Для заданного частотного диапазона рассчитать первичные и вторичные параметры симметричной кабельной цепи звездной скрутки, расположенной в первом
- ID: 51104
- 11 страниц
Часть текста скрыта. После покупки Вы получаете полную версию
Фрагмент работы:
Для заданного частотного диапазона рассчитать первичные и вторичны…
Для заданного частотного диапазона рассчитать первичные и вторичные параметры симметричной кабельной цепи звездной скрутки, расположенной в первом повиве семичетверочного кабеля. Построить графики частотной зависимости параметров передачи в заданном диапазоне и дать их анализ.
Исходные данные:
Тип изоляции: кордельно-полистирольная
Толщина ленты, мм: 0,05
Диаметр корделя, мм: 0,5
f1, кГц: 12
f2, кГц: 60
f3, кГц: 150
f4, кГц: 552
Материал жилы: медь
Диаметр жилы, мм: 1,3
Материал оболочки: алюминий
?=1,2
РЕШЕНИЕ
К первичным параметрам симметричной кабельной цепи относят R,L,C,G.
К вторичным параметрам симметричной кабельной цепи относят...
Расчеты параметров проводим для 4 частот, указанных в МУ.
Расчет параметров для f1=12кГц
=...
=...
Рассчитаем первичные параметры симметричной кабельной цепи.
Активное сопротивление цепи R определяется:
= 22,76 Ом/км
Дополнительное сопротивление из-за потерь в смежных четверках Rм не учитывается при частоте менее 30 кГц
где d - диаметр проводника, мм
? - коэффициент укрутки проводников, равен 1.02;
p - коэффициент, учитывающий тип струтки жил, р=5;
a- расстояние между центрами жил, определяется
=...
где d1 - диаметр, изолированной жилы
=...
? = 0.5 мм - диаметр корделя
?= 0,05 мм, толщина полистирольной ленты
R0 - сопротивление цепи постоянному току
R0=4*p/(пd2)=4*17,5/(3.14*1.32)=22,29 Ом/км
Рассчитаем индуктивность цепи L:
Значение параметра из таблиц Q(kr)=0,99981
…
L=(4ln(3,4-0.65)/0.65+0.99981)*10-4 = 0,6847 мГн/км
Рассчитаем ёмкость цепи С:
…
Рассчитаем поправочный коэффициент:
…
29.5 нФ/км
По рассчитанной ёмкости рассчитаем проводимость G
G=?Ctg?
…
Согласно табличным данным tg?=4,5*10-4
G=75360•29.5•10-9•4,5•10-4=1.001·10-6 См/км
Рассчитаем вторичные параметры
Рассчитаем коэффициент затухания кабеля
Рассчитаем коэффициент фазы волны:
=...
Рассчитаем фазовую скорость распространения волны:
=...
Рассчитаем волновое сопротивление кабеля:
…
=... Ом/км
Расчет параметров для f2=60кГц
=...
Рассчитаем первичные параметры кабеля.
Дополнительное сопротивление кабеля из-за потерь в смежных четверках:
4,38 Ом/км
Дополнительное сопротивление кабеля из-за потерь в оболочке.
=0.32 Ом/км
Общее дополнительное сопротивление кабеля :
…
4,38 +0,32=4,7 Ом/км
=27,81 Ом/км
Рассчитаем индуктивность цепи L.
Следовательно из таблиц: Q(kr)=0,997
…
L=(4ln(3,4-0.65)/0.65+0.997)*10-4 = 0,6845 мГн/км
Рассчитаем ёмкость цепи С:
…
2,95*10-8Ф/км=29,5 нФ/км
По рассчитанной ёмкости рассчитаем проводимость G=?Ctg?
…
Согласно табличным данным tg?=10*10-4
G=376800•29,5•10-9•10•10-4=1,1·10-5 См/км
Рассчитаем вторичные параметры
Рассчитаем коэффициент затухания кабеля
Рассчитаем коэффициент фазы волны:
=...
Рассчитаем фазовую скорость распространения волны:
=...
Рассчитаем волновое сопротивление кабеля:
=... Ом/км
Расчет параметров для f3=150 кГц
=...
Рассчитаем первичные параметры кабеля.
Дополнительное сопротивление кабеля из-за потерь в смежных четверках:
6,92 Ом/км
Дополнительное сопротивление кабеля из-за потерь в оболочке.
=0.52 Ом/км
Общее дополнительное сопротивление кабеля :
…
6,92+0,52=7,44 Ом/км
=36 Ом/км
Рассчитаем индуктивность цепи L.
Следовательно из таблиц: Q(kr)= 0.985
…
L=(4ln(3,4-0.65)/0.65+0.985)*10-4 = 0,6833 мГн/км
Рассчитаем ёмкость цепи С:
…
:
2,95*10-8Ф/км=29,5 нФ/км
По рассчитанной ёмкости рассчитаем проводимость G=?Ctg?
Произведем интерполяцию tg?:
…
Рисунок 1
G=942000•29,5•10-9•13•10-4=3,6·10-5 См/км
Рассчитаем вторичные параметры
Рассчитаем коэффициент затухания кабеля
Рассчитаем коэффициент фазы волны:
=...
Рассчитаем фазовую скорость распространения волны:
=...
Рассчитаем волновое сопротивление кабеля:
…
=... Ом/км
Расчет параметров для f4=552 кГц
=...
Рассчитаем первичные параметры кабеля.
Дополнительное сопротивление кабеля из-за потерь в смежных четверках:
13,29 Ом/км
Дополнительное сопротивление кабеля из-за потерь в оболочке.
=0.996 Ом/км
Общее дополнительное сопротивление кабеля :
…
13,29 +0,996=14,285 Ом/км
=51,11 Ом/км
Рассчитаем индуктивность цепи L.
Следовательно из таблиц Q(kr)= 0.845
L=(4ln(3,4-0.65)/0.65+0.845)*10-4 = 0,6693 мГн/км
Рассчитаем ёмкость цепи С:
…
2,95*10-8Ф/км=29,5 нФ/км
По рассчитанной ёмкости рассчитаем проводимость G=?Ctg?
Согласно таблицам tg?=30*10-4
G=3466560•29,5•10-9•30•10-4=3,0·10-4 См/км
Рассчитаем вторичные параметры
Рассчитаем коэффициент затухания кабеля
Рассчитаем коэффициент фазы волны:
=...
Рассчитаем фазовую скорость распространения волны:
=...
Рассчитаем волновое сопротивление кабеля:
=... Ом/км
Выводы:
…
При определении зависимости индуктивности от частоты можно увидеть, что слабо уменьшается только параметр Q(x) с возрастанием частоты, поэтому индуктивность цепи L будет с ростом частоты слабо уменьшаться.
Емкость цепи не зависит от частоты, так как все ее параметры частотно независимы.
Проводимость изоляции G почти линейно зависит от частоты и будет увеличиваться.
С увеличением расстояния между проводниками, исходя из приведенных формул можно сделать вывод, что активное сопротивление будет уменьшаться пропорционально квадрату расстояния а, параметр L будет увеличиваться пропорционально ln а, а парамерт С соответственно уменьшаться пропорционально этой величине, Проводимость изоляции G от расстояния между жилами не зависит.
С увеличение диаметра проводника d Активное сопротивление цепи R будет расти пропорционально квадрату этого расстояния, индуктивность, емкость и проводимость изоляции уменьшаться.
Рисунок 2 Зависимости от частоты основных параметров передачи
…
Рисунок 3 - Зависимости вторичных параметров передачи
ЗАДАЧА №3.
Рассчитать параметры взаимного влияния симметричного кабеля.
Исходные данные: коэффициент затухания и волновое сопротивление.
Условно принять:
-перекрываемое затухание усилительного участка...=50дБ.
-емкостная связь k=15 пф/км.
zB =150,88 Ом/км
…
РЕШЕНИЕ
Индуктивная связь m определяется из выражения
m/k=zB2
m=zB2•k
=...
Соотношение активных и реактивных составляющих равно
=...
=...
=...
Электрическая связь определяется соотношением
=g+i?k
…
Магнитная связь определяется соотношением
=r+i?m
=24179100000+i120896000000=
…
Коэффициент электромагнитной связи на ближнем конце
…
Коэффициент электромагнитной связи на дальнем конце
…
Переходные затухания вычислить по формулам:
дБ
дБ
дБ
где ? в дБ/км, l=AУ/ ? - длина усилительного участка.
l=50/ 2,23= 22,4 км
96,4 дБ
171,3 дБ
…
Нормы переходных затуханий для кабеля определяется:
Защищенность по длине усилительного участка 90, 3 дБ
…
Так как А l > Аl норм, то работа на таком участке возможна
…
В контрольной:
Расчёт первичных и вторичных параметров симметричной кабельной цепи звездной скрутки в заданном частотном диапазоне и анализ параметров передачи.
- Какие параметры необходимо рассчитать для симметричной кабельной цепи звездной скрутки?
- Какие исходные данные необходимы для расчёта параметров кабельной цепи?
- Для каких частот проводится расчёт параметров кабельной цепи?
- Каким образом рассчитывается активное сопротивление цепи?
- Какие параметры относятся к вторичным параметрам симметричной кабельной цепи?
- Как рассчитывается коэффициент затухания кабеля?
- Как рассчитывается фазовая скорость распространения волны?
Список файлов | |
---|---|
51104.docx | 236 КБ |
Информация по В контрольной | |
---|---|
код работы (ID) | 51104 |
просмотров | 1642 |
страниц | 11 |
формул | > 85 |
оформление по ГОСТу | ДА |
были доработки | НЕТ |
проверено преподавателем СибГУТИ | ДА |