Научная статья на тему 'Повышения помехоустойчивости кабелей для систем противопожарной защиты'

Повышения помехоустойчивости кабелей для систем противопожарной защиты Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
81
11
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИСТЕМЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ / ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ВЛИЯНИЕ / ПЕРЕХОДНОЕ ЗАТУХАНИЕ НА БЛИЖНЕМ КОНЦЕ / ВИТЫЕ ПАРЫ / НЕЭКРАНИРОВАННЫЙ И ЭКРАНИРОВАННЫЙ КАБЕЛИ / КОЭФФИЦИЕНТ ЗАТУХАНИЯ / СИСТЕМИ ПРОТИПОЖЕЖНОГО ЗАХИСТУ / ЕЛЕКТРОМАГНіТНИЙ ВПЛИВ / ПЕРЕХіДНЕ ЗАГАСАННЯ НА БЛИЖНЬОМУ КіНЦі / КРУЧЕНі ПАРИ / НЕЕКРАНОВАНИЙ і ЕКРАНОВАНИЙ КАБЕЛі / КОЕФіЦієНТ ЗАГАСАННЯ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Беспрозванных Анна Викторовна, Пушкарь Олег Анатольевич

Приведены частотные зависимости переходного затухания на ближнем конце в 10, 30 и 4-х парных симметричных кабелях. Экспериментально показано, что скрутка каждой пары с разными шагами обеспечивает более высокий уровень помехоустойчивости кабелей на основе витых пар. Применение общего экрана приводит к уменьшению электромагнитных влияний между витыми парами кабеля. Диапазон значений переходного затухания на ближнем конце на верхней рабочей частоте 100 МГц составляет 44 - 54 дБ и 46 - 58 дБ для неэкранированного и экранированного кабелей с витыми парами соответственно. Эффект роста коэффициента затухания и больший разброс параметров влияния обусловливают более жесткие требования к плотности конструкции и настройкам технологического процесса изготовления экранированных кабелей.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Беспрозванных Анна Викторовна, Пушкарь Олег Анатольевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

INCREASING NOISE IMMUNITY OF CABLES FOR FIRE PROTECTION SYSTEMS

Introduction. Technical means of fire protection systems are capable of operating at data rates from tens to hundreds of Kbit/s with components of a digital signal in the frequency spectrum up to several tens of MHz. Appropriate cable infrastructure with a high level of noise immunity is required to transmit broadband digital signals. Purpose. Substantiation of ways to increase noise immunity of cables based on twisted pairs for modern fire protection systems with the ability to transmit digital signals in the frequency spectrum up to 100 MHz. Methodology. A comparison is made of the influence of the twisting step of pairs in unshielded 4-pair and multi-pair shielded balanced cables on the parameters of electromagnetic effects. It has been experimentally shown that twisting each pair with different steps provides a higher level of noise immunity of cables based on twisted pairs. Practical value. The frequency dependencies of the near end crosstalk in 10-, 30- and 4-pair balanced cables are shown. The influence of the common shield on the attenuation coefficient of the shielded 4-pair cable is established.

Текст научной работы на тему «Повышения помехоустойчивости кабелей для систем противопожарной защиты»

Елeкmроiзоляцiйнa та кабельна mexHiKa

УДК 621.319 ^к 10.20998/2074-272Х.2020.4.07

Г.В. Безпрозванних, О. А. Пушкар

П1ДВИЩЕННЯ ЗАВАДОСТ1ЙКОСТ1 КАБЕЛ1В ДЛЯ СИСТЕМ ПРОТИПОЖЕЖНОГО ЗАХИСТУ

Наведено частотнi залежност1 перехiдного загасання на ближньому ктщ в 10, 30 та 4-х парных симетричних кабелях. Експериментально доведено, що скручування кожноТпари з р1зными кроками забезпечуе бльш высокий рiвень завадостйкост кабелiв на основi витих пар. Застосування загального екрану призводить до зменшення електрома-гттних впливи; мiж витими парами кабелю. Дiапазон значень перехiдного затухання на ближньому ктщ на верх-нш робочш частот1100 МГц становить 44 - 54 дБ та 46 - 58 дБ для неекранованого та екранованого кабелгв з витими парами вiдповiдно. Ефект зростання коефЩенту загасання та бтьший розкид параметрiв впливу обумовлюе бтьш жорстт вимоги до щтьност1 конструкщТ та налаштувань технологiчного процесу виготовлення екранова-них кабелгв. Бiбл. 12, рис. 8.

Ключовi слова: системи протипожежного захисту, електромагнггний вплив, перехвдне загасання на ближньому кшщ, кручеш пари, неекранований i екранований кабел^ коефщент загасання.

Приведены частотные зависимости переходного затухания на ближнем конце в 10, 30 и 4-х парных симметричных кабелях. Экспериментально показано, что скрутка каждой пары с разными шагами обеспечивает более высокий уровень помехоустойчивости кабелей на основе витых пар. Применение общего экрана приводит к уменьшению электромагнитных влияний между витыми парами кабеля. Диапазон значений переходного затухания на ближнем конце на верхней рабочей частоте 100 МГц составляет 44 - 54 дБ и 46 - 58 дБ для неэкранированного и экранированного кабелей с витыми парами соответственно. Эффект роста коэффициента затухания и больший разброс параметров влияния обусловливают более жесткие требования к плотности конструкции и настройкам технологического процесса изготовления экранированных кабелей. Библ. 12, рис. 8.

Ключевые слова: системы противопожарной защиты, электромагнитное влияние, переходное затухание на ближнем конце, витые пары, неэкранированный и экранированный кабели, коэффициент затухания.

Вступ. Системи протипожежного захисту та по-жежно! сигналiзацil розширилися ввд досить простих електромехашчних пристро1в до сучасних мшропро-цесорних технологш, яш в значнш Mipi чутливi до електромагштних завад. Незалежно ввд пристро1в, що застосовуються, системи протипожежного захисту використовують рiзнi штерфейси пристро!в зв'язку. Сучасш техшчш засоби таких систем здатш працюва-ти на швидкостях передачi даних ввд десятшв до со-тень кБиУс зi складовими цифрового сигналу в спект-рi частот до дешлькох десятшв МГц. Для передачi широкосмугових цифрових сигналiв необхвдна ввдпо-ввдна кабельна шфраструктура, що повинна забезпе-чити висош вимоги до завадостшкосп при передачi сигналiв по кабелям [1, 2]. Основу тако! шфраструк-тури становлять сучасш симетричш кабелi на основi витих пар [1, 2]. Скручування проввднишв в пари проводиться з метою тдвищення ступеня зв'язку мiж собою проввднишв одше! пари i подальшого зменшення електромагнiтних перешкод ввд зовнiшнiх джерел, а також взаемних наведень при передачi ди-ференщальних сигналiв [3, 4].

Кабелi категори 5е з мвдними проводниками широко застосовуються в системах протипожежного за-хисту, структурованих кабельних системах [3, 4] i забезпечують передачу цифрових сигналiв в спектрi частот до 100 МГц [5].

В мiру зростання швидкосп передачi разом з потребами в забезпеченш цифрових сигналiв зростають завади, як всередиш кабелю, так i ззовнi [5, 6]. Зменшення рiвня електромагштних завад досягаеться за-вдяки принципу збалансовано! передачi сигналiв по парi витих проводiв [5, 6].

Для симетрично! (збалансовано!) пари принци-пово важлива властивiсть симетричностi, тобто одна-

ковi фiзичнi та електричнi властивосп прямого та зворотного провiдникiв. В шшому випадку значно зростають струми та напруги перешкод, що виника-ють в парг Суть симетричностi полягае в тому, що струми та напруги, яш наводяться, мають практично однаковi амплiтуди та протилежнi фази, тобто компе-нсують один одне. Ряд важливих параметрiв кабелiв пов'язано з мехашзмом взаемних впливiв мiж парами. Перехвдш перешкоди е основним джерелом шумiв, якi знижують як1сть передачi сигналiв по кабелю. Актуа-льшсть ще! проблеми постiйно зростае, адже перехвд-нi перешкоди зростають зi збiльшенням швидкостi передачi сигналiв, а значить, i частоти [5, 6].

Постановка проблеми. Для характеристики завадостшкосп кабелiв застосовуються параметри вза-емного впливу, зокрема, перехвдне загасання на ближньому шнщ (NEXT - Near End CrossTalk) [5, 6]. Параметри впливу характеризують частку електромагш-тно! енергп сигналу, яка переходить в електромагшт-не випромшювання. Переход електромагнггао! енерги з одше! пари в шшу пов'язано з електромагнггао! вза-емодiею м1ж парами кабелю [5-8].

Параметр NEXT залежить вiд конструкци кабелю: шлькосл пар (рис. 1), крошв скрутки, флуктуацiй геометричних розмiрiв струмопроввдних жил та тов-щинi iзоляцil вiдносно нормованих значень в межах допусшв [8-11].

На рис. 1 наведено перехвдне загасання на ближньому шнщ у виглядi лшш рiвня в 30-и парному (рис. 1,а) та 10-и парному (рис. 1,6) екранованих симетричних кабелях однаково! довжини на частотi 256 кГц: Nv - пара, що впливае (джерело завади); Np - пара, на яку впливають (приймач завади).

© Г.В. Безпрозванних, О.А. Пушкар

Для 30-и парного кабелю параметри впливу чтгко роздшяються на три групи (позначено цифрами I, II, III) (рис. 1,а), в межах яких перехiдне загасання на ближньому шнщ для рядом розташованих пар - най-менше i становить 65 дБ, тобто взаемш впливи - най-бiльшi. Для пар з рiзних груп (найбiльш вiддалених) -перехвдне загасання досить високе: сягае 90 i навiть 100 дБ.

Для 10-ти парного кабелю (рис. 1,6) параметри впливу - бшьш^ Найменше значения переходного загасання становить 60 дБ (наприклад, м1ж парами 5 - 1 та 8 - 7); найбшьше - 80 дБ ^ж парами 5 - 9).

И, _ 2у ± 1 h j 2 w

TPP-30x2-0,4 l=256 m f=256 kHz

Np

25

TPP-10x2-0,4 1=256 m f=256 kHz

h, hj - кроки скруток пар, у i w - цш позитивш числа.

TPP-10x2-0,4 l=256 m f=512 kHz

Np

123456789

Nv

б

Рис. 1. Вплив конструктивного виконання симетричних

кабелiв на переыдне загасання на ближньому кiнцi

Причина цього полягае в тому, що в такому ка-белi пари розташоваш близько одна до одно!. Крок скрутки в 5-ти парах - один, однаковий для цих пар, в шших 5-ти - шший (узгоджений), але також однако -вий для цих 5-ти пар.

При зростанш частоти переходне загасання на ближньому шнщ зменшуеться (рис. 2), тобто рiвень завад зростае.

Метою статт е обгрунтування шляхiв шдви-щення завадостiйкостi кабелiв на основi витих пар для сучасних систем протипожежного захисту з можливь стю передачi цифрових сигналiв в спектрi частот до 100 МГц.

Вплив кроку скручування пар кабелю на пе-рех1дне загасання на ближньому кшщ. Для змен-шення електромагнiтного впливу в високочастотному дiапазонi мiж парами в кабелi обов'язково застосову-еться скручування пар проводников з рiзними узго-дженими кроками [8]

Np

9 8 7 6 5 4 3 2 1

3 4 5 6

а) частота 512 кГц

TPP-10x2-0,4 l=256 m f=1024 kHz

8 Nv 9

23456

б) частота 1024 кГц Рис. 2. Динамжа змши перех1дного загасання на ближньому кшщ вщ частоти в багатопарному симетричному кабелi

При скручуваннi пар в кабелi щеально! констру-кцп при забезпеченш стабiльностi кроку скручування на всш довжинi електрична i магштна складовi впливу змiнюють свш знак на протилежний при незмшно-му !х значеннi по модулю.

Перехщне загасання на ближньому кшщ в цьому випадку помiтно пщвищуеться (крива 3, рис. 3) i складаеться з переходного загасання мiж не скручени-ми парами (крива 1) i додаткового переxiдного загасання за рахунок скручування проводников пари (крива 2, рис. 3).

NEXT, dB 90

f, kHz

Рис. 3. Вплив скручування провОднпюв на перех1дне загасання на ближньому кшщ в симетрично! пари

Перехщне загасання для скручених пар тим бь льше, чим менше крок скрутки

Nv

10

а

N

p

NEXT = 20lg ж(///hj +1)/ylhl [1+к/ /hj +1)/(//hj -1)],

дe Yj - коeфiцieнт поширeння eлeктромaгнiтноï xвилi (crnrnny) в пaрi з нaймeншим кроком, в яшй визнaчa-eтьcя пeрexiднe зaгacaння, к = 0,2 ^ 0,S - коeфiцieнт, що зaлeжить вiд конcтрyкцiï кaбeлю i розтaшyвaння пaр.

У кaбeлi, що cклaдaeтьcя з N cкрyчeниx пaр, зa-гaльнe чиcло комбiнaцiй лaнцюгiв Nv, що впливaють один нa одш, cтaновить [S]

N-1

Nv = 2 £ (N - n ). (2)

n=1

Тaк, в нeeкрaновaномy кaбeлi з 4-мa нeeкрaновa-ними пaрaми зaгaльнa кiлькicть лaнцюгiв, що впливae, дорiвнюe 12, при цьому 6 з нт - iнвeрcнi: ïx вплив iдeнтичний прямому впливу Кшькютъ лaнцюгiв, що впливae, cтaновитимe 6 (риа 4). В тaкомy випaдкy в кaбeлi cпоcтeрiгaeтьcя 6 знaчeнь пeрexiдного зaгacaн-ня нa ближньому шнщ (риа 5). В 30-и гарному (риc. 1,а) - 435, в 10-и гарному (риc. 1,6) - 45.

I пара

II пара

Рж. 4. Смнкт (Сыъ C.m CI-IV, Cn.IIIß CII.IV, CII.IF) xa a^mm (Ri.ii, Run, Ri.Iy, Rn.ni RII.IV, Rn.w) cклaдовi eлeкxромaгнixниx впливiв в 4-x пaрномy нeeкрaновaномy кaбeлi i-ii

1GG| i .........i .......I

UJ 5G|

г

1G II-IV

5Gtü

! ! ! ! I

; ; ; ; ;;i

! ! ! ! I

L I Ш..Ш

новaним cимeтричним 10-и пaрним кaбeлeм (порiв-няйте знaчeння NEXT для чacтоти 1 МГц га риc. 6 тa риc. 2,6). Крок cкрyтки в кaбeляx нa оcновi витиx гар знaxодитьcя в дiaпaзонi вiд 10 до 25 мм, що, принaй-мш, в 10 рaзiв мeншe, нiж в бaгaтопaрниx cимeтрич-нт кaбeляx [S].

UTP cat 5e f=1 MHz

Np

f, MHz

Pnc. 5. Екcпeримeнxaльнi чacxоxнi зaлeжноcxi пeрexiдного зaгacaння na ближньому кiнцi в 4-x шрному нeeкрaновaно-му кaбeлi довжиною 100 м

Скрyчyвaння кожно1' пaри з рiзними yзгоджeни-ми крокши зaбeзпeчye бiльш виcокий рiвeнь пeрexiд-ного зaгacaння нa ближньому шнщ мiж пaрaми в 4-x гарному нeeкрaновaномy кaбeлi в порiвняннi з eкрa-

Nv

Pnc. 6. Шни рiвня пeрexiдного зaгacaння na ближньому кшщ в нeeкрaновaномy 4-x шрному кaбeлi na чacxоxi 1 МГц

Порiвняння знaчeнь пeрexiдного зaгacaння га однш чacтотi двоx кaбeлiв рiзноï довжини цiлком ко-рeктно. Для довго1' лiнiï в облacтi витоко!' чacтоти

а-1 > 6,5 dB,

^e а - коeфiцieнт зaгacaння cигнaлy при розпов^-джeнi в кaбeлi (дБ/м) довжиною l (м)), пeрexiднe зaгa-caння нa ближньому кiнцi прaктично ш зaлeжить вiд довжини лiнiï (кaбeлю), a зaлeжить тiльки вiд чacтоти [S]. Цe пов'язaно з тим, що струми зaвaд з окрeмиx дiльниць приxодять нa ближнiй шшць приймaчa зa-вaди нacтiльки cлaбкими, що прaктично нe збiльшy-ють взaeмного впливу мiж пaрaми.

Ефектившсть екранування та вплив екрана на коефщент загасання кабелю. Для пiдвищeння пeрexiдного зaгacaння, знижeння рiвня влacного eлeк-тромaгнiтного випромiнювaння кожноï cкрyчeноï пa-ри тa пiдвищeння пeрeшкодозaxищeноcтi кaбeлю в зaлeжноcтi вiд умов eкcплyaтaцiï зacтоcовyють eкрa-нyвaння [5, 10, 12]:

• зaгaльнe eкрaнyвaння 4-x крyчeниx пaр;

• iндивiдyaльнe eкрaнyвaння кожноï пaри бeз зaгa-льного eкрaнyвaння вcix 4-x гар;

• iндивiдyaльнe eкрaнyвaння кожноï гари з зaгaль-ним eкрaнyвaнням вcix 4-x пaр.

Haйбiльш розповcюджeнa конструк^ кaбeлiв -iз зaгaльним eкрaном для 4-x крyчeниx пaр [5, 10] для дiaпaзонy робочиx чacтот 100 МГц. Зовнiшнi eкрaни, що нaклaдaють нa ceрдeчник з 4-x гар подовжньо, виготовляютьcя з мeтaлiзовaноï aлюмiнieм тонкоï по-лiмeрноï плiвки (aлюмополieтилeновоï). До cклaдy плiвкового e^a^ вводитьcя лyджeний мiдний aбо оцинковaний дрeнaжний провiдник дiaмeтром 0,5 мм, що зaбeзпeчye eлeктричнy бeзпeрeрвнicть e^ara при випaдковомy розривi мeтaлоплiвкового e^a^ при проклaдцi, монтaжi й eкcплyaтaцiï кaбeлю. Тaкий eк-рaн зaбeзпeчye нaдiйнe eкрaнyвaння вiд мaгнiтноï cклaдовоï eлeктромaгнiтноï пeрeшкоди. Ця пeрeшкодa проявляeтьcя в дiaпaзонi виcокиx чacтот. Можливe

4

84

82

з

2

5G

G

G

1G

i-iii

G

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1G

G

G

1G

iii-iV

5G

G

G

1G

застосування додаткового екрана у виглядi обплетен-ня, що забезпечуе захист пар кабелю вщ електричних перешкод, яш проявляються в дiапазонi бiльш низь-ких частот. Застосування двошарових екрашв забезпечуе надiйне екранування у всьому дiапазонi робо-чих частот кабелю [5].

Екранування приводить до тдвищення пере-шкодозахищеностi кабелiв, що тдтверджуеться результатами вимiрювань переходного загасання на ближньому кiнцi неекранованого (рис. 7,а) та екрано-ваного (рис. 7,6) кабелiв однаково! довжини 100 м для частоти 100 МГц.

а, dB/100m

UTP cat 5e 100 MHz

Np

FTP cat 5e 100 MHz

а = 8,69 •

С в_ Ь + 2 ^

, дБ/м.

(3)

Зростання коефiцiенту загасання 4-х витих пар екранованого кабелю (рис. 8, крива 3) в порiвняннi з неекранованим (рис. 8, крива 2) у всьому дiапазонi робочих частот, що обумовлено бшьшими значення-ми опору проводников пар та робочо! емностi за раху-нок прояву ефекту близькосп екрана, зменшуе запас вщносно верхньо! границ значень коефiцiенту загасання (рис. 8, крива 1) в експлуатацп кабелОв.

............1....... 3... ... ... ■■ 2

............?.......

' «4

"2

10°

10'

а

Г, МИг 102

а , dB/ 100ш

10'

г, м ^

102

б

20 N

б

Рис. 7. Ефектившсть екранування кабелов на основО кручених пар в високочастотному дОапазош

Разом з тим, наявшсть екрану в конструкцп кабелю впливае на первинш параметри передача актив-ний ошр Я проводников пари, робочу емнють С, Ондук-тившсть Ь, активну провОднОсть Озоляци О 0, як насль док, на вторинш параметри передачО: хвильовий отр 1 й коефОцОент загасання а (див. формулу (3), (рис. 8)) при тих же дОаметрах провОдников, товщиш Озоляци та допусках, що О в неекранованому кабелО [10, 11].

( „ Г77 ^ ГТЛ

Рис. 8. До впливу екранування на коефщОент загасання в дОапазош робочих частот кабелов на основО витих пар

Застосування кабелОв з екранами вимагае обов'я-зкового О якосного заземлення. При ненадшному зазе-мленнО струми завад будуть багаторазово протОкати по екрану, частково водбиваючись на його концях О випромОнюючи електромагнОтнО хвилО в простр. В такому випадку екран стае вторинним джерелом ви-промОнювання - своеродною антеною [5, 6, 12]. У такому випадку не тшьки захист вито! пари вОд впливу зовшшшх джерел буде неефективним, але 0 значно збОльшиться електромагнОтний вплив кабелю на оншО, прокладенО поруч, кабелО та рОзнО електроннО пристро!, що перебувають у тому ж примОщеннО системи проти-пожежного захисту.

Висновки.

Експериментально доведено, що скручування кожно! пари з рОзними узгодженими кроками забезпечуе бшьш високий рОвень завадостшкосл в 4-х парному неекранованому кабелО в порОвняннО з екранова-ним симетричним багатопарним кабелем за умови однаково! частоти.

Застосування загального екрану призводить до зменшення електромагштних впливОв м1ж витими парами кабелю. Доапазон значень переходного затухання на ближньому кОнцО на верхнОй граничнОй робочОй час-тотО 100 МГц становить 44 - 54 дБ та 46 - 58 дБ для неекранованого та екранованого кабелОв з витими парами, кроки скручування у котрих однаковО.

Ефект зростання коефОцОенту загасання та бОльший розкид параметрОв впливу обумовлюють бОльш жорсткО вимоги до щОльностО конструкцО! та налашту-вань технологОчного процесу виготовлення екранова-них кабелОв з витими парами.

10

2

3

а

СПИСОК ШТЕРАТУРИ

1. Pigan R., Metter M. Automating with PROFINET: Industrial Communication Based on Industrial Ethernet. - John Wiley & Sons Publ., 2015. - 462 p.

2. Belous A., Saladukha V. High-Speed Digital System Design: Art, Science and Experience. - Springer Nature Publ., 2019. - 933 p.

3. Catalog Nexans. Cables for alarm and safety systems. -2018. - 16 p.

4. International Standard ISO/IEC 11801. Information Technology - Generic cabling for customer premises. Part 2: Office premises. - 2017. - 24 p.

5. Penttinen Jyrki T.J. The Telecommunications Handbook: Engineering Guidelines for Fixed, Mobile and Satellite Systems. - John Wiley & Sons Publ., 2015. - 1008 p.

6. Weston David A. Electromagnetic Compatibility: Methods, Analysis, Circuits, and Measurement. - CRC Press, 3rd Edition, 2016. - 1160 p.

7. Solak V., Efendioglu H.S., Colak B., Garip M. Analysis and simulation of cable crosstalk. IEEE IV International Electromagnetic Compatibility Conference (EMC Turkey), 24-27 Sept. 2017, Ankara, Turkey, pp 1-4. doi: 10.1109/EMCT.2017.8090354.

8. Беспрозванных А.В., Игнатенко А.Г. Влияние скрутки сердечника на параметры передачи сетевых кабелей. BicHUK НТУ «ХП1», 2004, № 7, С. 82-87.

9. Беспрозванных А.В., Игнатенко А.Г. Оптимизация конструкции сетевых кабелей по коэффициенту затухания в зоне допусков геометрических размеров параметров передачи. Електротехтка i електромехатка, 2004, № 2, C. 8-10.

10. Бойко А.М., Безпрозванних Г.В. Обгрунтування товщи-ни iзоляцii витих екранованих пар структурованих кабель-них систем. BimrnНТУ «ХП1», 2011, № 3, С. 21-35.

11. Беспрозванных А.В., Игнатенко А.Г. Косвенные оценки допусков на диаметры токопроводящих жил проводников витых пар сетевых кабелей. Вкник НТУ «ХП1», 2005, № 42, С. 47-52.

12. Baltag O., Rosu G., Rau M.C. Magnetic field of parallel and twisted wire pairs. 2017 10th International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), 2017, pp. 324329. doi: 10.1109/atee.2017.7905020.

REFERENCES

1. Pigan R., Metter M. Automating with PROFINET: Industrial Communication Based on Industrial Ethernet. John Wiley & Sons Publ., 2015. 462 p.

2. Belous A., Saladukha V. High-Speed Digital System Design: Art, Science and Experience. Springer Nature Publ., 2019. 933 p.

3. Catalog Nexans. Cables for alarm and safety systems. 2018. 16 p.

4. International Standard ISO/IEC 11801. Information Technology - Generic cabling for customer premises. Part 2: Office premises. 2017. 24 p.

5. Penttinen Jyrki T.J. The Telecommunications Handbook: Engineering Guidelines for Fixed, Mobile and Satellite Systems. John Wiley & Sons Publ., 2015. 1008 p.

6. Weston David A. Electromagnetic Compatibility: Methods, Analysis, Circuits, and Measurement. CRC Press, 3rd Edition, 2016. 1160 p.

7. Solak V., Efendioglu H.S., Colak B., Garip M. Analysis and simulation of cable crosstalk. IEEE IV International Electromagnetic Compatibility Conference (EMC Turkey), 24-27 Sept. 2017, Ankara, Turkey, pp 1-4. doi: 10.1109/EMCT.2017.8090354.

8. Bezprozvannych G.V., Ignatenko A.G. The influence of core twisting on the transmission parameters of network cables. Bulletin of NTU «KhPI», 2004, no.7, pp. 82-87. (Rus).

9. Bezprozvannych G.V., Ignatenko A.G. Optimization of the design of network cables by the attenuation coefficient in the tolerance zone of the geometric dimensions of the transmission parameters. Electrical engineering & electromechanics, 2004, no. 2. pp. 8-10. (Rus).

10. Boyko AM, Bezprozvannych G.V. Justification of insulation thickness of twisted shielded pairs of structured cable systems. Bulletin of NTU «KhPI», 2011, no. 3, pp. 21-35. (Ukr).

11. Bezprozvannych G.V., Ignatenko A.G. Indirect estimates of tolerances on the diameters of conductive conductors of twisted pair conductors of network cables. Bulletin of NTU «KhPI», 2005, no. 42, pp. 47-52. (Rus).

12. Baltag O., Rosu G., Rau M.C. Magnetic field of parallel and twisted wire pairs. 2017 10th International Symposium on Advanced Topics in Electrical Engineering (ATEE), 2017, pp. 324329. doi: 10.1109/atee.2017.7905020.

Надтшла (received) 22.05.2020

Безпрозванних Ганна Biкторiвнаl, д.т.н., проф., Пушкар Олег Анатолшович2, ген. директор,

1 Нацюнальний техшчний ушверситет «Харкгвський полггехшчний шститут» 61002, Харюв, вул. Кирпичова, 2, тел/phone +380 57 707 60 10,

e-mail: bezprozvannych@kpi.kharkov.ua

2 ТОВ «Алай»,

03061, Кшв, пр. Вщрадний, 95 А2, офю 202 G.V. Bezprozvannych1, O.A. Pushkar2

1 National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute», 2, Kyrpychova Str., Kharkiv, 61002, Ukraine.

2 Company «Alay»,

95 A2, office 202, Otradny Ave., Kyiv, 03061, Ukraine. Increasing noise immunity of cables for fire protection systems.

Introduction. Technical means of fire protection systems are capable of operating at data rates from tens to hundreds of Kbit/s with components of a digital signal in the frequency spectrum up to several tens of MHz. Appropriate cable infrastructure with a high level of noise immunity is required to transmit broadband digital signals. Purpose. Substantiation of ways to increase noise immunity of cables based on twisted pairs for modern fire protection systems with the ability to transmit digital signals in the frequency spectrum up to 100 MHz. Methodology. A comparison is made of the influence of the twisting step of pairs in unshielded 4-pair and multi-pair shielded balanced cables on the parameters of electromagnetic effects. It has been experimentally shown that twisting each pair with different steps provides a higher level of noise immunity of cables based on twisted pairs. Practical value. The frequency dependencies of the near end crosstalk in 10-, 30- and 4-pair balanced cables are shown. The influence of the common shield on the attenuation coefficient of the shielded 4-pair cable is established. References 12, figures 8.

Key words: fire protection systems, electromagnetic influence, near end crosstalk, twisted pairs, unshielded and shielded cables, attenuation coefficient.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.