Сколько категорий надежности электроприемников существует: Сколько категорий надежности электроприемников существует?

Содержание

Категория надежности электроснабжения

Здания и сооружения

Степень обеспечения надежности электроснабжения

Жилые дома:

 

противопожарные устройства (пожарные насосы, системы подпора воздуха, дымоудаления, пожарной сигнализации и оповещения о пожаре), лифты, аварийное освещение, огни светового ограждения

I

Комплекс остальных электроприемников:

 

жилые дома с электроплитами (кроме 1 — 8-квартирных домов)

II

дома 1 — 8-квартирные с электроплитами

III

дома св.

5 этажей с плитами на газовом и твердом топливе

II

дома до 5 этажей с плитами на газовом и твердом топливе

III

на участках садоводческих товариществ

III

Общежития общей вместимостью, чел.:

 

до 50

III

св. 50

II

Отдельно стоящие и встроенные центральные тепловые пункты (ЦТП), индивидуальные тепловые пункты (ИТП) многоквартирных жилых домов

I

Здания учреждений управления, проектных и конструкторских организаций, научно-исследовательских институтов:

 

электроприемники противопожарных устройств, охранной сигнализации и лифтов

I

Комплекс остальных электроприемников:

 

здания с количеством работающих св. 2000 чел. независимо от этажности, здания высотой более 16 этажей, а также здания учреждений областного, городского и районного значения с количеством работающих св. 50 чел.

I

здания с количеством работающих св. 50 чел., а также здания областного, городского и районного значения до 50 чел.

II

здания с количеством работающих до 50 чел.

III

Здания лечебно-профилактических учреждений1:

 

электроприемники операционных и родильных блоков, отделений анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии, кабинетов лапароскопии, бронхоскопии и ангиографии, противопожарных устройств и охранной сигнализации, эвакуационного освещения и больничных лифтов

I

комплекс остальных электроприемников

II

Учреждения финансирования, кредитования и государственного страхования:

 

федерального и республиканского подчинения:

 

электроприемники противопожарных устройств, охранной сигнализации, лифтов

I

комплекс остальных электроприемников

II

комплекс электроприемников учреждений краевого, областного, городского и районного подчинения

II

Библиотеки и архивы:

 

электроприемники противопожарных устройств, охранной сигнализации зданий с фондом св. 1000 тыс. ед. хранения

I

комплекс остальных электроприемников

II

комплекс электроприемников зданий с фондом, тыс. ед. хранения:

 

св. 100 до 1000

II

до 100

III

Учреждения образования, воспитания и подготовки кадров:

 

электроприемники противопожарных устройств и охранной сигнализации

I

комплекс остальных электроприемников

II

Предприятия торговли2:

 

электроприемники противопожарных устройств и охранной сигнализации, лифтов универсамов, торговых центров и магазинов

I

комплекс остальных электроприемников

II

Предприятия общественного питания2:

 

электроприемники противопожарных устройств и охранной сигнализации

I

комплекс остальных электроприемников

II

Предприятия бытового обслуживания:

 

комплекс электроприемников салонов-парикмахерских с количеством рабочих мест св. 15, ателье и комбинатов бытового обслуживания с количеством рабочих мест св. 50, прачечных и химчисток производительностью св. 500 кг белья в смену, бань с числом мест св. 100

II

то же, парикмахерских с количеством рабочих мест до 15, ателье и комбинатов бытового обслуживания с количеством рабочих мест до 50, прачечных и химчисток производительностью до 500 кг белья в смену, мастерских по ремонту обуви, металлоизделий, часов, фотоателье, бань и саун с числом мест до 100

III

Гостиницы, дома отдыха, пансионаты и турбазы:

 

электроприемники противопожарных устройств, охранной сигнализации и лифтов

I

комплекс остальных электроприемников

II

Музеи и выставки:

 

комплекс электроприемников музеев и выставок федерального значения

I

музеи и выставки республиканского, краевого и областного значения:

 

электроприемники противопожарных устройств, охранной сигнализации

I

комплекс остальных электроприемников

II

комплекс электроприемников музеев и выставок местного значения и краеведческих музеев

III

Конференц-залы и актовые залы, в том числе со стационарными кинопроекционными установками и эстрадами во всех видах общественных зданий, кроме постоянно используемых для проведения платных зрелищных мероприятий

В соответствии с категорией электроприемников зданий, в которые встроены указанные залы

1 Для электроприемников ряда медицинских помещений, например операционных, реанимационных (интенсивная терапия), палат для недоношенных детей, может потребоваться третий независимый источник. Необходимость третьего независимого источника определяется заданием на проектирование в зависимости от типа применяемого медицинского оборудования.

2 Для временных сооружений, выполняемых в соответствии с 7.12 ПУЭ, а также встроенных помещений площадью до 100 м2 — III категория электроснабжения.

Примечания

1 Схемы питания противопожарных устройств и лифтов, предназначенных для перевозки пожарных подразделений, должны выполняться в соответствии с требованиями 7.8 — 7.10 настоящего Свода правил, независимо от их категории надежности.

2 В комплекс электроприемников жилых домов входят электроприемники квартир, освещение общедомовых помещений, лифты, хозяйственные насосы и др. В комплекс электроприемников общественных зданий входят все электрические устройства, которыми оборудуется здание или группа помещений.

3 Категория электроснабжения может быть повышена по заданию заказчика.

Категории электроснабжения потребителей по ПУЭ / en-res.ru

Согласно ПУЭ все потребители электрической энергии условно разделяют на три категории (группы), в зависимости от их важности. В данном случае идет речь о том, насколько надежным должно быть энергоснабжение потребителя с учетом всех возможных факторов. Приведем характеристики каждой из категорий электроснабжения потребителей и соответствующие требования относительно надежности их питания. 

Первая категория электроснабжения потребителей

К первой категории электроснабжения относятся наиболее важные потребители, перерыв в электроснабжении которых может привести к несчастным случаям, крупным авариям, нанесению большого материального ущерба по причине выхода из строя целых комплексов оборудования, взаимосвязанных систем. К таким потребителям относятся:

  • горнодобывающая, химическая промышленность и др. опасные производства;
  • важные объекты здравоохранения (реанимационные отделения, крупные диспансеры, родильные отделения и пр.) и других государственных учреждений;
  • котельные, насосные станции первой категории, перерыв в электроснабжении которых приводит к выходу из строя городских систем жизнеобеспечения;
  • тяговые подстанции городского электрифицированного транспорта;
  • установки связи, диспетчерские пункты городских систем, серверные помещения;
  • лифты, устройства пожарной сигнализации, противопожарные устройства, охранная сигнализация крупных зданий с большим количеством находящихся в них людей.

Потребители данной категории должны питаться от двух независимых источников питания – двух линий электропередач, питающихся от отдельных силовых трансформаторов. Наиболее опасные потребители могут иметь третий независимый источник питания для большей надежности. Перерыв в электроснабжении потребителей первой категории разрешается только лишь на время автоматического включения резервного источника питания.

В зависимости от мощности потребителя, в качестве резервного источника электроснабжения может выступать линия электрической сети, аккумуляторная батарея либо дизельный генератор. 

ПУЭ определяет независимый источник питания как источник, на котором сохраняется напряжение в послеаварийном режиме в регламентированных пределах при исчезновении его на другом источнике питания. К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электротстанций или подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

  • каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания,
  • секции (системы) шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отключающуюся при нарушении нормальной роботы одной из секций (систем) шин.

Особая группа категории электроснабжения – выделяется из состава электроприемников первой категории, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.  Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. 
В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

Вторая категория электроснабжения потребителей

Ко второй категории снабжения относятся потребители, при отключении питания которых, останавливается работа важных городских систем, на производстве возникает массовый брак продукции, есть риск выхода из строя крупных взаимосвязанных систем, циклов производства.

Помимо предприятий, ко второй категории электроснабжения относятся:

  • детские заведения;
  • медицинские учреждения и аптечные пункты;
  • городские учреждения, учебные заведения, крупные торговые центры, спортивные сооружения, в которых может быть большое скопление людей;
  • все котельные и насосные станции, кроме тех, которые относятся к первой категории.

Вторая категория электроснабжения предусматривает питание потребителей от двух независимых источников. При этом допускается перерыв в электроснабжении на время, в течение которого обслуживающий электротехнический персонал прибудет на объект и выполнит необходимые оперативные переключения. 

Третья категория электроснабжения потребителей

Третья категория электроснабжения потребителей включает в себя всех оставшихся потребителей, которые не вошли в первые две категории. Обычно это небольшие населенные пункты, городские учреждения, системы, перерыв в электроснабжении которых не влечет за собой последствий. Также к данной категории относят многоквартирные жилые дома, частный сектор, дачные и гаражные кооперативы.

Потребители третьей категории получают питание от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении потребителей данной категории, как правило, не более суток – на время выполнения аварийно-восстановительных работ.

При разделении потребителей на категории учитывается множество факторов, оцениваются возможные риски, выбираются наиболее надежные и оптимальные варианты. 

Максимальное допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения

Вопросы электрообеспечения, включая надежность электроснабжения, определяются в договоре потребителя с субъектом электроэнергетики. В договоре устанавливают допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления электроснабжения (это фактически допустимая продолжительность перерыва питания по ПУЭ).

Для I и II категорий надежности допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения определяются сторонами в зависимости от конкретных параметров схемы электроснабжения, наличия резервных источников питания и особенностей технологического процесса потребителя, но не могут быть более соответствующих величин, предусмотренных для IIIкатегории надежности, для которой допустимое число часов отключения в год составляет 72 ч (но не более 24 ч подряд, включая срок восстановления энергоснабжения).

Что дает разделение потребителей на категории

Разделение потребителей на категории в первую очередь позволяет правильно спроектировать тот или иной участок электросети, связать его с объединенной энергосистемой. Основная цель – построить максимально эффективную сеть, которая с одной стороны должна осуществлять в полной мере потребности в электроснабжение всех потребителей, удовлетворять требованиям по надежности электроснабжения, а с другой стороны быть максимально упрощенной с целью оптимизации средств на обслуживание и ремонт сетей.

В процессе эксплуатации электрических сетей разделение потребителей на категории электроснабжения позволяет сохранить стабильность работы объединенной энергосистемы в случае возникновения дефицита мощности по причине отключения блока электростанции либо серьезной аварии в магистральных сетях. В данном случае работают автоматические устройства, отключающие от сети потребителей третьей категории, а при больших дефицитах мощности – второй категории.

Данные меры позволяют оставить в работе наиболее важных потребителей первой категории и избежать техногенных катастроф в масштабах регионов, гибели людей, аварий на отдельных объектах, материального ущерба. 

В отечественных системах электроснабжения наиболее часто используется принцип горячего резерва: мощность трансформаторов ТП, ГПП (и пропускная способность всей цепи питания к ним) выбирается большей, чем этого требует поддержание нормального режима, для обеспеченна электроснабжения электроприемников I и II категории в послеаварийном режиме, когда одна цепь питания отказывает в результате аварии (или отключается планово). 

Холодный резерв, как правило, не используется (хотя более выгоден по суммарной пропускной способности), ток как предусматривает автоматическое включение под нагрузку элементов сети без предварительных испытании.

По теме

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) актуальная версия на 2021 год

Что такое шинопровод. Типы, изоляция, конструкции

О целесообразности внедрения шинопроводных систе. Экономическое обоснование

Преимущества шинопроводных систем перед кабельными разводками

Популярные товары

Шины медные плетеные

Шины изолированные гибкие и твердые

Шинодержатели

Изоляторы

Индикаторы наличия напряжения

ПУЭ 7. Правила устройства электроустановок. Издание 7

1.2.17. Категории электроприемников по надежности электроснабжения определяются в процессе проектирования системы электроснабжения на основании нормативной документации, а также технологической части проекта.

1.2.18. В отношении обеспечения надежности электроснабжения электроприемники разделяются на следующие три категории.

Электроприемники первой категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.

Электроприемники второй категории — электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей.

Электроприемники третьей категории — все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий.

1.2.19. Электроприемники первой категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т.п.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса или если резервирование электроснабжения экономически нецелесообразно, должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

Электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима, при наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса.

1.2.20. Электроприемники второй категории в нормальных режимах должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады.

1.2.21. Для электроприемников третьей категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток.

Категории электроприемников, их классификация по группам в зависимости от категории и надежности электроснабжения

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД) и другие инженерно технические системы (ИТС)

Электроприемники – специальные устройства (один или несколько механизмов, связанных единым технологическим процессом на конкретной территории), предназначенные для преобразования энергии из электрической в другие типы.

Они широко используются как в промышленной сфере, так и в быту. В зависимости от назначения и характеристик эти агрегаты делятся на несколько групп.

В зависимости от типа тока различают электроприемники переменного, постоянного тока или пониженной частоты. Наиболее распространен первый вид. Большинство предприятий использует для работы механизмов частоту 50 Гц, которую принято считать промышленной. Т.е. переменный ток частотой 50 Гц называется током промышленной частоты.

Установки пониженной частоты используются в металлургии, а постоянного – в транспортной сфере, при электролизе и т.п.

По номинальному напряжению – ниже или выше 1 кВ. Этот параметр играет важную роль при планировании безопасности системы электроснабжения. Номинальное напряжение определяет мощность установки преобразования электроэнергии.

По числу фаз электроприемники могут быть: одно-, двух- или трехфазными. А по типу мощности – изменяемые в кВт или кВА.

При проектировании системы электроснабжения также обращают внимание на график нагрузки и режим работы электроприемника по ГОСТ 183-74. Он может быть продолжительным, кратковременным или повторно-кратковременным.

Продолжительный режим характеризуется неизменной номинальной нагрузкой, при которой температура частей электроустановки достигает установившегося значения.

Примечание: установившиеся значения температуры означают, что изменения температуры в течение часа не превышают 1оС.

В краткосрочном режиме электроприемник работает на номинальной мощности небольшое время, за которое температура не успевает достичь установленных параметров. Повторно-кратковременный режим отличается чередованием фаз нагрузки с паузами.

При этом длительность обоих процессов такова, что не происходит перегрева отдельных частей установок до установившихся значений температуры.

В зависимости от технологического назначения и области применения выделяют следующие группы электроприемников:

  1. Электродвигатели, на которые приходится примерно 70% мощности всего предприятия;
  2. Электро технологические и термические агрегаты – печи (дуговые, индукционные, сопротивления), диэлектрические установки нагрева, сварочные аппараты и т.п. На эту категорию приходится 20% мощности;
  3. Электрические осветительные приборы;
  4. Установки по обработке, хранению и управлению информационными процессами.

Но наиболее важным критерием подбора является классификация по надежности электроснабжения.

КАТЕГОРИИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ ПО НАДЕЖНОСТИ

Согласно правилам устройства электроустановок (ПУЭ) выделяют три класса, различающиеся степенью надежности и защиты электроприемников.

Первая категория.

Данная группа подразумевает непрерывную подачу электричества к объектам и не допускает перерыва в электроснабжении. Перебои в поставке тока может привести к очень серьезным последствиям, а именно:

  • угрозе жизни и здоровья людей;
  • значительным финансовым потерям;
  • поломке дорогостоящего оборудования, нарушению функционирования объектов ЖКХ;
  • сбою в технологических процессах и т.п.

Питание установок в этом случае производится при помощи двух независимых друг от друга источников, один из которых является резервным. Отсутствие электричества допускается лишь на момент автоматического включения резервного источника.

Из первой группы категории электроприемников выделяются установки, сбой в работе которых может повлечь чрезвычайно высокий риск травматизма, смерти и аварии на производстве. В этом случае требуется наличие третьего источника питания для повышения степени защиты электроснабжения.

В качестве второго или третьего источника электроэнергии могут применяться местные энергосистемы и электростанции.

В случае, когда резервирование электроснабжения не гарантирует непрерывности технологического процесса, осуществляется технологическое резервирование путем монтажа взаимно резервирующих установок или специальных агрегатов безаварийной остановки процессов, срабатывающих при перебое в поставке энергии.

Электроприемники первой категории широко используются в промышленности (химической, металлургической), шахтах, лечебно-профилактических учреждениях и реанимационных, котельных, в противопожарных устройствах, лифтах и т.п.

Вторая категория.

Эта группа включает в себя устройства, отключение которых может привести к следующим последствиям:

  • нарушению производственного цикла и недоотпуску продукции;
  • простою оборудования, транспорта и различных механизмов;
  • нарушению жизнедеятельности целых районов и большого количества людей.

Электроприемники данной группы также имеют два независимых источника питания. Однако, перерыв в подачи электроэнергии может быть более длительным, чем для установок первой категории. Например, отсутствие электричества допускается на время, необходимое для включения резервного источника питания аварийной бригадой.

К этой категории электроснабжения электроприемников относятся жилые многоквартирные здания, общежития, детские и медицинские учреждения, спортивные сооружения, магазины, предприятия общественного питания, школы, музеи, бани и т.д.

Третья категория.

Эта категория надежности включает в себя установки, которые нельзя определить в первые две группы. Это могут быть жилые малоквартирные дома, небольшие производственные площадки и вспомогательные цеха.

Питание осуществляется от одного источника, при этом перебои в поставки энергии могут достигать 24 часов (72 часа за год). За это время должен быть проведен ремонт электрооборудования, поэтому при проектировании подобных сетей необходимо учесть метод проводки кабелей и резервирование трансформатора.

КТО ОПРЕДЕЛЯЕТ КАТЕГОРИЮ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКОВ

Степень защиты электроустановок рассчитывается инженерами-проектировщиками при создании проекта системы энергоснабжения в соответствии с ПУЭ.

Для этого учитываются многие факторы, от которых зависит нормальное функционирование предприятия. Анализируется степень ответственности и назначения устройств преобразования электроэнергии, учитывается их роль в технологическом процессе и допустимые параметры простоя.

При этом категория надежности может быть изменена при необходимости потребителем энергии. Для этого ему требуется обратиться к поставщику со специальным заявлением, в котором он отражает необходимость повышения надежности из-за увеличения риска на производстве или перевода жилого помещения в категорию нежилого.

Как правило, электроснабжение жилых районов осуществляется через общие распределительные сети, относящиеся к 3 категории надежности.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


Категории надежности электроснабжения потребителей и объектов, как определяются для различных электроприемников

электрика, сигнализация, видеонаблюдение, контроль доступа (СКУД) и другие инженерно технические системы (ИТС)

Электрическая энергия представляет собой главный ресурс, необходимый для осуществления деятельности предприятий. Промышленное технологическое оборудование, применяемое в различных отраслях производства, имеет электрический привод.

Создание нормальных бытовых условий также невозможно без электричества.

Перерывы в обеспечении потребителей электрической энергии приводят к остановке деятельности предприятий и организаций различного профиля, прекращению работы транспортных средств на электрической тяге, неработоспособности систем регулирования движения автотранспорта, вызывающей коллапс на автодорогах.

Отключения электричества у потребителей бытового сектора вызывают дискомфорт населения, лишая его освещения, а нередко и возможности обогреть жильё и приготовить пищу.

Аварийное отключение электроприёмника может приводить к различным последствиям в зависимости от характера отключаемого объекта. Причём эти последствия могут быть несопоставимыми.

Например, отсутствие подачи электроэнергии, пусть даже достаточно длительное, в жилом секторе может вызвать дискомфорт или, в худшем случае, порчу продуктов в холодильнике.

Если же полностью исчезнет питание авиационного диспетчерского центра или операционного больничного отделения, это может привести к авиационным катастрофам и гибели людей на операционном столе.

Совершенно очевидно, что подходы к обеспечению надёжности снабжения потребителей электрической энергией должны быть увязаны с потенциальной опасностью, возникающей при их аварийном отключении.

Законодательством РФ в области энергетики определены градации электроприёмников по категориям надёжности электроснабжения. Категорийность объекта должна определяться ещё на стадии проектирования.

При этом принимаются во внимание:

  • особенности технологических циклов данного производства;
  • условия работы оборудования;
  • наличие на производстве опасных факторов;
  • прогнозирование ситуаций, которые могут возникнуть при перерыве электропитания конкретного потребителя.
ТРЕБОВАНИЯ ПУЭ К ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЮ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ

Правила устройства электроустановок (ПУЭ) подразделяют все электроприёмники потребителей по признаку тяжести последствий перерывов в электропитании на 3 группы: 1, 2 и 3 категории надёжности электроснабжения.

Рассмотрим подробнее характеристики электроприёмников различных категорий обеспечения надёжности электроснабжения и технические требования ПУЭ, предъявляемые к организации их электропитания.

1 КАТЕГОРИЯ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Первый уровень по категорийности, в соответствии с ПУЭ получают электроприёмники тех предприятий и организаций, перерыв в обеспечении которых электрической энергией влечёт за собой наиболее тяжёлые последствия. Первый категорийный уровень обеспечения электроэнергией условно делится на две группы потребителей.

К группе специально выделенных электроприёмников ПУЭ относит объекты, отключение электроэнергии на которых может иметь следующие последствия:

  • возникновение ситуаций, представляющих опасность для жизни людей;
  • нарушение технологических циклов, способных привести к взрывам или пожарам.

Обеспечение электропитания потребителей, относящихся к выделенной группе в составе электроприёмников первой категории надёжности электроснабжения, осуществляется по следующему принципу:

Для обеспечения питания таких электроприёмников по требованию ПУЭ должно быть предусмотрено 3 не связанных друг с другом источника. Схема автоматики должна осуществлять обеспечение взаимного резервирования каждого из 3 источников. Схемы подачи электрической энергии, предполагающие ручное включение резервного питания при отключении рабочего источника, для объектов первой категорийности по надёжности обеспечения электричеством не могут быть применены.

Для всех электроприёмников первого категорийного класса перерыв питания допускается только на время, необходимое для автоматического включения резервного источника.

Одним из 3 независимых источников может быть автономная электростанция, оборудованная автоматическим запуском при отключении рабочего питания. Допускается использование для обеспечения резерва агрегатов бесперебойного питания и аккумуляторных батарей.

Приоритеты линий электроснабжения в логике работы автоматических устройств определяются при проектировании системы автоматизации и зависят от технических и режимных особенностей питающих линий.

Обеспечение электроэнергией потребителей, имеющих первую категорийность, но не отнесённых к особо выделенной группе, осуществляется в соответствии с правилами ПУЭ двумя не связанными между собой источниками. Переключение питания должно осуществляться автоматически.

В качестве резерва может использоваться автономный электрогенератор с автоматическим запуском от системы контроля напряжения.

Отключение питания электроприёмников первого категорийного вида по надёжности, не относящихся к специально выделенной группе характеризуется следующими последствиями:

  • причинение материального ущерба в результате остановки крупносерийных промышленных производств;
  • нарушение сложных технологических цепочек, вызывающее продолжительный массовый останов промышленного оборудования;
  • сбои в работе жизненно необходимых объектов коммунального хозяйства и городской инфраструктуры;
  • массовая неработоспособность средств связи и телевизионного вещания.

В случаях, когда техническая возможность обеспечения требуемого уровня резервирования электропитания отсутствует, правила требуют на стадии проектирования производства предусмотреть технологическое резервирование.

Для этого должен быть пересмотрен весь технологический процесс. При необходимости устанавливаются дополнительные агрегаты для обеспечения безаварийного останова технологических цепочек.

2 КАТЕГОРИЯ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

В эту категорийную группу включены потребители, характеризующиеся следующими последствиями перерывов электроснабжения:

  • недоотпуск продукции, носящий массовый характер;
  • простой большого количества рабочей силы и производственных мощностей;
  • нарушение нормальной жизнедеятельности большого числа людей.

Электроприёмники, отнесённые ко второй категории надёжности электроснабжения, в соответствии с правилами ПУЭ должны получать питание от двух независимых энергоисточников.

В отличие от потребителей первой категорийности, обеспечение резервирования электроснабжения объектов второй категории может осуществляться вручную. Это означает, что допускается перерыв подачи электроэнергии на время, необходимое дежурному персоналу электроустановок для выполнения необходимых переключений.

ПУЭ не запрещает применение в качестве резервного энергоисточника автономного электрогенератора, запуск которого осуществляется вручную.

3 КАТЕГОРИЯ НАДЁЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Категорийность три в соответствии с формулировкой ПУЭ получают электроприёмники, не попавшие в первую и вторую категории. Сюда относятся предприятия и организации, остановка которых не представляет опасности и не затрагивает группы населения.

Это объекты городской инфраструктуры – пункты ремонта, предприятия бытового обслуживания и другие точки подобного типа. В данной категории находятся и бытовые потребители электрической энергии.

Правда, если речь идёт о небольшом их количестве, поскольку в соответствии с ПУЭ, опасность нарушения жизнедеятельности «большого числа городских и сельских жителей» является признаком электроприёмника второй категории надёжности обеспечения электроэнергией.

К сожалению, чёткие критерии, какое число жителей городов и сёл следует считать большим, в ПУЭ отсутствуют.

Объекты третьей категории надёжности электроснабжения ПУЭ допускает подключать к одному электроисточнику.

Необходимым для этого условием является возможность произвести требуемый ремонт и восстановить питание электроприёмника в течение 1 суток. Из этого положения ПУЭ следует, что в противном случае необходимо наличие второго энергоисточника.

Иногда приходится встречаться с заблуждениями, встречающимися даже у профессиональных электриков относительно того, как определить категорию надёжности электроснабжения потребителя. При этом ошибочно исходят из оценки построенной схемы электроснабжения функционирующего объекта.

То есть, категорию надёжности электроснабжения объекта пытаются определить по количеству линий электропередачи, осуществляющих его питание.

Дело в том, что теоретически любой частный домовладелец может иметь два или три резервируемых энергоисточника, что, однако не сделает электроснабжение его дома объектом первой категории.

Следует понимать, что критерием отнесения электроприёмника к одной из принятой правилами категории надёжности обеспечения объекта электроэнергией должна быть тяжесть последствий перерывов в подаче электричества.

© 2012-2021 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов


Категории надежности электроснабжения (1 ,2 и 3) и дизельные электростанции

Требования к надежности электроснабжения прописаны в п.1.2.18 ПУЭ 7 (Правила устройства электроустановок в седьмой редакции) и разделяются на три категории в зависимости от важности объекта и технологического процесса. Категория определяется на этапе проектирования электроснабжения объекта — за основу принимается технологическая часть проекта и нормативная документация.

Первая категория надежности электроснабжения потребителей

К первой категории электроснабжения относятся наиболее важные потребители, перерыв в электроснабжении которых может привести к несчастным случаям, крупным авариям, нанесению большого материального ущерба по причине выхода из строя целых комплексов оборудования, взаимосвязанных систем. К таким потребителям относятся:

  • химическая, горнодобывающая промышленности, кусты добывающих скважин нефтегазовых месторождений;
  • литейные цеха, буровые установки;
  • реанимационные отделения, роддома и родильные отделения, фельдшерско-акушерские пункты, крупные диспансеры;
  • котельные или центральные тепловые пункты, насосные станции первой категории, работа которых связана с жизнеобеспечением городских систем, водозаборных станций насосных станций водоснабжения;
  • тяговые подстанции городского электротранспорта, РЖД;
  • устройства связи, вышек сотовой связи и серверные помещения;
  • диспетчерские пункты важных городских систем оповещения;
  • системы пожарной сигнализации и противопожарные устройства;
  • охранная сигнализация объектов с большим количеством людей;
  • системы аварийного освещения и аварийной вентиляции;
  • лифты.

Потребители данной категории должны питаться от двух независимых источников питания — двух линий электропередач, питающихся от отдельных силовых трансформаторов. Важные потребители могут иметь третий независимый источник питания для большей надежности. Перерыв в электроснабжении потребителей первой категории разрешается только лишь на время автоматического включения резервного источника питания.

В качестве резервного источника электроснабжения может выступать линия электрической сети, ИБП или дизельная электростанция.

К числу независимых источников питания относятся две секции или системы шин одной или двух электростанций или подстанций при одновременном соблюдении следующих двух условий:

  • каждая из секций или систем шин в свою очередь имеет питание от независимого источника питания,
  • секции шин не связаны между собой или имеют связь, автоматически отличающуюся при нарушении нормальной роботы одной из секций шин.

Время перерыва электроснабжения минимально и обусловлено временем срабатывания автоматической системой переключения, и не должно превышать норматив 0,5-0,7 сек.

Особая группа категории электроснабжения — выделяется из состава электроприемников первой категории, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров.  Для электроснабжения особой группы электроприемников первой категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания.

В качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), ИБП  или дизельная электростанция.

Если резервированием электроснабжения нельзя обеспечить непрерывность технологического процесса должно быть осуществлено технологическое резервирование, например, путем установки взаимно резервирующих технологических агрегатов, специальных устройств безаварийного останова технологического процесса, действующих при нарушении электроснабжения.

 

Для 1 категории мы рекомендуем использовать 2 сетевых ввода и дизельную электростанцию. Для определения мощности ДЭС, необходимой для резервирования ваших нагрузок, мы готовы бесплатно направить к вам нашего инженера.

Поможем составить проект, поставим ДГУ и проведем пуско-наладочные работы (ПНР) с запуском дизельной электростанции.
Пришлите запрос на [email protected]

   

Выполненные проекты ООО «Техэкспо»:

Вторая категория надежности электроснабжения потребителей

Ко второй категории снабжения относятся потребители, при отключении питания которых, останавливается работа важных городских систем, на производстве возникает массовый брак продукции, есть риск выхода из строя крупных взаимосвязанных систем, циклов производства.

Помимо предприятий, ко второй категории электроснабжения относятся:

  • Детские учреждения, школы и детские сады (как обычных, так и в сельской местности), ясли.
  • Различные медицинские организации, больницы, аптеки и аптечные пункты.
  • Городские учреждения.
  • Крупные торговые комплексы и спортивные сооружения с большим скоплением людей, например, ледового дворца.
  • Объекты в результате отключения электроэнергии могут привести к аварийной ситуации или подвергать жизнь людей. К ним относится уличное освещение, наружное освещение переездов на железной дороге, заградительных огней при выполнении ремонтных работ, освещение опасных участков автомобильных дорог, автостоянок, аэропорта и т.п.
  • Газовые котельные, узлы учета газа, насосные и перекачивающие станции, которые не относятся в первой категории.

Вторая категория электроснабжения предусматривает питание потребителей от двух независимых источников. Отличие от первой заключается в том, что перерыв в подаче электроэнергии допускается по ПУЭ-7 до двух часов. Это время обусловлено работой ремонтной бригады. Она должна оперативно выехать и произвести переключение с одного источника на другой.

Все работы выполняются вручную. Таким образом, время переключения электроэнергии зависит от действия оперативного дежурного или выездной аварийной бригады. В качестве резервного питания применяют дизельные электростанции. Их целесообразно использовать там, где имеется большое количество людей. Например, для детского сада, храма, для школы, театра, гостиницы.

Для 2 категории мы рекомендуем использовать 1 сетевой ввод и дизельную электростанцию.

При этом ДЭС должна находиться в режиме постоянной готовности («горячий резерв»), рекомендуемая степень автоматизации– третья. Для повышения надёжности системы электроснабжения с использованием резервной ДЭС во время переключения на резерв рекомендуем дополнительно использовать источники бесперебойного питания (ИБП) типа online.

Мы поможем бесплатно определить  мощность и составим смету на дизель-генератор с ИБП:
пришлите запрос на выезд нашего инженера  на ваш объект на [email protected]

 

Главные параметры при выборе ДГУ>>>

Технические задания на дизель-генераторные установки: скачать примеры >>>

Как выбрать ИБП мощностью от 30 до 400 кВт для потребителей I и II категорий энергоснабжения>>>

Третья категория электроснабжения потребителей

Третья категория электроснабжения потребителей включает в себя всех оставшихся потребителей, которые не вошли в первые две категории. Это населенные пункты, городские учреждения, системы, перерыв в электроснабжении которых не влечет за собой последствий. Также к данной категории относят многоквартирные жилые дома, частный сектор, дачные и гаражные кооперативы. Потребители третьей категории получают питание от одного источника питания. Перерыв в электроснабжении потребителей данной категории, как правило, не более суток — на время выполнения аварийно-восстановительных работ.

Для I и II категорий надежности допустимое число часов отключения в год и сроки восстановления энергоснабжения определяются сторонами в зависимости от конкретных параметров схемы электроснабжения, наличия резервных источников питания и особенностей технологического процесса потребителя, но не могут быть более соответствующих величин, предусмотренных для III категории надежности, для которой допустимое число часов отключения в год составляет 72 ч (но не более 24 ч подряд, включая срок восстановления энергоснабжения).

 

Классификация зданий и сооружений по категориям надежности электроснабжения согласно СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»

5.1 Степень обеспечения надежности электроснабжения электроприемников жилых и общественных зданий отражена в таблице:

5.2 В зданиях, относящихся к III категории по надежности электроснабжения, питающихся по одной линии, резервное питание устройств охранной и пожарной сигнализации следует осуществлять от автономных источников.

5.3 Питание силовых электроприемников и освещения рекомендуется осуществлять от общих трансформаторов.

5.4 В общественных зданиях разрешается размещать встроенные и пристроенные трансформаторные подстанции (ТП), в том числе комплектные трансформаторные подстанции (КТП), при условии соблюдения требований ПУЭ, соответствующих санитарных и противопожарных норм, требований настоящего Свода правил.

В жилых зданиях размещение встроенных и пристроенных подстанций разрешается только с использованием сухих или заполненных негорючим экологически безопасным жидким диэлектриком трансформаторов и при условии соблюдения требований санитарных норм по уровням звукового давления, вибрации, воздействию электрических и магнитных полей вне помещений подстанции.

В спальных корпусах различных учреждений, в школьных и других учебных заведениях сооружение встроенных и пристроенных подстанций не допускается.

5.5 Главные распределительные щиты (ГРЩ) при применении встроенных ТП должны размещаться, как правило, в смежном с трансформаторами помещении.

5.6 Для встроенных ТП, КТП и закрытых распределительных устройств (ЗРУ) напряжением до 10 кВ в дополнение к требованиям 4.2 ПУЭ необходимо предусматривать следующее:

не размещать их под помещениями с мокрыми технологическими процессами, под душевыми, ванными и уборными;

выполнять надежную гидроизоляцию над помещениями ТП, КТП и ЗРУ, исключающую возможность проникания влаги в случае аварии систем отопления, водоснабжения и канализации;

полы камер трансформаторов и ЗРУ напряжением до и выше 1000 В со стороны входов должны быть выше полов примыкающих помещений не менее чем на 10 см. Если вход в ТП предусмотрен снаружи здания, отметка пола помещения ТП должна быть выше отметки земли не менее чем на 30 см. При расстоянии от пола подстанции до пола примыкающих помещений или земли более 40 см для входа следует предусматривать ступени;

устраивать дороги для подъезда автотранспорта к месту расположения подстанции.

5.7 Компоновка и размещение ТП должны предусматривать возможность круглосуточного беспрепятственного доступа в нее персонала эксплуатирующей организации.

5.8 На встроенных ТП и КТП следует устанавливать не более двух масляных или заполненных негорючим экологически безопасным жидким диэлектриком трансформаторов мощностью до 1000 кВ·А каждый. Число сухих трансформаторов не ограничивается, а мощность каждого из них св. 1000 кВ·А не рекомендуется.

5.9 Подстанции с масляными трансформаторами, как правило, должны размещаться на первом этаже или в цокольной части здания (выше уровня планировочной отметки земли). Двери камер трансформаторов должны располагаться на одном из фасадов здания.

5.10 Подстанции с сухими трансформаторами допускается размещать в подвалах при условии:

соблюдения требований 5.9 настоящего Свода правил;

исключения возможности их затопления грунтовыми и паводковыми водами, а также при авариях систем водоснабжения, отопления и канализации;

обеспечения подъема трансформаторов на поверхность земли с помощью передвижных или стационарных механизмов и устройств;

что расстояние между наружными стенами и стенами подстанции должно быть, как правило, не менее 800 мм. Допускается уменьшение этого расстояния до 200 мм, если обеспечивается требуемая вентиляция пространства между стенами.

При наличии технико-экономических обоснований допускается установка подстанций на верхних этажах здания, если обеспечивается возможность транспортировки трансформаторов. В этом случае отделения помещения подстанции от наружных стен не требуется.

5.11 В ТП, как правило, следует устанавливать силовые трансформаторы с глухозаземленной нейтралью со схемами соединения обмоток «звезда-зигзаг» при мощности до 250 кВ·А и «треугольник-звезда» при мощности 400 кВ·А и более.

5.12 Для включения и отключения намагничивающего тока силовых трансформаторов допускается использовать трехполюсные разъединители.

5.13 Место установки устройства АВР (централизованно на вводах в здание или децентрализованно у электроприемников I категории по надежности электроснабжения) выбирается в проекте в зависимости от их взаимного расположения, условий эксплуатации и способов прокладки питающих линий до удаленных электроприемников.

При наличии АВР на стороне низшего напряжения встроенной ТП установка его на ГРЩ, расположенном в смежном с ТП помещении, не требуется.

В случае, когда электроприемники 1-й категории не могут быть запитаны от двух независимых источников, должно быть осуществлено технологическое резервирование, включаемое автоматически.

Как выбрать ДГУ

Часто производители хитрят и мощность указывают в кВА, и притом не номинальную, а резервную (на ней ДГУ может работать не более не более 500 часов в год). Все дизель-генераторные установки имеет два значения мощности: PRP, Prime Power (основная мощность) и LTP, Limited Time Power (резервная мощность, ограниченная по времени). Важно учитывать: ДГУ должна работать в постоянном режиме с нагрузкой не менее 40% и не более 80% своей номинальной мощности. Если ДГУ нужна вам на объектах, где есть насосы, роторы, лебедки – то надо заложить высокие пусковые токи (в 5-7 раз выше потребляемой мощности).


Выберите нужную вам мощность

Крутите ползунок для выбора другой мощности

Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

Категории электроприемников и обеспечение надежности электроснабжения

Вопрос. На какие категории в отношении обеспечения надежности электроснабжения разделяются электроприемники?

Ответ. Разделяются на следующие три категории:

электроприемники первой категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой: опасность для жизни людей, угрозу для безопасности государства, значительный материальный ущерб, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства, объектов связи и телевидения.

Из состава электроприемников первой категории выделяется особая группа электроприемников, бесперебойная работа которых необходима для безаварийного останова производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов и пожаров;

электроприемники второй категории – электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовым простоям рабочих, механизмов и промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного количества городских и сельских жителей;

электроприемники третьей категории – все остальные электроприемники, не подпадающие под определения первой и второй категорий (1.2.18).

Вопрос. Как должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники первой категории в нормальных режимах?

Ответ. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.

Для электроснабжения особой группы электроприемников должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания (1.2.19).

Вопрос. Что может быть использовано в качестве третьего независимого источника питания для особой группы электроприемников и в качестве второго независимого источника питания для остальных электроприемников первой категории?

Ответ. Могут быть использованы местные электростанции, электростанции энергосистем (в частности, шины генераторного напряжения), предназначенные для этих целей агрегаты бесперебойного питания, аккумуляторные батареи и т. п. (1.2.19).

Вопрос. Каким образом рекомендуется осуществлять электроснабжение электроприемников первой категории с особо сложным непрерывным технологическим процессом, требующим длительного времени на восстановление нормального режима?

Ответ. При наличии технико-экономических обоснований рекомендуется осуществлять электроснабжение от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, к которым предъявляются дополнительные требования, определяемые особенностями технологического процесса (1.2.19).

Вопрос. Как должны обеспечиваться электроэнергией электроприемники второй категории в нормальных режимах?

Ответ. Должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания.

Для электроприемников второй категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады (1.2.20).

Вопрос. Как может выполняться электроснабжение для электроприемников третьей категории?

Ответ. Может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток (1.2.21).

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Примеры схем безопасности компонентов безопасности | Техническое руководство | Австралия

Категория 4: Основные функции безопасности

<Полностью проверенные детали и принципы безопасности> (1, 2 и 3: см. Категорию безопасности 1.)

4. Отказоустойчивая конструкция удерживает защитную дверцу заблокированной при отключении питания.

5. Защищенная от дурака конструкция предотвращает неправильную работу.

<Избыточность>

1. Резервирование входа с помощью переключателей: двухканальный вход с концевыми выключателями SW1 и SW3 в положительном срабатывании.

2. Резервирование цепей с использованием реле: Повышает надежность за счет дублирования рабочих цепей катушек реле K1 и K2.

3. Резервирование выходов с помощью реле: Повышает надежность за счет дублирования выходных цепей блока интерфейсных реле KM1 и KM2, соединенных параллельно.

4. Цепь обратной связи: Повышает надежность за счет обратной связи последовательно соединенных нормально замкнутых контактов выходных цепей KM1 и KM2 интерфейсного релейного блока на интерфейсный релейный блок.

<Разнесение>
Уменьшает количество распространенных неисправностей за счет объединения переключателя безопасности SW1 в положительном срабатывании с переключателем безопасности SW3 в отрицательном срабатывании.
<Обнаружение защиты от короткого замыкания>
Создает электрический потенциал между каждым каналом с двухканальным входом.

<Автоматическая проверка безопасности при запуске>

Это автоматически проверяет все контакты реле на наличие неисправностей через интерфейсное реле цепи безопасности и предотвращает начало работы в случае обнаружения каких-либо неисправностей.(K3) Магнитный контактор будет поддерживать зазор в нормально замкнутых контактах не менее 0,5 мм, даже если нормально разомкнутые контакты приварены.

<Контроль работы>

1. Сварка контактов: определяет, приварены ли контакты интерфейсных реле K1 и K2, а также магнитных контакторов KM1 и KM2, и отключает питание катушки для магнитных контакторов KM1 и KM2, если сварка произошла. (K3)

2. Защитная дверь: контролирует, открыты или закрыты защитные двери с помощью переключателей безопасности SW1 и SW3, и заблокированы ли они с помощью переключателя безопасности SW2.

Примечание: Постройте цепь так, чтобы рабочий выключатель разблокировки Sr требовал условия И для сигнала остановки безупречного вращения.

Глава 2 Страница 1 — Справочник по телекоммуникациям для транспортных специалистов

Введение

Передатчик, приемник, среда передачи — это основные элементы, составляющие систему связи.Каждый человек оснащен базовой системой связи. Рот (и голосовые связки) — это передатчик, уши — приемники, а воздух — это среда передачи, по которой звук распространяется между ртом и ухом. Элементы передатчика и приемника модема данных (например, того типа, который используется в блоке контроллера системы светофоров) могут быть не видны. Однако посмотрите на схему его компонентов, и вы увидите элементы, помеченные как «XMTR» и «RCVR». Средой передачи модема обычно является медный провод, оптоволокно или радио.

Некоторые протоколы передачи данных были разработаны для работы независимо от телефонной системы. Например, Ethernet был создан для облегчения передачи данных в закрытой системе, которая находилась в офисном здании. Интернет создавался как закрытая коммуникационная сеть.

Практически все сети связи основаны на одном и том же наборе стандартов и практик телефонии (Telepho – Ny). «Ма Белл» (Bell Telephone System, American Telephone & Telegraph и др.) Потратила годы и миллиарды долларов на создание, совершенствование и обслуживание телекоммуникационной сети, предназначенной для предоставления самой надежной услуги голосовой связи в мире.Все остальные коммуникационные технологии и процессы развивались на основе этой коммуникационной сети. Инженеры и ученые, участвующие в разработке новых коммуникационных технологий и процессов, должны были убедиться, что их «продукт» может быть использован в существующих телефонных сетях. И телефонной компании требовалась обратная совместимость. Телефоны 1950 года выпуска до сих пор работают в сети. Модемы, произведенные в 1980 году, все еще работают в нынешней системе.

Читая эту главу и остальную часть руководства, помните, что стандарты, методы и протоколы электросвязи были разработаны для отрасли связи.Все эти системы должны быть адаптированы для использования в системе управления светофорами или автомагистралями.

Сегодня в Северной Америке, Мексике, большей части Европы и Азиатско-Тихоокеанского региона голосовые услуги фактически отправляются в виде цифровых сигналов и преобразуются в аналоговые непосредственно перед отправлением (и прибытием) из обслуживающего центрального офиса в точках конечных пользователей. Читатель может спросить: «Если голос преобразуется в цифровой формат, разве это не то же самое, что данные?» Ответ отрицательный — «цифровая передача» не подразумевает автоматически совместимость передачи данных.Аналоговые системы передачи могут передавать и передают данные. В телекоммуникациях цифровой и аналоговый — это разные формы передачи данных. В этой главе представлена ​​информация об основах телекоммуникаций — средствах передачи и системах передачи, а также объясняются различия между аналоговой и цифровой передачей. Среда передачи — это те элементы, которые предоставляют системам связи путь, по которому они могут двигаться. Системы передачи — это те элементы (аппаратное и программное обеспечение), которые обеспечивают управление процессом связи и использование пути передачи.

Для целей этого обсуждения голос — это любая передача, которая может коммутироваться через сети оператора связи в аналоговом формате. Сюда входят данные, передаваемые в голосовом канале с использованием модема. Данные — это любая цифровая передача, которую нельзя переключить через сети оператора связи.

Мир телекоммуникаций был бы очень простым, если бы различие между средами передачи и системами (протоколами) было легко определено.Часто конкретная система передачи работает только в пределах определенной среды. Радио с расширенным спектром является одним из примеров. Радио (RF) — это среда передачи, а расширенный спектр — это система передачи (протокол). Хотя можно создать сигнал связи с расширенным спектром по проводной линии связи, этот процесс обычно не используется, поскольку существуют другие более эффективные методы передачи сигналов. Следовательно, передача сигналов с расширенным спектром почти всегда связана с РЧ. Всегда существует точка, в которой радиосистема с расширенным спектром должна взаимодействовать с другой средой передачи и / или системой.Это достигается путем преобразования из RF в протокол передачи сигналов по проводной линии связи. Телекоммуникационный процесс можно рассматривать как отличный пример многомодализма.

Данная глава разделена на разделы, охватывающие

  • Средства передачи
  • Сигнализация передачи
  • Базовая телефонная служба
  • Мультиплексирование
  • Высокая пропускная способность и широкополосная передача

Подтемы в разделах смотрите на:

  • Факторы, учитывающие среду (зачем использовать одно над другим)
  • Различия между передачей голоса и данных
  • Передача видео (кодеки и сжатие)
  • T-1 Связь
  • SONET, WDM и Ethernet
  • Беспроводная связь

Средство передачи

Среда передачи — это магистрали и артерии, по которым проходят телекоммуникационные устройства.Существует общая тенденция утверждать, что одна среда передачи лучше другой. Фактически, каждая среда передачи имеет свое место в конструкции любой системы связи. Каждый из них обладает характеристиками, которые делают его идеальным средством для использования в зависимости от конкретных обстоятельств. Важно осознавать преимущества каждого и соответствующим образом разрабатывать систему.

Факторы, которые следует учитывать при выборе среды передачи, включают: стоимость, простоту установки и обслуживания, доступность и, самое главное, эффективность передачи.

Эффективность передачи обычно рассматривается как степень ухудшения сигнала, вызванная использованием конкретной среды передачи. Среда передачи представляет собой «барьер» для сигнала связи. «Барьер» можно измерить множеством разных факторов. Однако обо всех средствах коммуникации задают один общий вопрос. Как далеко пойдет энергия сигнала связи, прежде чем он станет слишком слабым (или искаженным), чтобы его можно было использовать? Имеется оборудование, позволяющее увеличить расстояние для передачи сигнала, но это увеличивает общую стоимость и сложность развертывания.

Факторы рассмотрения СМИ

Простота установки коммуникационной среды относительно проста. Как правило, при установке все средства связи требуют ухода. Установка должна выполняться обученными и хорошо осведомленными специалистами и менеджерами. Для целей этого обсуждения рассмотрим относительную степень сложности размещения среды передачи. Кабели (оптоволоконные или медные) требуют вспомогательной инфраструктуры, как и радио или инфракрасный порт.Рассмотрим следующее:

Если вы планируете использовать оптоволоконный (или медный кабель), а план системы предусматривает пересечение реки Делавэр, возникнут серьезные проблемы с установкой (строительством). Для строительства может потребоваться отверстие под рекой или поиск подходящего моста. Любой из этих методов может значительно увеличить ваш бюджет. Беспроводная связь может показаться хорошим вариантом. Это избавляет от необходимости подбирать подходящее место для пересечения кабеля. Однако вам нужно будет разместить антенну на достаточной высоте, чтобы убрать деревья, здания и другие объекты, а также учесть разницу в рельефе по обе стороны реки.Местные жители близлежащих кондоминиумов Яхт-клуба могут пожаловаться на радиовышку, портящую им вид на закат. Не забудьте добавить стоимость найма художника-графика для создания рисунка, который показывает, насколько прекрасны лучи заходящего солнца, отраженные от радиовышки.

«Соединение» — термин, который производители кабеля используют для описания конфигурации кабеля. Выражение часто используется следующим образом: «Кабель доступен в расчете на 5000 футов».

Некоторые продукты могут быть более доступными, чем другие. Например, наиболее распространенный тип доступного оптоволоконного кабеля — это внешний кабель с защитной броней, 96 прядей одномодового волокна, размещенные в свободных буферных трубках, на катушках длиной 15 000 футов. Убедитесь, что у вас достаточно времени для изготовления продукта, особенно если требуется специальный кабель или конфигурация оборудования. Доступность продукта из-за задержек в производстве повлияет на общий график проекта и может повлиять на общие затраты по проекту.

Кабели, которые содержат комбинации различных типов волоконных жил, таких как одномодовые и многомодовые волокна, или смеси меди и волокна, или нечетное (отличное от стандартных) количество волоконных жил, потребуют больше времени для изготовления и могут добавить несколько месяцев до цикла доставки.

Волоконно, медь, радио, инфракрасный порт — все они имеют разные характеристики передачи. Считается, что волокно имеет наилучшие общие характеристики для эффективности передачи. То есть эффективная потеря мощности сигнала с увеличением расстояния.Кабель рассчитан производителем на потерю сигнала. Коэффициенты потерь сигнала указаны в дБ на 1000 метров. Типичное одномодовое волокно может иметь коэффициент затухания сигнала от 0,25 дБ / км до 0,5 дБ / км. Производитель кабеля предоставит описание спецификации для каждого предлагаемого продукта. Теоретически вы можете послать сигнал дальше по оптоволокну, чем через большинство других средств передачи.

Однако учтите, что радиосигналы на очень низких частотах (ниже 500 килогерц) могут распространяться на тысячи миль.Этот тип радиосигнала может использоваться для передачи данных, но очень непрактичен для использования в системах управления дорожным движением и автомагистралями. Радиосигналы VLF способны эффективно передавать данные только с очень низкой скоростью передачи данных. Этот тип системы использовался организацией Associated Press для передачи новостных статей между Европой и Северной Америкой, а также военными для передачи данных на очень большие расстояния.

Расходы на техническое обслуживание и эксплуатационные расходы — это два других фактора, которые следует учитывать при сравнении средств передачи данных для любого конкретного приложения.Оптоволоконный кабель можно проложить в кабелепроводе на глубине шести футов ниже уровня земли, и к нему не прикасаться десятилетиями. Техническое обслуживание оптоволоконного кабеля минимально. СВЧ-системы могут быть построены за меньшее время и с меньшими затратами, чем оптоволоконный кабель, помещенный в кабелепровод, но участки башни требуют значительно большего обслуживания, включая повторную окраску башни и ежегодные проверки на предмет ржавчины.

Таким образом, возьмите все атрибуты потенциальных носителей, которые могут быть использованы для конкретного приложения, и определите, какой из них обеспечит максимальную отдачу от вложенных средств.Это не всегда означает максимальную пропускную способность, максимальную скорость передачи, простоту установки или минимальную стоимость — все это факторы, которые могут повлиять на ваш выбор среды передачи. Лучшие носители — это те, которые поддерживают как можно больше системных требований и помогают обеспечить удовлетворение общей производительностью.

Проводные СМИ

Начнем с основной информации о наиболее распространенных типах средств передачи, используемых сегодня:

  • Медный провод
  • Волоконная оптика
  • Радиочастота (беспроводная)
  • Оптика свободного пространства

Многие инженеры утверждают, что одна среда передачи является лучшей или лучше других.Читателю следует иметь в виду, что у каждого средства массовой информации есть свои достоинства и недостатки. Какой носитель лучше всего зависит от цели системы связи и желаемых конечных результатов. Фактически, большинство систем являются гибридными. То есть две или более среды объединяются для создания наиболее эффективной инфраструктуры сети связи. Существует множество систем светофоров, которые объединяют инфраструктуру витой медной пары с беспроводными линиями для обслуживания части системы. Решение о создании такого типа системы могло быть основано на экономических соображениях, но это, безусловно, одна из причин, почему нужно выбрать одну среду вместо другой или совместить использование нескольких.

Медная среда

Электрические свойства медной проволоки создают сопротивление и помехи. Чем дальше распространяются коммуникационные сигналы, тем больше они ослабляются электрическими свойствами, связанными с медным кабелем. Электрическое сопротивление в медной среде замедляет прохождение сигнала или тока. Электрические свойства медного провода являются ключевыми факторами, ограничивающими скорость передачи данных и расстояние. Тем не менее, те же самые свойства вместе с ценой, простотой изготовления, способностью превращаться в очень тонкие жилы и другие сделали медь логичным выбором для ее выбора в качестве среды передачи данных и проводника электричества.Алюминий и золото также используются для целей связи, но золото (наиболее эффективное) слишком дорого для использования в этих целях, а алюминий не является эффективным проводником для целей связи.

Существует два основных типа кабелей, содержащих медный провод, используемых для связи:

Витая пара

Рисунок 2-1: Разъем RJ-45

Коммуникационные сигналы, передаваемые по медному проводу, в основном представляют собой постоянный электрический ток (DC), который модулируется для представления частоты.Любой другой электрический ток рядом с проводом связи (включая другие сигналы связи) может создавать помехи и шум. Несколько коммуникационных проводов в кабельном пучке могут вызвать мешающие электромагнитные токи или «перекрестные наводки». Это происходит, когда один сигнал в кабеле настолько силен, что создает магнитное поле в соседнем проводе или паре связи. Источники энергии, такие как линии электропередачи или люминесцентные осветительные приборы, могут вызывать электромагнитные помехи.Эти помехи можно минимизировать, скручивая пару проводов вокруг общей оси, или используя металлический экран, или и то, и другое. Скручивание эффективно создает магнитный экран, который помогает минимизировать перекрестные помехи.

Витая пара — это обычный медный провод, обеспечивающий базовые телефонные услуги для дома и многих предприятий. Фактически, это называется «Обычная старая телефонная связь» (POTS). Витая пара состоит из двух изолированных медных проводов, скрученных друг с другом.Скручивание сделано для того, чтобы противоположные электрические токи, проходящие по отдельным проводам, не мешали друг другу.

Витая медная пара — это то, что Александр Белл использовал для работы первой телефонной системы и, как правило, является наиболее распространенной средой передачи, используемой сегодня. Обобщая, можно сказать, что витая медная пара сегодня является основой всех телекоммуникационных технологий и услуг. Ethernet, изначально разработанный для работы по коаксиальному кабелю, теперь является стандартом на основе витой пары.Для сравнения, в базовом голосовом телефонном разговоре используется одна (1) витая пара, тогда как в сеансе Ethernet используется как минимум две (2) витые пары (подробнее об Ethernet далее в этой главе).

EIA / TIA предоставляет цветовой код и стандарт проводки для разъемов RJ-45. Стандарт — EIA / TIA 568A / 568B. В этих стандартах используются 4 витые пары, поскольку разъем RJ-45 имеет 8 клемм.

Для каждого соединения по витой паре требуются оба провода.Поскольку для некоторых телефонных аппаратов или настольных компьютеров требуется несколько подключений, витая пара иногда устанавливается двумя или более парами, и все это в одном кабеле. В некоторых офисах витая пара заключена в экран, который выполняет функцию заземления. Это известно как экранированная витая пара (STP). Обычный провод к дому — неэкранированная витая пара (UTP). Витая пара в настоящее время часто устанавливается двумя парами в доме, а дополнительная пара позволяет добавить еще одну линию — возможно, для использования модема.

Витая пара поставляется с уникальной цветовой кодировкой каждой пары, если она упакована в несколько пар. Различное использование, такое как аналоговое, цифровое и Ethernet, требует разных парных кратных. Существует стандарт EIA / TIA для цветовой кодировки проводов, пар проводов и пучков проводов. Цветовая кодировка позволяет техническим специалистам выполнять монтаж системной проводки стандартным способом. Основная одиночная телефонная линия в доме будет использовать красный и зеленый провод. Если имеется вторая телефонная линия, она будет использовать желто-черный провод.

Кабель категории 3 считается стандартом для базовых услуг телефонной связи и Ethernet. Однако CAT 5 развертывается в качестве замены и во всех новых установках.

Самая частая причина проблем в телекоммуникационной системе — неправильная проводка. Этот протокол подключения предназначен для подключения к стандартной телефонной розетке. В информационных системах используются разные схемы и цветовые коды. Наиболее распространенным является стандарт EIA / TIA. Обратите внимание, что NEMA и ICEA имеют цветовую маркировку электрических проводов.Не путайте их со стандартами цветовой кодировки телекоммуникационных проводов.

Витая пара классифицируется по количеству витков на метр. Большее количество скручиваний обеспечивает лучшую защиту от перекрестных помех и других форм помех и приводит к лучшему качеству передачи. Для передачи данных лучшее качество означает меньшее количество ошибок передачи. Позже в этой главе мы рассмотрим влияние ошибок передачи на пропускную способность и время задержки.

Рисунок 2-2: Кабель витой пары

В настоящее время в большинстве ситуаций внутри зданий используются два типа кабелей витой пары: UTP категории 3 (CAT 3) и UTP категории 5 (CAT 5).Однако на момент написания этого справочника все новые и заменяющие установки используют CAT 5. Эти кабели были разработаны на основе набора стандартов, выпущенных EIA / TIA (Ассоциация электронной промышленности / Ассоциация индустрии телекоммуникаций). CAT 3 используется в основном для телефонных кабелей и установок 10Base-T, а CAT 5 используется для поддержки установок 10 / 100Base-T. Электропроводка CAT 5 также может использоваться для телефонных систем. Поэтому в большинстве новых установок используется CAT 5 вместо CAT 3. Кабель CAT 5 протягивается к шкафу или офису и подключается к универсальной настенной пластине, которая позволяет устанавливать системы передачи данных и голосовой связи.Категория 5E (CAT 5E) была разработана для установки GigE. CAT 5E производится и испытывается в соответствии с более строгими правилами, чем CAT 3 или CAT 5. Два новых стандарта — CAT 6 и CAT 7 — были приняты для удовлетворения критериев скорости передачи 10GigE (и выше).

Таблица 2-1: Номинальные характеристики кабеля связи по витой паре
Категория Максимальная скорость передачи данных Обычное приложение
CAT 1 Менее 1 Мбит / с Аналоговый голос (POTS), базовая скорость ISDN, проводка дверного звонка
CAT 2 4 Мбит / с В основном используется для сетей Token Ring
CAT 3 16 Мбит / с для передачи голоса и данных и 10Base-T Ethernet.Базовая телефонная служба
CAT 4 20 Мбит / с Используется для Token Ring 16 Мбит / с
CAT 5 100 Мбит / с до 1 Гбит / с 10Base-T, 100Base-T (быстрый Ethernet), GigE, FDDI, 155 Мбит / с ATM
CAT 5E 100 Мбит / с FDDI, банкомат
CAT 6 Более 100 Мбит / с Широкополосные приложения
CAT 7 Новый стандарт GigE плюс
Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель — это основной тип медного кабеля, используемый компаниями кабельного телевидения для распределения сигнала между общественной антенной и домами пользователей и предприятиями.Когда-то он был основной средой для Ethernet и других типов локальных сетей. С развитием стандартов для Ethernet по витой паре, новые установки коаксиального кабеля для этой цели практически исчезли.

Рисунок 2-3: Иллюстрация коаксиального кабеля

Коаксиальный кабель называется «коаксиальным», потому что он включает в себя один физический канал (медный сердечник), по которому передается сигнал, окруженный (после слоя изоляции) другим концентрическим физическим каналом (металлической фольгой или оплеткой), и внешнюю оболочку или оболочку , все движутся по одной оси.Внешний канал служит экраном (или землей). Многие из этих кабелей или пар коаксиальных трубок могут быть размещены в одном кабелепроводе и с помощью повторителей могут передавать информацию на большие расстояния. Фактически, этот тип кабеля использовался телефонными компаниями для передачи видео с высокой пропускной способностью до появления оптоволокна в 1980-х годах.

Есть несколько вариантов. Триаксиальный (Triax) — это вид кабеля, в котором используется один центральный проводник с двумя экранами. Эта композиция обеспечивает большее расстояние передачи с меньшими потерями из-за помех от внешних электрических сигналов.Twinaxial (Twinax) — это две коаксиальные системы, объединенные в один кабель.

Коаксиальный кабель был изобретен в 1929 году и впервые коммерчески применен в 1941 году. Компания AT&T создала свою первую межконтинентальную коаксиальную систему передачи в 1940 году. В зависимости от используемой технологии связи и других факторов, медный провод с витой парой и оптическое волокно являются альтернативой коаксиальному кабелю.

Коаксиальный кабель

изначально использовался некоторыми транспортными службами для обеспечения связи между полевыми контроллерами и центральным контроллером в автоматизированной системе дорожной сигнализации.Это также было предпочтительным средством для раннего внедрения систем управления видео инцидентами, используемых в ИТС. Однако с появлением волоконной оптики для этой цели практически отказались от использования коаксиального кабеля.

Коаксиальный кабель

до сих пор используется для подключения камер видеонаблюдения к мониторам и видеокоммутаторам. Поскольку стоимость использования волоконной оптики начала снижаться, производители камер устанавливают в камеры оптоволоконные трансиверы. Это особенно полезно для предотвращения помех от электрических систем или создания защищенной сети передачи видео.

Волоконная оптика и оптоволоконный кабель

Волоконно-оптическое волокно (или «оптическое волокно») относится к среде и технологии, связанной с передачей информации в виде световых импульсов по стеклянной нити. Волоконно-оптический кабель несет гораздо больше информации, чем обычный медный провод, и гораздо менее подвержен электромагнитным помехам (EMI). Практически все междугородные (междугородные) телефонные линии теперь оптоволоконные.

Рисунок 2-4: Базовая конструкция оптоволоконного кабеля

Передача по оптоволоконным кабелям требует повторения (или регенерации) с различными интервалами.Расстояние между этими интервалами больше (потенциально более 100 км или 50 миль), чем в системах на основе меди. Для сравнения: высокоскоростной электрический сигнал, такой как сигнал T-1, передаваемый по витой паре, должен повторяться каждые 1,8 км или 6000 футов.

Потери в оптоволоконном кабеле рассчитываются в дБ на километр (дБ / км), а медные кабели — в дБ на метр (дБ / м). Примечание: Приложение к этому справочнику включает объяснение того, как рассчитать бюджет потерь в оптоволокне .

Волоконно-оптический кабель состоит (см. Рисунок) в несколько слоев. Сердцевина — это настоящий стеклянный или волоконный проводник. Он покрыт преломляющим покрытием, называемым оболочкой, которое заставляет свет перемещаться по контролируемой траектории по всей длине стеклянной сердцевины. Следующий слой — это защитное покрытие, которое предохраняет сердцевину и покрытие от повреждений. Он также предотвращает выход света из сборки и имеет цветовую кодировку для идентификации. Сердцевина, покрытие и покрытие вместе именуются «прядью».Размеры прядей волокна всегда относятся к диаметру сердцевины.

Волоконно-оптический кабель

Внутренний кабель завода сконструирован таким образом, чтобы он был гибким и легким. На кабель может быть нанесено покрытие, соответствующее нормам пожарной безопасности.

Волоконно-оптические жилы обычно связываются внутри кабеля. Нити могут быть помещены в «плотный» или «свободный» массив буферных трубок. Матрица со свободными буферными трубками чаще всего используется для внешних применений на предприятиях.Кабель с плотным буфером обычно используется в здании для стояка и горизонтального кабеля. Плотный буферный кабель также используется для «внутреннего / наружного» применения. Этот кабель сконструирован с устойчивой к погодным условиям и влаге оболочкой, и обычно используется для прокладки кабеля от монтажной коробки, расположенной в пределах нескольких сотен футов от входа в инженерные сети здания, и должен быть проложен на нескольких сотнях футов в пределах здания до точки распределения основного волокна. . Если основная точка распределения волокна находится на расстоянии менее 100 футов от входа в здание, использование внутреннего / внешнего кабеля может оказаться бесполезным.

Кабель для установки вне помещения выдерживает погружение в воду, выдерживает воздействие ультрафиолетовых лучей и защищен от грызунов и птиц.

Пряди волокна помещаются в трубку большого (относительно) диаметра и позволяют «плавать» со значительным перемещением. Когда оптоволоконный кабель протягивается на место (в кабелепроводе, прямо закапывается в землю или помещается на опору), жилы не подвергаются силе растягивающего натяжения.Таким образом, пряди подвергаются минимальному повреждению или деформации от растяжения.

Волоконно-оптические кабели (как и все кабели связи) производятся с учетом их предполагаемого использования. Каждый кабель будет иметь стандартный набор маркировок, указывающих на его основное использование, наименование производителя, номинальные характеристики Национального электротехнического кодекса и код утверждения UL, количество волокон, содержащихся в кабеле, внешний диаметр кабеля и продукцию производителя. номенклатура. Все эти элементы должны быть проверены при доставке кабеля на место хранения, а затем на строительную площадку перед установкой кабеля.Как правило, волоконно-оптические кабели относятся к одной из следующих классификаций:

Таблица 2-2: Классификация оптоволоконных кабелей
Классификация волоконно-оптических кабелей общего назначения
Внутри завода Подключение устройства к устройству
Горизонтально или внутри офиса Выполнить на одном этаже и между помещениями
Подъемник или внутри здания Прокладка между этажами в здании, обычно в шахте лифта или водоводе
Пленум Кабель со специальным покрытием для соответствия нормам пожарной безопасности при прокладке кабеля в воздушном пространстве.
Антенный кабель Обычно нанизывается на опоры электросети и может быть самонесущей или привязанной к поддерживающему кабелю. Кабели обычно изготавливаются из материалов, устойчивых к старению от воздействия солнечных лучей.
Прямое захоронение Кабели, предназначенные для прокладки непосредственно в траншее.
Канальный кабель Кабели, предназначенные для прокладки в кабелепроводе
Подводный кабель Кабели, предназначенные для погружения в воду.
Внутри-снаружи Кабели, которые используются для перехода между внешним и внутренним оборудованием.

Некоторые кабели производятся с металлической армированной оболочкой для обеспечения дополнительной прочности и защиты от грызунов. Волоконный кабель, помещаемый в подземный канал, обычно заполняется водонепроницаемым гелевым составом. Внешние кабели производятся, как правило, с гелевым наполнением буферных трубок и водонепроницаемой лентой между внутренней и внешней оболочками.Как внешняя, так и внутренняя оболочки изготовлены из материалов, способных выдерживать погружение и противостоять коррозии.

Рисунок 2-5: Рисунок

оптоволоконного кабеля

Волоконно-прядь и кабели производятся со стандартной цветовой кодировкой. Это позволяет эффективно управлять кабелями, поскольку в кабеле обычно содержится большое количество жил. Используется 24 цветовых сочетания. Свободный кабель буферной трубки с 576 прядями будет иметь 24 трубки, окрашенные в соответствии с приведенной ниже таблицей.Внутри каждой буферной трубки будет 24 волокна, использующие одну и ту же цветовую схему. Следовательно, прядь номер 47 будет находиться в оранжевой буферной трубке и иметь розу с черным защитным покрытием трассирующего цвета.

Таблица 2-3: Таблица идентификации цвета оптоволоконного кабеля
Буферная трубка / номер волокна Цвет
1 Синий
2 Оранжевый
3 Зеленый
4 Коричневый
5 Сланец
6 Белый
7 Красный
8 Черный
9 Желтый
10 фиолетовый
11 Роза
12 Аква
13 Синий / Черный Tracer
14 Оранжевый / Черный Tracer
15 Зеленый / Черный Tracer
16 Коричневый / Черный Tracer
17 Сланец / Черный Tracer
18 Белый / Черный Tracer
19 Красный / Черный Tracer
20 Черный / желтый Tracer
21 Желтый / Черный Tracer
22 Фиолетовый / Черный Tracer
23 Розовый / Черный Tracer
24 Aqua / Черный Tracer

Другой аспект конструкции волокна — это фактический размер пряди волокна.Большинство волокон производится диаметром 125 мкм — это комбинация сердцевины волокна и его оболочки. Большинство используемых сегодня многомодовых кабелей имеют диаметр сердцевины 62,5 мкм, а большинство одномодовых волокон имеют диаметр сердцевины 9 мкм. Следовательно, размер жилы волокна обычно указывается как 62,5 мкм / 125 мкм для многомодового волокна и 9 мкм / 125 мкм для одномодового волокна.

Диаметр стренги поддерживается постоянным, чтобы облегчить производственные и монтажные процессы. Диаметр сердцевины варьируется из-за различий в некоторых характеристиках передачи волокон.При покупке оптоволоконного кабеля для добавления к существующей системе убедитесь, что диаметр жилы и диаметр жилы совпадают. Возможно сращивание оплавлением (см. Главу 8 для объяснения сращивания) волокон с различным диаметром сердцевины. Однако, вероятно, будет нарушение выравнивания, которое является причиной низкой производительности системы. Если вам необходимо использовать волокна с различным диаметром сердцевины, лучше всего использовать механическое сращивание, чтобы обеспечить правильное выравнивание. Никогда не сращивайте многомодовое волокно с одномодовым волокном.Если вам необходимо разместить одномодовый и многомодовый режим в одной системе, используйте «преобразователь режимов» для облегчения перехода.

Типы волоконно-оптических кабелей
Кабели

производятся двух основных видов:

  • Буферный кабель со свободной трубкой
  • Кабель с жесткой буферизацией

Примечание. Многие производители поставляют как свободные трубки, так и кабели с плотным буфером. Некоторые предоставляют только один тип. Укажите и приобретите тип кабеля, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям.Помните: «В телекоммуникациях не существует единого решения для всех требований !!!»

Кабели со свободными трубками в основном используются вне производственных помещений. Они предназначены для защиты волокон от повреждений (растяжения и перекручивания), которые могут возникнуть в результате чрезмерно агрессивного съемника кабеля. Расположение трубок также позволяет упростить переход к оптоволоконным кабелям в зданиях или коммуникационных шкафах. Пряди волокна плавают внутри буферных трубок и не являются частью конструкции кабеля.Кабели со свободными трубками идеально подходят для прокладки кабелей в городских условиях и на большие расстояния.

Герметичные буферные кабели предназначены для использования внутри производственных помещений. Эти типы кабелей предназначены для использования в контролируемой среде, например в здании или внутри шкафов заводского оборудования. Поскольку кабель используется в здании, он требует меньшей физической защиты и большей гибкости. Волокна внутри кабеля чувствительны к повреждению из-за агрессивного натяжения кабеля, поскольку жилы волокна являются частью конструкции кабеля.Пряди плотно связаны в центральный пучок внутри внешней оболочки кабеля.

Волокна собираются в многожильные или ленточные кабели. Многожильные кабели представляют собой отдельные волокна, скрученные вместе. Ленточный кабель состоит из 12 волокон, которые покрываются пластиком, образуя многоволоконную ленту. Жгуты многожильных и ленточных волокон могут быть упакованы вместе в свободный или плотный буферный кабель.

Таблица 2-4: Типы буферов оптоволоконного кабеля
Свободный буферный кабель Кабель с жесткой буферизацией
Отдельные волокна свободно перемещаются в буферной трубке Волокна плотно связаны в жгут
Кабель большого диаметра для размещения буферных трубок Меньший диаметр кабеля
Волокна защищены от тягового усилия кабеля Волокна, чувствительные к растягивающим силам
Используется в основном для установки вне завода Используется для внутреннего использования и распределения
Типы волоконных прядей

Пряди волокна производятся двух основных типов: многомодовые и одномодовые.Каждая разновидность используется для облегчения определенных требований системы связи.

Многомодовое волокно — это оптическое волокно, которое предназначено для одновременного переноса нескольких световых лучей или мод, каждый из которых имеет немного разный угол отражения внутри сердцевины оптического волокна. Передача по многомодовому волокну используется на относительно небольших расстояниях, поскольку моды имеют тенденцию рассеиваться на более длинные участки (это называется модальной дисперсией). Многомодовые волокна имеют диаметр сердцевины от 50 до 200 микрон.Многомодовое волокно используется при высоте менее 15 000 футов. Многомодовое волокно стало доступным в начале 1980-х годов и до сих пор используется во многих старых системах. Благодаря достижениям в технологии оптоволокна и большому количеству доступных продуктов многомодовое волокно почти никогда не используется в новых системах. Существуют механические устройства, обеспечивающие переход от многомодового волокна к одномодовому. Многомодовое волокно обычно «освещается» светодиодами (Light Emitting Diodes), которые дешевле, чем ЛАЗЕРНЫЕ передатчики.Многомодовое волокно обычно производится двух размеров: 50 мкм и 62,5 мкм.

Одномодовое волокно — это оптическое волокно, предназначенное для передачи одного луча или моды света в качестве носителя. Одномодовое волокно имеет намного меньшую сердцевину, чем многомодовое волокно. Одномодовое волокно выпускается в нескольких вариантах. Варианты предназначены для облегчения очень больших расстояний и передачи нескольких световых частот в пределах одного светового луча. В следующих главах обсуждаются возможности системы передачи — см. Ethernet, SONET и DWDM.Одномодовое волокно обычно изготавливается с диаметром сердцевины от 7 до 9 микрон.

Примечание. SMF-28 является товарным знаком Corning Cable, который стал общим термином, используемым для описания универсального одномодового волокна. Почти все системы управления дорожными сигналами и автомагистралями будут использовать универсальное одномодовое волокно. Характеристики волоконно-оптических продуктов постоянно меняются. Изучите перед окончательной доработкой технических характеристик системы Раздел ресурсов этого справочника содержит список производителей оптоволоконных кабелей и их веб-сайты.

За последние 10 лет было разработано несколько вариантов одномодового волокна. Некоторые волокна используются в системах дальней связи, а другие — в городских. Каждый из них был разработан с особыми характеристиками, предназначенными для повышения производительности для конкретной цели. Наиболее широко используемым универсальным одномодовым волокном является SMF-28, которое можно использовать для всех целей, за исключением систем DWDM с большим радиусом действия.

Управление автомагистралью и контроль дорожных сигналов будут рассматриваться — с точки зрения связи — как системы общего назначения.Разработчикам систем управления транспортом, использующих оптоволокно, следует серьезно рассмотреть возможность выбора одномодового волокна типа SMF-28. Это волокно очень доступно и обычно по самой низкой цене.

Цена на оптоволоконный кабель

указана исходя из длины стренги. Кабель длиной 5 000 футов с двумя жилами волокна составляет 10 000 футов жилы волокна. Кабель длиной 5000 футов с 24 волокнами составляет 120 000 футов жилы. Стоимость первого кабеля может составлять 5000 долларов или 50 центов за фут жилы. Стоимость второго кабеля может составлять 24 000 долларов, но стоимость одного фута нити составляет всего 20 центов.Поэтому при покупке оптоволоконного кабеля всегда лучше учитывать возможные дополнения к системе, чтобы снизить общие затраты на материалы. Помните, что цена за фут волокна прядей — не единственный фактор, который следует учитывать в общих затратах на систему. Выкопка траншеи глубиной четыре (4) фута, установка кабелепровода в траншеи и ремонт улицы обходятся одинаково, независимо от количества прядей, и это около 90% от общей стоимости развертывания оптоволоконного кабеля. Если строительство стоит 100 долларов за погонный фут, то общая стоимость из расчета на один фут составляет 50 долларов.50 за фут за две (2) пряди и 4,37 доллара за двадцать четыре (24) пряди. В этот расчет не включены расходы, связанные со стыковкой, оптимизацией и проектированием. Это 10% от общей стоимости.

Одномодовое волокно
и многомодовое волокно

Ниже приводится общее сравнение одномодовых и многомодовых волокон:

Одномодовое волокно имеет очень маленькую сердцевину, заставляющую свет распространяться по прямой линии, и обычно имеет размер сердцевины от 8 до 10 микрон.Он имеет (теоретически) неограниченную пропускную способность, которая может передаваться на очень большие расстояния (от 40 до 60 миль). Многомодовое волокно поддерживает множество путей света и имеет сердцевину гораздо большего размера — 50 или 62,5 мкм. Поскольку диаметр многомодового волокна в пять-шесть раз превышает диаметр одномодового, проходящий свет будет проходить по нескольким путям или модам внутри волокна. Многомодовое волокно может производиться двумя способами: ступенчатым или ступенчатым. Волокно со ступенчатым показателем преломления имеет резкое изменение или скачок между показателем преломления сердцевины и показателем преломления оболочки.Многомодовые волокна со ступенчатым показателем преломления имеют меньшую пропускную способность, чем волокна со ступенчатым показателем преломления.

Волокно с градиентным показателем преломления было разработано для уменьшения модальной дисперсии, присущей оптоволокну со ступенчатым показателем преломления. Модальная дисперсия происходит, когда световые импульсы проходят через сердцевину вдоль мод более высокого и низкого порядка. Волокно с градиентным коэффициентом преломления состоит из нескольких слоев с самым высоким показателем преломления в сердцевине. Каждый последующий слой имеет постепенно уменьшающийся показатель преломления по мере удаления слоев от центра.Моды высокого порядка проникают во внешние слои оболочки и отражаются обратно к сердцевине. Многомодовые волокна со ступенчатым показателем преломления имеют меньшее затухание (потери) выходного импульса и более широкую полосу пропускания, чем многомодовые волокна со ступенчатым показателем преломления.

Одномодовые волокна не подвержены влиянию модовой дисперсии, поскольку свет проходит по одному пути. Одномодовые волокна со ступенчатым показателем преломления светового импульса растягиваются и сжимаются из-за хроматической дисперсии. Хроматическая дисперсия возникает, когда световой импульс содержит более одной длины волны.Длины волн перемещаются с разной скоростью, вызывая распространение импульса. Дисперсия также может возникать, когда оптический сигнал выходит из сердечника в оболочку, вызывая сокращение общего импульса.

В одномодовом оптоволокне со сдвигом используется несколько слоев сердцевины и оболочки для уменьшения дисперсии. Волокна со смещенной дисперсией имеют низкое затухание (потери), большие расстояния передачи и большую полосу пропускания.

Таблица 2-5: Сравнение одномодового и многомодового волокна
Характеристика Одномодовый многомодовый
Пропускная способность Практически без ограничений Менее чем практически неограниченное
Качество сигнала Отлично на больших расстояниях Отлично на коротких дистанциях
Первичное затухание Хроматическая дисперсия Модальная дисперсия
Типы волокна Индекс шага и смещение дисперсии Индекс ступеней и оценок
Типичное применение Почти все (включая Ethernet) Аналоговое видео; Ethernet; Связь ближнего действия

3 Технологии производства электроэнергии из возобновляемых источников | Электроэнергия из возобновляемых источников: состояние, перспективы и препятствия

Эрнст, Б., Б. Оуклиф, М.Л. Альстром, М. Ланге, К. Мёрлен, Б. Ланге, У. Фокен и К. Рориг. 2007. Предсказание ветра. Журнал IEEE Power & Energy 5 (6): 78-89.

ETSO (Европейские операторы систем передачи). 2007. Европейское исследование интеграции ветра (EWIS) на пути к успешной интеграции ветроэнергетики в европейские электрические сети. Брюссель. Доступно на http://www.etsonet.org/upload/documents/Final-report-EWIS-phase-I-approved.pdf.

Флетчер, Э.А. 2001. Солнечная термическая обработка: обзор.Журнал инженерии солнечной энергии 123: 63-74.

Гюк, И. 2008. Хранение энергии для более зеленой сети. Презентация на третьем заседании Группы экспертов по электроэнергии из возобновляемых источников, 16 января 2008 г., Вашингтон, округ Колумбия,

Хоулинс Д. и М. Ротледер. 2006. Возрастающая роль прогнозирования ветра в рыночных операциях CAISO. Стр. 234-238 на конференции и выставке Power Systems, 2006 (PSCE ’06). Вашингтон, округ Колумбия: Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике.

IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике). 2005. Выпуск за ноябрь / декабрь: Работа с ветром — интеграция ветра в энергосистему. Журнал IEEE Power & Energy 3 (6).

IEEE. 2007a. Выпуск за ноябрь / декабрь: Интеграция ветроэнергетики, политика вождения и экономика. Журнал IEEE Power & Energy 5 (6).

Джонс А.Т. и У. Финли. 2003. Последние разработки в области мощности градиента солености. Стр. 2284-2287 в ОКЕАНАХ 2003: празднование прошлого, объединение в будущее.Колумбия, штат Мэриленд: Общество морских технологий.

King, D.L., W.E. Бойсон, Дж. Мраточвиль. 2004. Модель производительности фотоэлектрических массивов. Отдел исследований и разработок фотоэлектрических систем. Альбукерке, Северная Мексика: Sandia National Laboratories.

Кропоски, Б. 2007. Взаимосвязь и хранение возобновляемых источников энергии. Презентация на первом заседании Группы экспертов по электроэнергии из возобновляемых источников, 18 сентября 2008 г., Вашингтон, округ Колумбия,

Манчини, Т., П. Хеллер, Б. Бултер, Б.Осборн, С. Вольфганг, Г. Вернон, Р. Бак, Р. Дайвер, К. Андрака и Дж. Морено. 2003. Системы Блюдо Стирлинга: Обзор развития и состояния. Журнал инженерии солнечной энергии 125: 135-151.

Маккенна, Дж., Д. Блэквелл, К. Мойес и П.Д. Паттерсон. 2005 г. Возможна поставка геотермальной электроэнергии с побережья Мексиканского залива и нефтяных месторождений Среднего Континента. Нефтегазовый журнал (5 сентября): 3440.

Miles, A.C. 2008. Гидроэнергетика в Федеральной комиссии по регулированию энергетики. Презентация на третьем заседании Группы экспертов по электроэнергии из возобновляемых источников, 16 января 2008 г.Вашингтон, округ Колумбия,

Миллс, Д., П. Ле Ливр и Г.Л. Моррисон. 2004. Подход к более низким температурам для очень больших солнечных электростанций. Материалы 12-го Международного симпозиума по солнечной энергии и химическим энергетическим системам (SolarPACES ’04), Оахака, Мексика. Доступно на http://www.ausra.com/pdfs/LowerTempApproach_Mills_2006.pdf.

Руководство

для начинающих по любительскому радио, сделайте свое собственное | ОРЕЛ

Когда-нибудь смотрели сериал «Очень странные дела» на Netflix? Это не просто грандиозное шоу с паранормальными явлениями, похожими на Стивена Кинга, в идеалистическом городке 80-х.Он также оснащен некоторыми превосходными электронными технологиями, которые были в расцвете сил еще в 80-х годах и до сих пор работают. В одной из сцен трое мальчиков сидят вокруг своего первого радиолюбителя в сопровождении учителя естественных наук. Для этих детей любительское радио было эквивалентом сегодняшних смартфонов или беспроводного Интернета и позволяло им общаться с другими людьми по всему миру без проводов! Для Дастина, Майка и Лукаса радиолюбители были своего рода воротами в невидимое и инопланетное измерение, позволяя им подключаться по беспроводной сети с некоторыми простыми электронными компонентами.О чем это будет для вас? Может быть, отличная возможность узнать об основах электроники? Давай выясним.

Основы радиолюбителей

Для тех, кто интересуется беспроводными технологиями и мастерингом, любительское радио является хорошим введением в основы теории электроники и знаний в области радиосвязи. И как только вы будете полностью оснащены необходимым оборудованием, мир станет вашим, чтобы общаться и общаться.

Вы, вероятно, знаете о любительском радио в одном из наиболее важных случаев его использования — в качестве надежной системы связи в случае бедствия.Во времена кризиса, когда наши хрупкие сотовые сети и электросети не работают, радиолюбители продолжают работать. На эту беспроводную технологию полагаются как на единственный способ связи во время чрезвычайных ситуаций, и вы найдете добровольческие группы по оказанию чрезвычайной помощи, которые предлагают свои знания радиолюбителей для координации помощи и помощи тем, кто находится в их районе.

Радиолюбители делают то, что умеют лучше всего во время кризиса. (Источник изображения)

Использование любительского радио выходит далеко за рамки чрезвычайных ситуаций.Возьмем, к примеру, Международную космическую станцию ​​(МКС). Космонавт, путешествующий на борту, обычно берет с собой портативную радиолюбительскую радиостанцию ​​мощностью 1-5 Вт. Поднося радиоприемник к окну, что позволяет разместить его антенну на линии прямой видимости с другими радиостанциями на Земле, одинокий человек, летящий в космосе, может общаться с теми, кто находится на земле, с помощью этой удивительной простой технологии. Помимо космических приключений и чрезвычайных ситуаций, радиолюбители используются для:

  • Луна прыгает .Как будто отражения радиоволн от нашей ионосферы для увеличения дальности связи недостаточно. Некоторые радиолюбители получают удовольствие, отражая радиоволны от Луны, и общаются с другими людьми по всему миру.
  • Дистанционный набор . Другие операторы радиолюбителей примут участие в соревнованиях, чтобы узнать, со сколькими радиолюбителями они могут подключиться в отдаленных местах. Не удивляйтесь, если вам вернут открытку, когда вы войдете в контакт, это может стать отличной коллекцией на долгие годы.
  • Цифровые данные . Радиолюбители предназначены не только для голосовой связи. С некоторыми новыми технологиями передачи вы также можете отправлять цифровой сигнал по всему миру, чтобы делиться такими вещами, как изображения, без необходимости использования беспроводного Интернета.

Отразите радиосигнал вверх и от Луны на еще большее расстояние. (Источник изображения)

Конечно, этот список ни в коем случае не является исчерпывающим, и использование любительского радио ограничено только вашим воображением. По сути, энтузиасты радиолюбителей известны своей природой мастеров и изобретателей.Итак, хотите ли вы углубиться в беспроводную связь, развить свою теорию электроники или поэкспериментировать с цифровой сигнализацией, каждый производитель, увлекающийся радиолюбителями, найдет что-то для себя.

Радиолюбительский спектр

Как и другие беспроводные технологии, радиолюбители используют мощность электромагнитного излучения для передачи голоса, кода Морзе и цифровых данных по всему миру с помощью передатчиков, приемников и антенн. Это электромагнитное излучение распространяется в форме синусоидальной волны, и конкретная длина волны и частота волны будут определять, с каким электромагнитным сигналом вы работаете.Вы можете разбить электромагнитное излучение на спектр, как показано ниже, который классифицируется в порядке уменьшения длины волны и увеличения частоты, включая радиоволны, микроволны, инфракрасный, видимый свет, ультрафиолет, рентгеновские лучи и гамма-лучи.

Существует множество разновидностей электромагнитного спектра. (Источник изображения)

Из этих категорий радиолюбители работают исключительно в радиочастотном спектре, который известен своими длинными волнами, которые могут варьироваться от 0.04 дюйма на расстояние более 62 миль! Однако детали становятся еще глубже. Затем радиочастоты снова разбиваются на еще один спектр, называемый радиочастотным спектром.

Есть много устройств, которым все приходится делить пространство в радиочастотном спектре. (Источник изображения)

Этот спектр был нарезан FCC, чтобы зарезервировать определенные полосы частот для определенных радиотехнологий. Например, морская радиосвязь работает в диапазоне очень низких частот (VLF), а спутниковая связь работает в диапазоне чрезвычайно высоких частот (EHF).

Что касается любительского радио, Федеральная комиссия связи США (FCC) выделила определенный набор частот, которые начинаются в диапазоне AM-радио на 1,6 МГц и заканчиваются на 1240 МГц. Этот диапазон включает два радиочастотных диапазона, очень высокие частоты (VHF) и сверхвысокие частоты (UHF), каждый из которых имеет свои плюсы и минусы.

Очень высокие частоты (VHF)

Вы обнаружите, что VHF находится в радиочастотном спектре от 30 до 300 МГц, с определенным диапазоном любительского радио, зарезервированным для 144–148 МГц. VHF обеспечивает симплексную систему связи, которая обеспечивает прямую связь между двумя радиолюбителями.Этот диапазон известен своей высокой надежностью, а также меньшей восприимчивостью к шуму от ближайшего электрического оборудования, что делает его предпочтительным для многих операторов радиолюбителей.

Отличный пример антенны ретранслятора, перемещающей радиосигнал. (Источник изображения)

При связи в диапазоне VHF, радиолюбители обычно используют ретрансляторы, установленные по всей стране местными радиоклубами. Эти большие, похожие на антенны структуры могут принимать и ретранслировать сигналы, отправленные от любительского радио, что значительно расширяет зону его действия.Более того, многие из этих ретрансляторов питаются от солнечной батареи или имеют встроенное резервное питание, что делает их идеальными для поддержания связи во время чрезвычайных ситуаций.

Ультравысокая частота (UHF)

Двигаясь вверх по радиочастотному спектру, мы получаем сверхвысокие частоты, которые варьируются от 300 МГц до 3 ГГц. Радиолюбители будут использовать диапазон частот 420–450 МГц. В отличие от надежных радиоволн УКВ, УВЧ имеет гораздо меньшую длину волны и подвержен помехам практически от любого твердого объекта, будь то здание, блокирующее ваш сигнал или даже ваше тело.С другой стороны, УВЧ имеет более широкую полосу пропускания, и вы обнаружите более широкий частотный диапазон и качество аудиосигнала при общении в этом диапазоне.

Хэмминг за деньги за оборудование

Если вы хотите заняться радиолюбительским хобби, у вас есть несколько вариантов оборудования. Если вы хотите построить себе целую хижину для радиолюбителей, рассчитывайте вложить сотни или тысячи долларов, чтобы начать работу.

В наши дни есть несколько более дешевых вариантов, которые позволяют производителю начать заниматься радиолюбительством всего за 25 долларов.Простой трансивер BaoFeng на Amazon позволит вам настраиваться и разговаривать по всему миру, не взламывая ваш кошелек. Это может быть отличным способом изучить это новое хобби, получить лицензию на радиолюбители и посмотреть, хотите ли вы инвестировать дальше. Если вы все же решите пойти по пути строительства собственной хижины для радиолюбителей, то рассчитывайте вложить средства в следующие части:

Ресивер

Сканирующий приемник позволит вам слушать на различных радиодиапазонах, и эта коробка будет либо в настольной, либо в портативной версии.Многие приемники в наши дни также будут иметь модуль памяти, который позволяет сохранять ваши любимые частоты.

Приемопередатчик

Также есть возможность приобрести трансивер, который объединяет в себе приемник и передатчик в одном корпусе. Обычно это двухметровые однодиапазонные модели для простых операторов радиолюбителей. Однако, если вы планируете обновить свою лицензию для радиолюбителей в будущем, вы можете выбрать себе двух- или трехдиапазонный трансивер, чтобы получить больше возможностей связи.

Современный трансивер с аналоговым и цифровым управлением. (Источник изображения)

Антенна

Если у вас есть дом или открытая площадка, возможно, вам стоит подумать о приобретении антенны. Они будут либо всенаправленными, которые отправляют сигнал во всех направлениях, либо направленными, которые отправляют сигнал по прямому пути. Есть также мобильные антенны, которые вы можете установить на свой автомобиль, чтобы усилить сигнал в дороге.

Антенны могут быть любых форм и размеров, вот одна из них, которая отлично подойдет, если у вас большой задний двор.(Источник изображения)

Это лишь некоторые из элементов, которые вам понадобятся при создании собственной хижины для радиолюбителей. Тем не менее, в проекте еще много чего интересного, включая такие вещи, как блок питания, микрофон и все необходимые кабели. Обязательно ознакомьтесь с этой статьей на Makezine о том, как настроить хижину для радиолюбителей, чтобы узнать больше.

Получение лицензии на радиолюбитель

Готовы начать заниматься радиолюбительским хобби? Не так быстро! Для легального управления радиолюбителями вам необходимо получить лицензию.Тест, который вы пройдете, будет охватывать знания в области теории электроники, правил радиолюбительства и правил. Доступны три типа лицензий, в том числе:

  • Техник . Эта лицензия идеально подходит для тех, кто только начинает заниматься радиолюбительством. Технический тест включает 35 вопросов и будет охватывать основные правила радиолюбителей, безопасность и основы теории электроники. После завершения вы получите лицензию на связь в диапазонах частот VHF, UHF и микроволнового диапазона.
  • Общие . Обладая генеральной лицензией, вы разблокируете все привилегии технической лицензии, а также возможность общаться на частотах в диапазоне высоких частот (HF).
  • Экстра . Лицензия Extra содержит более 700 вопросов и требует серьезного изучения. Если вы пройдете этот тест, вы получите все привилегии Технической и Общей лицензии, а также доступ к эксклюзивным поддиапазонам.

Чтобы начать процесс получения лицензии на радиолюбители, вы, вероятно, захотите найти класс или книгу, в которой можно будет покопаться, а затем пройти тест.В HamRadio 360 есть отличный список учебных материалов, с которых вы можете начать. Когда вы узнаете свои вещи, вам нужно будет поискать местный клуб в вашем районе для тестирования. Национальная ассоциация любительского радио (ARRL) — отличный ресурс, чтобы найти место в вашем городе.

Когда вы хотите строить, а не покупайте

Общение с радиолюбителями само по себе является отличным хобби, но если вы читаете этот блог как опытный дизайнер электроники, то, скорее всего, вам захочется большего, поэтому есть два пути.

Если вам интересно узнать, какие электронные компоненты упаковываются в сегодняшние радиолюбители, загляните в Teardown Tuesday: Baofeng Amateur Radio Transceiver от All About Circuits, чтобы увидеть все хорошее, что находится внутри.

Радиолюбительский трансивер Baofeng содержит ряд серьезных технологий. (Источник изображения)

Теперь, если вы хотите погрузиться в глубину и спроектировать свою собственную схему любительского радио, мы предлагаем вам бесплатный веб-семинар по запросу.Вот что вы можете ожидать:

  • Вы узнаете, как разработать полную систему управления питанием постоянного тока со встроенным измерителем заряда, выключателем при низком напряжении и переключателем аварийного переключения для портативной радиостанции.
  • Вы узнаете, как использовать повседневные сквозные компоненты для проектирования и изготовления собственного портативного и доступного радиооборудования.
  • Вы узнаете, какие соображения необходимо учитывать в процессе проектирования радиосхемы, чтобы выбрать правильный транзистор, радиатор, типы корпусов и ширину / толщину меди.

Этот вебинар был проведен Джорджем Зафиропулосом, заядлым радиолюбителем и соведущим подкаста HamRadio 360 Workbench.

Смотрите запись вебинара здесь:

И не стесняйтесь комментировать!

Начните разработку своей первой радиосхемы в Autodesk EAGLE уже сегодня!

Повышение безопасности пациентов и работников

% PDF-1.6 % 1 0 объект > эндобдж 9 0 объект > эндобдж 2 0 obj > поток 2012-11-19T13: 51: 01-06: 002012-11-08T11: 46: 01-06: 002012-11-19T13: 51: 01-06: 00PScript5.dll, версия 5.2.2application / pdf

  • Повышение безопасности пациентов и работников — возможности для синергии, сотрудничества и инноваций
  • cwyllie
  • Монография
  • Повышение безопасности пациентов и работников — возможности для Synergy
  • Сотрудничество и инновации
  • uuid: da708d91-f11e-4ad5-8a4e-989d3b0addaeuuid: dd2dfbee-722f-4cae-95a0-64459580f8a2Acrobat Distiller 9.5.2 (Windows) Монография, Повышение безопасности пациентов и работников — возможности для совместной работы, взаимодействия и инноваций конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 4 0 obj > эндобдж 5 0 obj > эндобдж 6 0 obj > эндобдж 7 0 объект > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 10 0 obj 4168 эндобдж 11 0 объект > эндобдж 12 0 объект > эндобдж 13 0 объект > эндобдж 14 0 объект > эндобдж 15 0 объект > эндобдж 16 0 объект > эндобдж 17 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 21 0 объект > эндобдж 22 0 объект > эндобдж 23 0 объект > эндобдж 24 0 объект > эндобдж 25 0 объект > поток HMK1ʜf’_JnAzP =, zo_-Ul0S = >> h> Ւ eM6 $ C BkzRU7L # hzw_! VwyK] OxE7 ~ 4N3 ߕ |; AFQb% bfGjǴ | / ZkU7} M0I}.+ RC2 ޞ ÕpEqEh (ߑ, | 6 vtJ J hPMrzMntJ # 6 ٨ 㔂 -D [fL y = ʕj / q̭ +) z.?MJ1cPDşDg’$ľmvW* {g * dsD = z ֶ B} 0

    телеграф | Изобретение, история и факты

    Телеграф , любое устройство или система, позволяющая передавать информацию кодированным сигналом на расстояние. Многие телеграфные системы использовались на протяжении веков, но этот термин чаще всего понимается как относящийся к электрическому телеграфу, который был разработан в середине 19 века и более 100 лет был основным средством передачи печатной информации по проводам или другим каналам связи. радиоволна.

    Телеграфная комната Белого дома, 1898

    EC Хизли, Жюль А. Родье и майор Монтгомери работают в телеграфной комнате Белого дома, которая была создана для приема новостей об испано-американской войне, в Вашингтоне, округ Колумбия, 1898 г.

    Библиотека Конгресса, Вашингтон, округ Колумбия (цифровой идентификатор cph.3b37154)

    Преэлектрические телеграфные системы

    Слово телеграф образовано от греческих слов tele , что означает «далекий», и graphein , что означает «написать.«Он стал использоваться в конце 18 века для описания оптической семафорной системы, разработанной во Франции. Однако многие виды телеграфной связи использовались с незапамятных времен. В самых ранних методах связи на расстоянии использовались такие среды, как дым, огонь, барабаны и отраженные лучи Солнца. Визуальные сигналы, подаваемые флагами и факелами, использовались для связи на близком расстоянии и продолжали использоваться вплоть до 20-го века, когда система семафоров с двумя флагами широко использовалась, особенно военно-морскими силами мира.

    До появления электрического телеграфа визуальные системы использовались для передачи сообщений на расстояние с помощью изменяемых дисплеев. Одним из наиболее успешных визуальных телеграфов был семафор, разработанный во Франции братьями Чаппе, Клодом и Игнасом в 1791 году. Эта система состояла из пар подвижных рычагов, установленных на концах перекладины на башнях на вершине холма. Каждое плечо семафора могло принимать семь угловых положений на расстоянии 45 ° друг от друга, а горизонтальный луч мог наклоняться на 45 ° по или против часовой стрелки.Таким образом можно было представлять числа и буквы алфавита. Цепи этих башен были построены для передачи данных на большие расстояния. Башни были расположены с интервалом от 5 до 10 км (от 3 до 6 миль), и скорость передачи сигналов составляла три символа в минуту.

    оптический телеграф

    Башня оптического телеграфа на Литермонте (гора Литер), недалеко от Нальбаха в Сааре, Германия. Используя систему семафоров, изобретенную французским инженером Клодом Шаппом в 1791 году, башни, расположенные на расстоянии от 5 до 10 км (от 3 до 6 миль) друг от друга, могли передавать сообщения по всей стране за считанные минуты.

    Lokilech / Kolling

    Другой широко используемый визуальный телеграф был разработан в 1795 году Джорджем Мюрреем в Англии. В устройстве Мюррея персонажи отправлялись открыванием и закрыванием различных комбинаций шести ставен. Эта система быстро завоевала популярность в Англии и Соединенных Штатах, где до сих пор можно найти ряд участков, носящих название Телеграф-Хилл или Сигнал-Хилл, особенно в прибрежных регионах. К середине 19 века визуальные телеграфы были полностью заменены электрическим телеграфом.

    Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

    Начало электрического телеграфа

    Электрический телеграф появился не внезапно, а скорее стал результатом научной эволюции, которая происходила с 18 века в области электричества. Одним из ключевых достижений было изобретение гальванической ячейки в 1800 году Алессандро Вольта из Италии. Это позволило более эффективно питать электрические устройства, используя относительно низкие напряжения и высокие токи.В прежних методах производства электричества использовалось создание статического электричества при трении, что приводило к высоким напряжениям и низким токам. Многие устройства, включающие статическое электричество высокого напряжения и различные детекторы, такие как пробковые шары и искры, были предложены для использования в телеграфных системах. Однако все они оказались безуспешными, поскольку серьезные потери в проводах передачи, особенно в плохую погоду, ограничивали надежную работу на относительно коротких расстояниях. Применение батареи в телеграфии стало возможным благодаря нескольким дальнейшим достижениям в новой науке электромагнетизма.В 1820 году Ганс Христиан Орстед из Дании обнаружил, что магнитная стрелка может отклоняться проводом, по которому проходит электрический ток. В 1825 году в Великобритании Уильям Стерджен открыл многооборотный электромагнит, а в 1831 году Майкл Фарадей из Великобритании и Джозеф Генри из Соединенных Штатов усовершенствовали науку об электромагнетизме в достаточной степени, чтобы сделать возможным создание практических электромагнитных устройств.

    Первые два практических электрических телеграфа появились почти одновременно. В 1837 году британские изобретатели сэр Уильям Фотергилл Кук и сэр Чарльз Уитстон получили патент на телеграфную систему, которая использовала шесть проводов и приводила в действие пять стрелочных указателей, прикрепленных к пяти гальваноскопам на приемнике.Если бы токи пропускались через соответствующие провода, иглы можно было бы сделать так, чтобы они указывали на определенные буквы и цифры на их монтажной пластине.

    В 1832 году Самуэль Ф. Морс, профессор живописи и скульптуры Университета города Нью-Йорка (позже Нью-Йоркского университета), заинтересовался возможностью электрического телеграфирования и сделал наброски идей для такой системы. В 1835 году он разработал систему точек и тире для обозначения букв и цифр. В 1837 году он получил патент на электромагнитный телеграф.Оригинальный передатчик Морзе включал в себя устройство, называемое портрулом, в котором использовался литой тип со встроенными точками и тире. Тип можно было перемещать с помощью механизма таким образом, чтобы точки и черточки создавали и прерывали контакт между батареей и проводом к приемнику. Приемник, или регистр, тиснил точки и тире на разматывающейся полосе бумаги, проходящей под стилусом. Стилус приводился в действие электромагнитом, который включался и выключался по сигналам передатчика.

    Морс заключил партнерство с Альфредом Вейлом, который был умным механиком и внес большой вклад в систему Морзе. Среди них — замена портативного передатчика простым перекидным ключом, уточнение кода Морзе, чтобы самые короткие кодовые последовательности были назначены наиболее часто встречающимся буквам, а также улучшение механической конструкции всех системные компоненты. Первая демонстрация системы Морзе была проведена для своих друзей на его рабочем месте в 1837 году.В 1843 году Морс получил финансовую поддержку от правительства США для создания демонстрационной телеграфной системы длиной 60 км (35 миль) между Вашингтоном, округ Колумбия, и Балтимором, штат Мэриленд. Провода были прикреплены стеклянными изоляторами к столбам вдоль железной дороги. Система была завершена, и 24 мая 1844 года началось ее публичное использование с передачи сообщения: «Что сотворил Бог!» Это ознаменовало начало эры телеграфа в Соединенных Штатах, которая продлилась более 100 лет.

    Цифровая система связи — обзор

    1.1 Коррекция ошибок в цифровой системе связи

    В цифровой системе связи сообщения, генерируемые источником, которые обычно имеют аналоговую форму, преобразуются в цифровой формат и затем передаются. На стороне получателя полученные цифровые данные преобразуются обратно в аналоговую форму, которая является приближением исходного сообщения [1]. Простая блок-схема цифровой системы связи показана на рис. 1.1.

    Рисунок 1.1. Блок-схема простой системы цифровой связи.

    Цифровая система связи состоит из шести основных блоков. Функциональные блоки передатчика отвечают за обработку входного сообщения, кодирование, модуляцию и передачу по каналу связи. Функциональные блоки в приемнике выполняют обратный процесс для извлечения исходного сообщения [2].

    Целью цифровой системы связи является эффективная передача сообщения по каналу связи путем включения различных способов сжатия данных (например,g., DCT, JPEG, MPEG) [3], методы кодирования и модуляции, чтобы воспроизвести сообщение в приемнике с наименьшими ошибками. Информационный ввод, который обычно имеет аналоговую форму, оцифровывается в двоичную последовательность, также известную как информационная последовательность . Исходный кодер отвечает за сжатие входной информационной последовательности для ее представления с меньшей избыточностью. Сжатые данные передаются на кодировщик канала . Канальный кодер вводит некоторую избыточность в двоичную информационную последовательность, которая может использоваться канальным декодером в приемнике для преодоления эффектов шума и помех, с которыми сталкивается сигнал при передаче по каналу связи [4].Следовательно, избыточность, добавленная в информационное сообщение, помогает повысить надежность полученных данных, а также улучшает точность принятого сигнала. Таким образом, канальный кодер помогает приемнику декодировать желаемую информационную последовательность. Некоторые из популярных канальных кодеров — это коды проверки на четность с низкой плотностью (LDPC), турбо-коды, коды свертки и коды Рида-Соломона. Кодированные данные канала передаются на модулятор канала , который служит интерфейсом для канала связи.Кодированная последовательность модулируется с использованием подходящих методов цифровой модуляции, то есть двоичной фазовой манипуляции (BPSK), квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) и передается по каналу связи [1].

    Канал связи — это физическая среда, используемая для передачи сигналов, несущих закодированную информацию, от передатчика к приемнику. Диапазон шума и помех может повлиять на информационный сигнал во время передачи в зависимости от типа среды канала, например.г., тепловой шум, атмосферный шум, техногенный шум. Канал связи может быть эфирным, проводным или оптическим [2].

    В приемнике принятый модулированный сигнал, вероятно, включающий некоторый шум, вносимый каналом, демодулируется канальным демодулятором для получения последовательности канальных кодированных данных в цифровом формате. Канальный декодер обрабатывает принятую кодированную последовательность и декодирует биты сообщения с помощью избыточных данных, вставленных канальным кодером в передатчике.Наконец, исходный декодер восстанавливает исходное информационное сообщение. Восстановленное информационное сообщение в приемнике, вероятно, является приближением исходного сообщения из-за ошибок, связанных с декодированием канала, и искажения, вносимого исходным кодером и декодером [4].

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *