ГОРОДСКИЕ усилительные станции включают в себя три отдельные части: 1) центральный усилитель, 2) проволочную сеть, соединяющую усилитель с абонентами и 3) слуховые приборы у абонентов.
В настоящей статье мы останавливаемся на сетевой части усилительных станций, так как она и в постройке и в эксплоатации требует наибольшего внимания и от качества ее выполнения в значительной мере зависит бесперебойность работы всей системы.
Мы, разумеется, никоим образом не претендуем на исчерпывающее освещение вопроса, но наша цель будет достигнута, если вслед за этой статьей товарищи, которые работают на городских усилительных станциях, поделятся с читателями "Радиолюбителя" накопившимся у них опытом в этой области.
Выбор системы
Как было указано, проволочные сети служат для соединения абонентов с усилительной станцией.
В большинстве случаев эту проволочную сеть необходимо специально создавать, так как использование для передачи радиовещания существующих сетей (если таковые имеются) осветительных1) и телефонных не всюду возможно и не всегда удобно.
В дальнейшем мы будем иметь в виду только специально сооружаемые сети, которые могут быть либо однопроводными, либо двухпроводными.
Под двухпроводными сетями понимаются такие сети, которые для канализации тока используют два отдельных провода. При однопроводных сетях в качестве второго провода служит земля. В случае однопроводной системы затраты на сооружение линии значительно уменьшатся, но зато появится специальный расход по устройству заземления у каждого абонента, что может свести на-нет всю экономию на проводе в тех местах, где нет возможности пользоваться готовой землей в виде водопровода или канализации. Поэтому, для большинства наших городов, а особенно поселков, где нет водопровода и канализации, выбор системы должен быть предварительно экономически просчитан.
Кроме этого, однопроводные сети, как правило, не могут быть применимы там, где городские телефонные станции используют для своих сетей тоже однопроводную систему. Мешающее действие усилительной станции может стать столь значительным, что исключит возможность пользования городским телефоном для прямых целей.
Проектирование сети
Остановив свой выбор на той или другой системе проводки, надо составить хотя бы примерный план будущей сети. В противной случае при эксплоатации будут неизбежны постоянные переделки. А чем более запутана сеть, тем труднее ее обслуживание, тем больше она будет иметь перебоев в работе.
Место для усилительной станции обыкновенно бывает заранее задано и, как правило, находится в центре города. (Вопрос о целесообразности такого выбора оставляем пока в стороне). В связи с этим проволочная сеть из центра города разветвляется во все стороны, направляясь к окраинам. Основные линии, так называемые магистрали, не должны быть слишком длинными. Гораздо выгоднее с эксплоатационной точки зрения иметь большое количество коротких магистралей, ибо в этом случае повреждения какой-нибудь магистрали выведет из строя только тех абонентов, которые расположены на данной магистрали (см. рис.1).
Направление магистралей приходится выбирать с учетом их максимального использования, т.-е. рассчитывая на присоединения возможных в будущем абонентов. Часто бывает, что к строящейся станции заранее пред'являются требования обслужить определенную группу абонентов, например, только клубы или только рабочие казармы. В таких частных случаях, конечно, и направление и количество магистралей выявляются очень просто, и обыкновенно это является только "планом первой очереди". Нам кажется более рациональным при проектировании сети исходить из программы максимум с тем, что сооружение ее будет разбито на очереди, в зависимости от местных условий. На существующих станциях количество магистралей не превышает в среднем пяти-шести.
Мы имеем в виду, что нагрузка всюду одинакова, т.-е., что прием у всех абонентов ведется на громкоговоритель определенного типа. К сожалению, иногда к сети пред'является требование обслужить разные группы абонентов с различными типами говорителей. Наиболее часто встречающаяся комбинация — это разделение всех абонентов на три категории: 1) уличные говорители типа "Аккорд", 2) клубные установки типа "Рекорд" и 3) индивидуальные — на головной телефон. Так как по своей конструкции (по характеру обмотки и магнитной системы) эти типы говорителей требуют для своей нормальной работы различное напряжение, то мы приходим к необходимости либо устраивать у абонентов некоторое регулирующее приспособление в зависимости от того, каким типом громкоговорителя он пользуется, но зато имеем возможность подавать на линию максимально потребное напряжение и для всех групп абонентов данного направления пользоваться одной магистралью, либо строить для каждой группы потребителя отдельные магистрали, работающие от специальных обмоток выходного трансформатора усилительной станции.
Оба способа являются на практике достаточно громоздкими. Нам кажется, что вторая и третья группы потребителей (квартиры и клубы) могут быть об'единены, ибо практика доказала, что спрос на слушание через головные телефоны резко падает и в настоящее время, как мы имели возможность убедиться, не удовлетворяет даже деревенского слушателя. По мере же появления на рынке дешевых комнатных громкоговорителей головные телефоны совершенно выйдут из практики проволочной радиофикации.
Таким образом, по нашему мнению, для второй и третьей группы вопрос должен решаться выбором единообразного потребителя тока, а именно: громкоговорителей средней мощности. Повышенные требования клубов легко могут быть удовлетворены увеличением количества работающих в одной аудитории говорителей, при чем, в этом случае мы, как правило, будем иметь и наилучший эффект благодаря равномерному покрытию всей обслуживаемой площади.
Что касается уличных говорителей, то для небольших городов, с небольшим количеством подлежащих обслуживанию площадей может иметь смысл и прокладка самостоятельной магистрали.
Более рациональна так называемая "кольцевая система". Такая система сети применена в Москве станцией МГСПС (см. "РЛ" №8 за 1927 г., стр. 279) и дала в эксплоатации вполне удовлетворительные результаты. Следует пожалеть, что на страницах нашего журнала до сих пор слабо освещена работа этой сети, тем более, что она имеет уже весьма солидный "стаж".
Столбы и стойки
Магистрали обычно делаются воздушными. Для подвески проводов редко приходится устанавливать специальные опорные пункты в виде столбов. Для подвески проводов с успехом можно использовать существующие опорные системы городской сети: трамвайной, осветительной или телефонной. Использование существующих систем имеет, правда, тот недостаток, что направление линии приходится связывать с расположением той или иной системы, но этот недостаток, как и другие, можно все же более или менее легко обойти.
В частности при необходимости отступить от существующего направления выбранной опорной системы, можно часть магистрали проложить по крышам домов на специальных (телефонного типа) стойках. Проводка по крышам на стойках является единственным способом устройства линии на собственных опорах там, где это вызывается необходимостью. Чаще всего этот способ практикуется в больших городах (Ленинград, Москва, Харьков). Использование трамвайных столбов является наименьшей возможностью, уже по одному тому, что трамваев у нас не так много. Кроме того, подвеска провода на трамвайных столбах требует большого навыка и все же сопряжена с риском благодаря тому, что работу приходится производить днем, не нарушая движения. Что касается телефонных столбов, то опасность индукции в телефонных проводах заставляет относиться к этой возможности очень осторожно. На этом же основании Управления телефонных станций очень неохотно разрешают подвеску проводов усилительной сети на своих столбах.
Следует оговориться, что для подвески проводов на тех или иных столбах необходимо предварительно заручиться официальным согласием владельца сети. Даже для установки собственной системы столбов или стоек требуется получить разрешение Управления городского хозяйства.
Итак, наибольший интерес для нас представляют столбы осветительной сети низкого напряжения. Эти столбы являются наименее нагруженными и редко несут более 3 проводов сразу. Трансляционные провода следует располагать под осветительными на расстоянии примерно, полутора метров от нижнего провода (рис. 2).
Расстояние от осветительных проводов, хотя бы из соображений безопасности ремонта, желательно делать возможно большим, лишь бы провода усилительной сети находились на установленной нормами высоте от земли. Обычно для телефонных и телеграфных столбов с 4 проводами норма высоты подвеса нижнего провода над тротуаром определяется не менее 4,5 м, а при переходах через улицы — в 5,5 м от мостовой. При переходах через трамвайные провода расстояние трансляционных проводов от трамвайных должно быть не менее 2 метров.
При прокладке линий по крышам пользуются стойками телефонного типа (рис. 3). Стойки устанавливаются обычно на наиболее высоких зданиях выбранного направления.
Расстояния между стойками допускаются значительно большие, чем между столбами, так как при большей сравнительно со столбами высот» зданий, можно допустить и большие провесы проводов. Точно указать расстояние между стойками не представляется возможным, ибо оно зависит в большой степени от расположения зданий, на которых стойки укрепляются. Поэтому длины пролетов в каждой сети очень разнообразны, меняясь на отдельных участках от 80 до 150 и даже более метров. Не следует очень увлекаться большими пролетами, так как стоимость лишней стойки с избытком окупится надежностью системы. На основании имеющегося опыта, устройство пролетов более 100 метров надо считать нежелательным.
Крепить стойки к крышам можно различными способами, однако, наиболее удобен следующий: стойки устанавливаются на крыше на оттяжках, которые крепятся к специальным лапам или штырям, вбитым в стропила крыши. На прямых участках стойку необходимо укреплять 4 оттяжками, а на углах тремя. Необходимо принять меры, чтобы крыша в результате установки не протекала. Для оттяжек можно применить обычную железную 4 или 5-мм проволоку телеграфного типа (лучше оцинкованную).
Крюки и изоляторы
Для укрепления изоляторов на стенах зданий или на столбах употребляются крюки среднего размера нормального типа (рис. 5).
Тип изоляторов выбирается в зависимости от сечения провода. Так как для нашей сети сечение зависит только от требований механической прочности и определится размерами пролетов, то брать особенно толстые провода не имеет смысла, тем более, что это значительно удорожит установку. Вполне достаточным будет провод сечением в 2,5 кв. мм, а для него можно взять изоляторы телефонного типа марки ТФ3 или ТФ4. Только в исключительных случаях очень больших пролетов или очень ответственных переходов, как, например, через реки, железнодорожные пути и т.д., при общем увеличении требований прочности вместе с увеличением сечения провода, увеличением прочности опор приходится применять большие изоляторы марки ТФ1 и ТФ2.
НКПиТ дает следующие нормы для изоляторов:
| Мат. пров. | Диам. | Тип изоляторов |
| 1. Бронза | 1,2 | Телефон. „ТФ" |
| 2. Железо. | 2,2 | Телефон. „ТФ" |
| 3. Железо. | 3 | Телефон. „ТФ" |
| 4. Бронза. | 3 | Мал. телегр. "ТФ" |
| 5. Железо | 4 | Мал. телегр. "ТФ" |
| 6. Бронза. | 3, 5-4 | Бол. телегр. "ТФ" |
| 7. Железо | 5 | Бол. телегр. "ТФ" |
Провода
Что касается провода, то следует считать применение голых проводов нежелательным. Такие сети дают очень большое число повреждений, не оправдывающих первоначальную экономию, а кроме того при проводках по крыше дают и наибольший процент трудно уловимых зайцев. В частном случае использования столбов осветительной сети, электростанции безусловно сами поставят требование применять только изолированные провода. Можно рекомендовать провод марки "ПР" 2,5 кв. мм.
При очень ответственных переходах придется, как было указано выше, выбрать несколько большее сечение, напр., 4 кв. мм.
Провод марки ПР поступает в продажу бухтами, длина провода в бухте, вес его и цена указаны в таблице.
| Марка | Сечение кв. мм. | Допустимое напряжение | Вес 1 км | Длина пров. в бухте | Цена километра |
| П-Р | 2,5 | 500 в | 38 кг | 250м | 102.40 |
| П-Р | 4,0 | 500 " | 55 " | 100 " | 125.40 |
Монтажный материал
Для прикрепления провода к изолятору употребляется мягкая железная оцинкованная проволока диаметром в 1½ - 2 мм. Пайка производится так наз. "третником", состоящим из 2 частей олова и 1 части свинца. Для изоляции мест спаев само собой нужна изоляционная лента. Укрепление изоляторов к крюкам делается на осмоленной пеньке или посредством заливки серой. Примерный расход основных материалов на 1 км провода по нормам НКПиТ дан в следующей таблице:
| №№ | Материалы | Единица меры | Норма расхода |
| 1 | Крюки... | штука | 20,5 |
| 2 | Осмол, пенька | кг | 0,3 |
| 3 | Изоляторов. | штука | 21 |
| 4 | Олово прутк.. | кг | 0, 12 |
| 5 | Свинец.. | "" | 0,06 |
| 6 | Вязка 2 мм. | "" | 0, 70 |
Работа по устройству
Заготовив предварительно весь необходимый материал, можно приступить и к самим работам. Бригаду составляют из 3 человек. Старший в бригаде размечает направление будущей магистрали, а в это время остальные крепят изоляторы на крючья. Изолятор перед насадкой на крюк очищается от грязи, которая могла попасть на внутреннюю стенку.
Укрепление помощью пеньки ведется следующим образом: зажав крюк в тиски, плотно и равномерно обматывают витками пеньки конец крюка. Намотку ведут до тех пор, пока изолятор туго не навернется на крюк. Для лучшего уплотнения навивки ее можно обжать клещами. Чтобы облегчить навертку изолятора, пеньку слегка обмазывают олифой. Изолятор насаживается таким образом, чтобы направление желобка было перпендикулярно к оси винтовой нарезки крюка (см. рис. №6).
Более простым способом является заливка серой. Палочная сера растопляется в большой ложке на огне паяльной лампы или жаровни. Расплавленную серу заливают во внутрь изолятора и вставляют крюк. Когда сера застынет, крюк будет сидеть весьма прочно. Эту работу лучше проделать заранее до выхода на линию.
Перед ввертыванием крюка в столбе сверлится буравом или коловоротом отверстие диаметра равного диаметру тела винта, т.-е., например, для малого крюка (рис. №5) надо взять бурав в 8 мм (примерно, 1/3"). Дыра должна быть соответствующей длины и строго перпендикулярна, иначе не удастся довернуть крюк как следует или он будет косить. Крюк должен быть ввернут почти до прилегания его изогнутой части к столбу. Обычно для ввертывания крюка, особенно на последних оборотах, пользуются гаечным или специальным ключом. Провод предварительно разматывается, выращивается и кладется вдоль линии столбов. Можно класть сразу оба провода. Отдельные концы проводов соединяются скруткой или британской пайкой, а затем пропаиваются. Простые скрутки допускаются для проводов до 4 кв. мм.
Горячая пайка в обоих случаях обязательна. На рис.7 показана простая скрутка, и так наз. британская спайка. Пайка производится на земле. Концы провода надо предварительно зачистить шкуркой и залудить, для чего их смачивают так называемым припоем и опускают в расплавленный третник. Третник плавится в ложке. Готовую скрутку снова погружают в расплавленный третник и следят за тем, чтобы покрытие получилось чистое и надежное. Остывшая спайка протирается тряпкой и покрывается 2 слоями изоляционной ленты.
Заготовленные таким образом провода поднимаются на столб и укрепляется на изоляторах вязкой.
На прямой линии провод кладется на верхний желобок изолятора, а на угловых столбах на шейку. Крепление к желобку производится крестообразно 2 кусками вязки длиною по 55 см. Один кусок проволоки обматывается один раз вокруг шейки изолятора, при чем один конец, оставляется длиннее другого, примерно, на 7 см (рис. 8).
То же делают и со вторым. Затем концы перекладываются поверх провода в противоположные стороны и обматываются вокруг провода, как показано на рис. 8, на котором видны последовательные фазы крепления провода.
Перед укреплением провода натягиваются с таким усилием, чтобы при самой низкой температуре в данной местности они не испытывали чрезмерного усилия.
Отводки
Одновременно с прокладкой линии можно делать и отводки к абонентам, конечно, если места их уже известны. Для устройства ответвления на столбе или на стойке, с которых берется отводка, должны быть поставлены дополнительные переходные изоляторы. При очень небольших пролетах между вводом в здание и отпайкой от магистрали, чтобы не ставить на столб лишних изоляторов, что не всегда возможно, от установки переходных изоляторов можно отказаться. На стене здания провела укрепляются на двух оконечных изоляторах. Рискуя повториться, укажем на необходимость горячей пайки всех соединений. При устройстве отводов со стоек, если требуется переход на новую стойку, то на той стойке с которой берется отвод, крепится специальный хомут с двумя переходными изоляторами2). По чердаку и дальше самый стояк по лестничной клетке, равно и внутрикомнатные проводки лучше всего выполнить однопарной телефонной свинцовкой. В больших домах с развитой телефонной проводкой, свинцовка обязательна. Во избежание индукции на телефонные провода, оболочку свинцовки надо заземлять. Домовый стояк прогоняется до нижнего этажа, при чем на лестничных площадках, перед квартирами, провод заводится в специальную ответвительную коробку, так называемый плинт (рис. 9). Отпайки в квартиры берутся от этого плинта. Все внутренние проводки должны быть выполнены тщательно в полном соответствии с требованиями, установленными для нормальных телефонных проводок. Присоединение домов с большим количеством абонентов должно быть произведено через разрывную коробку. Коробка может быть установлена на чердаке при переходе с провода на свинцовку, а еще лучше, если удастся поместить ее в квартире одного из абонентов, который имеет городской телефон. В этом случае выключение дома можно будет производить без посылки монтера — по телефонному звонку. Вся магистраль в целом должна быть защищена от перенапряжений, для чего на разных участках следует поставить специальные телефонные предохранители. Еще лучше соответствующие предохранители поставить у каждой отпайки (При групповой проводке ставить предохранители от перенапряжения у каждого абонента излишне).
При входе со стены через окно, переход на свинцовку следует сделать у стенного изолятора.
Защита конденсатором
Наиболее частые случаи коротких замыканий имеют место обычно в квартирах абонентов, как результат вольного или "невольного" экспериментирования. Хорошей защитой от этого зла служат конденсаторы порядка 20 — 30.000 см, включаемые в провод последовательно и помещаемые лучше всего снаружи дома или квартиры в закрытом ящике. Если же почему-либо придется поместить конденсатор внутри, то надо это делать сейчас же у ввода. Во всех случаях желательно ящик или коробку с конденсатором запломбировывать. Кроме указанной выше задачи, эти конденсаторы, будучи рассчитаны на соответствующее напряжение, послужат предохранителями на случай, если бы в провода магистрали попало почему-либо напряжение городской осветительной или трамвайной сети. Внутренняя проводка заканчивается обычной штепсельной розеткой.
По отношению ко всей работе как по прокладке магистралей, устройству отводов внутриквартирных проводок, следует требовать самого тщательного выполнения. Это с лихвой окупится при эксплоатации.
Для руководства работой хотя бы на первое время желательно пригласить опытного человека, которого всегда можно найти среди работников электростанции или телефонной сети.
Несмотря на сравнительно большой размер статьи, нам, конечно, не удалось полностью охватить все возможные на практике случаи. Желающим получить более подробные сведения придется познакомиться с существующей литературой по монтажу электрических сетей.
Совершенно не затронуты в настоящей статье теоретические основы работы сетей, а также вопросы технической и коммерческой их эксплоатации. Ко всем этим вопросам мы надеемся вернуться в одном из следующих номеров журнала.
1) Вопросу использования осветительных сетей постоянного тока был посвящен ряд специальных статей (в №4 за 1927 г. и в №№ 1 и 6 за тек. год).
2) Для отводок можно, конечно, в целях удешевления применить провод значительно меньшего сечения (1—1,5 кв. мм), соответственно доведя и размер изоляторов до минимума.
