Проектирование внутризоновой линии связи

 

Относительное значение показателя преломления определяется по формуле:

∆=

Где n1- показатель преломления сердцевины оптического волокна;

        n2- показатель преломления оболочки.

Для ОВ ∆= 0,01.

Значение  n1 находим по формуле:     

,

Числовая  апертура:

                               

Нормированная частота:

                                              ,

- радиус сердцевины волокна  (5мкм); - рабочая длина волны.

                              

Потери энергии  на поглощение:

                                        , [дБ/км].

- тангенс угла  электрических   потерь сердцевины оптического волокна. .

                                    .

Потери на рассеяние:

                                           , [дБ/км].

- коэффициент рассеяния, для  кварца равен ( ).

                                  .

Собственные потери во втором окне прозрачности:

                     .

Уширение  импульса из-за материальной дисперсии:

                                           ,

- ширина спектра излучения источника;

- удельная материальная дисперсия,  значения которой находятся в  таблице 6.

Таблица 6 –  Удельная материальная дисперсия 

Длина волны , мкм	00,6	00,8	11,0	11,2	11,3	11,4	11,55	11,6	11,8
M(λ), пс/км∙нм	4400	1125	40	10	-5	--5	--18	--20	--25

 

                                  0,15 – (-13)

                                  0,142 – 12,3

                              

                   

           Уширение импульса из-за волноводной дисперсии:

                                           ,

- удельная волноводная дисперсия,  значения которой находятся в  таблице 7.

 

 

 

Таблица 7 - Удельная волноводная дисперсия

Длина волны , мкм	0,6	0,8	1,0	1,2	1,3	1,4	11,55	11,6	1,8
В(λ), пс/км*нм	5	5	6	7	8	8 8	112	114	116

 

                                                    0,15 – 4

                                                   0,142 – 3,7

                                             

                                    

                       

Уширение  импульса из-за профильной дисперсии:

                                           ,

- удельная профильная дисперсия,  значения которой находятся в  таблице 8.

    Таблица 8 - Удельная профильная дисперсия

Длина волны , мкм	1,0	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5	11,55	11,6	1,8
П(l), пс/км*нм	0	1,5	5	2,5	4	5 5	55,5	66,5	77,5

 

                                               0,05 – 0,5

                                            0,042 – 0,42

                                           =5,42

                          

                         

Результирующее  значение уширения импульса за счёт модовой, материальной, волноводной и профильной дисперсии рассчитывается по формуле:

                                          

                                                           .

                           

                           

Ширина полосы пропускания оптического волокна

                                                 , [Гц].

k =0,44.

                                      

                                                   

Критическая частота:

                                                , [Гц].

- значение корней функций  Бесселя для различных типов  волн;

 c - скорость света ( );

d – диаметр сердцевины оптоволокна , м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 9– Значение корней функций Бесселя для различных типов волн.

n	Значение  при m			Тип  волны
	1	2	3
0	2,405	5,520	8,654
1	0,000	3,832	7,016
1	3,832	7,016	10,173
2	2,445	5,538	8,665
2	5,136	8,417	11,620

 

                           

Критическая длина волны λ₀:

                        

                         

 

 

 

 

 

 

 

6 РАСЧЁТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ  НРП

 

Линейные регенераторы питаются по схеме «провод-провод». Такие НРП оборудуются защитным заземлением. В качестве вертикальных заземлителей применяются стальные трубы диаметром 40-50 мм, длиной 1,5-3 м или угловая сталь 40х40х4 или 50х50х5 мм и длиной 1,5-3 м. вертикальные заземлители соединяются между собой с помощью горизонтальной стальной полосы сечением 40х4 мм.

Сопротивление заземлений зависит от удельного сопротивления  грунта и площади соприкосновения  металлических заземлителей с грунтом. Для обеспечения постоянства  величины сопротивления заземлителей в течение всего времени их работы заземлители забивают в землю на такую глубину, где влажность земли остается постоянной. Верхний конец заземлителя заглубляется в землю на 0,7м. Для уменьшения взаимного экранирования вертикальных заземлителей их располагают на расстоянии не менее удвоенной длины заземлителя. Величина сопротивления защитного заземления НРП должна быть не более 10 Ом в грунтах с удельным сопротивлением до 100 Ом*м и не боле 30 Ом в грунтах с удельным сопротивлением более 100 Ом*м.

Для обеспечения этих норм оборудуются одиночные и многоэлектродные заземляющие устройства. При расчете примем, что в качестве заземлителя применяются вертикальные электроды из угловой стали,  размером 50х50х5 мм и длиной 2,5м. Если сопротивление одного заземлителя велико, то заземлители используются многоэлектродные, состоящие из нескольких уголков, соединенных между собой стальной полосой.

Определяем сопротивление  одиночного вертикального заземлителя  по формуле:

  К – коэффициент  промерзания грунта (1,75);

 – удельное сопротивление  грунта;

l_в – длинна вертикального заземлителя, м;

b – ширина полки уголка(0,05м);

 t – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя.

                                                    

 – расстояние от поверхности  земли до верха уголка(0,7м).  

                                 

 Найдем  сопротивление вертикального заземлителя:

   

Так как значение сопротивления данного заземлителя превышает норму, то следует оборудовать многоэлектродный заземлитель.  Число вертикальных заземлителей определим по формуле:

                                              

 n - количество электродов; R_во –сопротивление заземления; R_н  -норма на сопротивление заземления ; – коэффициент использования вертикальных заземлителей, определяется из таблицы.

Таблица 10 – Коэффициент  использования вертикальных заземлителей

Количество вертикальных электродов	Коэффициент использования  вертикальных заземлителей
2                         3               4               5               6               7	0,91 0,87 0,83 0,80 0,77 0,75

 

Предположим, что нам  необходимо использовать 3 электрода.

                                         

Округлять число необходимо в большую сторону, т.к. мы будем  использовать целое число электродов. Очевидно, что нам необходимо использовать четыре электрода. Убедимся в этом, рассчитав сопротивление многоэлектродного заземлителя:

                                            

                             

    Сопротивление  3 электродов заземлителей соответствует  норме, т.к. 28,77<30.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 СТРОИТЕЛЬСТВО  ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ

 

                 Строительство волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) включает в себя подготовительные работы.

Подготовительные работы:

1.Прокладка волоконно-оптического  кабеля имеет ряд особенностей, обусловленных соблюдением тяговых усилий, длинами межмуфтовых участков, радиусом изгиба, на участках между НРП нужно прокладывать кабель одного производителя, что позволит уменьшить вносимое затухание при сращивании.  

2.Внешний осмотр барабана и концов кабеля. При отсутствии повреждения барабана и концов кабеля в полном объеме проводят измерения затухания и испытание электрической прочности изоляции при наличии металлической оболочки (элементов).

Измерения проводят в  специально оборудованным помещении, исключающим влияние атмосферных условий и особую чистоту измерений.

Измерение затуханий  и определение целостности волокон  проводят с одного конца строительной длинны методом обратного рассеяния.