Aukštos įtampos elektros linijų HF ryšio kanalų veikimo principas ir paskirtis

Link – įrenginių ir fizinių laikmenų rinkinys, perduodantis signalus. Kanalų pagalba signalai perduodami iš vienos vietos į kitą, taip pat perduodami laiku (saugant informaciją).

Dažniausiai naudojami įrenginiai, sudarantys kanalą, yra stiprintuvai, antenos sistemos, jungikliai ir filtrai. Kaip fizinė terpė dažnai naudojami laidų pora, bendraašis kabelis, bangolaidis, terpė, kurioje sklinda elektromagnetinės bangos.

Koaksialinis kabelis — aukšto dažnio kabelis, kuriame vienas iš laidininkų yra tuščiaviduris vamzdis, visiškai uždengiantis antrąjį laidininką. Vidinis laidas yra tiksliai išilgai vamzdžio ašies, todėl kabelis vadinamas bendraašiu arba koncentriniu. Kad vidinis laidas liktų tokioje padėtyje, arba tarpas tarp išorinių ir vidinių laidų yra visiškai užpildytas izoliacine medžiaga, arba ant vidinio laido uždedami atskiri izoliatoriai.

Kadangi koaksialiniame kabelyje visi elektriniai ir magnetiniai laukai yra sutelkti erdvėje tarp išorinių ir vidinių laidininkų, t.y. nėra išorinių laukų, spinduliuotės nuostoliai yra nereikšmingi. Norint sumažinti nuostolius kaitinant metalą, vidinis laidas gali būti didelio skersmens (išorinės vielos paviršius bet kuriuo atveju yra pakankamai didelis).

Jei bendraašis kabelis turi būti lankstus, tada jo išorinis laidas pagamintas iš lanksčios metalinės juostos, o kabelis užpildytas plastikine izoliacine medžiaga.

Kalbant apie komunikacijos technologijas svarbiausios ryšio kanalų charakteristikos yra iškraipymai, kuriuos patiria juo perduodami signalai. Atskirkite tiesinius ir nelinijinius iškraipymus. Linijinis iškraipymas susideda iš dažnių ir fazių iškraipymų ir yra apibūdinami trumpalaikiu atsaku arba, atitinkamai, kompleksiniu kanalo stiprėjimu. Netiesinis iškraipymas yra pateikiamos netiesinėmis priklausomybėmis, kurios parodo, kaip keičiasi signalas keliaujant ryšio kanalu.

Ryšio kanalui būdingas signalų, kurie siunčiami perdavimo gale, ir signalų, kurie gaunami priėmimo gale, rinkinys. Jei kanalo įvesties ir išvesties signalai yra funkcijos, apibrėžtos diskrečiu argumentų reikšmių rinkiniu, kanalas vadinamas atskirtas… Tokie ryšio kanalai naudojami, pavyzdžiui, siųstuvų impulsiniuose darbo režimuose, telegrafijoje, telemetrijoje ir radare.

Nuolat vadinamas kanalu, kurio išėjimo ir įvesties signalai yra nuolatinės funkcijos. Tokie kanalai plačiai naudojami telefonijoje, radijo transliacijose, televizijoje.Taip pat plačiai naudojami diskretūs ir nuolatiniai komunikacijos kanalai automatikos ir telemechanikos srityse.

Keli skirtingi kanalai gali turėti tą patį techninį ryšį. Tokiais atvejais (pavyzdžiui, kelių kanalų ryšio linijose su dažnio ar laiko padalijimo signalais) kanalai sujungiami ir atjungiami naudojant specialius jungiklius arba filtrus. Kartais, atvirkščiai, vienas kanalas naudoja kelias techninio ryšio linijas.

Aukšto dažnio ryšys (HF komunikacija) – tai ryšio elektros tinkluose rūšis, numatanti kaip ryšio kanalus naudoti aukštos įtampos elektros linijas, kurių elektros linijos laidais teka 50 Hz dažnio kintamoji srovė. elektros tinklus. Aukštadažnio ryšio organizavimo esmė yra ta, kad tie patys laidai naudojami kaip signalo perdavimas linijoje, tačiau skirtingu dažniu.

HF ryšio kanalų dažnių diapazonas yra nuo dešimčių iki šimtų kHz. Aukšto dažnio ryšys organizuojamas tarp dviejų gretimų pastočių, kurias jungia 35 kV ir didesnės įtampos elektros linija. Į kintamoji srovė, kurios dažnis yra 50 Hz pasiekė pastotės skirstyklos šynas, o ryšio signalams į atitinkamus ryšių rinkinius naudojami aukšto dažnio slopintuvai ir ryšio kondensatoriai.

HF gaudyklė turi mažą srovės varžą pramoniniu dažniu ir didelę varžą aukšto dažnio ryšio kanalų dažniu. Sujungimo kondensatorius - priešingai: jis turi didelę varžą esant 50 Hz dažniui ir mažą varžą ryšio kanalo dažniu.Taip užtikrinama, kad į pastočių magistrales tekėtų tik 50 Hz srovė, o į HF ryšio rinkinį – tik aukšto dažnio signalai.

Aukšto dažnio ryšio signalams priimti ir apdoroti abiejose pastotėse yra sumontuoti specialūs filtrai, signalų siųstuvai ir tam tikras funkcijas atliekantys įrangos komplektai, tarp kurių organizuojamas HF ryšys. Žemiau apsvarstysime, kurias funkcijas galima įgyvendinti naudojant HF ryšį.

Svarbiausia funkcija yra HF kanalo panaudojimas relinės apsaugos ir pastočių įrangos automatizavimo įrenginiuose. Aukštadažnis ryšio kanalas naudojamas 110 ir 220 kV linijų apsaugai – fazių skirtumų apsaugai ir kryptinei aukšto dažnio apsaugai. Abiejuose perdavimo linijos galuose sumontuoti apsaugos rinkiniai, kurie yra tarpusavyje sujungti RF ryšio kanalu. Kiekvienai 110-220 kV oro linijai dėl savo patikimumo, greičio ir selektyvumo apsauga naudojant HF ryšio kanalą naudojama kaip pagrindinė.

Signalų perdavimo kanalas elektros linijų relinei apsaugai (PTL) vadinamas relinės apsaugos kanalu... Relinės apsaugos technologijoje plačiausiai naudojamos trijų tipų HF apsauga:

• kryptinis filtras,

• nuotolinio valdymo pultas su HF blokavimu,

• diferencinė fazė.

Pirmose dviejose apsaugos rūšyse nuolatinis HF blokavimo signalas perduodamas HF kanalu su išoriniu trumpuoju jungimu, fazių skirtumo apsaugoje HF įtampos impulsai perduodami per relės apsaugos kanalą. Impulsų ir pauzių trukmė yra maždaug tokia pati ir yra lygi pusei tiekimo dažnio periodo.Išorinio trumpojo jungimo atveju abiejuose linijos galuose esantys siųstuvai veikia skirtingais maitinimo dažnio pusciklais. Kiekvienas iš imtuvų gauna signalus iš abiejų siųstuvų. Dėl to išorinio trumpojo jungimo atveju abu imtuvai gauna nuolatinį blokavimo signalą.

Apsaugotoje linijoje įvykus trumpajam jungimui, įvyksta manipuliavimo įtampų fazinis poslinkis ir atsiranda laiko intervalai, kai abu siųstuvai sustabdomi. Tokiu atveju imtuve atsiranda pertraukianti srovė, kuri naudojama sukurti signalą, kuris atidaro grandinės pertraukiklį tame apsaugotos linijos gale.

Paprastai abiejuose linijos galuose esantys siųstuvai veikia tuo pačiu dažniu. Tačiau tolimojo susisiekimo linijose kartais yra relės apsaugos kanalai su siųstuvais, veikiančiais skirtingu HF arba glaudžiai išdėstytais dažniais (1500-1700 Hz). Darbas dviem dažniais leidžia atsikratyti žalingo signalų, atsispindinčių iš priešingo linijos galo, poveikio. Apsauginės relės kanalai naudoja specialų (skirtą) RF kanalą.

Taip pat yra įrenginių, kurie naudoja aukšto dažnio ryšio kanalą, kad nustatytų elektros linijos pažeidimo vietą. Be to, RF ryšio kanalas gali būti naudojamas signalams perduoti telemechaninė įranga, SCADA, ACS ir kitos APCS įrangos sistemos.Taigi per aukšto dažnio ryšio kanalą galima valdyti pastotės įrangos darbo režimą, taip pat perduoti komandas jungikliams ir įvairioms funkcijoms valdyti. relinės apsaugos įtaisai.

Kita funkcija yra telefono funkcija... HF kanalas gali būti naudojamas operatyvinėms deryboms tarp gretimų pastočių. Šiuolaikinėmis sąlygomis ši funkcija neaktuali, nes yra patogesnių komunikacijos būdų tarp objektų aptarnaujančio personalo, tačiau HF kanalas gali tarnauti kaip atsarginis ryšio kanalas nelaimės atveju, kai nebus mobiliojo ryšio. arba fiksuoto telefono ryšio .

Maitinimo linijos ryšio kanalas – kanalas, naudojamas signalams perduoti 300–500 kHz diapazone. Ryšio kanalo įrangai įjungti naudojamos skirtingos schemos. Kartu su fazės-žemės grandine (1 pav.), kuri yra labiausiai paplitusi dėl savo ekonomiškumo, naudojamos šios grandinės: fazinė fazė, fazė-dvifazė, dvifazė-žemė, trifazė-žemė , skirtingų linijų fazė-fazė. Šiose grandinėse naudojami aukšto dažnio gaudyklė, sujungimo kondensatorius ir sujungimo filtras yra elektros linijos apdorojimo įranga, skirta aukšto dažnio ryšio kanalams organizuoti išilgai jų laidų.

Ryžiai. 1. Paprasto ryšio kanalo per elektros perdavimo liniją tarp dviejų gretimų pastočių blokinė schema: 1 — HF gaudyklė; 2 — jungiamasis kondensatorius; 3 — jungiamasis filtras; 4 — HF kabelis; 5 — įrenginys TU — TS; c — telemetriniai jutikliai; 7 — telemetriniai imtuvai; 8 — relinės apsaugos ir (arba) teleautomatikos įtaisai; 9 — automatinis telefono skirstytuvas; 10 — ATS abonentas; 11 — tiesioginiai abonentai.

Norint gauti stabilų ryšio kanalą, būtinas linijinis apdorojimas. Aukšto dažnio kanalo slopinimas per pertvarkytas elektros linijas beveik nepriklauso nuo linijos perjungimo schemos.Nesant apdorojimo, ryšys bus nutrauktas, kai perdavimo linijos galai bus atjungti arba įžeminti. Viena iš svarbiausių komunikacijos elektros linijose problemų yra dažnių trūkumas dėl žemos įtampos tarp linijų, kurios jungiamos per pastočių šynas.

Aukštadažniais kanalais galima susisiekti su vietoje dirbančiais brigadomis, taisančiais pažeistas elektros linijas ir šalinančiais elektros instaliacijos gedimus. Tam naudojami specialūs nešiojamieji siųstuvai.

Naudojama ši HF įranga, prijungta prie konvertuotos maitinimo linijos:

• kombinuota telemechanikos, automatikos, relinės apsaugos ir telefono kanalų įranga;

• specializuota įranga bet kuriai iš išvardytų funkcijų;

• tolimojo ryšio įranga, prijungta prie elektros linijos per jungiamąjį įrenginį tiesiogiai arba naudojant papildomus įrenginius dažniui keisti ir perdavimo lygiui padidinti;

• linijos impulsų valdymo įranga.