Электронная электротехническая библиотека

 

Навигация по сайту

Высокочастотные заградители для ВЧ-каналов связи на ВЛЭП

Высокочастотные заградители используются на воздушных линиях электропередачи для организации работы каналов высокочастотной связи по проводам ВЛЭП.

Общие сведения о ВЧ-заградителях

Основным назначением заградителя является ослабление влияния шунтирующего действия шин подстанции на параметры ВЧ капала. Заградитель врезается в рабочий провод линии между шинами подстанции и точкой подключения конденсатора связи. Кроме того, заградители применяются для ослабления шунтирующего действия ответвлений и при заземлении линий во время ремонтных работ.

Если бы заградитель на частотах данного ВЧ канала обладал бесконечно большим сопротивлением, то он полностью отделял бы шины подстанции от устройства присоединения. Однако всякий реальный заградитель обладает па рабочих частотах конечным сопротивлением. Вследствие этого шины подстанции с последовательно включенным заградителем в некоторой степени шунтируют линейный тракт.

Входное сопротивление шин подстанции обычно является реактивным, причем большею частью носит емкостный характер. Если сопротивление заградителя на рабочей частоте является комплексным, то не исключена возможность, что реактивное сопротивление шин подстанции окажется равным и противоположным по знаку реактивной составляющей сопротивления заградителя. При этом сопротивление шунтирующей цепочки из заградителя и шин окажется равным активной составляющей полного сопротивления заградителя.

Высокочастотные заградители для ВЧ-каналов связи на ВЛЭП

Характеристики ВЧ-заградителей

Основной характеристикой заградителя является полоса заграждения — такая полоса частот, в пределах которой сопротивление заградителя не ниже определенного значения. Различают полосы заграждения по активному и полному сопротивлениям. В первом случае полоса заграждения определяется только значением активной составляющей сопротивления заградителя, во втором — значениями активной и реактивной составляющих этого сопротивления. Вблизи границ полосы заграждения по полному сопротивлению оно имеет почти чисто реактивный характер.

Высокочастотные заградители различаются по параметрам реактора и схемам настройки. Реакторы различаются по значениям индуктивностей и номинального рабочего тока промышленной частоты. Рабочий ток, на который рассчитывается реактор, должен быть не меньше максимального рабочего тока ВЛ в которую врезается заградитель. Значения индуктивности и рабочего тока входят в наименование типа реактора и заградителя в целом.

Минимальное значение индуктивности реактора, предназначенного для воздушных линий электропередачи, составляет 0,125 мГ. При меньшем значении индуктивности невозможно получить удовлетворительные характеристики заградителя. Максимальное значение индуктивности составляет 2,0 мГ. При таком значении индуктивности можно без перестройки заградителя осуществить заграждение во всей полосе частот, используемой для ВЧ связи по ВЛ.

Увеличение индуктивности реактора сверх 2 мГ не дает существенного улучшения заграждающих свойств заградителя, но приводит к увеличению его размеров и массы. Заградители, предназначенные для использования на магистральных ВЛ, рассчитываются на рабочий ток 600—2000 А. Для сверхдальних передач переменного тока 750 кВ и выше и постоянного тока 1500 кВ предполагается создание заградителя на рабочий ток 4000 А. Для распределительных сетей 35—100 кВ выпускаются заградители на токи 100 и 300 А.

При к. з. на линии токи к. з. проходят по реактору заградителя. Эти токи могут во много раз превосходить номинальный рабочий ток линии. При прохождении по реактору тока к. з. может возникнуть недопустимый перегрев деталей заградителя. Предельно допустимое действующее значение установившегося тока к. з. называется током термической стойкости реактора.

Значение ударного тока к.з. определяет требования к механической прочности реактора, так как при воздействии на него первой полуволны тока возникают механические усилия, стремящиеся раздвинуть витки реактора. Значение ударного тока, допустимое для реактора данной конструкции, называется током электродинамической стойкости. Этот ток является параметром заградителя наряду с рабочим током и током термической стойкости.

Для увеличения индуктивности реактора в некоторых случаях используются сердечники из трансформаторной стали. Заградитель с таким реактором называется заградителем со стальным сердечником.

Классификация ВЧ-заградителей по видам настройки

Заградители различаются по видам настройки. Применяются следующие виды настроек заградителя:

  • Резонансная одночастотная настройка — такая, при которой реактор настраивается с помощью конденсатора (или магазина конденсаторов) по схеме параллельного резонансного контура на одну частоту, равную средней частоте рабочей полосы ВЧ канала.

  • Резонансная двухчастотная настройка— такая, при которой реактор настраивается на две резонансные частоты. При этом заградитель заграждает две полосы частот; ширина каждой из этих полос меньше, чем при одночастотной настройке на любую из двух частот.

  • Возможна также резонансная настройка на несколько рабочих частот, однако при этом полосы заграждения на каждой из частот получаются малыми, вследствие чего многочастотные схемы настройки почти не применяются.

  • Резонансная притуплённая настройка — отличается от одночастотной или двухчастотной резонансной настройки тем, что в резонансные контуры схемы вводятся резисторы для расширения заграждаемой полосы частот по активному сопротивлению.

Широкополосная настройка по схемам полосовых фильтров обеспечивает приблизительно постоянное значение заграждающего сопротивления в пределах определенной полосы частот.

Широкополосная настройка по схеме фильтра верхних частот обеспечивает приблизительно постоянное значение заграждающего сопротивления на всех частотах выше нижней граничной частоты.

Заградители, в которых применены резонансные одночастотные или двухчастотные схемы настройки, называются резонансными заградителями. Заградители с полосовыми схемами настройки получили название широкополосных заградителей.

Резонансные и резонансные притуплённые схемы настройки обычно применяются с реакторами небольшой индуктивности (0,125 и 0,25 мГ).

В заградителях со средней индуктивностью реактора (0,6—1,2 мГ) используются настройки по схемам полосовых фильтров. В заградителях с большой индуктивностью реактора чаще всего применяется настройка по схеме фильтра верхних частот. Иногда заградитель образуется из реактора без схем настройки, тогда в качестве заграждающего сопротивления используется индуктивное сопротивление самого реактора.

При любой схеме настройки ширина полосы заграждения тем больше, чем больше индуктивность реактора и тем меньше, чем больше требуемое значение минимального сопротивления в пределах полосы.

Высокочастотные заградители для ВЧ-каналов связи на ВЛЭП

Защита элементов настройки от перенапряжений

Высокочастотный заградитель подвергается воздействию импульсов перенапряжения, возникающих в ВЛ при к. з., ударах молнии, наведенных атмосферных зарядах и т. п. Амплитуда импульсов перенапряжения может в 3 — 5 раз превосходить фазное напряжение, т. е. на линиях 500 кВ может быть больше 1000 кВ.

Приходящий с линии импульс перенапряжения распределяется между заградителем и входным сопротивлением подстанции. Если входное сопротивление подстанции достаточно мало, то почти все напряжение прикладывается к заградителю.

Все детали элементов настройки имеют пробивные напряжения в сотни раз меньше тех, которые могут попасть на заградитель при воздействии -перенапряжения. Поэтому всякий заградитель обязательно оснащается устройствами защиты от этих перенапряжений.

Основным средством защиты от перенапряжений является вентильный разрядник, включаемый параллельно реактору. При этом разрядник защищает не только детали элемента настройки заградителя, но и реактор.

Последнее обстоятельство имеет большое значение, так как при отсутствии разрядника в случае к. з. на линии вблизи заградителя может возникнуть пробой между витками реактора, который перейдет в силовую дугу от тока к. з. Электрическая дуга между витками реактора может привести к сгоранию провода.

Вентильный разрядник состоит из искрового промежутка и нелинейного вилитового резистора, включенных последовательно. При воздействии на заградитель перенапряжения пробивается искровой промежуток, после чего заградитель оказывается зашунтированпым нелинейным сопротивлением резистора.

Появление перенапряжения вызывает импульс тока, значение которого определяется значением импульса напряжения, входным сопротивлением подстанции за заградителем и волновым сопротивлением линии. При грозовых перенапряжениях и близких к. з. импульсные токи могут достигать десятков тысяч ампер.

Высокочастотные заградители серии ВЗ

В наших электрических сетях для ВЧ связи применяются в основном заградители серии ВЗ (ВЗ-2000-1,2, ВЗ-1000-0,6 и ВЗ-600-0,25). Реакторы этих заградителей имеют наименования РЗ-2000-1,2; РЗ-1000-0,6 и РЗ-600-0,25 соответственно.

Реакторы заградителей намотаны алюминиевыми проводами на рейках из древеснослоистого пластика (дельта-древесина) или из стеклотекстолита Концы реек закрепляются на металлических крестовинах. На верхней крестовине крепятся защитные разрядники и элемент настройки, заключенный в отдельный корпус. На той же крестовине имеется приспособление для подвески заградителя на портале. Заградитель ВЗ-2000-1,2 кроме подвески допускает также установку на опорных изоляторах.

Номинальные значения индуктивностей из каталогов заградителей ВЗ относятся к промышленной частоте. На высоких частотах (выше 30 кГц) индуктивность понижается на 5 — 8% за счет явления поверхностного эффекта в проводе и крестовинах. Реакторы обладают некоторой собственной емкостью.

Для реакторов индуктивностью 0,25 и 0,6 мГ с влиянием собственной емкости на ВЧ параметры заградителя можно не считаться, но у заградителя ВЗ-2000-1,2 значение этой емкости таково, что собственная резонансная частота реактора оказывается в пределах рабочего диапазона частот заградителя, поэтому собственную емкость (около 330 пФ) необходимо учитывать при расчете схем настройки.

Во всех заградителях серии ВЗ общий диапазон частот заграждения разбит на несколько частичных диапазонов. Сборка схемы требуемого диапазона осуществляется с помощью винтовых перемычек. В большинстве случаев используется трехконтурная схема полосового фильтра. Резонансные и резонансные притуплённые схемы применены только в заградителях с реактором РЗ-600-0,25. Во всех заградителях применена схема защиты из двух разрядников и защитной катушки с индуктивностью 0,02 мГц.

Категории: ---

  • Электрические помехи от коронирования проводов в каналах высокочастотной св ...
  • Механический резонанс в электроустановках
  • Номинальные напряжения различных электроприемников (характерные значения и ...
  • Внутренние и атмосферные перенапряжения в электроустановках
  • Защита от утечек с помощью УЗО и реле утечки в трехфазных электрических сет ...
  • Модернизация привода главного движения радиально-сверлильного станка модели ...
  • Образцы технологических карт для проведения ремонта различного электрообору ...
  • Простой ZVS-драйвер на MOSFET



  • Явно полезное
     


    Горюнов авто эвакуатор вао москва дешево 24/7.

     

    © www.electrolibrary.info, 2005 - 2021 e-mail: electroby@mail.ru При использовании материалов сайта обязательно должна присутствовать ссылка в виде: http://www.electrolibrary.info - "Электронная электротехническая библиотека. Современное инженерное оборудование и системы"