Несмотря на отмеченные трудности ВЧ связь стала в России основным средством дальней межобъектной связи в энергетике. [1]

1.4 Характеристики каналов ВЧ связи

Возможность использования каналов ВЧ связи для передачи того или иного вида информации определяется его характеристиками. Эти характеристики можно разделить на четыре основные категории, связанные: с искажениями передаваемых сигналов, с дальностью действия канала связи, с электромагнитной совместимостью с другими системами связи и с надежностью канала связи.[1]

Характеристики, связанные с искажениями передаваемых сигналов.

Полоса эффективно передаваемых частот- ширина спектра низких частот, в пределах которого обеспечивается передача первичных сигналов.

Частотная характеристика - зависимость напряжения на выходе приемника от частоты передаваемого сигнала при неизменном напряжении этого сигнала на входе аппаратуры уплотнения. Частотная характеристика главным образом определяется характеристиками фильтров аппаратуры уплотнения и частично – характеристиками аппаратуры обработки и присоединения, а также линейного тракта.

Расхождение частот в канале – разность частот сигналов на входе и выходе канала связи. Этот вид искажений характерен для систем ОБП.

Амплитудная характеристика – зависимость напряжения на выходе канала от напряжения на его входе. От линейности амплитудной характеристики зависит степень нелинейных искажений.

Коэффициент нелинейных искажений– это отношение действующего напряжения всех гармоник сигнала на выходе канала связи к действующему значению суммарного сигналав тех же точках при подаче на вход канала напряжения первичного сигнала синусоидальной формы.

Уровень собственных шумов аппаратуры – уровень помех на выходе приемника, когда на вход передатчика канала не подается напряжение первичного сигнала и нет помех, обусловленных линейным трактом. [1]

Характеоистики, связанные с дальностью действия канала связи. Минимально допустимое отношение сигнал / помеха на входе ВЧ приемника - в полосе частот, занимаемой данным каналом в линейном тракте. Перекрываемое затухание – максимально допустимое затухание линейного тракта, при котором на выходе канала связи ( на выходе приемника ) обеспечивается необходимое для данного назначения канала связи отношение сигнал/помеха. Определяется как:

Аперекр = Рпер – Рпр,min (1.1)

где Рпер – уровень передачи ВЧ сигнала данного канала ;

Рпр,min – минимально допустимый уровень приема, определяемый уровнем линейных помех, помехоустойчивостью приемника и отношением с/п на входе приемника, необходимым для передачи данного вида информации с требуемым качеством.

Чувствительность приемника – минимальное значение уровняпринимаемого сигнала, при котором на выходе приемника обеспечивается нормальная мощность низкочастотного сигнала.

Электромагнитная совместимость с другими каналами ВЧ связи по ВЛ определяется защищенностью от влияния со стороны других каналов связи и уровень влияния данного канала на другие каналы связи. [1]

1.4.1 Технические характеристики каналов аппаратуры команд автоматики АКА-16 ПРМ

АКА-16 ПРМ, в зависимости от исполнения, предназначен для приема сигналов автоматики, переданных:

-            по ВЧ-каналу высоковольтных линий (ВЛ) электропередач;

-            по опто-волоконной линии;

-            по телефонному каналу;

-            по каналу расширения (с другого АКА-16 ПРМ).

Первые три канала являются магистральными. АКА-16 ПРМ, работающие по каналу расширения не имеют в своем составе блоков, обеспечивающих работу по магистральным каналам.

Кроме того АКА-16 ПРМ имеет 6 модификаций по диапазонам рабочих частот. Нижнее значение базовой (начальной) частоты диапазона определяется потребителем.

В зависимости от диапазона, АКА-16 ПРМ различаются между собой только исполнением блока ЛФ и значением частоты первого гетеродина блока ГЕН, которая устанавливается программно.[3]

Характеристики ВЧ – канала [3] :

1) АКА-16 ПРМ работает в диапазоне частот (24-1000) кГц.

2) Шаг изменения базовой (начальной) частоты диапазона АКА-16 ПРМ составляет 1 кГц.

3) Чувствительность АКА-16 ПРМ (номинальный уровень входного сигнала, при котором гарантируется надежный прием команд) равна (22±1) дБ. Обеспечиваться возможность дополнительного снижения чувствительности на (15±2) дБ и (30±2) дБ и плавная регулировка в диапазоне 15 дБ.

4) Номинальное значение входного сопротивления АКА-16 ПРМ (75±15) Ом.

5) Затухание несогласованности в номинальной полосе канала не менее 10 дБ.

6) Затухание, вносимое АКА-16 ПРМ в 75-омный ВЧ тракт при параллельном соединении на частотах, отстоящих от краев номинальной полосы частот приема более чем на 10%, но не менее 12 кГц, не более 1 дБ.

7) Избирательность АКА-16 ПРМ не менее 80 дБ при отстройке от ближнего края номинальной полосы частот на 1.5 кГц и более.

8) Избирательность по зеркальному каналу не менее 80 дБ.

9) Время задержки на передачу команды с момента поступления сигнала на ВЧ-вход АКА-16 ПРМ до момента замыкания соответствующего выходного контакта, при отключенном устройстве задержки на срабатывание, не более 16 мс. [3] Характеристики телефонного – канала:

1) Чувствительность АКА-16 ПРМ (номинальный уровень входного сигнала, при котором гарантируется надежный прием команд) равна (26±1) дБ. Обеспечиваться возможность дополнительного снижения чувствительности на 20 дБ ступенями по 5 дБ.

2) Номинальное значение входного сопротивления АКА-16 ПРМ (600±30) Ом.

3) Затухание несогласованности в номинальной полосе канала не менее 14 дБ.

4) Цепи входа уравновешены относительно земли.

5) Время задержки на передачу команды с момента поступления сигнала на НЧ-вход АКА-16 ПРМ до момента замыкания соответствующего выходного контакта, при отключенном устройстве задержки на срабатывание, не более 15 мс.[3]

Характеристики оптоволоконной линии:

1) АКА-16 ПРМ предназначен для работы в канале связи «точка-точка» по выделенной волоконно - оптической линии связи (ВОЛС). Тип оптического волокна – одномодовое 9/125 мкм., с окном прозрачности, включающим длину волны 1310 нм.

2) Приемный оптический модуль АКА-16 ПРМ, построенный на основе PIN фотодиода, имеет следующие параметры:

-         максимальная детектируемая мощность (при l = 1310 нм) + 3 дБм;

-         чувствительность при вероятности ошибки 10-9 (в условиях 2 Мбод, 1310 нм) –41 дБм; тип оптического разъема FC.

3) Время задержки на передачу команды с момента поступления сигнала на вход приемника до момента замыкания соответствующего выходного контакта, при отключенном устройстве задержки на срабатывание, не более 2 мс.[3]

Характеристики канала расширения/ретрансляции команд:

1) Скоростной канал расширения/ретрансляции предназначен для:

-     приема команд от другого АКА-16 ПРМ при работе по каналу расширения (канал расширения не является магистральным каналом);

-     ретрансляции команд на передатчик АКА-16 ПРД.

2) Физические параметры канала расширения/ретрансляции соответствуют стандарту интерфейса RS-485. Задержка передачи информации по каналу не более 1 мс. [3]

Характеристики НЧ-канала ретрансляции команд:

1) НЧ-канал ретрансляции предназначен для ретрансляции команд на передатчики аппаратуры каналов автоматики.

2) Контрольные частоты (соответствуют значениям КЧ для НЧ-канала) имеют следующие значения :

-          контрольная частота 1 (КЧ1)     3060 Гц;

-          контрольная частота 2 (КЧ2)     3180 Гц.

3) Уровеннь передачи НЧ-сигнала составляет:

- (0 +- 1.0) дБ во всём диапазоне частот и при нормальных климатических условиях,

- ( 0 +- 2.0) дБ при воздействии предельных температур окружающей среды ( от 1 до 45° С) и изменении напряжения электропитания от +10% до -20% номинального значения.

4) Предусмотрена возможность снижения уровня передачи на 15 дБ ступенями по 3 дБ.

5) Номинальное значение выходного сопротивления приёмника 600 Ом.

6) Затухание несогласованности в номинальной полосе частот канала должно быть не менее 14 дБ.

7) Цепи выхода уравновешены относительно земли.

8) Задержка установления частоты в канале не более 0,3 мс.

1.5 Уровни помех и линейных затуханий

1.5.1 Электрические помехи в каналах ВЧ связи по ВЛ

Электрические помехи имеются в любом канале связи. Они являются основным фактором, ограничивающим дальность передачи информации из-за того, что сигналы, принимаемые приемником, искажаются помехами. Для того чтобы искажения не выходили за пределы, допустимые для данного вида информации, должно быть обеспечено определенное превышение напряжения принимаемого сигнала над напряжением помехи на выходе приемника.[1]

В каналах ВЧ связи по ВЛ сама линия является источником сильных помех. Поэтому уровень помех на выходе приемников этих каналов обусловлен в основном помехами, поступающими на вход приемника с линейного тракта. Эти помехи можно разделить на две основные категории – помехи нормального эксплуатационного режима и помехи, возникающие при авариях и коммутационных операциях энергетического оборудования.

При нормальном эксплуатационном режиме ВЛ помехи обусловлены в основном явлением коронирования проводов, а также распорок на расщепленных фазах и арматуры аппаратов высокого напряжения. Помехи возникают также в результате электрических разрядов в гирляндах изоляторов. На ВЛ напряжением 220 кВ и выше основным источником помех нормального режима является коронирование проводов.

При аварийных режимах и коммутационных операциях возникают следующие виды помех: от электрической дуги между ножами выключателей, от искровых разрядов при работе разъединителей и от электрической дуги в местах коротких замыканий. Эти помехи оказывают влияние на работу каналов ВЧ связи для релейной защиты и противоаварийнй автоматики. [1]

Физическая природа помех от коронирования проводов. При наличии напряжения на проводах линии в пространстве между проводами существует электрическое поле. Интенсивность его определяется напряженностью электрического поля. Напряженность поля максимальна у поверхности провода и уменьшается обратно пропорционально расстоянию до оси провода для одиночных проводов и по несколько более сложному закону для расщепленных проводов. На линиях напряжением 220 – 750 кВ и выше напряженность поля на проводах при нормальном режиме работы линии составляет 22 – 29 кВ/см.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13