Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь
Выполнен анализ результатов прямых измерений электрической емкости и тангенса угла диэлектрических потерь незаполненных и заполненных гидрофобным желе телефонных кабелей с полиэтиленовой изоляцией. Установлено, что заполнение сердечника приводит к увеличению рабочей емкости пар на 10%. Гидрофобное з...
Saved in:
| Published in: | Електротехніка і електромеханіка |
|---|---|
| Date: | 2007 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2007
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142919 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь / А.В. Беспрозванных // Електротехніка і електромеханіка. — 2007. — № 5. — С. 61-65. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-142919 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Беспрозванных, А.В. 2018-10-19T15:36:14Z 2018-10-19T15:36:14Z 2007 Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь / А.В. Беспрозванных // Електротехніка і електромеханіка. — 2007. — № 5. — С. 61-65. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 2074-272X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142919 621.315 Выполнен анализ результатов прямых измерений электрической емкости и тангенса угла диэлектрических потерь незаполненных и заполненных гидрофобным желе телефонных кабелей с полиэтиленовой изоляцией. Установлено, что заполнение сердечника приводит к увеличению рабочей емкости пар на 10%. Гидрофобное заполнение неравномерно распределяется в поперечной структуре кабеля, о чем свидетельствует больший разброс тангенса угла диэлектрических потерь заполненных кабелей. Виконано аналіз результатів прямих вимірювань електричної ємності та тангенсу кута діелектричних втрат незаповненних та заповненних гідрофобним желе телефонних кабелів з поліетиленовою ізоляцією. Встановлено, що заповнення осердя призводить до збільшення робочої ємності пар на 10%. Гідрофобний заповнювач нерівномірно розподіляється в поперековій структурі кабеля, про що свідчить більший розброс тангенса кута діелектричних втрат заповнених кабелів. Results of electric capacity and dielectric dissipation measurements for unfilled and hydrophobic-jelly-filled telephone cables with polyethylene insulation are analyzed. It is revealed that filling of the core results in 10 % increase in mutual capacitance of pairs. Hydrophobic filling is nonuniformly distributed in the transverse structure of a cable, which is proved by greater spread of dielectric dissipation in the filled cables. ru Інститут технічних проблем магнетизму НАН України Електротехніка і електромеханіка Техніка сильних електричних та магнітних полів Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь Comparative analysis of the transverse structure of unfilled and filled telephone cables based on capacity and dielectric dissipation measurement results Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь |
| spellingShingle |
Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь Беспрозванных, А.В. Техніка сильних електричних та магнітних полів |
| title_short |
Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь |
| title_full |
Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь |
| title_fullStr |
Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь |
| title_full_unstemmed |
Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь |
| title_sort |
сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь |
| author |
Беспрозванных, А.В. |
| author_facet |
Беспрозванных, А.В. |
| topic |
Техніка сильних електричних та магнітних полів |
| topic_facet |
Техніка сильних електричних та магнітних полів |
| publishDate |
2007 |
| language |
Russian |
| container_title |
Електротехніка і електромеханіка |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Comparative analysis of the transverse structure of unfilled and filled telephone cables based on capacity and dielectric dissipation measurement results |
| description |
Выполнен анализ результатов прямых измерений электрической емкости и тангенса угла диэлектрических потерь незаполненных и заполненных гидрофобным желе телефонных кабелей с полиэтиленовой изоляцией. Установлено, что заполнение сердечника приводит к увеличению рабочей емкости пар на 10%. Гидрофобное заполнение неравномерно распределяется в поперечной структуре кабеля, о чем свидетельствует больший разброс тангенса угла диэлектрических потерь заполненных кабелей.
Виконано аналіз результатів прямих вимірювань електричної ємності та тангенсу кута діелектричних втрат незаповненних та заповненних гідрофобним желе телефонних кабелів з поліетиленовою ізоляцією. Встановлено, що заповнення осердя призводить до збільшення робочої ємності пар на 10%. Гідрофобний заповнювач нерівномірно розподіляється в поперековій структурі кабеля, про що свідчить більший розброс тангенса кута діелектричних втрат заповнених кабелів.
Results of electric capacity and dielectric dissipation measurements for unfilled and hydrophobic-jelly-filled telephone cables with polyethylene insulation are analyzed. It is revealed that filling of the core results in 10 % increase in mutual capacitance of pairs. Hydrophobic filling is nonuniformly distributed in the transverse structure of a cable, which is proved by greater spread of dielectric dissipation in the filled cables.
|
| issn |
2074-272X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/142919 |
| citation_txt |
Сравнительный анализ поперечной структуры незаполненных и заполненных телефонных кабелей по результатам прямых измерений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь / А.В. Беспрозванных // Електротехніка і електромеханіка. — 2007. — № 5. — С. 61-65. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT besprozvannyhav sravnitelʹnyianalizpoperečnoistrukturynezapolnennyhizapolnennyhtelefonnyhkabeleiporezulʹtatamprâmyhizmereniiemkostiitangensaugladiélektričeskihpoterʹ AT besprozvannyhav comparativeanalysisofthetransversestructureofunfilledandfilledtelephonecablesbasedoncapacityanddielectricdissipationmeasurementresults |
| first_indexed |
2025-11-25T21:04:09Z |
| last_indexed |
2025-11-25T21:04:09Z |
| _version_ |
1850543518905270272 |
| fulltext |
Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №5 61
УДК 621.315
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПОПЕРЕЧНОЙ СТРУКТУРЫ НЕЗАПОЛНЕННЫХ И
ЗАПОЛНЕННЫХ ТЕЛЕФОННЫХ КАБЕЛЕЙ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРЯМЫХ
ИЗМЕРЕНИЙ ЕМКОСТИ И ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ
Беспрозванных А.В., к.т.н., доц.
Национальный технический университет "Харьковский политехнический институт"
Украина, 61002, Харьков, ул. Фрунзе, 21, кафедра "Электроизоляционная и кабельная техника"
тел. (057) 707-60-10, E-mail: Bezprozvannych@kpi.kharkov.ua
Виконано аналіз результатів прямих вимірювань електричної ємності та тангенсу кута діелектричних втрат не-
заповненних та заповненних гідрофобним желе телефонних кабелів з поліетиленовою ізоляцією. Встановлено, що
заповнення осердя призводить до збільшення робочої ємності пар на 10%. Гідрофобний заповнювач нерівномірно роз-
поділяється в поперековій структурі кабеля, про що свідчить більший розброс тангенса кута діелектричних втрат
заповнених кабелів.
Выполнен анализ результатов прямых измерений электрической емкости и тангенса угла диэлектрических потерь
незаполненных и заполненных гидрофобным желе телефонных кабелей с полиэтиленовой изоляцией. Установлено,
что заполнение сердечника приводит к увеличению рабочей емкости пар на 10%. Гидрофобное заполнение неравно-
мерно распределяется в поперечной структуре кабеля, о чем свидетельствует больший разброс тангенса угла ди-
электрических потерь заполненных кабелей.
ВВЕДЕНИЕ
Существующие конструкции телефонных кабелей
имеют в сердечнике значительный свободный объем.
Так, в кабеле с полиэтиленовой изоляцией и полиэти-
леновой защитной оболочкой ТПП 50×4×0,4 свобод-
ный объем составляет 100 см3 на один погонный метр
длины. При изготовлении кабелей, транспортировке и
хранении, прокладке и эксплуатации в этом объеме
может накапливаться гигроскопически связання вода
[1-5]. Наиболее эффективным решением проблемы
влагозащиты кабелей является заполнение сердечника
гидрофобным желе. Желе вводится в сердечник кабе-
ля, проходящего через герметизированную ванну пе-
ред наложением экрана, под давлением до 1,5 МПа. В
качестве заполнителя используются композиции из
продуктов перегонки нефти - петролатум, часто с до-
бавлением полиэтилена (таблица 1) [3]. Вытеснение
воздуха и заполнение сердечника кабеля жидким гид-
рофобным заполнителем (ЖГЗ) приводит к увеличе-
нию емкости пар (таблица 2) и коэффициенту затуха-
ния (таблица 3) [2-4].
Таблица 1
Характеристики ЖГЗ Значение
Относительная диэлектрическая проницае-
мость ε
2,8
Удельное объемное сопротивление ρv, Ом·м 1·1012
tgδ на частоте 100 кГц 2,3·10-4
Условная вязкость, с 20 -22
Таблица 2
Коэффициент затухания кабеля СТПАПБП
диаметр
жилы, мм
α, дБ/км
на частоте для кабелей
Без гидрофобного
заполнения
С гидрофобным
заполнением
1
кГц
512
кГц
1024
кГц
1
кГц
512
кГц
1024
кГц
1,9 19,5 27,2 2,0 20,8 29,1
0,4
0,5 1,5 16,7 23,4 1,6 18,0 25,2
Таблица 3
Электрические параметры специальных телефонных
кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией типа
СТПАПБП
Параметры Норма
Электрическое сопротивление
изоляции жил на постоянном токе
на 1 км , Мом, не менее:
- для кабелей без гидрофобного
заполнения (для 100% значений)
- для кабелей с гидрофобным за-
полнением
6500
5000
Рабочая емкость на частоте 0,8
или 1 кГц на 1 км, нФ:
- для кабелей без гидрофобного
заполнения (для 100% значений)
- для кабелей с гидрофобным за-
полнением
45 ± 5
50 ± 5
Испытательное напряжение в
течение 1 мин, В на постоянном
токе:- между жилами рабочих пар
- между жилами и экраном
- между жилами и алюминиевой
оболочкой
1500
3000 (до 315 В
постоянного тока)
750 (до 200 В
постоянного тока)
7500
Цель статьи – сравнительный анализ попе-
речной структуры незаполненных и заполненных
гидрофобным желе телефонных кабелей пучковой
скрутки по результатам прямых измерений емко-
сти и тангенса угла диэлектрических потерь.
ЧИСЛЕННЫЙ РАСЧЕТ РАБОЧЕЙ ЕМКОСТИ ПАРЫ
Основу симметричного кабеля составляют два
идентичных проводника (рис. 1), расположенных па-
раллельно друг другу либо скрученных с определен-
ным шагом (витая пара). Рабочая (эффективная) ем-
кость Ce одиночной пары (рис. 2) включает в себя вза-
имную (частичную) емкость (C12) изоляционного про-
62 Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №5
межутка между жилами 1 и 2 и собственные емкости
жил 1 и 2 (C11 , C22), включенные последовательно:
1112
2211
2211
12 2
1 CC
CC
CC
CCe +=
+
⋅
+= . (1)
Рис. 1. Развертка пары симметричного кабеля: 2r – диаметр
токопроводящей жилы, а – расстояние между центрами
жил; Δ – толщина изоляции, ΔZ – зазор между
проводниками
Она определяется как [1-2, 5]:
r
ra
C
−
ε⋅ε⋅π
=
ln
экв0
p , (2)
где ε0 =8,85·10-12 Ф/м – электрическая постоянная, εэкв
– эффективная (эквивалентная) диэлектрическая про-
ницаемость изоляции пары, учитывающая как собст-
венно твердую изоляцию (εд ), так и зазора между ни-
ми (εв).
Рис. 2. Собственные (С11 и С22) и взаимные (С12) емкости
двух жил
В (2) вычисление εэкв связано с определением
объема, занятого воздухом, между проводниками (ΔZ,
силовые линии I). Силовые линии электрического
поля, выходящие из жилы 1, часть пути проходят как
по твердому диэлектрику (εд), так и по воздуху (εв)
даже при отсутствии воздушного зазора между изо-
лированными жилами ΔZ (рис. 2, силовая линия II).
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01
-6
-4
-2
0
2
4
6 x 10
6
SDL, mm
E, V/m
ε
ε
ε
ε
=3
=1
=1
=3
A
B
Ad
Bd
ε =6
ε =6
а)
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5 x 10
7
SDL,mm
E, V/m
A
B
Ad
Bd
ε
ε
ε
ε
= 6
= 1
= 1
= 6
б)
Рис. 3. Развертки напряженности поля по поверхностям жил
витой пары (А, В) и их изоляции (Аd, Вd). Относительная
диэлектрическая проницаемость изоляции жил
варьировалась от ε2 = 1 до ε2 = 3. Диаметры проводников 0,5
мм, толщина изоляции 0,25 мм, воздушный зазор между
изолированными жилами 0,1 мм (а) и 0,01 мм (б).
Испытательное напряжение 1500 В. С ростом
относительной диэлектрической проницаемости изоляции
жил уменьшается напряженность на поверхностях жил
(эффект градирования) и возрастает – на поверхности
изоляции
Расчет электрического поля пары численным ме-
тодом (рис. 3) учитывает "траекторию" силовой ли-
нии при ее прохождении, как твердой изоляции, так и
воздуха [6]. Напряженность на поверхности изолиро-
ванной полиэтиленом (ε =2,2) жилы возрастает на
70% при уменьшении воздушного зазора с 0,1 до 0,01
мм. Рабочая емкость, определенная численным мето-
дом, возрастает на 28%. Рассчитанная по (2) - на 10%.
Расхождение между емкостями, найденными в ре-
зультате численного расчета Ce и по (2) Cp, составля-
ет 18% (рис. 4). Корректировочный коэффициент Кр,
учитывающий расхождение между емкостями, наи-
меньший в области малых значений диэлектрических
проницаемостей и при малом воздушном зазоре меж-
ду проводниками (более плотном их прилегании, ма-
лом шаге скрутки) (рис. 4).
II I
1 C11 C22 C12
2
εд
εв
Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №5 63
Рис. 4. Влияние материала изоляции на рабочую емкость
витой пары при разных величинах воздушного зазора ΔZ
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЙ
Рабочие емкости телефонных кабелей измеряют-
ся в соответствии с ГОСТ 10786 -72 приборами с
двумя клеммами. Жилы 1 и 2 (рис. 2) подключаются к
зажимам моста непосредственно или через соедини-
тельные провода. Противоположный конец измеряе-
мой цепи разомкнут. Все остальные цепи (жилы), эк-
ран и металлическая оболочка кабеля заземляются.
Заземление не отводит мимо измерительной цепи
мешающие токи рядом расположенных изоляци-
онных промежутков. В результате измеряется не
рабочая, а совокупная емкость (см. таблицу 2). Ре-
зультаты измерений усложняют анализ состояния
изоляции пар, как в процессе изготовления, так и экс-
плуатации.
В прямом методе измерений емкости и тангенса
угла диэлектрических потерь используются 3 клеммы
измерителя (например, измерителя иммитанса Е7-14,
Е7-15): две - измерительные, одна - экранирующая.
Измерительные клеммы подключаются к выбранной
частичной емкости – изоляционному промежутку, на-
пример, к жилам пары, любой жиле и экрану. Экрани-
рующая - к общей точке соединения всех остальных
частичных емкостей. Наличие экранирующей клеммы
позволяет отвести токи мешающих емкостей мимо
измерительной цепи прибора. Эти токи не оказывают
влияния на результаты измерений. Измеряется только
выбранная, истинная, частичная емкость. Так, при из-
мерении емкости С12 изоляционного промежутка меж-
ду жилами 1 и 2 (рис. 2) прибором с двумя клеммами и
третьим экранирующим собственные емкости С11 и С22
отводятся мимо измерительной цепи и не оказывают
влияния на результаты измерений:
12измэ CC =
Емкость изоляционного промежутка между па-
рами, измеренная прибором с тремя клеммами, будет
боее, чем в два раза, меньше, измеренной пробором с
двумя клеммами и заземленными остальными эле-
ментами кабеля.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ
Тестовые образцы - два образца телефонных ка-
белей пучковой скрутки с диаметром токопроводящих
жил 0,5 мм идентичной конструкции, предназначен-
ные для реализации технологии "последней мили", с
шагами скруток пар 40 - 30 мм [3]. В ранее изготавли-
ваемых телефонных кабелях абонентской сети шаги
скруток пар составляли от 300 до 100 мм [1]. Первый
образец – без заполнения длиной 1,80 м, второй – с
гидрофобным заполнением длиной 1,85 м. Одинако-
вая длина образцов необходима для корректного
сравнения измеряемых параметров (рис. 5). Сканиро-
вание поперечной структуры выполнено прямым ме-
тодом. В таких кабелях 20 жил и один общий экран,
т.е. 210 изоляционных промежутков (частичных ем-
костей). Только 10 из них - промежутки между жила-
ми, составляющими пары.
10
210
-3
10
-2
10
-1
10
0
10
1
С, пФ
tg , %
1 метр
3 метра
1 кГц
10 кГц
0,1 кГц
0,1 кГц
1 кГц
10 кГц
δ
Рис. 5. Среднестатистическое усреднение емкости и
тангенса угла диэлектрических потерь образцов кабеля
ТППЗ-10х2х0,5 разной длины
На рис. 6 – 10 представлены результаты измере-
ний частичных емкостей и tgδ изоляционных проме-
жутков тестовых образцов. Для заполненного кабеля
подавляющая часть значений емкостей изолирован-
ных жил смещена в область больших значений (см.
рис. 7, 1g), а незначительная - на том же уровне, что и
для незаполненного кабеля (рис. 7, 1). Это связано с
тем, что на поверхности этих жил нет гидрофобного
желе. Для незаполненого кабеля емкости жил на эк-
ран меньше, чем емкости пар (рис. 8, 2 и 3). Для за-
полненого кабеля – наоборот: емкости жил на экран
больше, чем емкости пар.
64 Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №5
100 101 102
10-2
10-1
100
101
102
C, pF/m
tgd, %
3
2g
2
3g 1g1
4, 4g TPP-2x10-0,5
Рис. 6. C – tgδ диаграмма образцов кабелей ТПП-2х10 – 0,5
без гидрофобного заполнения (1 – 4) и с ним (1g – 4g).
Частоты измерений: 0,1 кГц (‘o’, ‘s’), 1 кГц (‘x’, ‘^’),
10 кГц (‘*’, ‘p’)
60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80
10-1
100
C, pF/m
tgd, %
1 1g
1
1 1
g
Рис. 7. Параметры частичных емкостей образцов кабелей
ТПП-2х10-0,5 без гидрофобного заполнения (1) и с ним
(1g). Область собственных емкостей изолированных жил.
Видны значимые отличия по емкости и тангенсу угла
диэлектрических потерь на частоте 1 кГц
Вытеснение воздуха (εв = 1) и заполнение сво-
бодного объема гидрофобом между проводниками и
экраном (εг > 2) выражено в большей степени, чем
между парами проводников. Причина - свободный
объем между проводниками пар мал из-за более плот-
ного взаимного расположения (см. рис. 8, 3 и 3g).
Для рассмотренных областей тангенс угла ди-
электрических потерь заполненного кабеля имеет
меньшие значения по сравнению с незаполненным,
особенно для частоты измерений 1 кГц (рис. 7−9).
Очевидно, что в незаполненном кабеле в свобод-
ном объеме присутствует гигроскопически связан-
ная влага [7]. Влага могла попасть внутрь сердечника
в процессе изготовления кабеля. Для области взаим-
ных областей между проводниками, в том числе для
проводников, удаленных от экрана, tgδ заполненного
кабеля больше, чем у незаполненного (рис.10).
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30
10
-2
10
-1
10
0
C, pF/m
tgd, %
3
2g
2
3g
Рис. 8. То же, что на рис.7, но для областей: 2 , 2g – емкости
жил на экран; 3, 3g - емкости пар. Видны значимые отличия
по емкости и тангенсу угла диэлектрических потерь на
частотах 1 и 10 кГц (показаны стрелками)
100 101
10-1
100
101
C, pF/m
tgd, %
4
TPP-2x10-0,5
4g
Рис. 9. То же, что и на рис. 7, но для области взаимных
емкостей между жилами: 4 – без гидрофобного заполнения;
4g – с гидрофобным заполнением
100 101
10-1
100
101
C, pF/m
tgd, %
4
TPP-2x10-0,5
4g
Рис. 10. То же, что и на рис. 9, но для частоты измерений
1 кГц: 4 – без гидрофобного заполнения;
4g – с гидрофобным заполнением
Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №5 65
Это может быть связано с конденсацией влаги
(росой) на поверхности полиэтилентерефталатной
пленки, скрепляющей сердечник кабеля. Сравнение
результатов измерений tgδ заполненного и незапол-
ненного образцов кабелей показывает, что различие
выборок на всех трех частотах измерений значимое
(рис. 12−13). Вероятность случайного отличия (Prob)
равна 0.
Рис. 11. Интегральные функции распределения значений
емкости образцов кабелей ТПП-2х10-0,5 без гидрофобного
заполнения (С) и с ним (Сg)
-2 -1.5 -1 -0.5 0 0.5 1
0.003
0.01
0.02
0.05
0.10
0.25
0.50
0.75
0.90
0.95
0.98
0.99
0.997
log10(tgd)
Pr
ob
ab
ili
ty
TGd 01,1,10 kHz
I
II
Ig
IIg
III
IIIg
TPP-2x10-0,5
Рис. 12. Интегральные функции распределения tgδ
изоляционных промежутков образцов кабелей ТПП-2х10-
0,5 без гидрофобного заполнения (I, II, III) и с ним (Ig, IIg,
IIIg). Частоты измерений: 0,1 кГц - I, Ig; 1 кГц – II, IIg;
10 кГц - III IIIg
Рис. 13. Статистический анализ результатов прямых
измерений tgδ образцов кабелей ТПП-2х10-0,5 без
гидрофобного заполнения (I,II,III) и с ним (Ig,IIg,IIIg)
(Частоты измерений: 0,1 кГц - I, Ig; 1 кГц – II, IIg; 10 кГц -
III IIIg) Различие выборок – значимое (Prob=0)
ВЫВОДЫ
1. Рабочие емкости витых пар симметричных ка-
белей, определяемые по (2), имеют завышенные зна-
чения, особенно для изоляции на основе поливинил-
хлоридного пластиката и больших шагов скруток
(рис. 4). Нормы на рабочую емкость пары отражают
влияние рядом расположенных пар, конструктивных
металлических элементов. Совокупная емкость пар
оправдана с точки зрения передачи информационных
сигналов.
2. Численный расчет рабочей емкости Се пар по-
зволяет найти, как взаимную емкость С12 между изо-
лированными жилами, так и собственные емкости
каждой жилы (С11 ≈ С22). Полученный корректиро-
вочный коэффициент Кр дает возможность опреде-
лить эффективную рабочую емкость витой пары при
любом воздушном зазоре (шаге скрутки) и материале
изоляции (см. рис. 4).
3. При прямом методе измерений с 3-мя электро-
дами мешающие токи рядом расположенных жил,
экранов, металлических оболочек отводятся мимо
измеряемой цепи и не влияют на результаты измере-
ний.
4. Диэлектрическое сканирование поперечной
структуры кабелей позволяет анализировать состоя-
ние изоляции отдельных жил, изоляционных проме-
жутков между изолированными жилами, свободного
объема. Частичные емкости изоляционных промежут-
ков между проводниками пар С12 составляют, в сред-
нем, 16 пФ/м в незаполненном кабеле и 18 пФ/м - в
заполненном (рис. 6, 8). При этом tgδ незаполненном
гидрофобным желе кабеле больше, чем в заполнен-
ном. Влага попадает внутрь сердечника кабеля, как в
процессе изготовления, так и хранения.
5. Заполнение сердечника кабеля желе увеличи-
вает емкости пар, в среднем, на 10%. Неравномер-
ность распределения гидрофобного заполнения в по-
перечном сечении кабеля приводит к большему раз-
бросу tgδ (рис. 13).
ЛИТЕРАТУРА
[1] Гроднев И.И. Кабели связи.- М.: Энергия, 1976.- 269 с.
[2] Брискер А.С., Руга А.Д., Шарле Д.Л. Справочник. Го-
родские телефонные кабели. - М.: Радио и связь, 1991 –
207 с.
[3] Портнов Э.Л., Зубилевич А.Л. Электрические кабели
связи и их монтаж. - М.:Горячая линия, Телеком, 2005.-
263 с.
[4] ГОСТ Р 51311 – 99. Кабели телефонные с полиэтиле-
новой изоляцией в пластмассовой оболочке.
[5] Демирчян К.С., Нейман Н.В., Коровкин Н.В., Чечурин
В.Л. Теоретические основы электротехники: в 3-х т.
Учебник для вузов. -4-е изд. - СПб.: Питер,2003.- 576 с.
[6] Набока Б.Г. Расчеты электростатических полей в элек-
троизоляционной технике.- Киев: ИСДО, 1995.- 120 с.
[7] Беспрозванных А.В. Гигроскопическое увлажнение
телефонного кабеля с полиэтиленовой оболочкой. -
Електротехніка і електромеханіка. №4, 2005.- С. 40 -44.
Поступила 11.12.2006
|