
книги из ГПНТБ / Устинов, П. М. Проектирование сельских сетей проводного вещания
.pdfзом, -норма -результирующего переходного затухания гари встреч ной передаче будет на 16,5 дБ больше но сравнению с вычислен ными но ф-ла-м (6.16) или (6.17).
На общих опорах не рекомендуется -подвешивать абонентскиецепи СТС в направлении от нижестоящей -станции СТС к выше-
Ф |
ТРФ |
- |
/л |
.ай |
||
|
1 |
- |
- - R i f |
|||
|
|
|
ВССТС |
\ |
г |
|
|
|
|
- - г — 1ел |
|||
|
35— |
Участок совместной подВест |
|
|
||
|
|
|
|
приемаСТС |
||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
-28JBB |
|
|
Ю |
ТА |
|
ТРФ |
s |
|
|
АЛ |
|
|
a |
s |
|
|
Шстс\ |
|
|
-У Тел |
|
|
|
|
Участок совместной подВесни -Ауроёень прие |
||||
|
РсгГ-20дВ |
|
маСТС-28Ж |
|||
|
ТРФ |
|
№ |
|
^1Г > |
|
руас |
|
|
||||
СТС |
|
|
|
|
||
1 |
|
Ш |
|
|
|
|
|
|
[7*л] |
К станции ши |
|
||
|
|
|
|
абонентам CTl |
|
Рис. 6.26. Схемы совместной подвески цепей СТС
и РФ: |
схема влияния на дальний |
конец; б) схема- |
а) |
||
влияния |
на ближний коней; в) |
схема встречной |
подвески абонентской цепи СТС
стоящей (рис. 6.26а). Если этого нельзя избежать, то -норма ре зультирующего -переходного затухания, определенная по ф-лам (6.16) или (6.17), также увеличивается -на 16,5 дБ.
Вычисленные нормы -переходного затухания между РФ и цепя ми СТС в -зависимости от номинального напряжения -фидеров -при ведены -в табл. 6.17.
|
|
|
Т а б л и ц а 6.17 |
|
|
Нормы переходного затухания Л0р на частоте 800 Гд при |
|||
Номинальное |
|
совместной подвеске, дБ |
|
|
|
|
|
|
|
спряжение |
при согласованной передаче |
при встречной передаче |
||
распредели- |
|
|
|
|
тельного |
|
|
|
|
фидера, 5 |
двухпроводный четырехпровод- |
двухпровод |
четырехпро- |
|
|
фидер |
яый фидер |
ный фндер |
водный фндер |
120 |
89,5 |
93 |
106,0 |
109,5 • |
240 |
95,5 |
99 |
112 |
115,5 |
360 |
99 |
102,5 |
115,5 |
119 |
1.83'
Приемный уровень на абонентских цепях СТС, в принципе, не всегда имеет минимально допустимую величину (—28,7 дБ), а ча ще какое-то промежуточное значение от —20 дБ до —28,7 дБ. Нор мы же на результирующее переходное затухание 'между РФ и це пями 'СТС при встречной подвеске весьма жесткие и не всегда выполнимы. Вместе с тем нет необходимости принимать макси мальные нормы Л0р, если рабочее затухание ар цепей СТС менее
8,7 ^ 9 |
дБ. При известном ар норма Лор при встречной передаче |
|||
определяется по формулам: |
|
|
|
|
для двухпроводного фидера |
|
|
|
|
Лор — |
+ Арф— Ррф — 7>стс + йр> дБ; |
|
(6.18) |
|
для четырехпроводного фидера |
|
|
||
Л0р = Л3+РрФ—Рстс+ йр+ 3,4 дБ. |
, |
• |
(6.19) |
|
Для |
однородных цепей при |
Zmp—Z B=iZnp |
рабочее |
затухание |
ар—'Oil.
В рабочее затухание цепей тракта СТС входит затухание в ли нейных трансформаторах |(0,44 дБ на один трансформатор) и в станционных устройствах (0,87 дБ на станцию).
Распределительные фидеры не допускается подвешивать на опо рах совместно с цепями внутриобластной телефонной связи.
Цепи СТС, идущие до подхода к внутриобластной линии связи совместно с распределительными фидерами, допускается разме щать на опорах внутриобластной линии связи при схеме связи, ука занной на рис. 6.27а.
Рис. 6.27. Схемы совместной подвески РФ и цепей СТС, переходящих на линии внутриобластной связи
.184
Если влияние распределительного фидера на телефонные цепи ■из цветного металла происходит 'вследствие двойного 'перехода по схеме'ближнего конца (рис. 6.276), то цепи СТС размещать на опо
рах внутриобластных цепей не допускается.
Не допускается совместная подвеска абонентских цепей про водного вещания с телефонными цепями СТС.
Цепи СТС, подвешиваемые на линиях совместной подвески, включаются в станцию через линейный трансформатор (типа ДТН). Если цепь используется в системах е гальванической связью, нормы на результирующее переходное затухание на ближнем конце, при веденные в табл. 6.17, увеличиваются на 8,7 дБ.
Если расчетом ‘определено, что переходное затухание /1ор мень ше нормы, то абонентские телефонные цени к станции с гальвани ческой связью и к телефонному аппарату подключаются по спе циальной схеме с применением линейных трансформаторов.
Распределительные фидеры можно подвешивать на опорах ли ний СТС и при наличии уплотненных телефонных цепей. При этом должны соблюдаться следующие условия:
при одновременном уплотнении стальных цепей СТС с помощью аппаратуры ВЧР и первым каналом ВС-3 норма на переходное затухание на ближнем конце между уплотненными цепями долж на составлять
Аор — a Z-J- 52,1 дБ,
где Ы — затухание стальной цепи, уплотненной первым каналом
ВС-3 на усилительном участке; при уплотнении стальных цепей аппаратурой типа ВС-3 или К-3
сообщение на низшей группе частот должно передаваться в на правлении от районного центра к нижестоящим станциям. На уп лотненных цепях должны устанавливаться шумоподавляющие уст ройства;
если стальная цепь уплотнена аппаратурой, спектр которой совпадает со спектром пропра'ммы вещания, то спектр сигнала,
•передаваемого это распределительному фидеру, должен ограничи ваться фильтром, вносящим на частотах 5,5— 10 кГц затухание до 39 дБ.
Если результирующее переходное затухание Лор между сталь ными уплотненными цепями не удовлетворяет поставленным выше условиям, то должно быть предусмотрено концентрированное сим метрирование.
КонструкцияЛ И Н И Н
Для линий совместной подвески установлены специальные про фили опор, обеспечивающие необходимую норму результирующего переходного затухания между распределительными фидерами и це пями СТС (рис. 6.28 и 6.29).
J 8 5 ,
Ns1 |
№2 |
г з |
1 |
н^з |
Профили опор N 3 и N 2 |
|||
при |
п оддет |
РФ н а крю ках |
||
1 |
||||
|
1 |
1 |
i
Рис. 6.28. Профили опор при совместной под веске цепей СТС и двухпроводных РФ
/. Ч |
|
Н -1 |
1 |
Г |
2 |
и _
J
|
|
I |
|
|
|
|
N?5 |
|
№6 |
|
|
|
|
/ г |
|
7 |
|
|
1 , |
3 |
ч |
5 |
S |
|
1 1 |
м |
1 1 |
1 1 " ^ |
|
7 |
8 |
3 |
ш |
ш |
II |
II |
11 |
11— |
:Рис. 6.29. Профили опор при совместной подвеске
.цепей СТС и четырехроводных РФ
186
Кроме типовых профилей, «а линиях 'совместной подвески мо гут использоваться и другие. Но при этом результирующее пере ходное затухание Лор должно быть не -менее величины, приведен ной в табл. 6.17 иди определенной по ф-лам (6.16) — (6.19), а рас стояние между проводами распределительного фидера и провода ми ближайшей к нему телефонной цепи должно быть не менее одного метра (по условиям техники безопасности). Соответствиенормам фактической величины результирующего переходного зату хания между цепями нетипового профиля определяется расчетом.
Цепи проводного вещания и СТС на участках совместной под вески и на подходах к ним -скрещиваются. Распределительный фи дер от станции узла и телефонные цепи от телефонной станциидо первой опоры -совместной подвески выделяются в отдельныесекции и скрещиваются по схемам для цепей, расположенных на/ собственных опорах (секция № 1 на рис. 6.30).
Рис. 6.30. Пример секционирования линии совместной подвески
Первая опора совместной подвески цепей является опорой на чала секции на участке совместной подвески. Все секции на уча стке совместной подвески должны быть законченными, по возмож ности полными.
Если при проектировании совместной подвески на -существую щих линиях окажется, что на длине участка 'совместной подвескиполная или укороченная -секция я-е укладываются, то необходимопроизвести переразбивку линии для создания необходимого коли чества элементов для данной секции. Поскольку на линиях СТС, как правило, однородный профиль -соблюдается на небольших протяженностях и, следовательно, имеется несколько -секций, то це лесообразно для переразби-вки линии выделить укороченную 8- или- 16-элементную секцию.
Отводы распределительного 'фидера, подходы и отходы теле фонных цепей на участке совместной подвески рекомендуется про изводить на секционных -опорах. Поскольку такое условие в рядеслучаев требует излишних затрат (подстройка дополнительных ли*
1!87"
яий, удлинение цепей), то можно использовать опоры, кратные восьми элементам секции, т. е. с 16, 32, 48-й и т. д. опоры, считая начальную опору секции за нулевую.
Распределительные фидеры, подвешиваемые на совместных опорах с цепями СТС, независимо от того, .короткие юти или длин ные, подключаются к станции через фидерный трансформатор. Также через фидерные трансформаторы подключаются отводы к фидеру.
На распределительных фидерах с номинальным напряжением 340 В устанавливаются автоматические защитные устройства (на пример, типа АЗФ), отключающие и заземляющие провода фиде ра в случае повреждения.
При наличии кабельных вставок кабельные коробки (воронки) я выводы кабелей распределительного фидера и цепей СТС распо лагаются на противоположных сторонах опоры.
ГЛАВА 7.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ ПРОВОДНОГО ВЕЩАНИЯ
7.1. ОБЩИЕ СВЕДЕН
Электрический расчет преследует цель выбора такой конструк ции цепи, которая обеспечивала бы передачу 'необходимого коли чества энергии от источника до /нагрузки с наименьшими потеря ми, при соблюдении заданных .нормами качественных показателей.
В общем случае, расчетом определяется напряжение U„ и ток /„
в /начале цепи с сопротивлением ZBX в заданной, полосе частот по известным значениям сопротивления нагрузки Znp. Сопротивле
ние Znp (рис. 7.1а) |
обусловливает номинальное напряжение UK и |
Ф 1Н |
1н |
|
‘■пру U |
6) |
|
Чн |
^ |
I\h |
|
' 1, |
1 h |
h |
k |
h + b + h * I f l a |
_ h_y _ |
(k l * 1
1 'Lm
Рис. 7.1. Схемы нагруженных цепей
ток /„, которые необходимо обеспечить на зажимах нагрузки для получения номинальной мощности.
В цепях проводного вещания распространение электромагнит ной энерпии имеет .волнообразный характер, а отношение комп лексных сопротивлений линии и нагрузки в спектре передаваемых частот непрерывно-переменно. Поэтому для определения оптималь ных величин затухания, входного сопротивления и неравномер ности частотной характеристики цепи необходимо производить расчет на всех частотах нормируемого спектра или, по крайней мере, через интервалы частот, по которым с достаточной для прак тики точностью можно судить о пригодности выбранной конструк ции цепи.
Электрический расчет цепей передачи производится с помощью уравнений передачи. Однако этот метод весьма трудоемок, и тем
189
более в 'Случае расчета цепей проводного |
вещания 'сельских сетей, |
на 'которых нагрузка Z i . . . m (рис. 7.16) |
распределена .вдоль цепи |
неравномерно, в зависимости от,расположения населенных пунктов или размещения сосредоточенных групп нагрузок в населенных ■пунктах. Как правило, на сельских сетях проводного вещания си стематизировать размещение нагрузок вдоль цепи не представ ляется возможным.
Для упрощения расчетов и сокращения за счет этого затрат времени на проектирование сетей 'проводного вещания разрабо таны и применяются следующие приближенные методы расчета:
расчет цепей с представлением нагрузок, как равномерно рас пределенных по длине линии;
расчет цепей по участкам, считая каждый из них линией с со средоточенной нагрузкой на конце;
расчет цепей суммированием моментов нагрузки.
Для ориентировочного расчета несложных цепей передачи при меняются различные расчетные графики и таблицы с усредненны ми и укрупненными значениями исходных условий.
И, наконец, соответствие нагруженных цепей действующим нормам может быть определено экспериментально, путем состав ления в производственной лаборатории схемы цепи из параметри ческих эквивалентов и практического замера нормируемых пара метров соответствующими измерительными приборами. Этот спо соб хотя и не отличается быстротой, однако позволяет иметь пред ставление о параметрах проектируемой цепи любой конфигурации
ияри любом размещении нагрузки.
7.2.ХАРАКТЕР РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ
ПРОВОДНОГО ВЕЩА
Волновое сопротивление цепи ZB, равное отношению напряже ния к току в любой точке цепи, характеризует электрические ка чества цепи. Чтобы переданная по цени энергия могла быть вся воспринята приемником, сопротивление прием,ника Znp должно быть равно волновому сопротивлению цепи (Znp= Z B) . Соблюдение
этого условия называется условием согласованных сопротивлений цепи и нагрузки или просто согласованной нагрузкой. Потерь энер гии за счет отражения волн при этих условиях не произойдет
(рис. 7.2а).
В принципе, к такому идеальному согласованию сопротивлений цепи и приемника и стремятся при создании систем передачи энер гии, будь то в проводном вещании, электросвязи или сильноточных
сетях.
В практических условиях ,в цепях проводного вещания идентич ность характеристик цепи и приемников трудно достижимы я по этому потери энергии за счет отражений в той или иной степени
имеются.
При несогласованных сопротивлениях нагрузки и цепи (Znp^ =iAZB) энергия, достигшая нагрузки, частично потребляется прием
ником, а частично отражается.
190
Бели -сопротивление 'нагрузки Znp больше волнового сопротив ления цепи ZB, то соотношения между 'бегущей и отраженными волнами «а-пряжения -и тока ближе к режиму холостого хода цепи. При этом у 'бегущей и отраженной волн 'напряжения знак одина ков, а -результирующее напряжение U —iUe+iUo -в любой точке це-
Рис. 7.2. Графики распространения поли напряжения и тока в цепи с нагрузкой на конце:
&) |
Znp — Z b,' |
6) Zup^>ZbI в) Znp^>Zn\ |
?) |
Zi\p<Z. Z b ', |
Znp Zв |
•пи. Результирующее напряжение «а 'конце цепи, где подключена нагрузка, будет также равно 'Сумме напряжений бегущей и отра женной волн (Нк =-С/бк-ННок), но напряжение бегущей волны бу дет больше напряжения отраженной волны, так как часть напря жения будет падать на сопротивлении нагрузки Znp и отражение энергии будет неполное (рис. 7.26).
Токи бегущей и отраженной волн в случае, если Znp> Z b будут -вычитаться .и результирующий ток в любой точке цепи / =
191
= / б—Iо- На конце цепи результирующий ток IK—Igk—/ ок, а ток бе
гущей волны /ок будет больше тока отраженной волны / ок (рис. 7.2в).
Если сопротивление нагрузки Z UV< Z U, то характер распростра
нения электромагнитной волны приближается к режиму короткого замыкания. Напряжения бегущей и отраженной волн 'будут иметь противоположные знаки и результирующее напряжение U = U б—'U0
в любой точке цепи. В конце цепи '£7к=7Лж— Нок при этом напряже
ние бегущей волны будет больше напряжения |
отраженной |
волны |
|
(рис. |
7.2г). Результирующий ток / при Znp< Z B равняется |
сумме |
|
токов |
бегущей и отраженной волн / = /б-Ь/о, а |
ток на конце цепи |
|
/к = /бк+7онТок бегущей волны па конце цепи |
больше тока |
отра |
|
женной волны на величину тока потребляемого нагрузкой |
(рис. |
7.2(7).
Напряжение и ток электромагнитной волны находятся в пря мой зависимости от сопротивлений цепи и нагрузки, поэтому на пряжение на конце цепи Uli=iUe1<+ £70к = /к£Пр, а ток |На конце цепи
т |
__ Г |
__ Г __ |
Црк |
__ Ц>к |
*К |
1бк |
^ОК |
7 |
7 у |
откуда |
U6K-^U 01;= /KZV. |
|||
|
Произведя |
ряд преобразований формул напряжения и тока в |
конце цепи, выражения для определения бегущих и отраженных волн напряжения на конце цепи можно записать так:
п |
г Z np + Z B тг тт |
j Z nр |
Z„ |
и бк — |
•‘к --------------- и и ок — |
( к ------- - |
• |
Отношение выражений отраженной волны напряжения к бегу щей волне напряжения
|
, |
Z np |
Z B |
и |
|
к |
2 |
^ОК________*• |
|||
U 6K |
, |
z np |
к 2 В |
|
|
к |
2 |
определяет величину несогласованности волнового сопротивления цепи ZB и входного сопротивления нагрузки Znp. Частное от деле ния приведенного отношения называется коэффициентом отраже ния или коэффициентом несогласованности
Коэффициент отражения показывает, какая часть энергии от ражается при данных соотношениях между сопротивлениями цели и нагрузки и выражается цифрами от 0 (при Znp=ZB) до единицы (при Znp= 0 или Znp = °o, т. е. при изолированных и короткозамк нутых концах цепи, когда вся энергия бегущей волны отражается).
Промежуточные величины коэффициента несогласованности р
от Znp = oo до Znp=ZB имеют положительные значения и означают, что падающая и отраженная волны напряжения имеют один и тот
1/92