Augstsprieguma elektropārvades līniju HF sakaru kanālu darbības princips un mērķis

Saite — ierīču un fizisko datu nesēju kopums, kas pārraida signālus. Ar kanālu palīdzību signāli tiek pārraidīti no vienas vietas uz otru, kā arī pārsūtīti laikā (uzglabājot informāciju).

Visizplatītākās ierīces, kas veido kanālu, ir pastiprinātāji, antenu sistēmas, slēdži un filtri. Par fizisku vidi bieži izmanto vadu pāri, koaksiālo kabeli, viļņvadu, vidi, kurā izplatās elektromagnētiskie viļņi.

Koaksiālais kabelis — augstfrekvences kabelis, kurā viens no vadītājiem ir doba caurule, kas pilnībā aptver otru vadītāju. Iekšējais vads atrodas tieši gar caurules asi, tāpēc kabeli sauc par koaksiālu vai koncentrisku. Lai saglabātu iekšējo vadu šajā pozīcijā, vai nu atstarpe starp ārējo un iekšējo vadu ir pilnībā piepildīta ar izolācijas materiālu, vai arī virs iekšējās stieples tiek novietoti atsevišķi izolatori.

Tā kā koaksiālajā kabelī visi elektriskie un magnētiskie lauki ir koncentrēti telpā starp ārējo un iekšējo vadītāju, t.i., nav ārējo lauku, radiācijas zudumi ir niecīgi. Lai samazinātu zudumus, sildot metālu, iekšējo vadu var izgatavot ar lielu diametru (ārējās stieples virsma jebkurā gadījumā ir pietiekami liela).

Ja koaksiālais kabelis ir elastīgs, tad tā ārējais vadītājs ir izgatavots elastīga metāla pinuma veidā un kabelis ir piepildīts ar plastmasas izolācijas materiālu.

Sakaru tehnoloģiju ziņā svarīgākie sakaru kanālu raksturlielumi ir izkropļojumi, kuriem tiek pakļauti pa to pārraidītie signāli. Atšķiriet lineāros un nelineāros kropļojumus. Lineāri kropļojumi sastāv no frekvences un fāzes kropļojumiem, un tos raksturo pārejoša reakcija vai, līdzvērtīgi, kanāla kompleksais pastiprinājums. Nelineāri kropļojumi tiek dotas ar nelineāras atkarības, kas parāda, kā signāls mainās, pārvietojoties pa sakaru kanālu.

Sakaru kanālu raksturo signālu kopums, kas tiek nosūtīts raidīšanas galā, un signāli, kas tiek saņemti uztveršanas galā. Ja kanāla ieejas un izejas signāli ir funkcijas, kas definētas uz diskrētas argumentu vērtību kopas, kanāls tiek izsaukts atdalīts… Šādi sakaru kanāli tiek izmantoti, piemēram, raidītāju impulsu darbības režīmos, telegrāfijā, telemetrijā un radarā.

Nepārtraukti sauc par kanālu, kura izejas un ieejas signāli ir nepārtrauktas funkcijas. Šādus kanālus plaši izmanto telefonijā, radio apraidē, televīzijā.Plaši tiek izmantoti arī diskrēti un nepārtraukti sakaru kanāli automatizācijā un telemehānikā.

Vairāki dažādi kanāli var koplietot vienu un to pašu tehnisko savienojumu. Šajos gadījumos (piemēram, daudzkanālu sakaru līnijās ar frekvences vai laika dalīšanas signāliem) kanālus apvieno un atvieno, izmantojot īpašus slēdžus vai filtrus. Dažreiz, gluži pretēji, viens kanāls izmanto vairākas tehniskās sakaru līnijas.

Augstfrekvences sakari (HF sakari) ir sakaru veids elektrotīklos, kas paredz kā sakaru kanālus izmantot augstsprieguma elektrolīnijas.Pa elektrolīnijas vadiem plūst maiņstrāva ar frekvenci 50 Hz. elektriskie tīkli. HF sakaru organizācijas būtība ir tāda, ka līnijā signāla pārraidei tiek izmantoti tie paši vadi, bet ar atšķirīgu frekvenci.

HF sakaru kanālu frekvenču diapazons ir no desmitiem līdz simtiem kHz. Augstfrekvences sakari tiek organizēti starp divām blakus esošajām apakšstacijām, kuras savieno elektropārvades līnija ar spriegumu 35 kV un vairāk. Uz maiņstrāva ar frekvenci 50 Hz sasniedza apakšstacijas sadales iekārtas kopnes, un sakaru signāli uz attiecīgajām sakaru komplektiem izmanto augstfrekvences slāpētājus un sakaru kondensatorus.

HF slazdam ir maza strāvas pretestība rūpnieciskajā frekvencē un augsta pretestība augstfrekvences sakaru kanālu frekvencē. Savienojuma kondensators - gluži pretēji: tam ir augsta pretestība 50 Hz frekvencē un zema pretestība sakaru kanāla frekvencē.Tas nodrošina tikai 50 Hz strāvas plūsmu uz apakšstacijas kopnēm un tikai augstas frekvences signālus uz HF sakaru komplektu.

HF sakaru signālu uztveršanai un apstrādei abās apakšstacijās tiek uzstādīti speciāli filtri, signālu raiduztvērēji un iekārtu komplekti, kas veic noteiktas funkcijas, starp kurām tiek organizēta HF komunikācija. Tālāk mēs apsvērsim, kuras funkcijas var īstenot, izmantojot HF komunikāciju.

Vissvarīgākā funkcija ir HF kanāla izmantošana releju aizsardzības un apakšstaciju iekārtu automatizācijas ierīcēs. HF sakaru kanālu izmanto 110 un 220 kV līniju aizsardzībai - fāzu diferenciāļa aizsardzība un virziena augstfrekvences aizsardzība. Abos pārvades līnijas galos ir uzstādīti aizsardzības komplekti, kas ir savstarpēji savienoti ar RF sakaru kanālu. Pateicoties to uzticamībai, ātrumam un selektivitātei, aizsardzība, izmantojot HF sakaru kanālu, tiek izmantota kā galvenā katrai 110-220 kV gaisvadu līnijai.

Signāla pārraides kanālu elektropārvades līniju relejaizsardzībai (PTL) sauc par relejaizsardzības kanālu... Relejaizsardzības tehnoloģijā visplašāk tiek izmantoti trīs HF aizsardzības veidi:

• virziena filtrs,

• tālvadības pults ar HF bloķēšanu,

• diferenciālā fāze.

Pirmajos divos aizsardzības veidos nepārtraukts HF bloķēšanas signāls tiek pārraidīts pa HF kanālu ar ārēju īssavienojumu, fāzes diferenciālajā aizsardzībā HF sprieguma impulsi tiek pārraidīti pa releja aizsardzības kanālu. Impulsu un paužu ilgums ir aptuveni vienāds un ir vienāds ar pusi no barošanas frekvences perioda.Ārēja īssavienojuma gadījumā raidītāji, kas atrodas abos līnijas galos, darbojas dažādos barošanas frekvences pusciklos. Katrs no uztvērējiem saņem signālus no abiem raidītājiem. Tā rezultātā ārēja īssavienojuma gadījumā abi uztvērēji saņem nepārtrauktu bloķēšanas signālu.

Aizsargājamās līnijas īssavienojuma gadījumā notiek manipulācijas spriegumu fāzes nobīde un laika intervāli, kad abi raidītāji tiek apturēti. Šajā gadījumā uztvērējā parādās pārtraukuma strāva, ko izmanto, lai radītu signālu, kas darbojas, lai atvērtu ķēdes pārtraucēju šajā aizsargātās līnijas galā.

Parasti raidītāji abos līnijas galos darbojas vienā frekvencē. Tomēr tālsatiksmes līnijās dažreiz ir releja aizsardzības kanāli ar raidītājiem, kas darbojas dažādās HF vai cieši izvietotās frekvencēs (1500-1700 Hz). Darbs divās frekvencēs ļauj atbrīvoties no signālu kaitīgās ietekmes, kas atspoguļojas no pretējā līnijas gala. Aizsardzības releja kanāliem tiek izmantots īpašs (speciālais) RF kanāls.

Ir arī ierīces, kas izmanto augstfrekvences sakaru kanālu, lai noteiktu elektrolīnijas bojājumu vietu. Turklāt RF sakaru kanālu var izmantot signālu pārraidīšanai telemehāniskās iekārtas, SCADA, ACS un citas APCS iekārtu sistēmas.Tādējādi, izmantojot augstfrekvences sakaru kanālu, iespējams kontrolēt apakšstacijas iekārtu darbības režīmu, kā arī pārsūtīt komandas slēdžu un dažādu funkciju vadīšanai. releju aizsardzības ierīces.

Vēl viena funkcija ir telefona funkcija… HF kanālu var izmantot operatīvai pārrunu veikšanai starp blakus esošajām apakšstacijām. Mūsdienu apstākļos šī funkcija nav aktuāla, jo ir ērtāki saziņas veidi starp objektu apkalpojošo personālu, bet HF kanāls var kalpot kā rezerves sakaru kanāls avārijas gadījumā, kad mobilā tālruņa nebūs. vai fiksētā tālruņa sakari.

Elektrolīnijas sakaru kanāls — kanāls, ko izmanto signālu pārraidīšanai diapazonā no 300 līdz 500 kHz. Sakaru kanāla aprīkojuma ieslēgšanai tiek izmantotas dažādas shēmas. Kopā ar fāzes-zemes ķēdi (1. att.), kas ir visizplatītākā tās ekonomijas dēļ, tiek izmantotas šādas ķēdes: fāze-fāze, fāze-divfāze, divfāzu-zeme, trīsfāzu-zeme. , dažādu līniju fāze-fāze. Šajās shēmās izmantotais augstfrekvences slazds, savienojuma kondensators un savienojuma filtrs ir elektrolīnijas apstrādes iekārtas augstfrekvences sakaru kanālu organizēšanai gar to vadiem.

Rīsi. 1. Vienkārša sakaru kanāla blokshēma caur elektropārvades līniju starp divām blakus esošām apakšstacijām: 1 — HF slazds; 2 — sakabes kondensators; 3 — savienojošais filtrs; 4 — HF kabelis; 5 — ierīce TU — TS; c — telemetrijas sensori; 7 — telemetrijas uztvērēji; 8 — ierīces releju aizsardzībai un/vai teleautomatizācijai; 9 — automātiskā telefona sadales skapis; 10 — ATS abonents; 11 — tiešie abonenti.

Lineāra apstrāde ir nepieciešama, lai iegūtu stabilu sakaru kanālu. HF kanāla vājināšanās caur pārveidotajām elektropārvades līnijām ir gandrīz neatkarīga no līnijas pārslēgšanas shēmas.Apstrādes neesamības gadījumā sakari tiks pārtraukti, kad pārvades līnijas gali ir atvienoti vai iezemēti. Viena no svarīgākajām elektrolīniju sakaru problēmām ir frekvenču trūkums zemā sprieguma dēļ starp līnijām, kas savienotas caur apakšstacijas kopnēm.

HF kanālus var izmantot, lai sazinātos ar brigādēm uz vietas, kas remontē bojātas elektropārvades līnijas un novērš elektroinstalācijas traucējumus. Šim nolūkam tiek izmantoti īpaši pārnēsājami raidītāji.

Tiek izmantots šāds HF aprīkojums, kas pievienots pārveidotajai strāvas līnijai:

• kombinētās iekārtas telemehānikai, automatizācijai, releju aizsardzībai un telefona kanāliem;

• specializēts aprīkojums jebkurai no uzskaitītajām funkcijām;

• tālsatiksmes sakaru iekārtas, kas pieslēgtas elektropārvades līnijai caur savienojošo ierīci tieši vai ar papildu vienību palīdzību, lai pārbīdītu frekvenci un palielinātu pārraides līmeni;

• līnijas impulsu kontroles iekārtas.