加感線圈的構造,磁芯,單個加感線圈的構造,線圈組合,加感線圈的安裝,安裝方式,安裝操作程式,加感線圈的採用,加感方法,加感程式及其套用,
加感線圈的構造
磁芯
錳鋅鐵氧體發明後不久,它優越的軟磁性能,使它迅速取代了其他軟磁材料成為加感線圈的磁芯,並使加感線圈的體積大辣設永大縮小。錳鋅鐵氧體是用氧化錳,氧化鋅,和三氧化二鐵,按一定比例精細拌和後,在壓力下壓成所需要的形狀和尺寸,然後在1000℃~1400℃的高溫下,用氮氣保護燒結而成。
錳鋅鐵氧體就機械加工性能來說,近似陶瓷,很脆,跌落在地上會開裂。很硬,不能用鑽床鑽孔,也不能用銑床或車床加工其外形。只能用砂輪在磨床上磨削到規定的外形尺寸和表面光潔度。就電特性來說,錳鋅鐵氧體是半導體,電阻係數大於 ,比金屬軟磁性材料的電阻係數大幾百萬倍。因此高頻的渦流損耗很小。就磁性能來說,目廣泛使用的錳鋅鐵氧體的磁性參數是,初始導磁率 高/奧,最大飽和磁感應強度 高,矯頑磁力 奧。可用於500~1000千赫的範圍內。因此錳鋅鐵氧體廣泛套用在1兆赫以下的電信設備中,可作音頻變壓器、高頻變壓器、電感線圈的磁芯。它的飽和磁感應強度 不大,不能用作電源變壓器的磁芯。
錳鋅鐵氧體磁芯,按外形分成O型、E型、和罐形三種。通常使用的是罐形磁芯。罐形磁芯按性能和用途的不同又有T型、K型、L型和Gu型四種承擔汗炒。加感線圈採用牌號為 型磁芯。T、K、L和Gu型磁芯按其外形尺寸分成φ42×16、φ36×22、φ30×19、φ26×16、φ22×13、φ18×11(毫米)6種。加感線圈選用的是φ26×16。為了磁性能穩定,防止磁飽和,加感線圈使用的磁芯中柱留有7~10微米的空氣線,它的電感係數 亨/圈(電感係數AL是磁芯中線圈圈數等於1圈時的電感量,可用來計算線圈的圈數)。
單個加感線圈的構造
如下圖所示,它用的罐形磁芯作磁路,磁芯分成對稱的上下兩半個,中柱間有7~10微米的空氣隙, 亨/圈,AL的允許偏差為-2%。磁芯中的中柱洞孔內放有調螺管和調螺芯,改變調螺芯的位置,可以改變磁芯中空氣隙的有效長度,使電感量達到規定值。
每一個加感線圈由兩個線圈組辯戲旋成,為了使它們的電感量和電阻相等,線圈分別繞在酚醛塑膠壓制的雙格線圈架上,每個線圈占一格。
漆包線從線圈架引出時,套有內徑為0.5毫米,長度為6厘米的塑膠套管,使加感線圈能承受高壓電的襲擊。兵幾甩塑膠套管外還留有5厘米左右的漆包線,漆層用砂紙磨去並沾錫,以便連線尾巴電纜芯線。
加感線圈中的兩個線圈共同使用一個磁路,串聯在電纜芯線上,使流過電流所產生的磁通量方向相同。加感線圈的總電匪狼故感量中,包括互感的電感量,因此單獨測量一個線圈的電感量僅為全部電感量的四分之一。兩個線圈在電纜芯線上如果接反,則各自所產生的磁通量在磁路中方向相反,互相抵消,總電感量便等於零。
線圈骨架放在磁芯內的幾何位置會影響每一線圈的電感量,因此在它的上部和下部與磁芯接觸處,放有厚度為0.03mm~0.08mm的黃蠟綢或塑膠薄膜經沖割而成的圓形調整墊片。改變上下兩邊調整墊片的數目,可以調整上下線圈的電感量使其相等。調整墊片不宜太多,多了會使磁芯上下兩半個之間的外緣上產生空氣隙,而使電感量下降;少了會使線圈在磁芯中搖動,使電感量不穩定。
線圈放進磁芯,調節調整墊試擊端提片使兩線圈的電感量達到要求後,可用白鐵皮沖制的框架和磷銅皮沖制的壓簧準確地夾緊。再調節調螺芯使電感量達到準確值。然後進行絕緣和耐壓測試,合格後,再在上下鐵氧體的接縫處用環氧樹脂粘牢,然後烘乾,進行蠟處理。
線圈組合
一條100對電纜在同一地點加感,要有100隻單個的加感線圈。為避免線圈流過話音電流所產生的磁通量(雖然罐形磁芯本身是禁止的,但難免有些要泄漏出來)與其它線圈交鏈,把一對電話線的話音電流,感應到另一對電話線上去,造成串音。如下圖所示,線圈在角鐵上組成線圈組合時,相鄰兩線圈要互相垂直,使得一個線圈產生的磁通量方向和相鄰兩線圈的平面平行,不會穿過線圈發生交鏈,兩個線圈即使緊緊靠在一起,串音防衛度也可達9奈培以上。下圖所示的角鐵可裝十三個線圈。四根這樣的角鐵背靠背地用螺釘連線後,可裝52隻線圈,再用一根3公尺長的0.5毫米線徑的150對電纜,將線圈引出線引出。線圈的引出線和電纜芯線用焊錫絲焊牢,再套上孔徑為2.5毫米,長度5厘米的塑膠套管,然後捉抹用黃蠟綢把錢圈組合包緊,放在大型鉛套管內,再用填充物固定線圈。填充物為3:7的松香與石蠟混合溶液,溶液冷凝後,線圈即被固定。最後將鉛套管與電纜鉛皮焊牢。
加感線圈的安裝
安裝方式
1、裝在管道電纜上的加感線圈應安裝在人孔內,安裝的方法是將加感線圈豎直放在人孔角落裡,加感線圈的尾巴電纜應與主幹電纜扎牢,如下圖所示。
2、架空電纜上的加感線圈,當容量不大於50對時,應安裝在電桿上,安裝方法是將加感線圈豎直裝在電桿上。下面用3''的L型支架托住,並用管子夾頭將加感線圈固定在電桿上,加感線圈的尾巴電纜要用扎線和主幹電纜一起扎在鋼絞線上,如下圖所示,如果是水泥桿套用鐵箍來固定3''L形支架,加感線圈要用塑膠引入線和電桿扎牢。當容量是100對,或有兩隻以上加感線圈裝於同一地點時,應將加感線圈埋設在靠近電桿的地下,加感線圈橫臥在磚砌的長方形槽內,槽上有鋼筋混凝土蓋板,無凍土層時槽面離地約1米(凍土層厚度大於1米時,則應大於凍土層的深度)。在磚牆內加感線圈和尾巴電纜上應塗敷瀝青,周圍填充黃砂,以增大與大地的接觸電阻,防止土壤腐蝕。
3、埋式電纜加感線圈一般是埋設在地下的,如下圖所示。加感線圈尾巴電纜和埋式電纜的接頭應放置在同深度的水平面上,周圍套用磚砌牆,並需在加感線圈與尾巴電纜上塗敷瀝青,周圍再填充黃砂,磚牆上面蓋以大小適合的鋼筋混凝土蓋板。
安裝操作程式
1、加感線圈在運輸和安裝過程中,要小心輕放。嚴禁摔撞和猛烈衝擊,要愛護尾巴電纜和鉛套管,不使他們受傷。
2、安裝地點一定要合乎設計圖紙,以保證加感節距合乎設計規定。如要變動時,要徵得設計者的同意。加感線圈運到工地後,先把它放在固定安裝的位置。
3、把尾巴電纜頭上的小鉛套管取下(用噴燈熔化小鉛套管上的焊錫),露出電纜芯線。在此過程中,注意檢查尾巴電纜中有無氣壓。如無氣壓,應補作氣壓密閉試驗,檢查有無漏氣點。
4、颳去芯線頭上絕緣層,用500伏兆歐表測試加感線圈與鉛皮之間的絕緣,一般要求在500兆歐以上。然後用蜂鳴器或萬用電錶(電阻測量檔)對加感線圈的進線和出線進行有無故障線對的複測。加感線圈出廠時,尾巴電纜的芯線是用扎線編紮好的,用蜂鳴器測試是否符合編線規定。測試過程中,注意不要把編線弄亂。
5、根據電纜芯線接續要求,剖開一併用紗布條扎住鉛皮口。
7、接續完畢,應仔細檢查,芯線接頭銅線是否露出紗(紙)套管,並應去潮,包紮,封焊套管,最後還要進行氣密性的檢查等,其操作程式同一般電纜的接續封焊程式。
8、綑紮固定加感線圈及尾巴電纜,使加感線圈固定,埋式加感線圈應把電纜接頭和加感線圈放平,然後四面砌磚,在加感電纜及尾巴電纜上塗敷瀝青,四周填以黃砂,上面覆蓋預製混凝土板,再覆土到與路面齊平。
加感線圈的採用
電話通信質量是由線路的二次參數——傳輸常數 及特性阻抗Z而定。二次參數是與一次參數——有效電阻R、電感L、電容C、絕緣電導G有關。這些一次參數都是沿著線路均勻分布,因此,電纜線路越長,衰減就越大。
從傳輸原理分析,線路衰減最小的理想條件應該是:
要滿足上述條件,對於電纜本身是無法做到的。因為市話電纜都是電感L較小,電容C及電阻R較大。若要滿足上述條件,只有將G或L增大,或者使C或R減小。但增大G.會使衰減 隨著增大;減小C,則要求電纜心線間加大距離,這是不能做到的;減小R,必須採用粗線徑,這又是不經濟的。因此,最好的辦法就是增大電感L值.以降低線路衰減,達到加大傳輸距離的目的。
加感方法
電纜加感的方法,有均勻加感和集總加感兩種形式。
(1)均勻加感:在電纜心線上均勻的包上一層強磁性材料,使迴路增大電感,這種辦法在電纜製造上有困難,所以不予採用。
(2)集總加感:線上路上每隔一定距離,接入一個加感線圈來加大迴路的電感。這種方法比較簡單,套用較廣。
加感程式及其套用
(1)加感程式:我國採用加感線圈的程式,按電感量來分有70毫亨和100毫亨兩種(在原有線路上使用的88毫亨加感線圈,仍可繼續使用)。
(2)加感程式的套用:電纜是否需要加感,可用下式進行計算線路每公里衰減值 來確定:
式中:b=該段線路衰減值(分貝); =該段電纜線路長度(公里)。
一般來講,當市話局至長途局間中繼線路超過3公里;市話分局問中繼線路超過10公里;市話用戶線路超過5公里時;採用電纜加感在技術和經濟上是比較合理的。
電纜線路加感有全部加感和部分加感兩種方式。從電話局至用戶設備間的用戶電纜或兩個局間的中繼電纜,如全部採用加感稱全部加感;部分加感是在整條電纜線路上選取一段電纜(如電話局至交接間,交接間至交接箱,交接箱至用戶設備等)進行加感。無論採用哪一種加感方式,加感點都不應少於3個。
採用全部加感或部分加感,均須依據傳輸衰減計算結果而定。計算某一條電纜線路的傳輸衰減後,如果不採用加感,線路衰減將超過限制值達不到要求;如果採用全部加感,線路衰減又遠遠小於限制值造成浪費時,在這種情況下,可以考慮選擇某一段電纜,進行部分加感。
部分加感一般由局方開始,並且多在用戶電纜線路上進行。在用戶線路上進行部分加感時,第一個加感點應與市話局保持半個節距(自機房算起,總配線架至機房一段電纜,一般按50米計算),然後再按最大容許節距,向用戶方向順序加感。
線圈組合
一條100對電纜在同一地點加感,要有100隻單個的加感線圈。為避免線圈流過話音電流所產生的磁通量(雖然罐形磁芯本身是禁止的,但難免有些要泄漏出來)與其它線圈交鏈,把一對電話線的話音電流,感應到另一對電話線上去,造成串音。如下圖所示,線圈在角鐵上組成線圈組合時,相鄰兩線圈要互相垂直,使得一個線圈產生的磁通量方向和相鄰兩線圈的平面平行,不會穿過線圈發生交鏈,兩個線圈即使緊緊靠在一起,串音防衛度也可達9奈培以上。下圖所示的角鐵可裝十三個線圈。四根這樣的角鐵背靠背地用螺釘連線後,可裝52隻線圈,再用一根3公尺長的0.5毫米線徑的150對電纜,將線圈引出線引出。線圈的引出線和電纜芯線用焊錫絲焊牢,再套上孔徑為2.5毫米,長度5厘米的塑膠套管,然後用黃蠟綢把錢圈組合包緊,放在大型鉛套管內,再用填充物固定線圈。填充物為3:7的松香與石蠟混合溶液,溶液冷凝後,線圈即被固定。最後將鉛套管與電纜鉛皮焊牢。
加感線圈的安裝
安裝方式
1、裝在管道電纜上的加感線圈應安裝在人孔內,安裝的方法是將加感線圈豎直放在人孔角落裡,加感線圈的尾巴電纜應與主幹電纜扎牢,如下圖所示。
2、架空電纜上的加感線圈,當容量不大於50對時,應安裝在電桿上,安裝方法是將加感線圈豎直裝在電桿上。下面用3''的L型支架托住,並用管子夾頭將加感線圈固定在電桿上,加感線圈的尾巴電纜要用扎線和主幹電纜一起扎在鋼絞線上,如下圖所示,如果是水泥桿套用鐵箍來固定3''L形支架,加感線圈要用塑膠引入線和電桿扎牢。當容量是100對,或有兩隻以上加感線圈裝於同一地點時,應將加感線圈埋設在靠近電桿的地下,加感線圈橫臥在磚砌的長方形槽內,槽上有鋼筋混凝土蓋板,無凍土層時槽面離地約1米(凍土層厚度大於1米時,則應大於凍土層的深度)。在磚牆內加感線圈和尾巴電纜上應塗敷瀝青,周圍填充黃砂,以增大與大地的接觸電阻,防止土壤腐蝕。
3、埋式電纜加感線圈一般是埋設在地下的,如下圖所示。加感線圈尾巴電纜和埋式電纜的接頭應放置在同深度的水平面上,周圍套用磚砌牆,並需在加感線圈與尾巴電纜上塗敷瀝青,周圍再填充黃砂,磚牆上面蓋以大小適合的鋼筋混凝土蓋板。
安裝操作程式
1、加感線圈在運輸和安裝過程中,要小心輕放。嚴禁摔撞和猛烈衝擊,要愛護尾巴電纜和鉛套管,不使他們受傷。
2、安裝地點一定要合乎設計圖紙,以保證加感節距合乎設計規定。如要變動時,要徵得設計者的同意。加感線圈運到工地後,先把它放在固定安裝的位置。
3、把尾巴電纜頭上的小鉛套管取下(用噴燈熔化小鉛套管上的焊錫),露出電纜芯線。在此過程中,注意檢查尾巴電纜中有無氣壓。如無氣壓,應補作氣壓密閉試驗,檢查有無漏氣點。
4、颳去芯線頭上絕緣層,用500伏兆歐表測試加感線圈與鉛皮之間的絕緣,一般要求在500兆歐以上。然後用蜂鳴器或萬用電錶(電阻測量檔)對加感線圈的進線和出線進行有無故障線對的複測。加感線圈出廠時,尾巴電纜的芯線是用扎線編紮好的,用蜂鳴器測試是否符合編線規定。測試過程中,注意不要把編線弄亂。
5、根據電纜芯線接續要求,剖開一併用紗布條扎住鉛皮口。
7、接續完畢,應仔細檢查,芯線接頭銅線是否露出紗(紙)套管,並應去潮,包紮,封焊套管,最後還要進行氣密性的檢查等,其操作程式同一般電纜的接續封焊程式。
8、綑紮固定加感線圈及尾巴電纜,使加感線圈固定,埋式加感線圈應把電纜接頭和加感線圈放平,然後四面砌磚,在加感電纜及尾巴電纜上塗敷瀝青,四周填以黃砂,上面覆蓋預製混凝土板,再覆土到與路面齊平。
加感線圈的採用
電話通信質量是由線路的二次參數——傳輸常數 及特性阻抗Z而定。二次參數是與一次參數——有效電阻R、電感L、電容C、絕緣電導G有關。這些一次參數都是沿著線路均勻分布,因此,電纜線路越長,衰減就越大。
從傳輸原理分析,線路衰減最小的理想條件應該是:
要滿足上述條件,對於電纜本身是無法做到的。因為市話電纜都是電感L較小,電容C及電阻R較大。若要滿足上述條件,只有將G或L增大,或者使C或R減小。但增大G.會使衰減 隨著增大;減小C,則要求電纜心線間加大距離,這是不能做到的;減小R,必須採用粗線徑,這又是不經濟的。因此,最好的辦法就是增大電感L值.以降低線路衰減,達到加大傳輸距離的目的。
加感方法
電纜加感的方法,有均勻加感和集總加感兩種形式。
(1)均勻加感:在電纜心線上均勻的包上一層強磁性材料,使迴路增大電感,這種辦法在電纜製造上有困難,所以不予採用。
(2)集總加感:線上路上每隔一定距離,接入一個加感線圈來加大迴路的電感。這種方法比較簡單,套用較廣。
加感程式及其套用
(1)加感程式:我國採用加感線圈的程式,按電感量來分有70毫亨和100毫亨兩種(在原有線路上使用的88毫亨加感線圈,仍可繼續使用)。
(2)加感程式的套用:電纜是否需要加感,可用下式進行計算線路每公里衰減值 來確定:
式中:b=該段線路衰減值(分貝); =該段電纜線路長度(公里)。
一般來講,當市話局至長途局間中繼線路超過3公里;市話分局問中繼線路超過10公里;市話用戶線路超過5公里時;採用電纜加感在技術和經濟上是比較合理的。
電纜線路加感有全部加感和部分加感兩種方式。從電話局至用戶設備間的用戶電纜或兩個局間的中繼電纜,如全部採用加感稱全部加感;部分加感是在整條電纜線路上選取一段電纜(如電話局至交接間,交接間至交接箱,交接箱至用戶設備等)進行加感。無論採用哪一種加感方式,加感點都不應少於3個。
採用全部加感或部分加感,均須依據傳輸衰減計算結果而定。計算某一條電纜線路的傳輸衰減後,如果不採用加感,線路衰減將超過限制值達不到要求;如果採用全部加感,線路衰減又遠遠小於限制值造成浪費時,在這種情況下,可以考慮選擇某一段電纜,進行部分加感。
部分加感一般由局方開始,並且多在用戶電纜線路上進行。在用戶線路上進行部分加感時,第一個加感點應與市話局保持半個節距(自機房算起,總配線架至機房一段電纜,一般按50米計算),然後再按最大容許節距,向用戶方向順序加感。