Εικονικό Μουσείο Υπολογιστών. Χώρος ελέγχου της περιοχής του δικτύου διανομής - κανάλια επικοινωνίας υψηλής συχνότητας μέσω ηλεκτρικών γραμμών

Ο εξοπλισμός για επικοινωνία υψηλής συχνότητας με επεξεργασία ψηφιακού σήματος (ADC) αναπτύχθηκε από την RADIS Ltd, Zelenograd (Μόσχα) σύμφωνα με τους όρους εντολής που έχουν εγκριθεί από το CDU του UES της Ρωσίας*. Το AVC έγινε αποδεκτό και προτάθηκε για παραγωγή από τη διατμηματική επιτροπή της JSC FGC UES τον Ιούλιο του 2003, διαθέτει πιστοποιητικό του Κρατικού Προτύπου της Ρωσίας. Ο εξοπλισμός κατασκευάζεται από την RADIS Ltd από το 2004.
* Προς το παρόν JSC SO-CDU UES.

Σκοπός και ευκαιρίες

Το ATC έχει σχεδιαστεί για να οργανώνει 1, 2, 3 ή 4 κανάλια τηλεφωνικής επικοινωνίας, τηλεμηχανικής πληροφορίας και μετάδοσης δεδομένων μέσω γραμμής μετάδοσης 35-500 kV μεταξύ του κέντρου ελέγχου μιας περιοχής ή μιας επιχείρησης ηλεκτρικού δικτύου και υποσταθμών ή οποιωνδήποτε αντικειμένων είναι απαραίτητα για αποστολή και τεχνολογικός έλεγχος σε συστήματα ισχύος .

Σε κάθε κανάλι, η τηλεφωνική επικοινωνία μπορεί να οργανωθεί με τη δυνατότητα μετάδοσης τηλεμηχανικών πληροφοριών στο φάσμα υπερτονικών μέσω ενσωματωμένων ή εξωτερικών μόντεμ ή μετάδοσης δεδομένων με χρήση ενσωματωμένου ή εξωτερικού μόντεμ χρήστη.

Τροποποιήσεις AVC

Συνδυασμένη παραλλαγή

τερματικό AVC-S

Εκτέλεση

Το ADC χρησιμοποιεί ευρέως μεθόδους και μέσα επεξεργασίας ψηφιακών σημάτων, γεγονός που καθιστά δυνατή τη διασφάλιση της ακρίβειας, της σταθερότητας, της δυνατότητας κατασκευής και της υψηλής αξιοπιστίας του εξοπλισμού. Ο διαμορφωτής/αποδιαμορφωτής AM OBP, ο μεταπολυπλέκτης, οι προσαρμοστικοί ισοσταθμιστές, τα ενσωματωμένα μόντεμ τηλεμηχανικής και τα μόντεμ υπηρεσίας σημάτων ελέγχου που περιλαμβάνονται στο ATC κατασκευάζονται με τη χρήση επεξεργαστών σήματος, FPGA και μικροελεγκτών, ενώ ο αυτοματισμός τηλεφώνου και μια μονάδα ελέγχου υλοποιούνται με βάση μικροελεγκτές. Ένα μόντεμ STF/CF519C της Analytik χρησιμοποιείται ως ενσωματωμένο μόντεμ για τη μετάδοση δεδομένων στο κανάλι.

Προδιαγραφές

Αριθμός καναλιών	4, 3, 2 ή 1
Εύρος συχνοτήτων λειτουργίας	36-1000 kHz
Ονομαστικό εύρος ζώνης μιας κατεύθυνσης μετάδοσης (λήψη):
- για μονοκάναλο	4 kHz
- για δύο κανάλια	8 kHz
- για τρία κανάλια	12 kHz
	16 kHz
Ελάχιστος διαχωρισμός συχνότητας μεταξύ των άκρων της ονομαστικής ζώνης εκπομπής και λήψης:
- για ένα και δύο κανάλια	8 kHz (έως 500 kHz)
- για τρία κανάλια	12 kHz (έως 500 kHz)
- για εξοπλισμό τεσσάρων καναλιών	16 kHz (έως 500 kHz)
- εξοπλισμός ενός, δύο, τριών και τεσσάρων καναλιών	16 kHz (στο εύρος 500 έως 1000 kHz)
Μέγιστη μέγιστη ισχύς πομπού	40 W
Ευαισθησία δέκτη	-25 dBm
Επιλεκτικότητα διαδρομής λήψης	πληροί τις απαιτήσεις του IEC 495
Εύρος ρύθμισης AGC δέκτη	40 dB
Αριθμός ενσωματωμένων μόντεμ τηλεχειριστηρίου (ταχύτητα 200, 600 baud) σε κάθε κανάλι
- στα 200 baud	2
- στα 600 baud	1
Αριθμός συνδεδεμένων εξωτερικών τηλεμηχανικών μόντεμ σε κάθε κανάλι	Όχι περισσότερα από 2
Αριθμός ενσωματωμένων μόντεμ δεδομένων (ταχύτητα έως 24,4 kbps)	Έως 4
Αριθμός συνδεδεμένων εξωτερικών μόντεμ για μετάδοση δεδομένων	Έως 4
Ονομαστική σύνθετη αντίσταση για έξοδο RF
- ανισόρροπο	75 ωμ
- ισορροπημένο	150 ωμ
Εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας	0…+45°C
Θρέψη	220 V, 50 Hz

Σημείωση: Με μια ισορροπημένη έξοδο, το μεσαίο σημείο μπορεί να συνδεθεί απευθείας στη γείωση ή μέσω μιας αντίστασης 10W 75 ohm.

Σύντομη περιγραφή

Το τερματικό AVTS-LF εγκαθίσταται στο δωμάτιο ελέγχου και το τερματικό AVTS-HF εγκαθίσταται στον υποσταθμό αναφοράς ή κομβικό. Η επικοινωνία μεταξύ τους πραγματοποιείται με δύο ζεύγη τηλεφώνων. Ζώνες συχνοτήτων που καταλαμβάνονται από κάθε κανάλι επικοινωνίας:

Η επικαλυπτόμενη εξασθένηση μεταξύ των ακροδεκτών AVC-LF και AVC-HF δεν είναι μεγαλύτερη από 20 dB στη μέγιστη συχνότητα καναλιού (η χαρακτηριστική σύνθετη αντίσταση της γραμμής επικοινωνίας είναι 150 Ohm).

Το ενεργό εύρος ζώνης κάθε καναλιού στο ADC είναι 0,3-3,4 kHz και μπορεί να χρησιμοποιηθεί:

Τα σήματα τηλεμηχανικής μεταδίδονται χρησιμοποιώντας ενσωματωμένα μόντεμ (δύο για 200 baud, μέσες συχνότητες 2,72 και 3,22 kHz ή ένα για 600 baud, μέση συχνότητα 3 kHz) ή μόντεμ εξωτερικού χρήστη.
Η μεταφορά δεδομένων πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας το ενσωματωμένο μόντεμ STF/CF519C (ανάλογα με τις παραμέτρους της γραμμής, η ταχύτητα μπορεί να φτάσει τα 24,4 kbps) ή ένα μόντεμ εξωτερικού χρήστη. Αυτό καθιστά δυνατή την οργάνωση έως και 4 καναλιών ανταλλαγής από μηχανή σε μηχανή.
Στη διαδρομή λήψης AVC-LF (AVC-S), παρέχεται ημιαυτόματη διόρθωση της απόκρισης συχνότητας της υπολειπόμενης εξασθένησης κάθε καναλιού.
Κάθε τηλεφωνικό κανάλι του ATC έχει τη δυνατότητα να ενεργοποιεί το compander.

Τηλεφωνική κυψέλη αυτοματισμού	Το AVC-LF (AVC-S) περιέχει ενσωματωμένες συσκευές για αυτόματη σύνδεση συνδρομητών (τηλεφωνικός αυτοματισμός), οι οποίες επιτρέπουν τη σύνδεση:
Εάν το κανάλι χρησιμοποιείται για μετάδοση δεδομένων, τότε η κυψέλη τηλεφωνικού αυτοματισμού αντικαθίσταται από την ενσωματωμένη κυψέλη μόντεμ STF/CF519C.	Κυψέλη μόντεμ STF/CF519C

Τα AVC-LF και AVC-S διαθέτουν μια μονάδα ελέγχου που, χρησιμοποιώντας ένα μόντεμ υπηρεσίας κάθε καναλιού (ρυθμός μεταφοράς 100 Baud, μέση συχνότητα 3,6 kHz), μεταδίδει εντολές και παρακολουθεί συνεχώς την παρουσία επικοινωνίας μεταξύ τοπικών και απομακρυσμένων τερματικών. Όταν χάνεται η επικοινωνία, παράγεται ένα ηχητικό σήμα και οι επαφές του εξωτερικού ρελέ συναγερμού κλείνουν. Στη μη πτητική μνήμη της μονάδας τηρείται αρχείο καταγραφής συμβάντων (ενεργοποίηση/απενεργοποίηση και ετοιμότητα εξοπλισμού, «εξαφάνιση» καναλιού επικοινωνίας κ.λπ.) για 512 καταχωρήσεις.

Οι απαραίτητες λειτουργίες AVC ρυθμίζονται χρησιμοποιώντας έναν πίνακα τηλεχειρισμού ή έναν εξωτερικό υπολογιστή συνδεδεμένο μέσω της διασύνδεσης RS-232 στη μονάδα ελέγχου. Το τηλεχειριστήριο σάς επιτρέπει να αφαιρέσετε το διάγραμμα στάθμης και τα χαρακτηριστικά της υπολειπόμενης εξασθένησης του καναλιού, να εκτελέσετε την απαραίτητη διόρθωση της απόκρισης συχνότητας και να αξιολογήσετε το επίπεδο των χαρακτηριστικών παραμορφώσεων των ενσωματωμένων μόντεμ τηλεμηχανικής.

Η συχνότητα λειτουργίας του εξοπλισμού μπορεί να ρυθμιστεί εκ νέου από τον χρήστη σε μία από τις υποπεριοχές: 36-125, 125-500 και 500-1000 kHz. Βήμα συντονισμού - 1 kHz .

Σχέδια οργάνωσης καναλιών επικοινωνίας

Εκτός από το κανάλι άμεσης επικοινωνίας ("point-to-point"), είναι δυνατά πιο πολύπλοκα σχήματα οργάνωσης καναλιών επικοινωνίας (του τύπου "star") μεταξύ των μισών σετ ATC. Έτσι, ένα μισό σετ διεκπεραιωτή δύο καναλιών σάς επιτρέπει να οργανώσετε την επικοινωνία με δύο μισά σετ μονού καναλιού εγκατεστημένα σε ελεγχόμενα σημεία και ένα τεσσάρων καναλιών - με δύο ημι-σετ δύο καναλιών ή τέσσερα μισά σετ μονού καναλιού.

Άλλες παρόμοιες διαμορφώσεις καναλιών επικοινωνίας είναι επίσης δυνατές. Με τη βοήθεια ενός πρόσθετου τερματικού ADC-HF, ο εξοπλισμός παρέχει την οργάνωση της μετάδοσης τεσσάρων καλωδίων χωρίς επιλογή καναλιού.

Επιπλέον, μπορούν να παρέχονται οι ακόλουθες επιλογές:

	Χρησιμοποιώντας μόνο το τερματικό AVC-HF, η εργασία οργανώνεται σε συνδυασμό με ένα εξωτερικό μόντεμ με εύρος ζώνης 4, 8, 12 ή 16 kHz στην ονομαστική περιοχή συχνοτήτων από 0 έως 80 kHz, το οποίο σας επιτρέπει να δημιουργείτε ψηφιακή επικοινωνία υψηλής συχνότητας συγκροτήματα. Για παράδειγμα, με βάση το τερματικό AVC-HF και τα μόντεμ M-ASP-PG-LEP της Zelaks, είναι δυνατή η οργάνωση επικοινωνίας με ρυθμό μεταφοράς δεδομένων έως και 80 kbps σε ζώνη 12 kHz και έως 24 kbps σε ζώνη 4 kHz.
	Στην ονομαστική ζώνη των 16 kHz, οργανώνονται δύο κανάλια στο ATC, συγκεκριμένα το 1ο με ζώνη 4 kHz για τηλεφωνική επικοινωνία και το 2ο με ζώνη 12 kHz για μετάδοση δεδομένων από εξοπλισμό χρήστη.
	Η λειτουργία έως και τεσσάρων ημι-καναλικών ημι-συνδρομητών ATC είναι οργανωμένη σε ελεγχόμενα σημεία με ένα ημι-σύνολο ATC αποστολέα μονού καναλιού. Με εύρος ζώνης τηλεφωνικού καναλιού 0,3-2,4 kHz, ο εξοπλισμός θα παρέχει ένα κανάλι επικοινωνίας διπλής όψης για την ανταλλαγή τηλεμηχανικών πληροφοριών με ρυθμό 100 Baud μεταξύ του θαλάμου ελέγχου και κάθε ημι-σύνολο στο ελεγχόμενο σημείο. Όταν χρησιμοποιείτε εξωτερικά μόντεμ με ταχύτητα άνω των 100 baud, είναι δυνατή μόνο η κυκλική ή σποραδική ανταλλαγή τηλεμηχανικών πληροφοριών μεταξύ των μισών σετ αποστολέα και συνδρομητή.

Παράμετροι βάρους και μεγέθους του εξοπλισμού

Ονομα	Βάθος, mm		Ύψος, mm

Εγκατάσταση

Ο εξοπλισμός μπορεί να τοποθετηθεί σε ράφι (έως πολλές κάθετες σειρές), σε ράφι 19" ή σε τοίχο. Όλα τα καλώδια για εξωτερικές συνδέσεις συνδέονται από μπροστά. Με ξεχωριστή παραγγελία, παρέχεται ένα ενδιάμεσο μπλοκ ακροδεκτών για τη σύνδεση των καλωδίων.

Περιβαλλοντικές συνθήκες

Το AVC έχει σχεδιαστεί για συνεχή 24ωρη λειτουργία σε σταθερές συνθήκες, σε κλειστούς χώρους χωρίς μόνιμους συνοδούς σε θερμοκρασίες από 0 έως + 45 ° C και σχετική υγρασία έως 85%. Η απόδοση του εξοπλισμού διατηρείται σε θερμοκρασία περιβάλλοντος έως -25 °C.

Η επικοινωνία μέσω ηλεκτρικών γραμμών έχει γίνει και πάλι ένα θέμα που συζητείται ενεργά, σε διάφορα επιστημονικά επίπεδα και στον Τύπο. Αυτή η τεχνολογία έχει γνωρίσει πολλά σκαμπανεβάσματα τα τελευταία χρόνια. Πολλά άρθρα με αντικρουόμενες απόψεις (συμπεράσματα) έχουν δημοσιευθεί σε ειδικά περιοδικά. Ορισμένοι ειδικοί αποκαλούν τη μετάδοση δεδομένων μέσω ηλεκτρικών δικτύων μια τεχνολογία που πεθαίνει, άλλοι προβλέπουν ένα λαμπρό μέλλον σε δίκτυα μέσης και χαμηλής τάσης, για παράδειγμα, σε γραφεία και κτίρια κατοικιών.

Η τεχνολογία που σήμερα ονομάζεται επικοινωνία HF μέσω ηλεκτροφόρων γραμμών, στην πραγματικότητα καλύπτει πολλούς διαφορετικούς και ανεξάρτητους μεταξύ τους τομείς και εφαρμογές. Αφενός, πρόκειται για μια στενής ζώνης μετάδοση από σημείο σε σημείο μέσω γραμμών υψηλής τάσης (35-750 kV) και, αφετέρου, ευρυζωνική μετάδοση δεδομένων σε όλο το δίκτυο, (BPL - Broadband Power Line), σε Δίκτυα μέσης και χαμηλής τάσης (0,4-35 kV ).

Η Siemens είναι πρωτοπόρος και στους δύο τομείς. Τα πρώτα συστήματα ραδιοσυχνοτήτων σε γραμμές υψηλής τάσης από τη Siemens εφαρμόστηκαν ήδη από το 1926 στην Ιρλανδία.

Η ελκυστικότητα αυτής της τεχνολογίας για τους φορείς εκμετάλλευσης δικτύων ηλεκτρικής ενέργειας είναι ότι χρησιμοποιεί τη δική της υποδομή δικτύου για τη μετάδοση σημάτων πληροφοριών. Έτσι, η τεχνολογία δεν είναι μόνο πολύ οικονομική - δεν υπάρχει τρέχον κόστος για τη διατήρηση των καναλιών επικοινωνίας, αλλά επιτρέπει επίσης στις επιχειρήσεις παροχής ρεύματος να είναι ανεξάρτητες από παρόχους υπηρεσιών επικοινωνίας, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό σε περιπτώσεις έκτακτης ανάγκης και προβλέπεται ακόμη και σε νομοθετικό επίπεδο σε πολλές χώρες. Η επικοινωνία HF είναι μια καθολική τεχνολογική λύση τόσο για επιχειρήσεις που δραστηριοποιούνται στη μεταφορά και διανομή ηλεκτρικής ενέργειας όσο και για εταιρείες που επικεντρώνονται στην παροχή υπηρεσιών στον πληθυσμό.

Επικοινωνία HF σε δίκτυα υψηλής τάσης (35-750 kV)

Κατά τη διάρκεια της ταχείας ανάπτυξης της τεχνολογίας των πληροφοριών (δεκαετία του 1990), οι επιχειρήσεις κοινής ωφελείας στις βιομηχανικές χώρες πραγματοποίησαν σημαντικές επενδύσεις στην τοποθέτηση οπτικών γραμμών επικοινωνίας (FOCL) σε εναέριες γραμμές υψηλής τάσης με την ελπίδα να εξασφαλίσουν ένα κερδοφόρο μερίδιο στην υπερθερμανθείσα αγορά τηλεπικοινωνιών. Αυτή τη στιγμή, η παλιά καλή τεχνολογία RF θάφτηκε εκ νέου. Στη συνέχεια, η φουσκωμένη φούσκα της τεχνολογίας της πληροφορίας έσκασε και ξεσηκώθηκε σε πολλές περιοχές. Και ήταν στα ενεργειακά δίκτυα που η εγκατάσταση οπτικών γραμμών ανεστάλη για οικονομικούς λόγους και η τεχνολογία της επικοινωνίας υψηλής συχνότητας πάνω από τις εναέριες γραμμές απέκτησε νέο νόημα.

Ως αποτέλεσμα της χρήσης ψηφιακών τεχνολογιών σε δίκτυα υψηλής τάσης, έχουν διαμορφωθεί νέες απαιτήσεις για συστήματα ραδιοσυχνοτήτων.

Επί του παρόντος, τα δεδομένα και η ομιλία μεταδίδονται μέσω γρήγορων ψηφιακών καναλιών και τα σήματα και τα δεδομένα συστημάτων προστασίας μεταδίδονται ταυτόχρονα (παράλληλα) μέσω γραμμών υψηλής συχνότητας και ψηφιακών καναλιών (FOCL), σχηματίζοντας έναν αξιόπιστο πλεονασμό (δείτε την επόμενη ενότητα).

Σε διακλαδώσεις δικτύου και μεγάλα τμήματα γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας, η χρήση του FOCL δεν είναι οικονομικά εφικτή. Εδώ, η τεχνολογία RF προσφέρει μια οικονομική εναλλακτική για τη μετάδοση ομιλίας, δεδομένων και σημάτων-εντολών RZ και PA (RP - προστασία ρελέ, PA - αυτόματα έκτακτης ανάγκης) Σχήμα1.

Λόγω της ταχείας ανάπτυξης των συστημάτων αυτοματισμού της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας και των ψηφιακών ευρυζωνικών δικτύων στις γραμμές κορμού, οι απαιτήσεις για σύγχρονα συστήματα επικοινωνίας HF έχουν αλλάξει.

Σήμερα, τα δίκτυα HF θεωρούνται ως ένα σύστημα που μεταδίδει αξιόπιστα δεδομένα προστασίας και παρέχει μια διαφανή, φιλική προς το χρήστη διεπαφή για δεδομένα και ομιλία από ευρυζωνικά ψηφιακά δίκτυα στον τελικό χρήστη σε πολύ υψηλότερο εύρος ζώνης από τα συμβατικά αναλογικά συστήματα. Από μια σύγχρονη άποψη, η υψηλή απόδοση μπορεί να επιτευχθεί μόνο με την αύξηση του εύρους ζώνης. Ό,τι ήταν αδύνατο στο παρελθόν λόγω της έλλειψης ελεύθερων συχνοτήτων, τώρα γίνεται πραγματικότητα χάρη στην ευρεία χρήση των οπτικών γραμμών. Ως εκ τούτου, τα συστήματα HF χρησιμοποιούνται σε μεγάλο βαθμό μόνο σε κεντρικά δίκτυα. Υπάρχουν επίσης επιλογές όταν χωριστά τμήματα δικτύων διασυνδέονται με το FOCL, το οποίο επιτρέπει τη χρήση των ίδιων λειτουργικών συχνοτήτων πολύ πιο συχνά από ό,τι στην περίπτωση των ολοκληρωμένων συστημάτων επικοινωνίας HF.

Στα σύγχρονα ψηφιακά συστήματα ραδιοσυχνοτήτων, η πυκνότητα πληροφοριών που χρησιμοποιούν γρήγορους επεξεργαστές σήματος και μεθόδους ψηφιακής διαμόρφωσης μπορεί να αυξηθεί σε σύγκριση με τα αναλογικά συστήματα από 0,3 σε 8 bps/Hz. Έτσι, για ένα εύρος ζώνης 8 kHz σε κάθε κατεύθυνση (λήψη και μετάδοση), μπορεί να επιτευχθεί ταχύτητα 64 kbit/s.

Το 2005, η Siemens παρουσίασε έναν νέο ψηφιακό εξοπλισμό επικοινωνίας υψηλής συχνότητας "PowerLink", επιβεβαιώνοντας την ηγετική της θέση στον τομέα αυτό. Ο εξοπλισμός PowerLink είναι επίσης πιστοποιημένος για χρήση στη Ρωσία. Με το PowerLink, η Siemens έχει δημιουργήσει μια πλατφόρμα πολλαπλών υπηρεσιών κατάλληλη τόσο για αναλογικές όσο και για ψηφιακές εφαρμογές. Εικόνα 2.

Ακολουθούν τα μοναδικά χαρακτηριστικά αυτού του συστήματος

Βέλτιστη χρήση της εκχωρημένης συχνότητας:Ο καλύτερος εξοπλισμός επικοινωνιών ραδιοσυχνοτήτων μπορεί να μεταδίδει δεδομένα με ρυθμό 64 kbps ή λιγότερο, ενώ το PowerLink έχει αυτόν τον αριθμό 76,8 kbps, καταλαμβάνοντας εύρος ζώνης 8 kHz.

Περισσότερα κανάλια φωνής:Μια άλλη καινοτομία της Siemens που εφαρμόζεται στο σύστημα PowerLink είναι η δυνατότητα μετάδοσης 3 αναλογικών καναλιών φωνής στα 8 kHz αντί για 2 κανάλια σε συμβατικό εξοπλισμό.

CCTV:Το PowerLink είναι το πρώτο σύστημα επικοινωνίας HF που σας επιτρέπει να μεταδώσετε ένα σήμα παρακολούθησης βίντεο.

AXC (Automatic Crasstalk Canceller) Αυτόματη ακύρωση crosstalk:Στο παρελθόν, οι ζώνες λήψης-μετάδοσης σε κοντινή απόσταση απαιτούσαν πολύπλοκο συντονισμό RF για να ελαχιστοποιηθεί η επίδραση ενός πομπού στον δέκτη του. Το κατοχυρωμένο με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας μπλοκ AXC έχει αντικαταστήσει τη σύνθετη υβριδική εγκατάσταση και την αντίστοιχη μονάδα και η ποιότητα μετάδοσης και λήψης έχει βελτιωθεί.

OSA (Optimized Sub Channel Allocation) Βέλτιστη κατανομή υποκαναλιών:Μια άλλη κατοχυρωμένη με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας λύση της Siemens εγγυάται βέλτιστη κατανομή πόρων κατά τη διαμόρφωση υπηρεσιών (φωνή, δεδομένα, σηματοδότηση ασφαλείας) σε μια αποκλειστική ζώνη συχνοτήτων. Ως αποτέλεσμα, η συνολική ικανότητα μετάδοσης αυξάνεται έως και 50%.

Αυξημένη ευελιξία:για να διασφαλίσει την επενδυτική ασφάλεια και τη μελλοντική χρήση, η Siemens έχει εφαρμόσει την «ευκολία!» για εύκολες και αξιόπιστες ενημερώσεις.

Πολυλειτουργικός εξοπλισμός:Όταν εκτελείτε ένα έργο που βασίζεται σε συνδυασμένο εξοπλισμό PowerLink, μπορείτε να ξεχάσετε τους περιορισμούς που υπήρχαν στα συμβατικά τερματικά κατά τον σχεδιασμό συχνοτήτων. Με το PowerLink, μπορείτε να σχεδιάσετε ένα σύστημα επικοινωνίας RF με ένα πλήρες σύνολο υπηρεσιών (φωνή, δεδομένα, σήματα PA και PA) στο διαθέσιμο εύρος ζώνης. Ένα κιτ PowerLink μπορεί να αντικαταστήσει τρία (3) συμβατικά αναλογικά συστήματα Εικόνα 3.

Διαβίβαση δεδομένων συστημάτων ασφαλείας

Η τεχνολογία επικοινωνίας HF τώρα, όπως και πριν, παίζει σημαντικό ρόλο στον τομέα της μετάδοσης δεδομένων συστημάτων προστασίας. Σε κύριες γραμμές και γραμμές υψηλής τάσης με τάσεις πάνω από 330 kV, χρησιμοποιούνται συνήθως συστήματα διπλής προστασίας με διαφορετικές μεθόδους μέτρησης (για παράδειγμα, διαφορική προστασία και προστασία απόστασης). Τα δεδομένα του συστήματος προστασίας χρησιμοποιούν επίσης διάφορες μεθόδους μετάδοσης για την παροχή πλήρους πλεονασμού, συμπεριλαμβανομένων των καναλιών επικοινωνίας. Τα τυπικά κανάλια επικοινωνίας σε αυτή την περίπτωση είναι ένας συνδυασμός ψηφιακών καναλιών μέσω οπτικών γραμμών για δεδομένα διαφορικής προστασίας και αναλογικών καναλιών ραδιοσυχνοτήτων για τη μετάδοση σημάτων εντολών προστασίας απόστασης. Για τη μετάδοση σημάτων ασφαλείας, η τεχνολογία RF είναι το πιο αξιόπιστο κανάλι. Η επικοινωνία RF είναι ένα πιο αξιόπιστο κανάλι μετάδοσης δεδομένων από άλλα, ακόμη και οι οπτικές γραμμές δεν μπορούν να παρέχουν τέτοια ποιότητα μετά από μεγάλο χρονικό διάστημα. Εκτός των γραμμών κορμού και στους τερματισμούς δικτύου, η επικοινωνία HF γίνεται συχνά το μόνο κανάλι για τη μετάδοση δεδομένων των συστημάτων προστασίας.

Το δοκιμασμένο σύστημα SWT 3000 της Siemens (Εικόνα 4) είναι μια καινοτόμος λύση για τη μετάδοση εντολών ρελέ προστασίας ρελέ με την απαιτούμενη μέγιστη αξιοπιστία και ταυτόχρονα με ελάχιστο χρόνο μετάδοσης εντολών σε αναλογικά και ψηφιακά δίκτυα επικοινωνίας.

Η πολυετής εμπειρία στον τομέα της μετάδοσης προστατευτικών σημάτων έχει οδηγήσει στη δημιουργία ενός μοναδικού συστήματος. Χάρη σε έναν περίπλοκο συνδυασμό ψηφιακών φίλτρων και συστημάτων επεξεργασίας ψηφιακών σημάτων, κατέστη δυνατή η καταστολή της επιρροής του παλμικού θορύβου, οι ισχυρότερες παρεμβολές στα αναλογικά κανάλια επικοινωνίας, σε τέτοιο βαθμό που ακόμη και σε δύσκολες πραγματικές συνθήκες, αξιόπιστη μετάδοση εντολών από το RP και PA επιτυγχάνεται. Υποστηρίζονται όλες οι γνωστές άμεσες λειτουργίες ή οι επιτρεπτές λειτουργίες λειτουργίας με μεμονωμένους χρονοδιακόπτες και συντονισμένη ή ασυντόνιστη μετάδοση. Η επιλογή των τρόπων λειτουργίας πραγματοποιείται με χρήση λογισμικού. Οι λειτουργίες αυτοματισμού κατά της έκτακτης ανάγκης που είναι ειδικά για τα ρωσικά δίκτυα ισχύος μπορούν να υλοποιηθούν στην ίδια πλατφόρμα υλικού SWT 3000.

Όταν χρησιμοποιείτε ψηφιακές διεπαφές, η αναγνώριση της συσκευής πραγματοποιείται με διεύθυνση. Με αυτόν τον τρόπο, είναι δυνατό να αποτραπεί η τυχαία σύνδεση άλλων συσκευών μέσω ψηφιακών δικτύων.

Η ευέλικτη ιδέα δύο σε ένα επιτρέπει στο SWT 3000 να χρησιμοποιείται σε όλα τα διαθέσιμα κανάλια επικοινωνίας - χάλκινα καλώδια, γραμμές υψηλής τάσης, οπτικές γραμμές ή ψηφιακό σε οποιονδήποτε συνδυασμό. Εικόνα 5:

• ψηφιακό + αναλογικό σε μία πλατφόρμα.
• 2 περιττά κανάλια σε 1 σύστημα.
• διπλό τροφοδοτικό σε 1 σύστημα.
• 2 συστήματα σε 1 περιβάλλον.

Ως πολύ οικονομική λύση, το SWT 3000 μπορεί να ενσωματωθεί σε ένα σύστημα PowerLink RF. Αυτή η διαμόρφωση παρέχει τη δυνατότητα διπλής μετάδοσης - αναλογικής μέσω τεχνολογίας RF και ψηφιακής, για παράδειγμα, μέσω SDH.

Επικοινωνία HF σε δίκτυα μέσης και χαμηλής τάσης (δίκτυα διανομής)

Σε αντίθεση με τις επικοινωνίες HF μέσω γραμμών υψηλής τάσης, στα δίκτυα μέσης και χαμηλής τάσης, τα συστήματα HF είναι σχεδιασμένα για τρόπους λειτουργίας από σημείο σε πολλαπλά σημεία. Επίσης, αυτά τα συστήματα διαφέρουν ως προς την ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων.

Συστήματα στενής ζώνης(Digital Communication Channels DLC) έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό σε δίκτυα ισχύος για εντοπισμό σφαλμάτων, απομακρυσμένο αυτοματισμό και μετάδοση δεδομένων μέτρησης. Ρυθμός μεταφοράς ανάλογα με την εφαρμογή από 1,2 kbit/s σε< 100 кбит/с. Передача сигналов в линиях среднего напряжения осуществляется емкостным способом по экрану кабеля среднего напряжения.

Από το 2000, η ​​Siemens προσφέρει με επιτυχία το ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας DCS3000 στην αγορά συστημάτων επικοινωνίας. Οι συνεχείς αλλαγές στην κατάσταση του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας, που προκαλούνται από συχνή εναλλαγή ή σύνδεση διαφόρων καταναλωτικών συσκευών, απαιτούν την υλοποίηση μιας πολύπλοκης τεχνολογικής εργασίας - ενός ολοκληρωμένου συστήματος επεξεργασίας σήματος υψηλής απόδοσης, μια υλοποίηση που έγινε δυνατή μόνο σήμερα.

Το DCS3000 χρησιμοποιεί τεχνολογία μετάδοσης δεδομένων υψηλής ποιότητας OFDM - ορθογώνια πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας. Η αξιόπιστη τεχνολογία διασφαλίζει την αυτόματη προσαρμογή στις αλλαγές στο δίκτυο μετάδοσης. Ταυτόχρονα, οι μεταδιδόμενες πληροφορίες σε ένα συγκεκριμένο εύρος διαμορφώνονται βέλτιστα σε πολλούς μεμονωμένους φορείς και μεταδίδονται στην τυποποιημένη περιοχή CENELEC για δίκτυα ισχύος (από 9 έως 148 kHz). Ενώ διατηρείται το επιτρεπόμενο εύρος συχνοτήτων και η ισχύς μετάδοσης, είναι απαραίτητο να ξεπεραστούν οι αλλαγές στη διαμόρφωση του δικτύου, καθώς και οι τυπικές παρεμβολές του δικτύου, όπως ο ευρυζωνικός θόρυβος, ο παλμικός θόρυβος και οι παρεμβολές στενής ζώνης. Επιπλέον, παρέχεται αξιόπιστη υποστήριξη για τη λειτουργία μεταφοράς δεδομένων χρησιμοποιώντας τυπικά πρωτόκολλα με την επανάληψη των πακέτων δεδομένων σε περίπτωση δυσλειτουργίας. Το σύστημα DCS3000 έχει σχεδιαστεί για μετάδοση δεδομένων χαμηλής ταχύτητας που σχετίζονται με ηλεκτρικές υπηρεσίες στην περιοχή από 4 kHz έως 24 kHz.

Τα δίκτυα μέσης τάσης λειτουργούν συνήθως σε ανοιχτό κύκλωμα, επιτρέποντας αμφίδρομη πρόσβαση σε κάθε σταθμό μετασχηματιστή.

Το σύστημα DCS3000 αποτελείται από ένα μόντεμ, μια μονάδα βάσης (BU) και επαγωγικές ή χωρητικές μονάδες επικοινωνίας. Η επικοινωνία πραγματοποιείται σύμφωνα με την αρχή κύριος-σκλάβος. Η κύρια μονάδα βάσης DCS3000 σε έναν υποσταθμό μετασχηματιστή, μέσω των εξαρτημένων μονάδων βάσης DCS3000, συλλέγει περιοδικά τα δεδομένα από τις συνδεδεμένες συσκευές τηλεμετρίας από αυτές και τα μεταφέρει περαιτέρω στον πίνακα ελέγχου DNP3.

Η είσοδος και η έξοδος του σήματος πληροφοριών πραγματοποιείται πριν ή μετά τους διακόπτες, αφού η οθόνη του καλωδίου γειώνεται μόνο στα άκρα της εισόδου, χρησιμοποιώντας απλές επαγωγικές συνδέσεις (CDI). Διαχωριζόμενοι πυρήνες φερρίτη μπορούν να τοποθετηθούν στη θωράκιση του καλωδίου ή στο καλώδιο. Ανάλογα με συγκεκριμένες συνθήκες. Δεν είναι απαραίτητο να αποσυνδέσετε τη γραμμή μέσης τάσης κατά την εγκατάσταση.

Για άλλα καλώδια ή εναέριες γραμμές, η είσοδος γίνεται μέσω των αγωγών φάσης χρησιμοποιώντας χωρητικούς συνδέσμους (CDC). Για διαφορετικά επίπεδα τάσης, η Siemens προσφέρει διαφορετικές συνδέσεις για καλωδιακά, συστήματα διανομής αέρα και μόνωση αερίου.

Το δίκτυο διανομής μπορεί επίσης να δημιουργηθεί με διαφορετική τοπολογία. Το DCS3000 είναι κατάλληλο για δίκτυα μέσης τάσης με τοπολογίες γραμμής, δέντρου ή αστεριού. Εάν υπάρχει θωρακισμένη γραμμή με προστατευτικό μετασχηματιστή μεταξύ δύο σταθμών μετασχηματιστή, μπορεί να συνδεθεί απευθείας στο DCS3000. Για να εξασφαλιστεί σταθερή πρόσβαση στο κανάλι, είναι επιθυμητό να δημιουργηθεί ένας λογικός δακτύλιος. Εάν αυτό δεν είναι δυνατό λόγω της τοπολογίας του δικτύου, τότε οι δύο γραμμές μπορούν να συνδυαστούν σε έναν λογικό δακτύλιο χρησιμοποιώντας το ενσωματωμένο μόντεμ.

Το σύστημα Siemens DCS3000 είναι το μόνο επιτυχώς εφαρμοσμένο σύστημα επικοινωνίας στο δίκτυο διανομής. Μεταξύ άλλων παραγγελιών, η Siemens έχει κατασκευάσει συστήματα επικοινωνίας στη Σιγκαπούρη για το ηλεκτρικό δίκτυο της Σιγκαπούρης και στο Μακάο για το CEM Macao. Επιχείρημα για την υλοποίηση των έργων αυτών ήταν η δυνατότητα αποφυγής μεγάλων δαπανών για την κατασκευή νέας υποδομής γραμμής επικοινωνίας. Η Siemens προμηθεύει την Singapur PG με εξοπλισμό για λύσεις επικοινωνιών για μετάδοση δεδομένων μέσω θωρακισμένων καλωδίων εδώ και 25 χρόνια. Το 2000, η ​​Siemens έλαβε παραγγελία για 1.100 συστήματα DCS3000, τα οποία χρησιμοποιούνται από την Singapore PG στο δίκτυο διανομής 6 kV για αυτοματισμό και εντοπισμό σφαλμάτων. Το δίκτυο διανομής κατασκευάζεται κυρίως σύμφωνα με το σχήμα δακτυλίου.

Η CEM Macao λειτουργεί το δίκτυο διανομής της σε ένα μόνο επίπεδο τάσης. Επομένως, οι απαιτήσεις εδώ είναι παρόμοιες με εκείνες για ένα δίκτυο υψηλής τάσης. Ειδικές απαιτήσεις επιβάλλονται στην αξιοπιστία του συστήματος επικοινωνίας που δημιουργείται. Επομένως, το σύστημα DCS3000 έχει επεκταθεί με περιττές μονάδες βάσης και πλεονάζουσες εισόδους πίνακα ελέγχου. Το δίκτυο μέσης τάσης είναι χτισμένο σε μορφή δακτυλίου και παρέχει μετάδοση δεδομένων προς δύο κατευθύνσεις. Περισσότερα από 1.000 συστήματα DCS3000 έχουν εξασφαλίσει αξιόπιστη λειτουργία του καθιερωμένου δικτύου επικοινωνίας για πολλά χρόνια και επιβεβαιώνουν την αποτελεσματικότητά του.

Στην Αίγυπτο, οι σταθμοί μετασχηματισμού δεν ήταν εξοπλισμένοι με εισόδους απομακρυσμένης συντήρησης. Η δημιουργία νέων συνδέσεων ήταν δαπανηρή. Ήταν καταρχήν δυνατή η χρήση ραδιομόντεμ, αλλά ο αριθμός των διαθέσιμων συχνοτήτων για μεμονωμένους σταθμούς μετασχηματιστών ήταν περιορισμένος και δεν μπορούσε να αποφευχθεί σημαντικό πρόσθετο κόστος λειτουργίας. Μια εναλλακτική λύση ήταν το σύστημα DCS3000. Τα δεδομένα από απομακρυσμένα τερματικά τηλεμηχανικής μεταδόθηκαν στον υποσταθμό του μετασχηματιστή. Το σύστημα τηλεμηχανικής ανώτατου επιπέδου συνέλεγε δεδομένα και τα μετέδωσε μέσω ραδιοφώνου σε συγκεντρωτές δεδομένων, από όπου μεταδίδονταν με τη σειρά τους μέσω των υπαρχουσών γραμμών τηλεχειρισμού στο κέντρο ελέγχου. Για δύο έργα, η Siemens προμήθευσε περισσότερα από 850 συστήματα DCS3000 στη MEEDCO (10 kV) και τη DELTA (6 kV).

Ευρυζωνικά συστήματα(Broadband Power Line BPL) Μετά από πολλά χρόνια πιλοτικών εγκαταστάσεων σε όλο τον κόσμο και πολυάριθμα εμπορικά έργα, η δεύτερη γενιά τεχνολογίας BPL έχει εξελιχθεί για να γίνει μια ελκυστική εναλλακτική για άλλα δίκτυα ευρυζωνικής πρόσβασης.

Σε δίκτυα χαμηλής τάσης, το BPL επιτρέπει στον πάροχο να εφαρμόσει ευρυζωνική πρόσβαση «τελευταίου μιλίου» σε υπηρεσίες τριπλής αναπαραγωγής:

• πρόσβαση στο Διαδίκτυο υψηλής ταχύτητας·
• Τηλεφωνία IP;
• βίντεο.

Οι χρήστες μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις προσφερόμενες υπηρεσίες συνδέοντας σε οποιαδήποτε ηλεκτρική πρίζα. Είναι επίσης δυνατό να οργανωθεί ένα τοπικό δίκτυο στο σπίτι για τη σύνδεση υπολογιστών και περιφερειακών συσκευών χωρίς την τοποθέτηση πρόσθετων καλωδίων.

Για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας, το BPL δεν εξετάζεται σήμερα. Η μόνη υπηρεσία που χρησιμοποιείται σήμερα, η απομακρυσμένη ανάγνωση μετρητών, χρησιμοποιεί οικονομικές λύσεις, όπως συστήματα GSM ή αργά DLC. Ωστόσο, όταν συνδυάζεται με ευρυζωνικές υπηρεσίες, το BPL γίνεται επίσης ελκυστικό για την ανάγνωση του μετρητή. Έτσι, το "triple play" μετατρέπεται σε "quad play" (Εικόνα 8).

Σε ένα δίκτυο μέσης τάσης, το BPL χρησιμοποιείται για ευρυζωνικές υπηρεσίες ως backhaul προς το σημείο πρόσβασης του πλησιέστερου παρόχου. Για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας - προς το παρόν, η απομακρυσμένη ανάγνωση των ενδείξεων των μετρητών των συσκευών ASKUE - επαρκούν συστήματα στενής ζώνης που λειτουργούν στην περιοχή από 9 έως 148 kHz που διαθέτει η CENELEC για τις επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας. Φυσικά, τα συστήματα BPL μέσης τάσης με μικτές υπηρεσίες («κοινόχρηστο κανάλι») μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για τον πάροχο όσο και για το βοηθητικό πρόγραμμα.

Η σημασία του BPL αυξάνεται, όπως αποδεικνύεται από τις αυξανόμενες επενδύσεις σε αυτό το είδος επικοινωνίας από επιχειρήσεις κοινής ωφελείας, παρόχους και βιομηχανία. Στο παρελθόν, οι κύριοι κατεστημένοι φορείς στην αγορά BPL ήταν κυρίως μικρές επιχειρήσεις που ειδικεύονται αποκλειστικά σε αυτήν την τεχνολογία, αλλά σήμερα μεγάλες εταιρείες όπως η Schneider Electric, η Misubishi Electric, η Motorola και η Siemens εισέρχονται σε αυτήν την αγορά. Αυτό είναι ένα άλλο σημάδι της αυξανόμενης σημασίας αυτής της τεχνολογίας. Ωστόσο, μια σημαντική ανακάλυψη δεν έχει σημειωθεί ακόμη για δύο βασικούς λόγους:

1. Έλλειψη τυποποίησης

Το BPL χρησιμοποιεί το εύρος συχνοτήτων από 2 έως 40 MHz (έως 80 MHz στις ΗΠΑ), το οποίο χρησιμοποιείται από διάφορες υπηρεσίες βραχέων κυμάτων, κυβερνητικές υπηρεσίες και ραδιοερασιτέχνες. Ήταν ραδιοερασιτέχνες που ξεκίνησαν μια εκστρατεία κατά του BPL σε ορισμένες ευρωπαϊκές χώρες - και αυτό το θέμα συζητείται ενεργά. Τα διεθνή ινστιτούτα τυποποίησης, για παράδειγμα, ETSI, CENELEC, IEEE, σε ειδικές ομάδες εργασίας, αναπτύσσουν ένα πρότυπο που ρυθμίζει την εφαρμογή του BPL σε δίκτυα μέσης και χαμηλής τάσης και δίκτυα διανομής
σε κτίρια και διασφάλιση της συνύπαρξης με άλλες υπηρεσίες.

2. Κόστος και επιχειρηματικό μοντέλο

Το κόστος μιας υποδομής Powerline με μόντεμ, εξοπλισμό διασύνδεσης και επαναλήπτες εξακολουθεί να είναι υψηλό σε σύγκριση, για παράδειγμα, με την τεχνολογία DSL. Το υψηλό κόστος, αφενός, εξηγείται από τους μικρούς όγκους παραγωγής και, αφετέρου, από το πρώιμο στάδιο ανάπτυξης αυτής της τεχνολογίας. Όταν χρησιμοποιείτε ευρυζωνικές υπηρεσίες, η τεχνολογία BPL πρέπει να είναι ανταγωνιστική με το DSL τόσο σε απόδοση όσο και σε κόστος.

Όσον αφορά το επιχειρηματικό μοντέλο, ο ρόλος των επιχειρήσεων κοινής ωφέλειας στη δημιουργία αξίας μπορεί να ποικίλλει ευρέως, από την πώληση ενός δικαιώματος χρήσης έως την πλήρη παροχή του παρόχου υπηρεσιών. Η κύρια διαφορά μεταξύ των διαφόρων μοντέλων είναι το μερίδιο συμμετοχής των επιχειρήσεων κοινής ωφέλειας.

Τάσεις Ανάπτυξης Τεχνολογίας Επικοινωνιών

Στα δημόσια τηλεπικοινωνιακά δίκτυα σήμερα, περισσότερο από το 90% της κίνησης δεδομένων διέρχεται μέσω SDH/SONET. Τέτοια κυκλώματα σταθερής μεταγωγής γίνονται αντιοικονομικά σήμερα, καθώς λειτουργούν ακόμη και όταν δεν χρησιμοποιούνται. Επιπλέον, η ανάπτυξη της αγοράς έχει μετατοπιστεί σημαντικά από τις εφαρμογές φωνής (TDM) στις επικοινωνίες δεδομένων (προσανατολισμός πακέτων). Η μετάβαση από ξεχωριστά κινητά και ενσύρματα δίκτυα, LAN και WAN σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο δίκτυο IP πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια, λαμβάνοντας υπόψη το υπάρχον δίκτυο. Στο πρώτο στάδιο, η κίνηση δεδομένων προσανατολισμένη στα πακέτα μεταδίδεται σε εικονικά πακέτα του υπάρχοντος δικτύου SDH. Αυτό ονομάζεται PoS ("Packet over SDH") ή EoS ("Ethernet over SDH") με μειωμένη αρθρωτή προσαρμοστικότητα και επομένως χαμηλότερη απόδοση εύρους ζώνης. Η επόμενη μετάβαση από το TDM στην IP προσφέρεται από τα σημερινά συστήματα NG SDH (επόμενης γενιάς SDH) με μια πλατφόρμα πολλαπλών υπηρεσιών που είναι ήδη βελτιστοποιημένη για εφαρμογές προσανατολισμένες στα πακέτα GFP (Common Synchronization Procedure), LCAS (Line Capacity Adjustment Scheme), RPR (Flexible Packet Rings) και άλλες εφαρμογές στο περιβάλλον SDH.

Αυτή η εξέλιξη στην τεχνολογία των επικοινωνιών έχει επίσης επηρεάσει τη δομή της διαχείρισης του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας. Παραδοσιακά, η επικοινωνία μεταξύ κέντρων ελέγχου και υποσταθμών για συστήματα εποπτικού ελέγχου και απόκτησης δεδομένων βασιζόταν σε σειριακά πρωτόκολλα και αποκλειστικά κανάλια που παρέχουν σύντομο χρόνο μετάδοσης σήματος και βρίσκονται σε κατάσταση σταθερής διαθεσιμότητας. Φυσικά, τα αποκλειστικά κυκλώματα δεν παρέχουν την ευελιξία που απαιτείται για τη λειτουργία ενός σύγχρονου ηλεκτρικού δικτύου. Έτσι, η τάση προς το TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) ήταν χρήσιμη. Οι κύριοι οδηγοί για τη μετάβαση από σειριακή σε IP στα συστήματα εποπτικού ελέγχου και απόκτησης δεδομένων είναι:

• Η διανομή των οπτικών συστημάτων παρέχει αύξηση του εύρους ζώνης και αντίσταση στις ηλεκτρικές παρεμβολές.
• το πρωτόκολλο TCP/IP και οι σχετικές τεχνολογίες έχουν γίνει στην πραγματικότητα το πρότυπο για τα δίκτυα δεδομένων.
• την εμφάνιση τυποποιημένων τεχνολογιών που παρέχουν την απαιτούμενη ποιότητα λειτουργίας των δικτύων με το πρωτόκολλο TCP/IP (QoS quality of service).

Αυτές οι τεχνολογίες είναι ικανές να μετριάσουν τις τεχνικές ανησυχίες σχετικά με την αξιοπιστία και την ικανότητα παροχής γρήγορων χρόνων απόκρισης για εφαρμογές εποπτικού ελέγχου και απόκτησης δεδομένων.

Αυτή η μετάβαση σε ένα δίκτυο TCP/IP καθιστά δυνατή την ενσωμάτωση του εποπτικού ελέγχου και της διαχείρισης δικτύου συλλογής δεδομένων στη συνολική διαχείριση δικτύου.

Οι αλλαγές διαμόρφωσης μπορούν στη συνέχεια να πραγματοποιηθούν με λήψη από την κεντρική μονάδα ελέγχου αντί για τη χρονοβόρα ενημέρωση υλικολογισμικού των αντίστοιχων υποσταθμών. Πρότυπα για τηλεμηχανικά συστήματα που βασίζονται σε IP αναπτύσσονται από την παγκόσμια κοινότητα και έχουν ήδη κυκλοφορήσει για επικοινωνίες υποσταθμού (IEC61850) Εικόνα 10.

Τα πρότυπα για την επικοινωνία μεταξύ των υποσταθμών και του κέντρου ελέγχου και μεταξύ των ίδιων των υποσταθμών βρίσκονται ακόμη υπό ανάπτυξη. Παράλληλα, η μεταφορά φωνητικών εφαρμογών από το TDM στο VoIP, που θα απλοποιήσει πολύ τις καλωδιακές συνδέσεις στους υποσταθμούς, αφού όλες οι συσκευές και η IP τηλεφωνία χρησιμοποιούν το ίδιο τοπικό δίκτυο.

Στα παλιά δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, οι συνδέσεις επικοινωνίας πραγματοποιούνταν σπάνια, επειδή το επίπεδο αυτοματισμού ήταν χαμηλό και η συλλογή δεδομένων των μετρητών ήταν σπάνια. Η εξέλιξη των ενεργειακών δικτύων στο μέλλον θα απαιτήσει κανάλια επικοινωνίας σε αυτό το επίπεδο. Η συνεχώς αυξανόμενη κατανάλωση στις μητροπολιτικές περιοχές, η σπανιότητα πρώτων υλών, το αυξανόμενο μερίδιο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε κοντινή απόσταση από τον καταναλωτή («κατανεμημένη παραγωγή») και η αξιόπιστη διανομή ηλεκτρικής ενέργειας με χαμηλές απώλειες είναι κύριοι παράγοντες που καθορίζουν τη διαχείριση των αυριανών δικτύων. Η επικοινωνία στο AMR στο μέλλον θα χρησιμοποιείται όχι μόνο για την ανάγνωση δεδομένων κατανάλωσης, αλλά και ως αμφίδρομος δίαυλος επικοινωνίας για ευέλικτη ρύθμιση τιμολογίων, σύνδεση συστημάτων παροχής αερίου, νερού και θερμότητας, μεταφορά λογαριασμών και παροχή πρόσθετων υπηρεσιών, π. ως συναγερμοί διαρρηκτών. Η ενεργοποίηση της συνδεσιμότητας Ethernet παντού και επαρκούς εύρους ζώνης από το σύστημα ελέγχου έως τον καταναλωτή είναι απαραίτητη για τη διαχείριση της λειτουργίας μελλοντικών δικτύων.

συμπέρασμα

Η ενσωμάτωση των τηλεπικοινωνιακών υπηρεσιών στο ηλεκτρικό δίκτυο θα απαιτήσει τη στενή ενσωμάτωση διαφορετικών τεχνολογιών. Σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο, ανάλογα με την τοπολογία και τις απαιτήσεις, θα χρησιμοποιηθούν διάφοροι τύποι επικοινωνίας.

Τα συστήματα επικοινωνίας HF μέσω ηλεκτρικών γραμμών μπορούν να αποτελέσουν λύση σε αυτά τα προβλήματα. Η ανάπτυξη υποστήριξης πρωτοκόλλου IP, ειδικά για HF μέσω γραμμών υψηλής τάσης, παρέχει σημαντική αύξηση της απόδοσης. Στην εξέλιξη αυτή συμβάλλει και η Siemens - ήδη αναπτύσσονται τεχνολογίες για την αύξηση του εύρους ζώνης και, κατά συνέπεια, της ταχύτητας μετάδοσης στα 256 kbps. Η τεχνολογία BPL είναι μια εξαιρετική πλατφόρμα επικοινωνίας σε μελλοντικά δίκτυα μέσης και χαμηλής τάσης για να παρέχει στον καταναλωτή όλες τις νέες υπηρεσίες. Τα μελλοντικά συστήματα BPL της Siemens προσφέρουν μια ενιαία πλατφόρμα υλικού τόσο για εφαρμογές στενής ζώνης (CENELEC) όσο και για εφαρμογές ευρείας ζώνης. Στην επόμενη γενιά δικτύων ισχύος, το HF θα πάρει ισχυρή θέση και θα αποτελέσει ιδανικό συμπλήρωμα των οπτικών και ασύρματων ευρυζωνικών συστημάτων.

Η Siemens ακολουθεί αυτή την τάση και είναι ένας από τους λίγους παγκόσμιους κατασκευαστές τόσο στα δίκτυα ραδιοσυχνοτήτων όσο και στα δίκτυα επικοινωνιών που προσφέρουν μια ενιαία, ολοκληρωμένη λύση.

Βιβλιογραφία:

1. Energie Spektrum, 04/2005: S. Schlattmann, R. Stoklasek; Digital-Revival von PowerLine.
2. PEI, 01/2004: S. Green; Επικοινωνιακή Καινοτομία. Asian Electricity 02/2004: Powerline Carrier for HV Networtk.
3. Ηλεκτρισμός Μέσης Ανατολής Φεβ. 2003: J. Buerger: Transmission Possible.
4. Die Welt, Απρίλιος 2001; J. Buerger: Daten vom Netz ubers Netz.
5. VDI Nachrichten 41; Οκτώβριος; 2000 M. Wohlgenannt: Stromnetz ubertrugt Daten zur eigenen Steuerung. Elektrie Berlin 54 (2000) 5-6; J. Buerger, G. Kling, S. Schlattmann: Power Line Communication-Datenubertragung auf dem Stromverteilnetz.
6. EV Report, Marz 2000: J. Buerger, G. Kling, S. Schlattmann: Kommunikationsruckrat für Verteilnetze.
7. ΕΤΖ 5/2000; G. Kling: Power Line Communication Technik fur den deregulierten Markt.

Karl Dietrich, Siemens AG,
τμήμα «Μεταφορά και διανομή ηλεκτρικής ενέργειας ΠΤΔ»,
τμήμα ΕΑ4 ΚΣ.
Μετάφραση: E. A. MALYUTIN.

Το ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας HF MC04−PLC έχει σχεδιαστεί για να οργανώνει κανάλια τηλεχειρισμού (TM), μετάδοση δεδομένων (PD) και τηλεφωνικά κανάλια (TF) μέσω γραμμών ισχύος υψηλής τάσης (TL) του δικτύου διανομής 35/110 kV. Ο εξοπλισμός παρέχει μετάδοση δεδομένων μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας υψηλής συχνότητας (HF) στη ζώνη 4/8/12 kHz στην περιοχή συχνοτήτων 16-1000 kHz. Η σύνδεση με τη γραμμή μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας πραγματοποιείται σύμφωνα με το σχέδιο φάσης - γείωσης μέσω ενός πυκνωτή ζεύξης και ενός φίλτρου σύνδεσης. Η σύνδεση του τερματικού ραδιοσυχνοτήτων του εξοπλισμού με το φίλτρο σύνδεσης δεν είναι ισορροπημένη και πραγματοποιείται με ένα ομοαξονικό καλώδιο.

Ο εξοπλισμός κατασκευάζεται με μια απέχουσα και παρακείμενη διάταξη εύρους ζώνης για λήψη και μετάδοση κατευθύνσεων.

Λειτουργικότητα:

Ο αριθμός των καναλιών HF με πλάτος 4 kHz - έως 3.
λειτουργία καναλιού: αναλογική (διαίρεση συχνότητας) και ψηφιακή (διαίρεση χρόνου).
διαμόρφωση ψηφιακής ροής χαμηλής συχνότητας - QAM με διαίρεση σε 88 υποφορείς OFDM.
Διαμόρφωση του φάσματος HF - πλάτος με τη μετάδοση μιας πλευρικής ζώνης AM OBP.
προσαρμογή του ρυθμού bit της ψηφιακής ροής (CPU) στη μεταβαλλόμενη αναλογία σήματος προς θόρυβο.
διεπαφές τηλεφωνίας: 4-wire 4W, 2-wire FXS/FXO;
ο αριθμός των καναλιών τηλεφωνίας σε κάθε κανάλι HF - έως 3.
μετατροπή της σηματοδότησης ADASE σε σηματοδότηση συνδρομητή FXS/FXO.
σύνδεση αποστολέα και συνδρομητή σύμφωνα με το πρωτόκολλο ADASE μέσω ενός καναλιού TF.
ψηφιακές διεπαφές TM και μετάδοση δεδομένων: RS232, RS485, Ethernet;
διεπαφή ελέγχου και παρακολούθησης - Ethernet.
ενσωματωμένος αναλυτής επιπέδων μετάδοσης / λήψης διαδρομής RF, μετρητής σφαλμάτων, θερμοκρασία.
καταγραφή σφαλμάτων και συναγερμών σε μη πτητική μνήμη.
ψηφιακή μετάδοση - διέλευση καναλιών σε ενδιάμεσους υποσταθμούς χωρίς απώλεια ποιότητας.
παρακολούθηση ‒ MC04‒Πρόγραμμα παρακολούθησης: διαμόρφωση, ρύθμιση, διαγνωστικά.
απομακρυσμένη παρακολούθηση και διαμόρφωση μέσω ενσωματωμένου καναλιού υπηρεσίας RF.
Υποστήριξη SNMP - όταν είναι εξοπλισμένο με μονάδα δικτύου S-port.
ακτινικά και δενδροειδή σχήματα για παρακολούθηση απομακρυσμένων ημι-συνόλων.
Τροφοδοτικό: ρεύμα ~220 V/50 Hz ή τάση DC 48/60 V.

κύριες παραμέτρους
Εύρος συχνοτήτων λειτουργίας 16 - 1000 kHz
Εύρος ζώνης λειτουργίας 4/8/12 kHz
Ονομαστική μέγιστη ισχύς φακέλου RF 20/40 W
Μέγιστος ρυθμός bit CPU σε 4 kHz (προσαρμοστικό) 23,3 kbps
Το βάθος ρύθμισης AGC με ποσοστό σφάλματος όχι μεγαλύτερο από 10–6 δεν είναι μικρότερο από 40 dB.
Επιτρεπόμενη εξασθένηση γραμμής (συμπεριλαμβανομένου του θορύβου) 50 dB

Κατανάλωση ρεύματος από το δίκτυο τροφοδοσίας 220 V ή 48 V - όχι περισσότερο από 100 W.
Συνολικές διαστάσεις του μπλοκ − 485*135*215mm.
Βάρος όχι μεγαλύτερο από 5 κιλά.

Συνθήκες λειτουργίας:

− θερμοκρασία περιβάλλοντος αέρα από +1 έως + 45°С.
− σχετική υγρασία αέρα έως 80% σε θερμοκρασία συν 25°С.
− ατμοσφαιρική πίεση όχι μικρότερη από 60 kPa (450 mm Hg).

Ο σχεδιασμός και η σύνθεση του εξοπλισμού:

Το ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας RF τριών καναλιών MC04-PLC περιλαμβάνει δύο μπλοκ 3U 19 ιντσών, στα οποία είναι εγκατεστημένες οι ακόλουθες λειτουργικές και δομικές μονάδες (πλακέτες):
IP01 − Μονάδα τροφοδοσίας, είσοδος δικτύου 220V/50Hz, έξοδος +48V, −48V, ​​+12V;
IP02 − Τροφοδοτικό, είσοδος 36…72V, έξοδος +48V, −48V, ​​+12V;
MP02 - πολυπλέκτης καναλιών TM, PD, TF, κωδικοποιητής G.729, ψηφιακός ακυρωτής ηχούς.
MD02 - Διαμόρφωση/αποδιαμόρφωση CPU σε αναλογικό σήμα RF, παρακολούθηση και έλεγχος.
FPRM - γραμμικός μετασχηματιστής, εξασθενητής και φίλτρο 4 βρόχων PRM, ενισχυτής PRM.
FPRD – Φίλτρο TX 1/2 βρόχου, αντίσταση TX εκτός ζώνης υψηλής αντίστασης.
UM02 - ενισχυτής ισχύος, ψηφιακή ένδειξη επιπέδων TX, ένδειξη ατυχημάτων.
TP01 - η διέλευση του περιεχομένου του καναλιού HF μεταξύ των μπλοκ, εγκαθίσταται στη θέση των πλακών MP02.

Πληροφορίες Παραγγελίας

Ο αριθμός των πλακών MP02 αντιστοιχεί στον αριθμό των βασικών καναλιών HF με εύρος ζώνης 4 kHz, που έχουν διαμορφωθεί στην πλακέτα MD02 - από 1 έως 3. Στην περίπτωση διέλευσης ενός από τα κανάλια HF μεταξύ μονάδων σε ενδιάμεσο υποσταθμό, Η πλακέτα transit TP01 είναι εγκατεστημένη αντί της πλακέτας MP02, η οποία παρέχει λήψη / μετάδοση του καναλιού περιεχομένου HF χωρίς μετατροπή σε αναλογική μορφή.
Το μπλοκ έχει δύο κύριες εκδόσεις όσον αφορά την ισχύ αιχμής του φακέλου σήματος RF:
1P - ένας ενισχυτής UM02 και ένα φίλτρο FPRD εγκατεστημένο, ισχύς σήματος RF - 20 W.
2P - έχουν εγκατασταθεί δύο ενισχυτές UM02 και δύο φίλτρα FPRD, η ισχύς σήματος RF είναι 40 W.

Ο χαρακτηρισμός του μπλοκ περιλαμβάνει:
– αριθμός εμπλεκόμενων καναλιών HF 1/2/3.
– εκτέλεση σύμφωνα με την ισχύ αιχμής του φακέλου σήματος RF: 1P – 20 W ή 2P – 40 W.
– τύποι διεπαφών χρήστη για καθένα από τα 3 κανάλια / πλακέτες HF MP-02 ή πλακέτα TP01.
– Τάση τροφοδοσίας της μονάδας – ρεύμα ~220 V ή τάση DC 48 V.
Στην πλακέτα MP-02, από προεπιλογή, υπάρχουν ψηφιακές διεπαφές RS232 και Ethernet, οι οποίες δεν υποδεικνύονται στον προσδιορισμό του μπλοκ .

Η τρίτη

Δεύτερος

Πρώτα

Κύκλωμα προστασίας μετασχηματιστή, στο οποίο υπάρχει διαφορικό και προστασία αερίου (DZ) που αντιδρούν στη διακοπή του μετασχηματιστή και στις δύο πλευρές και μέγιστη προστασία ρεύματος (CZ), η οποία θα πρέπει να διακόπτεται μόνο στη μία πλευρά.

Κατά τη σύνταξη ενός διαγράμματος κυκλώματος προστασίας ρελέ σε πτωτική μορφή, ενδέχεται να μην ανιχνευθεί η ηλεκτρική σύνδεση των κυκλωμάτων διακοπής δύο διακοπτών. Από το διευρυμένο σχήμα (Σχήμα 1) προκύπτει ότι με μια τέτοια σύνδεση (εγκάρσια αλυσίδα) μια ψευδής αλυσίδα είναι αναπόφευκτη. Απαιτούνται δύο επαφές λειτουργίας για ρελέ ασφαλείας (Διάγραμμα 2) που ενεργούν σε δύο διακόπτες κυκλώματος ή σε ένα ενδιάμεσο ρελέ απομόνωσης (Διάγραμμα 3).

Ρύζι. – Σύστημα προστασίας μετασχηματιστή: 1 – λάθος. 2.3 - σωστό

Αδιαίρετα κυκλώματα υψηλής και χαμηλής τάσηςμετασχηματιστής.

Το σχήμα (1) δείχνει την αδυναμία ανεξάρτητης αποσύνδεσης μιας από τις πλευρές του μετασχηματιστή χωρίς αποσύνδεση της άλλης.

Αυτή η κατάσταση διορθώνεται με την ενεργοποίηση του ενδιάμεσου ρελέ KL.

Ρύζι. – Σχέδια προστασίας μετασχηματιστών: 1 – λάθος. 2 - σωστό

Η προστασία της γεννήτριας και του μετασχηματιστή της μονάδας στο εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής ενεργεί, όπως απαιτείται, για να απενεργοποιήσει τον διακόπτη κυκλώματος και τον πυροσβεστήρα πεδίου μέσω των διαχωριστικών ενδιάμεσων ρελέ KL1 και KL2, αλλά τα ρελέ συνδέονται σε διαφορετικά τμήματα των διαύλων ισχύος δηλ μέσω διαφορετικών ασφαλειών.

Το ψευδές κύκλωμα που φαίνεται από τα βέλη σχηματίστηκε μέσω της λυχνίας ελέγχου ασφάλειας HL ως αποτέλεσμα της καμένης ασφάλειας FU2.

Ρύζι. – Σχηματισμός ψευδούς κυκλώματος όταν φυσάει ασφάλεια

1, 2, 3 - επαφές ρελέ λειτουργίας

Σχέδια με τροφοδοσία κυκλωμάτων δευτερευουσών συνδέσεων με λειτουργικό συνεχές και εναλλασσόμενο ρεύμα

Με τους πόλους τροφοδοσίας καλά μονωμένους από τη γείωση, ένα σφάλμα γείωσης σε οποιοδήποτε σημείο της δευτερεύουσας αλυσίδας σύνδεσης συνήθως δεν συνεπάγεται επιβλαβείς συνέπειες. Ωστόσο, ένα δεύτερο σφάλμα γείωσης μπορεί να προκαλέσει ψευδή ενεργοποίηση ή απενεργοποίηση, λανθασμένους συναγερμούς κ.λπ. Τα προληπτικά μέτρα σε αυτήν την περίπτωση μπορεί να είναι:

α) σηματοδότηση του πρώτου σφάλματος γης σε έναν από τους πόλους. β) διπολικός (αμφίδρομος) διαχωρισμός στοιχείων κυκλώματος ελέγχου - πρακτικά δεν χρησιμοποιείται λόγω πολυπλοκότητας.

Με απομονωμένους πόλους (Εικ.) γείωση σε σημείο αλλάμε ανοιχτές επαφές ΟΧΙ 1 δεν θα προκαλέσει ακόμη μια λανθασμένη ενέργεια του πηνίου του οργάνου εντολής Κ, αλλά μόλις εμφανιστεί ένα δεύτερο σφάλμα μόνωσης στο έδαφος στο διακλαδισμένο δίκτυο του θετικού πόλου, μια λανθασμένη λειτουργία της συσκευής είναι αναπόφευκτη, καθώς η επαφή 1 αποδεικνύεται ότι είναι κλειστή. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η σηματοδότηση σφαλμάτων γείωσης είναι απαραίτητη στα λειτουργικά κυκλώματα και κυρίως στους πόλους της πηγής ισχύος.

Ρύζι. – Λανθασμένη λειτουργία της συσκευής στο δεύτερο σφάλμα γείωσης

Ωστόσο, σε πολύπλοκα κυκλώματα με μεγάλο αριθμό επαφών λειτουργίας συνδεδεμένες σε σειρά, ένας τέτοιος συναγερμός μπορεί να μην ανιχνεύσει σφάλμα γείωσης (Εικ.).

Ρύζι. – Αναποτελεσματικότητα ελέγχου μόνωσης σε πολύπλοκα κυκλώματα

Όταν εμφανίζεται γείωση μεταξύ των επαφών στο σημείο αλλάη σηματοδότηση δεν είναι δυνατή.

Στην πρακτική της λειτουργίας αυτόματων εγκαταστάσεων με εξοπλισμό χαμηλού ρεύματος (έως 60 V), μερικές φορές καταφεύγουν σε σκόπιμη γείωση ενός από τους πόλους, για παράδειγμα, του θετικού (είναι πιο σκονισμένος και επιρρεπής σε ηλεκτρολυτικά φαινόμενα, δηλ. έχει ήδη εξασθενημένη μόνωση). Αυτό διευκολύνει τον εντοπισμό και την εξάλειψη μιας πηγής έκτακτης ανάγκης. Σε αυτήν την περίπτωση, συνιστάται να συνδέσετε το πηνίο του κυκλώματος ελέγχου στο ένα άκρο στον γειωμένο πόλο.

Όλα όσα έχουν ειπωθεί για την τροφοδοσία κυκλωμάτων σε συνεχές ρεύμα λειτουργίας μπορούν επίσης να αποδοθούν στο λειτουργικό εναλλασσόμενο ρεύμα με την παροχή κυκλωμάτων με γραμμική τάση. Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η πιθανότητα εσφαλμένης λειτουργίας (λόγω χωρητικών ρευμάτων) και φαινομένων συντονισμού. Δεδομένου ότι είναι δύσκολο να προβλεφθούν οι συνθήκες για αξιόπιστη λειτουργία σε αυτή την περίπτωση, μερικές φορές χρησιμοποιούνται βοηθητικοί ενδιάμεσοι μετασχηματιστές απομόνωσης με γείωση ενός από τους ακροδέκτες στη δευτερεύουσα πλευρά.

Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, σε αυτή την περίπτωση, εάν η μόνωση προς το έδαφος στο σημείο 2 καταστραφεί, η ασφάλεια FU1 σβήνει και το σφάλμα γείωσης στο σημείο 1 δεν προκαλεί λανθασμένη ενεργοποίηση του επαφέα K.

Σχέδιο μεταγωγής πυκνωτών με διόδους απομόνωσης

Η επικοινωνία υψηλής συχνότητας (HF) μέσω γραμμών υψηλής τάσης έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη σε όλες τις χώρες. Στην Ουκρανία, αυτός ο τύπος επικοινωνίας χρησιμοποιείται ευρέως σε συστήματα ισχύος για τη μετάδοση πληροφοριών διαφόρων ειδών. Τα κανάλια υψηλής συχνότητας χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση σημάτων προστασίας ρελέ γραμμών, απομακρυσμένου τερματισμού διακοπτών, τηλεσηματοδότησης, τηλεχειρισμού, τηλεχειρισμού και τηλεμέτρησης, για αποστολή και διοικητικές τηλεφωνικές επικοινωνίες, καθώς και για μετάδοση δεδομένων.

Τα κανάλια επικοινωνίας μέσω ηλεκτρικών γραμμών είναι φθηνότερα και πιο αξιόπιστα από τα κανάλια μέσω ειδικών ενσύρματων γραμμών, καθώς δεν δαπανώνται κεφάλαια για την κατασκευή και τη λειτουργία της πραγματικής γραμμής επικοινωνίας και η αξιοπιστία της γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας είναι πολύ υψηλότερη από την αξιοπιστία των συμβατικών ενσύρματων γραμμών . Η υλοποίηση επικοινωνίας υψηλής συχνότητας μέσω καλωδίων ηλεκτρικού ρεύματος σχετίζεται με χαρακτηριστικά που δεν υπάρχουν στην ενσύρματη επικοινωνία.

Για να συνδέσετε τον εξοπλισμό επικοινωνίας στα καλώδια των γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας, απαιτούνται ειδικές συσκευές επεξεργασίας και σύνδεσης για τον διαχωρισμό του εξοπλισμού υψηλής τάσης από τον εξοπλισμό χαμηλού ρεύματος και την εφαρμογή μιας διαδρομής για τη μετάδοση σημάτων HF (Εικ. 1).

Ρύζι. – Σύνδεση εξοπλισμού επικοινωνίας υψηλής συχνότητας σε γραμμές υψηλής τάσης

Ένα από τα κύρια στοιχεία του σχεδίου για τη σύνδεση εξοπλισμού επικοινωνίας με γραμμές ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένας πυκνωτής ζεύξης υψηλής τάσης. Ο πυκνωτής ζεύξης, ενεργοποιημένος στην πλήρη τάση του δικτύου, πρέπει να έχει επαρκή διηλεκτρική αντοχή. Για να ταιριάζει καλύτερα η αντίσταση εισόδου της γραμμής και της συσκευής σύνδεσης, η χωρητικότητα του πυκνωτή πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη. Οι πυκνωτές ζεύξης που παράγονται τώρα καθιστούν δυνατή την ύπαρξη χωρητικότητας σύνδεσης σε γραμμές οποιασδήποτε κατηγορίας τάσης τουλάχιστον 3000 pF, γεγονός που καθιστά δυνατή την απόκτηση συσκευών σύνδεσης με ικανοποιητικές παραμέτρους. Ο πυκνωτής ζεύξης συνδέεται με το φίλτρο σύνδεσης, το οποίο γειώνει την κάτω πλάκα αυτού του πυκνωτή για ρεύματα συχνότητας ισχύος. Για ρεύματα υψηλής συχνότητας, το φίλτρο σύνδεσης, μαζί με τον πυκνωτή ζεύξης, ταιριάζει με την αντίσταση του καλωδίου υψηλής συχνότητας με την σύνθετη αντίσταση εισόδου της γραμμής ισχύος και σχηματίζει ένα φίλτρο για τη μεταφορά ρευμάτων υψηλής συχνότητας από το καλώδιο υψηλής συχνότητας στο η γραμμή με χαμηλές απώλειες. Στις περισσότερες περιπτώσεις, ένα φίλτρο σύζευξης με πυκνωτή ζεύξης σχηματίζει ένα κύκλωμα φίλτρου διέλευσης ζώνης που διέρχεται μια συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων.

Το ρεύμα υψηλής συχνότητας, που διέρχεται από τον πυκνωτή ζεύξης κατά μήκος της κύριας περιέλιξης του φίλτρου σύνδεσης γείωσης, προκαλεί τάση στο δευτερεύον τύλιγμα L2, το οποίο, μέσω του πυκνωτή C1 και της γραμμής σύνδεσης, εισέρχεται στην είσοδο του εξοπλισμού επικοινωνίας. Το ρεύμα συχνότητας ισχύος που διέρχεται από τον πυκνωτή ζεύξης είναι μικρό (από δεκάδες έως εκατοντάδες milliamp) και η πτώση τάσης στην περιέλιξη του φίλτρου ζεύξης δεν υπερβαίνει τα λίγα βολτ. Σε περίπτωση ανοιχτής ή κακής επαφής στο κύκλωμα φίλτρου σύνδεσης, μπορεί να βρίσκεται υπό πλήρη τάση γραμμής και επομένως, για λόγους ασφαλείας, όλες οι εργασίες στο φίλτρο εκτελούνται όταν η κάτω πλάκα πυκνωτή είναι γειωμένη με ειδικό μαχαίρι γείωσης .

Με την αντιστοίχιση της σύνθετης αντίστασης εισόδου του εξοπλισμού επικοινωνίας RF και της γραμμής, επιτυγχάνεται η ελάχιστη απώλεια ενέργειας του σήματος RF. Ο συντονισμός με μια εναέρια γραμμή (VL) με αντίσταση 300–450 Ohm δεν είναι πάντα δυνατός να ολοκληρωθεί πλήρως, καθώς με περιορισμένη χωρητικότητα του πυκνωτή ζεύξης, ένα φίλτρο με χαρακτηριστική αντίσταση από την πλευρά της γραμμής ίση με το χαρακτηριστικό Η αντίσταση του VL μπορεί να έχει στενό εύρος ζώνης. Προκειμένου να επιτευχθεί το απαιτούμενο εύρος ζώνης, σε ορισμένες περιπτώσεις είναι απαραίτητο να επιτραπεί μια αυξημένη (έως και 2 φορές) χαρακτηριστική αντίσταση του φίλτρου στην πλευρά της γραμμής, φέρνοντας ελαφρώς μεγαλύτερες απώλειες λόγω ανάκλασης. Το φίλτρο σύνδεσης, που είναι εγκατεστημένο στον πυκνωτή ζεύξης, συνδέεται με τον εξοπλισμό με ένα καλώδιο υψηλής συχνότητας. Σε ένα καλώδιο μπορούν να συνδεθούν πολλές συσκευές υψηλής συχνότητας. Τα διαχωριστικά φίλτρα χρησιμοποιούνται για τη μείωση των αμοιβαίων επιρροών μεταξύ τους.

Τα κανάλια αυτοματισμού του συστήματος - η προστασία ρελέ και ο τερματισμός λειτουργίας, που πρέπει να είναι ιδιαίτερα αξιόπιστοι, απαιτούν την υποχρεωτική χρήση φίλτρων διαχωρισμού για τον διαχωρισμό άλλων καναλιών επικοινωνίας που λειτουργούν μέσω μιας κοινής συσκευής σύνδεσης.

Για να διαχωριστεί η διαδρομή μετάδοσης σήματος HF από τον εξοπλισμό υψηλής τάσης του υποσταθμού, ο οποίος μπορεί να έχει χαμηλή αντίσταση για υψηλές συχνότητες του καναλιού επικοινωνίας, περιλαμβάνεται ένας απαγωγέας υψηλής συχνότητας στο καλώδιο φάσης της γραμμής υψηλής τάσης. Το φράγμα υψηλής συχνότητας αποτελείται από ένα πηνίο ισχύος (αντιδραστήρα), από το οποίο διέρχεται το ρεύμα λειτουργίας της γραμμής, και ένα στοιχείο συντονισμού που συνδέεται παράλληλα με το πηνίο. Το πηνίο ισχύος του φραγμού με το στοιχείο συντονισμού σχηματίζει ένα κύκλωμα δύο ακροδεκτών, το οποίο έχει αρκετά υψηλή αντίσταση στις συχνότητες λειτουργίας. Για ρεύμα βιομηχανικής συχνότητας 50 Hz, το φράγμα έχει πολύ χαμηλή αντίσταση. Χρησιμοποιούνται φράγματα που έχουν σχεδιαστεί για να μπλοκάρουν μία ή δύο στενές ζώνες (φράγματα μίας και δύο συχνοτήτων) και μία ευρεία ζώνη συχνοτήτων δεκάδων και εκατοντάδων kilohertz (φράγματα ευρυζωνικότητας). Τα τελευταία χρησιμοποιούνται ευρέως, παρά τη χαμηλότερη αντίσταση στη ζώνη διακοπής σε σύγκριση με τα μονής και διπλής συχνότητας. Αυτά τα εμπόδια καθιστούν δυνατό τον αποκλεισμό των συχνοτήτων πολλών καναλιών επικοινωνίας που συνδέονται στο ίδιο καλώδιο γραμμής. Η υψηλή αντίσταση του φραγμού σε μια ευρεία ζώνη συχνοτήτων μπορεί να παρέχεται όσο ευκολότερη, τόσο μεγαλύτερη είναι η επαγωγή του αντιδραστήρα. Είναι δύσκολο να αποκτηθεί ένας αντιδραστήρας με επαγωγή αρκετών χιλιοστών, καθώς αυτό οδηγεί σε σημαντική αύξηση στο μέγεθος, το βάρος και το κόστος του στρώματος ορυχείων. Εάν περιορίσουμε την ενεργή αντίσταση στη ζώνη των μπλοκαρισμένων συχνοτήτων στα 500–800 Ohm, η οποία είναι επαρκής για τα περισσότερα κανάλια, τότε η επαγωγή του πηνίου ισχύος δεν μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 2 mH.

Τα εμπόδια παράγονται με επαγωγή από 0,25 έως 1,2 mH για ρεύματα λειτουργίας από 100 έως 2000 A. Το ρεύμα λειτουργίας του φραγμού είναι όσο υψηλότερο, τόσο μεγαλύτερη είναι η τάση γραμμής. Για τα δίκτυα διανομής, παράγονται φράγματα για 100-300 A και για γραμμές 330 kV και άνω, το μέγιστο ρεύμα λειτουργίας του φράγματος είναι 2000 A.

Διάφορα κυκλώματα συντονισμού και το απαιτούμενο εύρος μπλοκαρισμένων συχνοτήτων λαμβάνονται χρησιμοποιώντας πυκνωτές, πρόσθετους επαγωγείς και αντιστάσεις που είναι διαθέσιμοι στο στοιχείο συντονισμού του στρώματος ορυχείου.

Η σύνδεση στη γραμμή μπορεί να γίνει με διάφορους τρόπους. Με ένα ασύμμετρο κύκλωμα ραδιοσυχνοτήτων, ο εξοπλισμός συνδέεται μεταξύ ενός καλωδίου (ή πολλών καλωδίων) και της γείωσης σύμφωνα με τα σχήματα "φάση - γείωση" ή "δύο φάσεις - γείωση". Με συμμετρικά κυκλώματα ραδιοσυχνοτήτων, ο εξοπλισμός συνδέεται μεταξύ δύο ή περισσότερων καλωδίων γραμμής ("φάση - φάση", "φάση - δύο φάσεις"). Στην πράξη, χρησιμοποιείται το σχήμα φάσης σε φάση. Όταν ο εξοπλισμός είναι ενεργοποιημένος μεταξύ των καλωδίων διαφορετικών γραμμών, χρησιμοποιείται μόνο το σχέδιο "φάση - φάση διαφορετικών γραμμών".

Για την οργάνωση καναλιών HF κατά μήκος γραμμών υψηλής τάσης, χρησιμοποιείται ένα εύρος συχνοτήτων 18–600 kHz. Τα δίκτυα διανομής χρησιμοποιούν συχνότητες που κυμαίνονται από 18 kHz, σε γραμμές κορμού 40–600 kHz. Για να ληφθούν ικανοποιητικές παραμέτρους της διαδρομής ραδιοσυχνοτήτων σε χαμηλές συχνότητες, απαιτούνται μεγάλες τιμές των επαγωγών των πηνίων ισχύος των φραγμών και των χωρητικοτήτων των πυκνωτών ζεύξης. Επομένως, το κατώτερο όριο συχνότητας περιορίζεται από τις παραμέτρους των συσκευών επεξεργασίας και σύνδεσης. Το ανώτερο όριο του εύρους συχνοτήτων καθορίζεται από την επιτρεπόμενη τιμή της γραμμικής εξασθένησης, η οποία αυξάνεται με την αύξηση της συχνότητας.

1. ΦΟΡΤΩΤΕΣ ΥΨΗΛΗΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ

Σχέδια για τη ρύθμιση των ορυχείων. Τα φράγματα υψηλής συχνότητας έχουν υψηλή αντίσταση στα ρεύματα της συχνότητας λειτουργίας του καναλιού και χρησιμεύουν στο διαχωρισμό των στοιχείων που διαχωρίζουν τη διαδρομή ραδιοσυχνοτήτων (υποσταθμοί και κλάδοι), τα οποία, ελλείψει φραγμών, μπορούν να οδηγήσουν σε αύξηση της εξασθένησης της διαδρομής.

Οι ιδιότητες υψηλής συχνότητας του φραγμού χαρακτηρίζονται από τη ζώνη διακοπής, δηλ. τη ζώνη συχνοτήτων στην οποία η αντίσταση του φραγμού δεν είναι μικρότερη από μια ορισμένη αποδεκτή τιμή (συνήθως 500 ohms). Κατά κανόνα, η λωρίδα φραγμού καθορίζεται από την επιτρεπόμενη τιμή του ενεργού συστατικού της αντίστασης φραγμού, αλλά μερικές φορές από την επιτρεπόμενη τιμή της σύνθετης αντίστασης.

Τα εμπόδια διαφέρουν ως προς τις τιμές επαγωγής, τα επιτρεπόμενα ρεύματα των πηνίων ισχύος και τα σχήματα συντονισμού. Χρησιμοποιούνται κυκλώματα συντονισμού ή αμβλείας συχνότητας και ευρυζωνικά κυκλώματα (σύμφωνα με το κύκλωμα μιας πλήρους ζεύξης και μιας ημι-ζεύξης ενός φίλτρου ζώνης διέλευσης, καθώς και σύμφωνα με ένα κύκλωμα ημι-ζεύξης υψηλής -διέλευση φίλτρου). Τα Jammers με σχήματα συντονισμού μίας και διπλής συχνότητας συχνά δεν καθιστούν δυνατό τον αποκλεισμό της επιθυμητής ζώνης συχνοτήτων. Σε αυτές τις περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται εμπόδια με συστήματα ευρυζωνικής ρύθμισης. Τέτοια σχήματα διαμόρφωσης χρησιμοποιούνται κατά την οργάνωση καναλιών προστασίας και επικοινωνίας που διαθέτουν κοινό εξοπλισμό σύνδεσης.

Όταν το ρεύμα ρέει μέσω του πηνίου φραγμού, προκύπτουν ηλεκτροδυναμικές δυνάμεις, που δρουν κατά μήκος του άξονα του πηνίου και ακτινικές, τείνουν να σπάσουν το πηνίο. Οι αξονικές δυνάμεις είναι άνισες κατά το μήκος του πηνίου. Μεγάλες δυνάμεις εμφανίζονται στα άκρα του πηνίου. Επομένως, το βήμα των στροφών στην άκρη γίνεται περισσότερο.

Η ηλεκτροδυναμική αντίσταση του φράγματος καθορίζεται από το μέγιστο ρεύμα βραχυκυκλώματος που μπορεί να αντέξει. Στο φράγμα KZ-500, σε ρεύμα 35 kA, εμφανίζονται αξονικές δυνάμεις 7 τόνων (70 kN).

Προστασία από υπέρταση στοιχείων συντονισμού. Ένα κύμα υπέρτασης που εμφανίζεται σε μια εναέρια γραμμή χτυπά το φράγμα. Η τάση κύματος κατανέμεται μεταξύ των πυκνωτών του στοιχείου συντονισμού και της σύνθετης αντίστασης εισόδου των ζυγών του υποσταθμού. Το πηνίο ισχύος είναι μια μεγάλη αντίσταση σε ένα κύμα με απότομο μέτωπο και όταν εξετάζονται οι διαδικασίες που σχετίζονται με υπερτάσεις, μπορεί να αγνοηθεί. Για την προστασία των πυκνωτών συντονισμού και του πηνίου ισχύος, συνδέεται παράλληλα με το πηνίο ισχύος ένας απαγωγέας υπερτάσεων, ο οποίος περιορίζει την τάση στα στοιχεία του φραγμού σε μια ασφαλή τιμή για αυτά. Η τάση διάσπασης του απαγωγέα, σύμφωνα με τις συνθήκες απιονισμού του διακένου σπινθήρα, θα πρέπει να είναι 2 φορές μεγαλύτερη από τη συνοδευτική τάση, δηλαδή την πτώση τάσης στο πηνίο ισχύος από το μέγιστο ρεύμα βραχυκυκλώματος U αντίσταση = I βραχυκύκλωμα. ωL.

Με μεγάλο χρόνο προεκφόρτισης, η τάση διάσπασης των πυκνωτών είναι πολύ μεγαλύτερη από την τάση διάσπασης των απαγωγέων. σε χαμηλό (λιγότερο από 0,1 μs) η τάση διάσπασης των πυκνωτών γίνεται μικρότερη από την τάση διάσπασης του απαγωγέα. Επομένως, είναι απαραίτητο να καθυστερήσετε την αύξηση της τάσης στους πυκνωτές μέχρι να ενεργοποιηθεί ο απαγωγέας, κάτι που επιτυγχάνεται με την ενεργοποίηση ενός επιπλέον επαγωγέα L d σε σειρά με τον πυκνωτή (Εικ. 15). Μετά τη βλάβη του απαγωγέα, η τάση στον πυκνωτή ανεβαίνει αργά και ένας πρόσθετος απαγωγέας, συνδεδεμένος παράλληλα με τον πυκνωτή, τον προστατεύει καλά.

Ρύζι. - Σχέδια φραγμάτων υψηλής συχνότητας με διάταξη προστασίας από υπερτάσεις: α) μονής συχνότητας. β) διπλής συχνότητας

2. ΠΥΚΝΩΤΕΣ ΣΥΝΔΕΣΗΣ

Γενικές πληροφορίες. Οι πυκνωτές ζεύξης χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση εξοπλισμού επικοινωνίας HF, τηλεμηχανικής και προστασίας σε γραμμές υψηλής τάσης, καθώς και για την απογείωση ισχύος και τη μέτρηση τάσης.

Η αντίσταση ενός πυκνωτή είναι αντιστρόφως ανάλογη της συχνότητας της τάσης που εφαρμόζεται σε αυτόν και της χωρητικότητας του πυκνωτή. Η αντίδραση του πυκνωτή σύζευξης για ρεύματα βιομηχανικής συχνότητας, επομένως, είναι σημαντικά μεγαλύτερη από ό,τι για τη συχνότητα τηλεμηχανικής και προστασίας καναλιών επικοινωνίας 50 - 600 kHz (1000 φορές ή περισσότερο), γεγονός που επιτρέπει τη χρήση αυτών των πυκνωτών για το διαχωρισμό ρευμάτων υψηλής και βιομηχανικής συχνότητας και αποτροπή υψηλής τάσης σε ηλεκτρικές εγκαταστάσεις. Τα ρεύματα βιομηχανικής συχνότητας εκτρέπονται στο έδαφος μέσω πυκνωτών ζεύξης, παρακάμπτοντας τον εξοπλισμό ραδιοσυχνοτήτων. Οι πυκνωτές ζεύξης είναι σχεδιασμένοι για φάση (σε δίκτυο με γειωμένο ουδέτερο) και για γραμμική τάση (σε δίκτυο με απομονωμένο ουδέτερο).

Για την απογείωση ισχύος, χρησιμοποιούνται ειδικοί πυκνωτές απογείωσης, συνδεδεμένοι σε σειρά με τον πυκνωτή ζεύξης.

Στα ονόματα των στοιχείων των πυκνωτών, τα γράμματα υποδεικνύουν διαδοχικά τη φύση της εφαρμογής, τον τύπο του πληρωτικού, την απόδοση. αριθμοί - ονομαστική τάση φάσης και χωρητικότητα. CMP - συνδέσεις, γεμάτες λάδι, με διαστολέα. SMM - συνδέσεις, με λάδι, σε μεταλλικό περίβλημα. Για διαφορετικές τάσεις, οι πυκνωτές ζεύξης αποτελούνται από μεμονωμένα στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά. Τα στοιχεία πυκνωτών CMP-55 / √3-0.0044 έχουν σχεδιαστεί για κανονική λειτουργία σε τάση 1,1 U iohm, τα στοιχεία CMP-133 / √3-0,0186 - για 1,2 U iohm. Η χωρητικότητα των πυκνωτών για τις κατηγορίες μόνωσης 110, 154, 220, 440 και 500 kV είναι αποδεκτή με ανοχή από -5 έως +10%.

3. ΦΙΛΤΡΑ ΣΥΝΔΕΣΗΣ

Γενικές πληροφορίες και υπολογισμένες εξαρτήσεις. Ο εξοπλισμός υψηλής συχνότητας συνδέεται με τον πυκνωτή όχι απευθείας μέσω του καλωδίου, αλλά μέσω του φίλτρου σύνδεσης, το οποίο αντισταθμίζει την αντίδραση του πυκνωτή, ταιριάζει με τις αντιστάσεις κύματος της γραμμής και του καλωδίου RF, γειώνει την κάτω επένδυση του πυκνωτή, που σχηματίζει μια διαδρομή για τα βιομηχανικά ρεύματα συχνότητας και διασφαλίζει την ασφάλεια.

Όταν σπάσει το κύκλωμα της γραμμικής περιέλιξης του φίλτρου, εμφανίζεται μια τάση φάσης στην κάτω πλάκα του πυκνωτή σε σχέση με το έδαφος. Επομένως, όλες οι εναλλαγές στο κύκλωμα γραμμικής περιέλιξης του φίλτρου σύνδεσης πραγματοποιείται με ενεργοποιημένο το μαχαίρι γείωσης.

Το φίλτρο OFP-4 (Εικ. ,) έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε γραμμές 35, 110 και 220 kV σύμφωνα με το σχήμα "φάση προς γείωση" με πυκνωτή σύζευξης 1100 και 2200 pF και με καλώδιο με αντίσταση κύματος των 100 Ohm. Το φίλτρο έχει τρεις ζώνες συχνοτήτων. Για κάθε σειρά υπάρχει ένας ξεχωριστός μετασχηματιστής αέρα γεμάτος με μονωτική μάζα.

Ρύζι. – Κύριο διάγραμμα σύνδεσης φίλτρου OFP-4

6. ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΚΑΛΩΔΙΩΝ ΚΕΡΑΥΝΙΚΗΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ, ΚΕΡΑΙΑΣ

Τα καλώδια αστραπής των γραμμών υψηλής τάσης μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως κανάλια μετάδοσης πληροφοριών. Τα καλώδια απομονώνονται από τα στηρίγματα για εξοικονόμηση ηλεκτρικής ενέργειας· σε περίπτωση ατμοσφαιρικών υπερτάσεων, γειώνονται μέσω διάτρητων διάκενων σπινθήρα. Τα χαλύβδινα καλώδια έχουν υψηλή εξασθένηση για σήματα υψηλής συχνότητας και επιτρέπουν τη μετάδοση πληροφοριών μόνο σε μικρές γραμμές σε συχνότητες που δεν υπερβαίνουν τα 100 kHz. Διμεταλλικά καλώδια (καλώδια από χάλυβα επικαλυμμένα με αλουμίνιο), καλώδια συγκόλλησης αλουμινίου (από στριμμένα σύρματα χάλυβα-αλουμινίου), μονόκλωνα καλώδια (ένας κλώνος είναι σύρματα αλουμινίου, οι άλλοι κλώνοι είναι χάλυβας) καθιστούν δυνατή την οργάνωση καναλιών επικοινωνίας με χαμηλή επίπεδα εξασθένησης και θορύβου. Οι παρεμβολές είναι λιγότερες από ό,τι στα κανάλια επικοινωνίας μέσω καλωδίων φάσης και ο εξοπλισμός επεξεργασίας και σύνδεσης ραδιοσυχνοτήτων είναι απλούστερος και φθηνότερος, καθώς τα ρεύματα που διαρρέουν τα καλώδια και οι τάσεις σε αυτά είναι μικρές. Τα διμεταλλικά σύρματα είναι πιο ακριβά από τα χαλύβδινα σύρματα, επομένως η χρήση τους μπορεί να δικαιολογηθεί εάν δεν μπορούν να κατασκευαστούν κανάλια ραδιοσυχνοτήτων μέσω καλωδίων φάσης. Αυτό μπορεί να είναι σε υπερμεγέθη, και μερικές φορές σε καλώδια ηλεκτρικού ρεύματος μεγάλων αποστάσεων.

Τα κανάλια καλωδίων μπορούν να ενεργοποιηθούν σύμφωνα με τα σχήματα "καλώδιο - καλώδιο", "καλώδιο - γείωση" και "δύο καλώδια - γείωση". Στις εναέριες γραμμές εναλλασσόμενου ρεύματος, τα καλώδια εναλλάσσονται κάθε 30 - 50 km για να μειωθεί η παρεμβολή των βιομηχανικών ρευμάτων συχνότητας σε αυτά, γεγονός που εισάγει μια πρόσθετη εξασθένηση 0,15 Np για κάθε διέλευση στα σχήματα «καλώδιο - καλώδιο», χωρίς να επηρεάζονται τα «δύο καλώδια - Γη». Σε μεταδόσεις συνεχούς ρεύματος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το σχήμα "καλώδιο-καλώδιο", καθώς η διέλευση δεν είναι απαραίτητη εδώ.

Η επικοινωνία μέσω των καλωδίων αντικεραυνικής προστασίας δεν διακόπτεται όταν οι αγωγοί φάσης είναι γειωμένοι και δεν εξαρτάται από το σχήμα μεταγωγής γραμμής.

Η επικοινωνία κεραίας χρησιμοποιείται για φορητό εξοπλισμό ραδιοσυχνοτήτων που είναι συνδεδεμένος στην εναέρια γραμμή. Το σύρμα αναρτάται κατά μήκος των συρμάτων της εναέριας γραμμής ή χρησιμοποιείται ένα τμήμα ενός καλωδίου προστασίας από κεραυνούς. Μια τέτοια οικονομική μέθοδος σύνδεσης δεν απαιτεί εμπόδια και πυκνωτές ζεύξης.

Σελίδα 16 από 21

Ο σχεδιασμός της γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας, που καθορίζεται από τον κύριο σκοπό της - τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας σε απόσταση, επιτρέπει τη χρήση της για τη μετάδοση πληροφοριών. Το υψηλό επίπεδο λειτουργίας και η υψηλή μηχανική αντοχή των γραμμών διασφαλίζουν την αξιοπιστία των καναλιών επικοινωνίας κοντά στην αξιοπιστία των καναλιών μέσω καλωδιακών γραμμών επικοινωνίας. Ταυτόχρονα, κατά την υλοποίηση καναλιών επικοινωνίας για τη μετάδοση πληροφοριών μέσω εναέριων γραμμών, είναι απαραίτητο να λαμβάνονται υπόψη τα χαρακτηριστικά των γραμμών που καθιστούν δύσκολη τη χρήση τους για επικοινωνιακούς σκοπούς. Ένα τέτοιο χαρακτηριστικό είναι, για παράδειγμα, η παρουσία εξοπλισμού υποσταθμού στα άκρα των γραμμών, ο οποίος μπορεί να αναπαρασταθεί ως μια αλυσίδα αντιδραστικών και ενεργών αντιστάσεων που ποικίλλουν σε μεγάλο εύρος και συνδέονται σε σειρά. Αυτές οι αντιστάσεις σχηματίζουν μια σύνδεση μεταξύ των εναέριων γραμμών μέσω των λεωφορείων των υποσταθμών, η οποία οδηγεί σε αύξηση της διαδρομής επικοινωνίας. Επομένως, για να μειώσουν την επίδραση μεταξύ των καναλιών και την εξασθένηση, με τη βοήθεια ειδικών φραγμών, εμποδίζουν τις διαδρομές των ρευμάτων υψηλής συχνότητας προς τους υποσταθμούς.
Οι κλάδοι από εναέριες γραμμές αυξάνουν επίσης σημαντικά την εξασθένηση. Αυτά και άλλα χαρακτηριστικά των γραμμών απαιτούν την εφαρμογή μιας σειράς μέτρων για τη δημιουργία συνθηκών για τη μετάδοση πληροφοριών.
Η συσκευή καναλιών υψηλής συχνότητας κατά μήκος δικτύων διανομής 6-10 kV συνδέεται με σημαντικές δυσκολίες λόγω των ιδιαιτεροτήτων της κατασκευής δικτύων αυτών των τάσεων. Σε τμήματα γραμμών κορμού 6-10 kV μεταξύ γειτονικών σημείων μεταγωγής, υπάρχει μεγάλος αριθμός κρουνών, οι γραμμές αποκόπτονται από αποζεύκτες και διακόπτες, τα πρωτεύοντα κυκλώματα μεταγωγής των δικτύων συχνά αλλάζουν, μεταξύ άλλων και αυτόματα, λόγω της μεγαλύτερης ζημιάς στο στις γραμμές αυτών των τάσεων, η αξιοπιστία τους είναι χαμηλότερη από B71 35 kV και άνω. Η μετάδοση σήματος στα δίκτυα διανομής εξαρτάται από πολλούς παράγοντες που επηρεάζουν την εξασθένηση του σήματος: από το μήκος και τον αριθμό των κρουνών, το υλικό του καλωδίου γραμμής, το φορτίο κ.λπ. Το φορτίο μπορεί να ποικίλλει σε μεγάλο εύρος. Ταυτόχρονα, το κλείσιμο μεμονωμένων βρυσών, όπως δείχνουν οι μελέτες, μερικές φορές όχι μόνο δεν μειώνει την εξασθένηση, αλλά, αντίθετα, την αυξάνει λόγω παραβίασης της αμοιβαίας αντιστάθμισης της εξασθένησης μεταξύ γειτονικών βρυσών. Επομένως, τα κανάλια ακόμη και μικρού μήκους έχουν σημαντική εξασθένηση και είναι ασταθή. Η λειτουργία των καναλιών επηρεάζεται επίσης αρνητικά από τη ζημιά στους μονωτές, τις κακής ποιότητας συνδέσεις καλωδίων και την κακή κατάσταση των επαφών του εξοπλισμού μεταγωγής. Αυτά τα ελαττώματα είναι πηγές παρεμβολών ανάλογων με το επίπεδο του μεταδιδόμενου σήματος, που μπορεί να προκαλέσουν κανάλι για να σταματήσει να λειτουργεί και να βλάψει τον εξοπλισμό. Η παρουσία συσκευών τομής στις γραμμές οδηγεί σε πλήρη διακοπή της λειτουργίας του καναλιού RF σε περίπτωση αποσύνδεσης και γείωσης ενός από τα τμήματα της γραμμής. Οι διαπιστωθείσες ελλείψεις περιορίζουν σημαντικά, αν και δεν αποκλείουν, τη χρήση γραμμών 6-10 kV για την οργάνωση καναλιών HF. Ωστόσο, πρέπει να σημειωθεί ότι η επικοινωνία HF μέσω δικτύων διανομής δεν έχει λάβει ακόμη ευρεία διανομή.
Ανάλογα με το σκοπό, τα κανάλια επικοινωνίας HF μέσω γραμμών ηλεκτρικής ενέργειας χωρίζονται σε τέσσερις ομάδες: κανάλια επικοινωνίας αποστολής, τεχνολογικά, ειδικά και γραμμικά επιχειρησιακά κανάλια επικοινωνίας.
Χωρίς να σταθούμε λεπτομερώς στη χρήση και τον σκοπό κάθε ομάδας καναλιών, σημειώνουμε ότι για την αποστολή και τεχνολογικά κανάλια τηλεφωνικής επικοινωνίας χρησιμοποιείται κυρίως η ζώνη συχνοτήτων φωνής 300-3400 Hz.<300-2300). Верхняя часть тонального спектра (2400-3400 Гц) не пользуется для передачи сигналов телеинформации. Современная комбинированная аппаратура позволяет организовать в этом спектре до четырех независимых узкополосных каналов телеииформации.
Τα κανάλια επικοινωνίας λειτουργίας γραμμής χρησιμοποιούνται για την οργάνωση της επικοινωνίας μεταξύ του αποστολέα και των ομάδων επισκευής που εργάζονται στη διαδρομή μιας εκτεταμένης γραμμής ηλεκτρικής ενέργειας ή υποσταθμών, όταν δεν υπάρχει μόνιμη σύνδεση μαζί τους. Για αυτά τα κανάλια, χρησιμοποιείται απλοποιημένος μεταφερόμενος και φορητός τηλεφωνικός εξοπλισμός.
Ανάλογα με τον βαθμό πολυπλοκότητας, τα κανάλια HF χωρίζονται σε απλά και σύνθετα. Τα κανάλια που αποτελούνται από δύο μόνο σετ τερματικού εξοπλισμού RF ονομάζονται απλά. Τα σύνθετα κανάλια ενσωματώνουν ενδιάμεσους ενισχυτές ή πολλά σετ τερματικού εξοπλισμού (στις ίδιες συχνότητες).

Εξοπλισμός για κανάλια επικοινωνίας υψηλής συχνότητας για εναέριες γραμμές.

Η σύνδεση του εξοπλισμού επικοινωνίας με τα καλώδια της γραμμής τροφοδοσίας πραγματοποιείται με τη χρήση ειδικών συσκευών του λεγόμενου εξοπλισμού για τη σύνδεση και την επεξεργασία της γραμμής, που αποτελείται από έναν πυκνωτή επικοινωνίας, ένα φράγμα και στοιχεία προστασίας.

Ρύζι. 21. Σχέδιο καναλιού επικοινωνίας υψηλής συχνότητας πάνω από εναέριες γραμμές
Στο σχ. Το σχήμα 21 δείχνει ένα διάγραμμα του σχηματισμού ενός καναλιού επικοινωνίας πάνω από μια εναέρια γραμμή. Μετάδοση σημάτων με ρεύματα υψηλής συχνότητας Πραγματοποιείται από πομπούς του εξοπλισμού στεγανοποίησης J, που βρίσκονται και στα δύο άκρα των εναέριων γραμμών στους υποσταθμούς Α και Β.
Εδώ, ως μέρος του εξοπλισμού στεγανοποίησης 1, υπάρχουν δέκτες που λαμβάνουν διαμορφωμένα ρεύματα ραδιοσυχνοτήτων και τα μετατρέπουν. Για να εξασφαλιστεί η μετάδοση της ενέργειας του σήματος με ρεύματα υψηλής συχνότητας μέσω καλωδίων, αρκεί να επεξεργαστείτε ένα καλώδιο σε κάθε άκρο της γραμμής χρησιμοποιώντας ένα φράγμα 5, έναν πυκνωτή ζεύξης 4 και ένα φίλτρο προσάρτησης 3, το οποίο είναι συνδεδεμένο με τον εξοπλισμό στεγανοποίησης 1 χρήση καλωδίου RF 2. Για να διασφαλιστεί η ασφάλεια του προσωπικού που εργάζεται στο φίλτρο προσάρτησης όταν λειτουργεί το κανάλι RF, το μαχαίρι γείωσης 6 εξυπηρετεί.
Σύνδεση εξοπλισμού υψηλής συχνότητας σύμφωνα με το σχήμα του σχ. 21 ονομάζεται φάση προς γη. Ένα τέτοιο σχήμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη διαμόρφωση μονοκαναλικών και πολυκαναλικών συστημάτων μετάδοσης πληροφοριών. Χρησιμοποιούνται επίσης άλλα σχήματα σύνδεσης.
Εάν είναι απαραίτητο να συνδέσετε τον εξοπλισμό που είναι εγκατεστημένος στη διαδρομή γραμμής με τη γραμμή τροφοδοσίας (εξοπλισμός κινητής τηλεφωνίας ομάδων επισκευής, εξοπλισμός τηλεκατευθυνόμενου ραδιοφωνικού σταθμού VHF κ.λπ.), συνήθως χρησιμοποιούνται συσκευές σύνδεσης κεραίας. Ως κεραία, χρησιμοποιούνται κομμάτια μονωμένου σύρματος συγκεκριμένου μήκους ή τμήματα ενός καλωδίου αντικεραυνικής προστασίας.
Ο υψηλής συχνότητας (γραμμικός) απαγωγέας έχει υψηλή αντίσταση στη συχνότητα λειτουργίας του καναλιού και χρησιμεύει στο να εμποδίζει τη διαδρομή αυτών των ρευμάτων, μειώνοντας τη διαρροή τους προς τον υποσταθμό. Ελλείψει φραγμού, η εξασθένηση του καναλιού μπορεί να αυξηθεί, καθώς η μικρή σύνθετη αντίσταση εισόδου του υποσταθμού εκτρέπει το κανάλι RF. Το φράγμα αποτελείται από ένα πηνίο ισχύος (αντιδραστήρα), ένα στοιχείο ρύθμισης και μια διάταξη προστασίας. Το πηνίο ισχύος είναι το κύριο στοιχείο του ορυχείου. Πρέπει να αντέχει τα μέγιστα ρεύματα λειτουργίας της γραμμής και τα ρεύματα βραχυκυκλώματος. Το πηνίο ισχύος είναι κατασκευασμένο από σύρματα χαλκού ή αλουμινίου της κατάλληλης διατομής, στριμμένα σε σπείρα, τυλιγμένα σε πηχάκια από πλαστικό με πλαστικοποίηση ξύλου (δέλτα-ξύλο) ή υαλοβάμβακα. Τα άκρα των σιδηροτροχιών στερεώνονται σε μεταλλικούς σταυρούς. Ένα στοιχείο ρύθμισης με προστατευτικά απαγωγείς είναι προσαρτημένο στο επάνω εγκάρσιο τεμάχιο. Το στοιχείο συντονισμού χρησιμοποιείται για να ληφθεί μια σχετικά υψηλή αντίσταση του φραγμού σε μία ή περισσότερες συχνότητες ή ζώνες συχνοτήτων.
Το στοιχείο συντονισμού αποτελείται από πυκνωτές, επαγωγείς και αντιστάσεις και συνδέεται παράλληλα
πηνίο ισχύος. Το πηνίο ισχύος και το στοιχείο ρύθμισης του φράγματος εκτίθενται σε ατμοσφαιρικές υπερτάσεις και υπερτάσεις μεταγωγής και βραχυκυκλώματα. Ο ρόλος της προστασίας από υπέρταση, κατά κανόνα, εκτελείται από έναν απαγωγέα βαλβίδας, που αποτελείται από ένα διάκενο σπινθήρα και μια μη γραμμική αντίσταση wilite.
Σε ηλεκτρικά δίκτυα 6-220 kV, φράγματα VZ-600-0,25 και KZ-500, καθώς και φράγματα με χαλύβδινο πυρήνα τύπων VChZS-100 και VChZS-100V, τα οποία διαφέρουν μεταξύ τους ως προς το ονομαστικό ρεύμα και την επαγωγή, τη σταθερότητα και γεωμετρικές παραμέτρους πηνίο ισχύος, καθώς και τον τύπο του στοιχείου ρύθμισης και την προστασία του.
Τα εμπόδια κόβονται στο καλώδιο φάσης της γραμμής ισχύος μεταξύ του αποζεύκτη γραμμής και του πυκνωτή ζεύξης. Τα φράγματα υψηλής συχνότητας μπορούν να τοποθετηθούν αναρτημένα, σε δομές στήριξης, συμπεριλαμβανομένων των πυκνωτών ζεύξης.
Οι πυκνωτές ζεύξης χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση του εξοπλισμού ραδιοσυχνοτήτων με την εναέρια γραμμή, ενώ τα ρεύματα διαρροής της βιομηχανικής συχνότητας εκτρέπονται μέσω του πυκνωτή ζεύξης στο έδαφος, παρακάμπτοντας τον εξοπλισμό υψηλής συχνότητας. Οι πυκνωτές ζεύξης έχουν σχεδιαστεί για τάση φάσης (σε δίκτυο με γειωμένο ουδέτερο) και για τάση γραμμής (σε δίκτυο με απομονωμένο ουδέτερο). Στη χώρα μας παράγονται δύο τύποι πυκνωτών ζεύξης: CMP (σύζευξη, πλήρωση λαδιού, με διαστολέα) και CMM (σύζευξη, πλήρωση λαδιού, σε μεταλλική θήκη). Για διαφορετικές τάσεις, οι πυκνωτές αποτελούνται από μεμονωμένα στοιχεία συνδεδεμένα σε σειρά. Οι πυκνωτές ζεύξης μπορούν να τοποθετηθούν σε οπλισμένο σκυρόδεμα ή μεταλλικά στηρίγματα ύψους περίπου 3 μ. Για την απομόνωση του κάτω στοιχείου του πυκνωτή τύπου CMP από το σώμα του στηρίγματος, χρησιμοποιούνται ειδικά στηρίγματα πορσελάνης στρογγυλής διατομής.

Το φίλτρο σύνδεσης χρησιμεύει ως σύνδεσμος μεταξύ του πυκνωτή ζεύξης και του εξοπλισμού RF, διαχωρίζοντας τη γραμμή υψηλής τάσης από την εγκατάσταση χαμηλού ρεύματος, που είναι ο εξοπλισμός στεγανοποίησης. Το φίλτρο σύνδεσης διασφαλίζει έτσι την ασφάλεια του προσωπικού και την προστασία του εξοπλισμού από την υψηλή τάση, αφού όταν γειώνεται η κάτω επένδυση του πυκνωτή ζεύξης, σχηματίζεται διαδρομή για ρεύματα διαρροής βιομηχανικής συχνότητας. Με τη βοήθεια του φίλτρου σύνδεσης, οι αντιστάσεις κύματος της γραμμής και του καλωδίου υψηλής συχνότητας αντιστοιχίζονται, καθώς και η αντίδραση του πυκνωτή ζεύξης αντισταθμίζεται σε μια δεδομένη ζώνη συχνοτήτων. Τα φίλτρα σύνδεσης κατασκευάζονται σύμφωνα με τα κυκλώματα του μετασχηματιστή και του αυτομετασχηματιστή και μαζί με τους πυκνωτές ζεύξης σχηματίζουν ζωνοπερατά φίλτρα.
Το πιο διαδεδομένο στην οργάνωση καναλιών επικοινωνίας HF κατά μήκος των γραμμών ισχύος της επιχείρησης ήταν το φίλτρο σύνδεσης τύπου OFP-4 (βλ. Εικ. 19). Το φίλτρο περικλείεται σε ένα συγκολλημένο χαλύβδινο περίβλημα με ένα δακτύλιο για τη σύνδεση του πυκνωτή ζεύξης και μια χοάνη καλωδίου για την είσοδο στο καλώδιο RF. Στον τοίχο του περιβλήματος είναι τοποθετημένος αλεξικέραυνος, ο οποίος έχει μια επιμήκη ακίδα για τη σύνδεση της ράβδου γείωσης και έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει τα στοιχεία του φίλτρου σύνδεσης από υπερτάσεις. Το φίλτρο έχει σχεδιαστεί για σύνδεση εξοπλισμού ραδιοσυχνοτήτων σε διαμόρφωση φάσης προς έδαφος, με πυκνωτές ζεύξης χωρητικότητας 1100 και 2200 pF. Το φίλτρο εγκαθίσταται, κατά κανόνα, στη βάση του πυκνωτή ζεύξης και βιδώνεται στο στήριγμα σε ύψος 1,6-1,8 m από το επίπεδο του εδάφους.
Όπως σημειώθηκε, όλες οι εναλλαγές στα κυκλώματα του φίλτρου σύνδεσης πραγματοποιείται με ενεργοποιημένο το μαχαίρι γείωσης, το οποίο χρησιμεύει για τη γείωση της κάτω επένδυσης του πυκνωτή ζεύξης κατά τη διάρκεια εργασιών προσωπικού. Ως μαχαίρι γείωσης χρησιμοποιείται ένας μονοπολικός αποζεύκτης για τάση 6-10 kV. Οι λειτουργίες με μαχαίρι γείωσης πραγματοποιούνται χρησιμοποιώντας μονωτική ράβδο. Ορισμένοι τύποι φίλτρων σύνδεσης έχουν ένα μαχαίρι γείωσης τοποθετημένο μέσα στο περίβλημα. Για να διασφαλιστεί η ασφάλεια σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να τοποθετηθεί ένα μαχαίρι γείωσης ελεύθερης τοποθέτησης.
Το καλώδιο υψηλής συχνότητας χρησιμοποιείται για την ηλεκτρική σύνδεση του φίλτρου σύνδεσης (βλ. Εικ. 21) με τον εξοπλισμό πομποδέκτη. Κατά τη σύνδεση του εξοπλισμού στη γραμμή σύμφωνα με το σχήμα φάσης προς γείωση, χρησιμοποιούνται ομοαξονικά καλώδια. Το πιο συνηθισμένο είναι ένα ομοαξονικό καλώδιο υψηλής συχνότητας της μάρκας RK-75, ο εσωτερικός αγωγός (συμπαγής ή κλώνος) του οποίου διαχωρίζεται από την εξωτερική πλεξούδα με μόνωση από διηλεκτρικό υψηλής συχνότητας. Η εξωτερική πλεξούδα ασπίδας χρησιμεύει ως αγωγός επιστροφής. Ο εξωτερικός αγωγός περικλείεται σε ένα προστατευτικό μονωτικό περίβλημα.
Τα χαρακτηριστικά υψηλής συχνότητας του καλωδίου RK-75, καθώς και των συμβατικών καλωδίων επικοινωνίας, καθορίζονται από τις ίδιες παραμέτρους: αντίσταση κύματος, εξασθένηση χιλιομέτρων και ταχύτητα διάδοσης ηλεκτρομαγνητικού κύματος.
Η αξιόπιστη λειτουργία των καναλιών HF πάνω από τις εναέριες γραμμές διασφαλίζεται από την υψηλής ποιότητας και τακτική εκτέλεση της προγραμματισμένης προληπτικής συντήρησης, η οποία προβλέπει μια ολόκληρη σειρά εργασιών στον εξοπλισμό των καναλιών επικοινωνίας HF πάνω από τις εναέριες γραμμές. Για την πραγματοποίηση προληπτικών μετρήσεων, τα κανάλια τίθενται εκτός λειτουργίας. Η προληπτική συντήρηση περιλαμβάνει προγραμματισμένες επιθεωρήσεις εξοπλισμού και καναλιών, η συχνότητα των οποίων καθορίζεται από την κατάσταση του εξοπλισμού, την ποιότητα της λειτουργικής συντήρησης, λαμβάνοντας υπόψη την προληπτική συντήρηση και ορίζεται τουλάχιστον μία φορά κάθε 3 χρόνια. Εκτελούνται μη προγραμματισμένοι έλεγχοι καναλιών όταν αλλάζει η διαδρομή ραδιοσυχνοτήτων, ο εξοπλισμός έχει καταστραφεί και το κανάλι είναι αναξιόπιστο λόγω παραβίασης των ρυθμιζόμενων παραμέτρων.