Главная » Архивы » Методы и приборы для тестирования линий связи. Исполнительная документация

Методы и приборы для тестирования линий связи. Исполнительная документация

КАБЕЛИ СВЯЗИ

МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

ГОСТ 27893-88
(СТ СЭВ 1101-87)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

1. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ НА ИЗГИБ (МЕТОД 1) 2. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ КАБЕЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК (МЕТОД 2) 3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ (МЕТОД 3) 4. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТНЫХ СВЯЗЕЙ И ЕМКОСТНОЙ АСИММЕТРИИ (МЕТОД 4) 5. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНОГО ЗАТУХАНИЯ НА БЛИЖНЕМ КОНЦЕ КАБЕЛЯ И ЗАЩИЩЕННОСТИ НА ДАЛЬНЕМ КОНЦЕ КАБЕЛЯ МЕЖДУ ЦЕПЯМИ НА СТРОИТЕЛЬНЫХ ДЛИНАХ СИММЕТРИЧНЫХ КАБЕЛЕЙ (МЕТОД 5) 6. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ФАЗЫ СИММЕТРИЧНЫХ КАБЕЛЕЙ (МЕТОД 6) 7. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕВЫХ ЗНАЧЕНИЙ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ОТ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ КОАКСИАЛЬНЫХ КАБЕЛЕЙ С ПАРАМИ ТИПОВ 2,6/9,5; 2,6/9,4; 1,2/4,6 и 2,1/9,7 (МЕТОД 7) 8. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИДЕАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ (МЕТОД 8) 9. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИИ МЕЖДУ СЛОЯМИ СЛОИСТОЙ (МЕТАЛЛОПЛАСТМАССОВОЙ) ОБОЛОЧКИ (МЕТОД 9) 10. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ В ПРОДОЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХ КАБЕЛЕЙ (МЕТОД 10) ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Справочное ВИДЫ ЕМКОСТНЫХ СВЯЗЕЙ И ЕМКОСТНОЙ АСИММЕТРИИ СИММЕТРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Справочное ВИДЫ ИЗМЕРЯЕМЫХ ЦЕПЕЙ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Справочное ВИДЫ ПЕРЕХОДНЫХ ЗАТУХАНИЙ И ЗАЩИЩЕННОСТИ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Справочное ТАБЛИЦА СООТВЕТСТВИЯ ОБОЗНАЧЕНИЙ МЕТОДОВ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

КАБЕЛИ СВЯЗИ	ГОСТ 27893-88
Методы испытаний	ГОСТ 27893-88
Telephone cables Test methods	(СТ СЭВ 1101-87)

Срок действия с 01.01.90

до 01.01.2000

Настоящий стандарт распространяется на кабели связи с металлическими жилами, предназначенные для работы в диапазоне низких и высоких частот и устанавливает методы проведения испытаний кабелей связи и элементов их конструкции. Стандарт не распространяется на радиочастотные кабели.

1. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЯ НА ИЗГИБ (МЕТОД 1)

1.1. Аппаратура 1.1.1. Метод 1- A 1.1.1.1. Для проведения испытания на изгиб образцов изолированных жил симметричных кабелей с воздушно-бумажной изоляцией должно применяться устройство, общий вид и габаритные размеры которого приведены на черт. 1.

1.1.2. Метод 1-Б 1.1.2.1. Для проведения испытания на изгиб образцов кабелей должны применяться цилиндрические стержни, диаметры которых должны соответствовать указанным в ГОСТ 24641-81 или в нормативно-технической документации на кабели. 1.2. Подготовка к испытаниям 1.2.1. Испытания должны проводиться в нормальных климатических условиях по ГОСТ 20.57.406-81, если нормативно-технической документацией на кабели не предусмотрены другие условия испытаний. Перед проведением испытаний образцы, предназначенные для испытаний, должны быть выдержаны в этих условиях не менее 1 ч, если в нормативно-технической документации на кабели не указано другое время выдержки. 1.2.2. При необходимости перед проведением испытаний должна проводиться разделка образцов кабеля без повреждения испытуемых элементов конструкции. 1.3. Проведение испытаний 1.3.1. Метод испытания изолированной жилы (метод 1-А) 1.3.1.1. Образец изолированной жилы симметричного кабеля не менее чем через 15 мин после изъятия его из кабеля необходимо изогнуть один раз на угол 90° на устройстве, указанном на черт. 1 с радиусом (R), равным 10 диаметрам изолированной жилы. При этом изоляция жилы должна плотно прилегать к изгибающей поверхности устройства, а сама изолированная жила не должна быть натянутей. 1.3.2. Метод испытания образцов кабелей (метод 1-Б) 1.3.2.1. Испытанию подвергают образцы кабелей длиной не менее 60-кратного наружного диаметра кабеля без удаления наружных покровов, если в нормативно-технической документации не указаны другие требования. 1.3.2.2. Образец кабеля необходимо намотать вокруг цилиндрического стержня, смотать и выпрямить. Затем образец необходимо повернуть вокруг своей продольной оси и снова намотать так, чтобы он соприкасался со стержнем образующей, смещенной на 180°, после чего его необходимо смотать и выпрямить. 1.3.2.3. Испытание на изгиб кабелей со свинцовыми и гофрированными стальными и алюминиевыми оболочками проводят три раза, с гладкими алюминиевыми и пластмассовыми оболочками - два раза. 1.4. Оценка результатов испытаний 1.4.1. Метод 1-А 1.4.1.1. Изоляция образца считается выдержавшей испытание, если после изгиба на изоляции нет трещин или оголений жилы, видимых невооруженным глазом. 1.4.2. Метод 1-Б 1.4.2.1. Образец считается выдержавшим испытание, если после изгибов и удаления всех наружных и защитных покровов оболочка выдержала испытание на герметичность. Образец кабеля, не допускающий прокачку газа под давлением, считается выдержавшим испытание, если на оболочке не будет трещин, видимых невооруженным глазом.

2. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ КАБЕЛЬНЫХ ОБОЛОЧЕК (МЕТОД 2)

2.1. Аппаратура 2.1.1. Метод 2-А 2.1.1.1. Манометр с пределом измерения до 0,6 МПа класса точности не ниже 1,0 и ценой деления не более 0,01 МПа. 2.1.2. Метод 2-Б 2.1.2.1. Дифференциальный манометр с пределом измерения до 0,0016 МПа класса точности не ниже 1,0. 2.1.3. Метод 2-В 2.1.3.1. Установка для испытания переменным или импульсным электрическим напряжением на проход по ГОСТ 2990-78. 2.2. Подготовка к испытаниям 2.2.1. Подготовка кабелей к испытаниям должна проводиться в соответствии с требованиями п. 1.2. 2.3. Проведение испытаний 2.3.1. Испытания проводят на строительных длинах или образцах кабелей. 2.3.2. Метод испытания кабельных оболочек, (метод 2-А) 2.3.2.1. Для определения герметичности кабельной оболочки, перед наложением или после наложения брони или защитного покрова, под оболочку кабеля необходимо ввести сухой инертный газ или сухой воздух под давлением от 0,08 до 0,12 М па - для кабелей с пластмассовыми и слоистыми (металлопластмассовыми) оболочками, от 0,2 до 0,5 МПа - для кабелей с металлическими оболочками, если в нормативно-технической документации на кабели не указаны другие значения. Инертный газ или воздух под давлением необходимо вводить до тех пор, пока манометр, установленный на конце образца, не покажет заданное давление. Допускается проверка герметичности оболочки на готовом изделии. Метод используется при разногласиях в оценке качества. Примечание. Сухой инертный газ или воздух - это инертный газ или воздух, который дает изменение окраски мелкодисперсного индикатора типа «силикагель» до голубого цвета (для испытания кабелей с воздушно-бумажной изоляцией) и до серого цвета (для испытания кабелей с пластмассовой изоляцией). 2.3.3. Метод испытания кабельных оболочек (метод 2-Б) 2.3.3.1. Герметичность кабельной оболочки определяют с помощью дифференциального манометра. Инертный газ или воздух необходимо вводить под оболочку с давлением в соответствии с требованиями п. 2.3.2.1. 2.3.4. Метод испытания пластмассовых оболочек и защитных шлангов (метод 2-В) 2.3.4.1. Испытания проводят на кабелях с пластмассовыми оболочками и защитными шлангами, имеющими экран, металлическую оболочку или броню. Испытания проводят переменным или импульсным электрическим напряжением на проход по ГОСТ 2990-78. Пиковое значение испытательного напряжения должно соответствовать ГОСТ 23286-78 или должно быть указано в нормативно-технической документации на кабели. 2.4. Оценка результатов испытаний 2.4.1. Метод 2-А 2.4.1.1. Оболочка кабеля считается герметичной, если после выравнивания давления в течение не менее 2 ч на конце кабеля (образца кабеля) при неизменной температуре давление остается постоянным. 2.4.2. Метод 2-Б 2.4.2.1. Оболочка кабеля считается герметичной, если после выравнивания давления при неизменной температуре падение давления не превысит 0,0003 МПа в течение 10 мин. 2.4.3. Метод 2-В 2.4.3.1. Пластмассовая оболочка или защитный шланг кабеля считаются герметичными, если после испытания напряжением в них отсутствуют места пробоев.

3. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ (МЕТОД 3)

3.1. Аппаратура 3.1.1. Для проведения измерений должны быть использованы средства, обеспечивающие точность измерения с погрешностью: ±(2 % измеренного значения плюс 50 пФ); ±(1 % » » » 10 пФ); ±(1 % » » » 5 пФ); ±(0,5 % » » » 2 пФ). При отсутствии в нормативно-технической документации на кабели требований к погрешности измерения емкость должна измеряться с погрешностью ±(2 % измеренного значения плюс 50 пФ). 3.2. Подготовка к измерениям 3.2.1. Подготовка кабелей к измерениям должна проводиться в соответствии с требованиями п. 1.2. 3.2.2. Способы разделки концов кабеля должны обеспечивать удобство измерения и отсутствие непредусмотренных контактов между жилами и электропроводящими покровами. 3.3. Проведение измерений 3.3.1. Измерение емкости симметричных и коаксиальных пар и одиночных жил строительных длин кабелей и образцов кабелей длиной не менее 5 м проводят на частоте 800 Гц. Допускается проводить измерения на одной из частот в диапазоне от 10 до 2000 Гц. 3.3.2. При измерении электрической емкости измеряемая цепь должна подключаться к зажимам средства измерения непосредственно или через соединительную линию. Емкость соединительной линии должна быть скомпенсирована предварительным уравновешиванием или ее значение должно вычитаться из результата измерения Противоположный конец измеряемой цепи должен быть разомкнут. Экраны и металлическая оболочка кабеля должны быть заземлены. 3.3.3. Рабочая емкость симметричной пары должна измеряться между токопроводящими жилами, принадлежащими к одной паре, причем измерительное напряжение должно быть приложено к измеряемой паре симметрично по отношению к экрану или металлической оболочке. При измерении рабочей емкости соединительная линия должна быть симметричной, токопроводящие жилы, не участвующие при измерении, должны быть изолированы от земли, если в нормативно-технической документации на кабели не установлены другие требования. 3.3.4. Емкость коаксиальной пары должна измеряться между внутренним и внешним проводниками коаксиальной пары. При измерении емкости коаксиальных пар все остальные цепи и проводники, не участвующие при измерении, должны быть заземлены. 3.3.5. При отсутствии в конструкции кабеля металлической оболочки, экрана или брони испытываемый образец должен быть помещен в специальный бак с водой, соединенной с землей, если в нормативно-технической документации не указано другое требование. Емкость кабелей измеряют между жилой и всеми остальными жилами, соединенными вместе, а емкость кабелей парной и четверочной скрутки измеряют между жилами в парах. 3.3.6. Емкость одножильного провода (одиночной жилы) измеряют после погружения его в бак с водой, соединенный с землей, между жилой и водой, если в нормативно-технической документации на кабели не указаны другие требования. 3.4. Обработка и оценка результатов измерений 3.4.1. Измеренное значение емкости (С) в нФ должно быть пересчитано на 1 км длины кабеля по формуле:

Где С н - измеренная емкость, нФ; L - длина измеряемого кабеля, м. 3.4.2 . Округление результатов измерений должно проводиться до того десятичного знака, с которым указаны требуемые значения. Для округления действуют следующие правила: если после десятичного знака, до которого следует округлять, стоят цифры 0; 1; 2; 3 или 4, то десятичный знак остается без изменения; если после десятичного знака, до которого следует округлять, стоят цифры 5; 6; 7; 8; 9, то он увеличивается на единицу. 3.4.3. Кабель считается выдержавшим испытание, если пересчитанные значения емкости соответствуют указанным в нормативно-технической документации на кабели.

4. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТНЫХ СВЯЗЕЙ И ЕМКОСТНОЙ АСИММЕТРИИ (МЕТОД 4)

4.1. Аппаратура 4.1.1. Измерение емкостных связей и емкостной асимметрии должно проводиться средством измерения типа ИЕА (измеритель емкостной асимметрии) или другими аналогичными по назначению средствами измерений. Частота тока измерения должна быть в пределах от 10 до 2000 Гц. 4.1.2. Неавтоматизированное средство измерения с учетом экранированных шнуров должно обеспечивать измерение с погрешностью ±4 пФ в диапазоне измерения до 200 пФ, ±10 пФ в диапазоне измерения от 200 до 400 пФ включ., ±(2 % измеренного значения плюс 2 пФ) в диапазоне измерения свыше 400 пФ. 4.1.3. Автоматическое устройство должно обеспечивать измерение с погрешностью ±(2 % измеренного значения плюс 5 пФ). 4.2. Подготовка к измерениям 4.2.1. Подготовка кабелей к измерениям должна проводиться в соответствии с требованиями п. 1.2 и 3.2.2. 4.3. Проведение измерений 4.3.1. Измерение емкостных связей и емкостной асимметрии симметричных кабелей связи производят на строительных длинах. Метод может быть применен для измерения на шагах симметрирования при строительстве кабельных линий связи. Виды емкостных связей и емкостной асимметрии симметричных цепей кабелей связи и их обозначения приведены в приложении 1. Виды измеряемых цепей и их обозначения приведены в приложении 2. 4.3.2. Перед измерениями должна быть произведена начальная балансировка схемы измерителя вместе с включенными экранированными шнурами, экраны которых должны быть заземлены. Зажимы на концах шнуров должны обеспечивать надежный электрический контакт. 4.3.3. При измерении емкостной связи и емкостной асимметрии жилы измеряемых элементов скрутки (пар, четверок, шестерок) должны быть подключены к зажимам средств измерения в соответствии с имеющейся на измерителе маркировкой и обозначениями, указанными в приложении 2. 4.3.4. При измерении емкостных связей K , K 1 - K 12 и полной емкостной асимметрии по отношению к земле е, е 1 , е 2 , e 3 металлическая оболочка, экран и броня должны быть заземлены. Токопроводящие жилы, не участвующие в измерении, должны быть разомкнуты. 4.3.5. При измерении частичной емкостной асимметрии по отношению к земле е a , е a 1 , е a 2 , e a 3 свободные жилы испытуемого элемента кабеля и все остальные жилы кабеля, не участвующие в измерении, должны быть подключены к средней точке дифференциального трансформатора средства измерения. Металлическая оболочка, экран и броня должны быть заземлены. 4.4. Обработка и оценка результатов измерений 4.4.1. Измеренные значения емкостных связей (K) и емкостной асимметрии (е) должны быть пересчитаны на нормированную строительную длину кабеля в пФ по формуле

Где K (е) изм - измеренное значение, пФ; L - длина измеряемого кабеля, м; l - нормированная строительная длина кабеля, м. 4.4.2. Округление результатов измерений должно проводиться в соответствии с требованиями п. 3.4.2. 4.4.3. Кабель считается выдержавшим испытание, если пересчитанные значения коэффициентов емкостных связей и емкостной асимметрии соответствуют указанным в нормативно-технической документация на кабели.

5. МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕХОДНОГО ЗАТУХАНИЯ НА БЛИЖНЕМ КОНЦЕ КАБЕЛЯ И ЗАЩИЩЕННОСТИ НА ДАЛЬНЕМ КОНЦЕ КАБЕЛЯ МЕЖДУ ЦЕПЯМИ НА СТРОИТЕЛЬНЫХ ДЛИНАХ СИММЕТРИЧНЫХ КАБЕЛЕЙ (МЕТОД 5)

5.1. Отбор образцов 5.1.1. Для измерений должны быть отобраны строительные длины кабелей, в измерительных цепях которых нет обрыва и короткого замыкания. 5.2. Аппаратура 5.2.1. Для намерения должны быть применены средства, обеспечивающие процесс измерений в требуемом диапазоне измерительных частот на любой частоте или на фиксированных частотах, а также в требуемом диапазоне измеряемых параметров с симметрирующими устройствами для подключения измеряемых цепей и обеспечивающими применение нагрузок, с сопротивлениями, соответствующими волновому сопротивлению измеряемых цепей. 5.2.2. Для соединения приборов между собой и с измерительными цепями должны применяться экранированные шнуры. 5.2.3. Комплект приборов для измерения переходных затуханий и защищенности должен иметь погрешность измерения: ±2 дБ в диапазоне измерения до 90 дБ включ., ±3 дБ в диапазоне измерения св. 90 дБ. 5.3. Подготовка к измерениям 5.3.1. Подготовка кабелей к измерениям должна проводиться в соответствии с требованиями пп. 1.2 и 3.2.2. 5.4. Проведение измерений 5.4.1. Измерения переходного затухания на ближнем конце кабеля и защищенности на дальнем конце кабеля между цепями должны проводиться методом сравнения или другими аналогичными по назначению методами. Схема подключения измеряемого объекта должна соответствовать, указанной в инструкции по эксплуатации применяемого прибора. Обозначения видов переходных затуханий и защищенности между цепями приведены в приложении 3. 5.4.2. При измерении влияющие и подверженные влиянию цепи должны быть нагружены безындуктивными сопротивлениями с допустимым отклонением ±5 %, помещенными в экранирующие корпуса Значения нагрузочных сопротивлений должны быть указаны в нормативно-технической документации на кабели или установлены расчетным путем. 5.4.3. Токопроводящие покровы, металлические кабельные оболочки, экраны цепей и сердечников, корпуса приборов и нагрузочных сопротивлений, экраны приспособлений и оплетки измерительных шнуров должны быть соединены друг с другом перемычками минимальной длины и заземлены. Все остальные цепи, не участвующие в измерении, должны находиться в режиме холостого хода. 5.4.4. Диапазон частот или фиксированные частоты, на которых проводят измерения, должны быть указаны в нормативно-технической документации на кабели. 5.5. Обработка и оценка результатов измерений 5.5.1. Округление результатов измерений должно проводиться в соответствии с требованиями п. 3.4.2. 5.5.2. При измерении цепей, имеющих разные волновые сопротивления, (нагруженных соответственно на разные нагрузки) переходное затухание на ближнем конце или защищенность на дальнем конце (a n (l)) в дБ вычисляют по формуле

Где a n (1)изм - затухание, фиксируемое на измерительном устройстве, дБ; | Z 01 | и | Z 02 | - соответственно значение модуля волнового сопротивления цепи I и II, Ом. 5.5.3. Если длина испытуемых образцов отличается от нормированной, то к нормированному значению измеряемого параметра добавляют поправку, указанную в нормативно-технической документации на кабели, и результаты измерений с учетом поправки, указанной выше, сопоставляют с вычисленным значением. 5.5.4. Кабель считается выдержавшим испытание, если полученные значения переходных затуханий и защищенности соответствуют указанным в нормативно-технической документации на кабели.

6. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, КОЭФФИЦИЕНТА ЗАТУХАНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ФАЗЫ СИММЕТРИЧНЫХ КАБЕЛЕЙ (МЕТОД 6)

6.1. Аппаратура 6.1.1. Измерение должно проводиться средствами для измерения входного сопротивления. Погрешность измерения должна определяться классом точности применяемых средств измерений, если в нормативно-технической документации на кабели не указаны другие требования 6.2. Подготовка к измерениям 6.2.1. Подготовка кабелей к измерениям должна проводиться в соответствии с требованиями п. 1.2 и 3.2.2. 6.3. Проведение измерений 6.3.1. Определение волнового сопротивления, коэффициента затухания и коэффициента фазы проводят методом холостого хода и короткого замыкания с последующим определением волнового сопротивления, коэффициента затухания и коэффициента фазы. 6.3.2. Допускается проводить измерения другими равноценными методами и средствами измерений, при этом методика измерений должна быть указана в нормативно-технической документации на кабели. 6.3.3. Измерения должны быть проведены на строительных длинах кабелей, в измеряемых цепях которых нет обрыва и короткого замыкания, если в нормативно-технической документации на кабели не указаны другие требования. 6.3.4. Измерение сопротивления холостого хода и короткого замыкания должно проводиться с учетом мест отражения, образующихся в зависимости от длины кабеля и частоты. 6.3.5. Диапазон частот или измерительные частоты, на которых проводят измерения, должны быть указаны в нормативно-технической документации на кабели. 6.4. Обработка результатов измерений 6.4.1. По значениям сопротивления холостого хода и короткого замыкания должно быть определено комплексное волновое сопротивление ( Z 0 ) в Ом, коэффициенты затухания (а) и фазы (b) по формулам

;

Где - комплексное сопротивление холостого хода, Ом; - комплексное сопротивление короткого замыкания, Ом; g - комплексная постоянная распространения. Значения коэффициентов затухания (а) и фазы (b) должны быть пересчитаны на длину 1 км и температуру 20 °С и указаны в виде a - коэффициент затухания, дБ/км, b - коэффициент фазы, рад/км. Коэффициент пересчета на длину и температуру 20 °С должен быть указан в нормативно-технической документации на кабели. 6.4.2. Округление результатов измерений должно проводиться в соответствия с требованиями п. 3.4.2. 6.4.3. Полученные результаты должны сопоставляться со значениями, указанными в нормативно-технической документации на кабели, и при необходимости изображаться графически.

7. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕВЫХ ЗНАЧЕНИЙ ВОЛНОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ И КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ОТ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ КОАКСИАЛЬНЫХ КАБЕЛЕЙ С ПАРАМИ ТИПОВ 2,6/9,5; 2,6/9,4; 1,2/4,6 и 2,1/9,7 (МЕТОД 7)

7.1. Аппаратура 7.1.1. Измерение концевых значений волнового сопротивления и коэффициентов отражения от неоднородностей коаксиальных пар должно проводиться при помощи измерителя отраженных импульсов, содержащего генератор зондирующих импульсов, электронно-лучевой индикатор, развязывающее устройство с балансным контуром и нагрузочный контур на соответствующий тип коаксиальной пары. 7.1.2. Погрешность измерительного комплекта должна быть ±0,05 Ом при измерении концевого значения волнового сопротивления коаксиальной пары 2,6/9,5 и 2,6/9,4 и ±0,10 Ом коаксиальной пары 1,2/4,6 и 2,1/9,7 и погрешность ±10 % от измеряемой величины (в омах) при измерении коэффициентов отражения от неоднородностей волнового сопротивления коаксиальных пар от 0,6 % (0,1 Ом) и более. 7.1.3. Длительность зондирующего импульса приближенной формы квадрата синуса на половине высоты должна соответствовать указанной в табл. 1.

Таблица 1

Тип коаксиальной пары	Система передачи	Диапазон частот. МГц или скорость передачи, Мбит/с	Длительность импульса, не при измерении		строительной длины
Тип коаксиальной пары	Система передачи	Диапазон частот. МГц или скорость передачи, Мбит/с		Аналоговая


	Цифровая
	Цифровая
	Аналоговая
	Цифровая
	Аналоговая		100 (120) ± 10**

* Допускается проводить измерение импульсами длительностью 100 (120) нс.** Допускается проводить измерение импульсами длительностью 50 (60) нс. 7.1.4. Для соединения измеряемой коаксиальной пары с приборами должны применяться коаксиальные шнуры с волновым номинальным сопротивлением 75 Ом и длиной, указанной в инструкции, прилагаемой к прибору. 7.1.5. Все соединения должны быть выполнены при помощи шнуров с коаксиальными соединителями, согласованными со входом прибора и обеспечивающими надежный электрический контакт с внутренним и внешним проводниками коаксиальной пары. 7.2. Подготовка к измерениям 7.2.1. Подготовка кабелей к измерениям должна проводиться в соответствии с требованиями пп. 1.2 и 3.2.2. 7.2.2. Схема подключения коаксиальной пары измеряемого кабеля должна соответствовать инструкции по эксплуатации прибора. 7.2.3. Перед началом измерений корпус прибора должен быть надежно заземлен. 7.2.4. Прибор должен быть включен, проверен и откалиброван согласно инструкции, прилагаемой к прибору. 7.2.5. Правильность показаний нагрузочного и балансного контуров и форма амплитудно-временной характеристики должны быть проверены по образцовой коаксиальной паре с периодичностью, предусмотренной инструкцией к прибору, а также после каждого ремонта импульсного прибора или контуров. 7.2.6. Нагрузочный контур должен быть подключен к тому концу коаксиальной пары, волновое сопротивление которого измеряют. Другой конец коаксиальной пары должен быть подключен ко входу импульсного прибора. 7.2.7. Концевые значения волнового сопротивления и коэффициента отражения от внутренних неоднородностей волнового сопротивления коаксиальных пар должны иметь следующие обозначения: z a - концевые значения волнового сопротивления коаксиальных пар верхнего конца кабеля (А); р а - коэффициент отражения от внутренних неоднородностей волнового сопротивления коаксиальных пар при подаче зондирующего импульса со стороны верхнего конца кабеля (А); z Б - концевые значения волнового сопротивления коаксиальных пар нижнего конца кабеля (Б); р б - коэффициент отражения от внутренних неоднородностей волнового сопротивления коаксиальных пар при подаче зондирующего импульса со стороны нижнего конца кабеля (Б). 7.3. Проведение измерений 7.3.1. Определение концевых значений волнового сопротивления и коэффициентов отражения от неоднородностей проводится импульсным методом. Метод позволяет определять концевые значения волнового сопротивления и коэффициенты отражения от внутренних неоднородностей волнового сопротивления коаксиальных пар в строительных длинах и коэффициенты отражения от неоднородностей волнового сопротивления коаксиальных пар на элементарных кабельных участках (ЭКУ). 7.3.2. Концевые значения волнового сопротивления и коэффициенты отражения (затухание «эхо») от внутренних неоднородностей волнового сопротивления коаксиальных пар строительных длин должны быть измерены с обоих концов кабеля. Коэффициенты отражения от неоднородностей волнового сопротивления коаксиальных пар на ЭКУ должны быть измерены в соответствии с инструкцией, прилагаемой к прибору. 7.3.3. Импульсы в начале и конце кабеля компенсируют до предельно возможных минимальных значений. 7.3.4. Волновое сопротивление отсчитывают по настроенному на испытуемый кабель нагрузочному контуру. Полученная при этом величина сопротивления, которую следует непосредственно отсчитывать по шкале нагрузочного контура, является концевым значением волнового сопротивления z a или z Б - в зависимости от того, к какому концу коаксиальный пары кабеля (А или Б) подключен нагрузочный контур. 7.3.5. Допускается проводить измерения другими равноценными методами и приборами. 7.3.6. Коэффициент отражения от неоднородностей волнового сопротивления должен быть определен по амплитудно-временной характеристике отраженного импульса в соответствии с технической документацией по использованию приборов. Амплитудно-временная характеристика должна быть сфотографирована или снята другим способом с экрана электронно-лучевой трубки после согласования нагрузочного контура с коаксиальной парой при максимально допустимом усилении. Примечание. На предприятиях-изготовителях допускается фотографирование или снятие амплитудно-временных характеристик в кабеле только коаксиальной пары, имеющей наибольший коэффициент отражения от неоднородности волнового сопротивления. По другим коаксиальным парам результат измерения фиксируется визуально. 7.4. Обработка и оценка результатов измерений 7.4.1. Коэффициент отражения от неоднородностей волнового сопротивления (Р) вычисляют по формуле

Где D Z - отклонение волнового сопротивления в намеряемом месте, определенное по амплитудно-временной характеристике, Ом; Z - концевое значение волнового сопротивления коаксиальной пары, Ом. Коэффициент отражения от неоднородностей волнового сопротивления, выраженный величиной затухания «эхо» (А эхо) в дБ, вычисляют по формуле

А эхо = -20 lg P

Значения характеристик D Z , Р и А эхо коаксиальных пар с номинальным сопротивлением 75 Ом указаны в табл. 2.

Таблица 2

D Z, Ом

Р, 10 -3

А эхо, дБ

7.4.2. Округление результатов измерений должно проводиться в соответствии с требованиями п. 3.4.2. 7.4.3. Образец считается выдержавшим испытание, если полученные значения соответствуют указанным в нормативно-технической документации на кабели.

8. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИДЕАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА ЗАЩИТНОГО ДЕЙСТВИЯ (МЕТОД 8)

8.1. Аппаратура 8.1.1. Для проведения измерений должна быть использована установка, включающая в себя: источник напряжения с коэффициентом амплитуды ; регулируемый трансформатор; прибор для измерения эффективных значений синусоидальных переменных напряжений (милливольтметр), класс точности которого должен быть не ниже 2,5. Допускается проводить измерения другими равноценными средствами измерения. 8.1.2. Принципиальная схема измерительной установки для определения идеального коэффициента защитного действия приведена на черт. 2.

1 и 2 - токовые зажимы; 3, 4 и 5 - потенциальные зажимы; 6 - любая измеряемая жила кабеля, 7 -остальные жилы кабеля, изолированные друг от друга и от кабельной оболочки; 8 - металлическая оболочка; 9 и 11 - кольцевые электроды; 10 - броня, S - токовый провод; М - измерительный провод, изолированный от токового провода S; 12 - точка соединения измеряемой жилы 6 с измерительным проводом М и оболочкой 8; а - аксиальное расстояние между продольной осью кабеля и токовым проводом S; T - регулируемый трансформатор для высоких токовых нагрузок

8.1.3. Погрешность измерительной установки должна быть не более 10 %. 8.2. Подготовка к измерениям 8.2.1. Подготовка кабелей к измерениям должна проводиться в соответствии с требованиями пп. 1.2 и 3.2.2. 8.3. Проведение измерений 8.3.1. Ток, имитирующий внешние помехи на кабель, должен подводиться к металлическим покровам кабеля (оболочке, броне и дополнительным металлическим элементам) и быть регулируемым так, чтобы можно было установить регламентированное нормативно-технической документацией на кабель напряжение на металлических покровах U H = U 3,4 . При этом необходимо, чтобы к точкам 1 и 2 для всех применяемых нагрузок прикладывалось синусоидальное напряжение. Кривая напряжения считается синусоидальной, если ни одно из ее мгновенных значений не отличается от мгновенных значений той же фазы основной волны (первой гармоники) более чем на 10 %. 8.3.2. Ток от трансформатора (T) должен подводиться к кольцевым электродам кабеля. Кольцевые электроды из медной проволоки должны иметь хороший электрический контакт со всеми элементами металлических покровов. Сечение кольцевых электродов должно быть приблизительно 20 мм 2 . Провод (S) и измерительный провод (М) (черт. 2) должны быть расположены близко друг от друга, так, чтобы они вместе с отрезком кабеля образовывали два прямоугольных контура (контур «кабельная оболочка - токовый провод» и контур «кабельная оболочка - измерительный провод»), взаимоиндукция которых воспроизводит наружную индуктивность кабеля, проложенного в земле. Величина индуктивности должна быть порядка 2 мГн, пересчитанная на длину 1 км, если в нормативно-технической документации на кабели не указаны другие требования. Такая величина индуктивности получается при аксиальном расстоянии а = 400 мм (от продольной оси кабеля до токового провода) для шлейфа измерительного устройства. В качестве провода (S) для малых сил тока может быть применена 19-проволочная медная жила минимальным сечением 50 мм 2 , у которой в наружном повиве имеется одна медная изолированная жила, применяемая в качестве измерительного провода. При больших силах тока токовый провод может состоять из двух параллельно расположенных плоских медных шин, расстояние между которыми приблизительно должно быть равно толщине шины. Между шинами располагается изолированный измерительный провод (М). Аксиальное расстояние (а) в этом случае выбирают таким, чтобы индуктивность шлейфа была порядка 2 мГн, пересчитанная на длину 1 км. Измеряемая жила кабеля должна быть соединена с точкой 5 на одном конце образца кабеля и с точкой 12 на другом конце, причем соединение с точкой 12 должно быть произведено кратчайшим путем. Все остальные жилы должны быть изолированы друг от друга и от металлических элементов покровов. 8.3.3. С помощью измерительного устройства должны быть измерены напряжения U А = U 3,5 и U H = U 3,4 . Значения напряжений (U H) и измерительные частоты должны быть указаны в нормативно-технической документации на кабели. 8.4. Обработка и оценка результатов измерений 8.4.1. Идеальный коэффициент защитного действия (r) должен определяться из соотношения соответствующих значений напряжения

Где U A - напряжение на измеряемой жиле образца кабеля, мВ; U H - напряжение на металлических покровах образца кабеля, мВ; В случае необходимости значения идеального коэффициента защитного действия (r) изображают в виде графика зависимости от продольной э.д.с. на оболочке (E обол)

r = f (E обoл).

Продольную э.д.с. на оболочке (E обол) в В/км рассчитывают по формуле

Где U H - напряжение на металлических покровах образца кабеля, В; l - длина образца кабеля, км. 8.4.2. Округление результатов измерений должно проводиться в соответствии с требованиями п. 3.4.2. 8.4.3. Образец считается выдержавшим испытание, если рассчитанные значения идеального коэффициента защитного действия соответствуют указанным в нормативно-технической документации на кабели.

9. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АДГЕЗИИ МЕЖДУ СЛОЯМИ СЛОИСТОЙ (МЕТАЛЛОПЛАСТМАССОВОЙ) ОБОЛОЧКИ (МЕТОД 9)

9.1. Аппаратура 9.1.1. Для проведения испытаний должна быть применена разрывная машина с записывающим устройством. 9.2. Подготовка к испытаниям 9.2.1. Подготовка образцов к испытаниям должна проводиться в соответствии с требованиями п. 1.2 9.3. Проведение испытаний 9.3.1. Образцы для испытания прямоугольной формы длиной не менее 150 мм, шириной не менее 15 мм, если в нормативно-технической документации на кабели не указаны другие требования, должны быть вырезаны из оболочки готового кабеля в продольном направлении за одну операцию с помощью вырезного штампа или дисковой пилы с тонкорежущим полотном. При этом образцы, вырезанные из оболочки, не должны иметь перекрытий алюминиевой ленты. С одного конца испытуемого образца алюминиевая лента должна быть отделена от оболочки на расстоянии не менее 50 мм, если в нормативно-технической документации на кабели не указаны другие требования. Подготовленные образцы должны быть последовательно закреплены отслоенным концом алюминиевой ленты в верхнем зажиме разрывной машины и концом оболочки без алюминиевой ленты в нижнем зажиме. Затем зажимы раздвигают со скоростью (100±50) мм/мин до отделения алюминиевой ленты от оболочки. На пути отслоения, равном около 100 мм, в процессе растяжения у каждого образца должна быть измерена сила отслоения, необходимая для отделения алюминиевой ленты от оболочки. 9.4. Оценка результатов испытаний 9.4.1. Образец считается выдержавшим испытание, если рассчитанное из трех измерений среднее значение силы отслаивания не ниже значения, установленного в нормативно-технической документации на кабели.

10. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРМЕТИЧНОСТИ В ПРОДОЛЬНОМ НАПРАВЛЕНИИ ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХ КАБЕЛЕЙ (МЕТОД 10)

10.1. Аппаратура 10.1.1. Метод 10-А 10.1.1.1. Для испытаний должно быть применено устройство, схема которого приведена на черт. 3.

1 - колпак; 2 - вода; 3 - кабель

Устройство должно быть заполнено водопроводной водой, окрашенной водорастворимым красителем. 10.1.2. Метод 10-Б 10.1.2.1. Для испытаний должно быть применено устройство, схема которого приведена на черт. 4.

1 – вода; 2 - уплотнение; 3 - кабель

10.2. Подготовка к испытаниям 10.2.1. Подготовка образцов к испытаниям должна проводиться в соответствии с требованиями п. 1.2. 10.3. Проведение испытаний 10.3.1. Метод 10-А. 10.3.1.1. На образце кабеля, предназначенном для испытания, на длине не менее 3 м от конца должна быть вырезана по всему периметру на длине 25 мм оболочка или металлопластмассовая оболочка и покрытие поверх скрученного сердечника. Поверх скрученного сердечника должна быть установлена водонепроницаемая муфта так, чтобы перекрывался вырез оболочки и предотвращалось распространение воды между сердечником и другими элементами конструкции кабеля. Испытуемый образец должен быть расположен горизонтально. Конец образца кабеля, подготовленного к испытанию, должен подвергнуться действию водяного столба высотой 1 м в течение 24 ч при температуре (20±5) ° C, если в нормативно-технической документации на кабели не указаны другие условия испытаний. Метод используется при разногласиях в оценке качества. 10.3.2. Метод 10-Б 10.3.2.1. Образец кабеля длиной не менее 3 м должен быть присоединен одним концом к испытательному устройству. Присоединение должно быть выполнено так, чтобы был свободный доступ воды из сосуда только внутрь сердечника кабеля. Затем испытательное устройство должно быть наполнено водой. В таком состоянии образец должен подвергнуться действию водяного столба высотой 1 м в течение 24 ч, если в нормативно-технической документации на кабели не указаны другие требования. 10.3.3. Образцы подвергают повторному испытанию, если замечено поступление воды между экраном и оболочкой. 10.3.4. Допускается применение других равноценных методов испытаний на герметичность, при этом метод испытаний должен быть указан в нормативно-технической документации на кабели. 10.4. Оценка результатов испытаний 10.4.1. Метод 10-А 10.4.1.1. Образец считается выдержавшим испытание, если при осмотре свободного конца кабеля в ультрафиолетовом свете не будет обнаружено следов красителя. 10.4.2. Метод 10-Б 10.4.2.1. Образец считается выдержавшим испытание, если на свободном конце кабеля не будет обнаружено просачивание воды.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное

ВИДЫ ЕМКОСТНЫХ СВЯЗЕЙ И ЕМКОСТНОЙ АСИММЕТРИИ СИММЕТРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ КАБЕЛЕЙ СВЯЗИ

Участвующие элементы скрутки	Вид связи	Обозначение
1. ЕМКОСТНЫЕ СВЯЗИ
1. Пары I и II	Емкостная связь между парами I и II
2. Четверка с основными цепями I 1 и I 2	Емкостная связь между первой и второй основными цепями четверки I 1 /I 2
	Емкостная связь между первой основной цепью и искусственной цепью четверки I 1 /И
	Емкостная связь между второй основной цепью и искусственной цепью четверки I 2 /И
3. Одна пара I и одна четверка с основными цепями I 1 и I 2	Емкостная связь между парой и искусственной цепью четверки I/И
	Емкостная связь между парой и первой основной цепью четверки I/I 1
	Емкостная связь между парой и второй основной цепью I/I 2
4 Четверка I с основными цепями I 1 и I 2 и четверка II с основными цепями II 1 и II 2	Емкостная связь между искусственной цепью четверки I и искусственной цепью четверки II И 1 /И 2
	Емкостная связь между первой основной цепью четверки I и искусственной цепью четверки II I 1 /И 2
	Емкостная связь между второй основной цепью четверки I и искусственной цепью четверки II I 2 /И 2
	Емкостная связь между искусственной цепью четверки I и первой основной цепью четверки II И 1 / II 1
	Емкостная связь между искусственной цепью четверки I и второй основной цепью четверки II И 1 /II 2
	Емкостная связь между первой основной цепью четверки I и первой основной цепью четверки II I 1 /II 1
	Емкостная связь между первой основной цепью четверки I и второй основной цепью четверки II I 1 / II 2
	Емкостная связь между второй основной цепью четверки I и первой основной цепью четверки II I 2 / II 1
	Емкостная связь между второй основной цепью четверки I и второй основной цепью четверки II I 2 / II 2
2. ПОЛНАЯ ЕМКОСТНАЯ АСИММЕТРИЯ ПО ОТНОШЕНИЮ К ЗЕМЛЕ
1. Одна пара	Полная емкостная асимметрия пары по отношению к земле
	Полная емкостная асимметрия первой основной цепи четверки по отношению к земле
	Полная емкостная асимметрия второй основной цепи четверки по отношению к земле
	Полная емкостная асимметрия искусственной цепи четверки по отношению к земле
3. ЧАСТИЧНАЯ ЕМКОСТНАЯ АСИММЕТРИЯ ПО ОТНОШЕНИЮ К ЗЕМЛЕ (ВНЕШНЯЯ)
1. Одна пара	Частичная емкостная асимметрия пары по отношению к земле
2. Четверка с основными цепями	Частичная емкостная асимметрия первой основной цепи четверки по отношению к земле
	Частичная емкостная асимметрия второй основной цепи четверки по отношению к земле
	Частичная емкостная асимметрия искусственной цепи четверки по отношению к земле

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

ВИДЫ ИЗМЕРЯЕМЫХ ЦЕПЕЙ И ИХ ОБОЗНАЧЕНИЯ

1. Любая звездная (или двойная парная) четверка имеет три симметричные цепи, из которых одну цепь образует первая пара четверки (красная и натуральная жилы), обозначаемая I 1 . Вторую цепь образует вторая пара четверки (синяя и зеленая жилы), обозначаемая I 2 . Третью цепь, обозначаемую И (искусственная), образуют первая и вторая пары четверки, причем первая пара образует прямой, а вторая пара - обратный провод искусственной цепи. 2. При измерении двух пар создают две цепи: первую цепь, обозначаемую I, образует пара I; вторую цепь, обозначаемую II, образует пара II. 3. При измерении одной пары и одной четверки создают четыре цепи: первую цепь, обозначаемую I, образует одна пара I; вторую цепь, обозначаемую I 1 , образует первая пара четверки (красная и натуральная жилы); третью цепь, обозначаемую I 2 , образует вторая пара четверки (синяя и зеленая жилы); четвертую цепь, обозначаемую И (искусственная), образуют первая и вторая пары четверки, причем первая пара образует прямой, а вторая - обратный провод искусственной цепи 4. При измерении шестерки из трех пар искусственно создают три четверки: первая четверка - пары I и II (I - красная и натуральная жилы, II - синяя и натуральная жилы), вторая четверка - пары I и III (I - красная и натуральная жилы, III - зеленая и натуральная жилы); третья четверка - пары II и III (II - синяя и натуральная жилы, III - зеленая и натуральная жилы). Допускаются другие сочетания цветов изоляции жил в парах, если это указано в нормативно-технической документации на кабели.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Защищенность на дальнем конце между влияющей основной цепью I и подверженной влиянию основной цепью II внутри четверки или между цепями парной скрутки Защищенность на дальнем конце между влияющими основными цепями четверки I и подверженными влиянию основными цепями четверки II

ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Справочное

ТАБЛИЦА СООТВЕТСТВИЯ ОБОЗНАЧЕНИЙ МЕТОДОВ

Обозначение метода	Обозначение НТД, взамен которой разработан стандарт
Метод 3	ГОСТ 10786-72
	ГОСТ 10307-72
	ГОСТ 10454-84
	ГОСТ 13224-73

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством электротехнической промышленности ИСПОЛНИТЕЛИ Г. С. Моряков (руководитель темы), В. А. Ланкина 2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 22.11.88 № 3769 3. Срок первой проверки 1995 г. Периодичность проверки 5 лет 4. Стандарт полностью соответствует СТ СЭВ 1101-87 5. Стандарт полностью соответствует МЭК 189-1 (1986 г.) 6. ВЗАМЕН ГОСТ 10786-72, ГОСТ 10307-72, ГОСТ 10454-84, ГОСТ 13224-73 7. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Измерения электрических параметров кабельных линий связи

1. Измерения электрических параметров кабельных линий связи

1.1 Общие положения

Электрические свойства кабельных линий связи характеризуются параметрами передачи и параметрами влияния.

Параметры передачи оценивают процессы распространения электромагнитной энергии вдоль кабельной цепи. Параметры влияния характеризуют явления перехода энергии с одной цепи на другую и степень защищенности от взаимных и внешних помех.

К параметрам передачи относятся первичные параметры:

R - сопротивление,

L - индуктивность,

С - ёмкость,

G - проводимость изоляции и вторичные параметры,

Z - волновое сопротивление,

a - коэффициент затухания,

β - коэффициент фазы.

К параметрам влияния относятся первичные параметры;

К - электрическая связь,

М - магнитная связь и вторичные параметры,

Во-переходное затухание на ближнем конце,

Bℓ - переходное затухание на дальним конце.

В области низких частот качество и дальность связи определяются в основном параметрами передачи, а при высокочастотном использовании цепей важнейшими характеристиками являются параметры влияния.

При эксплуатации кабельных линий связи проводятся измерения их электрических параметров, которые делятся на профилактические, контрольные и аварийные. Профилактические измерения осуществляются через определенные промежутки времени для оценки состояния линий связи и приведение их параметров к нормам. Контрольные измерения проводят после технического обслуживания и других видов работ для оценки качества их выполнения. Аварийные измерения осуществляются в целях определения характера и места повреждения линии связи.

1.2 Измерение сопротивления цепи

Различают сопротивление цепи (Rц) постоянному току и сопротивление цепи переменному току. Сопротивление 1 км провода постоянному току зависит от материала провода (удельного сопротивления - p), диаметра провода и температуры. Сопротивление любого провода при увеличение температуры увеличивается, а при увеличении диаметра уменьшается.

Для любой температуры сопротивление от 20 °С, сопротивление может быть подсчитано по формуле:

Rt =Rt=20 [1+а (t -20)] Ом/км,

где Rt - сопротивление при данной температуре,

a - температурный коэффициент сопротивления.

Для двух проводных цепей полученную величину сопротивления необходимо умножить на два.

Сопротивление 1 км провода переменному току зависит, кроме указанных факторов, еще и от частоты тока. Сопротивление переменному току всегда больше, чем постоянному, вследствие поверхностного эффекта.

Зависимость сопротивления провода переменному току от частоты определяется формулой:

R=K1 × Rt Ом/км,

где K1 - коэффициент, учитывающий частоту тока (с увеличением частоты тока K1 увеличивается)

Сопротивление цепи кабеля и отдельных проводов измеряется на смонтированных усилительных участках. Для измерения сопротивления используется схема моста постоянного тока с постоянным отношением балансных плеч. Данную схему обеспечивают измерительные приборы ПКП-3М, ПКП-4М, П-324. Схемы измерения с использованием указанных приборов изображены на рис. 1 и рис. 2.

Рис. 1. Схема измерения сопротивления цепи прибором ПКП

Рис. 2. Схема измерения сопротивления цепи прибором П-324

Измеренное сопротивление пересчитывается на 1 км цепи и сравнивается с нормами на данный кабель. Нормы сопротивлений на некоторые типы легких и симметричных кабелей приведены в табл. 1.

Таблица 1

Пара-метрКабельП-274 П-274МП-270ТГ ТБТЗБ ТЗГП-296МКБ МКГМКСБ МКСГСопротивление цепи постоянному току (¦ = 800Гц), при +20 °С, Ом/км115÷12536,0d=0,4 £148d=0,8 £56,155,5d=1,2 £31,9d=0,9 £28,5d=0,75 £95d=0,9 £28,5d=1,4 £23,8d=1,2 £15,85d=0,6 £65,8d=1,0 £23,5d=0,7 £48d=1,2 £16,4d=1,4 £11,9

Сопротивление постоянному току d равно, а активное сопротивление легких полевых кабелей связи (П-274, П-274М, П-275) не зависят от способов прокладки линий и условий погоды («сухо», «сыро») и имеет лишь температурную зависимость, возрастая с увеличением температуры окружающей среды (воздуха, почвы и т.д.).

Если в результате сравнения измеренное значение сопротивления больше нормы, то это может означать наличие плохого контакта в сростках кабеля или в соединительных полумуфтах.

1.3 Измерение ёмкости

Емкость (Сх) является одним из важнейших первичных параметров передачи цепей кабельных линий связи. По ее величине можно судить о состоянии кабеля, определять характер и место его повреждения.

По фактической природе ёмкость кабеля аналогична ёмкости конденсатора, где роль обкладок выполняют поверхности проводов, а диэлектриком служит расположенный между ними изоляционный материал (бумага, стирофлекс и т.д.).

Ёмкость цепей кабельных линий связи зависит от длины линии связи, конструкции кабеля, изоляционных материалов, типа скрутки.

На величину ёмкости цепей симметричных кабелей оказывают влияние соседние жилы, оболочки кабеля, так как все они находятся в непосредственной близости друг от друга.

Измерения ёмкости кабеля производят измерительными приборами типа ПКП-3М, ПКП-4М, П-324. При измерении прибора ПКП используется баллистический метод измерения, а прибор П-324 измеряет по схеме моста переменного тока с переменным отношением балансных плеч.

На кабельных линиях связи могут производиться:

измерения ёмкости пары жил;

измерения ёмкости жилы (относительно земли).

1.3.1 Измерение ёмкости пары жил прибором П-324

Измерение ёмкости пары жил производится по схеме, приведенной на рис. 3.

Рис. 3. Схема измерения ёмкости пары жил

Одно из балансных плеч представляет собой набор резисторов nR, втрое - магазин сопротивлений - Rмс. Два других плеча - эталонная ёмкость Со и измеряемая Сх.

Для обеспечения равенства углов потерь плеч и используются потенциометры БАЛАНС Сх ГРУБО и БАЛАНС Сх ПЛАВНО. Баланс моста обеспечивается с помощью магазина сопротивлений Rмс. При равенстве углов потерь плеч и баланса моста справедливо следующее равенство:

Поскольку Со и R постоянны для данной схемы измерения, то измеряемая ёмкость обратно пропорциональна сопротивлению магазина. Поэтому магазин сопротивлений градуируется непосредственно в единицах ёмкости (нФ), а результат измерения определяется из выражения:

Сх = n Смс.

1.3.2 Измерение ёмкости жилы относительно земли

Измерение ёмкости жилы относительно земли проводится по схеме рис. 4.

Рис. 4. Схема измерения ёмкости жилы относительно земли

Нормы среднего значения рабочей ёмкости пары жил для некоторых типов кабельных линий связи приведены в табл. 2.

Таблица 2

Пара-метрКабельП-274 П-274МП-270ТГ ТБТЗБ ТЗГП-296МКБ МКГМКСБ МКСГСреднее значение рабочей ёмкости, нФ/км32,6 ÷ 38,340,45d =0,4 d =0,5 С=50d =0,8 С=3836,0d =1,2 С=27 d =1,4 С=3624,0÷25d =0,9 С=33,5d =0,6 С=40d =1,0 С=34d =0,7 С=41d =1,2 С=34,5d =1,4 С=35,5

Примечание:

. Ёмкость легких полевых кабелей связи в зависимости от способа прокладки, состояния погоды, а также температуры окружающей среды колеблется. Наибольшее влияние оказывает увлажнение или покрытие кабельной оболочки полупроводящими наслоениями (почва, атмосферные осадки, сажа и т.д.) Ёмкость кабеля П-274 заметно изменяется с ростом температуры и частоты (с ростом температуры ёмкость увеличивается, а с увеличением частоты уменьшается).

Рабочая ёмкость кабеля МКСБ, МКСГ зависит от числа четвёрок (одно-, четырёх- и семичетвёрочные) и количества сигнальных жил.

1.4 Измерение сопротивления изоляции

При оценке качества изоляции цепи обычно пользуются понятием «сопротивление изоляции» (Rиз). Сопротивление изоляции есть величина, обратная проводимости изоляции.

Проводимость изоляции цепи зависит от материала и состояния изоляции, атмосферных условий и частоты тока. Проводимость изоляции значительно увеличивается при загрязнении изоляции, при наличии в ней трещин, при нарушении целости слоя изоляционного покрова кабеля. В сырую погоду проводимость изоляции больше, чем в сухую. С увеличением частоты тока проводимость изоляции увеличивается.

Измерение сопротивления изоляции может производиться приборами ПКП-3, ПКП-4, П-324 при профилактических и контрольных испытаниях. Сопротивление изоляции измеряется между жилами и между жилой и землей.

Для измерения сопротивления изоляции Rиз управляющая обмотка МУ включается последовательно с источником напряжения и измеряемым сопротивлением изоляции. Чем меньше величина измеряемого Rиз, тем больше ток в управляющей обмотке МУ, а следовательно, и больше ЭДС в выходной обмотке МУ. Усиленный сигнал детектируется и фиксируется прибором ИП. Шкала прибора градуируется непосредственно в мегомах, поэтому отсчёт измеряемой величины Rиз. производится по верхней или средней шкале с учётом положения переключателя ПРЕДЕЛ Rмом.

При измерении прибором ПКП сопротивления изоляции используется схема омметра, которая состоит из последовательно соединенных микроамперметра и источника питания напряжением 220В. Шкала микроамперметра проградуирована от 3 до 1000 Мом.

Нормы сопротивления изоляции для некоторых типов кабелей связи приведены в табл. 3.

Таблица 3

ПараметрКабельП-274 П-274МП-270ТГ ТБТЗБ ТЗГП-296МКБ МКГМКСБ МКСГСопротивление изоляции одиночных жил относительно других жил, при t=20 °С не менее, МОм/км100÷1000 250÷2500500050001000050001000010000

Сопротивление изоляции лёгких полевых кабелей связи в большей степени зависит от способа прокладки условий эксплуатации, а также температуры окружающей среды.

1.5 Измерение вторичных параметров передачи

1.5.1 Волновое сопротивление

Волновое сопротивление (Zc) - это сопротивление, которое встречает электромагнитная волна при распространении вдоль однородной цепи без отражения. Оно свойственно данному типу кабеля и зависит лишь от первичных параметров и частоты передаваемого тока. Величина волнового сопротивления характеризует цепь, так как показывает соотношение между напряжением (U) и током (I) в любой её точке для однородной цепи величина постоянная, не зависящая от ее длины.

Так как все первичные параметры, за исключением ёмкости, зависят от частоты тока, то при увеличении частоты тока волновое сопротивление уменьшается.

Измерение и оценка величины волнового сопротивления может производиться с помощью прибора Р5-5. С этой целью работы производятся с обоих концов кабельной линии связи. На одном конце измеряемая цепь нарушается активным сопротивлением, в качестве которого рекомендуется использовать высокочастотные мастичные сопротивления СП, СПО или магазин непроволочных сопротивлений, на другом подключается прибор Р5-5. Регулируя сопротивления на дальнем конце цепи и увеличивая усиление прибора на ближнем конце цепи, добиваются минимального отражения от дальнего конца линии по прибору Р5-5. Величина сопротивления, подобранная на дальнем конце цепи в этом случае будет соответствовать волновому сопротивлению цепи.

Нормы на величину среднего значения волнового сопротивления приведены в табл. 4.

Таблица 4

Час-то-та, кГцКабельП-274П-274МП-270ТГ, ТБТЗГ, ТЗСП-296МКБ МКГМКСБ МКСГсухов водесухов воде0,8720495823585798 ÷1085368 ÷64843548749010,0230155258181146231 ÷308147 ÷200160190,519616,0205135222158139133 ÷17415218218660131142 ÷147130174174,6120129142 ÷146171168,4200128169,2167,3300126168,2166,3

1.5.2 Рабочее затухание

При распространении электрической энергии по проводам амплитуды тока и напряжения уменьшаются или, как говорят, претерпевают затухание. Уменьшение энергии на длине цепи 1 км учитывается через коэффициент затухания, который иначе называют километрическим затуханием. Коэффициент затухания обозначается буквой a и измеряется в неперах на 1 км. Коэффициент затухания зависит от первичных параметров цепи и обусловлен двумя видами потерь:

затухание за счет потерь энергии на нагрев металла провода;

затухание за счет потерь несовершенства изоляции и за счет диэлектрических потерь.

В нижней области частот доминируют потери в металле, а выше начинают сказываться потери в диэлектрике.

Так как первичные параметры зависят от частоты, то и a зависит от частоты: с увеличением частоты тока a увеличивается. Увеличение затухания объясняется тем, что с возрастанием частоты тока увеличиваются активное сопротивление и проводимость изоляции.

Зная коэффициент затухания цепи (a) и длину цепи (ℓ), то можно определить собственное затухание всей цепи (а):

а=a× ℓ, Нп

Для четырехполосников, образующих канал связи, обычно не удается полностью обеспечить условия согласованного включения. Поэтому для учета несогласованности как во входной так и в выходной цепях образованного канала связи в действительных (реальных) условиях недостаточно знания только собственного затухания.

Рабочее затухание (ар) - это затухание кабельной цепи в реальных условиях, т.е. при любых нагрузках по ее концам.

Как правило, в реальных условиях рабочее затухание больше собственного затухания (ар > а).

Одним из методов измерения рабочего затухания является метод разности уровней.

При измерениях по этому методу необходим генератор с известной ЭДС, известным внутренним сопротивлением Zо. Абсолютный уровень напряжения на согласованной нагрузке генератора Zо измеряется указателем уровня станции А и определяется:

а абсолютный уровень напряжения на нагрузке Zi измеряется указателем уровня станции Б.

Нормы на коэффициент затухания цепей некоторых типов кабельных линий связи, представлены в табл. 5.

Вторичные параметры легких полевых кабелей связи существенно зависят от способа прокладки линий (подвеска, по земле, в земле, в воде).

1.6 Измерение параметров влияния

Степень влияния между цепями кабельной линии связи принято оценивать величиной переходного затухания. Переходное затухание характеризует затухание токов влияния при переходе их с влияющей цепи в цепь, подверженную влиянию. При прохождении переменного тока по влияющей цепи вокруг нее создается переменное магнитное поле, которое пересекает цепь, подверженную влиянию.

Различают переходное затухание на ближнем конце Ао и переходное затухание на дальнем конце Аℓ.

Затухание переходных токов, проявляющихся на том конце цепи, где расположен генератор влияющей цепи, называется переходным затуханием на ближнем конце.

Затухание переходных токов, поступивших на противоположный конец второй цепи, называется переходным затуханием на дальнем конце.

Таблица 5. Нормы на коэффициент затухания цепей, Нп/км.

Частота, кГцКабельП-274П-274МП-270ТГ, ТБТЗГ, ТЗСП-296МКБ МКГМКСБ МКСГсухов водесухов воде0,80,1080,1570,0950,1440,0650,04÷0,670,043÷0,0660,0440,043100,2840,3980,2680,3740,1160,344÷0,6440,091÷0,1700,200,0910,087160,3200,4450,3040,4210,1360,103÷0,1820,230,0960,092300,1740,129÷0,2200,240,1110,114600,2290,189÷0,2750,280,1500,1451200,3110,299÷0,3830,380,2180,2102000,3920,460,2940,2743000,4740,3720,3325520,81

1.6.1 переходное затухание на ближнем конце

Переходное затухание на ближнем конце важно измерять и оценивать для четырехпроводных систем с разными направлениями передачи и приема. К таким системам относятся однокабельные системы передачи (П-303, П-302, П-301, П-330-6, П-330-24), работающие по одночетвёрочному кабелю (П-296, Р-270).

Наиболее распространенным методом измерения переходных затуханий является метод сравнения, используемый при применении комплекта приборов ВИЗ-600, П-322. При измерении прибором П-324 используется смешанный (сравнения и дополнения) метод.

Суть метода сравнения и дополнения заключается в том, что в положении 2 величина переходного затухания (Ао) дополняется затуханием магазина (амз) до значения на менее 10 Нп. Изменяя затухание магазина, добиваются выполнения условия Ао + амз ≥10 Нп.

Для удобства отсчета измеряемой величины на переключателе НП указаны цифры не затухания амз, фактически вносимого магазином, а разности 10 - амз.

Поскольку затухание магазина изменяется не плавно, а ступенями через 1 Нп, остаток затухания свой в Нп измеряется по шкале стрелочного прибора (ИП) в пределах от 0 до 1 Нп.

Перед измерением производится градуировка прибора (ИП), для чего переключатель НП схемы устанавливается в положение ГРАД (положение 1 на рис. 9). При этом выход генератора подключается к измерителю через эталонный удлинитель (ЭУ) с затуханием 10 Нп.

Нормы на переходное затухание приведены в табл. 6.

Таблица 6. Нормы на переходное затухание на ближнем конце внутри и между смежными четвёрками, не менее, Нп

Тип кабеляЧастота, кГцДлина линии, кмПереходное затуханиеП-27060106,0П-29660108,8МКБ МКГ100 2000,850 0,8506,8 6,8МКСБ, МКСГВесь диапазон частот0,6507,2

Для кабеля П-296 проверка переходного затухания производится также на частотах 10 кГц и 30 кГц.

1.6.2 Переходное затухание на дальнем конце

Переходное затухание на дальнем конце важно измерять и оценивать также для четырехпроводных систем, но с одинаковыми направлениями приема и передачи. К таким системам относятся двухкабельные системы передачи типа П-300, П-330-60.

Для измерения переходного затухания на дальнем конце Аℓ необходимо иметь два прибора П-324, устанавливаемых на противоположных концах измеряемых цепей. Измерение производится в три этапа.

Так же с помощью прибора П-324 возможно измерение затуханий не менее 5 Нп, на входе прибора включается удлинитель УД 5 Нп, входящий в состав устройства для проверки работоспособности прибора.

Полученный результат измерения делится пополам и определяется затухание одной цепи.

После этого собирается схема и проводится градуировка измерительного тракта прибора станции Б, подключаемого к влияющей цепи. При этом сумма затуханий цепи, удлинителя УД 5Нп и магазина затухания должна быть не менее 10 Нп, остаток затухания сверх 10Нп устанавливается на стрелочном приборе.

На третьем этапе измеряется переходное затухание на дальнем конце. Результат измерения представляет собой сумму показаний переключателя НП и стрелочного прибора.

Измеренная величина переходного затухания на дальнем конце сравнивается с нормой. Нормой переходного затухания на дальнем конце приведены в табл. 7.

Таблица 7

Тип кабеляЧастота, кГцДлина линии, кмПереходное затуханиеП-27060105,5П-29660105,0МКБ МКГ100 2000,850 0,8507,8 7,8МКСБ, МКСГВесь диапазон частот0,6508,2

Во всех симметричных кабельных цепях переходное затухание с ростом частоты снижается примерно по логарифмическому закону. Для увеличения переходного затухания между цепями токопроводящие жилы при изготовлении скручиваются в группы (пары, четверки, восьмерки), группы свиваются в кабельный сердечник, цепи экранируются, а при прокладке кабельных линий связи производится симметрирование кабеля. Симметрирование на кабелях низкой частоты заключается в дополнительном скрещивании их при развертывании и включение конденсаторов. Симметрирование на ВЧ кабелях - это скрещивание и включение контуров противосвязи. Потребность в симметрировании может возникнуть при ухудшении параметров влияния кабеля в процессе его долголетнего использования или при строительстве линии связи большой протяженности. Необходимость симметрирования кабеля должна определяться в каждом конкретном случае, исходя из фактической величины переходного затухания цепей, которая зависит от системы связи (системы использования цепей кабеля и аппаратуры уплотнения) и протяженности линии.

2. Определение характера и места повреждения кабельных линий связи

2.1 Общие положения

На кабелях связи могут быть следующие виды повреждений:

понижение сопротивления изоляции между жилами кабеля или между жилами и землей;

понижение сопротивления изоляции «оболочка - земля» или «броня - земля»;

полный обрыв кабеля;

пробой диэлектрика;

асимметрия сопротивления жил;

разбитость пар в симметричном кабеле.

2.2 Испытания для определения характера повреждений

Определение характера повреждений («земля», «обрыв», «короткое» понижение сопротивления изоляции) проводится испытанием каждой жилы кабеля с помощью схем мегомметра или омметра различных измерительных приборов (например, П-324, ПКП-3, ПКП-4, КМ-61С и др). В качестве омметра можно использовать комбинированный прибор «тестер».

Испытания проводятся в следующем порядке:

Проверяется сопротивление изоляции между одной жилой и остальными, соединенными с заземленным экраном.

На станции А, где проводятся испытания, все жилы, кроме одной, соединяются вместе и с экраном и заземляются. На станции Б жилы ставятся на изоляцию. Измеряется сопротивление изоляции и сравнивается с нормой для данного типа кабеля. Испытания и анализ проводятся для каждой жилы кабеля. Если измеренное значение сопротивления изоляции окажется ниже нормы, то определяется характер повреждения:

повреждение изоляции относительно «земли»;

повреждение изоляции относительно экрана кабеля;

повреждение изоляции относительно других жил кабеля.

Для определения характера повреждения на станции А поочередно снимают «землю» с жил кабеля и проводят анализ:

а) если снятие «земли» с какой-то жилы (например, с жилы 2 на рис. 13) приводит к резкому увеличению сопротивления изоляции, то повреждена изоляция между испытываемой жилой (жила 1) и той, с которой снята «земля» (жила 2);

б) если снятие «земли» со всех жил не приводит к увеличению сопротивления изоляции до нормы, то изоляция испытуемой жилы (жила 1) повреждена относительно экрана кабеля (земли).

Если при очередном испытании окажется, что сопротивление изоляции составляет сотни Ом или единицы кОм, то это указывает на возможное короткое замыкание между испытываемыми жилами кабеля (например, «короткое» показано между жилами 3 и 4);

Проверяется целость жил кабеля, для чего все жилы на станции Б соединяются вместе и с экраном. На станции А каждая жила проверяется омметром на целость.

Установление характера повреждения позволяет выбрать один из методов определения до места повреждения.

2.3 Определение места повреждения изоляции жил проводов

Для определения места повреждения изоляции жил применяют мостовые схемы, выбор которых зависит от того, имеются ли в данном кабеле исправные жилы или нет.

При наличии исправного провода, равного по сопротивлению поврежденному, и при сопротивлении изоляции поврежденного провода до 10мОм измерения производят методом моста с переменным отношением балансных плеч.

Величины сопротивления плеч моста Rа и Rм при измерениях подбираются таким образом, чтобы ток в диагонали моста, в которую включен ИП, отсутствовал.

При определении места повреждения изоляции методом моста с переменным отношением балансных плеч используются приборы ПКП-3, ПКП-4, КМ-61С. В этих приборах сопротивление Rм переменное и определяется при измерениях в момент равновесия моста, а сопротивление Rа постоянное и для приборов ПКП выбрано равным 990 ОМ, для прибора КМ-61С-1000 Ом.

Если исправный и поврежденный провода имеют разные сопротивления, то измерения производятся с обоих концов кабельной линии связи.

При использовании приборов ПКП-3, ПКП-4 могут применяться и другие методы измерения сопротивления изоляции с целью определения места повреждения кабеля:

Метод моста с переменным отношением балансных плеч со вспомогательной линией. Применяется при наличии исправных проводов, не равных по сопротивлению повреждённому, и сопротивлений изоляции повреждённого провода до 10 МОм, а вспомогательного - свыше 5000 МОм,
Метод моста с постоянным отношением балансных плеч способом двойной петли. Применяется при наличии значительных токов помех и сопротивлений изоляции повреждённого провода до 10 М0 м, а вспомогательная - свыше 5000 МОм.
Метод моста с постоянным отношением балансных плеч при больших переходных сопротивлениях. Применяется при наличии исправного провода, равного по сопротивлению повреждённому, и переходном сопротивлении в месте повреждения изоляции до 10 МОм.
Метод двухсторонних измерений сопротивления шлейфа повреждённых проводов. Применяется при отсутствии исправных проводов и переходном сопротивлении порядка сопротивления шлейфа.

5. Метод холостого хода и короткого замыкания при использовании моста с постоянным отношением балансных плеч. Применяется при отсутствии исправных проводов и переходном сопротивление в месте повреждения изоляции до 10 кОм.

Метод холостого хода и короткого замыкания при использовании моста с переменным отношением балансных плеч. Применяется при отсутствии исправных проводов и переходном сопротивлении в месте повреждения изоляции от 0,1 до 10 МОм.

При отсутствии исправных проводов определение места повреждения изоляции мостовыми методами с достаточной точностью представляет определенные трудности. В этом случае могут использоваться импульсный и индуктивный методы. Для измерений импульсным методом применяются прибором Р5-5, P5-10, дальность действия которых может достигать 20-25 км на симметричных кабелях связи.

2.4 Определение места обрыва проводов

Определение места обрыва проводов может осуществляться следующим методами:

Метод моста на пульсирующем токе. Применяется при наличии исправного провода, равного по сопротивлению поврежденному.

Метод сравнения ёмкостей (баллистический метод). Применяется при равной удельной ёмкости исправного и повреждённого проводов.

Метод сравнения ёмкостей при двухстороннем измерении. Применяется при неравной удельной емкости повреждённого и исправного проводов и, в частности, при невозможности заземлить неизмеряемые провода лини.

Для определения места обрыва проводов могут использоваться приборы ПКП-3, ПКП-4, KM-61C, П-324.

При наличии в кабеле исправной жилы и возможности заземления всех остальных жил кабеля поочередно измеряется рабочая ёмкость исправной жилы (Сℓ), затем поврежденной жилы (Сх).

Если же по условиям эксплуатации кабеля заземление остальных неизмеряемых жил невозможно, то для получения достоверного результата оборванную жилу измеряют с двух сторон, расстояние до места обрыва вычисляют по формуле:

При отсутствии в кабеле исправной жилы место обрыва определяется по результатам измерения только оборванной жилы с двух сторон.

Электрические параметры кабельных линий связи измеряются в следующей последовательности:

вначале проводятся измерения постоянным током сопротивления изоляции между проводниками и жил относительно земли, измерение сопротивления цепи, рабочей емкости;

затем переменным током измеряют рабочее затухание цепи, переходной затухание на ближнем и дальнем конце.

кабельный связь сопротивление затухание

...в той или иной форме используется практически в каждом средстве измерения параметров световой волны.

Предпринимательские риски в туристском бизнесе и пути их снижения на примере...

5.Проводные линии связи: а) состоят из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической...
...сочетания значений большого количества параметров; vв) сочетание анализа (измерения, диагностика и локализация ошибок) и синтеза...

Тестирование линий связи (ЛС) подразумевает применение соответствующих методов и приборов. Два основных подхода - тестирование на постоянном и переменном токе. В свою очередь, тестирование на переменном токе выполняется двумя способами - путем измерения падающей волны или измерения отраженной волны (метод рефлектометрии).

Измерения на постоянном токе и измерения падающей волны используются для определения первичных и вторичных параметров линии. Оба метода могут быть реализованы как путем непосредственного измерения волны, так и с применением метода сравнения, частным случаем которого является мостовой метод. Основное достоинство метода сравнения - его высокая точность в широком диапазоне измеряемых значений.

Помимо названной существуют и другие классификации методов тестирования. Так, всю их совокупность можно представить в виде больших групп, одна из которых требует обязательного закрытия действующей системы связи на время измерения, а другая может выполняться в работающей системе. Более коротко: способ с закрытием связи и способ без закрытия связи.

Современная концепция тестирования сетей связи опирается на модель взаимодействия открытых систем OSI, в соответствии с которой все измерительные приборы для тестирования сетей связи подразделяются на две категории:

анализаторы физического уровня (первый уровень OSI);
анализаторы более высоких уровней (со второго по седьмой).

К анализаторам физического уровня относятся мультиметры, кабельные тестеры , рефлектометры для металлических и оптических кабелей, осциллографы, измерители уровня сигнала и анализаторы спектра. Другая группа анализаторов второго-седьмого уровней модели OSI измеряет параметры циклов и пакетов, проверяет целостность данных, сеансы связи, преобразование данных и приложения. Это могут быть карманные тестеры, анализаторы протоколов в виде универсальных приборов со специальными модулями для решения различных задач или пакеты программ для использования в комплексах тестирования и для управления сетевых узлов.

Тестирование кабельных линий связи осуществляется только посредством анализаторов физического уровня. В дальнейшем именно их мы рассмотрим более подробно.

За несколько последних десятилетий рынок анализаторов физического уровня для тестирования симметричных линий претерпел революционные изменения. Причиной стало появление технологий xDSL и структурированных кабельных систем. Приборы этой группы позволяют оценить такие параметры линии связи, как ее длина, сопротивление, затухание, коэффициент отражения, переходное затухание между витыми парами медных кабелей и др. Они применяются и для локации электрического состояния кабельной линии (определения неоднородностей, параллельных отводов, мест повреждения линии и т. д.).

В «аналоговую эпоху» приборы предназначались для решения проблем традиционных телефонных сетей с их ориентацией на диапазон звуковых частот. Современные приборы для тестирования симметричных линий работают в диапазоне частот до нескольких сотен мегагерц. В дополнение к группе низкочастотных приборов сформировались две новые. Одна из них ориентирована на тестирование абонентских линий с поддержкой xDSL, другая - на тестирование СКС.

Цена широкополосных приборов значительно выше, поэтому дешевые устройства низкочастотного диапазона с рынка не исчезли. Более того, благодаря ряду эволюций, область их применения существенно расширилась. Например, реализация новых методов тестирования абонентских линий повысила качество диагностики, а автоматизация процесса измерений облегчила работу персонала. В результате низкочастотные приборы нового поколения обеспечивают диагностику и локализацию большей части дефектов кабельных линий связи и применяются к тому же для тестирования абонентских линий при развертывании xDSL. Еще один пример - группа простых приборов с набором вспомогательных функций для первоначального тестирования СКС.

Дальнейший материал по диагностике кабельных линий связи будет посвящен детальному рассмотрению приборов и методов тестирования симметричных линий их на основе. Некоторые из устройств будут лишь упомянуты, параметры других - подробно описаны. Итак, о каких приборах идет речь?

Мультиметры служат для измерения параметров линии по постоянному и переменному току (напряжение станционной батареи, сопротивление шлейфа абонентской линии и др.).

Мосты постоянного и переменного тока дополняют мультиметры, позволяя более точно оценивать первичные параметры линии связи.

Измерители уровня сигнала представляют большую группу приборов, используемых при настройке, эксплуатации и устранении повреждений в системах передачи по металлическим кабелям. С их помощью можно измерять затухание линии, переходное затухание, гармонические помехи и шумы. Измерители уровня работают в селективном или широкополосном режиме. Селективные измерители уровня позволяют оценивать уровни сигнала или шума только в определенной, достаточно узкой (100 Гц, 1 кГц, 3,1 кГц и т. д.) полосе частот. Благодаря этому свойству селективные измерители способны оценивать очень низкие уровни сигналов и помех. Широкополосные измерители уровня применяются, как правило, для измерения широкополосных помех (например, тепловых шумов регенераторов и усилителей). В принципе они пригодны и для измерения уровней моночастотных сигналов, если те значительно превышают уровень широкополосной помехи. Важное преимущество селективных измерителей по сравнению с широкополосными состоит также в том, что они позволяют производить тестирование работающей системы связи.

Тестеры коэффициентов битовых ошибок BER - основной инструмент для оценки линии цифровой связи как при ее первоначальной настройке, так и в процессе эксплуатации. В последнем случае работу системы связи требуется приостановить. Принцип действия прибора основан на использовании псевдослучайных последовательностей. Алгоритмы функционирования тестеров BER опираются на рекомендации ITU-T - G.821, G.826, V.53 и М.2100. Тестеры ошибок позволяют оценивать битовые и блочные ошибки, а также ошибки в секундных интервалах, включая долю таких интервалов без ошибок EFS, с ошибками ES и с многочисленными ошибками SES.

Результаты тестирования ошибок обычно представляют в виде числовых значений или гистограммы. Некоторые анализаторы протоколов высокого уровня имеют встроенные функции тестирования ошибок. В отличие от измерителей уровня, тестеры ошибок требуют обязательного закрытия системы связи.

Рефлектометры во временной области, TDR, позволяют оценить характерные точки линии связи, включая неоднородности, повреждения и т. д.

Из-за сложной природы повреждений витых пар отдельное тестирование во временной или частотной области не позволяет исчерпывающим образом идентифицировать причину повреждения и его местоположение.

К достоинствам рефлектометра относится тот факт, что измерения могут проводиться только содного конца. Однако такое подключение не всегда позволяет точно определить причину отражений (особенно в случае множественных дефектов). Например, рефлектометр не может отличить отражение вследствие присутствия пупиновской катушки от отражения из-за обрыва витой пары. Имея низкое выходное сопротивление, близкое к 100 Ом для узких испытательных импульсов, рефлектометр не в состоянии надежно обнаруживать отражения от мест повреждения с сопротивлением порядка 1000 Ом и более.

Кроме того, тестирование в частотной области имеет существенно больший набор функций, включая измерение первичных параметров - сопротивления, утечки и емкости, а также параметров передачи, влияния, шумов, асимметрии и др.

Поэтому разработчики измерительных приборов все чаще задумываются о необходимости объединения в одном устройстве функций тестирования во временной и частотной области. Сегодня подобные комплексные приборы уже существуют и позволяют добиться более высокой точности диагностики при одновременном сокращении временных затрат.

Осциллографы и анализаторы спектра обычно используются при идентификации сложных повреждений, когда требуется точное определение формы сигнала или его частотного состава. Например, большой коэффициент ошибок BER может быть вызван множеством причин: дефектной выходной ступенью передатчика, слишком большими значениями мощности шума или дрожания из-за включения электрического двигателя либо переходными влияниями со стороны систем передачи, работающих по тому же кабелю. Осциллограф предоставляет единственную возможность для исчерпывающей детализации параметров сигнала, включая его форму, частоту, время нарастания и спада.

Логические анализаторы используются для записи сигналов синхронизации. Они похожи на осциллографы с дополнительными функциями тестирования цифровых сигналов, контролируют одновременно несколько синхросигналов и снабжены возможностью автоматического запуска при определенном состоянии контролируемых сигналов.

ГЛАВА 1

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ИЗМЕРЕНИЯМ НА ЛИНИЯХ
ГОРОДСКИХ ТЕЛЕФОННЫХ СЕТЕЙ (ГТС)

1.1. Электрические измерения линий городских телефонных сетей проводятся с целью контроля за электрическими характеристиками кабельных и воздушных линий и обеспечения качественной телефонной связи населения и народного хозяйства страны.

1.2. Электрические измерения должны проводиться на всех городских сетях независимо от их емкости.

1.3. Электрические измерения линий ГТС постоянным и переменным токами подразделяются на:

Плановые (измерения по специальному плану в соответствии с утвержденной периодичностью);

Контрольные (измерения при приемке линий в эксплуатацию или после выполнения ремонтно-восстановительных работ);

Измерения, проводимые для определения мест повреждений или при неудовлетворительной работе телефонной связи;

Измерения для проверки качества изделий (кабеля, проводов, шнуров, боксов, коробок, телефонных аппаратов, диодно-триодных приставок, разрядников, предохранителей и т.п.), поступающих от заводов-изготовителей, перед установкой их на линии.

1.4. Состояние измеренных линейных сооружений ГТС оценивается сравнением обработанных результатов электрических измерений с установленными нормами и протоколами предыдущих измерений.

1.5. Измерительные приборы, используемые для выполнения электрических измерений, должны проверяться в соответствии с ГОСТ 8.002-71* "Государственная система обеспечения единства измерений. Организация и порядок проведения проверки, ревизии и экспертизы средств измерений".
_______________
* На территории Российской Федерации действуют ПР 50.2.002-94 . - Примечание изготовителя базы данных.

Этот стандарт устанавливает основные положения системы метрологического надзора за средствами измерений (мерами, измерительными приборами и измерительными установками), вновь выпускаемыми или после ремонта, отечественными или импортными.

1.6. Метрологическая служба министерства и предприятий связи СССР является составной частью единой метрологической службы страны, возглавляемой Государственным Комитетом стандартов Совета Министров Союза ССР (Госстандартом СССР).

1.7. За правильность произведенных измерений, надлежащее состояние измерительной аппаратуры (приборов) и обеспечение надзора за ними несут ответственность руководители предприятий и организаций. Они обязаны обеспечить выполнение "Положения о метрологической службе министерства связи", а также утверждать положения об этих службах, согласованные с органами Государственной метрологической службы, на подведомственных ГТС.

1.8. Измерительными приборами следует пользоваться в строгом соответствии с инструкциями и описаниями, прилагаемыми к каждому прибору. Перед измерением приборы должны быть проверены и при необходимости отградуированы.

1.9. Электрические измерения линий ГТС в первую очередь проводят постоянным током. Если данные, полученные при измерении цепей (пар) кабеля или проводов воздушной линии постоянным током не соответствуют установленным нормам, то измерения переменным током не начинают до тех пор, пока неисправность не будет устранена.

1.10. При измерении переменным током линий или каналов ВЧ приборы к измеряемой цепи (паре) подключают через экранированные симметрирующие трансформаторы. Входное сопротивление измерительных приборов должно быть высокоомным или равно волновому или входному сопротивлению измеряемой цепи (пары). Тип измерительного прибора определяется в каждом конкретном случае с учетом величины линейной помехи (шума) в измеряемой цепи.

1.11. Измеряемые цепи (пары) подключают к измерительным приборам проводами, имеющими небольшое сопротивление. Экраны приборов и соединительных проводов необходимо надежно соединить между собой и заземлить.

1.12. Погрешность измерительных приборов не должна превышать установленных допустимых величин.

	Измеряемые характеристики	Допустимая погрешность измерения
	Электрическое сопротивление шлейфа цепи (пары) жил (проводов) постоянному току
	Омическая асимметрия цепи (пары) жил (проводов)
	Электрическое сопротивление изоляции жил (проводов, экрана кабеля) Электрическая емкость цепи (пары) жил или жила-земля:
	Измеренная мостовым методом	+(1%+0,5) нФ
	Измеренная методами непосредственной оценки
	Собственное затухание цепи (пары)
	Переходное затухание между цепями (парами) на ближнем или защищенность на дальнем концах линии
	Модуль волнового или входного сопротивления цепи (пары)
	Линейные помехи (шумы) цепи (пары)
	Сопротивление защитных (рабочих) заземлений
	Статическое напряжение разрядников
	Электрическая прочность изоляции жил кабеля

________________
* Погрешность относится к половине сопротивления цепи (пары).

** Погрешность относится к длине рабочей части шкалы.

*** Погрешность относится к верхнему пределу шкалы.

1.13. В данном Руководстве не излагается методика измерений, связанных с защитой кабелей от коррозии, изложенная в "Руководстве по защите подземных сооружений связи от коррозии" (М., "Связь", 1970).

1.14. Отбор цепей (пар) и измерение кабелей низкой частоты, предназначенных для уплотнения аппаратурой с ИКМ, производится по специальной инструкции.

1.15. В данном Руководстве применены термины и обозначения, приведенные ниже.

Кабельная линия связи городской телефонной сети - это совокупность кабелей, кабельной арматуры, кабельных сооружений, обеспечивающих устойчивую передачу электрических сигналов между абонентами сети.

Воздушная линия городской телефонной сети - это совокупность проводов, опор, арматуры и устройств, обеспечивающих устойчивую передачу электрических сигналов между абонентами сети.

Цепь (пара) - это совокупность жил (проводов), предназначенных для передачи электрических сигналов.

Однородная цепь (пара) - это цепь (пара), жилы которой на всем протяжении имеют одни и те же материалы и диаметр.

Неоднородная цепь (пара) - это цепь (пара), состоящая из неоднородных участков цепи, отличающихся друг от друга по материалу или диаметру жил (проводов).

Электрическое сопротивление изоляции , МОм, - это электрическое сопротивление постоянному току между: жилами (проводами) цепи, жилой (проводом) и металлической оболочкой кабеля (землей); жилой и пучком жил, соединенных с металлической оболочкой (экраном); металлической оболочкой (экраном) кабеля с наружным изолирующим покровом и землей.

Электрическое сопротивление шлейфа жил (проводов) цепи , Ом, - это сумма электрических сопротивлений жил (проводов) цепи постоянному току.

Омическая асимметрия (пары) , Ом, - это разность сопротивлений постоянному току двух жил (проводов), составляющих цепь (пару).

Рабочая электрическая емкость цепи (пары) , мкФ,- это электрическая емкость между жилами цепи, измеренная при одинаковых по величине и противоположных по знаку потенциалах напряжения на этих жилах и заземленных остальных жилах, экране или оболочке.

Электрическая емкость одиночной жилы цепи (пары) , мкФ, - это электрическая емкость жилы цепи относительно отдельных жил кабеля, соединенных с заземленным экраном и (или) с металлической оболочкой.

Испытательное напряжение - это напряжение постоянного (или переменного) тока, которое должна выдерживать изоляция без нарушений в течение нормированного времени.

Переходное сопротивление в месте повреждения жил (проводов) цепи , Ом, - это электрическое сопротивление изоляции жил цепи (пары) в месте повреждения, измеренное постоянным током.

Согласованное нагрузочное сопротивление цепи (пары) , Ом, - это активное сопротивление, равное модулю волнового сопротивления цепи (пары).

Волновое сопротивление цепи (пары) , Ом, - это комплексная величина, равная отношению напряжения к току распространяющейся электромагнитной волны в любом сечении цепи (пары) при согласованной нагрузке или электрически длинной линии. Численно модуль волнового сопротивления цепи (пары) определяется по формуле , где - модуль входного сопротивления короткого замыкания цепи (пары); - модуль входного сопротивления холостого хода (на дальнем конце) цепи (пары).

Входное сопротивление цепи (пары) , Ом, - это сопротивление на входе цепи, равное отношению напряжения к току в начале цепи (пары) и определяемое по формуле .

Собственное затухание цепи (пары) , дБ, - это величина, равная произведению коэффициента затухания цепи (пары), нагруженной на свое волновое сопротивление, и ее длины и определяемая по формуле .

Рабочее затухание цепи (пары) , дБ, - это результирующие величины затухания цепи (пары), нагруженной на различные сопротивления, определяемые по формуле , где - собственное затухание цепи; - затухание, возникшее в цепи вследствие несогласования нагрузок или имеющихся в линии неоднородных участков.

Переходное затухание между цепями (парами) на ближнем конце линии , дБ, - это величина, характеризующая относительное количество энергии, переходящей вследствие электромагнитной связи из одной цепи в другую на том конце линии, где находится источник энергии (генератор) цепи (пары): , где - полная мощность сигнала на входе цепи, подверженной влиянию.

Защищенность между цепями (парами) на дальнем конце линии - это величина, характеризующая в данном сечении линии связи отношение энергии полезного сигнала к энергии помехи (шума) цепи (пары), подверженной влиянию: , где - полная мощность полезного сигнала в рассматриваемом сечении цепи, подверженной влиянию; - полная мощность линейной помехи в том же сечении цепи, подверженной влиянию.

Линейные помехи (шумы) цепи - это результирующее эффективное значение всех посторонних напряжений (в полосе спектра канала), имеющихся в любом сечении цепи (пары).

Зондирующий импульс - это электромагнитный импульс определенных формы, длительности и амплитуды, посылаемый по цепи (паре) кабеля для определения путем анализа отраженного импульса места повреждения или места и величины неоднородности волнового сопротивления цепи (пары).

Статическое напряжение разрядников - это испытательное электрическое напряжение постоянного (переменного) тока частотой не более 50 Гц, при котором пробой не вызывает разрушений разрядников.

Заземлитель - это металлический проводник или группа проводников любой формы (труба, шина, проволока и т.п.), находящиеся в непосредственном соприкосновении с грунтом.

Заземление - это устройство, состоящее из заземлителей и проводников, соединяющих заземлители с электрическими установками.

Сопротивление заземления - это сумма сопротивлений подводящего провода, переходного контакта от заземлителя к грунту и сопротивления прилегающих слоев грунта.