全电缆的主要电气特性.ppt

2 2全塑电缆的主要电气特性2 2 1全塑电缆的一次参数2 2 2全塑电缆的二次参数2 2 3全塑电缆的主要电特性指标 第3讲全塑电缆的主要电气特性 全塑市内通信电缆的一次参数 回路有效电阻R 电感L 电容C 绝缘电导G 1 回路有效电阻R全塑市内通信电缆回路的有效电阻R 由直流电阻R0和交流电阻R 组成 2 2 1全塑电缆的一次参数1 回路有效电阻R 全塑市内通信电缆常用于5000Hz以下 电缆回路的有效电阻R近似等于回路的直流电阻R0 计算公式为 式中 导线的电阻系数 在20 时 铜和铝的电阻系数分别为0 0175和0 0238 d 导线直径 mm 电缆芯线总绞合系数 即扭绞电缆芯线的实际长度与电缆标称长度之比 一般总绞合系数为1 005 1 070 1 回路有效电阻R 当环境温度不是20 时 回路电阻可用下式换算 式中Rt 温度为t 时的回路电阻 R20 温度为20 时的回路电阻 导体的电阻温度系数 铜为0 00393 铝为0 00410 t 计算时的环境温度t 2 回路电感L电缆回路的电感决定于导线的相对位置 材料和形状等 全塑电缆传输音频信号时 回路电感的近似值可用下式计算 1 回路有效电阻R2 回路电感L 式中a 两导线中心间的距离 mm d 线径 mm 电缆芯线总绞合系数 2 4 3 回路电容C电缆回路两根导线相当于电容器的两个极板 线间绝缘相当于介质 电缆芯线间的电容是均匀分布的 回路电容分为工作电容和部分电容 分布电容 一次叁数中的电容是指工作电容 因为任何相邻芯线间和芯线与屏蔽间都会有分布电容存在 2 回路电感L3 回路电容C a b线间电容为部分电容 而a b线间总的分布电容之和为工作电容 它是决定传输质量的重要参数之一 全塑市内通信电缆的工作电容可按下式计算 r 绝缘媒质的相对介电常数 由于芯线扭绞形式而决定的校正系数 对绞0 94 星绞0 74 D 两根芯线间的距离 mm d 芯线直径 mm 3 回路电容C 4 绝缘电导G电缆芯线虽然包有绝缘 但任何绝缘物质都不可能绝对不导电 因此回路上总存在着一定的漏电通道 漏电回路是并联的 并联电导相加 所以用电导参数 电缆回路的绝缘电导由直流电导G0和交流电导G 组成 可用下式表示 G0 是由于介质的绝缘不完善对直流造成泄漏而引起的 G 则是由于介质产生循环极化而引起的 实际上G0 G 直流绝缘电导G0忽略不计 因此绝缘电导可按下式计算 2 6 4 绝缘电导G 式中 传输信号的角频率 1 S C 回路电容 F km tg 介质损耗角的正切 2 7 从上式可知 G与传输信号的频率f 电缆回路工作电容C和绝缘介质的介质损耗角的正切tg 成正比 全塑市内通信电缆验收时经常测试每根绝缘导线与其余导线和屏蔽地之间的绝缘电阻和绝缘 耐压试验 4 绝缘电导G 全塑电缆回路的一次参数R L C G随频率及两导线之间的距离a和导线直径d而变化 其关系如图2 2 图2 3 图2 4所示 图2 2一次参数与频率的关系 一次参数与频率的关系 a 图2 3一次参数与两导线间距离的关系 图2 4一次参数与两导线直径的关系 一次参数与两导线间距离和两导线直径的关系 二次参数由一次参数确定 它是一次参数的函数 二次参数有特性阻抗ZC 传输常数 衰减常数 和相移常数 现分述如下 1 特性阻抗ZC电磁波在终端匹配的均匀回路中传播时 回路上电压波幅与电流波幅的比值叫做特性阻抗 特性阻抗可用下式表示 2 2 2全塑电缆的二次参数1 特性阻抗ZC 可见 特性阻抗只与电缆回路的一次参数和传输信号的频率有关 而与回路的长度无关 也就是说 一定型式的电缆线路在某个频率下具有一定的特性阻抗 由于市内通信电缆一般在音频范围内使用 800Hz时市内通信电缆回路的R L C G 因此式中的j L和G两项可以省略得 1 特性阻抗ZC 由于回路上存在着回路电阻 电感 电容和电导 电磁能在回路上传播时 其能量逐渐减小 电压和电流的振幅逐步减小 相位也逐步滞后 电磁能沿着无反射均匀回路传播1km时 其电压或电流振幅的衰减和相位的变化称为该回路的传输常数 可以用下式表示 2 传输常数 衰减常数 和相移常数 从上式中可以看出传输常数是复数 它的实部 称为衰减常数 表示每公里回路对传输信号引起的衰耗 单位为dB km 它的虚部 为相移常数 表示每公里回路对传输信号引起初相角的变化 单位是rad km 2 2 3全塑电缆的主要电特性指标 原邮电部部颁标准规定的全塑电缆主要电气特性见相关标准 2 2 3全塑电缆的主要电特性指标 全塑市话电缆的一次参数R L C G是随着频率 两导线之间的距离和导线直径而变化的 二次参数ZC 随着一次参数的变化而变化 其中 分为衰减常数 和相移常数 分别反映回路对所传送电信号一公里后的幅值衰减和相角变化 全塑电缆主要电气特性 本讲小结 全塑市内通信电缆的一次参数与频率f 两导线间的距离a和直径d有什么关系 习题