光、电缆基础理论讲解

《光、电缆基础理论讲解》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光、电缆基础理论讲解（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、光/电缆线路实用技术培训 通信网及通信线路 基础理论（电缆知识） 通信线路建筑方式 架空杆路知识 通信管道知识 工程建设程序及其要点 通信线路工程查勘、设计技术 通信线路工程施工技术 通信线路工程竣工验收 电缆及其构造和特性 学习内容 学习完本课程，您会了解到： 第1讲 全塑电缆的分类和型号 2.1全塑电缆的分类和型号 2.1.1全塑电缆的分类 2.1.2全塑电缆的型号 2.1 全塑电缆的分类和型号 从事通信电缆工程设计、施工和维护，首先 对通信电缆产品要有清晰、准确的认识。 2.1 全塑电缆的分类和型号 从事通信电缆工程设计、施工和维护，首先对 通信电缆产品要有清晰、准确的认识。 本节主要介

2、绍全塑电缆的分类和型号。 电缆线路是由电缆本身、附属设备和线路建筑 物3部分组成。其中附属设备包括接续套管、分线 箱(盒)等装置。线路建筑物是指架空杆路、地下管 道、人(手)孔、进线室(槽)和水线房等支托与安装 电缆的建筑设施。 市内电话全塑电缆的结构，由4个部分组成：外护层 、屏蔽层、绝缘层和导电芯线(导线)，如图所示。 2.1.1 全塑电缆的分类 全塑市内通信电缆无论是芯线绝缘还是成缆后的 包层和护套，均采用聚烯烃塑料制成。 全塑市内通信电缆的常见类型为： 1.按电缆结构类型分非填充型和填充型。 2.按导线材料分铜导线和铝导线； 3.按芯线绝缘结构分实心绝缘、泡沫绝缘、 泡沫实心皮绝缘；

3、4.按线对绞合方式分对绞式和星绞式； 5.按芯线绝缘颜色分全色谱和普通色谱； 6.按缆芯结构分同心式（层绞式）、单位式 、束绞式、SZ绞； 7.按屏蔽方式分单层涂塑铝带屏蔽、多层铝 及钢金属带复合屏蔽，而屏蔽带又分绕包和纵包 ； 8.按护套分单层塑料护套、双层塑料护套、 综合护套、粘接护套、密封金属塑料护套和特 种护套； 9.按外护层分单层、双层钢带铠装和钢丝铠 装塑料护层； 10.按用途分传输模拟信号和传输数字信号； 11.按敷设方式分架空、管道、直埋、水底电 缆等。 2.1.2 全塑电缆的型号 电缆型号是识别电缆规格程式和用途的代号。 按照用途、芯线结构、导线材料、绝缘材料、护层 材料、外

4、护层材料等，分别用不同的汉语拼音字母 和数字来表示，称为电缆型号。按照原邮电部行业 标准(YD200192)，全塑电缆型号的表示方法和 意义为： 1.类别 H一一市内通信电缆； HP一一配线电缆； HJ一一局用电缆。 2.绝缘 Y一一实心聚烯烃绝缘； YF一一泡沫聚烯烃绝缘； YP一一泡沫实心皮聚烯烃绝缘。 3.屏蔽护套 A涂塑铝带粘接屏蔽聚乙烯护套； S一一铝、钢双层金属带屏蔽聚乙烯护套； V聚氯乙烯护套。 4.特征(派生) T一一石油膏填充； G一高频隔离； C一一自承式。 电缆同时有几种特征存在时，型号字母顺序依次为 T、G、C。 5.外护层 23一一双层防腐钢带绕包铠装聚乙烯外护层；

5、32一一单层细钢丝铠装聚乙烯外护层； 43一一单层粗钢丝铠装聚乙烯外护层； 53一一单层钢带皱纹纵包铠装聚乙烯外护层； 553一一双层钢带皱纹纵包铠装聚乙烯外护层。 全塑市内通信电缆型号中各代号的排列次序如 图21所示，各代号的意义如表21所示。 图 21 电缆型号构成 表21 电缆型号中各代号的含义 示例 HYA10020.5 HYA10020.5表示铜芯、实心聚 烯烃绝缘、涂塑铝带粘接屏蔽、容量 100对、对绞式、线径为0.5mm的市内 通信全塑电缆。 第2讲 全塑电缆的主要电气特性 2.2 全塑电缆的主要电气特性 2.2.1 全塑电缆的一次参数 2.2.2 全塑电缆的二次参数 2.2.3

6、 全塑电缆的主要电特性指标 2.2 全塑电缆的主要电气特性 本节首先介绍全塑市内通信电缆的一次参数和二次参数 ，然后归纳出全塑市内通信电缆的主要电气特性。 2.2.1 全塑电缆的一次参数 全塑市内通信电缆的一次参数回路有效电阻R、电感 L、电容C、绝缘电导G。 1.回路有效电阻R 全塑市内通信电缆回路的有效电阻R，由直流电阻R0和交 流电阻R组成。 （21） 全塑市内通信电缆常用于5000Hz以下，电缆回路 的有效电阻R近似等于回路的直流电阻R0，计算 公式为 （22） 式中导线的电阻系数，在20时，铜和铝的电阻系 数分别为0.0175和0.0238； d导线直径（mm）； 电缆芯线总绞合系数

7、，即扭绞电缆芯线的实际 长度与电缆标称长度之比，一般总绞合系数为1.0051.070 。 当环境温度不是20时，回路电阻可用下式换算： 式中Rt 温度为t时的回路电阻； R20 温度为20时的回路电阻； 导体的电阻温度系数（铜为0.00393，铝为 0.00410）； t计算时的环境温度t。 （23） 2.回路电感L 电缆回路的电感决定于导线的相对位置、材料和形状等。全 塑电缆传输音频信号时，回路电感的近似值可用下式计算： 式中a两导线中心间的距离（mm）； d线径(mm)； 电缆芯线总绞合系数。 （24） 3.回路电容C 电缆回路两根导线相当于电容器的两个极板，线间绝缘相 当于介质，电缆芯线

8、间的电容是均匀分布的，回路电容分为工 作电容和部分电容（分布电容），一次叁数中的电容是指工作 电容，因为任何相邻芯线间和芯线与屏蔽间都会有分布电容存 在。 a、b线间电容为部分电容，而a、b线间总的分布电容 之和为工作电容，它是决定传输质量的重要参数之一， 全塑市内通信电缆的工作电容可按下式计算： r 绝缘媒质的相对介电常数； 由于芯线扭绞形式而决定的校正系数，对绞 0.94、星绞0.74； D两根芯线间的距离（mm）； d芯线直径（mm）。 （25） 4.绝缘电导G 电缆芯线虽然包有绝缘，但任何绝缘物质都不可能绝对 不导电，因此回路上总存在着一定的漏电通道，漏电回路是 并联的，并联电导相加，

9、所以用电导参数。电缆回路的绝缘 电导由直流电导G0和交流电导G组成，可用下式表示： G0 是由于介质的绝缘不完善对直流造成泄漏而引起的 ，G则是由于介质产生循环极化而引起的。实际上G0L、CG，因此(28)式中的jL和G 两项可以省略得： （29） 2.传输常数（衰减常数和相移常数） 由于回路上存在着回路电阻、电感、电容和电导，电 磁能在回路上传播时，其能量逐渐减小，电压和电流的振 幅逐步减小，相位也逐步滞后。电磁能沿着无反射均匀回 路传播1km时，其电压或电流振幅的衰减和相位的变化称 为该回路的传输常数，可以用下式表示： （210） 从（210）式中可以看出传输常数是复数，它的实部称为 衰减

10、常数，表示每公里回路对传输信号引起的衰耗，单位为 dBkm；它的虚部 为相移常数，表示每公里回路对传输信 号引起初相角的变化，单位是radkm。 2.2.3 全塑电缆的主要电特性指标 原邮电部部颁标准规定的全塑电缆主要电气 特性见表22（a、b、c） 表22 邮电部部颁标准规定的全塑电缆主要电气特性（a） 表22 邮电部部颁标准规定的全塑电缆主要电气特性（b） 表22 邮电部部颁标准规定的全塑电缆主要电气特性（c） 工程应用中如何选择全塑电缆? 第3讲 全塑电缆的缆芯结构和色谱及传输端别 2.3 全塑电缆的结构 2.3.1缆芯结构 2.3.2色谱 2.3.3全塑市内通信电缆的端别 2.3.4电

11、缆屏蔽层 2.3.5电缆护套和外护层 2.3 全塑电 缆的结构 2.3.1 缆芯结构 2.3.2 色谱 2.3.3 电缆的端别 2.3.4 电缆屏蔽层 2.3.5 电缆护套和外护层 电缆缆芯 全塑市内通信电缆的缆 芯主要由芯线、芯线绝 缘、扎带及包带层等组 成。 2.3.1 缆芯结构 1.芯线 2.芯线扭绞 3.缆芯 4.全塑电缆规格程式 5.缆芯包层 2.3 全塑电缆的结构 全面认识全塑市内通信电缆，必须对 其结构特别是芯线和扎带色谱要有准确的 认识。 本节主要介绍全塑市内通信电缆的缆 芯结构、色谱、端别、屏蔽层、电缆护套 和外护层。 2.3.1 缆芯结构 全塑市内通信电缆的缆芯主要由芯 线

12、、芯线绝缘、缆芯绝缘、缆芯扎带及包 带层等组成。 1.芯线 芯线由金属导线和绝缘层组成。导线是用 来传输电信号的，要求具有良好的导电性能、 足够的柔软性和机械强度，同时还要求便于加 工、敷设和使用。导线的线质为电解软铜，铜 线的线径主要有0.32、0.4、0.5、0.6、0.8mm 等五种。导线的表面应均匀光滑，没有毛刺、 裂纹、伤痕和锈蚀等缺陷。芯线绝缘层简称绝 缘，芯线绝缘的优劣对于信号传输及使用是十 分重要的。理想的电缆芯线绝缘应具有介电常 数低、介质损耗小和绝缘强度高；并具有一定 的机械强度、耐老化和性能稳定等特点。 图25 全塑市内通信电缆芯线绝缘 （1）绝缘材料 全塑市内通信电缆的

13、芯线绝缘主要采用高密度的聚乙烯、聚 丙烯或乙烯一丙烯共聚物等高分子聚合物，称为聚烯烃塑料。优 点是对各种溶剂具有较好的稳定性、防潮性能好、机械强度高、 有较好的弹性和延展性、加工方便。 （2）绝缘结构 全塑市内通信电缆芯线 绝缘主要有： 实心聚烯烃绝缘如图25（1） 所示； 泡沫聚烯烃绝缘如图25（2） 所示； 泡沫实心皮聚烯烃绝缘 如图25（3）所示。 图26 芯线扭绞 芯线扭绞常用对绞和星绞两种。如图26所示。 2.芯线扭绞 全塑市内通信电缆线路为双线回路，因此必须构成 线对（组），为了减少线对之间的电磁藕合，提高线对 之间的抗干扰能力，便于电缆弯曲和增加电缆结构的稳 定性，线对（或四线组

14、）应当进行扭绞。 扭绞是将一对线的两根导线或一个四线组的四根导 线均匀地绕着同一轴线旋转。电缆芯线沿轴线旋转一周 的纵向长度称为扭绞节距。 要求对绞式的钮绞节距（简称扭距）在任意 一段3m长的线对上均不超过155mm，相邻线对的 扭距均不相等，电缆制造时要适当搭配，使线对 间串音最小。 星绞式的扭绞节距平均长度一般不大于 200mm，星绞组组内的两对线处于互为对角线的 位置，由分布电容构成的电桥接近于平衡，所以 串音较小，一般多用于长途通信电缆。 线对是传输信号的回路，为了保证导电可靠 、绝缘良好、串音最小，扭绞时应使芯线张力不 过松或过紧，松紧一致而且平衡，便于成缆。 3.缆芯 芯线扭绞成对

15、（或组）后，再将若干对（或组）按一定 规律绞合（即绞缆）成为缆芯。常用对绞式缆芯和星绞式缆 芯。 （1）对绞式缆芯 对绞式全塑市内通信电缆的缆芯结构，有同心式、单位式、 束绞式和SZ绞等四种。 同心式缆芯 同心式缆芯也称为层绞式缆芯。中心层一般为1、2或3对 ，然后每层大约依次增加6个线对，绞绕若干层，同层相邻线 对扭距不同，为减少邻层线对间的串音和使线束绞绕得较为 紧凑，电缆便于弯曲及芯线接续时分线方便，邻层的层绞方 向相反。为了便于分层，每层稀疏地扎以扎带由锦纶（尼龙 ）、涤纶或聚烯烃构成的丝或带。 同心式缆芯结构稳定，但在层数较多时寻找线号不便，所以用 于对数较少（800对以下）的全塑电缆。同心式缆芯各层线对 数排列如表23所示。 普通色谱电缆的单位束一般是50对或100 对。单位式市内通信电缆的缆芯组成单位（子 单位、基本单位、超单位）均