Файл: Быховский Я.Л. Высокочастотная связь в энергосистемах.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 139

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

[ / « = - ( 0 , 0 3 2

+

/-0,055);

 

р

 

...

0,0304—/-0,1016

 

 

, р

,

0,106.

 

 

р

и

1 е _

0,002 + /0,00352.

 

 

| Я , | =

0

^

;

 

 

1

,

/ Я , \

 

1

,

0,106

,

0

а м р = - 2- In

^J

=

Inм

=

1,63 неп.

Более точный расчет с учетом «о и аф и разности скоростей vc и ~Оф, выполненный на ЭВМ, дал величину 1,77 неп. При учете нагрузки Z'o затухание передачи петли длиной 50 м при частоте 50 кгц получается рав­ ным 2,4 неп. С увеличением длины петли по мере при­ ближения / к К/4 затухание передачи уменьшается.

Ниже приведены величины amp и ZBX при разных длинах петли для частоты 50 кгц, рассчитанные на ЭВМ для схемы рис. 10-9:

I, м

неп

50

200

400

1 000

1 500

 

и П е Р ,

2,4

1,71

1,37

0,82

0,23

 

2 в Х ,

ом

7 450 1 870

910

263

74

Расчеты показали также, что включение конденса­ тора на конце петли нецелесообразно. Как видно из при­ веденных выше данных, переходное затухание петли значительно меньше, чем у антенны. При длине 1 500 м, равной Я/4, оно приближается к затуханию конденса­ торного присоединения и имеет вполне приемлемую ве­ личину даже при небольших длинах 50—400 м.

Таким образом, если с эксплуатационной точки зре­

ния

установка

в. ч. генератора под высоким

напряже­

нием

окажется

допустимой,

то присоединение

с по­

мощью петли может найти практическое применение.

П е р е н о с н ы й

з а г р а д и т е л ь . Для

того

чтобы

заземления линий

электропередачи

у места

производст­

ва ремонтных работ не прерывали

в. ч. связь

по этим

линиям, одна из фаз должна

заземляться через

перенос­

ный

заградитель

ПЗ, представляющий

значительное

сопротивление для токов высокой частоты.

125


На рис. 10-12 показана схема включения переносных заградителей по обе стороны от пункта работ. Затуха­ ние, вносимое этим пунктом с учетом «глухого» зазем­ ления двух фаз и заземления третьей фазы через два заградителя с сопротивлением Ха (в омах), выражается формулой

 

 

 

a = 0,26 +

^ l n [ l +

 

(i^yj.

 

 

(10-24)

 

При

отключении

линии

для ремонта уровень

помех

на ней снижается не менее чем на 2 неп. Поэтому

мож­

но допустить, чтобы прирост затухания

также

составлял

около 2 неп. Если предположить, что ремонтные

рабо­

ты ведутся в двух

пунктах, то один пункт может вносить

затухание до 1 неп.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

На основании (10-24) минимальная величина Х3 со­

ставит 216 ом.

 

 

 

 

 

 

А'3 = 216 ом на

 

Индуктивность

ПЗ

для

получения

низшей

частоте диапазона связи

по В Л — 40 кгц

долж-

 

 

 

 

 

 

216

 

 

 

мгн.

 

 

 

на

быть

не

меньше

6,28-40- Ю3 = 0,85

Переносный

заградитель

должен,

кроме

того,

выдерживать токи к. з.

 

 

 

 

 

 

 

и для обеспечения

требо­

 

 

 

 

 

 

 

ваний безопасности

паде­

 

 

 

 

 

 

 

ние

напряжения на нем

 

х

 

 

 

 

 

не

 

должно

 

превышать

 

пз

 

пз

 

 

250 в.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для того чтобы приме­

 

 

 

 

 

 

нение ПЗ было

возможно

 

 

 

 

 

 

на значительной части ли­

Рис. 10-12. Схема включения пе­

ний

электропередачи, он

реносных

заградителей.

 

 

должен

быть

 

рассчитан

ПЗ

— переносный

заградитель.

 

на

 

ток

к. з. не

менее

 

 

 

 

 

 

 

10

 

ка.

При

таком

токе

падение

напряжения

на

индуктивности

 

0,85

мгн

будет равно

104-314• 0,85 • 10- 3 = 2 660

в, что

более чем

в 10 раз превышает допустимую величину.

 

 

 

Для снижения напряжения при токах к. з. можно выполнять ПЗ на насыщающихся стальных сердечниках или шунтировать их мощными низковольтными разряд­ никами.

В начале 50-х годов были изготовлены опытные образцы ПЗ со стальным сердечником ЗРОС-12 (зазем-

126


ляющий реактор однофазный сухой на

12 ка). Вес

такого заградителя

54 кг. Серийное

производство

ЗРОС-12 не было налажено.

 

В конце 50-х годов

на опытном заводе

Ростовэнерго

было изготовлено несколько сот заградителей типа ПЗ-6 с низковольтным разрядником из купроксных шайб, включенных навстречу друг другу. Обмотка ПЗ-6 была выполнена проводом небольшого сечения и не выдержи­

вала

ток

наводок

больше

 

 

 

 

 

 

 

4 а. По этой причине

и вви­

 

 

 

 

 

 

 

ду

недостаточной

надежно­

 

 

 

 

 

 

 

сти

купроксного разрядника

 

 

 

 

 

 

 

производство ПЗ-6 было пре­

 

 

 

 

 

 

 

кращено.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

настоящее время осво­

 

 

 

 

 

 

 

ен

выпуск

заградителя

ти­

 

 

 

 

 

 

 

па

ПЗ-10 рассчитанного

на

 

 

 

 

 

 

 

ток к. з. 10 касек0'5.

Он вы­

 

 

 

 

 

 

 

полнен из 20 витков

медной

 

 

 

 

 

 

 

шинки

сечением

60 мм2

на

 

 

 

 

 

 

 

сердечнике

26 смг из в. ч.

 

 

 

 

 

 

 

трансформаторной

стали

 

 

 

 

 

 

 

0,1 мм ЭЧАА. Вес ПЗ-10

Рис. 10-13. Схема

устроиства

около 20 кг. Его полное со­

присоединения.

 

 

 

противление

 

составляет

С,—емкость

конденсатора

 

связи

250

ом при 40 кгц и увеличи­

КС;

ФП

фильтр

присоединения;

L< — индуктивность

линейной

ка­

вается до 650 ом при 500 кгц.

тушки

ФП;

L j — индуктивность

фи­

дерной

катушки ФП;

М — коэффи­

 

Индуктивность

на про­

циент

взаимоиндукции;

 

Сг

мышленной

частоте

состав­

емкость конденсатора в сторону ка­

бельного ввода; ВЧА — в. ч.

аппа­

ляет 7 мгн при токах

мень­

ратура.

 

 

 

 

 

ше 0,5 а. Благодаря насыще­

 

 

 

 

 

 

 

нию

сердечника индуктивность

ПЗ-10 с увеличением тока

быстро

падает до

1 мгн

при 35 а; 0,18 мгн при 350 а

и 0,0226 мгн при 10 ка. Падение

напряжения.на ПЗ-10

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

 

 

 

 

 

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

Устройства

при­

соединения к фазным проводам представляют собой полосовые фильтры или фильтры высокой частоты, ос­ новными элементами которых являются конденсатор связи и фильтр присоединения (рис. 10-13).

Характеристическое сопротивление фильтра со сто­ роны линии Zmn определяется по формуле

127


где fi и /2 — граничные

частоты

полосы

пропускания;

Ci — емкость конденсатора связи.

 

 

Затухание, вносимое устройством присоединения, за­

висит главным образом

от рассогласования между ха­

рактеристическим сопротивлением

Zmn и

входным со­

противлением линии Zc

 

 

 

где

k =

Зависимость величины затухания, вносимого фильт­

ром

присоединения,

от

коэффициента

 

рассогласования

приведена

ниже:

 

 

 

 

 

 

 

 

k

1

1,5

2

3

4

5

10

20

50

100

Я ф . „ ,

неп

0 0,02

0,06

0,15

0,225

 

0,3 0,55 0,855

1,285 1,62

Если заданы допустимое затухание а1 р .п и полоса пропускания, то при известной величине Z0 можно по (10-26) определить ZmK и но (10-25) необходимую вели­ чину емкости конденсатора связи С\.

Так,

например:

а ф . „ = 0,3;

/i = 30

кгц;

/2=15 0 кгц;

Z c = 400 ом.

При

Оф п = 0,3

неп k = 5 11, следовательно,

2 т л

=/cZc = 5 • 400=

=2 000 ом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По формуле (10-25)

 

 

 

 

 

 

 

 

h — fx

_

120-Ю3

 

 

 

 

_ ] 2

_

C l _

InhhZmn

_

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

_ 2 l 2 0

' 1

0 1 2

_

 

 

 

=

2 120 пф.

 

 

 

 

 

Из (10-25) можно получить формулу для нахождения

верхней

граничной

частоты /2 при заданных

fi, С< и ZmIl

 

 

 

1 - , - м м , - .

 

 

 

( 1 0 - 2 7 )

Например, / ( = 30

кгц; Z m

n = 2000

ом; C i = l

100 пф;

 

 

 

 

30-Ю3

 

=

30-Ю3

_

 

 

' 2

~ 1 — 6,28-30-103-103-1 100 - Ю - 1 2

0,586

 

5 1 л г Ч -

Если

знаменатель

(10-27)

равен нулю, то fz обращается

в бес­

конечность и получается фильтр верхних

частот при

выполнении

условия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

• f > = i ^ k r -

 

 

 

 

(1 0 -2 8 >

Например, при Ci = 2 200 пф

4 000 ом

 

 

 

 

 

ft = '6,28-2 20010"-400 = 1

8 0 к щ

-

 

 

 

128


Фильтры присоединения фирмы «Tesla» типа VF'4 выпускаются для однофазного и двухфазного присоеди­

нения

к

симметричному

или

коаксиальному

кабелю

с входным

сопротивлением

Г20 ом. Фильтр

может пере­

ключаться

на шесть диапазонов частот

в

соответствии

с емкостями конденсаторов-связи

 

 

 

При емкости

 

 

 

 

 

 

 

конденсатора

 

 

 

 

 

 

связи,

пф . . 2 000 2 000

 

4 000

4 000

8 000

10 000

диапазон

 

 

 

 

 

 

 

частот фильт­

 

 

 

 

 

 

ра, кгц . .

. 40—90 G0—420

40—300

GO—500

40—500

30—150

Указанные фильтры

присоединения

конструируются

без применения 'ферромагнитных

материалов, что исклю­

чает наличие в них нелинейных

искажений

при высоких

мощностях

передачи сигналов в. ч. связи

(до 500 вт).

Пределы защиты изоляции таких фильтров составляют

12,5 кв (испытательное напряжение 50 гц подается меж­

ду первичной

и вторичной

обмотками

трансформатора

фильтра).

 

 

 

 

 

 

Фирмой выпускаются также

разрядники

марки PS1

с пробивным

напряжением

2,5 кв±\0%

и

допустимой

термической нагрузкой но току в течение одной

секунды

6 /СОдейстЕ'

обработки

и

присоединения

фирмы

Аппаратура

«Siemens» включает элементы присоединения, фильтры

присоединения,

конденсаторы связи

и в. ч. заградители.

Т а б л и ц а 10-6

 

 

 

 

Широкополосные

фильтры

присоединения 'фирмы

 

»Siemens" типа EWSk

 

 

 

Присоединение

Емкость кон­

 

Волновое со­

Рабочее

денсаторов

Полосы, кгц

противление,

затухание,

 

связи, пф

 

ом

неп

 

4 400,

42—431

 

 

Однофазное

5 000

32—87

140

0,2

 

 

 

2 200

61—575 -!\

 

 

 

45—119

 

 

 

 

 

 

Двухфазное

4 400

53—385

140

0,2

2 200

76—494

 

 

 

129