21687

Меры защиты от взаимных влияний

Практическая работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

При скрещивании цепи токи влияния поступающие в нагрузки включенные на концах цепей с каждых двух соседних участков имеют противоположное направление и общее влияние между цепями уменьшается. При скрещивании обеих цепей в одном месте уменьшение влияния не будет так как K0 и Kl дважды изменяют свой знак. Однако полная компенсация токов влияния скрещиванием все таки невозможна так как токи влияния на ближний конец с отдельных участков отличаются по амплитуде и фазе. Взаимные влияния возникают в результате наличия между цепями...

Русский

2013-08-03

177 KB

36 чел.

Практическое занятие № 2.

Меры защиты от взаимных влияний

Вопросы:

Скрещивание цепей воздушных линий;

2. Симметрирования кабелей связи;

3. Симметрирование при помощи контуров противосвязи.

1.Скрещивание цепей воздушных линий

Переходное затухание между нескрещенными цепями недопустимо велико. Для его уменьшения все двухпроводные цепи скрещивают, т.е. периодически меняют их провода местами.

При скрещивании цепи токи влияния, поступающие в нагрузки, включенные на концах цепей с каждых двух соседних участков, имеют противоположное направление и общее влияние между цепями уменьшается.

Такое положение равносильно изменению знака коэффициентов электромагнитной связи при скрещивании. Если на первом участке считать K0 величиной положительной, то на втором участке после скрещивания K0 отрицательна, на третьем - снова положительна и т.д.

При скрещивании обеих цепей в одном месте уменьшение влияния не будет, так как K0 и Kl дважды изменяют свой знак. Поэтому при подвеске на линии нескольких цепей каждая из них должна быть скрещена по своей схеме. Однако полная компенсация токов влияния скрещиванием все таки невозможна, так как токи влияния на ближний конец с отдельных участков отличаются по амплитуде и фазе. При нечетном числе участков всегда остается полностью нескомпенсированный участок, называемый неуравновешенной длиной линии. Линии связи всегда многопроводны и имеют различную длину. Поэтому скрещивание удобнее устраивать отдельными участками, секциями, на которых заканчивались бы схемы скрещивания всех цепей и отсутствовала неуравновешенная длина линии.

Секции составляют из 2n-элементов, где n  целое положительное число. За длину элемента принимают отрезки линии, равные одному, двум, трем пролетам. Чем больше в секции элементов, тем больше можно получить различных схем скрещивания.

На протяжении секции можно получить 2N-1 различных схем скрещивания.

Практически применяют секции из 8, 16, 32, 64, 128 и реже 256 элементов. Секции из 128 и 256 элементов называют основными, а остальные укороченными.

При проектировании и строительстве воздушных линий в первую очередь размещают основные секции, так как они позволяют получить лучшую взаимную защищенность для большого количества цепей. Укороченные секции применяют, если на линиях не укладывается целое число основных секций.

При составлении схемы скрещивания пользуются условными обозначениями, называемыми индексами.

Скрещивание цепей через равные промежутки (рис. 1) обозначают одноцифровыми индексами.

Через один эемент 1, через два элемента 2, через четыре 4 и т.д. Эти индексы и схемы скрещивания называют основными. Схемы, обозначаемые двумя индексами, получаются наложением основных схем. Например, если цепь, скрещенную по индексу 1, вторично скрестить по индексу 2, то через каждые два элемента скрещивания совпадут. Два скрещивания в одной точке взаимно компенсируются, и в результате цепь будет скрещена по индексам 1-2.

Цепь, скрещенную по индексам 1-2, можно дополнительно скрестить по индексу 8, и тогда схема скрещивания будет определяться индексами 1-2-8 и т.д.

Увеличение переходного затухания на ближний конец между скрещенными цепями зависит от схемы взаимной защищенности, которая определяется скрещиваниями цепей, не совпадающими при наложении схем друг на друга.

Например, если одна цепь скрещена по индексам 1-4, а вторая по 1-8 (рис. 1), то, наложив одну схему на другую, можно видеть, что схема взаимной защищенности имеет индексы 4-8.

Следовательно, для того, чтобы установить схему взаимной защищенности между любыми цепями, достаточно исключить одинаковые индексы из схемы скрещивания обеих цепей. Оставшиеся индексы и будут определять схему взаимной защищенности.

2. Симметрирования кабелей связи

Кабельные цепи в строительных длинах одного и того же типа кабеля всегда имеют различные электрические характеристики ( в пределах допустимых ТУ), и от того, как они будут соединены, зависит их защищенность от взаимных влияний и влияний внешних источников. Поэтому при выполнении монтажных работ с симметричными кабелями проводят симметрирование.

Симметрированием называют комплекс мероприятий, направленных на уменьшение влияний.

Взаимные влияния возникают в результате наличия между цепями электромагнитных связей. При этом в НЧ (до 4 кГц) кабелях преобладают электрические связи, а в ВЧ электромагнитные комплексные связи. Исходя из этого в НЧ кабелях достаточно провдить симметрирование емкостных связей; в ВЧ кабелях необходимо симметрировать все составляющие (активные и реактивные) электрических и магнитных связей.

Для симметрирования НЧ кабелей применяют метод скрещивания жил и конденсаторный метод.

Симметрирование ВЧ кабелей производят методами скрещивания жил и концентрированного симметрирования контурами противосвязи.

Скрутка кабельных цепей. Для уменьшения взаимных и внешних влияний изолированные жилы симметричных кабелей скручиваются в группы звездной (четверочной) или парной скруткой.

При звездной скрутке четыре изолированные жилы располагаются по углам квадрата, чем достигается симметричное расположение жил одной цепи относительно жил другой, и, таким образом, снижается влияние вследствие поперечной асимметрии. Однако строго симметричного расположения жил получить невозможно из-за конструктивных неоднородностей. Влияние между цепями различных четверок уменьшается скруткой.

Скрутка жил не только снижает влияние вследствие поперечной симметрии, но и уменьшает продольную асимметрию, так как выравниваются расстояния жил относительно оболочки.

Действие скрутки аналогично скрещиванию проводов на воздушной линии связи. Скрутка представляет собой равномерное, непрерывное вращение жил относительно оси с неизменным шагом по всей длине кабеля.

Шагом скрутки называют длину участка, на котором жилы группы совершают полный оборот вокруг оси скручивания.

С учетом требований к гибкости и устойчивости конструкций  кабеля длину шагов скрутки в группы принимают равной 100-300 мм, а повивов 400-600 мм (кабели дальней связи).

Шаги скрутки различных групп должны быть согласованы. Подбор и согласование шагов производится по участкам, называемым секциями симметрии или секциями защиты.

Длина секции не должна быть больше одной восьмой длины волны высшей передаваемой частоты.

Согласование шагов каждой группы со всеми остальными находится в зависимости от спектра передаваемых частот. Если кабель НЧ, то при четном количестве групп в повиве достаточно взять два согласованных шага I, II и чередовать так, как показано на рис. 1.

При нечетном количестве групп в повиве потребуется 3 различных шага для того, чтобы избежать появления соседних групп, скрещенных с одинаковым шагом.

В ВЧ кабелях шаги скрутки всех групп должны быть неодинаковы и согласованы между собой.

Это объясняется тем, что в НЧ кабелях влияние между цепями обусловлено только одной емкостной связью, для которой промежуточные группы действуют как экран. В ВЧ кабелях необходимо считаться со всеми видами связи.

Для уменьшения  влияния между группами, находящимися в соседних повивах, последние скручиваются в разные стороны, и шаги скрутки согласовываются с шагами скрутки групп.

При пучковой скрутке (городские кабели) повивы в пучках скручиваются в одну сторону, что позволяет уменьшить сечение сердечника кабеля. Для обеспечения механической устойчивости при такой скрутке направление скрутки всего сердечника противоположно направлению скрутки его пучков.

Изобразим кабель, содержащий одну четверку, помещенную в оболочку (рис. 2).

Переход энергии на кабельные цепи происходит через землю и защитные металлические оболочки кабеля.

3.Симметрирование при помощи контуров противосвязи

Сущность этого способа: токи влияния, вызванные электромагнитными связями между цепями компенсируются токами влияния противоположной фазы, создаваемыми с помощью контуров, включаемых между цепями.

На рис. 3 приведены две реальные цепи, распределенные по длине связи, для ближнего и дальнего концов показаны в виде сосредоточенных эквивалентных связей Коэ и Кlэ.

Компенсация токов влияния, вызываемых этими эквивалентными связями осуществляется при помощи противосвязей Коп и Кlп.

 На основании рис.3 ток влияния на ближнем конце

,

а ток противосвязи

.

Следовательно, при условии полной компенсации  значение противосвязи для ближнего конца

.

Аналогично для дальнего конца

 

Вывод:

Так как  и  зависит от f, то полная компенсация влияния на ближний конец возможно только на одной частоте. На частотах, близких к ней, компенсация будет неполной. Кроме того, чем больше  и  и разность , тем в меньшем диапазоне частот сохраняется эффективностьь симметрирования. Поэтому полная компенсация будет в том случае, когда контур противосвязи включен в месте расположения естественной связи, что практически осуществить трудно. Часто устанавливать контуры экономически невыгодно.

Длина пути токов влияния на дальний конец со всех участков линии одинакова. И при =,  во всем диапазоне передаваемых частот, если контур точно воспроизводит частотную зависимость естетственной связи возможна компенсация влияния на дальний конец.

При этом противосвязь может быть включена в любом месте усилительного участка. Все же целесообразнее включать в середине участка, для того чтобы не увеличивать влияния на ближний конец.

Электромагнитные связи между цепями носят комплексный характер, и . Поэтому контуры противосвязи должны иметь такую же характеристику, но воспроизводить действующие в кабеле связи в противофазе.

Контуры противосвязи комплектуются из R и C или из R и L. Применяются и специальные дифференциальные трансформаторы. Наибольшее применение получили контуры из R и C, соединенные последовательно. Параллельное соединение R и C снижает сопротивление изоляции цепей.

Настройка контуров осуществляется подбором величин R и C и включением в соответствующие жилы цепей.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

18028. Форми обов’язкової бухгалтерської звітност 494 KB
  Вступ Кожне підприємство в процесі свого функціонування має на меті досягнення максимального ефекту від своєї діяльності а це неможливо без ефективного управління ним. В свою чергу управління виступає творчим процесом керівника що ґрунтується на виважених рішеннях п...
18029. Организация добычи калийных солей в г. Солигорске 421.5 KB
  ВВЕДЕНИЕ Старобинское калийное месторождение калийных солей расположено в пределах Солигорского Любанского и Слуцкого района Минской области Республики Беларусь. Площадь месторождения около 350 км2. Открыто месторождение в 1949 году Белорусским геологическим управле
18030. Фрикционные муфты включения и тормоза. Конструирова-ние и расчет 2.08 MB
  Фрикционные муфты включения и тормоза. Конструирование и расчет: практическое руководство к курсовому проекту по дисциплине Теория расчеты и конструкции прессовоштамповочного оборудования для студентов специальностей I36 01 05 I36 20 02 дневной формы обучения для заочн...
18031. Сырьевая и топливная база черной металлургии. Экстракция черных металлов из природного и техногенного сырья 5.38 MB
  Братковский Е.В. Заводяный А.В. Методическое пособие для практических занятий по курсам Сырьевая и топливная база металлургии и Экстракция черных металлов из природного и техногенного сырья для студентов специальности 150101 Металлургия черных металлов. Новотроиц
18032. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ 5.11 MB
  ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ Под общей редакцией проф. П.С. Харлашина В учебнике освещены теоретические основы металлургии стали. Изложены теории строения жидких шлаков сталеплавильного производства и расплавов на основе железа. Описаны явления на...
18033. Испытание тормозных пневматических приборов автомобилей КамАЗ: лабораторный практикум 12.49 MB
  Испытание тормозных пневматических приборов автомобилей КамАЗ: лабораторный практикум / сост. Л.Н. Бухаров. − Омск: СибАДИ 2011. − 88 с. Изложены основные положения к выполнению лабораторных работ по испытанию пневматических приборов автомобилей КамАЗ приводится опи...
18034. Применение пассивных и активных сочленённых транспортных систем 9.6 MB
  Наилучшей конструкцией транспортной системы будет считаться та, которая обеспечивает максимальную приспособленность к конкретным или специфическим для рассматриваемой транспортной системы условиям эксплуатации. Такая транспортная система будет иметь максимальную эффективность в заданных условиях эксплуатации
18035. Исследование причин возгорания автотранспортных средств 5.38 MB
  Исследование причин возгорания автотранспортных средств: Учебное пособие / Под ред. канд. техн. наук А.И. Колмакова. М.: ГУ ЭКЦ МВД России 2003. 82 с. 14 табл. библиогр. Изложены методические основы экспертно-криминалистического сопровождения пр...
18036. Основы менеджмента. Учебно-методическое пособие по дисциплине 2.73 MB
  Учебно-методическое пособие по дисциплине Основы менеджмента В учебном пособии с соответствие с государственным образовательным стандартом изложены основы менеджмента цели и задачи организации принципы и методы управления особое внимание ...