38 Устройства вч связи. Общие сведения

Широкое использование каналов ВЧ связи по ЛЭП (далее  ВЧ каналов) в сетях связи электроэнергетической системы определяется их относительной дешевизной (используется уже существующая ЛЭП, соединяющая объекты, между которыми необходимо передавать информацию, и затраты на сооружение линии связи отсутствуют) и, во-вторых, высокой надежностью (благодаря высокой механической надежности самих ЛЭП). Для передачи сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики использование ВЧ каналов является, как правило, единственным приемлемым решением, удовлетворяющим требованиям надежности и быстродействия, предъявляемым к этим каналам.

В последнее время в ведомственной сети связи электроэнергетики стали использоваться спутниковые каналы и каналы, использующие волокнисто-оптические линии связи (ВОЛС). Тем не менее в обозримом будущем ВЧ каналы будут достаточно широко использоваться на тех участках сети, где требуется передавать ограниченный объем информации и где применение других видов каналов оказывается экономически неоправданным. ВЧ каналы будут также широко использоваться для передачи сигналов релейной защиты и противоаварийной автоматики.

Для организации ВЧ каналов по линиям высокого напряжения применяют диапазон частот 18600 кГц. В распределительных сетях используют частоты, начиная от 18 кГц, на магистральных линиях 40600 кГц. Для получения удовлетворительных параметров ВЧ тракта на низких частотах необходимы большие значения индуктивностей силовых катушек заградителей и емкостей конденсаторов связи. Поэтому нижняя граница по часто­те ограничена параметрами устройств обработки и при­соединения. Верхняя граница частотного диапазона опре­деляется допустимым значением линейного затухания, которое растет с увеличением частоты.

Любой канал связи можно условно разделить на две части  приемопередающую аппаратуру уплотнения и линию связи между этой аппаратурой. Роль линии связи в ВЧ каналах по ЛЭП выполняет ВЧ тракт по фазным проводам или грозозащитным тросам ЛЭП, связывающих подстанции, на которых установлена аппаратура уплотнения (АУ).

Высокочастотным трактом называется составной четырехполюсник, заключенный между входом и выходом оконечной или промежуточной аппаратуры уплотнения, который включает в себя:

1) многополюсники  многопроводные ЛЭП (воздушные или кабельные), ответвления от них; ПС с установленным на них высоковольтным оборудованием;

2) четырехполюсники  устройства присоединения КП, состоящие из фильтров присоединения (ФП) с конденсаторами связи (КС), ВЧ кабели, разделительные фильтры;

3) двухполюсники  высокочастотные заградители (ВЧЗ, ВЗ), разделительные контуры, являющиеся частным случаем разделительных фильтров.

Линейный тракт начинается и заканчивается в точках подключения устройств присоединения к проводам ЛЭП.

Рабочее затухание ВЧ тракта определяет степень ослабления синусоидального сигнала при передаче его от передатчика к приемнику. Оно одинаково для обоих направлений передачи сигнала, обозначается буквой а и определяется по формуле, Дб:

а = 10lg(Р₁/Р₂), (11.1)

где Р₁  мощность, отдаваемая генератором на согласованную нагрузку

(сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению

генератора), Вт;

Р₂  мощность, выделяемая на сопротивлении нагрузки на одном из

концов четырехполюсника при подключении к другому концу

четырехполюсника генератора, Вт.

Входное сопротивление ВЧ тракта Z_ВХ определяется для обоих концов тракта, так как оно, в общем случае, для разных концов тракта разное. Соответствие его внутреннему сопротивлению передатчика показывает степень согласования передатчика с трактом. Для каждого из концов тракта входное сопротивление определяется при подключении на противоположном конце тракта сопротивления нагрузки по формуле, Ом:

Z_ВХ = U_ВХ/I_ВХ, (11.2)

где U_ВХ  напряжение на входе ВЧ тракта, В;

I_ВХ  ток на входе ВЧ тракта, А.