30. Передача информации по лэп

В промышленных предприятиях в системах управления используются воздуш­ные линии на отдельных участках сети. Эти линии используются также для значительно удаленных от диспетчер­ского пункта промышленных объектов или в особых условиях (вечная мерзлота, скальный грунт и т. д.). Для сооружения воздушных линий применяют в основном стальные, медные и биметаллические провода диаметром 3-4 мм.

Электрические свойства воздушных линий связи определяются их первичными и вторичными пара­метрами. К первичным параметрам относятся: активное сопро­тивление проводов Rа, индуктивность L, емкость С и проводи­мость изоляции проводов G. В однородной проводной линии эти параметры равномерно распределены по всей ее длине.

Активное сопротивление линии переменному току возрастает с увеличением частоты тока, что связано в первую очередь с поверхностным эффектом.

Для воздушных линий, у которых расстоя­ния между проводами достаточно велики, величиной R_бл (эффект близости) можно пренебречь.

Индуктивность линии L зависит главным образом от рас­стояния между проводами и их диаметра, а также от материала провода и частоты тока.

Емкость линии С зависит от расстояния между проводами, диаметра провода и диэлектрика между проводами цепи.

Проводимость изоляции (утечка) G зависит от вида изоля­ции, частоты тока и климатических условий.

Вторичные параметры линии характеризуют условия распро­странения электромагнитной энергии по линии связи и зависят только от первичных параметров и частоты тока. К вторичным параметрам относят волновое сопротивление линии Z_B и постоян­ную передачи (коэффициент распространения) γ.

Волновое сопротивление Z_B представляет собой сопротивле­ние, которое встречает падающая или отраженная волна электро­магнитной энергии при распространении вдоль однородной ли­нии.

В линиях значительной протяженности при высокой частоте вследствие влияния емкости по всей длине линии ток в начале и конце линии различен. Различное значение в разных точках ли­нии будет иметь и падение напряжения.

Сопротивление, измеренное в начале линии, называется вход­ным и определяется как отношение напряжения и тока в начале линии.

Энергия электромагнитной волны, распространяющейся вдоль линии, реализуется полностью в нагрузке только тогда, когда со­противление нагрузки равно волновому сопротивлению. При этом по линии связи передается максимальная мощность и достигает­ся наибольший КПД. В противном случае часть энергии возвра­щается от конца линии к ее началу в виде отраженной волны тока и напряжения, что приводит к значительным нерациональ­ным потерям энергии в линии и, кроме того, может вызвать искажение телемеханической передачи. Отражение волны будет происходить во всех точках линии, в которых нарушается ее однородность (например, на стыках воздушных и кабельных линий). Поэтому для уменьшения этого явления обычно проводят согласование входных сопротивлений соединяемых аппаратов или разнородных участков линий с помощью специальных согла­совывающих трансформаторов.

Постоянная передачи (коэффициент распространения) харак­теризует изменение мощности электромагнитной волны при ее распространении вдоль линии, а также фазы напряжения и тока.

Затухание зависит в основном от активного сопротивления линии. Поэтому для увеличения дальности передачи необходимо применять провода с малым удельным сопротивлением или устанавливать промежуточные усилительные станции.