуры –160С Контрольная: Расчет кабеля Р-4 =0.21(1+2.7*10-3*(-36))=0.189 (Неп/км) Вывод: полученные значения соответствуют теоретическим.

Контрольная: Расчет кабеля Р-4

2.2 Расчет коэффициента фазы Коэффициент фазы рассчитывается по формуле: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [рад/км] (2.2.1) Значение коэффициента фазы Контрольная: Расчет кабеля Р-4 как видно из формулы, увеличивается прямо пропорционально частоте исключение составляют сравнительно низкие частоты, при которых Контрольная: Расчет кабеля Р-4 определяется по другим формулам.
F,кГц

Контрольная: Расчет кабеля Р-4 ,рад*10-3

L *10-3,Гн/км

Контрольная: Расчет кабеля Р-4 ,рад/км

1062.81.290.05
60376.81.262.90
110690.81.265.49
1801130.41.238.87
2501570.21.2112.21
Пример расчета: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 ( рад/км) Вывод: значение полученного параметра соответствует норме. 2.3 Расчет скорости распространения Скорость распространения определяется по формуле: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [км/с] (2.3.1) Пример расчета Контрольная: Расчет кабеля Р-4 ( км/с) 2.4 Расчет времени распространения Время распространения величина обратная скорости распространения: Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [мкс] (2.4.1) Пример расчета Контрольная: Расчет кабеля Р-4 ( мкс) 2.5 Расчет волнового сопротивления

Волновое сопротивление определяется по формуле

Контрольная: Расчет кабеля Р-4 [Ом] (2.5.1) Пример расчета Контрольная: Расчет кабеля Р-4 ( Ом)
f,кГц

L *10-3,Гн/км

U, км/сt, мкс

Zв, Ом

101.29124514.58.03160.6
601.26125992.17.93158.7
1101.26126438.17.91158.2
1801.23127369.17.85157.0
2501.21128564.87.77155.5

Вывод по работе

1) Рассчитали первичные и вторичные параметры легкого полевого кабеля П-4. Полученные результаты соответствуют теоретическим. Данный полевой кабель можно эксплуатировать в указанных условиях 2) При расчете первичных и вторичных параметров кабеля наглядно убедились в зависимости электрических параметров от конструкции кабеля. По этому при проектировании кабелей связи необходимо соблюдать определенные соотношения между параметрами кабеля и его размерами. 3) При расчете первичных и вторичных параметров кабеля убедились в зависимости электрических параметров от частоты и эксплуатационной температуры. По этому при проектировании кабельных линий связи необходимо учитывать влияние температуры и рабочей частоты на параметры кабеля.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

[1] Кабельно-линейные сооружения связи.; Под ред. В.В.Кольцова ;Москва;1982. [2] Конспект лекций [3] Военные системы многоканальной электросвязи. Учебное пособие в таблицах и иллюстрациях. Часть 1.Выпуск1.-ЛВВИУС,1989

Приложение

К А Б Е Л Ь П - 4 К О М П Л Е К Т П О С Т А В К И

N

п/п

Условное обозначениеНазначение изделияНоминальная длина, мКоличество в комплекте

1

2

3

4

5

6

7

8

9

П-4

ОК-4

КШ-2

МЗ-4

КТП-4

КЗ-4

КМ-4

АП-2

КВ-4

Строительная длина кабеля

Оконечный кабель для под­ключения оконечных устр-в Контрольный шнур для под­ключения к измер. приборам Муфта защиты для защиты ли­нии связи от перенапряжений Кабель подключения к КТП Колодка короткозамкнутая для создания шлейфов

Контрольная муфта для обо­рудования на линии КТП

Аппаратная полумуфта для

установки на кабель. вводах

Короткомерная вставка

1000

5,0

1,5

-

5,0

1,5

-

-

11,5

15

2

4

4

5

2

4

2

3

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

ВП-4/296

ВП-4/269

Барабан Чехол

ПЗ

Заземлитель

Молот

Замок

ЗИП-Г

ЗИП-Р

Вставка переходная с кабеля П-4 на кабель П-296М

Вставка переходная с кабеля

П-4 на кабель П-269-1x4+1x2 Тип 'А'

Защита кабеля на барабане от механических повреждений Провод заземляющий для под­кючения заземления к МЗ-4

Для оборудования заземления при использовании МЗ-4

-''-

-''-

Групповой ЗИП на 10 компл.

Ремонтный ЗИП на 10 компл.

3,0

3,0

-

-

-

-

-

-

-

-

2

2

15

15

4

4

1

1

-

-

ПЕРВИЧНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ПЕРЕДАЧИ КАБЕЛЯ П-4
NF,кГцR,Ом/кмL,мГн/кмС,нФ/кмG,мСим/км

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

0.8

4.0

12.0

24.0

32.0

72.0

128.0

240.0

252.0

512.0

552.0

1024.0

1500.0

2048.0

68.50

71.32

79.36

80.95

82.42 113.95 146.52 187.21 191.83 322.61 334.97 433.54 494.24 546.69

1.120

1.083

0.990

0.910

0.874

0.790

0.760

0.750

0.748

0.740

0.730

0.690

0.680

0.676

51.5

51.5

51.5

51.5

51.5

51.5

51.5

51.5

51.5

51.5

51.5

51.5

51.5

51.5

0.00

0.00

0.00

0.00

0.00

0.02

0.50

1.10

1.20

2.10

2.20

3.60

5.30

7.20