Шляхи забезпечення коефіцієнту згасання у межах нормованих значень кабелів на основі одинокої екранованої крученої пари для промислових мереж Ethernet
Journal Title: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність - Year 2022, Vol 5, Issue 2
Abstract
В останні роки в концепції Industry 4.0 та IioT спостерігається інтенсивний перехід промислових мереж на провідну передачу даних на базі сімейства технологій Ethernet. Наведена хронологія розроблення міжнародних стандартів промислового Ethernet та відповідних кабелів на основі кручених пар доводить перспективність застосування одинокої крученої пари з можливістю передачі сигналу живлення, що значно знижує кількість, вагу та вартість кабелів у мережі. Відповідно до міжнародних стандартів на кабелі для промислового Ethernet екрановані рішення на основі одинокої екранованої крученої пари повинні забезпечувати передачу цифрових сигналів в діапазоні частоти до 20 МГц на відстань до 1 кілометра. Необхідність застосування екранованої крученої пари обумовлена умовами експлуатації при дії сильних електромагнітних завад. Виконаний аналітичний огляд наукових публікацій показує, що екрановані конструкції кабелів мають підвищенні значення робочої ємності. На підставі чисельного моделювання електричного поля у крученій парі визначено значення робочої ємності залежно від конструктивного виконання екрану. Показано, що екранована кручена пара має значно більші (на 80 %) значення робочої ємності порівняно з неекранованою за умови однакової товщини ізоляції, екрану та захисної полімерної оболонки. Обґрунтовано ефективність застосування двошарового алюмополімерного екрану. Доведено, що варіювання товщини та діелектричної проникності матеріалу плівки екрану дозволяють оптимізувати конструкцію кабелю для забезпечення менших значень робочої ємності порівняно з неекранованою парою. На підставі чисельних розрахунків показано, що при розташуванні двошарового екрану плівкою назовні робоча ємність суттєво зростає та не відрізняється від ємності екранованої суцільним металевим екраном. Обґрунтованість та адекватність виконаних чисельних розрахунків робочої ємності кручених пар підтверджено експериментальними результатами вимірювань коефіцієнту згасання в діапазоні частоти до 20 МГц неекранованої та екранованої двошаровим ламінованим екраном крученої пари.
Authors and Affiliations
Олег Анатолійович Пушкар
Keywords
Related Articles
- EP ID EP739761
- DOI https://doi.org/10.20998/2224-0349.2022.02.03
- Views 169
- Downloads 0
Analysis of the Application of Modern Means of Detection and Measurement of Carbon Monoxide When Using Alternative Sources of Electricity Supply During the War in Ukraine
The article examines the impact of carbon monoxide on the human body, as well as the necessity of its detection and measurement. Carbon monoxide poisoning is very dangerous for human health and is accompanied by negative...
Дослідження впливу ємності розщепленої фази на втрати потужності пов'язані з коронним розрядом
Визначальним фактором наявності корони є величина заряду проводу, яка визначає напруженість електричного поля. Кількісні характеристики величини заряду фази лінії залежать від ємності та напруги. Якщо вплив напруги на вт...
Прогнозоване управління системою опалення з використанням IoT та предиктивної аналітики
У статті розглядаються принципи та методи прогнозованого управління системами опалення з використанням технологій Інтернету речей (IoT) та предиктивної аналітики. Представлено модель керування процесом нагрівання приміще...
Аналіз динаміки зміни вмісту газів в маслонаповненому обладнанні з дефектами різного типу
У статті наведено результати аналізу динаміки зміни значень відношень характерних газів, відсоткового вмісту газів і номограм дефектів у процесі розвитку електричних розрядів, локальних перегрівів і комбінованих дефектів...
КОРЕКТУВАННЯ МЕТОДУ ВИМІРЮВАННЯ АМПЛІТУДИ ІМПУЛЬСУ СТРУМУ ВЗДОВЖ ПРОТЯЖНОГО ЗАЗЕМЛЮВАЧА
Обґрунтовано вдосконалений метод вимірювання амплітуди імпульсу струму при його протіканні від початку до кінця протяжного горизонтального заземлювача за допомогою феромагнітних реєстраторів. При обґрунтуванні використан...