优质噪声超标会影响电缆通信的可靠性

在电线电缆通信的时候，我们经常会遇到信号不好的时候。其实在社会环境中很多的因素都在影响着电线电缆的通信。
   影响动力电缆线通信可靠性的主要因素有：噪声电平高、阻抗变化大、信号电平衰减剧烈等。所以在对低压电力线通信信道建模时需要考虑噪声、阻抗和衰减三方面。本文将主要对噪声特性进行分析与讨论。
    电力线噪声及其分布电力线上的噪声源分为非人为噪声和人为噪声。非人为噪声是自然现象所引起的，如雷电在电力线上引起的噪声；人为噪声来自各种电器、机电产品和电力线自身引起，电力线的主要噪声并不是加性白高斯噪声，基本特性是极短的时间周期内都可能发生变化。噪声分类低压电力线上的噪声一般划分为5种类型，其功率谱分别如图1中所示。这是一种频带很窄的噪声，主要是短波广播在频域上的串扰，其强度在24h内变化不定。一般情况下，由于电离层的反射，夜间干扰比较严重，而白天的干扰却较小。与工频异步的周期性脉冲噪声通常由大功率电器设备开关的周期性的开闭动作产生，其功率谱为离散的谱线。重复率在50～200kHz范围内。与工频同步的周期性脉冲噪声主要是电力设备按50Hz频率工作产生的脉冲，重复率为50Hz或100Hz。持续时间很短，功率谱幅度随频率增加而减小。突发性脉冲噪声闪电或网络上负载的开关操作会产生脉冲噪声，每个脉冲噪声都会影响很宽的频带。脉冲噪声的功率谱密度有时会比背景噪声高出50dB。

通信电缆

　　由二根对称排列的导线组成通信回路。分高频和低频两种。前者***高传输频率可达 800千赫,相应为在一个回路中可开通180路电话；后者***高传输频率一般小于252千赫,相当于一个回路中可开通60路电话。 对称通信电缆的电磁场呈开放状态(图1), 在高频下回路的衰减和损耗较大，回路间相互干扰和外界干扰都较大，难于提高传输频率和容量。

　　长途对称通信电缆由不同数量和不同绝缘结构的四线组构成。四线组的常用形式为星绞组，也有的采用复对绞形式（图2）。绝缘有纸带绝缘、纸-绳（纸带和纸绳）绝缘、聚乙烯绳-带绝缘、聚苯乙烯绳－带绝缘和泡沫聚乙烯绝缘等多种。高频长途对称通信电缆传输频率高，所以对电缆的结构性能要求较高。一般采用绳－带绝缘的星绞四线组结构。绝缘材料常用聚苯乙烯、聚乙烯。纸带纸绳绝缘一般用于252千赫以下的低频对称通信电缆。

　　电话电缆是用于市内、近郊和工矿企业等较小范围的区域电话连接的对称通信电缆，常称市内电话电缆。其主要特点为对数多（***多可达数千对，一般为数百或数十对）。由于使用频率低，通信距离近，因此线径较长途通信电缆细,一般为0.5毫米。电话电缆的线组结构有对绞组、星绞组和复对绞组3种。 按其线心绝缘和护层材料可分为纸绝缘铅护套电缆、聚乙烯绝缘组合护层电缆、油膏充填防水电缆、全塑电缆等。 电话电缆中二根绝缘导线心按一定节距绞合成对构成一个绝缘线对。线对中二根绝缘导线心的颜色不同(一般为红色和白色),以便接线时区分。电话电缆的缆心结构一般分为同心式和单位式两种(图3)。同一层中相邻线对的绞合节距应不相同,以减小通话时的相互影响。在每一层中都设有一个标志对（分别为蓝色和白色），便于接线时辨认。在80对以上的电缆中往往置有预备线对以替换不合格线对。单位式电缆以50对或100对及相应的预备对绞合成一个基本单位,再由若干个基本单位绞合成电缆心。经干燥后挤压上护套制成电缆(见图)。

　　架空敷设的电话电缆需用自承式，由钢索承受整个电缆的重力。20世纪60年代以来，研制出在塑料电缆中填充油膏以防止潮气和水分的防水型电缆。

　　为了提高通信电缆的防潮性、稳定性，20世纪70年代以来，在市内电话电缆中广泛采用综合型电缆护层。其基本类型有3种。①Alpeth:缆心外挤压一层聚乙烯护层,再搭接地纵向包裹0.2毫米皱纹铝带，充以聚异丁烯绝缘复合物后外敷一层热塑性胶粘层，***外面挤压一层聚乙烯护套。②Stalpeth：皱纹铝带外纵包一层皱纹钢带，外覆一层热塑性材料，***外层再挤压一层聚乙烯护套。③Lepeth：缆心上包覆一层聚乙烯护套，其外敷一层粘性热塑性材料，***外面挤压一层铅管。

同轴通信电缆

　　由二根相互绝缘的同轴心的内外导体组成通信回路（同轴对），再由一个或多个同轴对绞合而成。同轴电缆多用作长途通信干线，开通多路载波通信或传输电视节目，也用作有效率的数据信息传输。

　　同轴对中两导体完全同心，在外导体以外不存在电磁场(图4)。因此,传输信号的衰减以及各同轴对之间的相互干扰小，抗外界干扰的性能也高于对称电缆。它的传输频率可达10～100兆赫以上。同轴通信电缆的型号根据同轴对的尺寸划分，有微同轴电缆内导体直径n/外导体直径D为0.6mm/2mm、0.9mm/3.2mm等)、小同轴电缆（n/D=1.2mm/4.4mm等）、中同轴电缆（n/D=2.6mm/9.5mm等）、大同轴电缆（n/D=5mm/18mm、11mm/41mm等）。

　　同轴通信电缆中同轴对的内导体为铜，断面为圆柱形，实心。为提高机械强度（例如作海底电缆时），也有采用钢心铜外层的双金属内导体。外导体一般用铜带制成，常用形式有皱边式、压痕式、锁齿式等。外导体需柔顺性好，稳定性高，加工工艺简单。同轴对内外导体的绝缘应具有低的介电系数和低的介质损耗，还应有一定的机械强度以支撑外导体，使其与内导体保持同心。 为消除同轴对不完全同心而在同轴对间产生干扰，外导体上需包覆屏蔽层，然后再绞合成缆。屏蔽层多为双层绕包钢带。

通信电缆色谱

　　缆芯色谱

　　电缆的缆芯色谱可分为普通色谱和全色谱两大类。

　　（1）普通色谱通信电缆

　　普通色谱对绞同心式通信电缆已经很少采用。

　　（2）全色谱通信电缆

　　全色谱的含义是指电缆中的任何一对芯线，都可以通过各级单位的扎带颜色以及线对的颜色来识别，换句话说给出线号就可以找出线对，拿出线对就可以说出线号。

　　（1）全色谱对绞同心式缆芯（很少用）

　　（2）全色谱对绞单位式缆芯

　　①全色谱对绞单位式缆芯色谱在全塑市话电缆中使用***多。它是由白（代号W）、红（R）、黑（B）、黄（Y）、紫（V）作为领示色（代表a线），蓝（Bl）、桔（O）、绿（G）、棕（Br）、灰（S）作为循环色（代表b线）十种颜色组成25对全色谱线对，称25对基本U单位。

电线电缆行业发展概况

　　电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%。在世界范围内，中国电线电缆总产值已超过美国，成为世界上*********电线电缆生产国。伴随着中国电线电缆行业高速发展，新增企业数量不断上升，行业整体技术水平得到大幅提高。

　　中国经济持续快速的增长，为线缆产品提供了巨大的市场空间，中国市场强烈的诱惑力，使得世界都把目光聚焦于中国市场，在改革开放短短的几十年，中国线缆制造业所形成的庞大生产能力让世界刮目相看。随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大，对电线电缆的需求也将迅速增长，未来电线电缆业还有巨大的发展潜力。