通信电缆论文范文1
为了满足轨道交通安全系统的要求，本公司结合国内实际需要，对上述上海轨道交通信号系统用有源信标电缆的结构和性能进行了分析和优化设计。
1.1内导体结构及直流电阻式中R20的单位为Ω；ρ20为导体20℃时的体积电阻系数，一般为0．017241Ω•mm2／m；L为绞合导体长度，单位为m；S为导体截面积，单位为mm2；K为绞合系数，一般软结构的电缆导体绞合及成缆总的绞合系数K≤1．025，故取值1．025；n为绞合根数，d0为单根导线直径。根据GB／T3956—2008《电缆的导体》中规定2类导体铜丝根数为7，并考虑制造过程中导体不可避免地局部拉细，为确保20℃导体直流电阻≤22Ω／km的性能指标，通过上式可计算得导体最小直径为0．386mm。如考虑加工过程中导线的拉伸，在企业现有的设备、工艺、工装、人员条件下，及招标文件要求的导体截面积≥0．88mm2，本公司选定有源信标电缆导体为7根直径0．40mm的铜线绞合。
1.2线对工作电容和交流耐电压该有源信标电缆的结构为对称结构，其线对工作电容C的计算公式为：式中C的单位为nF／km；a为线对导体中心距，单位为mm；d为导体等效直径，单位为mm，取值1．2mm；λ为绞入系数；φ为由于接地金属屏蔽修正系数；d1为绝缘线芯直径，单位为mm；D为屏蔽直径，单位为mm；εD为等效相对介电常数；εK为空气相对介电常数；SK为空气面积，单位为mm2；εG为绝缘相对介电常数；SG为绝缘面积，单位为mm2。通过式（3）可知，线对工作电容C与组合后的绝缘材料的等效相对介电常数εD成正比，综合考虑绝缘耐电压的要求以及低密度聚乙烯（LDPE）具有较低的相对介电常数（≤2．3），因此优先选择了LDPE作为绝缘介质，以获得较低的线对工作电容。虽然从性能设计方面考虑，工作电容越小，绝缘电阻越高、介质耐电压越高，绝缘厚度也应设计得越厚越好，但根据以往的对称电缆研制经验，一般绝缘外径与导体直径之比d1／d＝1．6～2．4。综合考虑后取绝缘标称厚度为0．6mm，即d＝1．2mm，d1＝2．4mm，d1／d＝2，再将D＝7．3mm，a＝2．4mm，λ＝1．01，εD＝1．83，φ＝0．803，代入式（3）可计算出线对间工作电容C＝44．1nF／km。该值满足招标文件要求的线对间工作电容≤45．3nF／km，实际上绞对和挤介质层后εD还会下降，因此实际的线对工作电容C将比设计值更低。由于LDPE绝缘长期工频耐电压＞30kV／mm，因此绝缘厚度为0．6mm时电缆的交流耐电压能满足设计要求。
1.3绝缘电阻电缆绝缘电阻RI计算公式为：
1.4固有衰减系数低频时电缆的固有衰减系数α近似计算公式为：
1.5特性阻抗Zc对称屏蔽电缆特性阻抗Zc的理论计算公式为。
1.6电缆总体结构的确定本公司通过上述理论计算和性能分析，并结合对称射频电缆及地铁用通信电缆等相关产品结构及生产工艺，设计生产了满足上海轨道交通信号系统要求型号、规格的WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆。该电缆的结构如图1所示，导体为7根直径0．40mm的铜线绞合；绝缘材料为LDPE，绝缘厚度为0．6mm，公差为±0．05mm，色谱为红、棕；绝缘线对左向绞合，绞合节距比不大于24d1；挤出LDPE介质层；编织双层镀锡铜线屏蔽；外有隔离层；挤包阻燃低烟低卤内衬层；镀锌钢丝编织铠装层；挤包低烟无卤阻燃聚烯烃外护套。
2性能测试及设计优化改进
本公司在确定WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆结构参数后，将技术方案提交给卡斯柯信号有限公司，经设计评审，编制了工艺文件、检验指导书等。本公司按设计方案，分三批次（分别为1km、5km、10km）进行了WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆样品试制。在按设计进行样品试制过程中，本公司发现绝缘和介质层粘连、钢丝从护套戳出的现象，这是前期设计时考虑不周之处。经分析，发现产生上述问题的主要原因是：a．绝缘与介质层之间的间隙过小，而材料又相同，一旦配模具系数过大，包的过紧，就会出现绝缘和介质层粘连。b．钢丝接头处理不当造成护套有钢丝戳出现象。为此，本公司采取了以下措施：绝缘在试电时涂抹硅油，防止粘连；介质层挤出时采用挤管式，降低介电常数；成缆后增加一层聚酯；钢丝接头用银焊，编织换锭时做好处理，并绕包一层无卤阻燃玻璃布带，这样既可以提高阻燃性，又能提高机械性能。本公司对设计优化改进后生产的WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆样品的主要电气性能进行了测试，测试结果如表1所示，可见该有源信标电缆结构设计合理，具有直流电阻低、电容低、衰减小等优异性能，且阻抗可与国产信标匹配。2012年6月，卡斯柯信号有限公司对本公司生产的长为6．7km的WDZ－PYYP312×0．88有源信标电缆进行了LEU—信标电缆功能测试（即传输电报文现场实际测试），图2为信标电缆测试接线示意图，测试结果误码率为零，完全达到了设计要求。
3结束语
通信电缆论文范文2
关键词：光纤光缆；通信电缆；光纤与通信技术；发展状况
前言：在我们的日常生产生活中，光纤光缆与通信电缆在我们生活的环境到处都可以看到。它们对我们的生产生活都有着巨大的影响力，是我们的生产生活都有着很大的关联。光纤光缆使用在光信号的传递中，通信电缆是作用于电话等电信号的传输中。而且它们都是信息化网络中重要的传输媒介，它们有着可靠的等特点，光纤是可以应用在长距离的信号传输中，电缆是应用在信息量大的通信设备中.它们具有保密性好，稳定性高，节约材料等良好优点，为通信事业做出了很大的贡献。
一、传输媒介原理
光纤是由美籍华人高锟在论文中发表的新一代技术，并详细说明了低功耗对通信的巨大作用。在1970年由康宁公司第一次研发成功并投入使用当中，如今由当初的20DB到F在的2.5G的传输速率，可以想像它的前景是多么的美好[1]。其实，光纤通信的是非常的简单的，只要我们在发送端将信息变成电信号的形式，再由激光器的激光束发出，再通过光纤向外界转发出去，在接收端由检测器负责把这个激光束转换成电信号，把信息解调出来就可恢复到原来的信息。
二、光纤通信发展现状
光纤与通信都现代信息化技术的核心部分，我们从光纤、光缆和通信三部分讲述其他发展的状况。首先，光纤的发展状况。NGN（即次世代网络）采用以软交换为核心，来完成了综合开放式的网络系统，打造了未来通信网络的发展基础，也是社会关注和争论的热点[2]。一些专业界人士也指出，在未来次世代网络无论怎么更新发展，都得通过IP/TCP服务、光传输、无线网络连接等三个层次。而下一代网络传输的重点就在光纤传输速率、距离以及容量上，它更加具有优越性。以目前的光纤技术发展来说，必须适应网络发展的需要。光纤技术的研制，增加了网络传输的容量，并且以160Gbit/s传输容量的实现。而色散齐理技术和拉曼放大技术的应用和发展，对光纤的技术有了促进式的发展，并延长了网络传输的距离。所以，世界电信标准大会对光纤作出了详细的分类，并加强了部分光纤的标准，使光纤在应用上更加精准、合理。现在在市场需求不断的变化促进下，很多企业都着力于新型光纤产品的研发，开发出了低水峰光纤、多模光纤等产品并广泛应用在网络通信方面上，推动了通信行业的发展。美国的部分科研单位正着力于开发一种基于光在光纤空气中传输的新型空心光纤技术，如果成功将会引发光纤技术的革命[3]。其次，光缆的发展状况。现在光网络的应用环境在不断变换着，光缆结构开始逐渐的走向更高级的发展道路，使宽带更加宽大、传输速率更加快速、容纳波长也更多、使用维护也更加便捷、运行周期加长等。纵观现在的光缆技术发展状况，主要体现在四个方面：科学技术的进步产生了很多种不同型号的光纤，为用户提供了多种的选择，满足了不同网络的不同要求；光缆结构的设计过程中，首先考虑到了应用环境，还要把施工、维护等因素的考虑在内，逐渐实现统一配套方案；像现在的阻燃材料、纳米材料以及干式阻水材料等新型光纤材料都在开发和应用当中，在某些程度上达到了光缆结构的变化，提升了光缆应用性能。此外，光缆技术的不断进步也逐渐的实现了光缆维护的自动化，建立了实时监测系统，为光缆的提高速率、大容量带宽、非常稳定的传送都提供了十分可靠的保障。光缆自动检测系统及维护功能的实现是建立在网络连续通信基础之上的，是以光网络的维护监测系统为主的。第三，通信电缆发展状况。过去的电缆电路也可以为一部分数字通信业务提供支持，但是在通信速率方面、距离长短、电缆质量方面都表现出不太不理想，实际效果达不到人们的目标。所以，光纤就作为了现代网络传输的主要媒介，但是在一些特定的环境下必须要用光缆来替代，以此满足不同地区网络对通信新业务发展需要。在使用电缆地区建设的过程中，建议优先选用新型宽带结构的HYA电缆，即铜芯聚乙烯绝缘综合护套市内通信电缆。现在一些研究机构研制了高频特性的电缆并且已经通过测试，测试结果表明这些HYA电缆并不能达到五类电缆的标准，必须经过特殊技术处理，才可以设计并制造出五类户外电缆特性。因此，如果通信电缆处于20MHz以下的波段时，就可以显示出合理的传输性能。对于五类电缆来说，超五类和六类电缆都已经达到了100MHz的频段，并且具有双向通信的功能，给用户带来了全新的首发宽带信息体验。这就需要厂家对电缆的设计和制作工艺进行技术上的改进，以此来达到现实要求。现在智能化建筑对宽带布线线路的要求非常高，只有更高性能的超五类和六类电缆才能成为布线线路的主流。因此，以后的布线系统也将朝着超五类或六类电缆方向发展。
三、传输媒介发展趋势
对于传输媒介的未来发展，首先要致力于新产品的开发。现在在网络信息化的不断推动下，用户对此传输媒介有着很执着的很高要求，因此对新型高性能的产品有着迫切的需要。并且在设计的结构中，对光电缆的应用环境和安装都有着很高的重视程度，这在海底及浅水等开发中都能体现出来，这也是未来的技术发展方向。而在未来的建设中得到逐步的改善，并且在结构上和技术上变生变化。在材料上、工艺上及设计上都是技术研究的重要目标。这也为通信结构的创新打造了有利条件[4]。其次，对光纤光缆与通信电缆的安装进行改善。要逐渐的引进自动化技术保障光缆可以正常使用，并可以把成本降到最低、使资源更加的节省，对提高使用效率都有很大的意义。因此，我们要适应市场的发展需要，推动行业进步发展。
结论：在我国的光纤光缆与通信电缆技术都有了长足的提升发展，也满足了我国人们的日常需要。但是在创新和完善技术方面还存在着很大的距离，因为这两项技术都其他国研发的，所以我国在科技发展的道路上还有很多上升空间。因此，我们要在科技上下真功夫，完善我们的科技事业加速我国的科学发展。
参考文献
[1]盛文普.浅谈光纤光缆和通信电缆技术的发展[J].黑龙江科技信息，2014，32（01）：144.
[2]王欣.光纤光缆和通信电缆技术发展与思考[J].数字技术与应用，2015，08（02）：44+47.
通信电缆论文范文3
【关键词】高压电缆 接地电流 实时监测
1 前言
在实际应用当中，交联聚乙烯电缆广泛应用于配电网及输电线路当中，具有诸多优点，例如：安装比较方便、耐热性能较好且施工工艺简单等，从而很快取代了原来的油纸绝缘电缆，并成为城市供电及主网架的一个重要部分。与架空线路相较而言，交联聚乙烯电缆的敷设比较隐蔽，运行状况及问题难以发现。为了弥补电缆的这种缺陷，本文通过实践研究，对电缆状况实时监测技术进行研究。
通常情况下，交联聚乙烯电缆的设计寿命为20年左右，但是，因为电缆的敷设环境一般都在地下或是电缆沟里，这样会严重影响电缆的使用寿命。因此，采用合理的高压电力电缆实时监测系统实现对电缆状态的实时监测，可以在很大程度上减少停电次数，并实施电缆状态检修。
2 电缆运行中的接地电流分析
在实际应用当中，110kV及110kV以上电缆大部分为单芯电缆，而35kV及35kV以下电缆大部分为三芯电缆。其中，单芯电缆的接地方式主要有交叉互联接地、单端接地以及两端接地等。而三芯缆的接地方式主要采用两端接地的方式。对于上述电缆而言，电容若是发生变化都会导致其接地电流增大。所以，通过对电流参数的采集分析，可以实现电缆运行状态的实时监测，从而能够有效防止电力事故的发生。单相电缆导体和金属屏蔽层之间的等效电路，如图1所示。若是电缆受潮或是老化，那么分布参数C将会变大，从而导致电阻R减小，所以接地线电容电流对分布参数是较为敏感。
若是发生电缆绝缘层破损或是多点接地时就会产生环流，进而导致金属护层发热，从而加速电缆的老化，影响电缆的寿命。所以，通过监测电缆的接地电缆可以得到电缆外护套的全部信息。由此可知，在全部高压电缆监测手段当中，接地电流监测是最基本的手段。
3 接地电流实时监测与其他方法的对比评价
传统的实时监测方法有损耗因素法、局部放电法、温度分布测量法、介损实时监测等，这些方法基本都是以电流监测为基础的。由经济视角分析来看，现阶段的局部放电法和温度分布测量法对实时监测系统的要求较高，成本较高，且施工维护投入的经济成本也较高。对于固体材料而言，其劣化损坏过程是一个非逆转过程。在劣化的过程当中，电缆主绝缘当中流过的电容电流会逐渐增加，这会增大接地电流，而这一结论也通过加速劣化试验得以证明，此试验也证明了接地线电流增量与交流击穿电压是相关的。通过实时接地电流监测，可以排除一些与劣化信息不相关的信号，并从接地线电流当中提取涵盖电缆绝缘劣化的容性电流变化、局部放电信号以及泄漏电流变化等的信息，进而可以借此来对绝缘的劣化状况进行评估。
4 接地电流实时监测装置应用开发思路
现阶段，接地电流的监测方法已经趋于成熟，在设置接地电流实时监测装置的时候，通常会在电缆的中间连接处以及两个终端的地方安装精度较高的电流互感器，并借助这个电流互感器进行采样，将采集到的信息输入到分析装置加以分析。电缆使用方式及接地方式的不同会使其接地电流在故障或者老化之后有着不同的特点，开发一系列新型的实时分析装置是非常必要的。同时，可以借助一些较为成熟的无线网络传输技术，开发智能分析系统装置无线传输功能和相关的软件，从而可以将电缆的故障信息及时传送到运行人员的智能手机终端，并保证运行人员不再受限于对电缆的运行状况的空间跟踪，还可以使他们利用手机随时观察电缆的实时数据及历史数据等信息。
5 结论
本文对电缆运行中的接地电流进行了分析，总结对比了不同电缆实时监测系统的应用，进而为专业人员提供相关的资料，使他们可以对接地电流实时检测方法进行更加深入的研究。此外，本文在接地电流实时监测装置的创新方面提出了新的思路，有利于对高压电缆接地电流实时监测技术的研究。
参考文献
[1]曹志强，赵子玉，万丽丽.超高压电缆网络中接地系统的电流分布研究[J].华东电力，2009，37（11）.
[2]李展鹏.基于高压电缆金属护层接地电流的在线检测系统分析[J].通讯世界，2013（18）.
[3]曾懿辉，刘高等.高压电缆金属护层接地电流在线监测系统[J].计算机系统应用，2013，22（10）.
[4]杨宇峰，孙满法.接地电流监测在高压电缆在线监测中的应用[J].电力安全技术，2015，17（9）.
[5]Li Zhou，Yunlong，SunJie，ChenHuanZheng.Wireless Transmission Based on GPRS Used in Cable On-line Monitoring System[C].2015 International Conference on Electrical.Electronics and Mechatronics（ICEEM2015）.
作者简介
王辉（1973-），男。大学本科学历。现为淄博供电公司高级工程师，从事电力电缆技术方向的研究。
通信电缆论文范文4
关键词：电力电缆；故障测距；DSP处理器；小波变换
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）08-0086-02
随着煤矿事业的不断发展，电力电缆使用数量在不断增加，也势必会引起电缆故障的增多，而煤矿电力电缆的故障与煤矿的安全问题紧密相关，每年由于电缆故障引起的煤矿事故多有发生。所以，准确快速的寻测出电缆故障点，能够增加井下供电的可靠性，减少煤矿井下安全事故，降低煤矿经济损失。由此，本文提出一种煤矿井下电力电缆故障测距系统的结构设计方案。
1 系统电缆故障检测方法的确定
经过长期的发展，传统的电缆故障离线检测方法出现了很多，其中应用最为普遍的是阻抗法和行波法。
阻抗法就是在线路具有集中参数模型的基础上，测量线路单端、多端的电流、电压值，最后根据方程式计算出故障点。电桥法是阻抗测距法中最为经典的一种方法，其工作原理是：电桥的一个臂接非故障相，另一个臂接故障相，然后短接非故障相与故障相，电桥中设置一个可调电阻，通过调节=电阻，让电桥两臂达到平衡，由此得出比例关系，并且可知电缆长度，就可计算出故障点距离。
行波法是电缆故障测距的一个重要手段，其运用了行波理论，测量行波在测量端与故障点之间往返运行的时间，以判断故障点距离。行波测距法主要有四种类型，即为A型、B型、C型、D型。A型测距法是测量行波在测量端与故障点之间往返传播一次的时间，然后根据行波速度判断故障点距离。B型测距法是采集故障点发出的第一个行波波头，利用通讯通道的辅助确定故障距离。C型测距法需要一个脉冲发射器，由它给故障线路发射高频的脉冲信号，测量脉冲信号在发射装置与故障点之间往返传播一次的时间，计算判定故障点距离。D型测距法首先是分别测量出故障点发出的第一个行波浪涌传播到两端测量点的时间，然后求出时间绝对差，以此确定两端测量点到故障点的距离。
近年来，国内外也出现了一些比较先进的电缆故障在线检测方法，主要有：脉冲电流法、利用GPS全球定位技术的电缆故障测距法、利用小波变换理论的电缆故障测法等等。
结合上述对电缆故障离线和在线测距方法的介绍，在分析电缆故障离线测距法和电缆故障在线测距法优缺点的基础上，本文提出一种结合单端故障测距法、小波变换以及行波理论的电缆故障测距系统。
2 系统整体结构设计
本系统设计主要由下位机、上位PC机、GPS模块、打印机四大部分组成。下位机是一个DSP系统，其作用是采集并保存数据信息，然后把数据信息传输给上位PC机。上位PC机的作用是对暂态信号进行小波分析，获得极大模值，然后计算出故障点距离，还有对各种应用进行分析。GPS模块的作用是给系统提供准确的时间，保持下位机与上位机之间的时间同步。打印机用来打印各种故障波形和故障分析结果等数据信息。
3 系统硬件设计
3.1 下位机系统硬件设计
图1 下位机系统硬件结构图
下位机系统硬件主要由DSP最小系统、模拟量信号采集模块、信号调理模块、通讯模块等组成。其主要作用是采集获得电缆监控模块中的暂态故障电流信号，经过模数转换，把信号传输给DSP处理器，然后处理器把处理后的数据信息传输给上位PC机。下位机系统硬件结构图如图1所示。
3.1.1 DSP选型设计。系统中采集的信号是暂态故障信号，要求处理器具有很高的采样频率和较快的处理速度，所以本系统采用由TI公司生产的DSP处理器TMS320C54x系列中的TMS320C5402。该型号的DSP的优点主要有：CPU结构优越性好、运算速度快、功耗低、带有智能外设等。
3.1.2 模拟量采集和转换模块设计。系统需要采集的模拟量是电力系统中的大电压和大电流，而DSP系统可以处理的是电压或小电流信号，所以再设计时采集模块加设PT（电压互感器）和CT（电流互感器），用来把原始的大电压或大电流转换处理为小电流信号，然后经过信号调理电路，把调整好的信号传输给模数转换模块，完成数据的采集和转换。本系统选用AD7865模数转换芯片，并采用简易接口模式实现信号采集模块与DSP处理器之间的连接。
3.1.3 通讯模块设计。上位PC机只带有RS232通讯接口，为实现DSP处理器与上位机之间的RS485总线通讯，需要在它们之间设计一个通信转换电路。本系统采用MAX232和MAX485这两个通讯转换器完成通讯电路的设计。
3.2 GPS模块设计
本系统设计GPS模块主要是用来准确定位时间，在此选用微星SF200GPS模块，该模块价格便宜，可以进行USB通信，并自带蓝线传输模块。
4 系统软件设计
4.1 下位机系统软件设计
下位机软件主要实现的功能是采集高频信号、处理信号和通信处理等。其软件流程图如下图2所示。
图2 下位机软件流程图
4.2 上位PC机软件设计
上位PC机主要实现的功能是小波变换、小波后处理和应用分析等，首先接收和存储下位机传输的数据信息，后经小波变换模型进行小波计算，获取模极大值，调用故障选线算法的同时确定模极大值出现的时刻，最后利用单端故障测距算法实现故障测距。流程图如图3所示。
图3 上位PC机软件流程图
5 结语
文中设计的是一种煤矿井下电缆故障测距系统，它利用小波变换理论来处理电缆故障点产生的暂态行波信号，又运用单端测距算法计算故障点距离。本文首先研究了对测距系统的总结构，然后对系统的硬件做出了选型分析，最根据系统控制要求设计了下位机系统和上位机系统的软件。系统可以实现高精度的在线测量煤矿井下电缆故障的距离，提高了故障点的定位精度，给实际的煤矿工程带来很高的安全和经济效益，具有很好实际推广价值。
参考文献
[1] 任艳霞.电力电缆故障诊断与监测[D].北京：北
京交通大学，2007.
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Intelli-gent system of cable fault location and its data
fusion[C]. Proceeding of ICMLC 2002 Conference，
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[4] 吴桂林，郑建勇.RS485上下位机多机通信网络系
通信电缆论文范文5
关键词：史密斯圆图 全向信标 天馈系统 安装调试
中图分类号：TN820 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）01（c）-0040-03
澳大利亚INDRA公司（原为AWA公司）生产的VRB-52D多普勒全向信标，由于设备性能良好，工作稳定，至今在我国许多机场、导航台广泛使用。由于该设备天馈系统需在安装现场进行安装、调整，安装调试工作比其他型号的同类设备显得较为繁琐。本文想通过史密斯圆图，直观地理解该设备天馈系统的技术原理，为安装调试工作提供理论指导。
1 史密斯圆图
史密斯圆图是P.H.Smith于1939年发明的，它使计算阻抗、反射系数、驻波比等参量变得简便，广泛应用于射频、微波电路阻抗分析、匹配网络设计等方面。
2 VRB-52D多普勒全向信标的天馈系统介绍
VRB-52D多普勒全向信标的天线系统由一个中心天线（发射载波信号）和48个均匀分布在半径为6.75 m圆周上的边带天线（发射边带信号）组成，通过边带转换单元（SCU）进行上下边带的切换，通过天线分配开关（ADS）将SCU切换输出的上、下边带信号按一定时序依次给分成四组的48个边带天线馈电。天馈系统如图1所示。
3 天馈系统的安装调整
以下通过几个本设备天馈系统的安装调整的步骤，阐述史密斯圆图的运用。
（1）由于边带天线发射的上、下边带信号需在空中与中心天线发射的载波信号合成，产生副载波信号，为了保证所产生的副载波信号保持稳定的调制度，必须使信号源到每个边带天线的相位一致，要求边带电缆的电气长度一致。
（2）边带天线电缆长度的确定。为了减少辐射的天线与相邻不辐射天线之间的相互影响，要求在不辐射的天线两端等效连接一个接近17 Ω的纯阻性阻抗，这通过调整边带馈线的长度来实现阻抗变换。利用史密斯圆图分析如下：天线分配开关ADS的24个输出端口，在不馈电时，可使用矢量电压表或网络分析仪测量其反射系数Γ，约为0.6∠-44°，史密斯圆图上的入图点为a，可根据a点所在的等电阻圆和等电抗圆得出对应端口的归一化阻抗。在忽略电缆衰减的情况下，该端口连接的边带电缆上每一点的归一化输入阻抗都落在ρ=0.6的等ρ圆上。随着与该端口连接的边带电缆往天线端移动长度l1长度后，该点的归一化输入阻抗对应于a点沿等ρ圆顺时针（圆图上指示向信号源）方向移动达到的b点，b点在=0.25的等电阻圆与u轴的交点上，b点的归一化阻抗为0.25，由于边带电缆特征阻抗=50 Ω，可得b点实际输入阻抗为12.5 Ω。在忽略电缆衰减的情况下，边带电缆每增加N的长度，其阻抗均为12.5 Ω，如图2所示。
如考虑边带电缆衰减，接天线端的ρ
在实际安装时，通过分次剪短边带电缆的方法，由于边带电缆是逐次变短的，在圆图上代表的点是在等ρ圆上沿逆时针方向移动，反射系数的角度逐次增大，最后矢量电压表在边带电缆连接天线的一端所测量反射系数的角度读数为±180°，这时就到达b点。由图2可见，馈线长度每变化，反射系数的角度θ均为±180°，根据边带电缆的传输速比Vr，可以计算反射系数的角度每变化1°对应剪短的电缆长度为：
（3）在完成边带电缆制作后，要进行边带天线的调整，使边带天线的辐射相位一致。随后进行天线阻抗的测量，以反射系数ρ∠θ来表示，天线阻抗取48个边带天线的平均值，这个阻抗值主要反映天线的特性，由于每套设备安装过程中电缆长度相差不大，电缆总衰减值相差不大，所以ρ主要与工作频率有关，馈线长度仅影响θ，以最近安装的洛阳DVOR设备为例，为0.465∠-142°，本设备的安装说明书是通过制作短截线匹配器，把上述阻抗变换为50 Ω，如图3所示。
（4）短截线匹配制作。
在实际安装过程中，馈线l1与l2以及l1与之间是由射频连接头连接的，在计算馈线长度时应减去射频连接头的电气长度。我们根据安装现场情况选择上述两组馈线长度的其中一组制作短截线匹配器。
本设备技术手册要求边带天线的匹配效果是反射系数不大于0.1，载波天线的要求较高，不大于0.02。
在实际安装过程中，短截线l2电缆的调整是相对方便的，在l2电缆可使用大头针等戳穿电缆，使同轴电缆屏蔽层与芯线短路，从而调整短路点，并观察此时反射系数的ρ值的变化。
l1电缆的调整相对困难，只能通过计算公式或圆图作图得出计算值后，制作一根比计算值稍长10毫米左右的电缆，在l2电缆调整短路点使反射系数的ρ值最小的情况下，利用l1电缆射频连接头的松紧，观察ρ值的变化趋势，确定l1电缆长度的需要增长或减短。
为了解决l1电缆长度较难确定的问题，理论上可采用双短截线匹配法，通过调整两条短截线的长度实现匹配，但在实际使用中，双短截线匹配法使用两条短截线，增加了电缆连接点，故障及不稳定的概率也相应增加了，在本套设备的厂家没有采用，可能也是基于这个原因。
在有条件的情况下可利用一种特征阻抗为50 Ω的移相器，调整好，制作一根与它等电气长度的l1电缆。
4 结语
史密斯圆图是传输线理论的图形表现，VRB-52D多普勒全向信标的天馈系统的设计思想和安装调试要求都是基于传输线、阻抗变换、匹配的理论，所以认真掌握史密斯圆图，对进一步理解该天馈系统并指导该设备的安装调试，具有重大意义，本文只对其中某一两个方面，阐述自己在安装调试过程的肤浅体会。
参考文献
[1] 李绪益.微波技术与微波电路[M].华南理工大学出版社，2007.
通信电缆论文范文6
关键词：海底电缆；工程建设；规范化管理；实践与创新
500kV海底电缆建设工程规范化管理，主要通过在建设过程中实施：程序化管理、格式化管理，以及建立信息采集及沟通机制，以实现工程建设目标。在工程建设中，工程管理人员结合工程实际需要，逐步运用系统工程思维，以创新工程管理技术和改进适用工作标准体系，推进了工程规范化管理进程，完善了工程科技进步的转化和应用。
500kV海底电缆工程，在建设过程中存在投资规模大、建设周期长、不确定因素多、经济风险和技术风险并存、国外施工管理模式融入等因素[1]。同时，海缆工程涉及公益性强、关注程度高、海洋工程技术复杂、对海南电网的发展产生优化地方电网改造、区域电网电量交换的作用。基于工程建设的特点，构成了符合重大工程建设规范化管理的要素。为此，在建设过程中贯彻国家、行业，工程建设管理的法规、规范、基建一体化信息系统建设等基础上，结合500kV海底电缆建设的工程特点，探索新的思路和新方法，以实现不断提升工程建设管理的执行能力。
海缆工程规范化管理的实践，对于后续重大输变电工程涉外施工建设项目的管理，具有持续改进的借鉴意义和参考价值。
一、海缆建设施工管理及应用模式概述
500kV联网海底电缆的建设，是我国第一个500kV超高压、长距离、输送容量600MW，跨越琼州海峡区域电网互联工程。施工方主体，由国际海洋工程专业公司承担。施工过程主要阶段分为：海缆敷设、海缆两侧终端站建设、海缆埋设保护、近岸段水泥砂浆袋保护、海缆套管保护、海缆抛石保护等，以及各阶段附属工程建设。
由于海洋工程施工过程，存在受海床地质、海流、气象等条件限制，施工过程不可直观等特性，使得工程施工难度大、建设周期长、施工设备自动化程度高、涉及技术领域广泛[2]，同时也影响了工程管理的执行能力，暴露出现有工程管理模式的薄弱环节。为此，在施工过程中必须熟悉、掌握外方施工各阶段，各分包专业公司的施工作业过程、施工管理模式，使其在施工中与业主贯彻标准化体系互融，以把握工程建设的质量、进度、投资、安全控制管理与监督管理。
1.海缆施工外方管理模式
国外海洋工程专业工程公司，一般均具备较完善的工程施工管理体系，根据海洋工程的特性和施工合同的约定，对施工质量、进度、安全等的评价，往往委托独立第三方国际海洋工程专业机构进行审定、验证、评定。即：国际船级社，对工程施工全过程做出结论。
500kV联网工程海底电缆的施工，外方依据合同约定，前期提供了施工方案和施工计划。施工中每日报送施工进度DPR（Daily Progress Report）日报，并提交驻船买方代表确认。DPR日报是一份详尽的当日施工情况报告，其信息涵盖了施工过程的详细资料。当驻船买方代表按规定时间签署后，即视为当日竣工项目验收关闭。外方DPR日报的模式，体现了国外在施工中所进行的全面质量管理理念和PDCA（Plan Do Check Action）循环的作业控制方式。
2.海缆施工业主工程管理模式
500kV海底电缆建设，业主施工管理模式按业主传统的输变电工程管理模式实施。即：业主成立工程项目部，统筹开展项目管理工作。施工阶段由监理单位驻现场实施工程进度、质量、安全等控制。其工程管理类属于DBB（Design-Bid-Build）模式。但在施工前期的项目管理，参照了WDD-B（Working Drawing Design-Build）模式。即：在工程招标中，将工程施工图和方案设计分开，设计单位只负责方案设计，而施工图设计由施工方承担。工程管理依据国家、行业所属层面的法律、规程、规范、办法、制度等施工管理文件开展工作。
500kV海底电缆建设项目管理，在已确定的工程管理模式条件下，则必须与外方工程管理模式互融，才能进行有效的工程管理控制。为此，海底电缆建设项目管理存在持续改进、创新，适用具体工程环境的管理模式研究，以实现工程规范化管理的目标。
二、海缆建设实施工程规范化管理的内涵
500kV海底电缆建设工程规范化管理的基础是：在执行相关依据文件、条例和延续工程建设前期工程管理文件的同时，对工程建设目标进行具体分解和细化，以提升实现工程建设总目标的执行能力。其具体内容为：工作内容程序化、管理内容格式化、建立工程信息采集与沟通机制。
1.程序化管理的实施
在海缆施工过程中，程序化管理主要包括：对具体工作运用工作流程管理；编制切实可行的工作程序和实施细则；确定管理工作标准。程序化管理的主体为业主项目部和监理单位，实施主体为工程参建各方。
为推行国家强制性条例，业主项目部在施工前颁布了《海缆敷设基本流程》、《安全、环境保证措施》[3]等文件，对重点工作标准进行了规范。
以海缆工程项目管理与服务为职能的监理单位项目监理部，根据海缆工程项目的特性，以海缆工程建设前期（事前）、建设中（事中）、控制为阶段，先后颁布了监理规范性管理文件7份，其中包括具体操作控制流程，如《工程监理规划》、《海底电缆监理细则》、《项目监理手册》、《海缆后续保护买方代表实施细则》等。
通过对海缆工程建设管理目标的细化，对各项实施细则、工作流程的评审，在持续改进的基础上，逐步在工作中加以固化，确保了分项工程建设目标的实现。在海缆工程建设中，形成颁布了《管理人员岗位培训制度》、《质量事故和质量管理事故报告办法》、《一级施工进度计划控制网络编制》、《二级施工进度计划编制与管理》、《工作联系单管理办法》、《竣工资料的整理与移交》等工作规范化标准28份。
通过程序化管理的实施，工程管理人员在逐步完善、修正的基础上，形成了工程管理内容清晰、工作职责明确、控制文件可追溯，按各项工作流程可操作的程序化管理，同时也为完成工程建设目标奠定了基础。
2.格式化管理的实施
500kV海底电缆建设过程中，工程实施格式化管理，依据参建各方管理内容，采用统一形式，以贯彻工程管理一体化要求，同时尽可能采用标准化的表格，将各项工程管理工作细化和量化。
在工程建设前期，依据施工方提交的工程施工方案，先后制定单项工程网络计划图7份，根据排列计划内容，先后创新各项工程管理统一性表格20余种，对照程序化管理工作流程，在各单位管理内容中，分别以评审后的实施细则衔接，形成适用于工程特点的表格和工作流程。经工程实践，在施工过程中逐步被参建各方认同。
在海缆后续保护施工过程中，用于买方代表具体实施的表格，经在实践中优化、改进，形成了具有指导性、灵活性、操作性强的实用表格及工作流程。其中：海缆后续保护工程应用表格工作流程目录，重点内容见表1。
在工程管理表格的应用中，突出强调了目的性、灵活性和规范化。而格式化管理内容针对特殊工艺施工过程，则强调创新与应用。表格化管理的实施，为现场工作简化了工作程序，提供了关键技术创新管理的转化与应用渠道。
3.建立工程信息采集与沟通机制
海缆工程施工信息的采集与沟通，主要通过现场工程管理人员在开展工程控制中，对施工方采用各项新技术、新设备、新工艺及施工关键点的控制与管理方法采集，对施工过程中不能在现场进行决策、每日工程进度的评价、指令的有效性、工程质量控制中的相关问题等，及时进行采集。同时按规定传送各方工程管理人员进行分析汇总。在确认解决方案后，反馈到现场执行。
海缆工程信息采集与沟通机制，包括信息采集、信息量化、解决方案、评定测量、判定性质、分析研究、沟通反馈等过程。在海缆工程实践中，通过工程量化信息的采集，建立了工程情况短信提示平台、特殊情况工程快报、每天工程日报、每周工程小结周报、每月工程汇总月报等，并当日施工情况报告。
500kV海底电缆埋设施工中，现场管理人员从工程量化信息的采集入手，通过与各管理层的信息沟通，实现了“酵母菌”式管理模式。即：针对外方施工过程的每个环节逐步渗透和参与，形成工程施工中相关管理控制预防措施。改变了仅仅依靠对外方DPR日报的检查、核对，而事后再进行管理控制和制定纠正措施的工作方法。
通过在工程中实施工程量化信息的采集和沟通，提高了现场工作效率，提升了项目管理水平，实现了创新管理的落实。同时通过现场管理人员与各层管理人员的直接参与，充分调动了每个管理人员的主观意识，树立服从工程全局目标为统筹，强化认真研究问题、解决问题作风。从而促进了海缆工程科研成果的转化，以及管理模式、管理方法创新的应用。
三、海缆建设科研成果转化及工程管理创新案例
500kV海底电缆工程规范化管理实施，促进了各项科研成果的转化。同时在工程管理中创新的工作方法和管理模式的改进，均在工程实践中得到应用和检验。如工程前期较为典型科研成果《海南联网工程海底电缆的选择》[4]，在海缆制造和海缆结构设计过程中得以转化和应用；《海南联网海底电缆护套绝缘监测方法研究》[5]，在海缆监测与护套接地方式、故障点测量中，充实了实用计算依据。
海缆后续保护施工过程中，针对设计论证结论，开展的海缆抛石保护模拟试验、计算与研究；海缆埋设保护BPI指数的应用；海缆抛石保护工程管理模式创新等，均具备了由理论转化为实际应用的验证过程。
1.海缆抛石保护应用研究成果的转化
500kV海底电缆后续抛石保护建设过程中，为确保海缆安全和工程质量，在设计论证中同时开展的《海底电缆抛石保护数值模拟研究》[6]、《琼州海峡海底电缆抛石稳定性研究》[7]，分别针对堆石体设计参数，以及在各种海况条件下抛石作业模拟试验；石料堆积体稳固性试验；对海缆运行可能造成的危害研究；施工落石过程中对海缆的冲击力计算；石料堆积体对海缆的保护强度确认；以及设计参数的可行性与安全性评价。研究成果在工程应用中，将碎石内层施工后不加块石外层，经60天考核及台风直接影响海流的工况下，碎石堆积体保持了完好的体积形状。充分证实了设计论证及科研成果的可靠性及工程实用价值。同时也使得科研成果在工程实践中得到转化，实现了理论在实践中验证的全过程。
2.海缆冲埋保护工程控制方法的创新
在海缆冲埋保护施工中，按规程要求及设计参数实施，由于均未涉及海床地质条件，即：对海床硬质层与软质层海缆埋深值要求一致，仅区别深水区与浅水区不同。然而，在实际工程中，海缆埋深值的确定，取决于在一定锚重及外力冲击影响下的海床地质不排水强度值。但是海洋地质勘察设计几乎无法获取海床地质每米的不排水抗剪强度值。针对如何确认海缆路由每米长度不排水抗剪强度值以考核、评价工程整体施工质量，导致采用的工程控制方法不适用具体施工监测的问题，工程管理人员根据作业工艺过程，反复研究、分析，通过冲埋臂压力值和冲埋点作业时长，对应海床地质不排水抗剪强度值的函数关系，绘制相应的曲线图。并通过应用统计分析法，对冲埋段每米的海缆埋深值进行分析、判定，总结出了一整套作图分析简便实用方法。通过工程实践和后期检测结果证实了，采用实用作图分析法和统计分析法，其正确率达到80%以上[8]。对于特殊点不能判定的冲埋段和无法进行冲埋作业段，则纳入后续抛石保护阶段完善。工程控制方法创新的成果，补充、完善了工程设计中的参数，对海缆运行、维护、修复时确认海床地质情况具有实用意义，并在后续工程中具有借鉴和参考价值。
3.海缆抛石保护管理模式的创新
在海缆工程建设中，通过程序化管理，调动了参建各方积极性。在海缆后续抛石保护施工中，根据海洋工程的特性，其施工作业、检质、评定、中间验收、竣工验收等控制过程必须一次性完成的特点，创建了“凝聚效应”管理模式，即：确定由工程项目部、监理、设计、运行单位分别派出代表，组成买方代表组，驻船开展全过程控制。主要工作程序、工作流程按《500kV海底电缆后续保护买方代表实施细则》[9]中要求进行。集合开展工程管理创新模式的实施，简化了分层管理的界限，提高了工程控制的有效性，提高了工作效率。抛石作业中形成的控制成果有：施工过程旁站记录、施工量化信息表、工程日报、中间验收表、竣工验收表、DPR日报审核记录表、工程日例会纪要、施工安全（健康、环境）检查记录、施工待命统计表等9类重要工程控制文件。同时在实施中持续改进，避免了工程管理流程的僵化，提升了工程项目管理的执行能力，创新了工程控制模式。通过工程实践验证，创新的工程控制模式，提升了参建人员工程规范化管理的执行能力，提高了工程管理效率，实现了与外方工程管理的互融，确保了工程控制目标的实现。
四、结语
500kV海底电缆建设工程规范化管理的实施，是在特定的工程环境下逐步形成的工程管理控制模式及成果。审视工程规范化管理的内涵，对照基建一体化信息系统建设业务规范的要求，既有工程规范化管理的创新，也存在差距和不足。
在工程建设过程中，工程管理各项措施始终坚持自主创新管理模式和方法，不断在实践中修正，有效地实施了各项工程控制。实现了与国外工程施工管理的接轨，同时也积累了经验，推进了工程规范化管理的进程。
参考文献：
[1]王裕霜. 500kV海南联网工程海底电缆建设工程管理守则[R].海缆项目部,2009.
[2]王裕霜. 500kV海底电缆后续抛石保护工程建设实践(专题报告)[R].海缆项目部,2011.
[3]工程项目部.海南联网工程海底电缆施工方案概述[R].超高压输电公司,2008.
[4]陈凌去,朱熙樵,李泰军.海南联网工程海底电缆的选择[J].高电压技术,2006,(3).
[5]王星,尚涛,黄贤球,等.海南联网海底电缆护套绝缘监测方法研究[J].南方电网技术,2009,(1).
[6]陈明祥,等.海底电缆后续抛石保护数值模拟研究报告[R].武汉大学,2011.
[7]刘臻,等.琼州海峡海底电缆工程抛石稳定性研究报告[R].中国海洋大学,2011.
