Класифікація ліній зв’язку

Електричний зв’язок – це передача інформації з одного місця в інше за допомогою електричних сигналів. Електричні сигнали утворюються з акустичних (мовних), або відеосигналів (наприклад, фотографії) за допомогою спеціальної апаратури зв’язку. Далі ці сигнали мають бути передані з передавальної сторони на приймальну. Ця передача здійснюється за допомогою ліній зв’язку (лінії передачі інформації), або середовища передачі. Класифікація ліній передачі наведена на рис.1.

Рисунок 1 – Класифікація ліній зв’язку

Лінії передачі можна поділити на два широких класи: радіолінії та лінії звۥязку (направляючі системи звۥязку). Розглянемо лінії звۥязку.

Головним призначенням лінії звۥязку є передача електромагнітної енергії з одного місця в інше з мінімальними втратами.

Лінії звۥязкуможна поділити на: повітряні лінії зв’язку (ПЛЗ), кабельні проводові лінії зв’язку (КЛЗ), волоконно-оптичні лінії зв’язку (ВОЛЗ) та хвилеводні лінії. Використання того чи іншого типу лінії, а також їх конструктивне виконання в кожному конкретному випадку визначається діапазоном частот, швидкістю передавання інформації, якістю передавання, захищеністю від зовнішніх впливів тощо.

Повітряні лінії зв’язку являють собою систему з двох проводів – мідних або сталевих, що підвішені на дерев’яних опорах за допомогою ізоляторів та іншої арматури. Зазвичай на опорах підвішена не одна, а декілька пар проводів. Порядок розташування проводів на опорах має назву профіль повітряної лінії. Розрізняють крюковий профіль та траверсний.

Повітряні лінії зв’язку були поширені 50-150 років тому. Зараз вони значно поступилися сучасним кабельним, волоконно-оптичним та радіолініям зв’язку, але багато повітряних ліній збереглося на місцевих лініях зв’язку та вздовж залізниць. Порівняно з іншими лініями повітряні мають дуже істотний недолік – на них впливають погодні умови, тобто вітри та сніг, морози та спека. Таким чином, якість передачі залежить від погодних умов. Тому надійність цих ліній набагато менша, ніж надійність підземних кабельних та волоконно-оптичних ліній зв’язку. Крім того, до недоліків цих ліній відносяться низька завадостійкість і можливість простого несанкціонованого під’єднання до мережі.

Швидкість передачі по повітряних лініях "простої старої телефонної лінії" (POST - Primitive Old Telephone System) є дуже низькою.

В якості проводів застосовують мідні дроти (діаметром 4; 3,5 та 3 мм), сталеві (5; 4; 3; 2,5; 2 та 1,5 мм) та біметалеві БСМ та БСА (4; 3, 2; 1.6; 1,2 та 5,1 і 4,1 мм).

Найбільше поширення отримали кабельні проводові лінії зв’язку. Але бурхливого поширення останнім часом набули волоконно-оптичні лінії зв’язку.

Кабельні проводові лінії зв’язку являють собою систему з двох мідних (або алюмінієвих) проводів, які певним чином ізольовані один від одного.

Кабелем називається електротехнічний виріб, що має ізольовані провідники, які обۥєднані в єдину конструкцію (осердя) та знаходяться всередині спільної металевої чи пластмасової оболонки та захисних покровів (рис.2).

Рисунок 2 – Загальний вигляд кабелю з захисними покриттями: 1 — осердя кабелю; 2 — оболонка; 3 — броня

Сучасні кабелі зв’язку класифікуються за призначенням, областю застосування, умовами прокладання та експлуатації, спектром частот, що передаються, конструкцією осердя, матеріалом та формою ізоляції, родом захисних покровів.

В залежності від області застосування кабелі зв’язку поділяються на магістральні, внутрішньозонові, міські, сільські,підводні, станційні.

В залежності від умов прокладання та експлуатації кабелі зв’язку поділяються на підземні. підводні, підвісні та кабелі для телефонної каналізації.

За спектром частот. що передається, кабелі зв’язку діляться на низькочастотні (тональні) та високочастотні (від 12 кГц та вище).

За конструкцією та взаємним розташуванням провідників кабелі діляться на симетричні та коаксіальні (рис.3).

Симетричні та коаксіальні кола показані на рис.4.

Симетричні лінії мають два однакових провідники (жили), що вкриті ізоляцією однакового типу. Ці проводи, як правило, скручені навколо вісі, що знаходиться між ними. Назва "симетрична лінія" означає, що її провідники мають однакові електричні властивості відносно будь-якої точки простору.

Рисунок 4 – Симетричне (а) та коаксіальне (б) кола.

В кабелі зазвичай знаходиться багато проводів. Для упорядкування проводи об’єднуються в групи (рис.5). При парній скрутці дві ізольовані жили скручуються між собою із кроком скрутки не більше 300 мм (рис.5,а).

Зіркова скрутка – чотири ізольовані жили, що утворять квадрат, скручують із кроком скрутки 150-300 мм. При цьому виді скрутки дві жили четвірки, розташовані по діагоналі, утворять робочу пару (рис.5,б).

Парна скрутка проста й застосуються при виготовленні міських телефонних кабелів. Зіркова скрутка груп забезпечує кращу стабільність електричних параметрів, застосовується в міжміських кабелях.

Застосовується також подвійне парне, у якому робочі пари скручуються між собою, а дві пари скручуються у четвірку (рис. 5, в), а також подвійне зіркове (рис.5,г) скручування, в якому чотири скручені пари знову скручуються як зіркове скручування. Жили у кабелях скручуються поміж собою, скручуються також четвірки та пари у скручуваннях.

Групування провідників дозволяє їм бути в однакових умовах по відношенню один до одного. При цьому зменшуються електромагнітні звۥязки між колами та підвищується захищеність від взаємних та зовнішніх завад. Окрім того скручування полегшує взаємне зміщення жил при згинах кабелю та забезпечує йому більш стійку та круглу форму.

Коаксіальні лінії (рис.3, 6) мають внутрішній та зовнішній провідники, осі яких співпадають. Центрування провідників досягається за допомогою ізоляції, що їх розділяє. Само слово "коаксіальний" є складеним: перша частина слова – ко – означає "спільний", а друга частина - аксі - "вісь". Таким чином, разом слово коаксіальний має сенс конструкції із спільною віссю (рис.6).