Kõrgepingeliinide kõrgsageduslike sidekanalite tööpõhimõte ja eesmärk

Link — seadmete ja füüsiliste meediumide kogum, mis edastab signaale. Kanalite abil edastatakse signaale ühest kohast teise ja edastatakse ka ajas (teabe salvestamisel).

Kõige tavalisemad kanali moodustavad seadmed on võimendid, antennisüsteemid, lülitid ja filtrid. Füüsilise kandjana kasutatakse sageli juhtmepaari, koaksiaalkaablit, lainejuhti, keskkonda, milles elektromagnetlained levivad.

Koaksiaalkaabel — kõrgsageduskaabel, mille üks juhtidest on õõnestoru, mis ümbritseb täielikult teise juhtme. Sisemine traat asub täpselt piki toru telge, mistõttu kaablit nimetatakse koaksiaalseks või kontsentriliseks. Sisemise traadi selles asendis hoidmiseks täidetakse välimise ja sisemise juhtme vaheline ruum täielikult isoleermaterjaliga või asetatakse üksikud isolaatorid sisemise juhtme kohale.

Kuna koaksiaalkaablis on kõik elektri- ja magnetväljad koondunud välimise ja sisemise juhtme vahele, st välisväljad puuduvad, on kiirguskaod tühised. Kadude vähendamiseks metalli kuumutamisel võib sisemise traadi teha suure läbimõõduga (välisjuhtme pind on igal juhul piisavalt suur).

Kui koaksiaalkaabel peab olema painduv, siis selle välimine juht on valmistatud painduva metallpunutise kujul ja kaabel on täidetud plastikust isoleermaterjaliga.

Kommunikatsioonitehnoloogia osas sidekanalite kõige olulisemad omadused on moonutused, millele nende kaudu edastatavad signaalid alluvad. Eristage lineaarseid ja mittelineaarseid moonutusi. Lineaarne moonutus koosnevad sagedus- ja faasimoonutustest ning neid kirjeldatakse kanali siirdereaktsiooni või samaväärselt kompleksvõimendusega. Mittelineaarne moonutus on antud mittelineaarsete sõltuvustega, mis näitavad, kuidas signaal sidekanali kaudu liikudes muutub.

Sidekanalit iseloomustab signaalide kogum, mis saadetakse edastavas otsas ja signaalid, mis võetakse vastu vastuvõtuotsas. Kui kanali sisend- ja väljundsignaalid on funktsioonid, mis on määratletud diskreetsete argumentide väärtuste kogumi alusel, nimetatakse kanalit eraldatud… Selliseid sidekanaleid kasutatakse näiteks saatjate impulsstöörežiimides, telegraafis, telemeetrias ja radaris.

Pidevalt nimetatakse kanaliks, mille väljund- ja sisendsignaalid on pidevad funktsioonid. Selliseid kanaleid kasutatakse laialdaselt telefonis, raadioringhäälingus, televisioonis.Laialdaselt kasutatakse ka diskreetseid ja pidevaid suhtluskanaleid automaatikas ja telemehaanikas.

Sama tehnilist ühendust võivad jagada mitu erinevat kanalit. Nendel juhtudel (näiteks sagedus- või ajajaotussignaalidega mitme kanaliga sideliinides) ühendatakse ja eraldatakse kanalid spetsiaalsete lülitite või filtrite abil. Mõnikord, vastupidi, kasutab üks kanal mitut tehnilist sideliini.

Kõrgsagedusside (HF-kommunikatsioon) on elektrivõrkude sideliik, mis näeb ette kõrgepingeliinide kasutamist sidekanalitena, mille elektriliini juhtmete kaudu voolab vahelduvvool sagedusega 50 Hz. elektrivõrgud. Kõrgkõrgsageduskommunikatsiooni korralduse olemus seisneb selles, et liinil kasutatakse signaali edastamiseks samu juhtmeid, kuid erineva sagedusega.

Kõrgsageduslike sidekanalite sagedusvahemik on kümnetest kuni sadade kHz. Kõrgsageduslik side on korraldatud kahe naaberalajaama vahel, mis on ühendatud 35 kV ja enama pingega elektriliiniga. To vahelduvvool sagedusega 50 Hz jõudis alajaama jaotla siinidesse ning sidesignaalid vastavatesse sidekomplektidesse kasutavad kõrgsagedussummuteid ja sidekondensaatoreid.

Kõrgsageduslõksul on tööstuslikul sagedusel väike voolutakistus ja kõrgsageduslike sidekanalite sagedusel suur takistus. Ühenduskondensaator - vastupidi: sellel on kõrge takistus sagedusel 50 Hz ja madal takistus sidekanali sagedusel.See tagab, et alajaama siinidesse liigub ainult 50 Hz voolu ja HF-sidekomplekti ainult kõrgsageduslikke signaale.

Kõrgsagedussidesignaalide vastuvõtmiseks ja töötlemiseks on mõlemasse alajaama paigaldatud spetsiaalsed filtrid, signaalitransiiverid ja teatud funktsioone täitvad seadmete komplektid, mille vahel on korraldatud kõrgsageduslik side. Allpool vaatleme, milliseid funktsioone saab HF-side abil rakendada.

Kõige olulisem funktsioon on HF-kanali kasutamine alajaama seadmete releekaitse ja automatiseerimise seadmetes. HF sidekanalit kasutatakse 110 ja 220 kV liinide kaitseks - faasidiferentsiaalkaitse ja suunatav kõrgsageduskaitse. Edastusliini mõlemasse otsa on paigaldatud kaitsekomplektid, mis on omavahel ühendatud raadiosagedusliku sidekanaliga. Tänu oma töökindlusele, kiirusele ja selektiivsusele kasutatakse iga 110-220 kV õhuliini puhul peamisena HF sidekanalit kasutavat kaitset.

Elektriliinide releekaitseks mõeldud signaaliedastuskanalit (PTL) nimetatakse releekaitsekanaliks... Releekaitsetehnoloogias kasutatakse enim kolme tüüpi HF-kaitset:

• suundfilter,

• HF blokeeringuga kaugjuhtimispult,

• diferentsiaalfaas.

Kahes esimeses kaitsetüübis edastatakse HF-kanali kaudu välise lühisega pidev kõrgsagedusblokeerimissignaal, faasidiferentsiaalkaitses edastatakse HF-pingeimpulsid läbi releekaitsekanali. Impulsside ja pauside kestus on ligikaudu sama ja võrdub poole toitesageduse perioodist.Välise lühise korral töötavad liini mõlemas otsas asuvad saatjad toitesageduse erinevatel pooltsüklitel. Iga vastuvõtja võtab signaale mõlemalt saatjalt. Selle tulemusena saavad mõlemad vastuvõtjad välise lühise korral pideva blokeerimissignaali.

Kaitstud liini lühise korral toimub manipuleerimispingete faasinihe ja mõlema saatja seiskamisel tekivad ajaintervallid. Sel juhul ilmub vastuvõtjasse katkestusvool, mille abil luuakse signaal, mis toimib kaitstud liini selles otsas kaitselüliti avamiseks.

Tavaliselt töötavad saatjad liini mõlemas otsas samal sagedusel. Kuid kaugliinidel on mõnikord releekaitsekanalid, mille saatjad töötavad erinevatel HF-del või tihedalt asetsevate sagedustega (1500-1700 Hz). Kahel sagedusel töötamine võimaldab vabaneda liini vastasotsast peegelduvate signaalide kahjulikest mõjudest. Kaitserelee kanalid kasutavad spetsiaalset (spetsiaalset) RF-kanalit.

On ka seadmeid, mis kasutavad elektriliini kahjustuste asukoha kindlaksmääramiseks kõrgsageduslikku sidekanalit. Lisaks saab raadiosageduslikku sidekanalit kasutada signaalide edastamiseks telemehaanilised seadmed, SCADA, ACS ja muud APCS-seadmete süsteemid.Seega on kõrgsagedusliku sidekanali kaudu võimalik juhtida alajaama seadmete töörežiimi, samuti edastada käske lülitite ja erinevate funktsioonide juhtimiseks. releekaitseseadmed.

Teine funktsioon on telefonifunktsioon… Kõrgsageduskanalit saab kasutada naaberalajaamade vaheliste tööläbirääkimiste jaoks. Kaasaegsetes tingimustes pole see funktsioon asjakohane, kuna rajatiste teeninduspersonali vahel on mugavamad suhtlusviisid, kuid HF-kanal võib olla hädaolukorras varusidekanaliks, kui mobiili pole. või lauatelefoni side .

Elektriliini sidekanal — kanal, mida kasutatakse signaalide edastamiseks vahemikus 300–500 kHz. Sidekanali seadmete sisselülitamiseks kasutatakse erinevaid skeeme. Koos faasi-maandusahelaga (joonis 1), mis on oma ökonoomsusest kõige levinum, kasutatakse järgmisi ahelaid: faas-faas, faas-kahefaasiline, kahefaasiline-maandus, kolmefaasiline-maandus. , erinevate liinide faas-faas. Nendes ahelates kasutatav kõrgsageduslõks, ühenduskondensaator ja ühendusfilter on elektriliini töötlemisseadmed kõrgsageduslike sidekanalite korraldamiseks piki nende juhtmeid.

Riis. 1. Lihtsa sidekanali plokkskeem kahe kõrvuti asetseva alajaama vahelise elektriülekandeliini kaudu: 1 — HF trap; 2 — ühenduskondensaator; 3 — ühendusfilter; 4 — HF-kaabel; 5 — seade TU — TS; c — telemeetria andurid; 7 — telemeetriavastuvõtjad; 8 — releekaitse- ja/või kaugautomaatikaseadmed; 9 — automaatne telefonikilp; 10 — ATS-i abonent; 11 — otsetellijad.

Lineaarne töötlemine on vajalik stabiilse sidekanali saamiseks. Kõrgsageduskanali sumbumine ümberkujundatud elektriliinide kaudu on peaaegu sõltumatu liinilülitusskeemist.Töötlemise puudumisel katkeb side, kui ülekandeliini otsad on lahti ühendatud või maandatud. Elektriliinide sidepidamise üks olulisemaid probleeme on sageduste puudumine, mis on tingitud alajaama siinide kaudu ühendatud liinide vahelisest madalast pingest.

HF-kanaleid saab kasutada vigastatud elektriliine parandavate ja elektripaigaldiste tõrkeotsingut teostavate kohapealsete meeskondadega suhtlemiseks. Selleks kasutatakse spetsiaalseid kaasaskantavaid saatjaid.

Kasutatakse järgmisi ümberehitatud toiteliiniga ühendatud kõrgsagedusseadmeid:

• kombineeritud seadmed telemehaanika, automaatika, releekaitse ja telefonikanalite jaoks;

• eriseadmed mis tahes loetletud funktsioonide jaoks;

• ühendusseadme kaudu otse või lisaseadmete abil elektriliiniga ühendatud kaugsideseadmed sageduse nihutamiseks ja edastuse taseme tõstmiseks;

• liini impulssjuhtimisseadmed.