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通信电缆论文集锦9篇

时间:2023-02-28 15:31:30

通信电缆论文

通信电缆论文范文1

(一)网络的发展对光纤提出新的要求。下一代网络(NGN)引发了许多的观点和争议。有专家预言,不管下一代网络如何发展,一定将要达到三个世界,即服务层面上的Ⅳ世界,传递层面上的光的世界和接入层面上的无线世界。下一代传送网要求更高的速率,更大的容量,这非光纤网莫属。

1、扩大单一波长的传输容量。目前,单一波长的传输容量已达到40Gbit/s,并已开始进行160Gbit/s的研究。40Gbit/s以上传输对光纤的PMD将提出一定的要求,不久的将来会出现一种专门的40Gbit/s光纤类型。

2、实现超长距离传输。无中继传输是骨干传输网的理想,目前有的公司已能够采用色散齐理技术,实现2000-5000Km的无中继传输。有的公司正进一步改善光纤指标,采用拉曼放大技术,可以更大地延长光传输的距离。

(二)光纤标准的细分促进了光纤的准确应用。2000年世界电信标准大会将原G.625光纤重新分为G.625A,G.652.8和G.652.0三类光纤,将G.655光纤重新分为G.655.A和G.655.B两类光纤。这种光纤标准的细分促进了光纤的准确使用,细化标准的同时也提高了一些光纤的指标要求,并提出了一些新的指标概念,对合理使用光纤取得了很好的作用。

(三)新型光纤在不断出现。为了适应市场的要求,光纤的技术指标在不断改进,各种新型光纤在不断涌现,同时各大公司正加紧开发新的品种。

1、用于长途通信的新型大容量长距离光纤。主要是一些大有效面积,低色散维护的新型G.655光纤,其PMD值极低,可以使现有传输系统的容量方便地升级至10-40Gbit/s并便于在光纤上采用分布式拉曼效应放大,使光信号的传输距离大大延长。

2、用于城域网通信的新型低水峰光纤。城域网设计中需要考虑简化设备和降低成本,还需要考虑非波分复用技术(CWDM)应用的可能性。低水峰光纤在1360--1460nm的延伸波段使带宽被大大扩展,使CWDM系统被极在大地优化,增大了传输信道,增长了传输距离。

3、用于局域网的新型多模光纤。由于局域网和用户驻地网的高速发展,大量的综合布线也采用了多模光纤来代替数字电缆,因此多模光纤的市场份额会逐渐加大。之所以选用多模光纤,是因为局域网传输距离较短,虽然多模光纤比单模光纤价格贵50%---100%,但是它们配套的光器件可选用发光二极管,格则比激光管便宜很多,而且多模光纤有较大的芯径与数值空径,容易连接与耦合,相应的连接器,耦合器等元器件价格也低得多。

4、前途未卜的空心光纤。据报道,美国一些公司及大学研究所真正在开发一种新的空心光纤,即光是在光纤的空气中传输。如果真的实用,就能解决现有光纤系统长距离传输的问题,并大大降低光通信的成本。

二、光缆技术的发展特点

(一)光网络的发展使得光缆的新结构不断涌现。光缆结构的发展可归纳为以下一些特点:

1、光缆结构根据使用的网络环境有了明确的光纤类型的选择,如干线网光纤,城域网光纤,接入光纤,局域网光纤等,这决定了大范围内光纤传输特性的要求,具体运用的条件还可依据细分的标准及指标。

2、光缆结构除考虑光缆使用环境条件以外,越来越多的与其施工方法,维护方法有关,必须同一考虑,配套设计。

3、光缆新材料的出现,促进了光缆结构的改进,如干式阻水料,纳米材料,阻燃材料等的采用,使光缆性能有明显改进。

(二)光缆的自动维护,适时监测系统已逐渐完善,可保证大容量高速率的光缆不中断传输。光缆的维护对于保证网络的可靠性是十分重要的。在已开通的光网络中,光缆的维护和监测应该是在不中断通信的前提下进行的,一般通过监测空闲光纤(暗光纤)的方式来检测在用光纤的状态,更有效的方式是直接监测正在通信的光纤。目前最新的建议是2001年12月TUT-TSGl6会议通过的“光缆网络的维护监测系统”(L40建议)。美国郎讯公司曾提出了新一代光纤测试及监测系统,能在1s内发出故障警告,3min内找到故障点,且工作人员可以遥控操作,据称该系统还将开发有故障预测及对断纤(缆)的快速反应能力。

三、通信电缆的发展特点

(一)宽带的HYA通信电缆需要更好地为数字通信新业务服务。原有的电缆网络虽然可以支持一些数字业务,但是在实际使用中并不是特别的理想,在通信距离,速率及质量上仍有一定的限制。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到地方或因各种原因仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆,以便更能符合新业务发展的需要。一些公司对现有的电缆高频特性作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆不能达到5类电缆的技术要求,户外电缆要实现5类电缆的特性,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。

(二)超5类及6类电缆将替代5类电缆成为布线系统发展的趋势。随着智能化大楼,智能化建筑小区对宽带布线的要求越来越高,超5类和6类电缆已逐渐成为布线系统的主流。超5类电缆与5类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5类电缆比5类电缆在电阻不平衡性,对地电容不平衡性,传输速度等指标上都有提高,并且增加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做到一定的改进才能达到。

四、光纤光缆和通信电缆技术与产业发展中几个值得思考的问题

(一)积极创新开发具有良好知识产权的新技术。虽然这几年来,我国光缆电缆技术有很大发展,有一些具有自主知识产权的技术已发挥作用,但是应该看到这种比例仍是很小的,国内有近200家光纤光缆厂,但大多产品单一,没有自主的知识产权,技术含量较低,竞争力不强。

(二)开发具有先进技术水平,与使用环境,施工技术相配套的新产品。电信网络在不断发展的同时也对光缆电缆产品不断提出新的要求。今后光缆建设的重点将会随着接入网,用户驻地网的建设不断展开,新一代的光缆结构和施工技术也会基于如微型光缆,吹入或漂浮安装及迷你型微管或小管系统的全套技术而有一系列新的变化,以便有限的敷设空间得到充分,灵活的利用。

(三)利用已有设备与技术,改善HYA市话电缆的相应特性,为数字业务提供更好的服务。对于已经敷设的铜电缆,我们只能在现有条件下尽量利用其特性开通数字新业务。而现有的HYA电缆,虽然亦可开通ADSL等一些新业务,但是容量有限,当ADSL数量增大到一定限度后,还是会出现干扰问题,而且还会影响以前开通的业务。

通信电缆论文范文2

关键词:通信电缆;发展;现状;对策

前言

在我国当前电信业务持续发展的过程中,人们由于网络体系的发展对于宽带业务的需求也在持续不断的扩大,所以,语言业务的电缆接入开始面临着较大的挑战。通信电缆本身主要是通过多根不同的绝缘导线以及导体所构成的相应缆芯,其外部中都存在着大量密封的通信线路。有部分通信电缆的外部还装有相应的护层、外套,利用直埋、管道、水底等多个方面的敷设。但是由于通信技术的发展,促使带宽需求越来越宽,其中,光纤接入需求也成为了更加理想的选项,但是在实际执行面临了较大的困难。下文主要针对我国通信电缆的发展现状以及相应决策进行了全面详细的探讨。

1 我国通信电缆的发展现状

1.1 高频对称电缆。通信电缆在我国的发展和应用是在新中国成立之后才起步,1949 年以后我国自行制造了纸绝缘铅套市内通信电缆。从1957 年开始,陆续试制生产了37 组以下的星绞低频长途对称电缆和7组以下的高频长途对称电缆。1960 年开始敷设7×4 高频对称电缆,传输60 路载波。后来,普遍推广了4×4 或1×4 的高频对称电缆。1963 年试制出4×4 聚苯乙烯绳带绝缘铅套电缆,能够传输120 路载波。同时,还试制成功了2.0mm纸绳带绝缘铝心铝套单4 心组电缆。

1.2 市内通信电缆。

20 世纪70 年代开始研究采用聚烯烃绝缘、铝聚烯烃粘结护套市内通信电缆代替传统的纸绝缘铅套市内通信电缆,直到20 世纪80 年代初引进生产流水线才大量生产使用,而且很快地完伞取代了纸绝缘铅套市内通信电缆。这种电缆除了传输音频外,还町用于2B+D数字接口用户,也可以在部分线对上传输2048kbit/s 的数字信号。

2 通信电缆的发展特点

2.1 宽带的HYA通信电缆。

原有的电缆网络虽然可以支持一些数字新业务,但是在实际运用中并不是特别理想,在通信距离、速率及质量上仍有一定的限定。对于新的网络当然是以光纤为主,对于光纤所不能达到的地点或因各种原由仍然要新建电缆网络的地区,应该考虑新型宽带结构的HYA电缆(铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆),以便更能符合新业务发展的须要。一些公司对现有的电缆高频特征作了测试,他们得到的结论是所研究的电缆(即现有的HYA市话电缆)不能达到5 类电缆的技能要求,户外电缆要实现5类电缆的特征,必须通过特殊的设计和制造来达到。但在20MHz 以下,所有电缆都显示出充分适宜的传输性能。美国已在1997 年制定了用于宽带的对绞通信电缆标准,包括非填充和填充两种型式。传输频宽已扩展到100MHz,可供数字网络运用。IEC 对此疑问也执行过较长时间的讨论,2001 年,IEC62255- 1 文件“用于高比特频率数字接入电信网络的多对数电缆”提出了0.4~0.8mm线径、1~150 对、最高频率30MHz 等指标的建议,此建议的提出也许会为这种电缆开辟一个新的空间,我国也开始了这方面的探讨和研制,并正在建立相应的标准。

2.2 超5类及6类电缆。

随着智能化大楼、智能化建筑小区对宽带布线的要求愈来愈高,超5 类和6 类电缆己经逐渐成为布线系统中的主流。超5 类电缆与5 类电缆的频带都是100MHz,但其具有双向通信的能力,用户可以同时收发宽带信息。因此超5 类电缆比5 类电缆在电阻不平衡性、绝缘电阻、对地电容不平衡性、传输速度等指标上都有提高,并且添加了近端串音衰减功率和等电平远端串音功率等一些指标,因此在工艺和结构上要做一定的改良才能达到。6 类电缆在超5 类的基础上,又提高了传输频带,达到250MHz,其相应的指标也有较大的提高。

2.3 物理发泡射频同轴电缆。由于移动通信的高速发展,无线电基路用物理发泡射频同轴电缆,特别是超柔形结构的室内电缆、路由连结电缆都有了较大的市场需求。同时,随着移动通信信号覆盖面的不断扩大,基站站数的增多,以及边缘地区(电梯、地铁、地下建筑、高层建筑室内等用户)对移动信号的要求不断提高,估计这类电缆将会有较好的发展前景。但对电缆指标的要求(如驻波比、屏蔽衰耗等要求)已明显提高,要求电缆的工艺及结构应不断改良,以与之适应。

3 我国通信电缆的发展对策

3.1 积极创新技术。

近年来,在我国通信电缆技术持续发展的过程中,其中有相当一部分的自主知识产权技术发挥出了极其重要的作用,但是能够明显看到的是,自主产权的拥有比例过小,我国有将近200家光纤光缆厂在进行生产,但是绝大多数的产品都极为单一,没有任何较为完整的知识产权掌握在生产技术之中,其技术含量无法和发达国家的技术含量相比较,这直接使得我国的技术竞争力较差。所以,我国的通信电缆技术行业应当要加大对于新技术研发的投入力度,促使我国能够掌握更多的生产技术,这对于我国的生产技术提升来说,起到了极为重要的作用。

3.2 开发新产品。

电信网络本身在当前持续发展的情况下,也对于通信电缆产品提出了更加严格的要求以及信息的标准。在今后逐渐发展的过程中,光缆建设工作将会作为重点入网形式,而用户驻地网的建设工作,也将会持续的展开,现代化的光缆结构以及施工技术必然会得到极大的提升,开始朝着微小化以及管道化的方向发展,这对于线路的敷设隐蔽来说,起到了较为重要的作用。

3.3 利用已有设备与技术。

对于当前各个网络中已经敷设的铜电缆,我们应当要在各方面条件的允许下,尽可能的对于电缆技术的特性来展开相应的数字业务。而我国现有的HYA电缆虽然说能够开通一些相应的ADSL业务,但是这一形式的容量有着一定的限度,并且在ADSL数量增大到了一定地步的情况下,依然会出现相当一部分的问题,并且其中的容量有着一定的限度。那么这就需要依据情况的不同来采取适当的措施。

4 结语

综上所述,信息通信行业是我国极其重要并且充满着活力的一个场地,其网络经济本身实际上有着极为顽强的生命力,并且信息技术、网络技术的发展也必然是现代社会发展期间所必须要重视的关键环节。因此,我们应当要更多的对于网络通信的发展加以重视,并且在经济利好的情况下,必然会刺激通信电缆技术得到更大的进步。

参考文献

[1] 柳叶芳. 我国电线电缆的现状和发展建议[J]. 无线互联科技. 2011(02)

通信电缆论文范文3

【关键词】 通信光缆 运行维护 外力破坏 防范措施

引言:电力通信是电网正常运行必须的举措之一,而电力通信光缆的外部安全,是电力通信正常运行的基础与前提。但现在很多地区的通信光缆由于受到外部因素的影响,导致电缆的外部被破坏,无法正常运行,因此,各地区必须把外部破坏的防范作为电力通信工作中的重点。

一、电力通信光缆运行维护的措施

电力通信光缆因为线路的排列较为复杂,很难在短时间内安装完成,所以,加大其运行维护的管理力度,会对整体运行的稳定性造成直接影响。

1.1定期维护

维护人员要秉承着安全的原则,积极预防,加大对线路的巡视力度,实时了解其运行情况,避免出现安全隐患[1]。

日常维护:电力通信部门要制定相关的规则,详细记录巡视过程中发现的问题,进行维护,消除安全隐患。并且,还要根据已经出现的故障,总结故障出现的类型与规律,便于日后讨论,并以此为参考,给出应急的维护预案。

定期维护:电力通信部门要在特定的时间,以不同地区光缆运行的情况为基础,组织维护人员定期维护,让电力通信光缆正常运行。

特定情况下光缆的维护:因为光缆长时间在户外,缺少保护措施,一旦出现自然灾害或突况,极易受到破坏,影响其运行的稳定性。因此,维护人员要针对自然灾害的多发区,制定相应的维护方案与措施[2]。

1.2明确职责范围

电力通信系统中的光缆会随线路的建设,由不同单位负责负责维护工作,让维护单位的职责变得模糊,互相缺少信息的沟通,没有建立工作联系机制。并且,很多维护人员因为缺少专业的知识,导致其对知识的理解较为浅显,没有按照规定的要求规范操作,在维护过程中产生疏漏,形成安全隐患。因此,维护部门要加大培训力度,注重专业知识的培养,让其明确自己的职责。同时,维护部门还需根据光缆的的实际运行情况,制定维护的任务与计划,增加员工日常巡视的密度,对维护工作进行验收。

二、电力通信光缆外力破坏的类型与防范措施

2.1主要类型

电力通信光缆的外力破坏包括以下几种,即人为破坏、自身技术的欠缺、道路施工的影响等。

人为破坏:因为电力通信光缆是由特殊的材料做成,一些人在利益的影响下,会用工具对光缆进行切割、倒卖,让电力通信中断。因为属于人为破坏的范畴,丢失的光缆不易找回,为维修人员的维修增加了难度。

自身技术的欠缺:因为电力通信光缆作为近几年才出现的技术,仍存在很多问题。像是每个地区因为经济发展的差异性,使用的电功率不同,很难保证通信电缆的正常运行。如果一些地区的电功率较大,就要用质量较高的材料制作光缆,要求具有抗高温、耐腐蚀、不易受干扰的特性[3]。但因为当下技术水平有限,这些要求还有待实现。

2.2防范措施

1、建立实时监督机制。因为电力通行光缆必须在电力通信网中才可以运行,建立实时监督机制,可以让维护人员及时发现光缆运行的故障,一旦出现异常,维护人员即可通过系统发现出现故障的地点,让维修人员及时到现场,对现场情况进行分析,进行维修。另外,维修人员在维修中发现,光缆本身的材料质量也是出现外部破坏的原因之一,因此,电力通信单位最初选择光缆时,要格外注重其质量,为电力通信光缆的正常运行提供基础保证,降低外力破坏的概率。

2、建立综合监管体系。外力破坏已经逐渐成为影响电力通信正常运行的主要原因之一,除了光缆本身的质量问题外,另一个原因是地方政府与电力部门缺少配合。所以负责电力通信的部门要加强各部门之间的沟通,建立协作,明确执行人员的责任,规范时间操作的流程。另外,部门还要内部与外部的宣传,强化各层人员的工作意识,提高职业素养。

3、合理架设光缆。工作人员在不同地区假设光缆时,要尽量选择一些地形相对平坦的地区,如果某一地区多为山地,或是灾害多发区,也要选择一些便于铺设的位置,并做好防护措施,避免自然灾害破坏光缆。同时在城市架设光缆,要避开城市主要干道,避免施工破坏光缆。

总结:外力破坏对电力通信光缆的正常运用有直接的影响,因此,负责电力通信的部门要准确分析出现破坏的原因,加强维护,制定相应的防范措施,建立实时监督机制和C合监管体系,让各部门有效沟通,增强工作人员的工作意识,确保通信光缆运行的稳定性。

参 考 文 献

[1]梁芝贤,张晓东,魏明海. 电力通信光缆运行维护及外力破坏防范措施[J]. 电力系统通信,2011,06:67-72.

通信电缆论文范文4

【关键词】电力电缆 局部放电 带电检测 定位

一、引言

电气设备检修技术的发展大致可以分为三个阶段,即故障检修,定期检修、状态检修。状态检修是以可靠性为中心的检修,并逐步取代以往的定期预防性检修,它是根据设备的状态而执行的预防性作业。状态检修通过对设备关键参数的测量来识别其已有的或潜在的劣化迹象,可在设备不停运的情况下对其进行状态评估。这种策略不必对设备进行定期大修,提高了检修的针对性和有效性,能发现问题于萌芽状态,有效延长设备的使用寿命,合理降低设备运行维护费用。目前,避雷器今电流和阻性电流的检测技术、容性设备介损和电容量的检测技术,变压器本体油中溶解气体,局部放电的监测技术以及输电线路的红外检测技术使用相对较为广泛。随着电力电缆在城市电网建设中的普遍应用,对提高电力电缆检测手段的需求日益迫切,尤其是带电检测。

二、电力电缆局放带电检测

目前,局部放电检测被公认为是一种最有效的绝缘诊断方法。带电检测应用中更是如此,目前大量运行的设备缺乏有效的检测手段而导则事故频发,电力电缆尤其如此。近年来电力电缆在城市化建设中得到了大量的应用,但其绝缘状态检测缺乏有效的手段,国内外对电力电缆的局放带电检测做了大量的研究,目前已经取得了很好的成果。电力电缆中发生局部放电时.其产生的脉冲为是单极性脉冲,上升时间很短。并且脉冲宽度也很窄。脉冲从产生的位置两边传播,由于在电缆中传播时的衰减和散射,当到达测量点时.脉宽增加,幅值减小。一般情况下,在测量时能检测到比较好的脉冲波形。其保留了很多与源波形相同的特性。

如果上升时间和脉冲宽度在电缆局部放电脉冲的通常范围内,那么就可以把该脉冲看成是电缆局部放电。一般来说,电缆局部放电的上升时间在几十纳秒到微秒级之间,而脉宽一把小于10个微秒。脉冲的上升时间和脉宽取决于电缆端部的脉冲波形。也取决于检测电路。由于检测电路的不确定性.同样使得上升时间和脉冲宽度随之变化,例如当其包含一个大电感时。脉冲的上升时间就会迟缓,并且脉冲宽度也会变大。然而,在脉冲的起始位置,上升时间却是一个很有价值的特征。对于利用高频电流传感器(HFCT)的带电局部放电检测.其检测电路通常有较大的带宽(>20MHz)。这种简单的方法还是能得到较为满意的测量结果的。

三、电缆局部放电定位法

在检测到电缆局放时,如果能对局部放电源进行定位,那么局部放电括动测量的实效性就会大大提高。现在应用较多的局放源定位方法是时域反射(Time Domain Reflectometry.TDR)法。该方法的一般做法是在电缆的一端架设脉冲检测装置,利用局放脉冲在电缆中传播的反射原理,检铡同一个脉冲在电缆中来回传播的情况和时间差,通过脉冲辨识的方法确定局放源的位置。TDR方法的基本原理如图1所示。在电缆近端架设局放信号耦合装置,可通过脉冲电流法的检测阻抗。或者高频电流传感器等措施检测得到放电脉冲信号。当电缆线路中某个绝缘缺陷点发生放电时,产生的局放脉冲形成两个幅值相等的信号,在电缆线路内分别沿着相反的方向传播。通过分析两个信号(直接传播到近端的脉冲A和经远端反射后到达的脉冲B)到达时间的时延差,并结合电缆中脉冲的传播速度等参数,可以估计出局放脉冲发生的位置。同样,在电力电缆的带电检测中,传感器上也能检测到类似的脉冲群信号,通过脉冲群信号的方向可以判断局放源的具置。

四、现场电缆局放检测

某单位采用PDS—Gl500型局放检测系统对变电站进行巡检,成功发现了多个潜在的电缆放电缺陷。下面给出一个变电站现场检测电缆的实例。在变电站巡检的过程中,我们在该变电站电缆层的接地线中发现了明显的放电信号,经时延对比测试,确定放电来自其中一根编号为358l的电力电缆。如图2所示,为该电缆A、B、C两相同步测试时的波形。由图1可以看到,该电缆三相都能测到明显的放电脉冲,AC相信号极性相同,幅值大小基本一致,B相信号极性与其他两相相反,信号幅值大约为其他两相的2倍,说明局放信号发生在B相电缆设备上。

五、结语

状态检修是设备检修的发展方向,而带电线检测又是其中的主要手段。结合PDs—G1500型局放检测系统,本文介绍了电缆局部放电在线检测方法.该方法操作简单,在实际应用中有较高的实用价值。

参考文献:

[1]杨凌辉,黄华。高凯,李龙.输变电设备在线监测系统的评价和选用[C].2007年

通信电缆论文范文5

【关键词】热控系统;信号干扰;抗干扰措施

0.引言

随着自动控制系统在火电厂中得到日益广泛的应用,火电厂热控水平有了巨大进步,但是信号干扰依然是影响热控系统正常、稳定运行的常见问题。在系统的施工、调试和运行过程中,因信号干扰而造成热控系统硬件损坏的现象时有发生。这一现象不仅造成了不必要的经济损失,同时对机组的安全运行也产生了较大威胁。因此从技术层面对热控系统的信号干扰因素进行分析,并对相应的应对技术措施进行研究,具有重要的现实意义。

1.热控系统信号干扰的主要来源

1.1传导干扰

(1)漏电因素。在火电厂中,敷设有大量不同型号和类别的电缆。这些电缆在电缆通道中往往会交织在一起,如果相互接触的信号传输电缆由于绝缘材料老化而漏电,就会产生信号叠加而形成干扰,由于信号干扰产生的原因是绝缘材料老化,因此这种干扰在系统的运行前期一般不会出现。

(2)人为因素。由于系统中的一些执行单元采用220V或380V电源供电,有时因为操作失误造成电源与信号电缆短路,使高电压加到信号线上形成较大的干扰,甚至造成设备损坏。这种人为因素造成的信号干扰后果一般比较严重,不仅会致使设备损坏,甚至严重时还会发生人身伤害事故。

(3)共模干扰。如果不同的信号电缆屏蔽层两端同时接地,一旦两端的接地系统出现电位差就会在信号电缆上产生很大的地环流,并与信号电流叠加造成信号干扰。如果这种叠加的电流较大还有可能造成硬件损坏,影响系统的正常运行。此外,在分散控制系统(DCS)接地不良造成接地电阻值增大,使地电位抬高、超过允许值,也会会造成设备损坏。

1.2耦合干扰

首先,由于电缆槽或者电缆管中敷设有大量不同型号和类别的电缆,这些交织在一起的电缆之间均存在着分步电容,因此干扰信号会通过其加到别的信号电缆上产生信号干扰。此外,如果传输的是交变信号,就会在传输电缆的周围产生交变磁场,处于这个交变磁场中的其它信号电缆会感生出电动势造成线路上的耦合干扰。其次,由于在火电厂中存在大量的高压电气设备,在其启、停过程中会在其周围产生很大的交变磁场,并与信号电缆上耦合产生干扰,或在电源电缆上耦合产生高频干扰。

1.3辐射干扰

电磁辐射干扰的来源极为广泛和复杂,既包括雷电等自然现象产生的辐射干扰,也包括雷达、通信人造辐射源的干扰。这些电磁辐射,不仅能通过系统内部的电路感应产生干扰,还可通过设备和通信线路的感应产生干扰。例如在雷暴天气下的电磁辐射会对信号产生强干扰,甚至会造成机组跳闸。

1.4静电干扰

系统周围环境中的静电因素也不容忽视,其有可能成为毁坏系统设备的隐蔽杀手。因此进入电子设备间的人员不能穿容易产生静电火花的化纤衣服,而且要穿鞋套,尤其是在系统调试过程中更要对其引起足够重视。

2.热控系统信号干扰的抑制技术措施

2.1采用科学、合理的接地方法

控制系统中的绝大多数设备和线缆都需要进行接地处理,对于这些种类、数量繁多的地线怎样布局就成为控制系统中的重点工作之一。采用科学、合理的接地方法是热控系统抗干扰的关键措施,并直接影响到整个系统的抗干扰能力以及安全稳定性,在施工过程中的接地技术措施主要有以下几方面:

(1)信号传输电缆接地的基本原则。传输低频信号的电缆之间的电感干扰可以忽略不计,但是受接地线环路干扰的影响较大,因此应该采用一点接地的方式。由于高频信号传输时,地线上较强的电感会促使地线的阻抗升高,从而引发各地线之间的耦合现象。随着信号频率的升高,地线的阻抗会大幅上升,并使得地线成为事实上的发射天线,向外辐射干扰信号影响系统的稳定性,因此对于高频信号传输电缆尽可能采取多点接地的方式。如果必须采取一点接地的方式,在接地施工时要尽量缩短地线的长度降低地线阻抗,以减小噪声辐射。因此系统施工过程中,施工技术人员首先要明确各设备的技术要求,选择科学正确的接地方式,以保证控制信号稳定传输。

(2)电缆屏蔽层的处理。必须保证进入控制系统盘柜的电缆屏蔽完整,所有信号电缆的屏蔽体必须利用接插件进行连接,如果两条以上的屏蔽电缆使用一个插件连接,则必须保证这些电缆的屏蔽层分别使用不同的接线端子,以避免形成地环路产生干扰。

(3)对关键回路采用必要的隔离技术。针对模拟回路信号干扰的抑制问题,应该主要预防强电窜入卡件和设备与控制系统不共地产生电势差造成的信号回路电流干扰。因此,对于模拟回路应当采取信号隔离器实施抑制。

2.2提高系统电源的稳定性与可靠性

电源系统的稳定是整个系统工作稳定的必要保证,电源不稳定或者波动较大,就会对于系统的稳定运行产生不利影响,因此火电厂的热控系统中一般都设有热工电源盘,给系统和现场的各种仪表设备提供稳定可靠的电源。为了防止电源参数波动产生的干扰,供电电源尽量采用负荷比较稳定的电网,确保强电不会通过端子排线串入控制系统,供电回路必须对这种电源采取双冗余处理措施。各主机柜应该选择双路交流供电方式,一路为UPS供电,一路为火电厂的保安电源,以增强电源的供电可靠性。

2.3正确敷设电缆

为避免强弱电之间的短路产生信号干扰,在系统的基础施工中安装足够的电缆槽或电缆通道,使强电与弱电缆能够分槽敷设。条件具备的情况下应该将电力电缆、控制电缆与信号电缆敷设在不同的电缆通道中,如果这些电缆必须在同一通道敷设,应尽量将电力电缆、控制电缆与信号电缆从上至下分层敷设,使弱信号电缆与强信号电缆保持一定的距离。

2.4继电器隔离方式的使用分析

现场设备与模块之间是否需需要继电器进行信号隔离,目前尚无定论。一般认为以模块本身的抗干扰能力,完全可以防止干扰信号的入侵,同时由于系统接线简化还可以减少故障点,提高系统的安全性。尽管模块具有良好的抗干扰性能,但继电器耐过电压、过电流冲击的能力更强,在系统的实际运用,曾有使用继电器有效避免了过压、过流信号损坏PLC模块的实例。因此对这一问题还有待理论研究和实际应用的进一步检验。

3.结语

随着火电厂热控系统的普及应用,火电厂的管理水平得到巨大提高。但是热控系统的应用也给系统抗干扰技术提出了更高的要求,在这一背景下,本文对于火电厂热控系统的信号干扰来源进行了分析,并提出了相应的应归技术措施。只有在系统施工、调试和运行的各个环节采取科学而严格抗干扰措施,才能保证系统的安全性和可靠性。

【参考文献】

[1]李苏,乙拉图.电厂热工控制系统中的抗干扰技术分析[J].电源技术应用,2014(03).

通信电缆论文范文6

工业经济论文2000字(一):对工业经济实施有效监控的若干建议论文

摘要工业经济发展是国民经济发展的重要组成部分,在实际管理中受到相关因素的影响,存在不科学和不规范等现象,直接产生不良影响。在本次研究中以工业经济管理阶段的风险为基础,对如何进行监控进行分析。

关键词工业经济有效监控监控措施

考虑到可持续发展以及生产总值的增长关系,需要以经济发展为基础,正视工业经济发展的各种问题,合理处理。在项目管理中,涉及到的细节问题比较多,导致工业经济很多方面受到影响。在实施中采取工程经济学的知识对项目进行监督管理,可以实现经济效益的最大化。在整个实施阶段考虑到经济项目的具体管理要求,要求尽量规避风险,制定合理有效的防范对策。

一、工业经济管理的风险

(一)招投标的风险

在企业的招投标管理中,风险比较多,不确定的因素很多,在招标的过程中,可能会存在资料没有严格审核的现象,招标文件和详细的文件等了解不到位,出现相关错误。部分企业在相互竞争的前提下争取合同,此类竞争形势相对来说比较严峻,在后续的项目跟进的阶段,可能会出现部分的验收问题。项目清单数和测量规则之间可能会存在一定的风险。我国改革开放之后,工业发展带动了制造行业的进步,在实施的过程中可能会存在项目验收的问题。此外在项目清单设定中,可能存在不同程度的风险。部分项目的业主对招投標项目本身了解的比较少,整体把握不足。此外在新的时代背景下,缺少科学可行的管理方式和体系,企业的招投标地位差异比较大。部分建筑公司当前处在被动的形式下,项目业主的形式变的主动和有利。

(二)生产质量风险

在工业项目中,生产量风险有不确定的特点,在生产过程中可能会遇到很多其他问题,导致企业的风险随之提升,导致工业生产管理停滞不前。在具体的工业项目建设中,项目管理人员是主体,整体管理水平对效益产生影响。但是在当前工业生产项目建设中,忽视了其他方面因素,预估的投资金额和运行成本产生差异。如果此类现象得不到及时的处理,导致生产量存在风险。在生产和指导的过程中,可能会出现个人因素导致的违规操作的现象,生产量和预期质量差异大,出现其他风险[1]。

(三)业主造成的风险

在建筑市场管理的背景下,部分业主可能没有按照合同条例进行施工,业主产生的风险也需要引起重视。在施工的过程中,风险比较多,后续施工中,如果没有及时承担责任,可能产生风险,导致整个项目的成本提升,施工难度提高[2]。

二、工业经济的监控建议分析

(一)完善现有防范模式

在工业经济发展中针对存在的各种风险,在实施中必须了解风险的类型,及时进行处理。为了守护各方的权益,在实施中签订生产合同,结合现状和要求等实施。此外在生产制造的过程中,如果出现意外情况,需要明确利益分配的问题。施工单位针对资产体系和方案等有一个大概的了解,对生产过程中的各类问题及时处理。规章制度有重要的约束作用,在签订建设工程的合同的时候,需要明确业主的施工资金来源,建设完善的生产管理方式,对其中的标准进行细化。只有强化对生产工艺和方法的创新,才能保证项目建设和生产的质量。在风险预防的过程中可以实现交流和互动,对生产过程进行监督和管控,经过目标考核和激励制度之后,达到经济管理的目标[3]。

(二)完善规模化方案

工业经济发展中制定制定详细和合理的制度方案,通过施工人员和管理人员的协调管理后,强化了相互的信任和尊重。由于在实际管理中矛盾比较多,后续操作中需要提升施工人员的自身积极性,给项目生产和管理提供温馨和和谐的氛围。在精确化管理中,考虑到经济效益和整体效益的关系,落实对应的管理政策,进而提升施工人员的自身积极性和效率,各项政策的积极落实之后能让施工企业向着规模化的方向发展。

(三)实现工业品价格的监控

工业品的价格参数一般指的是通过调查收集部分代表企业的代表产品,在实施中对价格变动的资料进行计算之后,反应出工业品的变动程度。在整个过程中涉及到原材料、燃料和动力等指数,主要反应了工业企业出厂出厂商品价格及工业企业中间投入品价格变动趋势和变动程度的相对数,是验证工业经济发展状况的重要指标之一。依据现行的工业品价格参数得知,在生产过程中需要对消耗的外购原材料和其他费用等进行计算,合理进行管控。

(四)规定工业中间投入

对企业管理而言,企业内部会计需要明确具体的表格的内容,准确的掌握中间投入计算的原则和资料等。其一从企业外部购入的产品和服务价值等,不涉及到生产过程中回收的废料和自制频的价值。其二是本期投入到生产,并一次性消耗的产品和服务价值,不包括固定资产等转移的价值。规定工业中间投入,符合经济发展的要求。

三、结语

在新的时代背景下,工业经济发展的风险比较多,考虑到经济管理的影响因素和具体要求等,需要注意的是进行风险的管控。在当前风险管理中,提供了详细的管理规范。通过完善现有防范模式、完善规模化方案、实现工业品价格的监控、规定工业中间投入等方式进行各项管理之后,对工业经济发展起到促进的作用,带动整体进步。

工业经济毕业论文范文模板(二):新工业经济下电线电缆产业的技术发展与融合论文

摘要:电线电缆产业随着新材料、新装备、新技术和工业互联网的发展,近年来涌现出许多新的前沿领域和发展方向。电缆制造企业需适应工业互联网下的产业融合发展。智能制造和工业互联网带来新一轮产业革命,电线电缆产业链作为基础制造业,也需经受冲击和历炼,实现产业升级和突破。

关键词:电缆技术;装备材料;发展融合

0前言

电线电缆产业在国家能源开发、能源传输和能源转换中担负重任,随着新材料、新装备、新技术和工业互联网的发展,电线电缆产业近年来也涌现出许多新的前沿领域和发展方向。如何在新工业经济形势下,实现电缆行业制造体系升级,是所有电缆企业值得思考的问题。即使放在当前工业大变革的历史背景下,电缆企业也面临激烈竞争,需要突破发展。本文结合电缆行业近些年发展情况,浅析电缆产业装备、材料、工艺及产业的发展趋势。

1高端制造和检测装备

目前电线电缆行业生产检测装备大部分已实现国产化,但在高端装备领域,国产装备与国外先进水平相比,制造装备在机械加工精度、工艺稳定性、模块化集成度、生产效率,检测装备在测试精度、稳定可靠性等方面还有一定差距。电缆装备供需状况存在错位,一方面国产中低端装备供需饱和,另一方面高端装备进口依赖程度高。电缆制造高端装备以500kV立塔交联生产线为例,目前国内投产生产线以进口装备为主,国产装备多以配套或辅助功能使用。电缆高端装备投资回收周期长、占用资金量大,电缆企业在选用装备时,会慎重考虑选用装备的成熟性和行业使用情况。另外高端装备市场需求量相对较小,换代周期长,也片面影响国产高端装备的研发和投用。但未来电缆行业高端制造和检测装备仍是装备制造企业发展的一个方向,除了需要在基体材料、加工工艺、系统组成上做出突破外,智能化、信息化和高度集成化将成为未来高端装备的普遍要求。目前,电缆行业智能生产、数字供应链、大数据平台建设对车间工厂生产、检测数据集采需要另行配置传感器、数据集采装置和工业平板等辅助装备。未来数据集采和网络交互功能将是电缆装备智能化的常用配置。

2电缆新材料研发

电缆新材料研发包括两个方面:一方面是对原有材料体系的改良、改性、配方优化设计;另一方面是全新材料在电缆结构上的应用。目前我国电缆橡塑材料主要应用于中低电压等级。超高压电缆绝缘、屏蔽料存在基础原料整体水平低,核心工艺装备依赖进口,产业化程度不高。高耐压等级绝缘材料对基材纯度、配方工艺、辅助材料的分布状态要求很高,目前国内能够生产超高压绝缘料的厂家非常有限。国家已将新材料产业作为制造业转型升级的战略支撑,科研资金和人才投入巨大。随着新材料技术的不断突破,既可以在原有材料体系基础上研制出更高纯度、更细小微粒的基体材料,通过纳米处理、微粒改性等物理化学方法提升材料性能,也可以研制开发出更多实用的复合新材料。未来电缆材料的研发除了注重材料电气性能和机械物理性能,也更关注其环保性能和废旧材料的回收利用。在材料研发使用全周期,考量其环保性和循环使用价值。

3制造技术的发展

电缆制造技术发展包括制造方法的改进和电缆新结构、新生产工艺的研发。以矿物绝缘电缆为例,目前矿物绝缘电缆防火性能检测标准以BS6387要求比较全面和严格,该标准要求防火电缆除能经受单纯耐火试验外,还要求耐火测试过程能经受喷水和机械冲击。然而以此为评价标准,电缆企业在采用云母绝缘带材和铜管、铝管、钢管金属套生产工艺的基础上,发展出一系列柔性结构矿物绝缘电缆,并得到了用户和市场认可。而耐火陶瓷材料的研制和使用,使耐火结构电缆可以向更高电压等级发展。电动新能源汽车发展需要配备大量的充电桩,使充电桩电缆发展成单独的电缆系列,而机器人行业的发展又需电缆企业研发相应的高柔性、抗扭机器人电缆。电缆新结构与新应用相輔相成,而某些电缆新结构是需要采用电缆生产新型装备来实现。

4智能制造与工业互联网

电缆智能制造是采用电缆智能制造技术和电缆智能制造系统进行电缆生产的模式。电缆智能制造装备采用计算网络智能交互组成智能制造系统,通过对工作流程的动态管理、决策优化提高资源使用效率。电缆智能制造以客户需求为导向,贯通企业运营管理和工厂生产执行,公司各工作节点在执行的同时负责数据集成,组成大数据管理平台,企业管理层应用大数据管理快速决策,实现智能管理和生产。工厂车间智能生产装备采用数据集采系统,实时采集生产数据,通过大数据管理平台实现对生产过程的智能监测、判断和控制。目前电缆企业已采用有SRM、MES、CRM、SAP、ERP等系列电子采购、制造执行、客户管理电子信息数据处理系统。工业互联网将进一步加深工厂智能制造和各电子信息数据处理系统的深度融合。

随着工业互联网的逐步推进,电缆智能制造边界将突破生产工厂界限,向上下游产业链及客户端不断延伸。随着电缆制造产业链的上游产业电缆原材料制造企业包括金属冶炼加工企业和化工企业,电缆制造产业链的下游产业电缆输配电系统和最终用户,及电缆设计施工企业工业互联网的同步推进,电缆智能制造将由企业的单点网络,交互成涵盖电缆原材料、电缆生产、电缆设计施工、输配电系统集成和最终用户的共享网络。电缆智造系统通过接入端口,可以与上下游客户共享数据信息。由智能制造和工业互联网引领的新一轮工业革命,也必将给电缆行业带来新一轮的冲击和洗礼。

国家已将工业互联网定位为推动工业升级转型的重大工业基础设施。电缆行业智能制造装备和信息集采交互系统已日益成熟和完善,如何在工业互联网融合下投入应用,在实践中不短提升和完善,最终发展出工业互联网交互背景下的理念先进、具有标准规范的电缆智能制造系统,是电缆行业整体突破的一个重要契机。

5电线电缆产业链融合

电线电缆制造产业链上游是电缆材料供应企业,下游是线缆设计、施工企业和终端用户。电线电缆作为单独的产品,需与其他供应商产品配套组成完整的供配电和信息传输系统。稳定合格的原材料供应,是生产合格电缆产品的基础。电缆企业运营成本中原材料成本占比很大,许多电缆企业部分原材料例如护套料采用自主生产的方式以降低生产成本,技术实力强的电缆生产企业向原材料行业拓展,发展成为电缆原材料和电缆供应商。电缆企业生产电缆产品,但电缆制造企业本身不具备电力设计和安装施工的资质,电缆生产交付后,需交有资质的施工企业安装敷设。电缆制造企业和设计、施工企业融合,可以发展成为设计、生产、施工一体的电缆系统供应商。国内电网220kV及以上电力系统,采购招标时常常要求制造商提供的220kV交联电缆需有与其配套的220kV电缆终端和中间接头组装成的电缆系统经过型式试验或预鉴定试验,以证明电缆与其配套连接附件的整体可靠性。这样的电缆系统客观上就要求电缆制造企业和电缆附件制造企业预先研制装配电缆系统并经测试验证其可靠性。以上实例,只是电缆产业链向上下游融合的部分体现。无论是电缆生产企业通过自身努力向上下游产业拓展,还是通过工业互联网背景下供应链网络交互和大数据平台,都必将是一个融合发展的过程。

通信电缆论文范文7

[关键词]电力电缆;局放带电;定位;检测技术

中图分类号:TM855 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0176-01

1 引言

在发展阶段上,电气设备检修技术大体上分成故障检修、定期检修及状态检修。可靠性为状态检修的中心,并逐步的代替了之前的定期预防性检修,它是建立在设备的状态之上而进行的预防性作业。状态检修是通过测量设备的关键参数,识别其潜在的或者是已经存在的劣化迹象,可在设备正在运行的情况下,对其状态进行评估。这种的策略下,不需要定期的大程度上的修理设备。这样的做法可将检修的有效性以及针对性给提高上去,能够在问题刚刚出现的时候,就被及时的发现,将问题扼杀在摇篮时期,而不会造成不断的扩大加重,能够有效的将设备的使用寿命给进行延长,同时还能够做到十分合理的将设备运行的维护费用降低下去。随着在城市的电网建设当中,电力电缆的应用度也是更加的普遍了,进而造成了逐步的对电力电缆检测手段提高了要求,特别是在带电检测这一方面上。

2 电力电缆局放带电检测

现今,在绝缘诊断方法这一方面上,大家都一致达成了一个共识,那就是局部放电检测是最有效的一种,在带电检测应用方面就更加如此了。现今,在检测的手段这一方面,很多运行的设备,在所取得的效果上都不是特别的好,进而就造成了时不时的就会有事故发生,这种的情况在电力电缆上就更加的明显和严重了。最近的几年当中,在城市化的建设过程中,大量的应用了电力电缆。但是,其在绝缘状态检测手段上,可以说是其在有效的手段上还是比较的缺乏的。在电力电缆的局放带电检测上面,不论是国内还是国外都是做了大量研究的,就现今来看,其取得的成果也是比较的多的。局部放电出现在电力电缆中时,其所产生为单极性脉冲,在上升的时间上,十分的断短,在脉冲宽度使能够也是十分的窄。脉冲的传播是从产生的位置两边进行的,因在电缆中进行传播的时的散射以及衰减,当其抵达到测量点的时候,增加了脉宽,于此同时还将幅值也给减少了。通常的情况下,脉冲波形在测量时能检测到较好的,其将许多和源波形相同的特性都给进行了保留。

若脉冲宽度以及上升时间都没有超过电缆局部放电脉冲的通常范围内,就可将该脉冲看做电缆局部放电。通常的情况下,在上升时间上,电缆局部放电是在几十纳秒-微秒级之间的,而脉宽是不能够超过十个微秒的。电缆端部的脉冲波形以及检测电路决定脉冲的脉宽以及上升时间。因为检测电路是具有不确定性的,这就使得脉冲宽以及上升时间也会随着其变化而发生变化,例如:当有一个大电感出现在其中时,就会延缓脉冲的上升时间,于此同时,还会加大脉冲的宽度。但是,在脉冲刚开始的位置,上升时间是一个拥有十分高的价值的特征量。对于利用高频电流传感器(HFCT)的带电局部放电检测,通常其检测电路有比较大的带宽(>20MHz)。此方法不但简单,同时其所测量到结果也是比较令人满意的。

3 电缆局部放电定位法

在电缆局放被检测到时,若能够做到定位局部的放电源,就能够在很大程度上提高局部放电活动测量的实效性。

现在,在对局放源进行定位的方法上,时域反射法(TimeDomainReflectometry,TDR)是应用的较多的一种方法。在一般的情况下,此方法就是将脉冲检测装置给架设到电缆的一端,对电缆中局放脉冲传播的反射原理进行利用,对在电缆中同一个脉冲来回传播的情以及时间差进行检测,以脉冲辨识方法,对定局放源位置进行确定。将局放信号耦合装置架设到电缆的近端,可利用脉冲电流法来检测阻抗,或是利用高频电流传感器等措施,将放电脉冲信号给检测到。当电缆线路中,某绝缘缺陷点发生了放电时,产生的局放脉冲就会形成2个拥有相等幅值的信号,两者的传播也是在电缆线路内按着相反方向进行的。通过对2个信号到达时间的时延差进行分析,同时将电缆中脉冲传播的速度等参数进行结合进去,能够将出局放脉冲发生的位置给估计出来。相同的,传感器上在电力电缆的带电检测中对于类似的脉冲群信号也能够进行检测到,局放源的具置也能够通过脉冲群信号方向来进行判断。

4 实例分析现场电缆局放检测

在对变电站进行巡检的过程当中,在该变电站电缆层的接地线中,我们发现出现了较为明显的放电信号。通过时延对比测试,了解到其中一根编号3581的电力电缆是放电的来源地。由图1我们可以看到,放电脉冲在该电缆三相都可以被明显的检测到,AC相有着相同分信号极性。基本上,两者的幅值大小可以说是一致的,但是B相信号极性和前两者却相反的,信号幅值也是前面两者的两倍,这也就意味着,在B相电缆设备上发生了局放信号。

如图1中我们还能够知道,信号是沿在十纳秒级进行上升的,这就表明在进行测试时,传感器位置是十分接近局放源的,高频信号在信号传播中没有出现什么大的损失。就信号的波形来看,在信号后面是出现了不平滑的波形,很容易就能够看出是好几个波形而叠加的,最近的信号在在十纳秒级进行叠加,这说明局放源离开很接近电缆的终端,有不是阻抗突变的情形出现在和电缆终端相连的设备结构中,进而出现了多次叠加反射信号,导致了局放信号毛刺状特征。后来通过经停电解体维护,确认在开关柜连接电缆终端部位为局放源。

5 结束语

在发展的方向使上看,设备检修是为状态检修,而其中的主要手段又是为带电线检测。在对PDS-G1500型局放检测系统进行结合的基础之上,对电缆局部放电在线检测方法进行了进一步的介绍,通过上面的一系列的描述就能够知道,这一方法是有着较为简单的操作,于此同时,在实际的应用当中,其也有着比较高的一个实用上的价值。

参考文献

[1] 王红斌,李端姣,等.高压电缆终端在线局部放电测试分析[J].2011,24(12):113-116

[2] 齐飞,毛文奇,何智强等.带电检测技术在电网设备中的应用分析,2012(2):27-29.

[3] 苏文群,张丽,等.XLPF电缆局放检测技术及其应用[J].华东电力,2011,39(4):654-657.

通信电缆论文范文8

【关键词】舰载设备;电子设备;电缆布线;电磁兼容

1.引言

舰船电子设备是舰船众多设备中的重要设备。舰船电子设备在舰船中发挥着重用。现在的舰船电子技术发展十分迅速,以前采用的机械控制机构,很多都已经改成了电气机械的控制系统。同时,舰船电子设备线缆所传送的信号越来越多,频率也越来越高,消耗的功率就越来越大。我们知道,现代舰船电子设备使用的电磁环境频率十分复杂,各种设备都工作在复杂的电磁环境中,所以必须采用必要的措施,以保证舰载电子设备的正常运行。

舰载电子设备的各种电子部件主要有显示模块、操控模块、电源模块、机箱底板、各种插件板、变压器、滤波器、阻容元件等。电缆布线设计,要完成电子设备中各种部件、插件、元件间的合理布线,保证布线位置与结构的合理,实现设备各种部件、插件、元件之间的电连接,并达到设备的电气、电磁兼容等性能指标。通常,由布线所形成的分布电容和杂散电磁场的分布情况十分复杂,同时由于噪声干扰的随机性,所以很难通过特定的公式计算,来得到最佳的布线方案。电缆布线的合理性,在很大程度上取决于经验的总结和实验方法的验证。

2.关于电缆布线设计的问题

印刷电路板(PCB)的设计,要经过原理图设计和电路板布线设计。印刷电路板生产厂,根据电路板布线设计进行生产。同样,电子设备电气系统的设计,也要经过原理图设计和电缆布线设计。电缆布线设计是为电气系统制造做的准备工作,工人根据布线设计对电气系统的电缆布线进行施工。

由于电缆是属于机械电气类的产品,在处理设计问题时,必须兼有电子技术与机械技术两方面的专业特点。电缆布线设计需要将电气技术、机械技术、制造技术的有关内容结合起来进行综合考虑。电缆布线设计的要求比较高,布线设计人员必须熟悉电气技术(尤其是电磁兼容)、机械技术、制造技术。

电气人员,对设备、元件、电缆、信号的电气性能很了解,但由于导线可能穿越多个空间,需要不同的固定和安装方式,同时设备内部空间结构复杂,电气人员很难完成机械上的设计任务。机械人员可以设计电缆的固定和安装方式,设计电缆的分布和布局,但机械人员很难完成电缆的电气、电磁兼容设计。例如,确定哪些电缆和导线可以捆扎在一起形成线扎(或线束),并合理的分布线扎,保证线扎间的电磁兼容性能。

电缆布线设计主要包括:①电缆和线扎的设计;②电缆的空间布局设计。电缆布线设计可以简单概括为:①电缆和线扎包括哪些导线,它们相互之间的电气、电磁兼容性能如何解决;②电缆和线扎在设备内部如何分布、安装和固定。

完成了电气系统的逻辑原理图设计之后,就可以进行电缆和线扎的设计了。在设计过程的这个阶段,需要确定将哪些导线组合在一起,形成电缆;需要确定将哪些导线、电缆绑扎在一起,形成线扎。并且对所有的电缆和线扎进行拓扑描述,以便电缆空间布局设计工程师能够利用这些拓扑描述,确定这些导线、电缆与线扎的最终性能要求。同时工程师还必须确定连接线的线径规格,估算每一根导线和电缆的长度,并且确定在什么地方安置滤波器和连接器等。

对于每一个电缆或线扎,工程师必须做出一个2维的设计图,通常称作线扎图。线扎图是表示多根导线和/或电缆绑扎或粘合在一起的图样。对于有特殊要求的线扎,可以采用旁注加以说明,例如采用“技术要求”的方式加以说明。线扎图中的线扎有结构式和图例式两种表示方式。

电子设备的各类导线集中在设备内部,这些导线会互相干扰,影响整机的电气性能,甚至影响一起工作的其它设备的整机性能。所以,要尽可能排除各种干扰,合理、有效地利用设备内有限的空间,对电缆和线扎进行精心的设计。电缆和线扎设计时,应按导线信号的电压、电流、频率等类型分类捆扎,尽量防止线间耦合串扰,同时要考虑设备的可靠性和可维修性,考虑布线的美观性。

电缆和线扎的设计,应尽量选择专业生产厂制造的电缆,避免工人手工制作电缆。专业生产厂有专用的生产设备和检测设备保障,并有成熟的生产工艺,能够满足不同的电气、电磁等要求,符合国际组织的各种标准。手工制作的电缆很难达到专业生产厂水平,特别是电磁兼容方面,电缆的性能没有可靠的保证,差别也比较大。对特殊要求的电缆,可以提出具体的技术参数,在专业电缆生产厂定制生产。

电气系统内部各功能模块之间需要相互通信,所敷设的电缆(线扎)电压不同、电流不同、频率不同,这些电缆的相互位置,以及走向都将对设备整体的电磁兼容性能产生影响。由于电缆总是有一定的长度,部分电缆的电流很大,有的电缆信号十分敏感,因此电缆比PCB、机箱或其它结构件更容易导致电磁兼容问题。可以说,大部分的电磁兼容问题是电缆引起的,所以,必须对电缆和线扎进行合理、有效的空间布局设计。

完成了电缆和线扎的设计,就可以进行电缆的空间布局设计了,也就是根据电缆和线扎必要数据,结合设备内部空间,进行电缆的合理布局,满足电气、电磁兼容设计的要求。在这个阶段,电缆布线设计工程师将决定每一根电缆、线扎的精确长度,决定电缆和线扎的精确位置,决定连接器与紧固装置的具置。

电缆布线设计工程师,将有关电气系统电缆和线扎的信息,加以分类、整理。根据这些信息,电缆布线设计工程师更新每一个线扎的设计图纸——线扎图,明确线扎的长度、方向、折弯角度等数据,更新电气系统的电缆和线扎在固定、安装过程中所需要的辅助零件清单。在此基础上,生成制造模板所需要的设计图纸与技术规格要求,这些模板都是在装配每个电缆、线扎时所需要使用的。

电缆空间布局设计是很重要的一项工作,是明确电缆和线扎的空间位置、布局,明确电缆和线扎的相对位置的。在进行电缆空间布局设计时,不能简单地按照布线原则,将不同电压、不同电流、不同频率的信号电缆分开敷设,必须根据电子设备内不同信号电缆的干扰特性,在理论计算和实验的基础上,总结设备内不同信号电缆的布局方法,减少相互干扰。

3.电缆布线设计与电缆布线施工一致性的关系

电子设备的电气系统,在电气性能要求越来越高的情况下,电磁兼容性要求也越来越高。电缆布线施工的差异,不仅仅是外观上的不同,布线的不同导致同一类设备的电磁兼容性能差别很大,影响设备的整机性能。

在生产中经常存在如下情况,机柜、加固机、插件、电源等电子设备的结构件,经常多次重复投产,有时用先进的加工中心加工,有时用普通机床手工加工,但每次生产的合格产品,都保持一致。同时,电子设备的电缆布线,经常是不同时期的产品布线不同,不同操作者加工的产品布线不同。为什么同样的制造部门,加工的产品,在一致性上存在这么大的差别?

对于机械类零件,不同操作者在加工零件时,是按照零件图(或装配图)施工,图纸上明确标注了零件的尺寸、公差、粗糙度、涂覆面、孔的配合关系等。所以,加工机械类零件时,无论是高级工还是中级工,无论是先进的加工中心还是普通机床,只要按图施工,产品都是一致的。

对于电气装配,多年来,传统的电子设备电气总装设计,通常只有一份接线图和接线表,这只相当于完成了电气系统的逻辑原理图设计。接线图和接线表在布线设计方面常会发生无电缆、无线扎、无布线设计等问题。

从上面的分析可以看出,电缆布线设计是电缆布线施工一致的前提和保证,单纯采取工艺方法是无法保证电缆布线施工一致性的。需要保证电缆布线一致的设备,尤其是电磁兼容性能要求高的设备,必须进行电缆布线设计。事实上,即便是有经验的不同布线工程师,对同一台电子设备进行电缆布线设计,也绝对不会完全相同。

4.舰载电子设备电缆布线设计的方法

从抗干扰的角度考虑,合理的布线就是要设法减小电路中的分布电容、杂散电感,把由此产生的杂散电磁场减到最小的程度。合理布线的另一个目的是合理布置电路的回路途径和环路面积,使之控制在人们需要的范围之内。

对于舰载电子设备而言,电缆布线设计与电路设计同样重要,合理、有效的电缆布线设计,是电气系统电磁兼容性能在布线方面的保证,是不可回避的设计工作。我们必须对电缆布线设计给予足够的重视,否则,当设备装配完工,再考虑上述问题,就为时已晚。有时即使采取了一些措施予以补救,也要付出很大的代价,甚至根本不能解决由电缆布线导致的电磁兼容问题。

(1)进行电缆和线扎的设计

在这个设计过程,要根据电缆和线扎的设计原则,明确电缆和线扎的各种参数,并对电缆和线扎进行拓扑描述,生成“线扎图”,从而彻底避免电装设计中的“无电缆、无线扎”现象。同时,配合电磁兼容等实验,逐步修改、完善设备的“线扎图”,并建立“线扎图模板”。

(2)进行电缆的空间布局设计

电缆的空间布局设计,工作量比较大,对设计者来说知识面要求比较宽,需要将电气技术、机械技术和制造技术的有关内容结合起来考虑,一般人员短期内很难达到比较高的设计水平。因此,工作人员必须不断扩展知识面,熟悉上述专业的知识,熟练掌握电缆布线软件,全面提高设计水平。

电缆的空间布局设计,应根据电缆空间布局设计原则,使用电缆布线软件,生成“电缆空间布局图”,解决电子设备电气装配设计中的“无布线设计”问题。同时,配合电磁兼容等实验,逐步修改、完善设备的“电缆空间布局图”,并建立“电缆空间布局图模板”。

(3)电缆布线设计的沟通

要完成电缆布线设计,电缆布线设计工程师必须做到电气设计、机械设计、制造技术的有效沟通(单/双向),有效的沟通是电缆布线设计的保障。各专业人员的沟通,应以文件和图纸的形式进行沟通,图纸和文件必须采用相同的标准。

通过分析可知,电缆布线设计工程师不只需要有相当的机械设计、电气设计和制造技术水平,更重要的是和上述工程师进行有效的沟通。电气、机械、工艺工程师对自己负责的产品进行电缆布线设计,能够及时修改相关设计,极大地提高设计水平,提高电缆布线的合理性;并且,可以减少设计的中间环节,减少各专业工程师与电缆布线工程师的沟通,使沟通、协调更顺畅。

只有在“电缆空间布局图模板”比较丰富,设备可以参照模板进行设计的情况下,电气、机械、工艺工程师才能在熟悉电缆布线软件的基础上,对模板修改和完善,进行“参考设计”,达到电缆空间布局设计的要求。这种参照模板的“参考设计”与真正的电缆空间布局设计还有很大差距,但可以在相类似电子设备的布线设计中采用,缩短设计周期。

5.结束语

通信电缆论文范文9

【关键词】局部放电;检测系统;仿真;研究

1.引言

电缆具有较好的电性能,同时结构简单,对工作环境的耐受力高,目前在电力系统中得到了较为广泛的应用,随着科技的发展,其应用于电力系统的电压等级也逐步升高[1]。电缆与传统的架空线路相比,主要特点是大多以直埋等方式设置在地下[2],这样受外界的影响就大大减低了,不过其自身也存在一些问题,在制造的过程中在电缆材料内部可能存在着气泡等,在安装的过程中也可能受到一定的破坏;同时在地下长期埋设,受着水分等影响,同时承受着高电压,这个时候就可能出现局部放电现象[3-5]。局部放电的发展会导致击穿,所以对电缆局部放电的检测显得十分重要[6]。

2.电缆局部放电信号传播特性仿真

在对电缆进行局部放电检测之前,需要对影响其局部放电信号传播特性的参数进行分析。为了得到其原理,我们假设其长度很长,同时由于电缆局部放电信号含有丰富的信息[7],其波长与线路长度相比非常短,因此在研究局部放电信号传播规律时,需要利用电缆的分布参数模型来分析[8],下图为电缆的分布简化模型。

图1 电力电缆的分布参数模型

图1中,R0、L0、C0、G0分别为电缆单位长度的电阻、电感、对地电容和对地电导,上这些基本参数决定了电缆中的相应特性[9-11]。结合图1,可以得到一个新的二次参数特性阻抗Zc,Zc表示均匀传输线上任一点的电压和电流之间的关系。

(1)

可见,这个公式就决定了相应的参数之间的关系。由于阻抗是一个复数,电压和电流的绝对值之比决定了其相对值;电压和电流的相位差决定了其幅值的大小,这个参数就可以反映出相应的特性参数。Zc重新表述为:

(2)

那么,|Zc|和就是其中所含有的信息。Zc反映了电缆上一点的特性[12]。对于脉冲信号来说,可以用传输常数来描述。在传输常数中,包含两个常数:固有衰耗常数和固有相移常数。固有衰耗常数反映了处于匹配连接的线路上[13],能量损耗方面的传输规律,固有相移常数则反映了信号传播过程中相位的变化。因此线路的传输规律可用式(3)表示,其中是电缆的长度。

(3)

根据上述的分析,我们得到了如下的结论:

(1)由电缆的一次参数所决定,越大,就说明了信号的衰减会越大。

(2)小于1,那么,局部放电信号将会呈指数规律衰减,并且其衰减程度取决于电缆的长度,线路越长,衰减情况越严重。

式(3)中的反映的则是信号传输的相移,它影响的是局部放电信号的相位,并且随着信号频率的升高,、均随之增大。经过上述分析,可以看出:电缆长度越长,局部放电信号在传播过程中的衰减越严重。局放信号的频率越高,则与之对应的、也越大,即信号的幅度衰减及相位移动也越严重。

3.仿真结果及分析

前面已经对相应的软件和模型有了较为详细的分析,在此利用PSCAD进行仿真分析,根据前面的表示,注入一个方波,本文采用一个脉宽为200ns的方波,电缆的长度为500米,在电缆的末端测量接受到的信号。其中搭建的电路图如2所示。

图2 仿真电路图

图3 标准方波脉冲

图4 电缆末端测到的电压波形

图3为一个外施的方波,在经过500m的电缆之后,在电缆终端测得的电压波形如图4所示,可以明显看出,此时的波形早已经不是当初的方波了,存在着较为严重的失真,根据前面的分析可以知道高频部分发生了较为严重的衰减,相对的低频分量则表现出较好的波形保持,这样最终造成了在电缆末端得到的信号发生了较为严重的失真。

上面的仿真是基于一定长度的仿真所进行的,为了更为深入的研究,采用不同的长度来研究局部放电信号传播规律与电缆长度之间的关系。选定三个相异长度的电缆,定义长度分别为200m、400m和1000m。在其末端注入方波,得到的首端波形如图5所示。

图5 信号衰减特性与长度的特性关系

通过上述的不同长度下的信号传播特性可以知道,拥有较短长度的电缆,其中的信号反射所要的时间越短。另外,电缆的长度越长,则测得的脉冲电压幅值越小,脉冲宽度越长。基于此,可以得知,当测量长度较短的高压电缆时,如果选择传感器的频带过低,则会造成测量上的误差,因此,那么选择合适频段的传感器就显得十分重要了。

根据前面的分析,本章将设计出电缆局部放电检测系统,由于采用Rogowski线圈电流传感器来测试电缆接地线中的电流不仅可以实现对局部放电的检测,同时其测量速度快速、准确检测,所以采用这种线圈作为电流传感器。整个检测系统的基本流程图如图6所示。

图6 电缆局部放电带电检测系统原理结构图

在现场一般不允许改变系统运行的接线方式,所以一般采用在设备接地线处,通过相应的传感器耦合出相应的电流,通过此电流来判断设备的运行状态,本文中设计的系统采用了宽频带Rogowski线圈电流传感器来测试电缆接地线上的电流,通过由于局部放电产生的电流是非常微小的,而且其频率范围分布及其广泛,那么就要求所使用的传感器具有非常好的灵敏度,而且现场的大量电气设备,同时运行电压很高,所以势必会产生较大的电磁干扰,这样也要求所使用的传感器具备较强的抗干扰能力,这些因素最终决定了所使用的传感器的相关性能参数。

4.现场测试及结果分析

利用设计的高压电缆局部放电带电检测系统分别对该110kV变电站及220kV变电站内的电缆出线进行了现场测试。

首先对110kV站进行排查,结果没有发现局部放电信号,电缆绝缘状况良好,未发现明显局部放电现象。

图7 现场测试

图8 电缆爆炸事故照片

现场测试结果进一步验证了便携式高压电缆局部放电带电检测系统的有效性,但在现场测试中也反映出了一些问题,如目前的局部放电电流传感器虽然是开口式,在现场测试时,无需打开接地线,可以直接卡在接地线上,具有一定的实用性,但由于传感器的两部分是通过螺栓紧固的,因此在现场测试时仍然带来了一些不便,测试速度较慢,在电缆出线较多的情况下,测试时间较长。为了提高测试速度,下一步需要对传感器的结构设计进行改进,设计为卡钳式,以提高测试速度。

图9 测试结果

5.结论

电缆是电力系统中重要的电气设施,本文结合某地区的实际情况和现有的测试设备,开发了一套电缆局部放电数据分析管理系统,并通过现场带电局部放电检测,证明了整个测试系统满足测试现场需求,大大提高了电缆局部放电测试和数据管理的效率。

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