Din punct de vedere al utilizarii,cablurile de tecomunicatii se impart in:cabluri telefonice,telegrafice si de semnalizare,mixte si speciale pentru inalta frecventa.
Cablurile telefonice prezinta particularitatea ca fiecare circuit foloseste doua conductoare(o pereche).In majoritatea cazurilor conductoarele sunt izolate cu hartie .
Exista doua tipuri constructive de cabluri telefonice adaptate la domeni de utilizare distincte:urbane si interurbane.
a)Cabluri urbane
Cablurile urbane au camasa de plumb si sunt nearmate.Dupa destinatia lor,cablurile urbane sunt:de abonati si de intercomunicatie.
*Cablurile de abonati sunt destinate legaturii dintre centrala telefonica si posturile de abonati ai acestei centrale.De obicei,aceste cabluri sunt cabluri in perechi.Ele pot avea diferite capacitati,cuprinse intre 6 si 2424perechi(in ultima vreme,cablurile de 1818 si 2424 perechi nu se mai folosesc).Toate conductoarele cablurilor de abonati au diametru cuprins intre 0,4 si 0,9 mm.In ultima vreme,se folosesc si cabluri cuartate.
*Cablurile de intercomunicatii sunt destinate legaturii directe intre centralele telefonice ale aceleiasi localitatii.Aceste cabluri au diametre ale conductoarelor de la 0,5mm in sus.De obicei,ele contin conductoare cu doua diametre:cele mai multe au diametru de 0,5.0,6mm,iar celelalte -de 0,9mm(mai rar de 0,8mm).Ele 333l1118d se numesc cabluri compuse si se noteaza prescurtat astfel:4x2x0,5+2x2x0.9 adica un cablu de 600 de perechi compus din 400 de perechi cu diametrul de 0,5mm si 200 de perechi cu diamerul de 0,9mm sau 8x2x0,6+1x2x0,9 adica un cablu de 900 de perechi,compus din 800 perechi cu diametrul de 0,6mm si 100 perechi cu diametrul de 0,9mm.
Este de remarcat ca la cablurile de intercomunicatii nu exista perechi piloti.
b)Cabluri interurbane
Cablurile interurbane sunt cabluri cuartate,diametrul condctoarelor fiind cuprins intre 0,9mm si 1,4mm;toate cablurile interurbane sunt armate,caci se instaleaza in sapatura.
Pentru a micsora capacitatile parazite intre conductoare,acestea se izoleaza intai cu sfoara de hartie(cordel) si abia apoi cu banda de hartie.
*Cabluri cu incarcare inductiva teoretic s-a arata-si practica a confimat-ca distanta de tramsimise creste daca se mareste pana la o anumita valoare inductivitatea conductoarelor.Ca urmare,in scopul mariri distantei de transmisie,s-a ajuns la necesitatea mariri artificiale a inductivitatii conductoarelor cablurilor interurbane.
Cablurile interurbane cu inductivitate marita se numesc cabluri cu incarcare inductive.Incarcarea inductiva se realizeaza fie prin constructia corespunzatoare a cablului,obtinandu-se asa numitele cabluri krarupizate,fie prin pupinizarea traseului de cablu.La acest ultim procedeu,cablul este de fabricatie obisnuita,insa pe traseul lui se monteaza din loc in loc bobine de inductanta,numite bobine pupin.
La cablul krarupizat,incarcarea inductive se realizeaza prin infasurarea in spirala pe fiecare conductor de cupru a unei sarme de fier moale intr-un strat sau mai multe straturi.Spirele sarmei de fier sunt alaturate.Peste ele se infasoara cordelul,ca la orice cablu interurban,dupa care urmeaza unul sau mai multe straturi de hartie electroizolanta.
CABLURILE PENTRU INALTA FRECVENTA
Cablurile pentru frecvente inalte se realizeaza in doua variante constructive :cu circuite ecranate si concentrice.
a)Cabluri cu circuite ecranate
In cazul cand printr-un cablu se transmit curenti cu mai multe frecvente ,datorita diafoniei transmisiile de pe circuitele cu frecventa mai mare influenteaza transmisiile de pe circuitele cu frecventa mai mica. Perturbatia este cu atit mai puternica ,cu cit frecventa este mai mare.
Suprimarea sau reducerea efectului acestui fenomen se obtine cu ajutorul ecranelor. Se utilizeaza ecrane electrostatice si ecrane electromagnetice.
*Ecranul electrostatic suprima diafonia provocata de dezechilibrul capacitiv al conductoarelor ;el nu are insa niciun efect asupra diafoniei determinate de inductia mutuala dintre circuite.Ecranul electrostatic este format dintro banda de hartie metalizata(acoperita pe o parte cu un strat fin de metal,cel mai des folosit fiind aluminiul),care se infasoara in spirala peste izolatia perechii(perechilor)sau cuartei(cuartelor)respective.
*Ecranul electromagnetic suprima ambele feluri de diafonie.Acest ecran consta intr-una sau mai multe benzi metalice,dintre care cel putin una este dintr-un material feromagnetic(fier,nichel etc.),iar celelalte sunt din aluminiu.Ele se infasoara in spirala peste perechile sau cuartele care trebuie ecranate.
b)Cabluri concentrice
Cu ajutorul tipurilor de cabluri prezentate pana acum nu se pot efectua transmisii pe frecvente mai mari de circa 0,1 MHz.Cum frecventele din domeniul radiodifuziunii si televiziunii sunt cu mult mai mari,ajungand pana la circa 14 MHz,a fost nevoie sa se creeze un nou tip de cablu,capabil sa satisfaca aceste cerinte.Una dintre greutatile intampinate la realizarea lui a fost gasirea unui material cu proprietati electroizolante mult superioare hartiei.Aceasta dificultate a fost inlaturata o data cu descoperirea materialelor electroizolante sintetice,ca:stirofexul,cotopa si supercotopa.
*Cablurile simetrice cu straturi concentrice au conductoarele identice ca diametru,dispuse alaturat.
*Cablurile concentrice asimetrice sau coaxiale sunt cele in care perechile sunt formate din conductoare cu diametre diferite,introduse unul in celalalt.Miezul este compus din:
-un conductor de cupru de sectiune circulara(rotunda),avand diametrul de 3..5mm;
-un conductor de cupru sau aluminiu tubular cu peretii foarte subtiri;
-un numar de discuri de stiroflex, care izoleaza conductoarele unul de altul si le fixeaza astfel incat sa fie concentrice (axa conductorului central sa fie aceeasi cu axa conductorului tubular).
Miezul cablului coaxial este izolat cu benzi de stiroflex,peste care se afla camasa cablului si apoi invelisurile de protectie(toate cablurile coaxiale sunt armate).
ELEMENTE CONSTRUCTIVE
Cablurile de telecomunicatii sunt formate din:conductoare,izolatii si invelisuri(camasa sau manta si-uneori-armatura).
*Conductoarele se executa din cupru sau aluminiu .Totalitatea conductorelor unui cablu formeaza miezul sau inima cablului.In miez conductoarele sunt grupate in perechi sau in cuarte.
Perechea este cea mai simpla formatie,compusa din doua conductoare izolate si rasucite intre ele(torsadate).
Cuarta este o formatie compusa din patru fire izolate si torsadate dupa un sistem mai complex.
Exista mai multe tipuri constructive de cabluri,dupa modul de asezare si torsadare a perechilor sau cuartelor intre ele,in miez.
De obicei in cablu exista-in afara perechilor care sunt ocupate cu abonati,si una sau mai multe perechi,in functie de capacitatea cablului,rezervate pt nevoile de intretinere a cablului.
*Izolatia trebuie sa asigure separarea din punct de vedere electric intre conductoarele cablului.Se izoleaza fiecare conductor.Materialele electroizolante cele mai utilizate sunt bumbacul,matasea,hartia si materialele plastice.
*Mantaua (camasa),realizata din metal(plumb,aluminiu)sau dintr-un material plastic,protejeaza conductoarele cablului ,izolate si torsadate ,impotriva umezelii.
*Armatura Deoarece mantalele nu pot rezista la solicitari mecanice prea mari sau la actiunea substantelor corozive,cand cablurile sunt expuse unor asemenea solicitari este necesara protejarea mantalei.Aceasta protectie se realizeaza prin infasurarea dea lungul cablului a unei armaturi metalice din benzi sau fire de otel si prin acoperirea acesteia cu straturi izolate anticorosive.
Pentru conductoare se foloseste de obicei cuprul,iar uneori si aluminiul.Cuprul folosit la constructia conductoarelor este cuprul electrolitic,care are proprietati electrice superioare.Rezistivitatea lui este 0,01754,coeficientul de temperatura este 0,0039 iar greutatea specifica este de 0,98.
Conductoarele sunt de sectiune circulara si dintr-o singura bucata pe toata lungimea de fabricatie a cablului.Ele trebuie sa nu aiba asperitati,crapaturi fine sau alte defecte de fabricatie iar grosimea lor trebuie sa fie aceeasi pe toata lungimea
Conductoarele se rup in timpul fabricatiei,se sudeaza cu un aliaj care contine si argint.Conductoarele cablurilor simetrice urbane pot avea urnmatoarele diametre:0,4;0,5;0,6;0,8;0,9mm,iar ale cablurilor simetrice interurbane:0,9;1,0;1,2;1,27;1,3 si 1,4mm.
In miez,conductoarele aceleiasi perechi sau aceleiasi coarde stau alaturat insa nu sunt paralele si torsadate,adica rasucite intre ele.Torsadarea conductoarelor se face cu scopul de a reduce diafonia dintre circuite si pentru a uniformiza parametrii electrici ai circuitelor.
Torsadarea conductoarelor in perechi .Se poate face mai strans sau mai larg.Cu cat va fi mai stransa,cu atat numarul de rasuciri va fi mai mare,adica rasucirile vor fi mai dese.Lungimea corespunzatoare unei rasuciri complete se numste pas de torsadare.Acesta este cu atat mai mic cu cat torsadarea este mai stransa.
La cablurile in perechi,pasul de torsadare a perechilor difera de la un cablu la altul,fiind in general cuprins intre 80-200mm.
*TORSADAREA CONDUCTOARELOR IN CUARTA
La cuarta stea toate cele 4 conductoare se torsadeaza impreuna si deodata.Cuarta se acopera apoi cu o panblica de bumbac sau hartie.In cuarta stea,conductoarele sunt grupate in perechi.
In cuarta DM,conductoarele se torsioneaza separat de perechi,dupa care perechile se torsioneaza inca o data impreuna.Apoi coarta se infasoara cu o pamblica de bumbac sau hartie.
Cel mai des folosit este coarta stea.pentru ca in miez ea ocupa o sectiune mai mica decat coarta DM deci este mai economica.in plus,procesul de fabricatie al coartei stea este mai simplu.
IZOLATIA CONDUCTOARELOR
Materilalele electroizolante pentru cablutile de telcomunnicatii trecuie sa indelpineasca
urmatoarele conditii:
-sa aiba calitati elecroiazolante superioare;
-sa-si pastreze aceste calitati la variatii de temperatura in limite largi, precum si la umezeala;
-sa nu-si mareasca volumul (sa nu se umfle) cand sunt supuse la masii si sa nu le atace pe acestea
-sa nu se rupa si sa nu se crape cand se indoaie canductorul.
Oricare ar fii materialul izoloant folosit si modul de a izola conductoarele, izolatia cablului trebuie sa asigure transmisii de calitate.
Calitatea izolatiei este indicata de rezistenta de izolatie a conductoarelor, care pentru cablurile urbane trebuie sa fie cel putin 2.000 Mohm/km, iarr pentru cablurile cablurile interurbane - de cel putin 10.000Mohm/km.
*Hartia este materialul cal mai mult folosit la izolarea conductoarelor cablurilor de telecomunicatii, cu toate ca umezeala ii micsoreaza multe calitati electroizolante; in schimb, este cel mai ieftin material electroizolant.
Hartia pentru izolarea conductoarelor se prepara din pasta de celuloza amestecata cu fire de canepa. Celuloza se obtine din lemn de brad, din stuf, din paie etc. Aceasta hartie se fabrica fie sub forma de benzi late de 5.15 mm si avnd o grosime de 0,05.0,17 mm, fie sub froma de sfoara -numita codel - cu diametrul de 0,4.1,05 mm. Ea se poate aplica insa pe conductoare chiar sub forma de pasta.
Aplicarea benzii de hartie pe conductoare se poate face fie prin infasurarea benzii in spirala, fie imbracarea conductorului ca intr-o teaca. Izolatia in spirala se face astfel incat sa se petreaca peste spira precedenta.
Daca este nevoie de o iazolare mai buna, ca in cazul cablurilor urbane, se infasoara 2-3 benzi tot spirala, insa fiecare in sens invers fata de precedenta. In figura 5.7 se arata un conductor izolat cu doua benzi.
Materialele eletroizolante sintetice, ca: stiroflexul, cotopa, supercotopa, polietilena, policlorura de vinil,au fost fabricate in ultima vreme si au calitati electroizolante superioare.
CAMASA SAU MANTAUA CABLURILOR
*Mantaua (camasa), realizata din metal ( plumb, aluminiu) sau dintr-un metal plastic, protejeaza conductoarele cablului, izolate si torsadate, impotriva umezelii.
Mantaua de plumb
In prezent, cel mai folosit metal pentru constructia mantalei de protectie a miezului cablului este plumbul.
In acest scop este folosit un plumb special, de calitate superioara, lipsit de impuritati. Grosimea mantalei variaza intre 1 mm si 3.2 mm, in functie de marimea cablului. Cablurile nearmate au intotdeauna mantaua mai groasa decat cela armate.
Mantaua unui cablu formeaza un tub cilindric ai cariu pereti au aceeasi grosime si acopera perfect miezul cablului. El nu trebuie sa prezinte gatuiri, taieturi sau alte defecte. Mantaua de plumb trebuie sa fie realizata dintr-o singura bucata pentru fiecare lungime de fabricatie.
Pentru caburile destinate a fi instalate in locuri cu vibratii si terpidatii (poduri, viaducte, tuneluri etc.), plumbul pur nu mai este este corespunzator. Sub actiunea vibratiilor, plumbul pur prezinta fenomenul de recrisatalizare, care strica omogenitatea metalului. Cristalele mai mari fata de restul metalului cu structura cristalina fina, formeaza zone catodice care, in prezenta umiditatii, dau nastere la procese de coroziune electrochimica . De asemenea, formarea cristalelelor mari de metal reduce plasticitatea acestuia.Ca urmare, apar fisuri si crapaturi tansversale, care perforeaza mantaua la scut timp dupa instalare. Pentru evitarea recristalizarii de foloseste un aliaj de plumb tehnic cu 1-3 % staniu sau 0 -1 % antimoniu.
Mantaua de aluminiu
Camasa de aluminiu, spre deosebire spre cea de plumb, se caracterizeaza prin greutate specifica redusa, rezistenta mecanica mare, rezistenta mult mai mare la vibratii si conductibilitate electrica mai mare.
Din aceste date ar rezulta ca folosirea aluminiului in consrtuctia mantalei ar elimina multe dintre dezavantajele plumbului.Unmare neajuns al aluminiului consta insa in rezistenta foarte mica fata deactiunea agentilor chimici, ceea ce impune acoperirea mantalei de cablu din aluminiu cu materiale anticorosive.Cablurile cu manta de aluminiu sunt mai putin flexibile decat cele in manta de plumb,dar efectul de ecranare al mantalei de aluminiu este mult mai mare.
Mantale din materiale plastice
In construcita moderna a cablurilor sunt tot mai falosite ca material pentru mantaua de protectie a cablurilor unele materiale plastice cu greutatae moleculara mare. Acestea se caracterizeaza prin greutatea lor specifica mai
redusa decat a plumbului si a aluminiului, rezistenta buna fata de coroziunea
intercristalina si chimica si o flexibilitate mare.
Mantaua de policlorura de vinil
Se utilizeaza ma mult la cablurile de interior cu conductoarele emailate si izolate in policlorura de vinil si la cablurile cu conductoare emailate si izolate in bumbac, utilizate pe distante scurte in interiorul centralelor, deoarece in asemenea locuri de instalare higrocopicitatea si permeabilitatea la vaporii de apa nu au impotanta hotaratoare.
ARMATURA CABLURILOR
Armatura se compune dintr-unul sau mai multe straturi, in functie de solicitarile care urmeaza a fii supus cablul (armat in sapatura, autosuspendat, subfluvial etc.).Cablurile care se instaleaza direct pe pamant, cere care taverseaza pe sub ape, precum si cele care sunt instalate in locuri unde sunt expuse la lovituri si explozii cum ar fii si galeriile din mine, tuneluri etc., poseda desupra camasii de plumb unul sau mai multe straturi metalice, formate din bezii de otel moale, din bare cilindrice trapezoidale sau forma literei Z , care formeaza armatura.
Pentru a proteja invelisul de plumb impotriva actiunilor chimice si a loviturilor, cablurile armate au 4 invelisuri de protectie si anume: salteaua (perna) camasii, armatura. salteaua (perna) armaturii si stratul superficial.
Salteaua camasii
Aceasta protejeaza camasa de plumb impotriva actiunilor agentilor chimici si impiedica deterioarare ei prin frecarea cu armatura.Salteaua camasii se compune din doua straturi, formate respectiv din:
-o sunbstanta chimica vascoasa, numita compound, care acopera camasa de plumb de jur imprejur si de la un capat la altul al cablului. Aceasta substanta protejeaza camasa impotriva agentilor chimici din pamant, din terenuri mlastinoase si din ape (mari si rauri);
-mai multe straturi din fibre de iutagudronata sau benzui de hartie gudronata, infasurate peste stratul peste compound; aceste fibre sau bezi, infasurate in sens invers in spirala, au dublu rol de a fixa in stratul de compound de a impiedica deterioararea camasii de plumb prin frecarea ei de armatura.
|
