一级建造师(通信)讲义-----第16讲1L411080光(电)缆特点及应用

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1L411074熟悉通信用太阳能供电系统的内容太阳电池:可以有效吸收太阳能,并将其转化成电能的半导体部件。一、太阳电池的特点太阳电池是近年来发展起来的新型能源。这种能源没有污染,是一种光电转换的环保型绿色能源,特别适用于阳光充足、日照时间长、缺乏交流电的地方,如我国的西部地区以及部分偏僻地区。太阳电池为无人值守的光缆传输中继站、微波站、移动通信基站提供了可靠的能源。(一)太阳能电源的优点1、与其他能源系统相比较,太阳能电源具有取之不尽,用之不竭,清洁、静止、安全、可靠、无公害等优点。2、太阳能电源是利用太阳电池的光一电量子效应,将光能转换成电能的电源系统。3、太阳能电源不需要经常维护,容易实现自动控制和无人值守。4、太阳电池安装地点可以自由选择,搬迁方便。5、同时,太阳电源可以随意扩大规模,达到增容目的。(二)太阳能电源的缺点输出功率将随昼夜、季节而变化。太阳电池输出能量的密度较低,因此,需占用较大面积。(三)太阳电池种类目前,因材料、工艺等问题,实际生产并应用的只有硅太阳电池、砷化稼太阳电池、硫(蹄)化镉太阳电池三种。1.单晶硅太阳电池是目前在通信系统应用最广泛的一种太阳电池,其效率可达18%,但价格较高,为了降低价格,现已大量采用多晶硅或非晶硅作太阳电池,多晶硅太阳电池效率可达14%,非晶硅太阳电池效率可达6.3%2.砷化稼太阳电池抗辐射能力很强,目前主要用于宇航及通信卫星等空间领域。3.硫化镉太阳电池二、硅太阳电池的工作原理三、太阳电池供电系统的组成太阳电池供电系统的基本结构可分为直流、交流和直流一交流混合供电系统。1.太阳电池直流供电系统由直流配电盘、蓄电池和太阳电池方阵等组成。2.太阳电池交流供电系统由交流配电盘、逆变设备、整流设备、UPS交流不间断电源、发电机组等组成。3.太阳电池的直流和交流供电系统都可以与市电连网供电,组成直流---交流混合供电系统。1L411080光(电)缆特点及应用共三个知识点:1L411081掌握单模和多模光纤的特点和应用1L411082熟悉光缆的分类及特点2009单1L411083熟悉通信电缆的分类及特点2010单61L411081掌握单模和多模光纤的特点和应用一、光纤结构和类型(一)光纤的结构光纤是光导纤维的简称,是一种新的光波导,是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质。它由纤芯、包层、涂覆层组成。(二)光纤的折射率分布光纤的折射率分布有两种典型的情况:阶跃折射率光纤,渐变折射率光纤。它们的共同特点:纤芯的折射率大于包层的折射率,这也是光信号在光纤中传输的必要条件。(三)光在光纤中的传播对于阶跃折射率光纤,由于纤芯和包层的折射率分布有明显的分界,光波在纤芯和包层界面的交界面形成全反射,并且形成锯齿形传输途径,引导光纤芯向前传播。对于渐变折射率光纤,由于在其界面上折射率是连续变化的,因此光波在纤芯中产生连续折射,形成穿过光纤轴线的类似于正弦波的光折射线,引导光波沿纤芯向前传播。二、光纤通信的工作窗口光纤损耗系数随着波长而变化,为获得低损耗特性,光纤通信选用波长范围在800~1800nm,称850nm(800~900nm)为短波长波段;1300~1600nm为长波长波段,主要有1310nm和1550nm两个窗口。实用的低损耗波长是:第一代系统,波长850nm,最低损耗2.5dB/km,采用石英多模光纤;第二代系统,波长1310nm,最低损耗0.27dB/km,采用石英单模最低色散光纤;第三代系统,波长1550nm,最低损耗0.16dB/km,采用石英单模最低损耗与适应色散光纤。上述三个波长称为三个工作窗口。三、光纤分类四、多模光纤当光纤的几何尺寸远大于光波波长时(约lμm),光纤传输的过程中会存在着几十种乃至上百种传输模式,这样的光纤称为多模光纤。多模光纤只适用于低速率、短距离的光纤通信,目前数据通信局域网大量采用多模光纤。五、单模光纤当光纤的几何尺寸较小,与光波长在同一数量级,如芯径在4~10μm范围,光纤只允许一种模式(基模)在其中传播,其余的高次模全部截止,这样的光纤称为单模光纤。单模光纤避免了模式色散,适用于大容量长距离传输。(一)单模光纤分类:按电信标准化部门(ITU-T)建议分类可分为G.652,G.653,G.654,G.655四种单模光纤;按IEC标准分类可分为Bl.1、B1.2、Bl.3、B2、B4。我国标准对光纤类别型号的命名等采用了IEC规定,所以二者是一样的。(二)几种单模光纤的特点和应用l.G.652标准单模光纤特点及应用①零色散波长在1310nm附近。G.652D单模光纤是一种新型光纤,具有衰减低、色散小、性能稳定等特点,并且具有优越的“偏振模色散系数”。该光纤满足了CWDM技术的需要,可以不需要激光器制冷、波长锁定和精确镀膜等复杂技术,大大降低了运营设备成本,更加适合城域网建设的需要。2.G.653色散位移光纤特点及应用此种光纤除了在日本等国家干线网上有应用外,在我国干线网上几乎没有应用3.G.654截止波长位移光纤特点及应用该种光纤主要应用于长距离数字传输系统。如海底缆。4.G.655非零色散位移光纤特点及应用G.655非零色散光纤适用于通信网和其他通信设备。既能用于新的陆上网络,又可对现有系统进行升级改造,它特别适用于DWDM系统的传输。5.G.657接入网使用的弯曲损耗不敏感的单模光纤的特点及应用为了能与目前馈线光缆和配线光缆中广泛使用的G.652D光纤相兼容,未来我国入户光纤(FTTH,FiberToTheHome)应以G.657A光纤为主,此种光纤最大的特点是对弯曲损耗不敏感。1L411082熟悉光缆的分类及特点一、光缆的种类光缆,是以一根或多根光纤或光纤束制成符合光学、机械和环境特性的结构。它由缆芯、护层、加强芯组成。光缆的种类较多,分类方法也多种多样。二、光缆的特点光缆的特点由光缆结构决定,下面叙述几种常用结构光缆的特点。(一)层绞式结构光缆层绞式光缆结构是由多根二次被覆光纤松套管或紧套管绕中心金属加强构件绞合成圆整的缆芯。缆芯外先纵包复合铝带并挤上聚乙烯内护套,再纵包阻水带和双面覆膜皱纹钢(铝)带加上一层聚乙烯外护层组成。埋式光缆还增加恺装层。层绞式光缆中容纳的光纤数量多,光缆中光纤余长易控制;光缆的机械、环境性能好,适用于直埋、管道和架空。层绞式光缆结构的缺点是光缆结构、工艺设备较复杂,生产工艺环节繁琐,材料消耗多。(二)束管式结构光缆中心束管式光缆是由一根二次光纤松套管或螺旋型光纤松套管,无绞合直接放在缆的中心位置,纵包阻水带和双面涂塑钢(铝)带,两根平行加强圆磷化碳钢丝或玻璃钢圆棒位于聚乙烯护层中组成的。按松套管中放入的是分离光纤、光纤束还是光纤带,中心束管式光缆分为分离光纤的中心束管式光缆、光纤带中心束管式光缆等。中心束管式光缆结构简单、制造工艺简捷;对光纤的保护优于其他结构的光缆,耐侧压,因而提高了网络传输的稳定性;光缆截面小,重量轻,特别适宜架空敷设;束管中光纤数量灵活;缺点是缆中的光纤数不宜过多(分离光纤为12芯、光纤束为36芯、光纤带为216芯),光缆中光纤余长不易控制,成品光缆中松套管会出现后缩等。(三)骨架式结构光缆可以用一次涂层光纤直接放置于骨架槽内,省去松套管二次被覆过程。骨架式光缆在我国仅限于干式光纤带光缆。骨架式光缆对光纤具有良好的保护性能,侧压强度好;结构紧凑、缆径小,适用于管道布放;光纤密度大,可上千芯至数千芯;施工接续中无需清除阻水油膏,接续效率高。缺点是制造设备复杂、工艺环节多、生产技术难度大。(四)接入网用蝶形引入光缆蝶形引入光缆又称作皮线光缆、皮纤,光缆中的光纤数一般为1芯、2芯或4芯,也可以是用户要求的其他芯数。蝶形引入光缆主要用于光缆线路的入户引入段,即光纤到户(FTTH,FibertoTheHome)、光纤到办公室(FTTO,FiberToTheOffice)和光纤到楼宇(FTTB,FiberTotheBuilding)等。三.光缆的型号(一)光缆型号组成格式(图1L411082-1)(二)型号的组成内容、代号及意义1.光缆的型式型式由5个部分构成,各部分均用代号表示,如图1L411082-2所示。其中结构特征指缆芯结构和光缆派生结构。光缆型式代号见表1L411082-102.外护套的代号当有外护层时,它可以包括垫层、铠装层和外被层的某些部分和全部,其代号用两组数字表示(垫层不需要表示),第一组表示铠装层,它可以是一位或两位数字,见表1L411082-2;第二组表示外被层和外套,它应是一位数字,见书中表1L411082-3。3.规格(三)光缆型号实例【例1】金属加强构件、松套层绞填充式、铝一聚乙烯粘接护套、皱纹钢带、聚乙烯护层的通信用室外光缆包含12芯50/125μm二氧化硅渐变型多模光纤。光缆的型号应表示为:GYTA5312A1aGYTA5312A1a通信用室外光缆松套层绞填充式铝—聚乙烯粘接护套皱纹钢带、聚乙烯护层12芯50/125μm二氧化硅1L411083熟悉通信电缆的分类及特点一、通信电缆的种类通信电缆可按敷设和运行条件、传输的频谱、电缆芯线结构、绝缘结构以及护层类型等几个方面来分类。二、全色谱全塑电缆的型号及规格(一)市话全塑电缆的型号及规格1.全塑电缆型号电缆的型号一般常用的全塑电缆型号中排列的位置如图1L411083-1所示,各字母及数字所代表的意义如书中表1L411083-1所示。2.常用全塑电缆规格代号的意义一般常用全塑电缆规格代号排在电缆型号的后面,常用数字表示。对于星绞式电缆,其排列顺序为:星绞组数×每组心线数×导线直径(mm),如50×4×0.5一100对电缆3.电缆型号实例:【例3】:目前在本地网中大多使用石油膏填充的全塑电缆,主要用于无需进行充气维护或对防水性能要求较高的场合。主要型号为:HYAT,HYFAT,HYPAT,HYAGT以及与以上相匹配的恺装电缆。HYAGT如HYAGT-600×2×0.4电缆的读法是:600对线径为0.4mm的铜芯线,实心聚烯烃绝缘Y涂塑铝带粘结屏蔽聚乙烯护套A石油填充T高频隔离G市话电缆H(二)全色谱全塑双绞通信电缆的结构全塑电缆的护套在屏蔽层外面。护套有单层护套、双层护套、综合护套、粘接护套(层)、特殊护套(层)五大类型。(三)自承式电缆的结构白承式全塑电缆(HYAC,HYPAC)有同心式结构和葫芦型结构两种,常用的HYAC自承式全塑电缆为葫芦型结构。HYAGC型自承式全塑电缆,是专为高频隔离用的PCM电缆。三、双屏蔽数字同轴电缆(SYV-75-x-2)(一)双屏蔽数字同轴电缆型号组成(二)技术要求:电缆的安装敷设温度为-5~+50℃,储存和工作温度为-30~+70℃。电缆安装与运行的最小弯曲半径为电缆最大外径的7.5倍。四、5类双绞电缆分类、特点常用的双绞电缆分100Ω和150Ω两类。100Ω电缆分为3类、4类、5类及6类/E级几种。150Ω双绞电缆目前只有5类一种。(一)5类4对100Ω非屏蔽双绞电缆(二)5类4对1005屏蔽双绞电缆(三)5类4对屏蔽双绞电缆软线(四)5类4对非屏蔽双绞电缆软线(五)超5类双绞电缆

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