Как работают и для чего нужны ВЧ-каналы связи высоковольтных ЛЭП
Высоковольтные линии электропередач используют не только для передачи тока, но и для организации высокочастотной связи Дело в том, что кроме переменного тока частотой 50 Гц, обычно передаваемого по ЛЭП, по тем же проводам можно одновременно передавать сигналы другой частоты. В частности, так можно организовать связь между соседними подстанциями. Частоты каналов ВЧ- связи обычно от десятков до сотен кГц.
Для осуществления ВЧ-связи на смежных подстанциях, устанавливают аппаратуру фильтрации, приемопередатчики и другое оборудование. А для того, чтобы разделить сигналы разной частоты, применяют высокочастотные заградители и конденсаторы связи. Благодаря их использованию ток поступает на распределительное устройство, а ВЧ-сигналы на аппаратуру связи.
Наиболее важная функция ВЧ-связи – это связь устройств релейной защиты и иных устройств автоматики, которую устанавливают на ЛЭП. Такой вариант связи применяется в защите различных ЛЭП в качестве основного. В частности, именно так организуются так называемые дифференциально-фазная и направленно-высокочастотная защиты. По высокочастотной связи можно с помощью специальных устройств определять место повреждения ЛЭП, контролировать режим работы оборудования подстанций, управлять выключателями и аппаратурой РЭА.
ПОХОЖИЕ ТЕМЫ
- АСКУЭ под ключ
- Монтаж ТП, КТП
- Установка опор ЛЭП
- Электрические подстанции
ВЧ-канал можно также использовать для переговоров между персоналом подстанций. Хотя сегодня такая функция кажется неактуальной, наличие резервного канала связи при невозможности использования, например, мобильной связи в условиях сильных помех или частичного отключения также бывает важным. А ВЧ-связь с ремонтными бригадами, которые проводят ремонт поврежденных участков ЛЭП в труднодоступных местах, не имеющих мобильной связи, часто является единственным способом. Для этого применяют переносные приемопередатчики.
Выезд специалиста и консультация бесплатно!
ВЧ Связь
ВЧ связь — правительственная и военная связь в СССР и России.
Под ВЧ-связью в настоящее время также понимается связь, организованная по высоковольным линиям электропередач (35, 110, 220, 330, 500, 1100 кВ).
История
Закрытая система телефонной связи, использующая высокие частоты (ВЧ) была организована в 30-е годы как оперативная связь органов ОГПУ. Впоследствии ей стали пользоваться также высшие гражданские и военные чины. Во время Великой Отечественной войны ВЧ-связь служила для соединения с командованием фронтов и армий. Аппараты ВЧ были установлены в высших партийных и правительственных учреждениях Москвы, республиканских, краевых и областных центров СССР, в также в советских посольствах в социалистических странах. Телефонный аппарат ВЧ-связи, вместе с так называемой Вертушкой был важным статусным символом для представителя советской номенклатуры. Кадры для обслуживания ВЧ связи с 1966 года готовились в Военно-техническом училище КГБ при Совете Министров СССР (в настоящее время Академия ФСО России).
Ссылки
- Краткая хроника истории органов и войск правительственной связи
- Правительственная «ВЧ связь» в годы Великой Отечественной войны
- Государственная служба специальной связи и защиты информации Украины
- Российские вести. Самая быстрая, самая надежная
Wikimedia Foundation . 2010 .
Вч связь что это такое
Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ)
Высокочастотная (ВЧ) радиосвязь
Показать навигацию
Скрыть навигацию
Другим широко используемым радиодиапазоном, используемым гуманитарными организациями, является диапазон высоких частот (ВЧ). ВЧ реже используются коммерческими и правительственными организациями, но благодаря чрезвычайно большой дальности связи, которую обеспечивает ВЧ, этот диапазон стал популярным для использования в авиации и дистанционной разведке.
Радиоволны ВЧ занимают диапазон от 3 до 30 мегагерц (МГц) и являются частью так называемого коротковолнового диапазона. ВЧ-передача осуществляется с использованием распространения на основе «пространственной луча» или «пропуска», что обеспечивает ВЧ-передаче возможность передачи и приема на большие расстояния. ВЧ-радиоволны занимают спектр, который взаимодействует с атмосферой Земли очень специфическим образом — при передаче под углом к ней они преломляются в ионосфере и возвращаются к поверхности Земли, где многократно отражаются. ВЧ-радиоволны способны передавать сигналы за горизонт и вокруг кривизны земной поверхности. В оптимальных условиях и с использованием соответствующей настройки ВЧ-волны могут даже передаваться между континентами, однако на это никогда не следует полагаться как на основной способ межконтинентальной связи. ВЧ-радиоволны, преломляясь от ионосферы, значительно уменьшают мертвые зоны и зоны отсутствия приема (радиотени), отбрасываемые холмами и горами, однако плотная окружающая застройка все же может влиять на использование ВЧ-диапазона.
Хотя ВЧ может дать преимущество в дальности связи, она также имеет свои ограничения. Следует отметить, что оборудование, необходимое для передачи и приема ВЧ-сигналов, является громоздким и крупногабаритным, и требует значительно большей антенны и большего источника энергии. Вообще говоря, не существует хороших решений для портативных мобильных ВЧ-радиостанций, используемых гуманитарными организациями. ВЧ-радиостанция почти всегда ограничивается транспортными средствами и стационарными зданиями.
Автомобильные ВЧ-радиостанции
Для многих крупных гуманитарных организаций ВЧ-связь стала стандартным средством связи с транспортными средствами. В связи с тем, что высокочастотные сигналы могут выходить далеко за пределы ОВЧ (УКВ) / УВЧ, и учитывая размер оборудования, ВЧ является отличным дополнением к другим формам связи и критически важным для безопасности транспортного средства.
ВЧ-приемопередатчики, установленные на транспортном средстве, очень похожи на другие радиоаппараты, устанавливаемые на транспортном средстве. ВЧ-радиостанции устанавливаются на приборных панелях, в них или под ними, и должны быть постоянно подключены к аккумуляторной батарее транспортного средства или электрической системе. Кроме того, учитывая расположение ВЧ-антенны, для правильного доступа к приемопередатчику через шасси или корпус транспортного средства должны быть проложены дополнительные провода.
Отличительным фактором ВЧ-антенны является ее крупный размер. Длина высокочастотной антенны, установленной в автомобиле, иногда называемой «штырь», может быть в несколько раз выше высоты транспортного средства. Кроме того, хотя антенна может быть не особенно тяжелой, ее длина будет оказывать давление на основание антенны при воздействии на нее ветра или при трогании с места и остановке транспортного средства. ВЧ-штырь должен быть надежно прикреплен к кузову автомобиля, как правило, он крепится к переднему или заднему бамперу.
Пример автомобильных ВЧ-антенн (Codan)
Принцип работы и назначение ВЧ-каналов связи высоковольтных линий электропередач
Канал связи — совокупность устройств и физических сред, передающих сигналы. С помощью каналов сигналы передаются из одного места в другое, а также переносятся во времени (при хранении информации).
Наиболее распространенные устройства, входящие в состав канал: усилители, антенные системы, коммутаторы и фильтры. В качестве физической среды часто используются пара проводов, коаксиальный кабель, волновод, среда, в которой распространяются электромагнитные волны.
Коаксиальный кабель — высокочастотный кабель у которого один из проводов представляет собой полую трубу, полностью охватывающую второй провод. Внутренний провод располагается точно по оси трубы, почему кабель и называется коаксиальным или концентрическим. Чтобы удержать внутренний провод в таком положении, либо пространство между внешним и внутренним проводом сплошь заполняются изоляционным материалом, либо на внутренний провод одеваются отдельные изоляторы.
Поскольку в коаксиальном кабеле все электрические и магнитные поля сосредоточены в пространстве между внешним и внутренним проводом, т. е. внешних полей нет, то потери на излучение ничтожны. Для уменьшения потерь на нагревание металла внутренний провод может быть сделан большого диаметра (поверхность внешнего провода во всяком случае достаточно велика).
Если коаксиальный кабель должен быть гибким, то его внешний провод делается в виде гибкой металлической оплетки и кабель заполняется пластичным изоляционным материалом.
С точки зрения техники связи наиболее важными характеристиками каналов связи являются искажения, которым подвергаются передаваемые по нему сигналы. Различают искажения линейные и нелинейные. Линейные искажения состоят из частотных и фазовых искажений и описываются переходной характеристикой или, что эквивалентно, комплексным коэффициентом передачи канала. Нелинейные искажения даются нелинейными зависимостями, указывающими, как изменяется сигнал при прохождении по каналу связи.
Канал связи характеризуется совокупностью сигналов, которые посылаются на передающем конце, и сигналами, которые принимаются на приемном конце. В случае, когда сигналы на входе и выходе канала являются функциями, определенными на дискретном множестве значений аргумента, канал называется дискретным. Такими каналами связи пользуются, например, при импульсных режимах работы передатчиков, в телеграфии, телеметрии, радиолокации.
Непрерывным называется канал, сигналы на выходе и входе которого представляют собой непрерывные функции. Такие каналы широко используются в телефонии, радиовещании, телевидении. Дискретные и непрерывные каналы связи широко применяются также в автоматике и телемеханике.
Несколько различных каналов могут использовать одну и ту же техническую линию связи. В этих случаях (например, в многоканальных линиях связи с частотным или временным разделением сигналов) каналы объединяются и разъединяются с помощью специальных коммутаторов или фильтров. Иногда, наоборот, один канал использует нескольких технических линий связи.
Высокочастотная связь (ВЧ-связь) — это вид связи в электрических сетях, который предусматривает использование высоковольтных линий электропередач в качестве каналов связи. По проводам линии электропередач электросетей протекает переменный ток частотой 50 Гц. Суть организации ВЧ-связи заключается в том, что те же провода используются в качестве передачи сигнала по линии, но на другой частоте.
Диапазон частоты ВЧ-каналов связи – от десятков до сотен кГц. Высокочастотная связь организуется между двумя смежными подстанциями, которые соединены линией электропередач напряжением 35кВ и выше. Для того чтобы переменный ток частотой 50 Гц попадал на шины распределительного устройства подстанции, а сигналы связи на соответствующие комплекты связи, используют высокочастотные заградители и конденсаторы связи.
ВЧ-заградитель имеет небольшое сопротивление на токе промышленной частоты и большое сопротивление на частоте каналов высокочастотной связи. Конденсатор связи — наоборот: имеет большое сопротивление при частоте 50 Гц, а на частоте канала связи – малое сопротивление. Таким образом, обеспечивается попадание на шины подстанции исключительно тока частотой 50 Гц, на комплект ВЧ-связи – только сигналов на большой частоте.
Для приема и обработки сигналов ВЧ-связи на обеих подстанциях, между которыми организована ВЧ-связь, устанавливают специальные фильтры, приемопередатчики сигналов и комплекты оборудования, которые осуществляют определенные функции. Ниже рассмотрим, какие именно функции могут реализовываться с применением ВЧ-связи.
Наиболее важная функция – использование ВЧ-канала в устройствах релейной защиты и автоматики оборудования подстанции. ВЧ-канал связи используется в защитах линий 110 и 220кВ – диференциально-фазной защиты и направленно-высокочастотной защиты. По обоим концам ЛЭП устанавливают комплекты защит, которые имеют связь между собой по ВЧ-каналу связи. Благодаря надежности, быстродействию и селективности, защиты с использованием ВЧ-канала связи используются в качестве основных для каждой ВЛ 110-220кВ.
Канал для передачи сигналов релейной защиты линий электропередач (ЛЭП) называется канал релейной защиты . В технике РЗА получили наибольшее распространения три типа ВЧ защит:
- фильтровая направленная,
- дистанционная с ВЧ блокировкой,
- дифференциально-фазовая.
В первых двух типах защит по ВЧ каналу при внешнем коротком замыкании передается сплошной сигнал ВЧ блокировки, в дифференциально-фазовой защите по каналу релейной защиты передаются импульсы напряжения ВЧ. Длительность импульсов и пауз примерно одинакова и равна половине периода промышленной частоты. При внешнем коротком замыкании передатчики, расположенные по обоим концам линии, работают в разные полупериоды промышленной частоты. Каждый из приемников принимает сигналы обоих передатчиков. Вследствие этого при внешнем коротком замыкании оба приемника принимают сплошной блокирующий сигнал.
При коротком замыкании на защищаемой линии происходит сдвиг фаз манипулирующих напряжений и появляются интервалы времени, когда оба передатчика остановлены. При этом в приемнике возникает прерывистый ток, используемый для создания сигнала, действующего на отключение выключателя данного конца защищаемой линии.
Обычно передатчики на обоих концах линии работают на одной частоте. Однако на линиях большой протяженности иногда выполняются каналы релейной защиты с передатчиками, работающими на разных ВЧ или па частотах с малым интервалом (1500—1700 гц). Работа на двух частотах дает возможность избавиться от вредного влияния сигналов, отраженных от противоположного конца линии. Каналы релейной защиты используют специальный (выделенный) ВЧ канал.
Существуют также устройства, которые с использованием ВЧ-канала связи, определяют место повреждения линий электропередач. Кроме того, ВЧ-канал связи может использоваться для передачи сигналов оборудования телемеханики, SCADA, САУ и других систем оборудования АСУ ТП. Таким образом, по каналу высокочастотной связи можно осуществлять контроль над режимом работы оборудования подстанций, а также передавать команды управления выключателями и различными функциями устройств РЗА.
Еще одна функция – функция телефонной связи . ВЧ-канал можно использовать для оперативных переговоров между смежными подстанциями. В современных условиях данная функция не актуальна, так как существуют более удобные способы связи между обслуживающим персоналом объектов, но ВЧ-канал может служить резервным каналом связи в случае возникновения чрезвычайной ситуации, когда будет отсутствовать мобильная или проводная телефонная связь.
Канал связи по линиям электропередачи — канал, используемый для передачи сигналов в диапазоне от 300 до 500 кгц. Используются различные схемы включения аппаратуры канала связи. Наряду со схемой фаза — земля (рис. 1), встречающейся наиболее часто благодаря своей экономичности, применяются схемы: фаза — фаза, фаза — две фазы, две фазы — земля, три фазы — земля, фаза — фаза разных линий. ВЧ заградитель, конденсатор связи и фильтр присоединения, используемые в этих схемах, являются оборудованием обработки ЛЭП для организации по их проводам ВЧ каналов связи.
Рис. 1. Структурная схема простого канала связи по линии электропередачи между двумя смежными подстанциями: 1 — ВЧ заградитель; 2 — конденсатор связи; 3 — фильтр присоединения; 4 — ВЧ кабель; 5 — устройство ТУ — ТС; в — датчики телеизмерений; 7 —приемники телеизмерений; 8 — устройства релейной зашиты или (и) телеавтоматики; 9 — АТС; 10 — абонент АТС; 11 — прямые абоненты.
Обработка линий нужна для получения стабильного канала связи. Затухание ВЧ канала по обработанным ЛЭП почти не зависит от схемы коммутации линий. В случае отсутствия обработки связь будет прерываться при отключении или заземлении концов ЛЭП. Одной из важнейших проблем связи по линиям электропередачи является нехватка частот, обусловленная малым переходным затуханием между линиями, имеющими соединение через шины подстанций .
ВЧ-каналы могут использовать для связи с оперативно-выездными бригадами, которые осуществляют ремонт участков поврежденных линий электропередач, ликвидируют повреждения в электроустановках. Для этой цели используют специальные переносные приемопередатчики.
Применяется следующая ВЧ аппаратура, подключаемая к обработанной ЛЭП:
- комбинированная аппаратура для каналов телемеханики, автоматики, релейной защиты и телефонной связи;
- специализированная аппаратура для какой-либо одной из перечисленных функций;
- аппаратура дальней связи, подключаемая к ЛЭП через устройство присоединения непосредственно или с помощью дополнительных блоков для сдвига частот и повышения уровня передачи;
- аппаратура импульсного контроля линий.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика