Конструкция сигнальных линий передач
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Монтажные провода. Материалом токопроводящих жил проводов являются медь и ее сплавы. С уменьшением габаритов аппаратуры, длин и диаметров монтажных проводов, а также ужесточением требований механических воздействий все большее применение стали находить медные сплавы, обладающие более высокой прочностью на разрыв и гибкостью при небольшом ухудшении проводимости.

Монтажные провода бывают одно- и многожильными. Высокая гибкость, долговеч­ность и надежность провода в условиях воздействий ударов и вибраций обеспечива­ется свиванием нескольких одиночных проводов в многожильный. Промышленность выпускает многожильный провод на 3, 7, 12, 17, 19, 27 и 37 круглых жил. Много­жильный провод с суммарной площадью поперечного сечения токопроводящих жил, равной площади поперечного сечения одиночного провода, имеет несколько большие диаметр и стоимость, которые возрастают с увеличением числа жил. Повышение меха­нической прочности многожильных проводов достигается введением в конструкцию провода центральной упрочняющей стальной жилки.

Защиту от электрического замыкания провода на корпус изделия или на сосед­ний провод осуществляют нанесением на токопроводящую жилу изоляционного по­крытия. Материал и конструкция изоляции должны обеспечивать высокие значения электрических параметров (диэлектрическую прочность, сопротивление изоляции, диэлектрическую постоянную) в процессе и после приложения внешних воздействий, а также после длительного хранения. В настоящее время существует большое разно­образие различных типов изоляционных покрытий.

Провод выбирают, исходя из требуемых условий эксплуатации, нагрузки по току, допустимого падения напряжения, утечки тока, диэлектрической прочности. Одно­жильные провода рекомендуется использовать в стационарной аппаратуре, не подвер­женной воздействиям ударов и вибраций. Увеличение числа жил провода повышает его стойкость к многократным перегибам в условиях воздействия вибраций. Много­жильные провода применяют в бортовой аппаратуре.

Можно рекомендовать следующий размерный ряд сечений токопроводящих жил монтажных проводов: 0,03; 0,05; 0,08; 0,12; 0,20; 0,35; 0,50; 0,75; 1,0; 1,5; 2,5 мм2. Выбор диаметра провода зависит от протекающего тока и допустимого перегрева про­вода. Плотности тока для различных диаметров проводов при длительных допустимых токовых нагрузках, приводящих к перегреву провода на 20 °С относительно окружаю­щей среды, приведены в таблице 4.4.1.

 

Таблица 4.4.1

Допустимые токи нагрузки медных проводов

Электрический параметр

Диаметр, мм

0,25 0,35 0,5 0,7 0,9 1,1 1,4 1,6 1,8 2,5 Плотность тока, А/ мм2 14 13 12 10 10 10 9 9 8 8 Ток, А 0,7 1,3 2,5 4 7 10 14 17 20 30

     

Из данных этой таблицы следует, что для проводов малых диаметров имеют место большие плотности токов за счет более активного теплообмена с окружающей средой. Ниже в таблице 4.4.2 приведены марки широко используемых монтажных проводов.

 

Таблица 4.4.2

Марки монтажных проводов

Провод монтажный Марка Температура, °С Область применения
С волокнистой и по- лихлорвиниловой изо­ляцией МШВ, МГШВ, МГШВЭ -60/+70 Фиксированный внутри- и межприборный монтаж устройств для полевых условий
С полихлорвиниловой изоляцией МГВ, МГВЭ, МГВЛ, ПМВ, ПМОВ, ПМВГ -60/+70 Фиксированный монтаж слабо­токовой аппаратуры
С лавсановой изоляци­ей, теплостойкий МГТЛ, МГТЛЭ -60/+150 Фиксированный и гибкий вну- триприборный монтаж
Малых сечений МГТФ, МГСТФ, МГТФЭ -60/+70 Монтаж слаботоковой аппара­туры
С полиэтиленовой изо­ляцией повышенной теплостойкости ПМП, ПМПЭ, ПМПЛ -60/+220 Внутри- и межприборный мон­таж

 

     

 

 

Витая пара. Витую пару получают переплетением между собой с определенным шагом двух изолированных проводов.

 

Рис. 4.4.6. Витая пара

 

Особенности витой пары. Система векторов электрического и магнитного полей не плоскопараллельна, проводники находятся под некоторым углом а к нормали плоско­сти сечения. В сечении проводов витой пары видим эллипс, а не окружность. Из этого следует, что силовые линии электрического поля, которые перпендикулярны поверх­ности проводника, не лежат строго в плоскости сечения.

Витая пара отличается минимальной восприимчивостью к внешним магнитным полям. Это объясняется следующим. При воздействии внешнего магнитного поля на витую пару в каждом витке индуцируется ток, значение которого пропорционально площади витка. Поскольку площади витков практически одинаковы, то и наведенный ток в витках одинаков по амплитуде и по направлению. За счет изменения направле­ния проводов от витка к витку при свивке наведенные токи в паре витков компенси­руют друг друга. Таким образом, при четном количестве витков суммарный наведен­ный ток будет равен нулю, а при нечетном — равен наведенному току в одном витке.

Для ЛП с диаметром жил 0,9-1,2 мм шаг свивания должен быть 100-300 мм, для диаметров 0,3-0,8 мм шаг выбирают в пределах 40-90 мм. Для различных шагов сви­вания коэффициенты ослабления помех составляют следующие значения:

• шаг свивания, мм……………………………100, 75, 50, 25.

• коэффициент ослабления, дБ……………….23, 37, 41, 43.

Индуктивность витой пары ниже, чем индуктивность несимметричной двухпрово­дной ЛП. Волновое сопротивление витой пары вычисляется по формуле:

,

где , — относительные диэлектрические проницаемости воздуха и изоляции про­водов;

и  — диаметры провода с изоляцией и без изоляции.

Витая пара обеспечивает хорошую защиту передаваемых сигналов от влияния элек­тромагнитных помех до частоты 100 кГц и удовлетворительную до частоты 10 МГц, гарантируя при этом постоянство волнового сопротивления.

Коаксиальный кабель. Улучшение помехозащищенности ЛП в высокочастотной аппаратуре обеспечивается применением коаксиальных кабелей. Коаксиальный ка­бель является двухпроводной ЛП, состоящей из внешнего трубчатого проводника (оплетки), внутри которого соосно размещается провод, разделенный диэлектрической средой от оплетки (рис. 4.4.7).

 

Рис. 4.4.7. Коаксиальный кабель

 

Промышленность выпускает коаксиальные кабели с волновым сопротивлением от 50 до 3 200 Ом и номинальным диаметром от 0,6 до 120 мм. Марка кабеля указывает на его тип, волновое сопротивление, диаметр, группу изоляции и нагревостойкости, порядковый номер разработки. Например, марка кабеля РК-50-4-11 означает, что это радиочастотный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, диаметром 4 мм, обычной нагревостойкости 1, с порядковым номером разработки 1.

Коаксиальный кабель используют для передачи разнообразных сигналов в широ­ком частотном диапазоне. Постоянство электрических параметров, высокая защищен­ность от электрических и электромагнитных полей обусловливают широкое использо­вание коаксиальных кабелей.

При межприборной коммутации низкочастотной аппаратуры оплетка коаксиаль­ного кабеля для предотвращения появления контуров заземления заземляется на одном конце через выводы электрического соединителя. Оплетка кабеля высокоча­стотной аппаратуры соединяется с линией нулевого потенциала в нескольких точках через интервал 0,25λ, где λ — длина волны передаваемого сигнала на самой высокой частоте. При протекании значительных токов по линии нулевого потенциала много­точечное заземление кабеля теряет свою эффективность. В таблице 4.4.3 приведены основные марки коаксиальных кабелей.

 

Таблица 4.4.3

Дата: 2019-03-05, просмотров: 417.