Productos y accesorios de cableado y cableado

La historia del surgimiento y desarrollo de las líneas eléctricas en Rusia.

El primer caso de transmisión de una señal eléctrica a distancia se considera un experimento realizado a mediados del siglo XVIII por el abate JA Nollet: doscientos monjes de la cartuja, siguiendo sus instrucciones, cogieron un alambre metálico y se pararon en una línea de más de una milla de largo. Cuando el curioso abad descargó el condensador eléctrico en el cable, todos los monjes se convencieron inmediatamente de la realidad de la electricidad y el experimentador de la velocidad de su distribución. Por supuesto, estos doscientos mártires no se dieron cuenta de que formaban la primera línea eléctrica de la historia.

1874 El ingeniero ruso F.A. Pirotsky sugirió usar rieles de ferrocarril como conductor de energía eléctrica. En ese momento, la transmisión de electricidad a través de cables estaba acompañada de grandes pérdidas (al transmitir corriente continua, las pérdidas en el cable alcanzaban el 75%). Fue posible reducir las pérdidas de línea aumentando la sección transversal del conductor. Pirotsky realizó experimentos sobre la transmisión de energía a lo largo de los rieles del ferrocarril Sestroretsk. Ambos rieles estaban aislados del suelo, uno de ellos servía como cable directo, el segundo como de retorno. El inventor trató de utilizar la idea para el desarrollo del transporte urbano y colocó un pequeño remolque sobre los rieles conductores. Sin embargo, esto resultó ser inseguro para los peatones. Sin embargo, mucho más tarde, dicho sistema se desarrolló en el metro moderno.

El famoso ingeniero eléctrico Nikola Tesla soñaba con crear un sistema de transmisión de energía inalámbrico a cualquier parte del mundo. En 1899, emprendió la construcción de una torre de comunicación transatlántica, con la esperanza de realizar sus ideas eléctricas bajo la apariencia de una empresa comercialmente rentable. Bajo su liderazgo, se construyó en Colorado una estación de radio gigante de 200 kW. En 1905, se llevó a cabo una prueba de funcionamiento de la estación de radio. Según testigos presenciales, un rayo brilló alrededor de la torre, brilló un ambiente ionizado. Los periodistas afirmaron que el inventor iluminó el cielo a miles de millas sobre las extensiones del océano. Sin embargo, dicho sistema de comunicación pronto resultó ser demasiado costoso y los planes ambiciosos no se realizaron, lo que solo dio lugar a una gran cantidad de teorías y rumores (desde los "rayos de la muerte" hasta el meteorito de Tunguska, todo se atribuyó a las actividades de N. Tesla).

Por lo tanto, las líneas eléctricas aéreas eran la salida más óptima en ese momento. A principios de la década de 1890, quedó claro que era más barato y práctico construir centrales eléctricas cerca de los recursos de agua y combustible, y no, como se hacía antes, cerca de los consumidores de energía. Por ejemplo, la primera central térmica en nuestro país se construyó en 1879, en la entonces capital, San Petersburgo, específicamente para iluminar el Puente Liteiny, en 1890 se inauguró una central eléctrica monofásica en Pushkino y Tsarskoye Selo, según ciudad en Europa, que estaba total y exclusivamente iluminada por electricidad. Sin embargo, estos recursos a menudo se extraían de las grandes ciudades, que tradicionalmente actuaban como centros industriales. Había una necesidad de transmitir electricidad a largas distancias. La teoría de la transmisión fue desarrollada simultáneamente por el científico ruso D.A. Lachinov y el ingeniero eléctrico francés M. Despres. Al mismo tiempo, el estadounidense George Westinghouse se dedicó a la creación de transformadores, sin embargo, el primer transformador del mundo (con un núcleo abierto) fue creado por P.N. Yablochkov, quien recibió una patente en 1876.

Al mismo tiempo, surgió la pregunta sobre el uso de corriente alterna o continua. Este número también interesó al creador de la bombilla de arco P.N. Yablochkov, quien presagiaba un gran futuro para la corriente alterna de alto voltaje. Estas conclusiones fueron apoyadas por otro científico nacional, M.O. Dolivo-Dobrovolsky.

En 1891 construyó la primera línea de transmisión eléctrica trifásica, que redujo las pérdidas hasta en un 25%. En ese momento, el científico trabajaba para AEG, propiedad de T. Edison. Esta empresa fue invitada a participar en la Exposición Internacional de Electricidad en Frankfurt am Main, donde se decidió el tema del mayor uso de corriente alterna o continua. Se organizó una comisión internacional de pruebas bajo la presidencia del científico alemán G. Helmholtz. Los miembros de la comisión incluyeron al ingeniero ruso R.E. Klasson. Se supuso que la comisión probaría todos los sistemas propuestos y daría una respuesta a la pregunta de elegir el tipo de sistema de suministro de energía actual y prometedor.

MES. Dolivo-Dobrovolsky decidió transferir la energía de la cascada al río a través de la electricidad. Neckar (cerca de la localidad de Laufen) hasta el recinto ferial de Frankfurt. La distancia entre estos dos puntos era de 170 km, aunque hasta este punto la distancia de transmisión no solía superar los 15 km. En solo un año, el científico ruso tuvo que estirar líneas eléctricas en postes de madera, crear los motores y transformadores necesarios ("bobinas de inducción", como se llamaban entonces), y realizó esta tarea de manera brillante en cooperación con la empresa suiza Oerlikon. . En agosto de 1891, mil lámparas incandescentes se encendieron por primera vez en la exposición, alimentadas por corriente de la central hidroeléctrica de Laufen. Un mes después, el motor de Dolivo-Dobrovolsky puso en marcha una cascada decorativa: había una especie de cadena de energía, una pequeña cascada artificial alimentada por la energía de una cascada natural, a 170 km de la primera.

Así, se resolvió el principal problema energético de finales del siglo XIX, el problema de la transmisión de electricidad a largas distancias. En 1893, el ingeniero A.N. Schensnovich construye la primera central eléctrica industrial del mundo sobre estos principios en los talleres de Novorossiysk del ferrocarril Vladikavkaz.

En 1891, sobre la base de la Escuela de Telégrafos de San Petersburgo, se creó el Instituto Electrotécnico, que comenzó a capacitar personal para la próxima electrificación del país.

Los cables para las líneas de transmisión de energía se importaron originalmente del extranjero, sin embargo, rápidamente comenzaron a producirse en la planta de laminación de cobre y latón de Kolchuginsky, la empresa United Cable Plants y la planta de Podobedov. Pero los soportes ya se producían en Rusia, aunque antes se usaban principalmente para cables de telégrafo y teléfono. Al principio, surgieron dificultades en la vida cotidiana: la población analfabeta del Imperio ruso sospechaba de los pilares, decorados con tabletas en las que se dibujaba una calavera.

La construcción masiva de líneas de transmisión de energía comienza a finales del siglo XIX, esto se debe a la electrificación de la industria. La tarea principal que se resolvió en esta etapa fue la conexión de las centrales eléctricas con las áreas industriales. Los voltajes eran pequeños, por regla general, hasta 35 kV, no se propuso la tarea de interconexión. En estas condiciones, las tareas se resolvieron fácilmente con la ayuda de soportes de madera de una sola columna y en forma de U. El material estaba disponible, barato y cumplía plenamente con los requisitos de la época. Durante todos estos años, el diseño de soportes y cables se ha mejorado continuamente.

Para el transporte eléctrico móvil, se conocía el principio de tracción eléctrica subterránea, utilizado para propulsar trenes en Cleveland y Budapest. Sin embargo, este método era inconveniente en la operación, y las líneas eléctricas de cable subterráneo se usaban solo en las ciudades para el alumbrado público y el suministro de energía a las casas privadas. Hasta ahora, el costo de las líneas eléctricas subterráneas supera el costo de las líneas aéreas de 2 a 3 veces.

En 1899, tuvo lugar en Rusia el Primer Congreso Electrotécnico de toda Rusia. Nikolai Pavlovich Petrov, ex presidente de la Sociedad Técnica Imperial Rusa, profesor de la Academia de Ingeniería Militar y el Instituto de Tecnología, se convirtió en su presidente. El congreso reunió a más de quinientas personas interesadas en la ingeniería eléctrica, entre ellas personas de las más diversas profesiones y con la más diversa formación. Estaban unidos por un trabajo común en el campo de la ingeniería eléctrica o por un interés común en el desarrollo de la ingeniería eléctrica en Rusia. Hasta 1917 se celebraron siete de estos congresos, el nuevo gobierno continuó con esta tradición.

En 1902, los campos petroleros de Bakú recibieron electricidad, la línea de transmisión de energía transmitió electricidad con un voltaje de 20 kV.

En 1912, en una turbera cerca de Moscú, comenzó la construcción de la primera central eléctrica del mundo que funcionaba con turba. La idea fue de R.E. Klasson, quien aprovechó el hecho de que el carbón, que se usaba principalmente en las centrales eléctricas de esa época, tenía que ser llevado a Moscú. Esto elevó el precio de la electricidad y la central eléctrica de turba, con una línea de transmisión de 70 km, se amortizó rápidamente. Todavía existe, ahora es GRES-3 en la ciudad de Noginsk.

La industria de la energía eléctrica en el Imperio ruso en esos años era predominantemente propiedad de empresas y empresarios extranjeros, por ejemplo, una participación mayoritaria en la sociedad anónima más grande Electric Lighting Society 1886, que construyó casi todas las centrales eléctricas en la Rusia prerrevolucionaria. pertenecía a la empresa alemana Siemens y Halske, ya conocida por nosotros de la historia de la industria del cable (ver "CABLE-noticias", No. 9, pp. 28-36). Otra JSC, United Cable Plants, estaba controlada por la empresa AEG. Gran parte del equipo fue importado del extranjero. La industria energética rusa y su desarrollo quedaron muy por detrás de los países avanzados del mundo. Para 1913, el Imperio Ruso ocupaba el octavo lugar en el mundo en términos de la cantidad de electricidad generada.

Con el estallido de la Primera Guerra Mundial, la producción de equipos para líneas eléctricas se reduce: el frente necesitaba otros productos que pudieran producir las mismas fábricas: cable de campo telefónico, cable de mina, cable esmaltado. Algunos de estos productos primero fueron dominados por la producción nacional, ya que muchas entregas de importación se detuvieron debido a la guerra. Durante la guerra, la Sociedad Anónima Eléctrica de la Cuenca de Donetsk construyó una central eléctrica de 60.000 kW y trajo equipos para ella.

A fines de 1916, la crisis de combustibles y materias primas provocó una fuerte caída en la producción de las fábricas, que continuó hasta 1917. Después de la Revolución Socialista de Octubre, todas las fábricas y empresas fueron nacionalizadas por decreto del Consejo de Comisarios del Pueblo (Consejo de Comisarios del Pueblo). Comisarios). Por orden del Consejo Económico Supremo (Consejo Supremo de la Economía Nacional) de la RSFSR en diciembre de 1918, todas las empresas asociadas con la producción de cables y líneas eléctricas fueron puestas a disposición del Departamento de Industria Eléctrica. Prácticamente en todas partes se creó una administración colegiada, en la que participaban tanto los trabajadores representantes del "nuevo gobierno" como representantes del antiguo cuerpo administrativo y de ingenieros. Inmediatamente después de llegar al poder, los bolcheviques prestaron gran atención a la electrificación, por ejemplo, ya durante los años de la guerra civil, a pesar de la devastación, el bloqueo y la intervención, se construyeron en el país 51 centrales eléctricas con una capacidad total de 3500 kW.

El plan GOELRO, elaborado en 1920 bajo la dirección de un ex instalador de líneas eléctricas y redes de cable de San Petersburgo, en el futuro académico G.M. Krzhizhanovsky, forzó el desarrollo de todo tipo de ingeniería eléctrica. Según él, se construirían veinte centrales térmicas y diez hidroeléctricas con una capacidad total de 1.750.000 kW. El departamento de la industria eléctrica en 1921 se transformó en la Dirección General de la Industria Eléctrica del Consejo Supremo de Economía Nacional - Glavelectro. El primer jefe de Glavelectro fue V.V. Kuibyshev.

En 1923, se inauguró la "Primera Exposición Agrícola y Artesanal-Industrial de toda Rusia" en el Parque Gorky. Como resultado de la exposición, la planta de Russkabel recibió un diploma de primer grado por su contribución a la electrificación y fabricación de cables de alta tensión.

A medida que aumentaba el voltaje y, en consecuencia, el peso del cable, se hizo una transición de los postes de madera a los de metal para las líneas eléctricas. En Rusia, la primera línea sobre soportes metálicos apareció en 1925: una línea aérea de doble circuito de 110 kV que conecta Moscú y Shaturskaya GRES.

En 1926, se creó el primer servicio central de despacho del país en el sistema energético de Moscú, que aún existe.

En 1928, la URSS comenzó a fabricar sus propios transformadores de potencia, que fueron producidos por la Planta de Transformadores de Moscú especializada.

En la década de 1930, la electrificación continuó a un ritmo cada vez mayor. Se están creando grandes centrales eléctricas (Dneproges, Stalingradskaya GRES, etc.), los voltajes de la electricidad transmitida están aumentando (por ejemplo, la línea de transmisión Dneproges-Donbass opera con un voltaje de 154 kV; y Nizhne-Svirskaya HPP - Leningrad línea de transmisión con una tensión de 220 kV). A fines de la década de 1930, se estaba construyendo la línea CH Moscú-Volzhskaya, que operaba con un voltaje ultra alto de 500 kV. Están surgiendo sistemas de energía unificados de grandes regiones. Todo ello requería la mejora de los soportes metálicos. Sus diseños se mejoraron continuamente, se amplió la cantidad de soportes estándar, se hizo una transición masiva a soportes con conexiones atornilladas y soportes de celosía.

Los postes de madera también se utilizan en este momento, pero su área generalmente se limita a voltajes de hasta 35 kV. Vinculan principalmente áreas rurales no industriales.

Durante los años de los planes quinquenales de antes de la guerra (1929-1940), se crearon grandes sistemas de energía en el territorio del país: en Ucrania, Bielorrusia, en Leningrado, Moscú.

Durante la guerra, de una capacidad instalada total de diez millones de kW de centrales eléctricas, cinco millones de kW quedaron fuera de servicio. Durante los años de guerra, 61 grandes centrales eléctricas fueron destruidas, los ocupantes se llevaron una gran cantidad de equipos a Alemania. Parte del equipo fue volado, parte fue evacuado a los Urales y al Este del país en un tiempo récord y puesto en funcionamiento allí para garantizar el trabajo de la industria de defensa. Durante los años de guerra, se puso en funcionamiento una unidad de turbina de 100 MW en Chelyabinsk.

Con su heroico trabajo, los ingenieros eléctricos soviéticos aseguraron el funcionamiento de las centrales eléctricas y las redes durante los difíciles años de la guerra. Durante el avance de los ejércitos fascistas a Moscú en 1941, se puso en funcionamiento la central hidroeléctrica de Rybinsk, que aseguraba el suministro energético de Moscú ante la falta de combustible. Novomoskovsk GRES, capturado por los nazis, fue destruido. El Kashirskaya GRES suministró electricidad a la industria de Tula, y en un momento estuvo en funcionamiento una línea de transmisión que atravesaba el territorio ocupado por los nazis. Esta línea eléctrica fue restaurada por ingenieros eléctricos en la retaguardia del ejército alemán. También se volvió a poner en funcionamiento la central hidroeléctrica Volkhov, que sufrió las consecuencias de la aviación alemana. Desde allí, a lo largo del fondo del lago Ladoga (a través de un cable especialmente tendido), se suministró electricidad a Leningrado durante todo el bloqueo.

En 1942, para coordinar el trabajo de tres sistemas energéticos regionales: Sverdlovsk, Perm y Chelyabinsk, se creó la primera Oficina de Despacho Conjunta - ODU de los Urales. En 1945, se creó la ODU del Centro, que marcó el comienzo de una mayor unificación de los sistemas de energía en una sola red en todo el país.

Después de la guerra, las redes eléctricas no solo se repararon y restauraron, sino que también se construyeron otras nuevas. Para 1947, la URSS ocupaba el segundo lugar en el mundo en términos de producción de electricidad. Estados Unidos llegó primero.

En la década de 1950, se construyeron nuevas centrales hidroeléctricas: Volzhskaya, Kuibyshevskaya, Kakhovskaya, Yuzhnouralskaya.

A partir de finales de la década de 1950 se inició la etapa de rápido crecimiento de la construcción de redes eléctricas. La longitud de las líneas aéreas de transmisión se duplicó cada cinco años. Anualmente se construyeron más de treinta mil kilómetros de nuevas líneas de transmisión. En este momento se introducen y utilizan masivamente los soportes de hormigón armado para líneas de transmisión de energía, con “racks pretensados”. Suelen tener líneas con una tensión de 330 y 220 kV.

En junio de 1954 entró en funcionamiento una central nuclear en la ciudad de Obninsk, con una capacidad de 5 MW. Fue la primera planta de energía nuclear del mundo con fines piloto.

En el extranjero, la primera central nuclear para uso industrial se puso en funcionamiento recién en 1956 en la ciudad inglesa de Calder Hall. Un año más tarde, se puso en funcionamiento la central nuclear de American Shippingport.

También se están construyendo líneas eléctricas de corriente continua de alta tensión. La primera línea experimental de transmisión de energía de este tipo se creó en 1950, en el sentido Kashira-Moscú, de 100 km de longitud, 30 MW de potencia y 200 kV de tensión. Los segundos en este camino fueron los suecos. En 1954 conectaron el sistema eléctrico de la isla de Gotland por el fondo del Mar Báltico con el sistema eléctrico de Suecia a través de una línea eléctrica unipolar de 98 kilómetros, 100 kV y 20 MW.

En 1961, se lanzaron las primeras unidades de la central hidroeléctrica Bratsk más grande del mundo.

La unificación de los soportes metálicos, realizada a finales de los años 60, determinó en realidad el conjunto básico de estructuras de soporte utilizadas hasta el día de hoy. En los últimos 40 años, así como para los postes metálicos, el diseño de los postes de hormigón armado no ha cambiado mucho. Hoy, casi toda la construcción de redes en Rusia y los países de la CEI se basa en la base científica y tecnológica de los años 60-70.

La práctica mundial de construir líneas de transmisión de energía no fue muy diferente a la doméstica hasta mediados de los años 60. Sin embargo, en las últimas décadas, nuestras prácticas han divergido significativamente. En Occidente, el hormigón armado no ha recibido tal distribución como material para soportes. Tomaron el camino de construir líneas sobre soportes metálicos multifacéticos.

En 1977, la Unión Soviética produjo más electricidad que todos los países de Europa juntos: el 16% de la producción mundial.

Al conectar las redes eléctricas regionales, se crea el Sistema de Energía Unificado de la URSS, el sistema de energía eléctrica más grande, que luego se conectó a los sistemas de energía de Europa del Este y formó un sistema de energía internacional, llamado "Mir". Para 1990, la UES de la URSS incluía 9 de las 11 asociaciones energéticas del país, cubriendo 2/3 del territorio de la URSS, donde vivía más del 90% de la población.

Cabe señalar que en varios indicadores técnicos (por ejemplo, la escala de las centrales eléctricas y los niveles de voltaje de las líneas eléctricas de alto voltaje), la Unión Soviética ocupó posiciones de liderazgo en el mundo.

En la década de 1980, se hizo un intento en la URSS de introducir soportes multifacéticos fabricados por la Planta Mecánica Volga en la construcción en masa. Sin embargo, la falta de tecnologías necesarias determinó las fallas de diseño de estos soportes, lo que llevó al fracaso. Este problema se revisó recién en 2003.

Después del colapso de la Unión Soviética, los ingenieros eléctricos se enfrentaron a nuevos problemas. Se asignaron fondos extremadamente insignificantes para mantener el estado de las líneas eléctricas y su restauración, el declive de la industria condujo a la degradación e incluso la destrucción de muchas líneas eléctricas. Existía un fenómeno como el robo de alambres y cables para su posterior entrega a los puntos de acopio de metales no ferrosos como chatarra. A pesar de que muchos de los "asalariados" mueren en este oficio criminal, y sus ingresos son muy insignificantes, el número de tales casos prácticamente no ha disminuido hasta el momento. Esto se debe a una fuerte caída en el nivel de vida de las regiones, ya que este delito es cometido principalmente por personas marginadas sin trabajo y sin lugar de residencia.

Además, se rompieron los lazos con los países de Europa del Este y las antiguas repúblicas de la URSS, antes conectadas por un único sistema energético. En noviembre de 1993, debido a una gran escasez de energía en Ucrania, se llevó a cabo una transición forzada a la operación separada de la UES de Rusia y la UES de Ucrania, lo que llevó a la operación separada de la UES de Rusia con el resto de la energía. sistemas que forman parte del sistema energético Mir. En el futuro, no se reanudó la operación paralela de los sistemas de energía que forman parte de Mir con la oficina central de despacho en Praga.

En los últimos 20 años, el deterioro físico de las redes de alta tensión se ha incrementado significativamente y, según algunos investigadores, ha llegado a más del 40%. En las redes de distribución, la situación es aún más difícil. Esto se ve agravado por el consumo de energía cada vez mayor. También existe la obsolescencia de los equipos. La mayoría de los objetos en términos de nivel técnico corresponden a sus contrapartes occidentales de hace 20-30 años. Mientras tanto, la industria energética mundial no se detiene, se investiga en el campo de la creación de nuevos tipos de líneas de transmisión de energía: criogénicas, crioresistivas, semiabiertas, abiertas, etc.

La industria eléctrica nacional enfrenta el problema más importante de resolver todos estos nuevos desafíos y tareas.

Literatura
1. Shukhardin S. Tecnología en su desarrollo histórico.
2. Kaptsov N. A. Yablochkov es la gloria y el orgullo de la ingeniería eléctrica rusa.
3. Laman N.K., Belousova A.N., Krechetnikova Yu.I. La planta de Elektroprovod tiene 200 años. M, 1985.
4. Cable ruso / Ed. MK Portnova, N. A. Arskoy, R. M. Lakernik, N. K. Lamán, V. G. Radchenko. M, 1995.
5. Valeeva Nuevo México El tiempo deja una marca. M, 2009.
6. Gorbunov O.I., Ananiev A.S., Perfiletov A.N., Shapiro R.P-A. 50 años del Instituto de Diseño de Investigaciones y Cables Tecnológicos. Ensayos sobre la historia. San Petersburgo: 1999.
8. Shitov MA cabo norte. L., 1979.
7. Sevkabel 120 años / ed. L. Ulitina - San Petersburgo, 1999.
9. Kislitsyn A. L. Transformadores. Uliánovsk: UlGTU, 2001.
10. Turchin I.Ya. Equipos de ingeniería de centrales térmicas y trabajos de instalación. M.: "Escuela Superior", 1979.
11. Steklov V. Yu. Desarrollo de la economía de energía eléctrica de la URSS. 3ra ed. M, 1970.
12. Zhimerin D.G., Historia de la electrificación de la URSS, L., 1962.
13. Lychev P.V., Fedin V.T., Pospelov G.E. Sistemas y redes eléctricas, Minsk. 2004 r.
14. Historia de la industria del cable // CABLE-noticias. Nº 9. págs. 28-36.

¿Encontraste un error? Seleccione y presione Ctrl + Enter

Mensaje de error

En los albores de la formación de la sociedad humana, la comunicación entre las personas era muy escasa. Una rama clavada en el suelo indicaba en qué dirección y hasta dónde había ido la gente; piedras especialmente colocadas advirtieron de la aparición de enemigos; las muescas en palos o árboles informaban de la caza de presas, etc. También había una transmisión primitiva de señales a distancia. Los mensajes codificados como un cierto número de gritos o golpes de tambor con un ritmo cambiante contenían tal o cual información.

El décimo volumen de la "Historia general" del historiador griego antiguo Polibio (c. 201-120 a. C.) describe un método para transmitir mensajes a distancia utilizando antorchas (telégrafo de antorcha), inventado por los científicos alejandrinos Cleoxenus y Democlitus.

En 1800, el científico italiano A. Volta creó la primera fuente de corriente química. Este invento hizo posible que el científico alemán S. Semmering construyera y presentara en 1809 a la Academia de Ciencias de Munich un proyecto de telégrafo electroquímico. En octubre de 1832, la primera demostración pública del telégrafo electromagnético por parte del científico ruso P.L. Chelín austríaco. En el mismo año, con la ayuda del telégrafo de Schilling, se estableció una conexión entre el Palacio de Invierno y el Ministerio de Ferrocarriles.

El académico ruso B.S. Jacobi y el científico estadounidense S. Morse, quienes de forma independiente propusieron un telégrafo de escritura.

En 1841 B. S. Jacobi puso en funcionamiento una línea equipada con un telégrafo de escritura y que conectaba el Palacio de Invierno con el Estado Mayor. Dos años más tarde, se construyó una línea similar con una longitud de 25 km entre San Petersburgo y Tsarskoye Selo. En 1850 B. S. Jacobi diseñó la primera máquina de impresión directa. En junio de 1866, se tendió un cable a través del Océano Atlántico. Europa y América estaban conectadas por telégrafo.

El nacimiento del telégrafo dio impulso a la aparición del teléfono. Desde 1837, muchos inventores han tratado de transmitir el habla humana a distancia utilizando electricidad. en 1876 Inventor estadounidense A.G. Bell patentó un dispositivo para transmitir voz por cable: el teléfono. En 1878, el científico ruso M. Makhalsky diseñó el primer micrófono sensible con polvo de carbón.

En un principio, las líneas de telégrafo se utilizaron para las comunicaciones telefónicas. Una línea telefónica especial de dos hilos fue diseñada en 1895 por el profesor P.D. Voinarovsky y fue construido en 1898 entre San Petersburgo y Moscú.

En 1886, el físico ruso P.M. Golubitsky desarrolló un nuevo esquema de comunicación telefónica. De acuerdo con este esquema, los micrófonos de los teléfonos de suscriptores estaban alimentados por una batería (central) ubicada en la central telefónica. Las primeras centrales telefónicas en Rusia se construyeron en 1882-1883. en Moscú, Petersburgo, Odessa.

La primera manifestación pública de A.S. Popov para recibir ondas electromagnéticas tuvo lugar el 7 de mayo de 1895. Este día pasó a la historia como el día en que se inventó la radio.

Los empleados del laboratorio de Nizhny Novgorod establecido en 1918 (dirigido por M.A. Bonch-Bruevich) ya en 1922 construyeron en Moscú la primera estación de radiodifusión del mundo con una capacidad de 12 kW.

En 1935, entre Nueva York y Filadelfia, se puso en funcionamiento un enlace de radio en ondas ultracortas, que luego se denominó “línea de retransmisión de radio”.

A partir de ahora, las cadenas de líneas de transmisión de radio se extendieron a todos los confines del mundo. La construcción de la primera línea de retransmisión de radio en nuestro país se llevó a cabo en 1953 entre Moscú y Ryazan.

"Bip... bip... bip". Estas señales fueron escuchadas el 4 de octubre de 1957 por todo el mundo. La era de la exploración espacial ha llegado. Nos separa muy poco tiempo de esta fecha, y miles de satélites artificiales ya han sido lanzados a las órbitas espaciales, sirviendo regularmente al hombre.

El 23 de abril de 1965, se lanzó en la URSS el satélite terrestre artificial Molniya-1, a bordo del cual había un transceptor y una estación de retransmisión.

En 1960, se creó en Estados Unidos el primer láser del mundo. Esto se hizo posible después de la aparición de los trabajos de los científicos soviéticos V.A. Fabrikant, N. G. Basova y A. M. Prokhorov y el científico estadounidense C. Towns, quien recibió el Premio Nobel.

Los láseres para "enseñar" a transmitir información a distancia comenzaron poco después de su invención. Las primeras líneas de comunicación láser aparecieron a principios de los años 60 de este siglo. En nuestro país, la primera línea de este tipo se construyó en 1964 en Leningrado.

Los moscovitas conocen bien rincones de la capital como Leninskiye Gory y la plaza Zubovskaya. En 1966, un hilo rojo de luz láser brilló entre ellos. Conectó dos intercambios de ciudades ubicados a una distancia de 5 km entre sí.

En 1970, la empresa estadounidense Corning Glass Company produjo vidrio ultrapuro. Esto hizo posible crear e introducir cables de comunicación óptica en todas partes.

En 1947, apareció la primera mención de un sistema de modulación de código de pulso (PCM) desarrollado por Bell. El sistema resultó ser engorroso e impracticable. Fue solo en 1962 que se puso en funcionamiento el primer sistema de transmisión comercial IKM-24.

Tendencias modernas en el desarrollo de las telecomunicaciones. En los años siguientes, la comunicación se desarrolló por el camino de la digitalización de todo tipo de información. Esta se ha convertido en la dirección general, proporcionando métodos económicos no solo para su transmisión, sino también para su distribución, almacenamiento y procesamiento.

El intenso desarrollo de los sistemas de transmisión digital se explica por las ventajas significativas de estos sistemas en comparación con los sistemas de transmisión analógicos: alta inmunidad al ruido; débil dependencia de la calidad de transmisión de la longitud de la línea de comunicación; estabilidad de los parámetros eléctricos de los canales de comunicación; uso eficiente del ancho de banda en la transmisión de mensajes discretos, etc.

En 2002, el desarrollo de la comunicación telefónica local se llevó a cabo principalmente sobre la base de modernas centrales digitales, lo que permitió mejorar la calidad y ampliar la gama de servicios prestados. El coeficiente de capacidad de las estaciones digitales de la capacidad instalada total de la red telefónica local en 2002. ascendió a alrededor del 40% frente al 36,2% en 2001. El 1 de enero de 2003, alrededor de 195.000 teléfonos públicos locales y de larga distancia operaban en las redes rusas, incluidos 63.000 universales. El número de teléfonos públicos aumentó un 13% y llegó a 127,5 mil unidades. El incremento en el número de aparatos telefónicos principales en la red telefónica local ascendió a 1,8 millones de unidades, debido principalmente a los aparatos telefónicos instalados por la población. El número total de suscriptores de comunicaciones móviles celulares en Rusia a finales de 2002 ascendía a 17,7 millones, el aumento de la base de suscriptores en relación con 2001 fue de 2,3 veces. En 2002, durante el año, el parque informático en Rusia aumentó un 20% en comparación con 2001. El número de usuarios habituales de Internet aumentó un 39% y alcanzó los 6 millones de personas. El volumen del mercado nacional de TI creció un 9% y ascendió a más de 4 mil millones de rublos. dólares En 2002 se pusieron en funcionamiento más de 50.000 km de líneas de comunicación por cable y radioenlace, 3 millones de números de central telefónica automática, más de 13 millones de números de telefonía móvil y más de 70.000 canales de larga distancia e internacionales.

Las redes de radiocomunicaciones móviles se están desarrollando a un ritmo particularmente rápido en el mundo y en nuestro país. Por la cantidad de suscriptores del sistema de comunicación móvil, ya se puede juzgar el nivel y la calidad de vida en un país determinado. En este sentido, la tasa de crecimiento de suscriptores móviles en Rusia (casi 200% por año) es un indicador del crecimiento del bienestar de la sociedad.

Sobre la base de los indicadores macroeconómicos del desarrollo de la Federación Rusa, definidos en las Directrices para la política socioeconómica del Gobierno de la Federación Rusa a largo plazo, el mercado de servicios de telecomunicaciones para 2010 se caracterizará de la siguiente manera (Tabla 1) .

Tabla 1. Indicadores del desarrollo de las telecomunicaciones en Rusia para el período hasta 2010

La humanidad avanza hacia la creación de la Sociedad Global de la Información. Su base será la Infraestructura Mundial de la Información, que incluirá potentes redes de comunicaciones de transporte y redes de acceso distribuido que proporcionen información a los usuarios. La globalización de la comunicación y su personalización(llevar los servicios de comunicación a cada usuario): estos son dos problemas interrelacionados que los especialistas en telecomunicaciones resuelven con éxito en esta etapa del desarrollo humano.

La mayor evolución de las tecnologías de telecomunicaciones irá en la dirección de aumentar la velocidad de transferencia de información, la intelectualización de las redes y garantizar la movilidad de los usuarios.

altas velocidades. Necesario para la transmisión de imágenes, incluida la televisión, la integración de diversos tipos de información en aplicaciones multimedia, la organización de la comunicación entre redes locales, urbanas y territoriales.

Inteligencia. Aumentará la flexibilidad y la fiabilidad de la red y facilitará la gestión de redes globales. Gracias a la intelectualización de las redes, el usuario deja de ser un consumidor pasivo de servicios para convertirse en un cliente activo, un cliente que podrá gestionar activamente la red solicitando los servicios que necesita.

Movilidad. Los éxitos en el campo de la miniaturización de dispositivos electrónicos, la reducción de su costo crean requisitos previos para la difusión mundial de dispositivos terminales móviles. Esto hace que sea una tarea real proporcionar servicios de comunicación a todos en cualquier momento y en cualquier lugar.

En conclusión, observamos que la cantidad de información transmitida a través de la infraestructura de información y telecomunicaciones del mundo se duplica cada 2 o 3 años. Están surgiendo y desarrollándose con éxito nuevas ramas de la industria de la información, el componente de información de la actividad económica de las entidades del mercado y la influencia de las tecnologías de la información en el potencial científico, técnico, intelectual y la salud de las naciones están aumentando significativamente. El comienzo del siglo XXI se considera la era de la sociedad de la información, que requiere la creación de una infraestructura global de información y telecomunicaciones para su desarrollo efectivo, cuyo ritmo de desarrollo debe ser más rápido que el ritmo de desarrollo de la economía como entero. Al mismo tiempo, la creación de la infraestructura rusa de información y telecomunicaciones debe considerarse como el factor más importante en el auge de la economía nacional, el crecimiento de la actividad comercial e intelectual de la sociedad y el fortalecimiento de la autoridad del país en el internacional. comunidad.

Enviar su buen trabajo en la base de conocimiento es simple. Utilice el siguiente formulario

Los estudiantes, estudiantes de posgrado, jóvenes científicos que utilizan la base de conocimientos en sus estudios y trabajos le estarán muy agradecidos.

Publicado en http://www.allbest.ru

1. Una breve descripción del desarrollo de las líneas de comunicación.

Las líneas de comunicación surgieron simultáneamente con la llegada del telégrafo eléctrico. Las primeras líneas de comunicación fueron por cable. Sin embargo, debido a la imperfección del diseño del cable, las líneas subterráneas de comunicación por cable pronto dieron paso a las aéreas. La primera línea aérea de larga distancia se construyó en 1854 entre San Petersburgo y Varsovia. A principios de los años 70 del siglo pasado, se construyó una línea aérea de telégrafo desde San Petersburgo hasta Vladivostok, de unos 10 mil km de largo. En 1939, se puso en funcionamiento la línea telefónica de alta frecuencia más grande del mundo Moscú-Khabarovsk, con una longitud de 8300 km.

La creación de las primeras líneas de cable está asociada con el nombre del científico ruso P.L. Chelín austríaco. Ya en 1812, Schilling demostró en San Petersburgo las explosiones de minas marinas, utilizando un conductor aislado que había creado para este fin.

En 1851, simultáneamente con la construcción del ferrocarril entre Moscú y San Petersburgo, se tendió un cable telegráfico aislado con gutapercha. Los primeros cables submarinos se colocaron en 1852 a través del norte de Dvina y en 1879 a través del Mar Caspio entre Bakú y Krasnovodsk. En 1866, se puso en funcionamiento la línea de telégrafo por cable transatlántico entre Francia y los Estados Unidos.

En 1882-1884. en Moscú, Petrogrado, Riga, Odessa, se construyeron las primeras redes telefónicas urbanas en Rusia. En los años 90 del siglo pasado, los primeros cables, que suman hasta 54 hilos, se suspendieron en las redes telefónicas de la ciudad de Moscú y Petrogrado. En 1901 se inició la construcción de una red telefónica urbana subterránea.

Los primeros diseños de cables de comunicación, que datan de principios del siglo XX, permitieron realizar transmisiones telefónicas en distancias cortas. Eran los llamados cables telefónicos urbanos con aislamiento de papel aire y trenzados en pares. En 1900-1902. se intentó con éxito aumentar el rango de transmisión aumentando artificialmente la inductancia de los cables mediante la inclusión de inductores en el circuito (propuesta de Pupin), así como el uso de núcleos conductores con bobinado ferromagnético (propuesta de Kruppa). Tales métodos en esa etapa permitieron aumentar varias veces el alcance de las comunicaciones telegráficas y telefónicas.

Una etapa importante en el desarrollo de la tecnología de la comunicación fue la invención, y a partir de 1912-1913. dominar la producción de lámparas electrónicas. En 1917 V. I. Kovalenkov desarrolló y probó en línea un amplificador telefónico basado en válvulas electrónicas. En 1923, se realizó una conexión telefónica con amplificadores en la línea Jarkov-Moscú-Petrogrado.

En la década de 1930 comenzó el desarrollo de los sistemas de transmisión multicanal. Posteriormente, el deseo de ampliar el rango de frecuencias transmitidas y aumentar el ancho de banda de las líneas llevó a la creación de nuevos tipos de cables, los llamados coaxiales. Pero su producción en masa se remonta solo a 1935, cuando aparecieron nuevos dieléctricos de alta calidad como escapen, cerámica de alta frecuencia, poliestireno, styroflex, etc. Estos cables permiten la transmisión de energía a una frecuencia de corrientes de hasta varios millones de hercios y les permiten transmitir programas de televisión a largas distancias. La primera línea coaxial para 240 canales de telefonía HF se colocó en 1936. Los primeros cables submarinos transatlánticos, colocados en 1856, organizaron únicamente comunicaciones telegráficas. Y solo 100 años después, en 1956, se construyó una línea coaxial submarina entre Europa y América para la comunicación telefónica multicanal.

En 1965-1967. Aparecieron líneas experimentales de comunicación en guía de ondas para transmitir información de banda ancha, así como líneas de cables criogénicos superconductores con muy baja atenuación. Desde 1970, se ha trabajado activamente en la creación de guías de luz y cables ópticos utilizando radiación visible e infrarroja en el rango de ondas ópticas.

La creación de una guía de luz de fibra y la obtención de generación continua de un láser semiconductor jugaron un papel decisivo en el rápido desarrollo de la comunicación por fibra óptica. A principios de la década de 1980, los sistemas de comunicación por fibra óptica se habían desarrollado y probado en condiciones reales. Las principales áreas de aplicación de dichos sistemas son la red telefónica, la televisión por cable, la comunicación intraobjeto, la tecnología informática, el sistema de control y gestión de procesos tecnológicos, etc.

En Ucrania y otros países, se han tendido líneas de comunicación de fibra óptica urbanas y de larga distancia. Se les otorga un lugar destacado en el progreso científico y tecnológico de la industria de las comunicaciones.

2. Líneas de comunicación y principales propiedades de FOCL

En la etapa actual de desarrollo de la sociedad en las condiciones del progreso científico y tecnológico, la cantidad de información aumenta constantemente. Como lo muestran los estudios teóricos y experimentales (estadísticos), la producción de la industria de las comunicaciones, expresada en la cantidad de información transmitida, aumenta en proporción al cuadrado del crecimiento del producto nacional bruto de la economía nacional. Ello está determinado por la necesidad de ampliar la relación entre los diversos eslabones de la economía nacional, así como de incrementar la cantidad de información en la vida técnica, científica, política y cultural de la sociedad. Los requisitos para la velocidad y la calidad de la transferencia de diversa información están aumentando, las distancias entre los suscriptores están aumentando. La comunicación es necesaria para la gestión operativa de la economía y el trabajo de los órganos del Estado, para aumentar la capacidad de defensa del país y satisfacer las necesidades culturales y cotidianas de la población.

En la era de la revolución científica y tecnológica, la comunicación se ha convertido en una parte integral del proceso de producción. Se utiliza para controlar procesos tecnológicos, computadoras electrónicas, robots, empresas industriales, etc. Un elemento de comunicación indispensable y uno de los más complejos y costosos son las líneas de comunicación (LS), a través de las cuales se transmiten señales electromagnéticas de información de un abonado (estación, transmisor, regenerador, etc.) a otro (estación, regenerador, receptor, etc.). ) .) y viceversa. Obviamente, la eficiencia de los sistemas de comunicación está determinada en gran medida por la calidad de los LS, sus propiedades y parámetros, así como la dependencia de estos valores de la frecuencia y el impacto de varios factores, incluida la interferencia de campos electromagnéticos externos.

Hay dos tipos principales de drogas: líneas en la atmósfera (enlaces de radio de radar) y líneas de transmisión guía (líneas de comunicación).

Una característica distintiva de las líneas de comunicación de guía es que la propagación de señales en ellas de un suscriptor (estación, dispositivo, elemento de circuito, etc.) a otro se lleva a cabo solo a través de circuitos especialmente creados y rutas LAN que forman sistemas de guía diseñados para transmitir electromagnética señales en una dirección determinada con la debida calidad y fiabilidad.

Actualmente, las líneas de comunicación transmiten señales de corriente continua al rango de frecuencia óptica, y el rango de longitud de onda operativa se extiende desde 0,85 micras hasta cientos de kilómetros.

Hay tres tipos principales de LS: cable (CL), aire (VL), fibra óptica (FOCL). Los cables y líneas aéreas se refieren a líneas alámbricas, en las que los sistemas de guía están formados por sistemas “conductor-dieléctricos”, y las líneas de fibra óptica son guías de ondas dieléctricas, cuyo sistema de guía está formado por dieléctricos con diferentes índices de refracción.

Las líneas de comunicación de fibra óptica son sistemas para transmitir señales de luz en el rango de microondas de ondas de 0,8 a 1,6 micras a través de cables ópticos. Este tipo de líneas de comunicación se considera como la más prometedora. Las ventajas de FOCL son las bajas pérdidas, el alto ancho de banda, el peso y las dimensiones generales pequeños, el ahorro en metales no ferrosos y un alto grado de protección contra interferencias externas y mutuas.

3. Requisitos básicos para las líneas de comunicación

cable óptico teléfono microondas

En general, los requisitos impuestos por la tecnología de telecomunicaciones moderna altamente desarrollada en las líneas de comunicación de larga distancia se pueden formular de la siguiente manera:

· comunicación en distancias de hasta 12.500 km dentro del país y hasta 25.000 para comunicaciones internacionales;

Banda ancha e idoneidad para la transmisión de diversos tipos de información moderna (televisión, telefonía, transmisión de datos, radiodifusión, transmisión de páginas de periódicos, etc.);

protección de circuitos contra interferencias mutuas y externas, así como contra rayos y corrosión;

estabilidad de los parámetros eléctricos de la línea, estabilidad y confiabilidad de la comunicación;

la eficiencia del sistema de comunicación en su conjunto.

Una línea de cable interurbano es una estructura técnica compleja, que consta de una gran cantidad de elementos. Dado que la línea está diseñada para un funcionamiento a largo plazo (decenas de años) y debe garantizarse en ella el funcionamiento ininterrumpido de cientos y miles de canales de comunicación, entonces a todos los elementos del equipo de cable lineal, y principalmente a los cables y accesorios de cable incluidos en el La ruta de transmisión de señal lineal es de alta demanda. La elección del tipo y diseño de la línea de comunicación está determinada no solo por el proceso de propagación de energía a lo largo de la línea, sino también por la necesidad de proteger los circuitos de RF adyacentes de las influencias de interferencia mutua. Los dieléctricos de los cables se seleccionan en función del requisito de proporcionar el mayor rango de comunicación en canales de RF con pérdidas mínimas.

De acuerdo con esto, la tecnología de cable se está desarrollando en las siguientes direcciones:

1. El desarrollo predominante de los sistemas coaxiales, que permiten organizar potentes haces de comunicación y transmitir programas de televisión a largas distancias a través de un sistema de comunicación de un solo cable.

2. Creación e implementación de OC de comunicación prometedores que brinden una gran cantidad de canales y no requieran metales escasos (cobre, plomo) para su producción.

3. Introducción generalizada de plásticos (polietileno, poliestireno, polipropileno, etc.) en la tecnología de cables, que tienen buenas características eléctricas y mecánicas y permiten la automatización de la producción.

4. La introducción de carcasas de aluminio, acero y plástico en lugar de plomo. Las fundas deben ser estancas y garantizar la estabilidad de los parámetros eléctricos del cable durante toda la vida útil.

5. Desarrollo e introducción en la producción de diseños económicos de cables para comunicación intrazonal (coaxial simple, cuádruple simple, sin armadura).

6. Creación de cables blindados que protejan de forma fiable la información transmitida a través de ellos de influencias electromagnéticas externas y tormentas eléctricas, en particular cables en carcasas de dos capas del tipo aluminio-acero y aluminio-plomo.

7. Incremento de la rigidez eléctrica del aislamiento de los cables de comunicación. Un cable moderno debe tener simultáneamente las propiedades de un cable de alta frecuencia y un cable eléctrico de potencia, y garantizar la transmisión de corrientes de alto voltaje para la alimentación remota de puntos amplificadores desatendidos a largas distancias.

Alojado en Allbest.ru

...

Documentos similares

Tendencia de desarrollo de las redes de comunicaciones ópticas. Análisis del estado de la comunicación intrazonal en la República de Bashkortostán. Principios de transmisión de información a través de líneas de comunicación de fibra óptica. Selección de equipos, cable óptico, organización de obras.

tesis, agregada el 20/10/2011


Características generales de la comunicación por fibra óptica, sus propiedades y aplicaciones. Diseño de una línea de transmisión de fibra óptica por cable (FOTL) por suspensión sobre soportes de línea de transmisión de alta tensión. Organización de la gestión de esta red de comunicación.

trabajo final agregado el 23/01/2011


Etapas de desarrollo de diversos medios de comunicación: radio, teléfono, televisión, celular, espacio, comunicaciones videotelefónicas, Internet, fototelegrafía (fax). Tipos de línea de transmisión de señal. Dispositivos de líneas de comunicación de fibra óptica. Sistema de comunicación láser.

presentación, añadido el 10/02/2014


La tarea principal del desarrollo de las comunicaciones eléctricas. Cálculo de características de transmisión para fibras ópticas. Construcción de una línea de comunicación de fibra óptica, instalación de un cable óptico y trabajo con instrumentos de medición. Seguridad y salud en el trabajo.

tesis, agregada el 24/04/2012


La historia del desarrollo de las líneas de comunicación. Variedades de cables de comunicación óptica. Fibras ópticas y características de su fabricación. Diseños de cables ópticos. Requisitos básicos para las líneas de comunicación. Direcciones de desarrollo y características del uso de fibra óptica.

prueba, añadido el 18/02/2012


Líneas de comunicación de fibra óptica como concepto, sus características y desventajas físicas y técnicas. Fibra óptica y sus tipos. Cable de fibra óptica. Componentes electrónicos de sistemas de comunicación óptica. Módulos láser y fotodetectores para FOCL.

resumen, añadido el 19/03/2009


El principio de funcionamiento de una fibra óptica basado en el efecto de la reflexión interna total. Ventajas de las líneas de comunicación de fibra óptica (FOCL), áreas de su aplicación. Fibras ópticas utilizadas para construir FOCL, su tecnología de fabricación.

resumen, añadido el 26/03/2019


La estructura de una fibra óptica. Tipos de cables de fibra óptica. Ventajas y desventajas de una línea de comunicación de fibra óptica. Áreas de su aplicación. Componentes de la vía de transmisión de la videovigilancia. Multiplexación de señales de vídeo. infraestructura de red de cable.

documento final agregado el 01/06/2014


Línea de comunicación de fibra óptica como un tipo de sistema de transmisión en el que la información se transmite a través de guías de ondas dieléctricas ópticas, familiaridad con las características de diseño. Análisis de las etapas de cálculo de los parámetros del cable y la longitud de la sección de regeneración.

documento final, agregado el 28/04/2015


La historia del desarrollo de los sistemas de guía de luz y su operación de prueba en el transporte ferroviario. Consideración de la posibilidad de crear una línea de comunicación intrazonal de fibra óptica de alta velocidad, que conecte los centros regionales en un esquema de anillo.

Perspectivas para el desarrollo de las líneas de comunicación por cable en el tercer milenio

Se consideran las perspectivas de desarrollo de las líneas de comunicación por cable en el tercer milenio. Se muestra que la dirección principal en el desarrollo de redes es el reemplazo de cables con conductores de cobre en la red primaria con cables de comunicación ópticos. Teniendo en cuenta el gran tamaño del territorio de Rusia, mientras se mantiene la tasa actual de introducción de cables ópticos, el swazi en proto-ondas optimistas, el reemplazo completo de los cables de cobre existentes con cables ópticos requerirá 60 años , pero esto no tiene en cuenta el desarrollo de la infraestructura tecnológica y de transporte moderna. Para el 2030 se podrá remplazar la infraestructura de telecomunicaciones de transporte, y para el 2069 se podrá remplazar toda la infraestructura existente por un cable opp+yusky

Portnov EL.,

Los principios fundamentales de la creación de redes de telecomunicaciones en el tercer milenio es la creación de una red única, cuya base son las líneas de comunicación de fibra óptica. En la actualidad, la red de transmisión de telecomunicaciones se basa en líneas de comunicación simétricas, coaxiales y de fibra óptica. A pesar de que los cables de comunicación simétricos y coaxiales ocuparon el lugar principal en la red troncal y primaria intrazonal de todos los ministerios y departamentos, todas las nuevas construcciones en los principales ministerios y departamentos se están realizando actualmente en un cable de comunicación óptico. la sección de transporte de la red (larga distancia, intrazonal y urbana) está sujeta a tecnologías de FIBRA ÓPTICA La red de acceso (comunicaciones urbanas y rurales) también se basa en un cable de fibra óptica durante la nueva construcción (fibra a la caja de cables, fibra hasta la casa, fibra hasta el suscriptor, fibra hasta el escritorio).

Con fibra al gabinete, se supone en el nivel actual que un cable con conductores de cobre está buscando un abonado del gabinete; con fibra hasta la casa, se supone que las secciones de distribución y abonado en la casa están hechas por un macho con conductores de cobre (simétricos o coaxiales); con fibra hasta el suscriptor, se supone que un cable de cobre irá desde la caja de conexiones hasta el dispositivo y la computadora, y un cable RF coaxial irá al televisor; con fibra a la mesa, se implementará tecnología de fibra óptica, manteniendo cableado de abonado de cobre y cable coaxial RF a la TV

Para 2015, Rusia espera la plena integración de las redes existentes (incluidas las redes móviles, la radiodifusión e Internet) en una única federación de redes. El horario de Internet en el mundo ya en 2007 ascendía a 6 Pitobytes por día, mientras que la velocidad total para una fibra óptica alcanzaba los 4 Tbps y para un cable de cobre 1 Gbps.

En la actualidad, se han obtenido velocidades de transmisión récord totales de 14 Tbps a través de fibra óptica, mientras que la velocidad de transmisión en un canal se ha alcanzado 1 Tbps; el número de canales en una fibra era de 1.000 a una velocidad de transmisión de 3,25 Gb/s Sin embargo, para aplicaciones comerciales, no se utilizan más de 100 canales a una velocidad de transmisión de 40 Gb/s

Teniendo en cuenta la creciente demanda de servicios de telecomunicaciones y multiservicios, la demanda de fibra óptica (y, en consecuencia, de cable óptico) no disminuye y asciende a 70 millones de km. con un incremento anual del 15%. Se distribuyen 70 millones de km de fibra óptica para cables de comunicaciones terrestres y submarinos de largo alcance,

cables de red de acceso intrazonal y urbano, cables de red rural, cables de red de área local y sistemas de cableado estructurado. El aumento de la demanda de estos cables es cada vez mayor, como se puede apreciar en la demanda de fibra óptica:

Para cables troncales

comunicaciones (terrestres y submarinas) - 10%

Para cables de red de acceso - 25%

Para cables intrazonales,

redes urbanas y rurales - 40%

Para cables locales y estructurados

redes de cable - 5%

Sin duda, la dirección prioritaria es la dirección del amplio desarrollo de cables de fibra óptica en todos los niveles de la red primaria: transporte y acceso, mayor desarrollo de cables de cobre en la red pública, en la red de acceso, cables de sistemas de cable estructurado, radio cables coaxiales de frecuencia para la red de televisión por cable

De toda la variedad de sistemas de guía de telecomunicaciones (Fig. 1), actualmente las fábricas solo producen ampliamente cables de comunicación óptica, cables de comunicación de red pública balanceada, cables de comunicación de par trenzado balanceado y cables de RF para redes de televisión por cable.

Cabe señalar que para el formato de transmisión digital para redes informáticas se utilizan ampliamente cables de par trenzado, lo que se encuadra en la nomenclatura de cables balanceados de comunicación en base a las categorías existentes:

el acceso desde 100 MHz y superior está limitado a una longitud de 100 metros, por lo que se utilizan solo en redes de acceso en redes informáticas, y el flujo de transporte se entrega a través de fibra óptica.

Las dimensiones y características de las fibras ópticas utilizadas en telecomunicaciones deben cumplir con las Recomendaciones MRZ-T:

C.651 (fibras de gradiente multimodo 50/125 µm);

C.652 (fibras monomodo);

C.653 (fibra de desplazamiento de dispersión monomodo);

C.654 (fibra monomodo con atenuación minimizada a 1550nm);

T-Sott, #8-2010

TECNOLOGÍAS DE LA SOCIEDAD DE LA INFORMACIÓN

VOKS lpv VL EZhD

VLS - líneas aéreas de comunicación, SC - cables de comunicación simétricos, KK - coaxial kobe / y con wadi, GSK - cables de comunicación simétricos urbanos, SSK * comunicaciones rurales simétricas a redondas, ZSH - cables de comunicación simétricos zonales, MSC - cables de comunicación simétricos principales ; cables de par trenzado, vehículos blindados de transporte de personal - cables simétricos blindados basados ​​​​en un hogar trenzado, LC - cables de comunicación de cinta, VOKS - cables de comunicación óptico-ópticos, YaP V - l "* agua superficial, VL - línea de transmisión de alto voltaje, EZhD - ferrocarril electrificado, MOX - cables de fibra óptica principal / ny, GKHS - cables de fibra óptica submarinos, ZOKS - cables de fibra óptica zonales, GOKS - cables de fibra óptica de la ciudad, SOKS - con cables especiales de fibra óptica, VVP - línea aérea de alta tensión / transmisión, KVL - línea de transmisión de alta tensión por cable, VER - ferrocarril terrestre 5lectrificado, LOK - cables más comunes, cables ópticos "telefónicos"

С-655 (fibras monomodo con una dispersión distinta de cero desplazada, que incluye: con una pequeña pendiente de la curva de dispersión, con una gran área efectiva del campo de la bolsa);

<3-656 (одномодовое широкополосное оптическое волокно с ненулевой смещенной д исперсией до 1625 нм);

C-657 (fibra óptica monomodo con radio de curvatura mínimo).

La clasificación de los cables ópticos según los tipos de uso se muestra en la fig. 2-6.

Al diseñar cables de fibra óptica, la fibra debe protegerse de la atenuación adicional y la deformación mecánica excesiva en diversas condiciones de funcionamiento; se deben tener en cuenta los cambios en las dimensiones geométricas del cable que afectan a los trabajadores. características de la fibra. Además, la fibra debe ser tal que sea fácil de realizar el trabajo de tendido y empalme de fibras en cajas de cable o empalme en bastidores al terminar los cables.

Rusia es el país más grande en términos de territorio: ocupa el 12,8% de la tierra de la tierra, y solo el 2,4% de la población total de la tierra vive en este territorio, es decir, la densidad de población es solo 9. Por lo tanto, para proporcionar el asentamiento con medios y servicios de comunicación se requiere construir líneas de comunicación muy largas a altos costos de capital para su creación.

El duro clima de Rusia, la heterogeneidad demográfica y económica exacerban las dificultades rusas en el desarrollo de las comunicaciones en general.

Desde principios de los años 90 del siglo pasado, la construcción de nuevas líneas de comunicación en cables con conductores de cobre ha cesado en la red troncal y las redes públicas intrazonales, sin embargo, la enorme red creada durante décadas en cables con conductores de cobre es 2-3 veces más grande que la red moderna en cables de comunicación óptica. Una red de transporte en un cable de cobre no puede competir con una red de transporte óptica en términos de ancho de banda, calidad de la señal digital, longitud y otras características.

Por lo tanto, la tarea prioritaria en la red de transporte es la sustitución de las líneas de cable por conductores de cobre por líneas de cable óptico.En un período de diez años, se han construido 140 mil km de líneas de comunicación óptica sobre redes públicas troncales e intrazonales y redes tecnológicas. De mantenerse el ritmo de construcción, recién en 2030 será posible reemplazar las líneas de cables con conductores de cobre por ópticas en las redes antes indicadas. Pero todavía hay un gran grupo de líneas de cable en la red de acceso público con conductores de cobre, y su longitud también es considerable.

Cables de línea C

OKs legales intermedios OKs de distribución OKs de distribución

oístas | [Ok sks[

Fig 2. Clasificación OK para enlace externo

OK DM ■FTISHYUY OK para

juntas bien

Sol. 3. Clasificación OK para revestimiento interior

Por lo tanto, la tarea prioritaria en la red de transporte es la sustitución de las líneas de cable por conductores de cobre por líneas de cable óptico.En un período de diez años, se construyeron 140 mil km de líneas de comunicación óptica sobre redes públicas troncales e intrazonales y redes tecnológicas. Si se mantiene el ritmo de construcción, recién en 2030 será posible reemplazar las líneas de cables con conductores de cobre por ópticas en las redes mencionadas, pero aún existe un grupo importante de líneas de cables en la red de acceso público con conductores de cobre, y su longitud también es considerable.

Es decir, para el 2030 se podrá resolver la infraestructura de transporte de líneas de cable óptico, que para ese entonces tendrá una longitud de 636 mil km.

Al mismo tiempo, la infraestructura tecnológica y de transporte existente de Rusia, sin tener en cuenta su desarrollo, se presenta a continuación:

T-Sott, #8-2010

3aMeiKH Página 3

Toda la historia del desarrollo de los sistemas de comunicación por cable está asociada con el problema de aumentar la cantidad de información transmitida por un canal de comunicación por cable.

A su vez, la cantidad de información transmitida está determinada por el ancho de banda. Se ha establecido que la tasa de transferencia de información alcanzable es mayor cuanto mayor sea la frecuencia de las oscilaciones de una corriente eléctrica o una onda de radio. Para codificar cualquier letra del alfabeto, es necesario utilizar de 7 a 8 bits. Por lo tanto, si se utiliza la comunicación por cable con una frecuencia de 20 kHz para transmitir texto, un libro estándar de 400 a 500 páginas se puede transmitir en aproximadamente 1,5 a 2 horas. Cuando transmita a través de una línea de 32 MHz, el mismo procedimiento requerirá solo 2-3 segundos.

Consideremos cómo con el desarrollo de la comunicación por cable, es decir, con el desarrollo de nuevas frecuencias, el rendimiento del canal de comunicación cambió.

Como se señaló anteriormente, el desarrollo de los sistemas de transmisión de información eléctrica comenzó con la invención de P. L. Schilling en 1832 de una línea de telégrafo que usaba agujas. Se utilizó un cable de cobre como línea de comunicación. Esta línea proporcionó una tasa de transferencia de información: 3 bit / s (1/3 letras). La primera línea de telégrafo Morse (1844) proporcionaba una velocidad de 5 bps (0,5 letras). La invención en 1860 del sistema de telégrafo impreso proporcionó una velocidad de 10 bps (1 letra). En 1874, el sistema de telégrafo séxtuple de Baudot ya proporcionaba una velocidad de transmisión de 100 bits/s (10 letras). Las primeras líneas telefónicas, construidas sobre la base del teléfono inventado por Bell en 1876, proporcionaban una tasa de transferencia de información de 1000 bps (1 kbps - 100 letras).

El primer circuito telefónico práctico era de un solo cable con aparatos telefónicos conectados en sus extremos. Este principio requería una gran cantidad no solo de líneas de conexión, sino también de los propios aparatos telefónicos. Este sencillo dispositivo fue sustituido en 1878 por el primer conmutador, que permitía conectar varios aparatos telefónicos a través de un único campo de conmutación.

Antes de 1900, los circuitos de cable a tierra de un solo cable utilizados originalmente fueron reemplazados por líneas de transmisión de dos cables. A pesar de que para entonces ya se había inventado la centralita, cada suscriptor tenía su propia línea de comunicación. Se necesitaba una forma de aumentar la cantidad de canales sin tender miles de kilómetros adicionales de cables. Sin embargo, el advenimiento de este método (el sistema de sellado) se retrasó hasta el advenimiento de la electrónica a principios del siglo XX. El primer sistema de multiplexación comercial se creó en los Estados Unidos, donde un sistema de división de frecuencia de cuatro canales comenzó a operar entre Baltimore y Pittsburgh en 1918. Antes de la Segunda Guerra Mundial, la mayoría de los desarrollos se dirigieron a aumentar la eficiencia de los sistemas de sellado de líneas aéreas y cables multipar, ya que casi todos los circuitos telefónicos estaban organizados sobre estos dos medios de transmisión.

La invención en 1920 de los sistemas de transmisión de seis a doce canales hizo posible aumentar la tasa de transmisión de información en una banda de frecuencia determinada hasta 10.000 bps (10 kbps - 1000 letras). Las frecuencias límite superiores de las líneas aéreas y de cables de pares múltiples eran 150 y 600 kHz, respectivamente. La necesidad de transmitir grandes cantidades de información requirió la creación de sistemas de transmisión de banda ancha.

En las décadas de 1930 y 1940, se introdujeron los cables coaxiales. En 1948, entre ciudades ubicadas en las costas del Atlántico y el Pacífico de los Estados Unidos, Bell System puso en funcionamiento el sistema de cable coaxial L1. Este sistema de cable coaxial permitió aumentar el ancho de banda del camino lineal hasta 1,3 MHz, lo que aseguró la transmisión de información a través de 600 canales.

Después de la Segunda Guerra Mundial, se llevaron a cabo desarrollos activos para mejorar los sistemas de cable coaxial. Si inicialmente los circuitos coaxiales se colocaron por separado, luego comenzaron a combinar varios cables coaxiales en una funda protectora común. Por ejemplo, la empresa estadounidense Bell desarrolló en la década de 1960 un sistema intercontinental con un ancho de banda de 17,5 MHz (3600 canales sobre un circuito coaxial o “tubo”). Para este sistema, se desarrolló un cable en el que se combinaron 20 "tubos" en una funda. La capacidad total de cable era de 32.400 canales en cada dirección, con dos "tubos" en reserva.

En la URSS, aproximadamente al mismo tiempo, se desarrolló el sistema K-3600 en el cable doméstico KMB 8/6, que tiene 14 circuitos coaxiales en una cubierta. Luego viene el sistema coaxial con un mayor ancho de banda de 60 MHz. Proporcionó una capacidad de 9000 canales en cada par. 22 pares se combinan en un caparazón común.

Los sistemas de cable coaxial de alta capacidad a fines del siglo XX se usaban comúnmente para la comunicación entre centros muy próximos entre sí y con una alta densidad de población. Sin embargo, el costo de instalación de dichos sistemas era alto debido a la pequeña distancia entre los amplificadores intermedios y al alto costo del cable y su tendido.

6.4.2. Historia de los sistemas de comunicación por fibra óptica

Según los puntos de vista modernos, toda la radiación electromagnética, incluidas las ondas de radio y la luz visible, tienen una estructura dual y se comportan como un proceso ondulatorio en un medio continuo o como una corriente de partículas llamadas fotones o cuantos. Cada cuanto tiene una cierta energía.

Newton introdujo por primera vez la idea de la luz como una corriente de partículas. En 1905, sobre la base de la teoría de Planck, A. Einstein revivió en una nueva forma la teoría corpuscular de la luz, que ahora se llama teoría cuántica de la luz. En 1917 predijo teóricamente el fenómeno de la radiación estimulada o inducida, a partir del cual se crearon posteriormente los amplificadores cuánticos. En 1951, los científicos soviéticos V. A. Fabrikant, M. M. Vudynsky y F. A. Butaeva recibieron un certificado de derechos de autor por el descubrimiento del principio de funcionamiento de un amplificador óptico. Algo más tarde, en 1953, Weber hizo una propuesta para un amplificador cuántico. En 1954, N. G. Basov y A. M. Prokhorov propusieron un proyecto específico para un generador y amplificador de gas molecular con justificación teórica. A Gordon, Zeiger y Towns se les ocurrió de forma independiente la idea de un generador similar, publicando en 1954 un informe sobre la creación de un generador cuántico operativo basado en un haz de moléculas de amoníaco. Algo más tarde, en 1956, Blombergen estableció la posibilidad de construir un amplificador cuántico basado en una sustancia paramagnética sólida, y en 1957 Skovel, Feher y Seidel construyeron dicho amplificador. Todos los generadores y amplificadores cuánticos construidos antes de 1960 operaban en el rango de microondas y se denominaban másers. Este nombre proviene de las primeras letras de las palabras en inglés “Microwave amplification bystimuled emit of radiation”, que significa “amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación”.

La siguiente etapa de desarrollo está asociada con la transferencia de métodos conocidos al rango óptico. En 1958, Towns y Shavlov fundamentaron teóricamente la posibilidad de crear un generador cuántico óptico (OQG) en estado sólido. En 1960 Meiman construyó el primer láser pulsado sobre un rubí sólido. En el mismo año, N. G. Basov, O. N. Krokhin y Yu. M. Popov analizaron de forma independiente la cuestión de los láseres y los amplificadores cuánticos.

En 1961, Janavan, Bennett y Erriot crearon el primer generador de gas (helio-neón). En 1962, se creó el primer láser semiconductor. Los generadores cuánticos ópticos (OQG) se denominan láseres. El término "láser" se formó como resultado de reemplazar la letra "m" en la palabra maser con la letra "l" (de la palabra inglesa "light").

Después de la creación de los primeros másers y láseres, se comenzó a trabajar en su uso en sistemas de comunicación.

La fibra óptica, como rama original de la tecnología, surgió a principios de la década de 1950. En ese momento, aprendieron a hacer fibras delgadas de dos capas a partir de varios materiales transparentes (vidrio, cuarzo, etc.). Incluso antes, se predijo que si las propiedades ópticas de las partes interior ("núcleo") y exterior ("revestimiento") de dicha fibra se eligen adecuadamente, entonces un haz de luz introducido a través del extremo en el núcleo solo se propagará a lo largo de él y ser reflejado por el revestimiento. Incluso si la fibra está doblada (pero no demasiado), el haz se mantendrá obedientemente dentro del núcleo. Por lo tanto, un haz de luz, este es un sinónimo de línea recta, que cae en una fibra óptica, puede propagarse a lo largo de cualquier trayectoria curvilínea. Hay una analogía completa con una corriente eléctrica que fluye a través de un cable de metal, por lo que una fibra óptica de dos capas a menudo se denomina guía de luz o guía de luz. Las fibras de vidrio o cuarzo, de 2 a 3 veces el grosor de un cabello humano, son muy flexibles (se pueden enrollar en un carrete) y fuertes (más fuertes que los hilos de acero del mismo diámetro). Sin embargo, las guías de luz de la década de 1950 no eran lo suficientemente transparentes y, con una longitud de 5 a 10 m, la luz se absorbía por completo en ellas.

En 1966, se planteó la idea de la posibilidad fundamental de utilizar fibras ópticas para fines de comunicación. La búsqueda tecnológica terminó con éxito en 1970: la fibra de cuarzo ultrapuro pudo transmitir un haz de luz a una distancia de hasta 2 km. De hecho, en el mismo año, las ideas de la comunicación por láser y las posibilidades de la fibra óptica "se encontraron", comenzó el rápido desarrollo de la comunicación por fibra óptica: la aparición de nuevos métodos para fabricar fibras; creación de otros elementos necesarios, como láseres en miniatura, fotodetectores, conectores ópticos, etc.

Ya en 1973-1974. la distancia que podía recorrer el haz a lo largo de la fibra alcanzaba los 20 km, ya principios de la década de 1980 superaba los 200 km. Al mismo tiempo, la velocidad de transmisión de información a través de FOCL había aumentado a valores sin precedentes: varios miles de millones de bits/s. Además, resultó que los FOCL no solo tienen una tasa de transferencia de datos ultra alta, sino que también tienen otras ventajas.

La señal de luz no se ve afectada por interferencias electromagnéticas externas. Además, es imposible escuchar a escondidas, es decir, interceptar. Las guías de luz de fibra tienen excelentes características de peso y tamaño: los materiales utilizados tienen una gravedad específica baja, no hay necesidad de cubiertas de metal pesado; facilidad de colocación, instalación, operación. Las guías de luz de fibra se pueden colocar en un conducto de cable subterráneo convencional, se pueden montar en líneas eléctricas de alta tensión o redes eléctricas de trenes eléctricos y, en general, se pueden combinar con cualquier otra comunicación. Las características de FOCL no dependen de su longitud, de la inclusión o desconexión de líneas adicionales: en los circuitos eléctricos, todo esto no es así, y cada cambio de este tipo requiere un trabajo de ajuste minucioso. En principio, las chispas son imposibles en las guías de luz de fibra, y esto abre la posibilidad de utilizarlas en industrias de explosivos y similares.

El factor costo también es muy importante. A fines del siglo pasado, las líneas de comunicación de fibra, por regla general, tenían un costo acorde con las líneas alámbricas, pero con el tiempo, dada la escasez de cobre, la situación ciertamente cambiará. Esta convicción se basa en el hecho de que el material de la fibra, el cuarzo, tiene un recurso de materia prima ilimitado, mientras que la base de las líneas de alambre se compone de metales ahora raros como el cobre y el plomo. Y no se trata sólo del costo. Si la comunicación se desarrolla sobre una base tradicional, entonces, para fines de siglo, todo el cobre extraído y todo el plomo se gastarán en la fabricación de cables telefónicos, pero ¿cómo seguir desarrollándose?

En la actualidad, las líneas de comunicación óptica ocupan una posición dominante en todos los sistemas de telecomunicaciones, desde las redes troncales hasta las redes de distribución doméstica. Gracias al desarrollo de las líneas de comunicación de fibra óptica, se están introduciendo activamente sistemas multiservicio, que permiten llevar telefonía, televisión e Internet al usuario final en un solo cable.