СКРЕЩИВАНИЕ ЦЕПЕЙ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ Выполнил : ст. гр. РЭТ 13-4 Турганов Т. М.

Важнейшим условием осуществления многоканальной высокочастотной связи на большие расстояния является защита цепей от воздействием собственных (внутренних) и сторонних (внешних) электромагнитных полей различного происхождения, индуцирующих или наводящих в них значительные напряжения. Такое воздействие называют электромагнитным влиянием, или просто влиянием на элементы цепи. Коль скоро такое влияние образуется непредусмотренными связями, то говорят о паразитных (вредных) связях и наводках, которые также могут привести к образованию каналов утечки информации.

На воздушных линиях связи основной мерой для защиты от электромагнитных влияний является скрещивание, которое выполняется в процессе строительства линий.

Скрещивание цепей уменьшает взаимное и внешнее влияния, обусловленные поперечной асимметрией, а при подвеске проводов на различном расстоянии от земли (крюковой профиль) и влияние из-за продольной асимметрии.

Рассмотрим уменьшение взаимного влияния за счет скрещивания. Пусть между цепями имеет место магнитное влияние. Цепи 1 –влияющие; 2 – цепи, подверженные влиянию. При анализе будем учитывать наводку от ближайшего провода влияющей цепи, на провода цепи, подверженной влиянию. Поскольку провод a цепи 2 расположен ближе к влияющей цепи 1, чем провод б, то Ja>Jб и через нагрузки пройдет результирующий ток Jаб=(Ja+Ja)-(Jб+Jб)=2Ja-2Jб 0.

При скрещивании цепи 2 провода а и б меняются местами, и результирующий ток будет равен 0: Jаб=(Ja+Jб)-(Ja+Jб)=0 При скрещивании цепи 1 ток также будет равен 0: Jаб=(Ja-Ja)-(Jб-Jб)=0.

Рассмотрим схему где обе цепи скрещены в одной точке, тогда Jаб=(Ja-Jб)-(Jб-Jа)=2Ja-2Jб 0 т.е. скрещивание в одной точке бесполезно. Следовательно, при подвеске на линии нескольких цепей каждая цепь должна скрещиваться по своей схеме.

Таким образом, при скрещивании токи влияния одного участка компенсируются токами влияния другого участка, что аналогично изменению знака коэффициента электромагнитной связи. Те же процессы будут происходить если скрестить одну из цепей в нескольких местах. При этом число участков должно быть четным, иначе останется нескомпенсированный участок, который называется неуравновешенной длиной. Так, если линия разбита на пять равных участков, то первые четыре будут по два взаимно скомпенсированы, а пятый участок является источником помех между цепями, т. е. неуравновешенной длиной. Совокупность скрещиваний цепей, обеспечивающая отсутствие неуравновешенной длины, называется законченным циклом скрещивания. Практически полной компенсации тока не происходит из-за различных токов с разных участков, кроме того, токи с разных участков отличаются фазами.

Участок линии, на протяжении которого укладывается законченный цикл скрещивания для всех цепей, подвешиваемых на данной линии, называется секцией скрещивания. Элементарные отрезки равной длины, на которые разбивается секция, называется элементами скрещивания.

Схемой скрещивания называется закономерность распределения отдельных скрещиваний на каждой цепи вдоль линии. Схема скрещивания составляется следующим образом. Участок линии, равный секции скрещивания, разбивается на 2 n элементов скрещивания. Чем больше целое положительное число n, тем большее число различных схем скрещивания может быть составлено. На протяжении секции можно получить (2 n -1)различных схем скрещивания. Например, при n=3 (восьмиэлементная секция) получаем =7 различных схем скрещивания, а при n=7 (128- элементная секция) соответственно имеем =127 различных схем скрещивания.

Для условного изображения различных схем скрещивания служат индексы скрещивания. Практически находят применение следующие основные индексы скрещивания: 1/2. 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64 и 128. На рис. 1 изображена 16- элементная секция, двухпроводная линия обозначена одной сплошной чертой, а места скрещивания на этой цепи отмечены крестами. Первая цепь скрещена равномерно через один элемент. Такой порядок распределения скрещивания условно обозначается индексом 1. На второй цепи скрещивания выполнены равномерно через два элемента, что соответствует индексу 2. Третьи и четвертая цепи скрещены соответственно по индексам 4 и 8. Таким образом, первые четыре цепи скрещены по основным индексам. Основной индекс соответствует числу элементов, через которое производится равномерное скрещивание цепи.

Рисунок 1 – Шестнадцати элементная схема скрещивания

Кроме схем скрещивания, соответствующих основным индексам, путем наложения основных схем можно получить еще столько производных схем скрещивания, сколько получается сочетаний из основных индексов. Вторичное скрещивание цепи в той же самой точке означает устранение предыдущего скрещивания, поэтому если в цепи, скрещенной по индексу 1, произвести вторичное скрещивание по индексу 2, то в точках совпадения двух скрещиваний кресты уничтожаются, и получится схема скрещивания для пятой цепи. Если схема скрещивания одной цепи отличается от другой, то рассматриваемые цепи Рис Шестнадцати элементная схема скрещивания взаимно защищены, причем степень взаимной защищенности определяется теми крестами, которые не совпадают на обеих цепях. Таким образом, взаимная защищенность между цепями определяется несовпадающими скрещиваниями, или несовпадающими индексами скрещиваний.

За длину элемента скрещивания принимают два пролета. За основную секцию скрещивания принимается 128- элементная секция. Линия на секции разбивается по усилительным участкам. Усилительный участок разбивают на основные 128-элементные секции. Если на длине усилительного участка не укладывается целое число основных секций, то применяют укороченные (8-, 16-, 32-, 64-элементные) секции. Подходы и ответвления цепей необходимо делать в конце секции скрещивания, иначе появляется неуравновешенная длина.

Различают скрещивание в пролете и точечное скрещивание Рисунок 2 – Скрещивание в пролете Рисунок 3 – Точечное скрещивание

Рекомендуемые типовые схемы скрещивания на основных секциях для линий крюкового, смешанного и траверсного профилей приведены на рис. 5.8, где схемы скрещивания цветных цепей указаны в числителе. Все остальные индексы относятся только к стальным цепям, в скобках даны индексы для высокочастотных цепей. Рисунок 4– Типовые схемы скрещивания для крюкового профиля

Рисунок 5 – Типовые схемы скрещивания для смешанного профиля

Рисунок 6 – Типовые схемы скрещивания для траверсного профиля