کابل زوجی هوایی چیست ؟
کابل زوجی هوایی نوعی کابل مخابراتی است که برای تاسیسات روی زمین طراحی شده است. این شامل زوج سیم های مسی یا فیبر نوری عایق شده است که در هوا معلق هستند، معمولاً روی قطب ها یا برج ها. از این کابل ها برای ایجاد شبکه های ارتباطی در فواصل طولانی استفاده می شود و راه حلی مقرون به صرفه و کارآمد برای انتقال سیگنال ها ارائه می دهد. کابل های زوجی هوایی انواع مختلفی دارند، از جمله کابل های هوایی سنتی و کابل های هوایی خود نگهدار با سیستم های پشتیبانی داخلی. آنها نقش مهمی در برقراری ارتباط در محیط های متنوع بازی می کنند و جزء کلیدی زیرساخت های مخابراتی هستند.
مزایا و معایب کابل زوجی هوایی و زمینی
از کابل ها برای انتقال سیگنال های مخابراتی مانند تلفن، تلویزیون کابلی و اینترنت استفاده می شود. دو نوع اصلی از کابل ها استفاده می شود – کابل های هوایی که بین قطب ها معلق هستند و کابل های زیرزمینی که مدفون هستند. هر دو مزایا و معایب خاص خود را دارند.
مزایای کابل های هوایی
- هزینه نصب کمتر – نصب کابل های هوایی نسبت به کابل های زیرزمینی ارزان تر است زیرا نیازی به حفاری یا حفاری نیست. قطب ها و سیم های سقفی نسبتاً ارزان هستند.
- تعمیر و نگهداری آسان تر – عیوب را می توان به راحتی بدون حفر زمین شناسایی و تعمیر کرد. کار تعمیر و نگهداری مانند اتصال کابل ها با کابل های سقفی ساده تر است.
- کمتر مستعد آسیب – کابل های زیرزمینی بیشتر مستعد حفاری و آسیب ناشی از جوندگان هستند. کابل های هوایی قابل مشاهده هستند و کمتر در معرض آسیب تصادفی هستند.
- اتلاف گرما بهتر – کابل های هوایی آویزان شده در هوا می توانند گرما را بهتر از کابل های مدفون دفع کنند. این اجازه می دهد تا ظرفیت حمل جریان بالاتری داشته باشد.
معایب کابل های هوایی
- بیشتر در معرض آسیب آب و هوا هستند – کابل ها در معرض تغییر آب و هوا هستند و می توانند توسط طوفان، رعد و برق، باد، تجمع یخ و غیره آسیب ببینند.
- از نظر زیبایی شناختی ناخوشایند – قطب ها و کابل های بالای سر، چشم انداز طبیعی را مخدوش می کنند و از نظر بصری غیر جذاب تلقی می شوند.
- خطرات ایمنی – کابل های سقفی در صورت کوبیدن تیرها خطر برق گرفتگی را به همراه دارند. آنها باید در ارتفاعات تنظیم شده نصب شوند.
- مسائل مربوط به حق تقدم – گرفتن مجوز مستقیم برای نصب تیرها بر روی املاک خصوصی ممکن است گاهی اوقات دشوار باشد.
- امنیت کمتر – کابل های هوایی در مقایسه با کابل های دفن شده به طور آشکار در دسترس هستند و بیشتر مستعد سرقت و خرابکاری هستند.
مزایای کابل های زیرزمینی
- از نظر زیبایی شناسی – بدون به هم ریختگی تیرها و سیم های بالای سر، کابل های زیرزمینی ظاهر بسیار تمیزتری دارند.
- نگهداری کمتر – کابل های مدفون از اثرات آب و هوایی محافظت می شوند و هزینه های نگهداری را کاهش می دهند.
- قابل اطمینان تر – کابل های زیرزمینی بدون قرار گرفتن در معرض و مداخله کمتر انسان/حیوان، نرخ خطای کمتری دارند.
- ایمن تر – بدون خطر سقوط سیم های بالای سر و برق گرفتگی افراد یا حیوانات.
- بدون مشکل حق تقدم – کابل ها می توانند مستقیماً بین محل ها اجرا شوند و از املاک خصوصی اجتناب کنند.
معایب کابل های زیرزمینی
- هزینه نصب بیشتر – حفاری، حفاری و بازیابی زمین مورد نیاز است و این امر گرانتر از کابل هوایی است.
- تعمیرات دشوار است – شناسایی محل خطا و حفاری برای رسیدن به کابل های مدفون پیچیده تر است. ممکن است در طول تعمیرات به بسته شدن جاده نیاز باشد.
- عایق حرارتی – کابل های مدفون گرما را حفظ می کنند و ظرفیت حمل جریان کمتری دارند. ممکن است کابل های بیشتری برای همان ظرفیت مورد نیاز باشد.
- آسیب جوندگان – کابل های زیرزمینی مستعد آسیب با نقب زدن جوندگان هستند. استفاده از لایه های دافع جوندگان الزامی است.
- در همه جا امکان پذیر نیست – گذاشتن کابل های زیرزمینی در مناطق تپه ای و زمین های صخره ای جامد عملی نیست. کابل های سقفی در چنین مکان هایی مناسب تر هستند.
بنابراین به طور خلاصه، کابل‌های هوایی برای مناطق روستایی که زیبایی‌شناسی و حق تقدم مشکلی ندارند، مناسب‌تر هستند. کابل های زیرزمینی در شهرهایی که زیبایی شناسی اهمیت دارد ترجیح داده می شود. ترکیبی از هر دو معمولا استفاده می شود. مسیرهای تغذیه کوتاه از کابل های هوایی استفاده می کنند در حالی که توزیع در داخل شهرها از کابل های زیرزمینی استفاده می کند.
کابل زوجی هوایی چیست ؟
کابل هوایی زوجی شده
کابل های هوایی عمدتا برای خطوط تلفن استفاده می شود. متداول ترین نوع کابل هوایی زوجی است که از سیم های مسی عایق بندی شده به صورت زوجی تابیده شده است.
چرا از زوجی استفاده می شود
زوجی شدن به کاهش تداخل تداخل بین زوجی های مجاور کمک می کند. چرخش باعث می شود هر زوجی از نظر مغناطیسی متعادل شود به طوری که میدان های مغناطیسی خارجی نویز مساوی را در هر دو سیم ایجاد می کند. این در پایان تجهیزات لغو می شود. محافظ بین زوجی مورد نیاز نیست زیرا پیچش انزوای کافی را فراهم می کند.
زوجی شدن همچنین محافظت در برابر تداخل الکترومغناطیسی خارجی را فراهم می کند. هر نویز ناشی از هر دو سیم به یک اندازه تاثیر می گذارد. در پایان تجهیزات، اثر به دلیل رد حالت معمول باطل می شود.
عایق
هر سیم جداگانه در زوجی برای جلوگیری از اتصال کوتاه بین سیم های یک زوجی عایق بندی شده است. همچنین عایق از جریان های نشتی بین زوجی های مجاور جلوگیری می کند. مواد عایق معمولا پلی اتیلن یا پی وی سی است.
مانع آب
کابل های تلفن در معرض رطوبت هستند. نفوذ آب می تواند باعث نشتی بین سیم ها شود. برای جلوگیری از این امر، کابل ها دارای یک مانع آب هستند که از فویل آلومینیومی و نوار پلاستیکی تشکیل شده است. این جریان طولی آب را در طول کابل مسدود می کند.
ترکیب ژله ای نیز بین عایق و مانع برای جلوگیری از ورود آب شعاعی اعمال می شود. برخی از طرح های کابل از نوارهای متورم کننده آب نیز استفاده می کنند.
ساخت کابل
کابل های تلفن هوایی دارای 10 تا 100 زوجی سیم هستند که به صورت گروهی پیچیده شده اند. یک ژاکت پلی اتیلن بیرونی همه زوجی ها را در بر می گیرد. زره سیم فولادی یا نوار فولادی در زیر ژاکت برای استحکام مکانیکی برای تحمل وزن کابل ارائه شده است. سیم های زرهی نیز برای اتصال کابل به قطب ها و سیم های پیام رسان استفاده می شوند.
کابل های فیبر نوری نیز ممکن است همراه با زوجی سیم برای نیازهای پهنای باند بالاتر نصب شوند. واحد فیبر و زوجی سیم در ژاکت های جداگانه محصور شده اند. تمامی کابل ها هنگام نصب در مسیرهای قطب به هم متصل می شوند.
انواع کابل های زوجی هوایی
انواع مختلفی از کابل های هوایی زوجی استفاده می شود –
کابل هوایی برهنه
هر زوجی سیم عایق شده بدون هیچ پوششی به هم پیچیده می شوند. امروزه به دلیل عدم استحکام مکانیکی از چنین سیم های باز استفاده نمی شود. آنها به سیم های پیام رسان جداگانه برای پشتیبانی نیاز دارند که به تراکم و هزینه می افزاید.
کابل هوایی شلاق دار
در اینجا زوجی سیم ها با اتصال یا شلاق به هم متصل می شوند. نوار هسین یا طناب نایلونی قیر شده در فواصل زمانی معین محکم بسته می شود. این نوع کابل هوایی در حال حاضر منسوخ شده است.
کابل پلی اتیلن زوجی پیچ خورده
این نوع غلاف مشترک روی زوجی ها ندارد. زوجی های پیچ خورده عایق شده به هم متصل می شوند تا هسته کابل را تشکیل دهند. مانع آب و ژاکت پلی اتیلن بر روی هسته اکسترود شده است. چنین کابل هایی فشرده و انعطاف پذیر هستند اما از استحکام مکانیکی کمتری برخوردار هستند.
کابل غلاف پی وی سی زوجی پیچ خورده
این شبیه به کابل غلاف پلی اتیلن است اما با غلاف PVC اضافی که روی ژاکت پلی اتیلن اکسترود شده است تا محافظت بیشتری در برابر سایش ایجاد کند. این به قطر و هزینه کلی می افزاید.
کابل شکل 8
زوجی سیم های عایق شده به شکل 8 به هم متصل می شوند. این امر موقعیت هندسی مناسب زوجی ها را تضمین می کند و از گره خوردن جلوگیری می کند. انعطاف پذیری خوبی دارد و به راحتی روی میله ها نصب می شود. کابل های هوایی شکل 8 می توانند دارای روکش پلی اتیلن یا PVC باشند.
کابل چهارتایی پیچ خورده
در اینجا چهار زوجی پیچ خورده در کنار هم قرار می گیرند و در یک چسب پلی اتیلن محصور می شوند. چندین واحد از این قبیل برای تشکیل کابل کامل به هم متصل می شوند. این طرح گروه های فردی را دست نخورده نگه می دارد و از اختلاط زوجی ها جلوگیری می کند. ترکیب ژله ای بین فاصله ها را پر می کند. غلاف کلی PVC ارائه شده است.
کابل زوجی داخل ساختمان
در داخل ساختمان ها، از قاب توزیع اصلی تا محل کاربر نهایی، کابل های داخلی یا رایزر استفاده می شود. این کابل ها به صورت عمودی بین طبقات و به صورت افقی در طبقات اجرا می شوند.
کابل های زوجی داخلی
این کابل ها تجهیزات موجود در مبادلات تلفن را به ساختمان های مجاور متصل می کنند. آنها بر روی قفسه های کابل، در کانال ها و مجراها نصب می شوند.
مواد عایق پی وی سی مقاوم در برابر شعله است. زوجی ها با کدگذاری رنگی مشخص مشخص می شوند. طناب های ریپ برای برداشتن ژاکت ارائه شده است. غلاف بیرونی PVC به طور کلی محافظت مکانیکی و رطوبتی را فراهم می کند.
محافظ عموماً مورد نیاز نیست مگر در مواردی که سطوح بالای EMI وجود دارد. کابل های داخلی دارای شعاع خمشی کوچکی هستند که امکان نصب آسان در اطراف موانع و گوشه ها را فراهم می کند.
کابل های رایزر
این کابل ها به صورت عمودی از قاب های توزیع زیرزمین تا هر طبقه در یک ساختمان چند طبقه اجرا می شوند. عایق ها و پوشش های مقاوم در برابر آتش مانند پلی اتیلن برای محافظت بیش از 2 ساعت طبق استانداردها استفاده می شود.
کابل ها بین 10 تا 5000 زوجی سیم دارند. ترکیب ژله ای مسدود کننده آب، فواصل بین زوجی ها را پر می کند. محافظ به شکل نوار یا سیم های بافته ارائه می شود. ژاکت بیرونی در برابر آتش و رطوبت مقاوم است.
کابل های رایزر برای مقاومت در برابر سوء استفاده مداوم، قرار گرفتن در معرض رطوبت، بارهای خرد کننده و آتش سوزی در ساختمان ها طراحی شده اند. آنها استانداردهای مورد نیاز تست شعله برای کابل های داخلی را برآورده می کنند.
کابل زوجی شده در خارج از ساختمان
برای اتصالات بیرونی کارخانه بین ساختمان ها، از کابل های توزیع هوایی فشرده یا کابل های توزیع زیرزمینی استفاده می شود.
کابل های توزیع هوایی
این کابل ها 10 تا 300 زوجی را برای توزیع محلی از قطب ها یا پیام رسان ها به ساختمان های جداگانه حمل می کنند. یک مانع آب از نوار پلاستیکی و یا فویل آلومینیومی اعمال می شود.
هسته از زوجی سیم پیچ خورده با عایق پلاستیکی تشکیل شده است. به طور کلی ژاکت پلی اتیلن حفاظت از محیط زیست را فراهم می کند. در برخی موارد زره سیم فولادی برای محافظت در برابر جوندگان اضافه می شود. این کابل های هوایی می توانند از نوع شماره 8 نیز باشند.
کابل های توزیع زیرزمینی
برای اتصال ساختمان های مجاور، کابل های توزیع زیرزمینی که در کانال ها گذاشته شده اند مناسب هستند. عایق پلی اتیلن مقاوم در برابر رطوبت است. ترکیب پرکننده هسته از نفوذ آب جلوگیری می کند.
محافظ نوار آلومینیومی یا مسی تداخل الکترومغناطیسی را مسدود می کند. ژاکت بیرونی پلی اتیلن ضد موریانه است. برخی از طرح ها از نخ های شیشه ای برای استحکام کششی بیشتر استفاده می کنند.
کابل های زیرزمینی بین 10 تا 1200 زوجی سیم دارند. آنها برای دمیدن راحت تر در مجاری فشرده هستند. برای جلوگیری از آسیب، مراحل نصب خاصی مورد نیاز است.
هر دو کابل توزیع هوایی و زیرزمینی قوی هستند و برای مقاومت در برابر سوء استفاده مکانیکی در هنگام جابجایی و نصب طراحی شده اند. آنها عمر مفید میان مدت قابل اعتمادی را در بالای زمین و زیر زمین فراهم می کنند.
کابل هوایی زوجی شده با مهار
برای خطوط تلفنی که وارد خانه ها و ساختمان های فردی می شوند، از سیم های قطره ای اختصاصی استفاده می شود. این سیم ها از نقطه توزیع قطب تا ورودی محل اجرا می شوند. سیم های نازک مستعد شکستن هستند.
برای ایجاد استحکام، سیم‌های قطره‌ای توسط رشته‌های پیام‌رسان ضخیم‌تر با استفاده از شلاق یا مهار پشتیبانی می‌شوند. به مونتاژ سیم های پیام رسان و قطره، کابل هوایی با هارنس می گویند.
رشته مسنجر
این شامل یک رشته سیم فولادی است که استحکام کششی اصلی را برای حمایت از سیم های قطره ای فراهم می کند. از فولاد گالوانیزه یا آلیاژ آلومینیوم با مقاومت بالا ساخته شده است. فولاد ضد زنگ مقاومت در برابر خوردگی دارد اما گران تر است.
قطر آن بین 3 تا 5 میلی متر است. رشته های ضخیم تر برای طول دهانه های بلندتر بین قطب ها استفاده می شود. اندازه های کوچکتر برای طول قطره های کوتاه تر کافی است. رشته پیام رسان بدون اتصالات پیوسته است.
سیم ها را رها کنید
اینها سیم‌های مسی آنیل شده با گیج کوچک (قطر 0.4 تا 0.63 میلی‌متر) هستند که از قطب تا نقطه ورودی ساختمان کشیده می‌شوند. هر سیم با پلی اتیلن عایق شده و به صورت زوجی پیچ خورده است.
حدود 2 تا 10 زوجی بسته به خطوط تلفن مورد نیاز در ساختمان استفاده می شود. زوجی ها با یک نوار چسب به هم رشته می شوند یا فویل می شوند. ترکیب ژله ای بین فاصله ها را پر می کند.
بند شلاق
سیم های قطره به رشته پیام رسان با استفاده از اتصال شلاق در فواصل منظم 150 میلی متری ثابت می شوند. شلاق زدن را می توان با استفاده از سیم صحافی یا طناب نایلونی انجام داد. طناب خیس می شود تا در حین خشک شدن به شدت در اطراف سیم های قطره و رشته جمع شود.
صحافی نوار پی وی سی نیز استفاده می شود. نوار تقویت شده پر از چسب به صورت مارپیچ تحت کشش پیچیده می شود تا محکم شود. نوار از لغزش سیم های قطره در طول رشته جلوگیری می کند.
شلاق از سیم های قطره در برابر شکستن تحت فشار باد و یخ محافظت می کند. وزن خود سیم ها را نیز تحمل می کند. مجموعه سیم قطره با استفاده از گیره های قطبی که برای قطر رشته پیام رسان طراحی شده اند، روی قطب ها محکم می شود.
کابل کانال زوجی شده
کابل های کانال نوعی کابل هوایی هستند که برای خطوط تلفن بیرونی طراحی شده اند. آنها از زوجی سیم مسی عایق بندی شده در کانال های آلومینیومی یا فولادی تشکیل شده اند.
بخش کانال
کانال از ورق فلزی خم شده ساخته شده است تا یک محفظه نیم سیلندر را تشکیل دهد. دو بخش از این قبیل به صورت طولی به هم متصل می شوند تا کانال کامل با یک شکاف را تشکیل دهند.
کانال آلومینیومی سبک وزن است اما مستعد آسیب است. کانال های فولادی مقاومت مکانیکی و خوردگی ناهمواری را ایجاد می کنند. گالوانیزه برای جلوگیری از زنگ زدگی انجام می شود.
هسته کابل
هسته کابل شامل زوجی های پیچ خورده عایق شده است. زوجی ها با کدگذاری رنگ مشخص می شوند. پرکننده های هسته برای ارائه یک نمایه گرد استفاده می شود که به خوبی در داخل کانال کپسولی شکل قرار می گیرد. این از حرکت سیم ها در داخل کانال جلوگیری می کند.
بستن کانال
یک کانال بسته شدن جداگانه ارائه شده است که می تواند برای بستن شکاف طولی به کانال اصلی متصل شود. این به طور کامل هسته را محصور می کند و محافظت در برابر آب و هوا را فراهم می کند. کانال بسته شدن قابل جابجایی است تا امکان دسترسی به سیم ها برای تعمیر و نگهداری فراهم شود.
تعلیق
کابل های کانال با استفاده از سیم های زرهی از پیش ساخته شده از سیم های پیام رسان آویزان می شوند. انتهای کانال برای جلوگیری از ورود رطوبت آب بندی شده است.
زوجی سیم ها که به طور کامل در یک کانال فلزی محصور شده اند، در برابر اثرات آب و هوایی نور خورشید، باران، باد و آلودگی محافظت می شوند. کانال فلزی محافظ الکتریکی را نیز فراهم می کند.
کابل های کانال بدون تعمیر و نگهداری هستند و عملکرد قابل اعتمادی را برای خطوط تلفن اصلی ارائه می دهند. این کانال ها دارای طول های استاندارد هستند که می توان آنها را با استفاده از کوپلرها وصل کرد تا کابل های پیوسته را تشکیل دهند.
کابل زوجی خاکی
در خطوط مخابراتی علاوه بر سیگنال حامل زوجی سیم، یک زوجی خاکی نیز ارائه می شود. این شامل دو سیم خاکی است – یکی در محل تعویض و دیگری در انتهای کاربر. زوجی زمین اهداف زیر را انجام می دهد:
ایمنی
اگر هر سیم برقی به طور تصادفی با سیم خاکی شده تماس پیدا کند، مسیری با مقاومت کم به زمین فراهم می کند. این کار فیوز محافظ جریان را قطع می کند و در نتیجه از شوک الکتریکی جلوگیری می کند.
کاهش سر و صدا
این یک بای پس به زمین برای هرگونه صدا و جریان القایی فراهم می کند. تجهیزات حساس در صورت شناور بودن می توانند جریان های سرگردان را دریافت کرده و به نویز تبدیل کنند. اتصال یک طرف زمین باعث از بین رفتن چنین صدایی می شود.
حفاظت در برابر صاعقه
در طول صاعقه، نوسانات ولتاژ بالا می توانند از طریق القای الکترومغناطیسی وارد خطوط شوند. زوجی زمین مسیری را برای دفع سریع این بار اضافی در زمین فراهم می کند.
زوجی خاکی با استفاده از سیم مسی گیج 16-19 ساخته شده است. عایق پی وی سی برای جلوگیری از اتصال کوتاه بین سیم ها به دلیل قرار گرفتن نزدیک به هم ارائه می شود. زوجی خاکی همراه با زوجی سیم سیگنال در کل مسیر به سر می برد.
یک سر زوجی خاکی به طور ایمن روی دکل ها و قطب های مخابراتی به زمین متصل می شود تا مسیری با مقاومت کم به زمین ایجاد کند. این امر ایمنی و عملکرد بدون نویز خطوط تلفن را تضمین می کند.
نتیجه
کابل های هوایی نقش حیاتی در زیرساخت های مخابراتی برای شبکه های تلفن، اینترنت و تلویزیون کابلی دارند. خطوط هوایی تنها گزینه امکان پذیر و مقرون به صرفه در بسیاری از مناطق روستایی و دورافتاده است که کانال های زیرزمینی وجود ندارد.
انواع مختلف کابل های هوایی زوجی شده برای پاسخگویی به نیازهای کارخانه های بیرونی و کاربردهای داخلی طراحی شده اند. سیم های باز مستعد تداخل هستند و با کابل های زوجی پیچ خورده جایگزین شده اند. عایق از نشتی بین سیم ها جلوگیری می کند.
زوجی شدن و چرخاندن سیم ها باعث کاهش تداخل در زوجی های مجاور می شود. این اجازه می دهد تا تعداد زیادی از خطوط در یک مسیر کابلی بسته بندی شوند. پوشش کلی آب بندی محیطی و محافظت در برابر جوندگان را فراهم می کند.
سیم‌های زره‌دار در کابل‌های هوایی می‌توانند تنش‌های مکانیکی در حین جابجایی و بندکشی روی قطب‌ها را تحمل کنند. تکنیک‌های مختلف شلاق و مهار کردن کابل‌ها را از قطب‌ها به محل کاربر نهایی پشتیبانی می‌کند. کابل های هوایی همچنان بخشی ضروری از شبکه مخابراتی خارج از کارخانه هستند.
سوالات متداول
1. مزایای استفاده از کابل های زوجی هوایی چیست؟
کابل های زوجی هوایی راه حل های ارتباطی راه دور مقرون به صرفه را ارائه می دهند و انواع مختلف آنها مانند کابل های خود نگهدار، دوام بیشتری را ارائه می دهند.
2. کابل های زوجی شده در داخل ساختمان چگونه عمل می کنند؟
کابل های زوجی شده در داخل ساختمان ارتباط بین دستگاه ها و سیستم های مختلف را در یک فضای محدود تسهیل می کند و اتصال یکپارچه را تضمین می کند.
3. آیا کابل های هوایی برای استفاده در فضای باز مناسب هستند؟
بله، انواع خاصی از کابل های زوجی هوایی برای استفاده در فضای باز طراحی شده اند که برای مقاومت در برابر عناصر محیطی و اطمینان از اتصالات خارجی قابل اعتماد ساخته شده اند.
4. هدف از هارنس در کابل های هوایی زوجی چیست؟
یک مهار در کابل های هوایی زوجی شده پشتیبانی اضافی را فراهم می کند، ثبات را افزایش می دهد و به ویژه در مناطق مستعد شرایط آب و هوایی سخت مفید است.
5. چرا کابل های زوجی خاکی را برای تاسیسات زیرزمینی انتخاب کنیم؟
کابل های زوجی زمین یا کابل های زوجی زمینی، محافظت در برابر عوامل محیطی و آسیب‌های فیزیکی را ارائه می‌کنند و آنها را به انتخابی ارجح برای تاسیسات ارتباطی زیرزمینی ایمن تبدیل می‌کنند.