книги из ГПНТБ / Устинов, П. М. Проектирование сельских сетей проводного вещания

Расчет абонентсквх цепей

Километрическая комплексная проводимость равномерно на­

ная проводимость однородной цепи. Поскольку у абонентских це­

Подставляя в предыдущее выражение километрические значе­ ния нагрузок и собственные параметры-цепи, получим выражения

том полученных выражений комплексной проводимости, волновые параметры равномерно нагруженной абонентской цепи определя­ ются следующими формулами:

Ут г + , . " с

на частоте ниже 6 кГц

С учетом выражений новых волновых параметров нагруженной цепи расчет коэффициента передачи, затухания и входного сопротивления ее производится по нижеследующим формулам:

Расчет распределительных

Для расчета равномерно нагруженного распределительного фи­ дера используются ф-лы (7.25) — (7.30).

203

Комплексная проводимость нагруженного распределительного фидера

ройств на 1 км фидера; s — количество единичных нагрузок на 1 км фидера; Ne — количество абонентских устройств в единич­

ной нагрузке.

Коэффициент распространения и волновое сопротивление рав­ номерно нагруженного распределительного фидера рассчитывают­ ся с учетом проводимости нагрузки по следующим формулам:

на частоте 6— 10 кГц

'N

'z^- + I“ C

Коэффициент передачи, затухание и входное сопротивление равномерно нагруженного распределительного фидера рассчиты­ ваются по формулам:

Урф ^

Расчет распределительных фидеров с п размещенной нагруз

Электрически короткие цепи с затуханием 4—5 дБ и произ­ вольно размещенной нагрузкой с достаточной точностью рассчи­ тываются по приближенному методу суммирования моментов на­ грузки.

^Этот метод заключается в подсчете суммы падения напряже­ ний по участкам цепи с единичной нагрузкой Ze. Общее падение напряжения в цепи складывается из падения напряжения ДUc за

204

счет токов через единичные нагрузки Ze и падения напряжения

д[/„ за счет токов через комплексную проводимость цепи.

Вцепи с неравномерно распределенной нагрузкой принимают­

для упрощения принимается, что напряжение LA, действующее на зажимах нагрузок, равно напряжению конца цепи UK.

нагруженным будет первый участок. Ток второго участка равен сумме токов нагрузок второго и последующего участков и т. д.

Поскольку токи нагрузок текут по цепи, обладающей кажу­ щимся километрическим сопротивлением Z, то общее падение на­ пряжения в цепи АНе будет создаваться токами нагрузок с соппротнвлением Ze и токами через кажущееся сопротивление цепи2-7.

где (АА+.-.+АпАп.) — интегральный момент тока.

Подставляя в это выражение значения токов / г = — и еди-

иичных нагрузок, например, у распределительных фидеров Ze—

— Zi + Z rfi (N' — число абонентов единичной нагрузки), по-

N ’

еле соответствующих преобразований и замен, формула для рас­ чета падения напряжения в цепи за счет токов единичных нагру­ зок примет вид

Падение напряжения в цепи за счет токов проводимости опре­ деляется по формуле

205

м„

где v =

Лфф/

Мн— интегральный момент нагрузки;

Лтр ф — общее число абонентских установок;

I — общая длина цепи.

Входное сопротивление цепи ZBX рассчитывается по формуле

точенной в конце цепи (рис. 7.6а), с достаточной точностью рас­

считывается следующим приближенным методом.

Если из всех абонентских цепей, подключенных к фидеру, вы­ брать наиболее нагруженную и пересчитать ее входное сопротив­ ление на одну абонентскую установку, то входное сопротивление этой абонентской установки может служить эталонной единицей для расчета общего входного сопротивления нагрузок EZBXдл (рис. 7.66) всех абонентских цепей, подключенных к фидеру. При такой методике расчета пересчитанное к началу цепи входное со­ противление любой абонентской установки на любой абонентской цепи будет равно или больше эталонной, что обеспечивает номи­ нальное значение нагрузки рассчитываемого распределительного фидера.

2 0 6

Расчет распределительного фидера с относительно сосредото­ ченной на конце нагрузкой производится в следующем порядке.

Рассчитывается входное сопротивление одной из наиболее на­ груженных абонентских цепей, подключенных к фидеру. Посколь-

О------------------

^^ВхРР ?от5

о

Рис. 7.6. Схема распределительного фидера с нагрузкой на конце

ку абонентские цепи, как правило, нагружены равномерно, рас­ чет входного сопротивления производится по ф-ле (7.32).

По вычисленному входному сопротивлению цепи и известному количеству подключенных к ней абонентских установок Nа опре­

деляется входное сопротивление одной абонентской установки ZDxa. приведенное ко входу абонентской цепи:

Общее входное сопротивление всех абонентских цепей 2 ZBxab»

ний распределительного фидера и определяется входное сопро­ тивление нагрузки этого фидера с учетом коэффициента транс­ формации абонентских трансформаторов и емкости отводов.

Поскольку в данной методике расчета эталонное значение входного сопротивления абонентской установки учитывает и вход­ ное сопротивление абонентской цепи, то его можно принять за единичную нагрузку распределительного фидера, а количество абонентских установок Na, подключенных к абонентским цепям,—

207

При наличии отводов емкость их учитывается на средних и вы­ соких частотах диапазона как С 0тв = С ( 7 0тп 1 + ^ о т в 2 + . . - + ^ о т в т .), ес­

ли конструкция цепей отводов одинакова. Если конструкции це­

Длина распределительного фидера и абонентских цепей и ко­ личество абонентских установок задаются схемой сети. Конструк­ цию цепей, напряжение в начале распределительного фидера, ко­ эффициент передачи (или затухание цепи), коэффициент частот­ ных искажений (или неравномерность частотной характеристики)

ипотребляемую фидером мощность необходимо определить. Поскольку в данной методике конструкция цепи и номиналь­

ное' напряжение фидера принимаются приближенно, то произво­ дится поверочный расчет коэффициента передачи (или затуха­ ния) на средней частоте (1000 Гц) и крайних частотах (для сетей II класса качества — на частотах 100 и 6000 Гц) и коэффициент частотных искажений (неравномерность частотной характери­ стики) .

Для принятой методики коэффициент передачи определяется по формуле

или затухание по формуле

аРФ =201g-L = 201g(chYZ+ - ^ - s h y l ) .

Коэффициент частотных искажений М или неравномерность ча­

стотной характеристики А5 определяются соответственно по ф-лам

(6.11) и (6.12).

В рассмотренной методике расчет сводится к подбору по за­ данной конструкции цепи и величине нагрузки напряжения фи­ дера или наоборот по заданным напряжению и нагрузке — кон­ струкции цепи. Практически расчет производится методом при­ ближения и после поверочного расчета уточняются или напряже­ ния фидера или конструкция его цепи.

принимается по первоначально рассчитанной цепи (для определе­ ния входного сопротивления эталонной абонентской установки),

208

если все остальные абонентские цепи примерно аналогичны по нагрузке и длине.

Если абонентские цепи по своим исходным данным значитель­ но разнятся, расчет их производится по приведенным выше мето­ дам, в соответствии с характером распределения нагрузки и дли­ ной.

Расчет распределительных фидеров с от равномерно распределенной на

Распределительный воздушный фидер длиной до 12 км с на­ грузкой, распределенной примерно поровну в первой и второй по­ ловине его (рис. 7.7), можно считать как равномерно нагружен­

I

Рис. 7.7. Схема равномерно нагружен­ ного фидера

ным. Предварительные данные такого фидера определяются при­ ближенным методом по формуле.

(7.50 )

где выражение в скобках — комплексная проводимость нагружён­ ной цепи у р ф без учета активной проводимости как весьма малой,

ром мощности производится способами, приведенными выше. Конструкцию цепи короткого распределительного фидера мож­

но определить, пользуясь следующим приближенным методом.

ротивлению абонентских установок Za рассчитывается кажущее­ ся сопротивление Z одного километра цепи на частоте 1000 Гц.

по формуле

(7.51 )

20S

Сравнением вычисленного значения кажущегося сопротивления цепи Z с табличными значениями (например, параметрами цепей, в справочниках) подбирается конструкция цепи.

Расчет магистральных фи

Приближенный расчет электрически короткого магистрального фидера (рис. 7.8) аналогичен расчету распределительного фиде­ ра с нагрузкой, сосредоточенной на конце. Такие магистральные

фидеры типичны для сетей городов и крупных обособленных при­ городных поселков, в которых ТП или УТП питает электрически короткие распределительные фидеры.

Если распределительные фидеры, подключенные к понижаю­ щему трансформатору ТП магистрального фидера, примерно рав­ ноценны по нагрузке и конструкции, то из их числа выбирается наиболее нагруженный в качестве эталонного для определения общей нагрузки на магистральный фидер. У выбранного распре­ делительного фидера соответствующим методом вычисляется вход­ ное сопротивление и определяется приведенное к началу фидера входное сопротивление одной эталонной абонентской установки 2 ВхаПри числе абонентских установок, подключенных к распре­ делительному фидеру .Урф , входное сопротивление одной абонент­ ской установки

210

где Uнмф — типовое номинальное напряжение магистрального фи­

дера;

учитывая нормы на прочность, определяется конструкция цепи ма­ гистрального фидера по справочнику параметров цепей.

Для определения мощности, потребляемой магистральным фи­ дером, входное сопротивление фидера рассчитывается по упро­ щенной формуле

Zjвх МФ = “Г ф.

■^вх МФ

Электрически длинные магистральные фидеры рассчитывают­ ся по полным формулам.

7.8. РАСЧЕТ ЦЕПЕЙ С ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ДЛИННЫМИ У МЕЖДУ ПРОИЗВОЛЬНО РАСПРЕДЕЛЕННОЙ Н

Если участки цепи между точками подключения нагрузки элек­ трически длинные, то такие цепи рассчитываются на основании полных формул, приведенных в разд. 7.3 и 74 методом последо­ вательного расчета по участкам.

211

Вдоль длинной цепи (рис. 7.9) на расстояниях к Ф к подклю­ чены единичные нагрузки Zel=/=Ze2-

Для расчета такой цепи последовательно определяются вход­

Рис. 7.9. Схема цепи с электрически длинными участками

значения коэффициентов передачи К\. и Кг также по участкам и общий коэффициент К.

Расчет входного сопротивления участков цепи производится по ф-ле (7.11) с подставлением параметров, принятых в конкрет­ ном расчете и в данном примере по значениям, принятым в схе­ ме на рис. 7.5.

Входное сопротивление участка цепи U

Для определения входного сопротивления второго и последую­ щих участков рассчитывается общее входное сопротивление на­ грузки ZBXm в точке т по формуле

В рассматриваемом примере по схеме рис. 7.5 входное сопро­ тивление нагрузки в точке т будет равно

Коэффициент передачи определяется также по участкам с ис­ пользованием ранее вычисленных значений входных сопротивле-

212