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电缆线路

由通信电缆及其附属设备构成的电信号传输系统。通信电缆是由多根相互绝缘的芯线或导体按一定方式绞合而成的线束,其外包有密封的护套,有的还包覆外护层。电缆线路可用于传送电报、电话、图像、数据和电视节目等。

电缆线路由导线、绝缘层、包护层等构成;导线:传输电能,用铜或铝的单股或多股线,通常用多股;绝缘层:使导线与导线、导线与包护层互相绝缘,绝缘材料有橡胶、沥青、聚乙烯、聚氯乙烯、棉、麻、绸、油浸纸和矿物油、植物油等,目前大多数用油浸纸;包护层:保护绝缘层,并有防止绝缘油外溢的作用,分为内护层和外护层;电缆线路的造价比架空线路高,但其不用架设杆塔,占地少,供电可靠,极少受外力破坏,对人身安全。

19世纪50年代开始出现海底电缆,用以传送电报。1876年发明电话。随着市内电话用户日益增多,出现了可以容纳许多对导线的对称电话电缆。1899年,美国人M.I.普平发明电缆加感线圈,在对称电缆的芯线上每隔一定距离接入加感线圈,通话距离可增加3~4倍。1941年美国建成第一条 480路同轴电缆线路,此后,容量更大的同轴电缆载波电话系统得到迅速发展。

中国最早的通信电缆线路是沿海的海底电缆和大城市的市内电话电缆。20世纪30年代,在中国东北地区敷设了可以开通低频载波电话的长途对称电缆。1962年,中国设计制造的60路载波长途对称电缆,在北京和石家庄间投入使用。1976年,中国设计制造的1800路4管中同轴电缆在北京、上海、杭州间敷设成功并投入使用。

电缆线路按使用范围可分为长途电缆、市内电话电缆和农村电话电缆;按敷设方式分为架空电缆、地下电缆和海底电缆;按其结构分为对称电缆和同轴电缆。

构成回路的两根绝缘导线相互对称和对地对称的电缆。芯线采用软铜线或铝线,外面包覆纸、聚乙烯、聚苯乙烯等绝缘物。对称电缆的芯线结构有对绞式和星绞式两种。①对绞式:每两根芯线构成一个双线回路,该回路的两根芯线相互扭绞,以减轻各对芯线之间的串音。②星绞式:每4根芯线绞合成一个4线组,4线组中处于对角线位置的两根芯线构成一个双线回路。这种安排方式可以减小两个双线回路间的串音,所以开通载波电话的对称电缆大都采用星绞式结构。

一条市内电话对称电缆包含数对至数千对芯线。长途电缆和农村电缆的芯线数量较少,一般为数对至数十对。芯线对数较少的电缆中,全部芯线分层绞合成同心式缆芯;芯线对数较多的电缆中,每50对或100对构成一个单位,再由所有单位绞合成单位式缆芯。

对称电缆回路相互间的串音随着传输频率的升高而增大,因而对称电缆一般只用作市内电话中继电缆、用户电缆和频率不高的长途载波电话电缆。目前对称电缆的载波电话复用路数,可达60或120路。市内电话电缆的复用,一般采用脉冲编码调制方式。

由各自构成一个回路的若干根同轴管所组成的电缆。同轴管由一个金属圆管(称外导体)和一根与之共有同一中心轴线的导线(称内导体)所构成。一条同轴电缆中的同轴管数不同,有2管、4管、6管、8管以至22管。海底电缆则采用单管。

同轴管内导体是一根半硬铜线,外导体用软铜带或铝带纵包而成。内外导体之间用聚乙烯垫片或用鱼泡状、竹节状、绳管状等塑料支持物隔开,使两导体相互绝缘。同轴管外表面绕包镀锡钢带,以提高同轴管的电磁屏蔽作用。同轴管按直径大小分为中同轴管、小同轴管和微同轴管。中同轴管的内导体外径和外导体内径的标准尺寸分别为2.6毫米和9.5毫米,小同轴管分别为1.2毫米和4.4毫米,微同轴管分别为0.7毫米和2.9毫米。另外,大同轴管内导体外径为5毫米,外导体内径为18毫米,因耗铜量大,已很少使用。

同轴管在低频段工作时,串音和外界电磁干扰都较对称电缆严重。但在传输频率升高时,外导体的屏蔽作用加强,抗外界干扰特性随之增强,同轴管之间的串音也随之减小,因而同轴管适用于高频率和宽频带传输。目前常用的中同轴电缆载波电话系统有 960路、1800路、2700路、3600路、10800路和13200路等。常用的小同轴电缆载波电话系统有300路、960路、2700路、3600路等。微同轴电缆主要用于数字通信系统,传输二次群和三次群脉冲编码调制(PCM)信号。

对称电缆和同轴电缆在缆芯外面包有密闭的护套,以保护缆芯免遭外界机械损伤、电磁干扰、化学腐蚀和延长电缆的使用寿命。护套用金属或塑料制成,常用的金属护套有铅护套、铝护套和钢护套等。铅护套的气密性好、柔软可靠、易于接续,至今仍在许多市话及长途电缆上使用。由于铅的资源不足,价格昂贵,许多电缆已改用铝护套。铝护套的电磁屏蔽性能比铅护套好,所以装在电气化铁路沿线的电缆一般均采用铝护套,以防止电气化铁路的干扰。但铝护套易受腐蚀,需要外加一层聚乙烯等塑料护套保护。金属护套电缆往往在护套外面包覆铠装层,以增强其机械强度。铠装方式有钢带铠装、细钢丝铠装及粗钢丝铠装等几种,以适用于地下直接埋设、水底敷设等不同场合。塑料综合护套,有多种类型,气密性较差,但价格较低,常用在一些次要的通信电缆线路上。

电缆线路具有使用寿命长,通信容量大,传输质量稳定,受外界干扰小,保密性能好等优点,因而在有线电通信线路中占主要地位。

电缆线路的验收应进行以下检查:

(1)电缆规格应符合规定,排列应整齐,无损伤,标牌齐全、正确、清晰;

(2)电缆的固定弯曲半径、有关距离及单芯电力电缆的金属护层的接线应符合要求;

(3)电缆终端、中间头不渗漏油,安装牢固,充油电缆油压及表计整定值应符合要求;

(4)接地良好;

(5)电缆终端相色正确,支架等的金属部件油漆完整;

(6)电缆沟及隧道内、桥架上应无杂物,盖板齐全。

电缆线路正序阻抗测量过程中有以下要求:

电缆导体的交流电阻和电缆三相同感抗的相量和称为正序阻抗。

电缆线路的正序阻抗一般可在电缆盘上直接测量,测量时一般使用较低的电压,因此,需要用降压变压器进行降压,降压器采用星形接线,容量一般为10kVA以上,有较广的电压调节范围,测量时交流电源应比较稳定,以保证测量时电流达到规定的要求,实际电压表的读数值必须是电缆端的电压,试验电流最好接近电缆长期允许载流量,测读各表计的数值时,合上电流后同时读取三个表的数值。 [1]


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