ПРИНЦИПЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВЯЗИ ПО ЛИНИЯМ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

  Главная         Учебники - Энергетика, АЭС         Эксплуатация высокочастотных каналов связи (В.Е. Ефремов)

 поиск по сайту     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10    ..

 

 

1. ПРИНЦИПЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ СВЯЗИ ПО ЛИНИЯМ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ


Линии электропередачи рассчитаны на передачу энергии промышленной частоты, имеют провода большого сечения, выполненные из цветного металла, и обладают значительно лучшими электрическими параметрами, чем провода линий связи. Однако наличие высокого напряжения промышленной частоты не позволяет использовать линии электропередачи для связи на низких частотах. Уплотнение линий электропередачи сигналами связи производится на высоких частотах 20—500 кгц, поэтому связь по высоковольтным проводам и получила свое название «высокочастотная». В аппаратуре высокочастотной связи по линиям электропередачи производится преобразование низкочастотных сигналов от телефонного аппарата в модулированные высокочастотные токи, передача этих токов по высоковольтным линиям и обратное преобразование модулированных колебаний в низкочастотные сигналы на приемном конце.

 

 

 

Рис. 1. Схема присоединения аппаратуры высокочастотной связи по способу фаза — земля.



Для передачи модулированных колебаний по линии электропередачи к ней необходимо присоединить приемно-передающую аппаратуру. Наибольшее распространение имеет способ присоединения аппаратуры с использованием конденсатора связи по схеме одна фаза — земля (рис. 1). При этой схеме полукомплект связи 1 с помощью высокочастотной соединительной линии 2 (обычно кабельной) соединяется с фильтром присоединения 3. Последний вместе с конденсатором связи 4 образует фильтр, пропускающий с малыми потерями рабочие частоты аппаратуры и защищающий аппаратуру и персонал от воздействия высокого напряжения промышленной
частоты. Чтобы уменьшить утечку сигнала, на шины 6 подстанции в разрез провода 5 линии электропередачи включают высокочастотные заградители 7, представляющие собой параллельный резонансный контур с низкой добротностью, имеющий высокое сопротивление на рабочих частотах аппаратуры и низкое сопротивление на промышленной частоте. Путь, по которому проходит высокочастотный сигнал от линейных зажимов полукомплекта подстанции 1 до линейных зажимов полукомплекта подстанции 2, называется высокочастотным трактом канала связи по линиям электропередачи. При этом под каналом телефонной связи понимают всю совокупность элементов, необходимых для осуществления телефонного разговора: высокочастотный тракт, полукомплекты высокочастотной связи, коммутаторы, АТС.

На рис. 1 условно показано стрелками распространение сигнала с возвратом обратной волны через землю, что справедливо лишь для высокочастотных трактов по линиям электропередачи небольшой длины до 5—10 км. В действительности в распространении электромагнитной энергии сигнала участвуют, помимо рабочей фазы и земли, две необработанные фазы линии электропередачи. На эти фазы сигнал попадает через подключенное к шинам подстанции электрооборудование, обладающее на высоких частотах емкостным сопротивлением, и электромагнитную связь между проводами и землей. Распределение токов сигнала во всех трех фазах линии электропередачи, отключенной по концам линейными разъединителями, показано на рис. 2.

 

 

Рис. 2. Процесс распространения высокочастотной энергии в фазах линий электропередачи при однофазном присоединении.


 

 

В начале линии у шин подстанции 1 токи в фазах А и В будут равны нулю. По мере удаления от шин подстанции 1 токи в фазах А и В будут возрастать и на некотором расстоянии L2 от подстанции 1 сумма токов в необработанных фазах будет равна току в рабочей фазе

Ia + Ib = Ic

 

Такое соотношение токов сохранится на основной длине линии L2-3 Это объясняется тем, что потери электромагнитной энергии в земле во много раз больше, чем потери в проводах линии электропередачи, и ток в земле L3 быстро уменьшается. Длина L2, на которой ток в земле можно практически не учитывать, зависит от частоты сигнала, проводимости почвы, потерь в проводах и т. д. и колеблется от 5 км на частотах 300—500 кгц до 30 км на частотах 20—50 кгц. По мере приближения
к подстанции 2 (на длине L3) токи в необработанных фазах начнут резко уменьшаться, переходить в землю и у шин подстанции 2 становятся равными нулю.