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
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: 470.