Кабели коаксиальные самонесущие (СКК) представляют собой специализированный класс кабельной продукции, предназначенный для передачи высокочастотных сигналов в системах связи, вещания и телекоммуникаций по воздушным линиям без использования дополнительных несущих тросов. Их ключевая особенность – интегрированный в конструкцию силовой элемент (стальной трос или пучок стальных проволок), который воспринимает все механические нагрузки, включая вес кабеля, ветровые и гололедные нагрузки, обеспечивая необходимую прочность и долговечность прокладки.
Конструкция самонесущего коаксиального кабеля является многослойной и строго регламентированной. Каждый элемент выполняет критически важные функции для обеспечения стабильных электрических характеристик и механической надежности.
Выбор СКК осуществляется на основе комплекса взаимосвязанных параметров, определяющих его пригодность для конкретной задачи.
| Параметр | Типичные значения / Описание | Влияние на применение |
|---|---|---|
| Волновое сопротивление | 50 Ом, 75 Ом | 50 Ом – для профессиональных систем связи, радиорелейных линий. 75 Ом – для систем телевещания (эфирного, кабельного), видеонаблюдения. |
| Погонное затухание (α) | Зависит от частоты и диаметра. Указывается в дБ/100м для ряда частот (например, на 100 МГц, 500 МГц, 1 ГГц, 2 ГГц). | Критически важный параметр для расчета бюджета усиления линии связи. Определяет максимальную длину участка без усилителей/повторителей. |
| Рабочий диапазон частот | От 5 МГц до 3 ГГц и выше, в зависимости от типа. | Определяет применимость кабеля для передачи сигналов конкретных стандартов (FM-радио, DVB-T2, мобильная связь 2G-5G, микроволновые радиорелейные линии). |
| Максимальное рабочее напряжение | Обычно от 1 до 3 кВ (постоянный ток). | Важно для систем, где по центральной жиле также подается питание для удаленных усилительных устройств (питание по кабелю). |
| Механическая нагрузка (разрывное усилие) | От 7 кН до 30 кН и более, в зависимости от сечения троса. | Определяет допустимую длину пролета между опорами, условия по ветровым и гололедным нагрузкам в конкретном климатическом районе. |
| Внешний диаметр | От 8 мм до 25 мм и более. | Влияет на ветровую нагрузку, удобство монтажа и выбор арматуры для подвеса. |
| Экранирующая эффективность | Не менее 90-120 дБ для качественных кабелей. | Защита передаваемого сигнала от внешних помех (радиостанции, электродвигатели) и предотвращение излучения сигнала вовне. |
СКК применяются в тех случаях, когда прокладка кабеля в грунте или по стенам зданий экономически нецелесообразна или технически невозможна.
Прокладка СКК регламентируется нормативными документами (ПУЭ, СНиП, ведомственными стандартами). Ключевые требования: обеспечение габарита до земли (не менее 3.5-6 м в зависимости от местности), использование специальной арматуры для подвеса (зажимы, кронштейны), обязательное заземление металлических элементов опор и экрана кабеля для защиты от грозовых перенапряжений. Монтаж производится с предварительным натяжением, величина которого рассчитывается исходя из климатических условий и длины пролета.
| Критерий | Самонесущий коаксиальный кабель (СКК) | Волоконно-оптический кабель (ВОК) самонесущий | Кабель в земле (коаксиальный или оптический) |
|---|---|---|---|
| Пропускная способность | Ограничена полосой пропускания коаксиала (до ~3 ГГц). Достаточна для аналогового ТВ, мобильной связи до 4G. | Крайне высокая (десятки Тбит/с). Будущеустойчивое решение для 5G и выше. | Зависит от типа кабеля (коаксиал или оптика). |
| Дальность передачи без усиления | Ограничена высоким погонным затуханием (требуются усилители через каждые 0.5-2 км). | Крайне высокая (десятки-сотни км без регенерации). | Аналогично воздушной прокладке для кабеля того же типа. |
| Устойчивость к помехам | Высокая (при хорошем экране), но возможны наводки при повреждении экрана. | Абсолютная (световой сигнал не подвержен ЭМ-помехам). | Выше, чем у воздушного (защита грунтом). |
| Стоимость проекта | Низкие капитальные затраты, умеренные эксплуатационные (замена усилителей). | Высокие капитальные затраты (дорогое активное оборудование), низкие эксплуатационные. | Высокие капитальные затраты (земляные работы), низкие эксплуатационные. |
| Скорость и сложность монтажа | Высокая скорость, относительно простой монтаж на существующие опоры. | Требует высокой квалификации монтажников, сварки/спайки волокон. | Низкая скорость, необходимость согласований и земляных работ. |
| Уязвимость | Высокая: обледенение, ветер, ураганы, вандализм, кража. | Высокая: те же механические угрозы, плюс риск обрыва волокна при перетяжке. | Низкая: защищен грунтом, но уязвим при земляных работах третьими лицами. |
Выбор осуществляется на основе инженерного расчета, учитывающего три ключевых фактора: требуемую дальность передачи (бюджет затухания), верхнюю частоту рабочего сигнала и механические нагрузки. Чем больше диаметр кабеля, тем ниже его погонное затухание (особенно на высоких частотах) и выше механическая прочность. Однако, с увеличением диаметра растет стоимость, вес и ветровая нагрузка. Необходимо найти баланс, анализируя технические условия проекта.
Да, это обязательное требование правил устройства электроустановок (ПУЭ) и условий безопасности. Металлический экран кабеля и несущий трос должны быть заземлены на каждой опоре или через опору, если она металлическая и сама заземлена. Это защищает кабель и подключенное оборудование от наведенных потенциалов, грозовых перенапряжений и предотвращает поражение персонала электрическим током.
Кабель с алюминиевым гофрированным экраном обладает близкой к 100% экранировкой и низким сопротивлением внешнего проводника. Он обеспечивает лучшую защиту от помех и меньшие потери на высоких частотах. Кабель с оплеткой (обычно 64-96% покрытия) более гибкий и легкий, но его экранирующая эффективность и электрические параметры хуже. Для критически важных магистральных линий и высоких частот предпочтительнее гофрированный экран.
Максимальный пролет не является фиксированной величиной. Он рассчитывается для конкретных условий на основе прочности кабеля (разрывного усилия), расчетных ветровых и гололедных нагрузок для региона (по СНиП), требуемого габарита до земли и стрелы провеса. Ориентировочно, для кабелей среднего диаметра (10-12 мм) пролеты составляют от 40 до 80 метров. Точный расчет должен выполнять проектировщик.
Да, эта функция называется «питание по кабелю» или «Remote Powering». По центральной жиле и экрану коаксиального кабеля подается постоянное напряжение (обычно 30-60 В). Критически важно при этом учитывать максимально допустимое рабочее напряжение кабеля и падение напряжения на длине линии, чтобы обеспечить оборудование необходимым питанием. Не все типы СКК оптимально подходят для этой задачи, следует выбирать кабели с низким сопротивлением жилы и экрана.
Самонесущие коаксиальные кабели остаются востребованным техническим решением для построения воздушных линий передачи ВЧ-сигналов, несмотря на растущую конкуренцию со стороны волоконно-оптических технологий. Их преимущества – относительно низкая стоимость развертывания, простота монтажа и обслуживания, а также проверенная временем надежность – делают их оптимальным выбором для определенного класса задач: абонентских сетей CATV, фидерных линий базовых станций сотовой связи, систем радиовещания и видеонаблюдения. Корректный выбор типа кабеля, основанный на тщательном расчете электрических и механических параметров, а также соблюдение норм монтажа и заземления являются залогом долговечной и стабильной работы линии связи.