Proizvodi i pribor za kabliranje i ožičenje
Istorija nastanka i razvoja dalekovoda u Rusiji
Prvim slučajem prenošenja električnog signala na daljinu smatra se eksperiment koji je sredinom 18. stoljeća izveo opat JA Nollet: dvije stotine monaha kartuzijanskog samostana, po njegovom uputstvu, uhvatilo se za metalnu žicu i stajao u redu dugom više od jedne milje. Kada je radoznali opat ispraznio električni kondenzator na žicu, svi monasi su se odmah uverili u stvarnost elektriciteta, a eksperimentator u brzinu njegove distribucije. Naravno, ovih dvije stotine mučenika nisu shvatili da su formirali prvi dalekovod u istoriji.
1874. ruski inženjer F.A. Pirotsky je predložio da se železničke šine koriste kao provodnik električne energije. U to vrijeme prijenos električne energije kroz žice bio je praćen velikim gubicima (pri prijenosu jednosmjerne struje gubici u žici dostizali su 75%). Bilo je moguće smanjiti gubitke u liniji povećanjem poprečnog presjeka vodiča. Pirotski je sproveo eksperimente o prenosu energije duž šina Sestroreckske železnice. Obje šine su bile izolirane od zemlje, jedna je služila kao direktna žica, druga kao povratna. Izumitelj je pokušao iskoristiti ideju za razvoj gradskog transporta i na šine provodnika stavio malu prikolicu. Međutim, pokazalo se da ovo nije bezbedno za pješake. Međutim, mnogo kasnije, takav sistem je razvijen u modernom metrou.
Čuveni inžinjer elektrotehnike Nikola Tesla sanjao je da stvori bežični sistem za prenos električne energije do bilo kojeg mjesta u svijetu. Godine 1899. poduzeo je izgradnju transatlantskog komunikacijskog tornja, nadajući se da će svoje električne ideje realizirati pod krinkom komercijalno profitabilnog poduzeća. Pod njegovim vodstvom izgrađena je ogromna radio stanica od 200 kW u Koloradu. Godine 1905. održana je probna radnja radio stanice. Prema riječima očevidaca, oko tornja su sijevale munje, sijala je jonizirana sredina. Novinari su tvrdili da je pronalazač osvetlio nebo hiljadama milja iznad prostranstava okeana. Međutim, ubrzo se pokazalo da je takav komunikacijski sistem preskup, a ambiciozni planovi su ostali neostvareni, što je samo potaknulo čitavu masu teorija i glasina (od "zraka smrti" do meteorita Tunguska - sve se pripisivalo aktivnostima N. Tesle).
Stoga su nadzemni dalekovodi bili najoptimalniji izlaz u to vrijeme. Početkom 1890-ih postalo je jasno da je jeftinije i praktičnije graditi elektrane u blizini izvora goriva i vode, a ne, kao što se to ranije radilo, u blizini potrošača energije. Na primjer, prva termoelektrana u našoj zemlji izgrađena je 1879. godine, u tadašnjoj prijestolnici - Sankt Peterburgu, posebno za osvjetljavanje Liteinog mosta, 1890. godine puštena je u rad jednofazna elektrana u Puškinu i Carskom Selu, prema gradu u Evropi, koji je bio potpuno i isključivo osvijetljen električnom energijom. Međutim, ovi resursi su često bili uklonjeni iz velikih gradova, koji su tradicionalno djelovali kao centri industrije. Postojala je potreba za prijenosom električne energije na velike udaljenosti. Teoriju prijenosa je istovremeno razvio ruski naučnik D.A. Lachinov, i francuski inženjer elektrotehnike M. Despres. U isto vrijeme, Amerikanac George Westinghouse bavio se stvaranjem transformatora, međutim, prvi transformator na svijetu (sa otvorenim jezgrom) kreirao je P.N. Yablochkov, koji je za to dobio patent davne 1876. godine.
Istovremeno se postavilo pitanje o korištenju naizmjenične ili istosmjerne struje. Ovo izdanje zanimalo je i tvorca lučne sijalice P.N. Yablochkov, koji je nagovijestio veliku budućnost naizmjenične struje visokog napona. Ove zaključke je podržao još jedan domaći naučnik, M.O. Dolivo-Dobrovolsky.
Godine 1891. izgradio je prvi trofazni dalekovod koji je smanjio gubitke i do 25%. U to vrijeme, naučnik je radio za AEG, u vlasništvu T. Edisona. Ova kompanija je pozvana da učestvuje na Međunarodnoj izložbi elektrotehnike u Frankfurtu na Majni, gde se rešavalo pitanje daljeg korišćenja naizmenične ili jednosmerne struje. Organizirana je međunarodna komisija za testiranje pod predsjedavanjem njemačkog naučnika G. Helmholtza. Članovi komisije bili su ruski inženjer R.E. Klasson. Pretpostavljalo se da će komisija ispitati sve predložene sisteme i dati odgovor na pitanje o izboru vrste struje i perspektivnog sistema napajanja.
M.O. Dolivo-Dobrovolsky je odlučio da energiju vodopada prenese na rijeku putem struje. Neckar (u blizini grada Laufena) do izložbenog prostora u Frankfurtu. Udaljenost između ove dvije tačke je bila 170 km, iako do ove tačke razdaljina prijenosa obično nije prelazila 15 km. Ruski naučnik je za samo godinu dana morao da razvuče dalekovode na drvene stubove, stvori potrebne motore i transformatore („indukcijske zavojnice“, kako su ih tada zvali), a s tim se zadatkom sjajno snašao u saradnji sa švajcarskom kompanijom Oerlikon. . U avgustu 1891. na izložbi je prvi put upaljeno hiljadu lampi sa žarnom niti, koje su napajane strujom iz hidroelektrane Laufen. Mjesec dana kasnije, motor Dolivo-Dobrovolskog pokrenuo je ukrasni vodopad - postojao je svojevrsni energetski lanac, mali umjetni vodopad pokretan je energijom prirodnog vodopada, 170 km udaljen od prvog.
Time je riješen glavni energetski problem s kraja 19. stoljeća, problem prijenosa električne energije na velike udaljenosti. Godine 1893. inženjer A.N. Schennovich gradi prvu svjetsku industrijsku elektranu na ovim principima u novorosijskim radionicama Vladikavkazske željeznice.
1891. godine, na bazi Telegrafske škole u Sankt Peterburgu, stvoren je Elektrotehnički institut, koji je započeo školovanje kadrova za predstojeću elektrifikaciju zemlje.
Žice za dalekovode izvorno su uvezene iz inozemstva, ali su se brzo počele proizvoditi u Kolchuginsky mjedeni i bakrenoj valjaonici, poduzeću United Cable Plants i pogonu Podobedov. No, nosači su već proizvedeni u Rusiji - iako su se prije koristili uglavnom za telegrafske i telefonske žice. U početku su se pojavile poteškoće u svakodnevnom životu - nepismeno stanovništvo Ruskog carstva bilo je sumnjičavo prema stubovima ukrašenim pločama na kojima je nacrtana lubanja.
Masovna izgradnja dalekovoda počinje krajem 19. stoljeća, zbog elektrifikacije industrije. Glavni zadatak koji je riješen u ovoj fazi je povezivanje elektrana sa industrijskim područjima. Naponi su bili mali, po pravilu, do 35 kV, zadatak umrežavanja nije bio postavljen. U ovim uvjetima zadaci su se lako rješavali uz pomoć drvenih jednostupnih i U-oblika nosača. Materijal je bio dostupan, jeftin i u potpunosti je odgovarao tadašnjim zahtjevima. Svih ovih godina dizajn nosača i žica je kontinuirano unapređivan.
Za mobilni električni transport bio je poznat princip podzemne električne vuče, koji se koristio za pogon vozova u Klivlendu i Budimpešti. Međutim, ova metoda je bila nezgodna u radu, a podzemni kablovski dalekovodi su korišteni samo u gradovima za uličnu rasvjetu i napajanje privatnih kuća. Do sada je cijena podzemnih dalekovoda veća od cijene nadzemnih vodova 2-3 puta.
1899. godine u Rusiji je održan Prvi sveruski elektrotehnički kongres. Njegov predsednik je postao Nikolaj Pavlovič Petrov, bivši predsednik Carskog ruskog tehničkog društva, profesor Vojnotehničke akademije i Tehnološkog instituta. Kongres je okupio preko pet stotina zainteresovanih za elektrotehniku, među kojima su bili ljudi najrazličitijih zanimanja i najrazličitijeg obrazovanja. Ujedinio ih je ili zajednički rad u oblasti elektrotehnike, ili zajednički interes za razvoj elektrotehnike u Rusiji. Do 1917. održano je sedam takvih kongresa, nova vlast je nastavila tu tradiciju.
Godine 1902. naftna polja u Bakuu su snabdjevena električnom energijom, dalekovod je prenosio električnu energiju naponom od 20 kV.
1912. godine, na tresetištu u blizini Moskve, počela je izgradnja prve elektrane na svijetu na tresetu. Ideja je pripadala R.E. Klasson, koji je iskoristio činjenicu da je ugalj, koji su uglavnom koristile tadašnje elektrane, morao biti doveden u Moskvu. To je poskupjelo struju, a tresetna elektrana sa dalekovodom od 70 km brzo se isplatila. Još uvijek postoji - sada je to GRES-3 u gradu Noginsk.
Elektroenergetska industrija u Ruskom carstvu tih godina bila je pretežno u vlasništvu stranih firmi i poduzetnika, na primjer, kontrolni paket u najvećem dioničkom društvu Electric Lighting Society 1886, koje je izgradilo gotovo sve elektrane u predrevolucionarnoj Rusiji, pripadao je nemačkoj kompaniji Siemens i Halske, nama već poznatoj iz istorije kablovske industrije (videti „KABLE-Novosti“, br. 9, str. 28-36). Još jedno dd - United Cable Plants, bilo je pod kontrolom koncerna AEG. Veliki dio opreme uvezen je iz inostranstva. Ruska energetska industrija i njen razvoj znatno su zaostajali za naprednim zemljama svijeta. Do 1913. godine, Rusko carstvo je zauzimalo 8. mjesto u svijetu po količini proizvedene električne energije.
Izbijanjem Prvog svetskog rata proizvodnja opreme za dalekovode je smanjena - prednjače su bili potrebni drugi proizvodi koji bi mogli da proizvode iste fabrike - telefonska poljska žica, rudnički kabl, emajlirana žica. Neke od ovih proizvoda prvo je ovladala domaća proizvodnja, jer su mnoge uvozne isporuke obustavljene zbog rata. Tokom rata, Elektro akcionarsko društvo Donjeckog basena izgradilo je elektranu od 60.000 kW i dovezlo opremu za nju.
Krajem 1916. kriza goriva i sirovina izazvala je nagli pad proizvodnje u fabrikama, koji se nastavio i 1917. Nakon Oktobarske socijalističke revolucije, sve fabrike i preduzeća su nacionalizovane dekretom Veća narodnih komesara (Vijeće narodnih komesara). komesari). Naredbom Vrhovnog ekonomskog saveta (Vrhovnog saveta narodne privrede) RSFSR u decembru 1918. godine, sva preduzeća povezana sa proizvodnjom žica i dalekovoda stavljena su na raspolaganje Odeljenju za elektroindustriju. Skoro svuda je stvorena kolegijalna uprava u kojoj su učestvovali i radnici koji su predstavljali „novu vladu“ i predstavnici bivšeg administrativnog i inženjerskog korpusa. Boljševici su odmah po dolasku na vlast veliku pažnju posvetili elektrifikaciji, na primjer, već u godinama građanskog rata, unatoč devastaciji, blokadi i intervencijama, u zemlji je izgrađena 51 elektrana ukupne snage 3500 kW.
Plan GOELRO, izrađen 1920. godine pod rukovodstvom bivšeg sanktpeterburškog montera za dalekovode i kablovske mreže, ubuduće akademik G.M. Krzhizhanovsky, forsirao je razvoj svih vrsta elektrotehnike. Prema njemu, trebalo je izgraditi dvadeset termo i deset hidroelektrana ukupne snage 1.750.000 kW. Odeljenje elektroindustrije 1921. godine transformisano je u Glavnu upravu elektroindustrije Vrhovnog saveta narodne privrede - Glavelektro. Prvi šef Glavelektra bio je V.V. Kuibyshev.
Godine 1923. otvorena je "Prva sveruska poljoprivredna i zanatsko-industrijska izložba" u parku Gorki. Kao rezultat izložbe, tvornica Russkabel dobila je diplomu prvog stepena za doprinos elektrifikaciji i proizvodnji visokonaponskih kablova.
Kako se povećavao napon i, shodno tome, težina žice, napravljen je prijelaz sa drvenih na metalne stupove za dalekovode. U Rusiji se prvi vod na metalnim nosačima pojavio 1925. - nadzemni vod 110 kV sa dva kruga, koji povezuje Moskvu i Šatursku GRES.
Godine 1926. u moskovskom energetskom sistemu stvorena je prva centralna dispečerska služba u zemlji, koja i danas postoji.
Godine 1928. SSSR je počeo proizvoditi vlastite energetske transformatore, koje je proizvodila specijalizirana Moskovska tvornica transformatora.
U 1930-im, elektrifikacija se nastavila sve većim tempom. Stvaraju se velike elektrane (Dneproges, Staljingradskaja GRES, itd.), Naponi prenesene električne energije se povećavaju (na primjer, dalekovod Dneproges-Donbass radi naponom od 154 kV; a Nižnje-Svirska HE - Lenjingrad dalekovod napona 220 kV). Krajem 1930-ih gradi se linija Moskva-Volzhskaya HE, koja je radila sa ultravisokim naponom od 500 kV. Pojavljuju se ujedinjeni energetski sistemi velikih regiona. Sve je to zahtijevalo poboljšanje metalnih nosača. Njihovi dizajni su kontinuirano unapređivani, proširen je broj standardnih nosača, napravljen je masovni prijelaz na nosače sa vijčanim spojevima i rešetkastim nosačima.
U ovom trenutku se koriste i drveni stubovi, ali je njihova površina obično ograničena na napone do 35 kV. Oni povezuju uglavnom neindustrijska ruralna područja.
U godinama predratnih petogodišnjih planova (1929-1940) na teritoriji zemlje stvoreni su veliki energetski sistemi - u Ukrajini, Bjelorusiji, u Lenjingradu, Moskvi.
Tokom rata, od ukupno instalirane snage od deset miliona kW elektrana, pet miliona kW je stavljeno van pogona. Tokom ratnih godina uništena je 61 velika elektrana, veliku količinu opreme okupatori su iznijeli u Njemačku. Dio opreme je dignut u vazduh, dio je u rekordnom roku evakuisan na Ural i istok zemlje i tamo pušten u rad kako bi se osigurao rad odbrambene industrije. Tokom ratnih godina, u Čeljabinsku je puštena u rad turbina od 100 MW.
Svojim herojskim radom sovjetski energetičari osigurali su rad elektrana i mreža u teškim ratnim godinama. Prilikom napredovanja fašističkih vojski ka Moskvi 1941. godine puštena je u rad hidroelektrana Ribinska, koja je obezbjeđivala opskrbu Moskve energijom uz nedostatak goriva. Novomoskovsk GRES, koji su zauzeli nacisti, je uništen. Kaširska GRES je snabdevala električnom energijom tulsku industriju, a jedno vreme je bio u funkciji dalekovod koji je prelazio teritoriju koju su okupirali nacisti. Ovaj dalekovod obnovili su energetski inženjeri u pozadini njemačke vojske. Vraćena je u rad i hidroelektrana Volhov, koja je stradala od nemačke avijacije. Od njega, po dnu Ladoškog jezera (putem posebno položenog kabla), strujom se snabdevao Lenjingrad tokom čitave blokade.
Godine 1942., u cilju koordinacije rada tri regionalna energetska sistema: Sverdlovsk, Perm i Čeljabinsk, stvorena je prva Zajednička dispečerska kancelarija - ODU Urala. Godine 1945. stvorena je ODU Centra, što je označilo početak daljeg objedinjavanja energetskih sistema u jedinstvenu mrežu širom zemlje.
Poslije rata električne mreže nisu samo popravljane i obnavljane, već su izgrađene i nove. Do 1947. SSSR je zauzeo drugo mjesto u svijetu po proizvodnji električne energije. Sjedinjene Države su bile prve.
Pedesetih godina prošlog stoljeća izgrađene su nove hidroelektrane - Volzhskaya, Kuibyshevskaya, Kakhovskaya, Yuzhnouralskaya.
Od kraja 1950-ih počinje faza naglog rasta izgradnje električnih mreža. Dužina nadzemnih dalekovoda se udvostručila svakih pet godina. Godišnje se gradi više od trideset hiljada kilometara novih dalekovoda. U ovom trenutku masovno se uvode i koriste armirano-betonski nosači za dalekovode, sa "prednapregnutim regalima". Obično su imali vodove napona 330 i 220 kV.
U junu 1954. godine počela je sa radom nuklearna elektrana u gradu Obninsku, snage 5 MW. Bila je to prva nuklearna elektrana na svijetu za pilotske svrhe.
U inostranstvu je prva nuklearna elektrana za industrijsku upotrebu puštena u rad tek 1956. godine u engleskom gradu Calder Hall. Godinu dana kasnije puštena je u rad nuklearna elektrana u američkom Shippingportu.
Grade se i dalekovodi jednosmjerne struje visokog napona. Prvi eksperimentalni dalekovod ovog tipa napravljen je 1950. godine, na pravcu Kašira-Moskva, dužine 100 km, snage 30 MW i napona 200 kV. Drugi na ovom putu bili su Šveđani. Oni su 1954. godine povezali elektroenergetski sistem ostrva Gotland po dnu Baltičkog mora sa elektroenergetskim sistemom Švedske preko 98 kilometara jednopolnog dalekovoda, 100 kV i 20 MW.
Godine 1961. puštene su u rad prve jedinice najveće svjetske hidroelektrane Bratsk.
Objedinjavanje metalnih nosača, izvršeno krajem 60-ih godina, zapravo je odredilo osnovni skup potpornih konstrukcija koji se koriste do danas. U proteklih 40 godina, kao i kod metalnih stubova, dizajn armiranobetonskih stubova nije se mnogo promijenio. Danas se gotovo sva izgradnja mreže u Rusiji i zemljama ZND zasniva na naučnoj i tehnološkoj bazi 60-70-ih godina.
Svjetska praksa izgradnje dalekovoda nije se mnogo razlikovala od domaće sve do sredine 60-ih godina. Međutim, poslednjih decenija naše prakse su se značajno razlikovale. Na Zapadu, armirani beton nije dobio takvu distribuciju kao materijal za nosače. Krenuli su putem izgradnje linija na višestrukim metalnim nosačima.
Sovjetski Savez je 1977. proizveo više električne energije nego sve zemlje Evrope zajedno - 16% svjetske proizvodnje.
Povezivanjem regionalnih elektroenergetskih mreža nastaje Jedinstveni energetski sistem SSSR-a - najveći elektroenergetski sistem, koji je tada spojen na energetske sisteme istočne Evrope i formira međunarodni energetski sistem, nazvan "Mir". Do 1990. godine UES SSSR-a je uključivao 9 od 11 energetskih udruženja zemlje, pokrivajući 2/3 teritorije SSSR-a, gdje je živjelo više od 90% stanovništva.
Treba napomenuti da je u pogledu niza tehničkih pokazatelja (na primjer, razmjera elektrana i napona visokonaponskih dalekovoda), Sovjetski Savez zauzimao vodeće pozicije u svijetu.
U 1980-im godinama u SSSR-u je učinjen pokušaj da se u masovnu konstrukciju uvedu višestruki nosači proizvedeni od Volške mehaničke tvornice. Međutim, nedostatak potrebnih tehnologija odredio je nedostatke dizajna ovih nosača, što je dovelo do kvara. Ovo pitanje je revidirano tek 2003. godine.
Nakon raspada Sovjetskog Saveza, energetski inženjeri su se suočili s novim problemima. Izuzetno neznatna sredstva izdvajana su za održavanje stanja dalekovoda i njihovu obnovu, pad industrije doveo je do degradacije, pa čak i uništenja mnogih dalekovoda. Postojala je pojava kao što je krađa žica i kablova za njihovu naknadnu isporuku na sabirne tačke obojenih metala kao otpadnog metala. I pored toga što mnogi „zarađivači“ stradaju u ovoj kriminalnoj trgovini, a prihodi su im veoma mali, broj ovakvih slučajeva se do sada praktično nije smanjio. Ovo je uzrokovano naglim padom životnog standarda u regionima, jer ovaj zločin uglavnom čine marginalizovana lica bez posla i prebivališta.
Osim toga, prekinute su veze sa zemljama istočne Evrope i bivšim republikama SSSR-a, koje su ranije bile povezane jedinstvenim energetskim sistemom. U novembru 1993. godine, zbog velike nestašice struje u Ukrajini, izvršen je prisilni prelazak na odvojeni rad UES Rusije i UES Ukrajine, što je dovelo do odvojenog rada UES Rusije sa ostatkom energije. sistema koji su dio energetskog sistema Mir. Ubuduće nije nastavljen paralelni rad elektroenergetskih sistema koji su dio Mira sa centralnom dispečerskom kancelarijom u Pragu.
Tokom proteklih 20 godina, fizičko propadanje visokonaponskih mreža značajno se povećalo i, prema nekim istraživačima, dostiglo je više od 40%. U distributivnim mrežama situacija je još teža. Ovo je otežano sve većom potrošnjom energije. Postoji i zastarelost opreme. Većina objekata po tehničkom nivou odgovara njihovim zapadnim kolegama od prije 20-30 godina. U međuvremenu, svjetska energetska industrija ne miruje, provode se istraživanja u području stvaranja novih tipova dalekovoda: kriogenih, kriootporničkih, poluotvorenih, otvorenih itd.
Pred domaćom elektroprivredom je najvažnije pitanje rješavanja svih ovih novih izazova i zadataka.
Književnost
1. Shukhardin S. Tehnologija u njenom istorijskom razvoju.
2. Kaptsov N. A. Yablochkov je slava i ponos ruske elektrotehnike.
3. Laman N.K., Belousova A.N., Krechetnikova Yu.I. Fabrika Elektroprovod je stara 200 godina. M., 1985.
4. Ruski kabel / Ed. M.K. Portnova, N.A. Arskoj, R.M. Lakernik, N.K. Laman, V.G. Radchenko. M., 1995.
5. Valeeva N.M. Vrijeme ostavlja trag. M., 2009.
6. Gorbunov O.I., Ananiev A.S., Perfiletov A.N., Shapiro R.P-A. 50 godina Istraživačko-projektantskog i tehnološkog instituta za kablove. Historijski eseji. Sankt Peterburg: 1999.
8. Shitov M.A. Sjeverni kabel. L., 1979.
7. Sevkabel 120 godina / ur. L. Ulitina - Sankt Peterburg, 1999.
9. Kislitsyn A.L. Transformatori. Uljanovsk: UlGTU, 2001.
10. Turchin I.Ya. Inženjerska oprema termoelektrana i instalaterski radovi. M.: "Viša škola", 1979.
11. Steklov V. Yu Razvoj elektroprivrede SSSR-a. 3rd ed. M., 1970.
12. Zhimerin D.G., Istorija elektrifikacije SSSR-a, L., 1962.
13. Lychev P.V., Fedin V.T., Pospelov G.E. Električni sistemi i mreže, Minsk. 2004
14. Povijest industrije kablova // CABLE-news. br. 9. str. 28-36.
Pronašli ste grešku? Odaberite i pritisnite Ctrl + Enter
Poruka o grešci
U zoru formiranja ljudskog društva komunikacija među ljudima bila je vrlo oskudna. Grana zabodena u zemlju pokazivala je u kom pravcu i koliko daleko su ljudi otišli; posebno postavljeno kamenje upozoravalo na pojavu neprijatelja; zarezi na štapovima ili drveću izvještavali su o lovu na plijen, itd. Postojao je i primitivni prijenos signala na daljinu. Poruke kodirane kao određeni broj povika ili udaranja bubnja s promjenjivim ritmom sadržavale su ove ili one informacije.
Deseti tom "Opšte istorije" starogrčkog istoričara Polibija (oko 201-120 pne) opisuje metodu prenošenja poruka na daljinu pomoću baklji (baklja telegrafa), koju su izmislili aleksandrijski naučnici Kleoksen i Demoklit.
Godine 1800. italijanski naučnik A. Volta stvorio je prvi hemijski izvor struje. Ovaj pronalazak omogućio je njemačkom naučniku S. Semmeringu da izgradi i 1809. godine predstavi projekat za elektrohemijski telegraf Minhenskoj akademiji nauka. U oktobru 1832. godine, prva javna demonstracija elektromagnetnog telegrafa ruskog naučnika P.L. Schilling. Iste godine, uz pomoć Šilingovog telegrafa, uspostavljena je veza između Zimskog dvora i Ministarstva železnica.
Pravu revoluciju u oblasti telekomunikacija putem žice napravio je ruski akademik B.S. Jacobi i američki naučnik S. Morse, koji je samostalno predložio pisanje telegrafa.
Godine 1841. B.S. Jacobi je pustio u rad liniju opremljenu telegrafom za pisanje i koja povezuje Zimski dvorac sa Glavnim štabom. Dvije godine kasnije, slična pruga u dužini od 25 km izgrađena je između Sankt Peterburga i Carskog Sela. Godine 1850. B.S. Jacobi je dizajnirao prvu mašinu za direktno štampanje. U junu 1866. godine, kabl je položen preko Atlantskog okeana. Evropa i Amerika bile su povezane telegrafom.
Rođenje telegrafa dalo je poticaj pojavi telefona. Od 1837. godine, mnogi pronalazači su pokušavali da prenesu ljudski govor na daljinu koristeći električnu energiju. Godine 1876 Američki izumitelj A.G. Bell je patentirao uređaj za prijenos glasa preko žica - telefon. Godine 1878. ruski naučnik M. Makhalsky dizajnirao je prvi osjetljivi mikrofon sa ugljeničnim prahom.
U početku su se telegrafske linije koristile za telefonsku komunikaciju. Posebnu dvožičnu telefonsku liniju dizajnirao je 1895. godine profesor P.D. Voinarovsky i izgrađena je 1898. između Sankt Peterburga i Moskve.
Godine 1886. ruski fizičar P.M. Golubitsky je razvio novu šemu telefonske komunikacije. Prema ovoj šemi, mikrofoni pretplatničkih telefona napajani su iz jedne (centralne) baterije koja se nalazi na telefonskoj centrali. Prve telefonske centrale u Rusiji izgrađene su 1882–1883. u Moskvi, Petersburgu, Odesi.
Prva javna demonstracija A.S. Popov za prijem elektromagnetnih talasa održan je 7. maja 1895. Ovaj dan je ušao u istoriju kao dan kada je izumljen radio.
Zaposlenici laboratorije u Nižnjem Novgorodu osnovane 1918. (na čelu ju je M.A. Bonch-Bruevich) već 1922. godine izgradili su u Moskvi prvu radiodifuznu stanicu na svijetu kapaciteta 12 kW.
1935. godine između New Yorka i Filadelfije puštena je u rad radio veza na ultrakratkim talasima, koja je kasnije nazvana "radio relejna linija".
Od sada su se lanci radio relejnih linija protezali na sve krajeve zemaljske kugle. Izgradnja prve radiorelejne linije u našoj zemlji izvedena je 1953. godine između Moskve i Rjazanja.
"Bip...bip...bip." Ove signale 4. oktobra 1957. godine čuo je cijeli svijet. Došlo je doba istraživanja svemira. Od ovog datuma nas deli veoma kratko vreme, a hiljade veštačkih satelita već su lansirane u svemirske orbite, redovno služeći čoveku.
Dana 23. aprila 1965. godine u SSSR-u je lansiran umjetni satelit Zemlje Molniya-1, na čijem se brodu nalazila primopredajna i relejna stanica.
1960. godine u Americi je stvoren prvi laser na svijetu. To je postalo moguće nakon pojave radova sovjetskih naučnika V.A. Fabrikant, N.G. Basova i A.M. Prohorov i američki naučnik C. Towns, koji je dobio Nobelovu nagradu.
"Učenje" lasera da prenose informacije na daljinu počelo je ubrzo nakon njihovog pronalaska. Prve laserske komunikacijske linije pojavile su se početkom 60-ih godina ovog stoljeća. U našoj zemlji prva takva linija izgrađena je 1964. godine u Lenjingradu.
Moskovljani su dobro upoznati sa uglovima glavnog grada kao što su Leninskiye Gory i Zubovskaya Square. 1966. između njih je sijala crvena nit laserskog svjetla. Povezala je dvije gradske centrale koje se nalaze na udaljenosti od 5 km jedna od druge.
Godine 1970. ultračisto staklo je proizvela američka kompanija Corning Glass Company. To je omogućilo stvaranje i uvođenje optičkih komunikacijskih kablova svuda.
Godine 1947. pojavio se prvi pomen sistema pulsne kodne modulacije (PCM) koji je razvio Bell. Ispostavilo se da je sistem glomazan i neizvodljiv. Tek 1962. godine pušten je u rad prvi komercijalni prenosni sistem IKM-24.
Savremeni trendovi u razvoju telekomunikacija. U narednim godinama komunikacije su se razvijale na putu digitalizacije svih vrsta informacija. Ovo je postalo opšti pravac, obezbeđujući ekonomične metode ne samo za njegov prenos, već i za distribuciju, skladištenje i preradu.
Intenzivan razvoj digitalnih prenosnih sistema objašnjava se značajnim prednostima ovih sistema u odnosu na analogne prenosne sisteme: visoka otpornost na buku; slaba zavisnost kvaliteta prenosa od dužine komunikacione linije; stabilnost električnih parametara komunikacijskih kanala; efikasno korišćenje propusnog opsega u prenosu diskretnih poruka itd.
U 2002. godini razvoj lokalne telefonske komunikacije odvijao se uglavnom na bazi modernih digitalnih centrala, što je omogućilo poboljšanje kvaliteta i proširenje spektra usluga koje se pružaju. Koeficijent kapaciteta digitalnih stanica od ukupnog instaliranog kapaciteta lokalne telefonske mreže u 2002. iznosio je oko 40% u odnosu na 36,2% u 2001. godini. Od 1. januara 2003. na ruskim mrežama je radilo oko 195.000 međugradskih i lokalnih govornica, uključujući 63.000 univerzalnih. Broj govornica je povećan za 13% i iznosio je 127,5 hiljada jedinica. Povećanje broja glavnih telefonskih aparata u lokalnoj telefonskoj mreži iznosilo je 1,8 miliona jedinica, uglavnom zahvaljujući telefonskim aparatima koje je postavilo stanovništvo. Ukupan broj pretplatnika mobilnih mobilnih komunikacija u Rusiji na kraju 2002. godine iznosio je 17,7 miliona, povećanje pretplatničke baze u odnosu na 2001. bilo je 2,3 puta. U 2002. godini, kompjuterski park u Rusiji porastao je za 20% u odnosu na 2001. godinu. Broj redovnih korisnika Interneta porastao je za 39% i dostigao 6 miliona ljudi. Obim domaćeg IT tržišta porastao je za 9% i iznosio je više od 4 milijarde rubalja. dolara. U 2002. godini pušteno je u rad više od 50.000 km kablovskih i radio-relejnih komunikacionih linija, 3 miliona brojeva automatske telefonske centrale, više od 13 miliona brojeva mobilne telefonije i preko 70.000 međugradskih i međunarodnih kanala.
Mobilne radio komunikacijske mreže se posebno brzo razvijaju u svijetu i kod nas. Po broju pretplatnika sistema mobilnih komunikacija već se može suditi o nivou i kvalitetu života u datoj zemlji. U tom smislu, stopa rasta mobilnih pretplatnika u Rusiji (skoro 200% godišnje) je pokazatelj rasta blagostanja društva.
Na osnovu makroekonomskih pokazatelja razvoja Ruske Federacije, definisanih u Smjernicama za socio-ekonomsku politiku Vlade Ruske Federacije na dugi rok, tržište telekomunikacijskih usluga do 2010. godine će se okarakterisati na sljedeći način (Tabela 1) .
Tabela 1. Pokazatelji razvoja telekomunikacija u Rusiji za period do 2010. godine
Čovječanstvo se kreće ka stvaranju Globalnog informacionog društva. Njegova osnova će biti Globalna informacijska infrastruktura, koja će uključivati moćne transportne komunikacione mreže i distribuirane pristupne mreže koje pružaju informacije korisnicima. Globalizacija komunikacije i njena personalizacija(dovođenje komunikacionih usluga svakom korisniku) - to su dva međusobno povezana problema koja u ovoj fazi ljudskog razvoja uspješno rješavaju stručnjaci za telekomunikacije.
Dalja evolucija telekomunikacijskih tehnologija ići će u pravcu povećanja brzine prijenosa informacija, intelektualizacije mreža i osiguranja mobilnosti korisnika.
velike brzine. Neophodan za prenos slika, uključujući televiziju, integraciju različitih vrsta informacija u multimedijalne aplikacije, organizaciju komunikacije između lokalnih, urbanih i teritorijalnih mreža.
Inteligencija. Povećat će fleksibilnost i pouzdanost mreže, olakšati upravljanje globalnim mrežama. Zahvaljujući intelektualizaciji mreža, korisnik prestaje biti pasivni potrošač usluga, pretvarajući se u aktivnog klijenta - klijenta koji će moći aktivno upravljati mrežom naručivanjem usluga koje su mu potrebne.
Mobilnost. Uspjesi na polju minijaturizacije elektroničkih uređaja, smanjenje njihove cijene stvaraju preduslove za globalno širenje mobilnih terminalnih uređaja. To čini pravim zadatkom pružanje komunikacijskih usluga svima u bilo koje vrijeme i na bilo kojem mjestu.
Zaključno, napominjemo da se količina informacija koje se prenose kroz informatičku i telekomunikacionu infrastrukturu svijeta udvostručuje svake 2-3 godine. Nastaju i uspješno se razvijaju nove grane informatičke industrije, značajno se povećava informatička komponenta privredne aktivnosti tržišnih subjekata i uticaj informacionih tehnologija na naučni, tehnički, intelektualni potencijal i zdravlje nacija. Početak 21. veka smatra se erom informacionog društva, koje za efikasan razvoj zahteva stvaranje globalne informaciono-telekomunikacione infrastrukture, čiji tempo razvoja treba da bude brži od tempa razvoja privrede kao što je cjelina. Istovremeno, stvaranje ruske informaciono-telekomunikacione infrastrukture treba smatrati najvažnijim faktorom uspona nacionalne ekonomije, rasta poslovne i intelektualne aktivnosti društva i jačanja autoriteta zemlje na međunarodnom planu. zajednica.
Pošaljite svoj dobar rad u bazu znanja je jednostavno. Koristite obrazac ispod
Studenti, postdiplomci, mladi naučnici koji koriste bazu znanja u svom studiranju i radu biće vam veoma zahvalni.
Hostirano na http://www.allbest.ru
1. Kratak pregled razvoja komunikacionih linija
Komunikacijske linije su nastale istovremeno s pojavom električnog telegrafa. Prve komunikacione linije bile su kablovske. Međutim, zbog nesavršenosti dizajna kablova, podzemni kablovski komunikacijski vodovi ubrzo su ustupili mjesto nadzemnim. Prvi međugradski vod izgrađen je 1854. između Sankt Peterburga i Varšave. Početkom 70-ih godina prošlog veka izgrađena je nadzemna telegrafska linija od Sankt Peterburga do Vladivostoka, duga oko 10 hiljada km. Godine 1939. puštena je u rad najveća svjetska visokofrekventna telefonska linija Moskva-Habarovsk, duga 8300 km.
Stvaranje prvih kablovskih vodova vezuje se za ime ruskog naučnika P.L. Schilling. Već 1812. Šiling je u Sankt Peterburgu demonstrirao eksplozije morskih mina, koristeći izolovani provodnik koji je napravio za tu svrhu.
1851. godine, istovremeno sa izgradnjom željeznice između Moskve i Sankt Peterburga, položen je telegrafski kabl, izolovan gutaperkom. Prvi podmorski kablovi položeni su 1852. preko Sjeverne Dvine i 1879. preko Kaspijskog mora između Bakua i Krasnovodska. 1866. puštena je u rad transatlantska kablovska telegrafska linija između Francuske i Sjedinjenih Država.
Godine 1882-1884. u Moskvi, Petrogradu, Rigi, Odesi izgrađene su prve gradske telefonske mreže u Rusiji. Devedesetih godina prošlog veka, prvi kablovi, koji su brojali do 54 žice, suspendovani su na gradskim telefonskim mrežama Moskve i Petrograda. Godine 1901. započela je izgradnja podzemne gradske telefonske mreže.
Prvi dizajni komunikacionih kablova, koji datiraju s početka 20. veka, omogućili su obavljanje telefonskog prenosa na kratke udaljenosti. To su bili takozvani gradski telefonski kablovi sa vazdušno-papirnom izolacijom i upredani u paru. Godine 1900-1902. učinjen je uspješan pokušaj povećanja opsega prijenosa umjetnim povećanjem induktivnosti kablova uključivanjem induktora u kolo (Pupinov prijedlog), kao i korištenjem provodnih jezgara sa feromagnetnim namotom (Kruppin prijedlog). Takve metode u toj fazi omogućile su višestruko povećanje dometa telegrafskih i telefonskih komunikacija.
Važna faza u razvoju komunikacione tehnologije bio je pronalazak, a počevši od 1912-1913. savladavanje proizvodnje elektronskih lampi. Godine 1917. V.I. Kovalenkov je razvio i testirao na liniji telefonsko pojačalo na bazi elektronskih cevi. Godine 1923. napravljena je telefonska veza sa pojačalima na liniji Harkov-Moskva-Petrograd.
Tridesetih godina prošlog vijeka započeo je razvoj višekanalnih prijenosnih sistema. Nakon toga, želja za proširenjem raspona odašiljanih frekvencija i povećanjem propusnog opsega linija dovela je do stvaranja novih tipova kablova, tzv. koaksijalnih. Ali njihova masovna proizvodnja datira tek od 1935. godine, kada su se pojavili novi visokokvalitetni dielektrici kao što su eskapon, visokofrekventna keramika, polistiren, stirofleks itd. Ovi kablovi omogućavaju prenos energije na frekvenciji struje do nekoliko miliona herca i omogućavaju im prenos televizijskih programa na velike udaljenosti. Prva koaksijalna linija za 240 HF telefonskih kanala postavljena je 1936. godine. Prvi transatlantski podmorski kablovi, postavljeni 1856. godine, organizovali su samo telegrafske komunikacije. I samo 100 godina kasnije, 1956. godine, izgrađena je podvodna koaksijalna linija između Evrope i Amerike za višekanalnu telefonsku komunikaciju.
Godine 1965-1967. Pojavili su se eksperimentalni talasovodni komunikacioni vodovi za prenos širokopojasnih informacija, kao i kriogeni supravodljivi kablovski vodovi sa vrlo malim prigušenjem. Od 1970. godine aktivno se razvija rad na stvaranju svjetlovoda i optičkih kablova koji koriste vidljivo i infracrveno zračenje u opsegu optičkih valova.
Stvaranje svjetlovoda od vlakana i dobivanje kontinuirane generacije poluvodičkog lasera odigralo je odlučujuću ulogu u brzom razvoju optičkih komunikacija. Do početka 1980-ih, optički komunikacioni sistemi su razvijeni i testirani u realnim uslovima. Glavna područja primjene ovakvih sistema su telefonska mreža, kablovska televizija, unutarobjekatna komunikacija, računarska tehnologija, sistem upravljanja i upravljanja tehnološkim procesima itd.
U Ukrajini i drugim zemljama postavljene su urbane i daljinske optičke komunikacijske linije. Njima je dato vodeće mjesto u naučnom i tehnološkom napretku industrije komunikacija.
2. Komunikacijske linije i glavna svojstva FOCL-a
U sadašnjoj fazi razvoja društva u uslovima naučnog i tehnološkog napretka, količina informacija se stalno povećava. Kako pokazuju teorijska i eksperimentalna (statistička) istraživanja, output industrije komunikacija, izražen u količini prenetih informacija, raste proporcionalno kvadratu rasta bruto nacionalnog proizvoda nacionalne ekonomije. Ovo je uslovljeno potrebom proširenja odnosa između različitih karika nacionalne ekonomije, kao i povećanjem količine informacija u tehničkom, naučnom, političkom i kulturnom životu društva. Zahtjevi za brzinom i kvalitetom prijenosa različitih informacija su sve veći, udaljenosti između pretplatnika se povećavaju. Komunikacija je neophodna za operativno upravljanje privredom i radom državnih organa, za povećanje odbrambene sposobnosti zemlje i zadovoljavanje kulturnih i svakodnevnih potreba stanovništva.
U eri naučne i tehnološke revolucije komunikacija je postala sastavni dio proizvodnog procesa. Koristi se za kontrolu tehnoloških procesa, elektronskih računara, robota, industrijskih preduzeća itd. Neizostavan i jedan od najsloženijih i najskupljih komunikacijskih elemenata su komunikacione linije (LS), preko kojih se prenose informacijski elektromagnetski signali od jednog pretplatnika (stanica, predajnik, regenerator itd.) na drugog (stanicu, regenerator, prijemnik itd.). ) .) i nazad. Očigledno je da je efikasnost komunikacionih sistema u velikoj meri određena kvalitetom LS, njihovim svojstvima i parametrima, kao i zavisnošću ovih veličina od frekvencije i uticaja različitih faktora, uključujući i interferenciju spoljašnjih elektromagnetnih polja.
Postoje dvije glavne vrste droga: vodovi u atmosferi (radarske radio veze) i vodiči za prijenos (komunikacijske linije).
Posebnost vodećih komunikacijskih linija je da se širenje signala u njima od jednog pretplatnika (stanice, uređaja, elementa kola, itd.) Do drugog vrši samo kroz posebno kreirana kola i LAN puteve koji formiraju sisteme za navođenje dizajnirane za prijenos elektromagnetskih signala. signale u datom pravcu sa odgovarajućim kvalitetom i pouzdanošću.
Trenutno, komunikacione linije prenose signale od jednosmerne struje do opsega optičkih frekvencija, a radni opseg talasnih dužina se proteže od 0,85 mikrona do stotina kilometara.
Postoje tri glavna tipa LS-a: kablovski (CL), vazdušni (VL), optički (FOCL). Kablovski i nadzemni vodovi se odnose na žičane vodove, u kojima su sistemi za vođenje formirani od sistema „provodnik-dielektrik“, a optički vodovi su dielektrični talasovodi, čiji se vodeći sistem sastoji od dielektrika sa različitim indeksima prelamanja.
Optičke komunikacione linije su sistemi za prenos svetlosnih signala u mikrotalasnom opsegu talasa od 0,8 do 1,6 mikrona preko optičkih kablova. Ova vrsta komunikacijskih linija smatra se najperspektivnijom. Prednosti FOCL-a su mali gubici, veliki propusni opseg, mala težina i ukupne dimenzije, ušteda na obojenim metalima, te visok stepen zaštite od vanjskih i međusobnih smetnji.
3. Osnovni zahtjevi za komunikacione linije
kabel optički telefon mikrovalna pećnica
Općenito, zahtjevi koje nameće visoko razvijena moderna telekomunikacijska tehnologija na dalekovodnim komunikacijskim linijama mogu se formulirati na sljedeći način:
· komunikacija na udaljenostima do 12.500 km unutar zemlje i do 25.000 za međunarodne komunikacije;
Širokopojasni i pogodnost za prenos različitih vrsta savremenih informacija (televizija, telefonija, prenos podataka, emitovanje, prenos novinskih stranica itd.);
zaštita strujnih kola od međusobnih i vanjskih smetnji, kao i od groma i korozije;
stabilnost električnih parametara linije, stabilnost i pouzdanost komunikacije;
efikasnost komunikacionog sistema u celini.
Međugradska kablovska linija je složena tehnička struktura, koja se sastoji od ogromnog broja elemenata. Kako je linija projektovana za dugotrajan rad (desetine godina) i na njoj se mora obezbediti nesmetan rad stotina i hiljada komunikacionih kanala, zatim na sve elemente linearne kablovske opreme, a prvenstveno na kablove i kablovsku galanteriju uključenu u linearni put prijenosa signala su visoki zahtjevi. Izbor tipa i dizajna komunikacione linije određen je ne samo procesom širenja energije duž linije, već i potrebom da se susedna RF kola zaštite od međusobnih ometajućih uticaja. Dielektrici kablova se biraju na osnovu zahteva da se obezbedi najveći opseg komunikacije u RF kanalima uz minimalne gubitke.
U skladu s tim, tehnologija kablova se razvija u sljedećim pravcima:
1. Preovlađujući razvoj koaksijalnih sistema, koji omogućavaju organizovanje moćnih komunikacionih paketa i prenos televizijskih programa na velike udaljenosti putem jednog kablovskog komunikacionog sistema.
2. Kreiranje i implementacija perspektivnih komunikacionih OC-a koji obezbeđuju veliki broj kanala i ne zahtevaju deficitarne metale (bakar, olovo) za svoju proizvodnju.
3. Široko uvođenje plastike (polietilen, polistiren, polipropilen, itd.) u kablovsku tehnologiju, koje imaju dobre električne i mehaničke karakteristike i omogućavaju automatizaciju proizvodnje.
4. Uvođenje aluminijskih, čeličnih i plastičnih školjki umjesto olova. Omoti moraju biti hermetički nepropusni i osigurati stabilnost električnih parametara kabela tijekom cijelog radnog vijeka.
5. Razvoj i uvođenje u proizvodnju ekonomičnih dizajna kablova za intrazonalnu komunikaciju (jednokoaksijalni, single-quad, bezoklopni).
6. Izrada oklopljenih kablova koji pouzdano štite informacije koje se preko njih prenose od spoljašnjih elektromagnetnih uticaja i grmljavine, posebno kablova u dvoslojnim omotačima tipa aluminijum-čelik i aluminijum-olovo.
7. Povećanje električne čvrstoće izolacije komunikacionih kablova. Savremeni kabl mora istovremeno imati svojstva i visokofrekventnog kabla i energetskog električnog kabla, i obezbediti prenos visokonaponskih struja za daljinsko napajanje nenadziranih tačaka pojačanja na velike udaljenosti.
Hostirano na Allbest.ru
...Slični dokumenti
Trend razvoja optičkih komunikacionih mreža. Analiza stanja intrazonalne komunikacije u Republici Baškortostan. Principi prenosa informacija putem optičkih komunikacionih linija. Izbor opreme, optičkog kabla, organizacija građevinskih radova.
teza, dodana 20.10.2011
Opće karakteristike optičke komunikacije, njena svojstva i primjena. Projektovanje kablovsko-optičkog dalekovoda (FOTL) kačenjem na visokonaponskim nosačima dalekovoda. Organizacija upravljanja ovom komunikacionom mrežom.
seminarski rad, dodan 23.01.2011
Faze razvoja različitih sredstava komunikacije: radio, telefon, televizija, mobilna, svemirska, videotelefonska komunikacija, internet, fototelegraf (fax). Vrste dalekovoda za prenos signala. Uređaji optičkih komunikacijskih linija. Laserski komunikacioni sistem.
prezentacija, dodano 02.10.2014
Glavni zadatak razvoja električnih komunikacija. Proračun karakteristika prijenosa za optička vlakna. Izgradnja optičke komunikacione linije, ugradnja optičkog kabla i rad sa mjernim instrumentima. Zdravlje i sigurnost na radu.
disertacije, dodato 24.04.2012
Istorija razvoja komunikacionih linija. Vrste optičkih komunikacijskih kablova. Optička vlakna i karakteristike njihove proizvodnje. Dizajn optičkih kablova. Osnovni zahtjevi za komunikacione linije. Pravci razvoja i karakteristike upotrebe optičkih vlakana.
test, dodano 18.02.2012
Optičke komunikacione linije kao pojam, njihove fizičke i tehničke karakteristike i nedostaci. Optičko vlakno i njegove vrste. Optički kabl. Elektronske komponente optičkih komunikacionih sistema. Laserski i fotodetektorski moduli za FOCL.
sažetak, dodan 19.03.2009
Princip rada optičkog vlakna zasnovan je na efektu ukupne unutrašnje refleksije. Prednosti optičkih komunikacionih linija (FOCL), područja njihove primjene. Optička vlakna koja se koriste za izgradnju FOCL-a, njihova proizvodna tehnologija.
sažetak, dodan 26.03.2019
Struktura optičkog vlakna. Vrste optičkih kablova. Prednosti i nedostaci optičke komunikacione linije. Područja njegove primjene. Komponente prenosnog puta video nadzora. Multipleksiranje video signala. infrastruktura kablovske mreže.
seminarski rad, dodan 01.06.2014
Optička komunikaciona linija kao vrsta prenosnog sistema u kojem se informacije prenose preko optičkih dielektričnih talasovoda, poznavanje karakteristika dizajna. Analiza faza proračuna parametara kabla i dužine sekcije regeneracije.
seminarski rad, dodan 28.04.2015
Istorijat razvoja svjetlovodnih sistema i njihov probni rad u željezničkom saobraćaju. Razmatranje mogućnosti stvaranja brze optičke linije intrazonalne komunikacije, koja povezuje regionalne centre u prstenastu shemu.
Izgledi za razvoj kablovskih komunikacionih linija u trećem milenijumu
Razmatraju se izgledi za razvoj kablovskih komunikacionih linija u trećem milenijumu. Pokazano je da je glavni pravac u razvoju mreža zamena kablova sa bakrenim provodnicima na primarnoj mreži optičkim komunikacionim kablovima.S obzirom na ogromnu veličinu teritorije Rusije, uz zadržavanje sadašnje stope uvođenja optičkih kablova, Svazi na optimističnim protovalovima, potpuna zamjena postojećih bakarnih kablova optičkim zahtijevat će 60 godina, ali to ne uzima u obzir razvoj moderne transportne i tehnološke infrastrukture. Do 2030. transportna telekomunikaciona infrastruktura može biti zamijenjena, a do 2069. cjelokupna postojeća infrastruktura može biti zamijenjena opp + yusky kablom
Portnov EL.,
Glavni principi stvaranja telekomunikacionih mreža u trećem milenijumu su stvaranje jedinstvene mreže, čiju osnovu čine optičke komunikacione linije. Trenutno je prijenosna mreža telekomunikacija zasnovana na simetričnim, koaksijalnim i optičkim komunikacionim linijama. Uprkos činjenici da su simetrični i koaksijalni komunikacijski kablovi zauzeli glavno mjesto na okosnoj i intrazonalnoj primarnoj mreži svih ministarstava i resora, sve novogradnje u vodećim ministarstvima i resorima trenutno se izvode na optičkom komunikacijskom kablu. transportna dionica mreže (daljina, unutarzonalna i urbana) podložna je FIBER-OPTIC tehnologijama Pristupna mreža (gradske i ruralne komunikacije) je također bazirana na optičkom kablu u novogradnji (vlakna do kablovske kutije, vlakna do kuće, vlakna do pretplatnika, vlakna do desktopa).
Sa vlaknom do ormarića, pretpostavlja se na sadašnjem nivou da kabl sa bakrenim provodnicima traži pretplatnika iz kabineta; sa vlaknom do kuće, pretpostavlja se da razvodne i pretplatničke dijelove u kući radi muški sa bakrenim provodnicima (simetričnim ili koaksijalnim); sa vlaknom do pretplatnika, pretpostavlja se da će bakarni kabl ići od razvodne kutije do uređaja i računara, a koaksijalni RF kabl će ići do televizora; sa vlaknima na stolu, implementiraće se tehnologija optičkih vlakana, uz održavanje bakarnih pretplatničkih žica i RF koaksijalnog kabla do TV-a
Do 2015. Rusija očekuje punu integraciju postojećih mreža (uključujući mobilne mreže, emitovanje i internet) u jedinstvenu federaciju mreža. Internet raspored u svijetu je već 2007. godine iznosio 6 pitobajta dnevno, dok je ukupna brzina za jedno optičko vlakno dostigla 4 Tbps, a za bakarni kabl 1 Gbps
Trenutno su ostvarene ukupne rekordne brzine prenosa od 14 Tbps preko optičkog vlakna, dok je brzina prenosa u jednom kanalu postignuta od 1 Tbps; broj kanala u jednom vlaknu bio je 1.000 pri brzini prijenosa od 3,25 Gb/s. Međutim, za komercijalne primjene, ne koristi se više od 100 kanala pri brzini prijenosa od 40 Gb/s
Uzimajući u obzir rastuću potražnju za telekomunikacijskim i multiuslužnim uslugama, potražnja za optičkim vlaknima (a samim tim i za optičkim kablom) se ne smanjuje i iznosi 70 miliona km. uz godišnji porast od 15%. 70 miliona km optičkih vlakana distribuira se za dalekosežne zemaljske i podmorske komunikacione kablove,
kablovi pristupne mreže, intrazonalni i urbani, ruralni mrežni kablovi, kablovi lokalne mreže i strukturirani kablovski sistemi. Povećanje potražnje za ovim kablovima je u porastu, što se može vidjeti iz potražnje za optičkim vlaknima:
Za magistralne kablove
(podzemne i podvodne) komunikacije - 10%
Za pristupne mrežne kablove - 25%
Za intrazonalne kablove,
urbane i ruralne mreže - 40%
Za lokalne i strukturirane kablove
kablovske mreže - 5%
Nesumnjivo, prioritetni pravac je pravac širokog razvoja optičkih kablova na svim nivoima primarne mreže: transport i pristup, dalji razvoj bakarnih kablova na javnoj mreži, na pristupnoj mreži, kablovi strukturiranih kablovskih sistema, radio frekvencijski koaksijalni kablovi za mrežu kablovske televizije
Od mnoštva telekomunikacionih sistema za vođenje (slika 1), fabrički se trenutno široko proizvode samo optički komunikacioni kablovi, balansirani komunikacioni kablovi javne mreže, komunikacijski kablovi sa balansiranom upredenom paricom i radio-frekventni kablovi za mreže kablovske televizije.
Treba napomenuti da se za format digitalnog prenosa za računarske mreže široko koriste kablovi sa upredenim paricama, koji se uklapaju u nomenklaturu balansiranih komunikacionih kablova na osnovu postojećih kategorija:
pristup od 100 MHz i više je ograničen na dužinu od 100 metara, pa se koriste samo na pristupnim mrežama u računarskim mrežama, a transportni tok se isporučuje preko optičkog vlakna.
Dimenzije i karakteristike optičkih vlakana koja se koriste u telekomunikacijama trebaju biti u skladu sa preporukama MRZ-T:
C.651 (višemodna gradijentna vlakna 50/125 µm);
C.652 (jednomodna vlakna);
C.653 (jednomodno vlakno sa pomakom disperzije);
C.654 (jednomodno vlakno sa smanjenjem slabljenja na 1550nm);
T-Sott, #8-2010
TEHNOLOGIJE INFORMACIONOG DRUŠTVA
VOKS lpv VL EZhD
VLS - vazdušne linije komunikacije, SC - simetrični komunikacioni kablovi, KK - koaksijalni kobe/i sa wadi, GSK - urbani simetrični komunikacioni kablovi, SSK * ruralni simetrični do okruglih komunikacija, ZSH - zonski simetrični komunikacioni kablovi, MSC - glavni simetrični komunikacioni kablovi ; kablovi sa upredenim paricama, oklopni transporteri - oklopljeni simetrični kablovi na bazi upredenog ognjišta, LC - trakasti komunikacioni kablovi, VOKS - optičko-optički komunikacioni kablovi, YaP V - l"* površinske vode, VL - visokonaponski dalekovod, EZhD - elektrificirana pruga, MOX - glavni / ny optički kablovi, GKHS - podvodni optički kablovi, ZOKS - zonalni optički kablovi, GOKS - gradski optički kablovi, SOKS - sa specijalni optički kablovi, VVP - vazdušni visokonaponski / dalekovod, KVL - kablovski visokonaponski dalekovod, VER - zemaljska 5 elektrificirana pruga, LOK - češći kablovi, "telefonski" optički kablovi
S-655 (jednomodna vlakna sa pomjerenom disperzijom različitom od nule, uključujući: s malim nagibom krivulje disperzije, sa velikom efektivnom površinom polja vreće);
<3-656 (одномодовое широкополосное оптическое волокно с ненулевой смещенной д исперсией до 1625 нм);
C-657 (jednomodno optičko vlakno sa minimalnim radijusom savijanja).
Klasifikacija optičkih kablova u zavisnosti od vrste upotrebe prikazana je na sl. 2-6.
Prilikom projektovanja optičkih kablova, vlakno treba zaštititi od dodatnog slabljenja i prekomerne mehaničke deformacije u različitim radnim uslovima, treba uzeti u obzir promene geometrijskih dimenzija kabla koje utiču na radnike. karakteristike vlakana. Osim toga, vlakno mora biti takvo da se lako može obavljati posao polaganja i spajanja vlakana u kabelske kutije ili spajanja na stalke prilikom završetka kablova.
Rusija je najveća zemlja po teritoriji: zauzima 12,8% Zemljinog kopna, a na ovoj teritoriji živi samo 2,4% ukupnog stanovništva zemlje, odnosno gustina naseljenosti je samo 9. Dakle, da se obezbedi Za obračun sredstava i komunikacionih usluga potrebna je izgradnja veoma dugih komunikacijskih linija uz visoke kapitalne troškove za njihovo stvaranje.
Oštra klima Rusije, demografska i ekonomska heterogenost pogoršavaju ruske poteškoće u razvoju komunikacija uopšte.
Od početka 90-ih godina prošlog veka prestala je izgradnja novih komunikacionih vodova na kablovima sa bakrenim provodnicima na okosnim i intrazonalnim javnim mrežama, međutim, ogromna mreža stvorena decenijama na kablovima sa bakrenim provodnicima je 2-3 puta veća. veća od moderne mreže na optičkim komunikacijskim kablovima. Transportna mreža na bakrenom kablu ne može se takmičiti sa optičkom transportnom mrežom u smislu propusnog opsega, kvaliteta digitalnog signala, dužine i niza drugih karakteristika.
Stoga je prioritetni zadatak u transportnoj mreži zamjena kablovskih vodova bakarnim provodnicima optičkim kablovskim vodovima.U desetogodišnjem periodu izgrađeno je 140 hiljada km optičkih komunikacionih vodova na okosnim i intrazonskim javnim mrežama i tehnološkim mrežama. Ukoliko se održi tempo izgradnje, tek do 2030. godine moći će se zamijeniti kablovske vodove sa bakrenim provodnicima optičkim na gore navedenim mrežama. Ali i dalje postoji velika grupa kablovskih vodova na javnoj pristupnoj mreži sa bakrenim provodnicima, a njihova dužina je takođe značajna.
Linijski kablovi C
Intermediate legal OKs Distribution OKs Sosling OKs
oists | [ok sks[
Slika 2. OK klasifikacija za eksternu vezu
OK DM ■FTISHYUY OK za
brtve ok
Ned. 3. Klasifikacija OK za unutrašnju oblogu
Stoga je prioritetni zadatak u transportnoj mreži zamjena kablovskih vodova bakarnim provodnicima optičkim kablovskim vodovima.U desetogodišnjem periodu izgrađeno je 140 hiljada km optičkih komunikacionih vodova na okosnim i intrazonskim javnim mrežama i tehnološkim mrežama. Ukoliko se održi tempo izgradnje, tek do 2030. godine na mrežama navedenim biće moguće zamijeniti kablovske vodove sa bakarnim provodnicima optičkim.Ali još uvijek postoji velika grupa kablovskih vodova na javnoj pristupnoj mreži sa bakrenim provodnicima, a njihova dužina je takođe značajna.
Drugim riječima, do 2030. godine može biti riješena transportna infrastruktura optičkih kablovskih vodova, koja će do tada biti duga 636 hiljada km.
Istovremeno, postojeća transportna i tehnološka infrastruktura Rusije, bez uzimanja u obzir njenog razvoja, prikazana je u nastavku:
T-Sott, #8-2010
3aMeiKH Stranica 3
Čitava istorija razvoja kablovskih komunikacionih sistema povezana je sa problemom povećanja količine informacija koje se prenose preko žičanog komunikacionog kanala.
Zauzvrat, količina prenesenih informacija određena je propusnim opsegom. Utvrđeno je da je dostižna brzina prenosa informacija veća što je veća frekvencija oscilacija električne struje ili radio talasa. Da biste kodirali bilo koje slovo abecede, potrebno je koristiti 7-8 bita. Dakle, ako se za prijenos teksta koristi žičana komunikacija frekvencije od 20 kHz, tada se standardna knjiga od 400–500 stranica može prenijeti za oko 1,5–2 sata. Prilikom odašiljanja preko linije od 32 MHz, ista procedura će zahtijevati samo 2-3 sekunde.
Razmotrimo kako s razvojem žičane komunikacije, tj. razvojem novih frekvencija mijenjala se i propusnost komunikacijskog kanala.
Kao što je gore navedeno, razvoj električnih sistema za prenos informacija započeo je pronalaskom P. L. Schillinga 1832. telegrafske linije koja koristi igle. Kao komunikacijska linija korištena je bakarna žica. Ova linija pruža brzinu prijenosa informacija - 3 bita/s (1/3 slova). Prva Morzeova telegrafska linija (1844.) pružala je brzinu od 5 bps (0,5 slova). Pronalazak štamparskog telegrafskog sistema 1860. omogućio je brzinu od 10 bps (1 slovo). Godine 1874. Baudot-ov šestostruki telegrafski sistem je već davao brzinu prenosa od 100 bita/s (10 slova). Prve telefonske linije, izgrađene na bazi telefona koji je izumio Bell 1876. godine, pružale su brzinu prijenosa informacija od 1000 bps (1 kbps - 100 slova).
Prvo praktično telefonsko kolo bilo je jednožično sa telefonskim aparatima povezanim na krajevima. Ovaj princip je zahtevao veliki broj ne samo priključnih linija, već i samih telefonskih aparata. Ovaj jednostavan uređaj zamijenjen je 1878. prvim prekidačem, koji je omogućio povezivanje nekoliko telefonskih aparata kroz jedno komutacijsko polje.
Prije 1900. godine, prvobitno korištena jednožična uzemljena kola zamijenjena su dvožičnim dalekovodima. Unatoč činjenici da je u to vrijeme centrala već bila izmišljena, svaki pretplatnik je imao svoju komunikacijsku liniju. Bio je potreban način da se poveća broj kanala bez polaganja dodatnih hiljada kilometara žica. Međutim, pojava ove metode (sistema zaptivanja) je odgođena do pojave elektronike ranih 1900-ih. Prvi komercijalni sistem multipleksiranja stvoren je u Sjedinjenim Državama, gdje je četverokanalni sistem frekvencijske podjele počeo raditi između Baltimora i Pitsburga 1918. godine. Prije Drugog svjetskog rata najveći dio razvoja bio je usmjeren na povećanje efikasnosti sistema zaptivke nadzemnih vodova i višeparnih kablova, jer su gotovo sva telefonska kola bila organizirana preko ova dva prijenosna medija.
Pronalazak sistema za prenos od šest do dvanaest kanala 1920. godine omogućio je povećanje brzine prenosa informacija u datom frekventnom opsegu do 10.000 bps (10 kbps - 1000 slova). Gornje granične frekvencije nadzemnih i višeparnih kablovskih vodova bile su 150 i 600 kHz, respektivno. Potreba za prijenosom velikih količina informacija zahtijevala je stvaranje sistema širokopojasnog prijenosa.
1930-ih i 1940-ih uvedeni su koaksijalni kablovi. 1948. godine, između gradova koji se nalaze na obalama Atlantika i Pacifika Sjedinjenih Država, Bell System je pustio u rad sistem L1 koaksijalnih kablova. Ovaj koaksijalni kablovski sistem omogućio je povećanje propusnog opsega linearne putanje do 1,3 MHz, što je omogućilo prenos informacija preko 600 kanala.
Nakon Drugog svjetskog rata, aktivno se razvijalo na poboljšanju koaksijalnih kablovskih sistema. Ako su u početku koaksijalni krugovi polagani odvojeno, tada su počeli kombinirati nekoliko koaksijalnih kabela u zajednički zaštitni omotač. Na primjer, američka kompanija Bell je 1960-ih razvila interkontinentalni sistem sa propusnim opsegom od 17,5 MHz (3600 kanala preko koaksijalnog kola ili "cijevi"). Za ovaj sistem razvijen je kabl u kome je 20 "cevi" kombinovano u jednom omotaču. Ukupan kapacitet kablova bio je 32.400 kanala u svakom pravcu, sa dve "cevi" u rezervi.
U SSSR-u, otprilike u isto vrijeme, razvijen je sistem K-3600 na domaćem kabelu KMB 8/6, koji ima 14 koaksijalnih kola u jednom omotaču. Zatim dolazi koaksijalni sistem sa većim propusnim opsegom od 60 MHz. Pruža kapacitet od 9000 kanala u svakom paru. 22 para su kombinovana u zajedničkoj ljusci.
Koaksijalni kablovski sistemi velikog kapaciteta u kasnom 20. veku su se obično koristili za komunikaciju između blisko raspoređenih centara sa velikom gustinom naseljenosti. Međutim, cijena ugradnje takvih sistema bila je visoka zbog male udaljenosti između međupojačala i zbog visoke cijene kabela i njegovog polaganja.
6.4.2. Istorijat optičkih komunikacionih sistema
Prema modernim pogledima, svo elektromagnetno zračenje, uključujući radio valove i vidljivu svjetlost, imaju dvojaku strukturu i ponašaju se ili kao talasni proces u neprekidnom mediju ili kao tok čestica zvanih fotoni, ili kvanti. Svaki kvant ima određenu energiju.
Ideju o svjetlosti kao struji čestica prvi je uveo Newton. 1905. godine, na osnovu Planckove teorije, A. Ajnštajn je oživeo u novom obliku korpuskularnu teoriju svetlosti, koja se danas naziva kvantna teorija svetlosti. Godine 1917. teorijski je predvidio fenomen stimulisanog ili indukovanog zračenja, na osnovu kojeg su naknadno stvoreni kvantni pojačivači. Godine 1951. sovjetski naučnici V. A. Fabrikant, M. M. Vudynsky i F. A. Butaeva dobili su potvrdu o autorskim pravima za otkriće principa rada optičkog pojačala. Nešto kasnije, 1953. godine, Weber je dao prijedlog za kvantno pojačalo. Godine 1954. N. G. Basov i A. M. Prokhorov su predložili konkretan projekat za generator i pojačalo molekularnog gasa sa teorijskim opravdanjem. Gordon, Zeiger i Towns su nezavisno došli na ideju sličnog generatora, objavivši 1954. izvještaj o stvaranju operativnog kvantnog generatora zasnovanog na snopu molekula amonijaka. Nešto kasnije, 1956. godine, Blombergen je ustanovio mogućnost izgradnje kvantnog pojačala na bazi čvrste paramagnetne supstance, a 1957. godine takvo pojačalo su napravili Skovel, Feher i Seidel. Svi kvantni generatori i pojačala napravljeni prije 1960. radili su u mikrovalnom opsegu i zvali su se maseri. Ovaj naziv dolazi od prvih slova engleskih riječi “Microwave amplification by stimulated emission of radiation”, što znači “microwave amplification by stimulated emission of radiation”.
Sljedeća faza razvoja povezana je s prijenosom poznatih metoda u optički opseg. Godine 1958. Towns i Shavlov su teorijski potkrijepili mogućnost stvaranja optičkog kvantnog generatora (OQG) na čvrstom stanju. 1960. Meiman je napravio prvi pulsni laser na čvrstu masu - rubin. Iste godine pitanje lasera i kvantnih pojačivača nezavisno su analizirali N. G. Basov, O. N. Krohin i Yu. M. Popov.
Janavan, Bennett i Erriot su 1961. godine stvorili prvi gasni (helijum-neonski) generator. 1962. godine stvoren je prvi poluprovodnički laser. Optički kvantni generatori (OQG) se nazivaju laseri. Termin "Laser" nastao je kao rezultat zamjene slova "m" u riječi maser slovom "l" (od engleske riječi "light").
Nakon stvaranja prvih masera i lasera, počeo je rad na njihovoj upotrebi u komunikacijskim sistemima.
Optika, kao originalna grana tehnologije, pojavila se ranih 1950-ih. U to vrijeme naučili su da prave tanka dvoslojna vlakna od raznih prozirnih materijala (staklo, kvarc, itd.). Još ranije je bilo predviđeno da ako se optička svojstva unutrašnjeg („jezgra”) i vanjskog („obloga”) dijelova takvog vlakna odaberu na odgovarajući način, tada će se snop svjetlosti uveden kroz kraj u jezgru samo širiti duž njega i reflektirati se od obloge. Čak i ako je vlakno savijeno (ali ne previše oštro), snop će se poslušno držati unutar jezgre. Dakle, svjetlosni snop - ovo je sinonim za ravnu liniju - koji pada u optičko vlakno, ispada da se može širiti duž bilo koje krivolinijske putanje. Postoji potpuna analogija s električnom strujom koja teče kroz metalnu žicu, pa se dvoslojno optičko vlakno često naziva svjetlovodom ili svjetlovodom. Staklena ili kvarcna vlakna, 2-3 puta deblja od ljudske kose, vrlo su fleksibilna (mogu se namotati na kalem) i jaka (jača od čeličnih niti istog prečnika). Međutim, svjetlosni vodiči iz 1950-ih nisu bili dovoljno prozirni, a s dužinom od 5-10 m svjetlost se u njima potpuno apsorbirala.
Godine 1966. iznesena je ideja o fundamentalnoj mogućnosti korištenja optičkih vlakana u komunikacijske svrhe. Tehnološka potraga završila je uspjehom 1970. godine - ultra-čisto kvarcno vlakno moglo je prenijeti svjetlosni snop na udaljenosti do 2 km. Naime, iste godine su se ideje laserske komunikacije i mogućnosti optičkih vlakana „našle jedna na drugu“, počeo je nagli razvoj optičke komunikacije: pojava novih metoda za proizvodnju vlakana; izrada ostalih potrebnih elemenata, kao što su minijaturni laseri, fotodetektori, optički konektori, itd.
Već 1973-1974. udaljenost koju je snop mogao preći duž vlakna dostigla je 20 km, a do početka 1980-ih je premašila 200 km. U isto vrijeme, brzina prijenosa informacija preko FOCL-a porasla je do neviđenih vrijednosti - nekoliko milijardi bita/s. Osim toga, pokazalo se da FOCL-ovi ne samo da imaju ultra-visoku brzinu prijenosa podataka, već imaju i niz drugih prednosti.
Na svjetlosni signal ne utiču vanjske elektromagnetne smetnje. Štaviše, nemoguće je prisluškivati, odnosno presresti. Svjetlosni vodiči od vlakana imaju odlične karakteristike težine i veličine: korišteni materijali imaju nisku specifičnu težinu, nema potrebe za omotačem od teških metala; jednostavnost polaganja, ugradnje, rada. Svjetlosni vodiči od vlakana mogu se postaviti u konvencionalni podzemni kabelski kanal, mogu se montirati na visokonaponske dalekovode ili električne mreže električnih vozova i općenito kombinirati s bilo kojom drugom komunikacijom. Karakteristike FOCL-a ne ovise o njihovoj dužini, o uključivanju ili isključenju dodatnih vodova - u električnim krugovima, sve to nije slučaj, a svaka takva promjena zahtijeva mukotrpan rad podešavanja. U principu, varničenje je nemoguće u svjetlovodnim vlaknima, a to otvara mogućnost njihove upotrebe u eksplozivnoj i sličnim industrijama.
Faktor troškova je takođe veoma važan. Krajem prošlog stoljeća, vlaknaste komunikacijske linije su po pravilu bile srazmjerne cijene žičanim linijama, ali s vremenom, s obzirom na nedostatak bakra, situacija će se sigurno promijeniti. Ovo uvjerenje se zasniva na činjenici da vlaknasti materijal – kvarc – ima neograničene resurse sirovine, dok osnovu žičanih vodova čine danas rijetki metali poput bakra i olova. I ne radi se samo o cijeni. Ako se komunikacija razvija na tradicionalnoj osnovi, onda će do kraja stoljeća sav iskopani bakar i svo olovo biti utrošeni na proizvodnju telefonskih kablova - ali kako dalje razvijati?
Trenutno optičke komunikacione linije zauzimaju dominantnu poziciju u svim telekomunikacionim sistemima, od okosnih mreža do kućnih distributivnih mreža. Zahvaljujući razvoju optičkih komunikacionih linija, aktivno se uvode multiservisni sistemi koji omogućavaju da se telefonija, televizija i internet dovedu do krajnjeg korisnika u jednom kablu.
