Рекомендуем

Техническая диагностика современных цифровых сетей связи. Основные принципы и технические средства измерений параметров передачи для сетей PDH, SDH, IP, Ethernet и ATMВласов И.И., Новиков Э.В., Птичников М.М., Сладких Д.В. Техническая диагностика современных цифровых сетей связи. Основные принципы и технические средства измерений параметров передачи для сетей PDH, SDH, IP, Ethernet и ATM
Многоканальные телекоммуникационные системыГордиенко В.Н., Тверецкий М.С. Многоканальные телекоммуникационные системы
Оптические системы с терабитными и петабитными скоростями передачиФокин В.Г., Ибрагимов Р.З. Оптические системы с терабитными и петабитными скоростями передачи

Книга

Воздействие внешних электромагнитных полей на оптические кабели связи и гибридные линии

Учебное пособие для вузов
2018 г.
214 стр.
Тираж 500 экз.
Формат 60х90/16 (145x215 мм)
Исполнение: в мягкой обложке
ISBN 978-5-9912-0770-6
ББК 32.85я73
УДК 681.3(075.8)
Гриф УМО
Рекомендовано Ученым советом ордена Трудового Красного Знамени федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ) в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов, обучающихся по направлениям подготовки: 11.03.02 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (бакалавриат); 11.04.02 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» (магистратура)
Аннотация

В настоящее время большая часть междугородных связей (интернет, передача данных, телефон) осуществляется с помощью оптических кабелей различного типа с металлом и без металла в конструкции, проложенных в самых разных условиях. Проложенные кабели подвергаются воздействию внешних электромагнитных полей как естественного происхождения (например, грозовых разрядов), так и искусственного (высоковольтные линии передачи, статические разряды и др.). Распространённое мнение, что кабели без металла в конструкции не подвержены воздействию электромагнитных полей ошибочно. Световая волна, передаваемая по оптическому кабелю, реагирует на внешнее поле, в результате чего в кабеле может происходить поворот плоскости поляризации передаваемой волны и возникать волны с различной поляризацией и ошибки на приёме. Рассмотрены воздействия внешних электромагнитных полей на оптические кабели различного типа и гибридные линии, которые применяются на линиях доступа, а также защитные меры.

Для студентов, для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлениям подготовки 11.03.02 и 11.04.02 – «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» квалификации (степени) «бакалавр» и «магистр», будет полезно для студентов электронных и радиотехнических направлений вузов, аспирантов и специалистов.

Оглавление

Введение

1. Основные источники внешних электромагнитных воздействий
1.1. Грозовые разряды
1.1.1. Возникновение грозы. Распространенность гроз на земном шаре
1.1.2. Развитие грозового разряда. Форма, амплитуда и крутизна импульсов тока
1.1.3. Оценка интенсивности грозодеятельности
1.1.4. Развитие разрядов в горах
1.1.5. Внутриоблачные разряды
1.1.6. Электромагнитное поле молнии в воздухе и при ударах в землю
1.1.7. Рентгеновское и гамма-излучение молнии
1.1.8. Развитие разрядов на местности
1.1.9. Растекание тока при разряде в землю
1.1.10. Влияние поперечной неоднородности грунта на потенциалы и токи, индуктируемые в кабеле
1.1.11. Разряды от облака вверх к ионизованному слою

2. Воздействие грозовых разрядов на оптические кабели
2.1. Образование вмятин на металлической оболочке или броне
2.2. Распространение тока по кабелю с металлическими элементами в конструкции и напряжение между проводящими жилами и оболочкой
2.3. Воздействие гамма-излучения молнии на оптическое волокно
2.4. Воздействие электромагнитного поля молнии на чисто диэлектрический оптический кабель (без металлических элементов в конструкции)
2.4.1. Поворот плоскости поляризации света под действием электромагнитного поля
2.4.2. Электрическое поле вблизи проложенного диэлектрического оптического кабеля при ударе молнии в землю
2.4.3. Поворот плоскости поляризации света в волокне под действием поперечного электрического поля молнии
2.4.4. Вероятность поворота плоскости поляризации света в волокне на определенный угол под действием электрического поля молнии
2.4.5. Поворот плоскости поляризации света в волокне под действием продольного магнитного поля молнии
2.4.6. Особенности поворота плоскости поляризации света при использовании волнового и поляризационного уплотнения

3. Вероятность повреждения оптических кабелей ударами молнии
3.1. Вероятность повреждения кабелей с металлической оболочкой и жилами ударами молнии
3.2. Упрощенная оценка подверженности кабелей связи с металлическими жилами грозовым разрядам
3.3. Защита оптических кабелей от ударов молнии
3.3.1. Основные меры защиты
3.3.2. Защита оптического кабеля с помощью грозозащитных проводов, проложенных
рядом с кабелем
3.3.3. Защита полностью диэлектрических оптических кабелей и защита от гамма-излучений
3.3.4. Защита подземного и воздушного кабелей от ударов молнии с помощью заземлений
3.3.5. Наблюдение за волнами напряжения грозового характера в кабелях с металлическими жилами
3.3.6. Защита подключенной аппаратуры

4. Влияние линий электропередачи
4.1. Устройство и основные параметры высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП)
4.2. Оценка опасного влияния высоковольтных линий электропередачи
4.3. Помехи, создаваемые электронными системами управления ЛЭП
4.4. Меры защиты от влияния ЛЭП. Коэффициент экранирования кабеля
4.5. Влияние электрифицированных железных дорог
4.6. Воздействие электрического поля высоковольтной линии на подвесной оптический кабель
4.6.1. Поверхностное сопротивление оболочки кабеля
4.6.2. Механизм развития разряда по поверхности кабеля
4.6.3. Расчет напряженности электрического поля на поверхности оптического кабеля, подвешенного на линии электропередачи
4.6.4. Вероятность повреждения оптического кабеля, подвешенного на опорах ЛЭП

5 Защита от внешних полей сетей доступа
5.1. Виды существующих линий доступа 90
5.2. Защита линий доступа от электромагнитных воздействий
5.3. Удары молнии в здание, в котором расположены устройства связи
5.3.1. Определение общего числа ударов молнии в здание станции. Новые типы молниеотводов
5.3.2. Электромагнитное поле в здании и вблизи него
5.3.3. Электрические поля в здании
5.3.4. Магнитное поле в здании и вблизи него
5.3.5. Поле в интеллектуальном здании. Воздействие на компьютеры
5.4. Коэффициент экранирования в городских условиях

6. Магнитное поле Земли
6.1. Расположение и величина поля
6.2. Магнитные бури

7. Электростатические разряды и их воздействие на оборудование связи

8. Электромагнитный импульс высотного ядерного взрыва

9. Трансформируемая линия
10. Оборудование заземлений в процессе строительства сооружений электросвязи
10.1. Необходимость защитных заземлений
10.2. Оборудование заземлений в стесненных условиях
10.2.1. Оборудование одиночного глубинного заземлителя
10.2.2. Установка в одной точке нескольких наклонных глубинных заземлителей
10.2.3. Одиночный заземлитель в виде полой трубы
10.3. Проблемы, возникающие при эксплуатации заземлений
10.3.1. Влияние влажности, температуры и высыхания грунта на его удельное сопротивление
10.3.2. Ёмкостный и индуктивный характер заземления в зависимости от его конструкции и частоты протекающего тока
10.3.3. Скачки сопротивления заземления при пробое грунта при большой напряженности поля
10.3.4. Изменение концентрации ионов вокруг заземлителя с течением времени
10.3.5. Коррозия заземлителя

11. Определение напряженности поля под поверхностью Земли
11.1. Электромагнитное поле под поверхностью Земли
11.2. Определение волновой функции под поверхностью Земли
11.2.1. Случай малых значений времени t
11.2.2. Случай больших токов смещения
11.2.3. Случай, когда можно пренебречь токами проводи-мости
11.2.4. Случай, когда можно пренебречь токами смещения
11.2.5. Обобщение результатов
11.3. Импульсное поле под поверхностью Земли при ее двухслойном строении
11.4. Влияние кабеля связи на изменение электромагнитного поля в грунте вблизи кабеля
11.5. Поле вблизи кабеля с учетом токов смещения

12. Оценка экономической эффективности средств защиты подземных кабелей

Литература

Приложение I. Воздействие внешних электромагнитных полей на движущиеся механизмы
Приложение II. Напряжения в однокоаксиальном кабеле с несколькими экранами при ударе молнии
Приложение III. Влияние электромагнитного воздействия на системы видеонаблюдения
Приложение IV. Особенности возникновения поляризационной модовой дисперсии в оптическом волокне под действием электромагнитного поля
Приложение V. Индивидуальная защита от молнии