книги из ГПНТБ / Быховский Я.Л. Высокочастотная связь в энергосистемах

= 7,58

- 10-* гн/км;

tf3=2,51

• Ю~ 3 / Я = 9 7 , 5

ом/км;

С„ = Сц =

4,99Х

Х Ю - »

ф/км;

Lo = L i i + Af, 2 =24,38 - 10 - 1

гн/км;

Rl[0

= rj+2R3

=

= 198,44

ом/км;

С ф

= 2 C i 2

=

12,08

• 10"9

ф/км;

1 ф

= 1 ц — M i 2 = 9,22X

Х 1 0 - 4

гн/км; # п . ф = гф =3,44

ом/км;

v0 = 1

7 = L = r

- = 2,87.

.0»

км/сек;

-оф

=

-

у

^ -

=

=

3 - 10е

км/сек;

Z0 =

г

=

700

ом;

2 Ф

=

— = -

=

= 276 ом; р0

со

рад,'км;

со

рад/км;

= —— =

5,15

р ф — -— =

4,9

о 0

=

—

= 0 , 1 4 2

неп/км;

а ф =

= 6 , 2 5 мнеп/км;

q

=

Z0

=

-Г- = 2,54.

Подставляя полученные

величины

Zo, 2ф, \ о ,

^'Ф 1 1 X——/

* 151

(для

резонансной

частоты)

в выражение

(10-16),

получим

2„х

=

=2820 — / - 4 890 ом

или

| Z | = 5 6 5 0

ом, что дает

хорошее

совпаде­

ние с

результатами

измерений ( | Z | = 6 000

ом).

Рис. 10-8. Схемы

присоединения

к

линии

с

применением

конденсатора

связи

или

антенны.

а — схема

присоединения

через

конденсатор

связи;

б — схема

антенного

присоединения;

/ — провод

ли­

нии

электропередачи;

2 —

конденсатор

связи;

3 —

фильтр присоединения;

4 — в.

ч.

аппаратура;

5 —

антенна.

7 —. ;.,J X (£„ + £ф) — 2ЫЬ0Ьф

М П 9 1 \

•В

формуле

(10-21)

X=\/u)C\

I в

метрах;

L 0 и Ьф

в гн/м.

Для частоты 250 кгц Л'=140 ом. Из

предыдущего

примера L0 =2,438-10~е

гн/м;

L( 1 , = 0,922-10

6

гн/м;

/ =

= 55

м. Подставляя указанные

величины

в

(10-21),

по-

лучим

Z B X = / 1 070

ом

вместо

1 200

ом (табл.

10-5).

7.

И с п о л ь з о в а н .и е

п е т ­

3

1

л и в к а ч е с т в е

у с т р о й ­

с т в а

п р и с о е д и и е н и я.

Рис. 10-9. Схема присоеди­

Высокочастотная

аппаратура

нения с помощью петли.

находится обычно

под

потен­

/ — провод

линии

электропере­

циалом

«земли»

и присоединя­

дачи:

2—

провод

петли;

3 —

в. ч. аппаратура

(например, пе­

ется

к

проводам линий

элек­

редатчик

сигнализатора

голо­

тропередачи

с

помощью кон­

л е д а ) .

денсаторов

связи

или

антенн

Конденсатор

связи

или

антенна

могут

служить так­

же для

отбора

мощности

Um ha

промышленной

частоты в

целях

обеспечения

элек­

тропитания

в. ч. аппара­

туры. •

'ze

При разработке устрой­

Ma

ства

отбора

мощности

для

в.

ч.

передатчиков

Рис.

10-10.

Эквивалентная

схема

сигнализатора

гололеда

устройства

присоединения

в

виде

(СГ)

была

рассмотрена

возможность

получения

необходимой

мощности

Uia

ha

lie

Um

в несколько десятков ватт

от провода,

подвешенного

t\

на

части

пролета

вдоль

фазного

провода

линии

электропередачи. В

этом

ha

he=0

случае

в.

ч.

передатчик

L

вместе

с

механическим

Рис.

10-11.

Упрощенная эквива­

датчиком

целесообразно

поместить

между гирлян­

лентная

схема

присоединения

дой

и фазным

проводом,

с помощью

петли.

т. е. под высоким напряжением,

и

возникает проблема

передачи в. ч. энергии в провод

В Л с помощью петли

(рис. 10-9). Необходимо определить

к. п. д. .или переход­

ное затухание петли.

ками справа и слева

является

Zn-характеристическое

сопротивление нулевой

последовательности.

Для упрощения расчетов рассмотрим сначала схему

рис. 10-11 без нагрузки

Z'0 слева

от

петли. Затухание

передачи можно найти

из отношения

мощности Pi, от­

конце петли. Это

можно сделать,

воспользовавшись

системой уравнений (10-13) при начальных условиях

Uia—Uia—1;

ha = —ha, he~0\

Uie — IieZo.

а =

Ь=.е-т.

(10-22)

Для

определения ' коэффициентов

(10-13)

составим

систему

уравнений

С, +

С2

=

0,5;

Д

=

/ 1 ;

(10-23)

а-А, — А, — да'С{

+

qC„ =

0;

Для

частоты 50 кгц и длине

петли

/=50 м

величина

а2 =0,9946—/• 0,106. Величина

q

из предыдущего при­

мера равна 2,54. Подставив

эти

значения

а? и q

,

2,54 (0,012 —/-0,04)

_ 0,0304—/-0,1016 .

1 к, —

у

—

7

'

[ / « = - ( 0 , 0 3 2

+

/-0,055);

р

...

0,0304—/-0,1016

, р

,

0,106.

р

и

1 е _

— 0,002 + /0,00352.

| Я , | =

0

^

;

1

,

/ Я , \

1

,

0,106

,

„ 0

а м р = - 2- In

^J

=

— Inм

=

1,63 неп.

I, м

неп

50

200

400

1 000

1 500

и П е Р ,

2,4

1,71

1,37

0,82

0,23

2 в Х ,

ом

7 450 1 870

910

263

74

ния

установка

в. ч. генератора под высоким

напряже­

нием

окажется

допустимой,

то присоединение

с по­

мощью петли может найти практическое применение.

П е р е н о с н ы й

з а г р а д и т е л ь . Для

того

чтобы

заземления линий

электропередачи

у места

производст­

ва ремонтных работ не прерывали

в. ч. связь

по этим

линиям, одна из фаз должна

заземляться через

перенос­

ный

заградитель

ПЗ, представляющий

значительное

a = 0,26 +

^ l n [ l +

(i^yj.

(10-24)

При

отключении

линии

для ремонта уровень

помех

на ней снижается не менее чем на 2 неп. Поэтому

мож­

но допустить, чтобы прирост затухания

также

составлял

около 2 неп. Если предположить, что ремонтные

рабо­

ты ведутся в двух

пунктах, то один пункт может вносить

затухание до 1 неп.

На основании (10-24) минимальная величина Х3 со­

ставит 216 ом.

А'3 = 216 ом на

Индуктивность

ПЗ

для

получения

низшей

частоте диапазона связи

по В Л — 40 кгц

долж-

216

мгн.

на

быть

не

меньше

6,28-40- Ю3 = 0,85

Переносный

заградитель

должен,

кроме

того,

выдерживать токи к. з.

и для обеспечения

требо­

ваний безопасности

паде­

ние

напряжения на нем

х

не

должно

превышать

пз

пз

250 в.

Для того чтобы приме­

нение ПЗ было

возможно

на значительной части ли­

Рис. 10-12. Схема включения пе­

ний

электропередачи, он

реносных

заградителей.

должен

быть

рассчитан

ПЗ

— переносный

заградитель.

на

ток

к. з. не

менее

10

ка.

При

таком

токе

падение

напряжения

на

индуктивности

0,85

мгн

будет равно

104-314• 0,85 • 10- 3 = 2 660

в, что

более чем

в 10 раз превышает допустимую величину.

ляющий реактор однофазный сухой на

12 ка). Вес

такого заградителя

54 кг. Серийное

производство

ЗРОС-12 не было налажено.

В конце 50-х годов

на опытном заводе

Ростовэнерго

вала

ток

наводок

больше

4 а. По этой причине

и вви­

ду

недостаточной

надежно­

сти

купроксного разрядника

производство ПЗ-6 было пре­

кращено.

В

настоящее время осво­

ен

выпуск

заградителя

ти­

па

ПЗ-10 рассчитанного

на

ток к. з. 10 касек0'5.

Он вы­

полнен из 20 витков

медной

шинки

сечением

60 мм2

на

сердечнике

26 смг из в. ч.

трансформаторной

стали

0,1 мм ЭЧАА. Вес ПЗ-10

Рис. 10-13. Схема

устроиства

около 20 кг. Его полное со­

присоединения.

противление

составляет

С,—емкость

конденсатора

связи

250

ом при 40 кгц и увеличи­

КС;

ФП—

фильтр

присоединения;

L< — индуктивность

линейной

ка­

вается до 650 ом при 500 кгц.

тушки

ФП;

L j — индуктивность

фи­

дерной

катушки ФП;

М — коэффи­

Индуктивность

на про­

циент

взаимоиндукции;

Сг —

мышленной

частоте

состав­

емкость конденсатора в сторону ка­

бельного ввода; ВЧА — в. ч.

аппа­

ляет 7 мгн при токах

мень­

ратура.

ше 0,5 а. Благодаря насыще­

нию

сердечника индуктивность

ПЗ-10 с увеличением тока

быстро

падает до

1 мгн

при 35 а; 0,18 мгн при 350 а

и 0,0226 мгн при 10 ка. Падение

напряжения.на ПЗ-10

при токе к. з. 10 ка равно всего 71 в.

У с т р о й с т в а п р и с о е д и н е н и я .

Устройства

при­

где fi и /2 — граничные

частоты

полосы

пропускания;

Ci — емкость конденсатора связи.

Затухание, вносимое устройством присоединения, за­

висит главным образом

от рассогласования между ха­

рактеристическим сопротивлением

Zmn и

входным со­

противлением линии Zc

ром

присоединения,

от

коэффициента

рассогласования

приведена

ниже:

k

1

1,5

2

3

4

5

10

20

50

100

Я ф . „ ,

неп

0 0,02

0,06

0,15

0,225

0,3 0,55 0,855

1,285 1,62

Так,

например:

а ф . „ = 0,3;

/i = 30

кгц;

/2=15 0 кгц;

Z c = 400 ом.

При

Оф п = 0,3

неп k = 5 11, следовательно,

2 т л

=/cZc = 5 • 400=

=2 000 ом.

По формуле (10-25)

h — fx

_

120-Ю3

_ ] 2

_

C l _

InhhZmn

_

6,28-30-150-l0e -2-103 : C l

_ 2 l 2 0

' 1

0 1 2

_

=

2 120 пф.

Из (10-25) можно получить формулу для нахождения

верхней

граничной

частоты /2 при заданных

fi, С< и ZmIl

1 - , - м м , - .

( 1 0 - 2 7 )

Например, / ( = 30

кгц; Z m

n = 2000

ом; C i = l

100 пф;

30-Ю3

=

30-Ю3

_

' 2

~ 1 — 6,28-30-103-103-1 100 - Ю - 1 2

0,586

— 5 1 л г Ч -

Если

знаменатель

(10-27)

равен нулю, то fz обращается

в бес­

конечность и получается фильтр верхних

частот при

выполнении

условия

• f > = i ^ k r -

(1 0 -2 8 >

Например, при Ci = 2 200 пф

4 000 ом

ft = '6,28-2 20010"1г -400 = 1

8 0 к щ

-

нения

к

симметричному

или

коаксиальному

кабелю

с входным

сопротивлением

Г20 ом. Фильтр

может пере­

ключаться

на шесть диапазонов частот

в

соответствии

с емкостями конденсаторов-связи

При емкости

конденсатора

связи,

пф . . 2 000 2 000

4 000

4 000

8 000

10 000

диапазон

частот фильт­

ра, кгц . .

. 40—90 G0—420

40—300

GO—500

40—500

30—150

Указанные фильтры

присоединения

конструируются

без применения 'ферромагнитных

материалов, что исклю­

чает наличие в них нелинейных

искажений

при высоких

мощностях

передачи сигналов в. ч. связи

(до 500 вт).

12,5 кв (испытательное напряжение 50 гц подается меж­

ду первичной

и вторичной

обмотками

трансформатора

фильтра).

Фирмой выпускаются также

разрядники

марки PS1

с пробивным

напряжением

2,5 кв±\0%

и

допустимой

термической нагрузкой но току в течение одной

секунды

6 /СОдейстЕ'

обработки

и

присоединения

фирмы

Аппаратура

присоединения,

конденсаторы связи

и в. ч. заградители.

Т а б л и ц а 10-6

Широкополосные

фильтры

присоединения 'фирмы

»Siemens" типа EWSk

Присоединение

Емкость кон­

Волновое со­

Рабочее

денсаторов

Полосы, кгц

противление,

затухание,

связи, пф

ом

неп

4 400,

42—431

Однофазное

5 000

32—87

140

0,2

2 200

61—575 -!\

45—119

Двухфазное

4 400

53—385

140

0,2

2 200

76—494

длительные нервна пряжения 10 кв. Затухание,

вносимое

элементом 'присоединения, составляет 0,02 неп.

Фильтры присоединения — широкополосные

марки

СМР-55//3~-0,0044

32

4 400

175

35

1

4 400

ПО

2

2 200

154

3

I 465

220

4

1

100

СМР-ПО/КЗ'-0,0022

64

2 200

265

110

1

2 200

220

2

1

100

СМР-110//5Ч)> 0064

64

6 400

265

ПО

1

6 400

220

2

3 200

330

3

2 140

CMP-133/V¥-0,0186

78

18 600

950

400

3

6 200

500

4

4 650

СМР-166/^3~0,014

96

14 000

Ь50

330

3

7 000

500

2

4 650

ДМРИ-188/)/"з"-0,012

104

12 000

900

750

4

3 000

СММ- О/УТ-0,035

11,5

35 000

14

35

2

17 500

130

6

5 840

СММ-20/СТ0,Ю7

11,5

107 000

35

6

53 500

ПО

17 800

маторов па диапазоны 49—120 кгц; 75—200 кгц

н 125—

300

кгц.

пф

При емкости 2 200

максимальное затухание

в

.каждом диапазоне

равно

0,Г5 неп;

три

емкости

1 100 пф затухание в первом

диапазоне

равно

0,3

неп,

во втором — 0,2 неп и в третьем — 0,15 неп. Путем

раз­

пазона 40—200 кгц и 120—600 кгц с

максимальным

затуханием 0,12 и 0,06 неп соответственно.

Фильтр

присоединения

ФП-РС-6-35

предназначен

для каналов связи по распределительным

сетям в диа­

пазоне

частот

18—66 кгц

при емкости

присоединения

4 400,

17 500,

35 000 и 107 000 пф.

(4 400 пф) со­

Затухание

при наименьшей емкости

ставляет 0,4 неп в полосе 18—30 кгц и 0,1

неп в полосе

54—66 кгц. При больших

емкостях можно

осуществить

ных вариантов, так как может

быть настроен на различ­

ные полосы пропускания в диапазоне

от 40 до 600 кгц

и различные

емкости

конденсаторов

связи от 1 100 до

35 000 пф. С

1973 г.

вместо

фильтров присоединения

„

2 200 пф

„

„

40—60, 50—85, 60—120, 100—500, 100—800 кгц

„

ЗОООпф

„

„

30—60,

52—140,

60—230, 100—800 кгц

„

3 200

пф

„

„

36—90,

00—210,

100—800 кгц

„

4 650

пф

„

„

36—85,

52—210,

100—800 кгц

„

6 400

пф

„

„

36—165,

65—800 кгц

„

7 000

пф

„

„

36—400,

65—800 кгц

,

17 500

пф .

.

36—800 кгц