Prinsip operasi dan tujuan saluran komunikasi HF talian kuasa voltan tinggi

Pautan — satu set peranti dan media fizikal yang menghantar isyarat. Dengan bantuan saluran, isyarat dihantar dari satu tempat ke tempat lain, dan juga dipindahkan dalam masa (apabila menyimpan maklumat).

Peranti yang paling biasa membentuk saluran ialah penguat, sistem antena, suis dan penapis. Sepasang wayar, kabel sepaksi, pandu gelombang, medium di mana gelombang elektromagnet merambat sering digunakan sebagai medium fizikal.

Kabel sepaksi — kabel frekuensi tinggi di mana salah satu konduktor adalah tiub berongga yang menutup sepenuhnya konduktor kedua. Kawat dalam terletak tepat di sepanjang paksi paip, itulah sebabnya kabel dipanggil sepaksi atau sepusat. Untuk memastikan wayar dalam dalam kedudukan ini, sama ada ruang antara wayar luar dan dalam diisi sepenuhnya dengan bahan penebat, atau penebat individu diletakkan di atas wayar dalam.

Oleh kerana dalam kabel sepaksi semua medan elektrik dan magnet tertumpu di ruang antara konduktor luar dan dalam, iaitu tiada medan luaran, kehilangan sinaran boleh diabaikan. Untuk mengurangkan kerugian apabila memanaskan logam, wayar dalam boleh dibuat dengan diameter yang besar (permukaan wayar luar dalam mana-mana adalah cukup besar).

Jika kabel sepaksi adalah fleksibel, maka konduktor luarnya dibuat dalam bentuk jalinan logam fleksibel dan kabel diisi dengan bahan penebat plastik.

Dari segi teknologi komunikasi ciri-ciri saluran komunikasi yang paling penting ialah herotan yang tertakluk kepada isyarat yang dihantar ke atasnya. Bezakan antara herotan linear dan bukan linear. Herotan linear terdiri daripada herotan frekuensi dan fasa dan diterangkan oleh tindak balas sementara atau, secara bersamaan, oleh keuntungan kompleks saluran. herotan tak linear diberikan oleh kebergantungan tak linear yang menunjukkan bagaimana isyarat berubah semasa ia bergerak melalui saluran komunikasi.

Saluran komunikasi dicirikan oleh kumpulan isyarat yang dihantar pada hujung pemancar dan isyarat yang diterima pada hujung penerima. Sekiranya isyarat input dan output saluran adalah fungsi yang ditakrifkan pada set nilai hujah diskret, saluran itu dipanggil terpisah… Saluran komunikasi sedemikian digunakan, contohnya, dalam mod operasi pemancar, dalam telegrafi, telemetri dan radar.

secara berterusan dipanggil saluran yang isyarat output dan inputnya adalah fungsi berterusan. Saluran sedemikian digunakan secara meluas dalam telefon, penyiaran radio, televisyen.Saluran komunikasi diskret dan berterusan juga digunakan secara meluas dalam automasi dan telemekanik.

Beberapa saluran berbeza boleh berkongsi sambungan teknikal yang sama. Dalam kes ini (contohnya, dalam talian komunikasi berbilang saluran dengan isyarat pembahagian frekuensi atau masa), saluran digabungkan dan diputuskan sambungan menggunakan suis atau penapis khas. Kadangkala, sebaliknya, satu saluran menggunakan beberapa talian komunikasi teknikal.

Komunikasi frekuensi tinggi (komunikasi HF) ialah sejenis komunikasi dalam rangkaian elektrik, yang menyediakan penggunaan talian kuasa voltan tinggi sebagai saluran komunikasi. Arus ulang alik dengan frekuensi 50 Hz mengalir melalui wayar talian kuasa rangkaian elektrik. Intipati organisasi komunikasi HF ialah wayar yang sama digunakan sebagai penghantaran isyarat pada talian, tetapi dengan frekuensi yang berbeza.

Julat frekuensi saluran komunikasi HF adalah dari puluhan hingga ratusan kHz. Komunikasi frekuensi tinggi dianjurkan antara dua pencawang yang berdekatan, yang disambungkan oleh talian kuasa dengan voltan 35 kV dan banyak lagi. Kepada arus ulang alik dengan frekuensi 50 Hz mencapai bar bas alat suis pencawang, dan isyarat komunikasi kepada set komunikasi masing-masing menggunakan penekan frekuensi tinggi dan kapasitor komunikasi.

Perangkap HF mempunyai rintangan arus kecil pada frekuensi industri dan rintangan tinggi pada frekuensi saluran komunikasi frekuensi tinggi. Kapasitor gandingan — sebaliknya: ia mempunyai rintangan yang tinggi pada frekuensi 50 Hz, dan rintangan rendah pada frekuensi saluran komunikasi.Ini memastikan bahawa hanya arus 50 Hz mengalir ke bas pencawang dan hanya isyarat frekuensi tinggi ke set komunikasi HF.

Untuk menerima dan memproses isyarat komunikasi HF, penapis khas, transceiver isyarat dan set peralatan yang melaksanakan fungsi tertentu dipasang di kedua-dua pencawang, di mana komunikasi HF diatur. Di bawah ini kita akan mempertimbangkan fungsi yang boleh dilaksanakan menggunakan komunikasi HF.

Fungsi yang paling penting ialah penggunaan saluran HF dalam peranti untuk perlindungan geganti dan automasi peralatan pencawang. Saluran komunikasi HF digunakan untuk perlindungan perlindungan pembezaan talian 110 dan 220 kV dan perlindungan frekuensi tinggi arah. Set perlindungan dipasang pada kedua-dua hujung talian penghantaran, yang disambungkan oleh saluran komunikasi RF. Disebabkan oleh kebolehpercayaan, kelajuan dan selektivitinya, perlindungan menggunakan saluran komunikasi HF digunakan sebagai yang utama untuk setiap talian atas 110-220 kV.

Saluran penghantaran isyarat untuk perlindungan geganti talian kuasa (PTL) dipanggil saluran perlindungan geganti... Tiga jenis perlindungan HF paling banyak digunakan dalam teknologi perlindungan geganti:

• penapis arah,

• jauh dengan penyekatan HF,

• fasa pembezaan.

Dalam dua jenis perlindungan pertama, isyarat penyekat HF ​​berterusan dihantar melalui saluran HF dengan litar pintas luaran, dalam perlindungan pembezaan fasa, denyutan voltan HF dihantar melalui saluran perlindungan geganti. Tempoh denyutan dan jeda adalah lebih kurang sama dan bersamaan dengan separuh tempoh kekerapan bekalan.Sekiranya berlaku litar pintas luaran, pemancar yang terletak di kedua-dua hujung talian beroperasi dalam separuh kitaran frekuensi bekalan yang berbeza. Setiap penerima menerima isyarat daripada kedua-dua pemancar. Akibatnya, sekiranya berlaku litar pintas luaran, kedua-dua penerima menerima isyarat menyekat berterusan.

Sekiranya berlaku litar pintas pada talian terlindung, anjakan fasa voltan manipulasi berlaku dan selang masa berlaku apabila kedua-dua pemancar dihentikan. Dalam kes ini, arus yang mengganggu muncul dalam penerima, yang digunakan untuk mencipta isyarat yang bertindak untuk membuka pemutus litar pada hujung talian yang dilindungi itu.

Biasanya, pemancar di kedua-dua hujung talian beroperasi pada frekuensi yang sama. Walau bagaimanapun, pada talian jarak jauh kadangkala terdapat saluran perlindungan geganti dengan pemancar beroperasi pada HF yang berbeza atau pada frekuensi jarak rapat (1500-1700 Hz). Bekerja pada dua frekuensi membolehkan anda menyingkirkan kesan berbahaya isyarat yang dipantulkan dari hujung talian yang bertentangan. Saluran geganti pelindung menggunakan saluran RF khas (khusus).

Terdapat juga peranti yang menggunakan saluran komunikasi frekuensi tinggi untuk menentukan lokasi kerosakan talian kuasa. Selain itu, saluran komunikasi RF boleh digunakan untuk menghantar isyarat peralatan telemekanikal, SCADA, ACS dan sistem peralatan APCS yang lain.Oleh itu, melalui saluran komunikasi frekuensi tinggi, adalah mungkin untuk mengawal mod operasi peralatan pencawang, serta menghantar arahan untuk mengawal suis dan pelbagai fungsi. peranti perlindungan geganti.

Fungsi lain ialah fungsi telefon… Saluran HF boleh digunakan untuk rundingan operasi antara pencawang yang berdekatan. Dalam keadaan moden, fungsi ini tidak relevan, kerana terdapat cara komunikasi yang lebih mudah antara kakitangan perkhidmatan kemudahan, tetapi saluran HF boleh berfungsi sebagai saluran komunikasi sandaran sekiranya berlaku kecemasan, apabila tiada peranti mudah alih. atau komunikasi telefon talian tetap .

Saluran komunikasi talian kuasa — saluran yang digunakan untuk menghantar isyarat dalam julat 300 hingga 500 kHz. Skim yang berbeza digunakan untuk menghidupkan peralatan saluran komunikasi. Bersama-sama dengan litar fasa-tanah (Rajah 1), yang merupakan yang paling biasa disebabkan oleh ekonominya, litar berikut digunakan: fasa-fasa, fasa-dua fasa, dua fasa-tanah, tiga fasa-tanah , fasa-fasa garisan yang berbeza. Perangkap frekuensi tinggi, kapasitor gandingan dan penapis gandingan yang digunakan dalam litar ini ialah peralatan pemprosesan talian kuasa untuk mengatur saluran komunikasi frekuensi tinggi di sepanjang wayarnya.

nasi. 1. Gambar rajah blok saluran komunikasi ringkas melalui talian penghantaran kuasa antara dua pencawang bersebelahan: 1 — Perangkap HF; 2 - kapasitor gandingan; 3 - penapis penyambung; 4 — Kabel HF; 5 — peranti TU — TS; c - sensor telemetri; 7 - penerima telemetri; 8 — peranti untuk perlindungan geganti dan / atau tele-automasi; 9 — papan suis telefon automatik; 10 — pelanggan ATS; 11 — pelanggan langsung.

Pemprosesan linear adalah perlu untuk mendapatkan saluran komunikasi yang stabil. Pengecilan saluran HF melalui talian kuasa yang direka bentuk semula adalah hampir bebas daripada skema pensuisan talian.Sekiranya tiada pemprosesan, komunikasi akan terganggu apabila hujung talian penghantaran diputuskan atau dibumikan. Salah satu masalah komunikasi yang paling penting pada talian kuasa adalah kekurangan frekuensi kerana voltan rendah antara talian yang disambungkan melalui busbar pencawang.

Saluran HF boleh digunakan untuk berkomunikasi dengan krew di tapak membaiki talian kuasa yang rosak dan menyelesaikan masalah pemasangan elektrik. Pemancar mudah alih khas digunakan untuk tujuan ini.

Peralatan HF berikut yang disambungkan ke talian kuasa yang ditukar digunakan:

• peralatan gabungan untuk telemekanik, automasi, perlindungan geganti dan saluran telefon;

• peralatan khusus untuk mana-mana fungsi yang disenaraikan;

• peralatan komunikasi jarak jauh yang disambungkan ke talian kuasa melalui peranti penyambung secara langsung atau dengan bantuan unit tambahan untuk mengalihkan frekuensi dan meningkatkan tahap penghantaran;

• peralatan kawalan impuls talian.