Широкополосное устройство присоединения с направленными свойствами

 

Изобретение относится к передаче информации по воздушным или кабельным линиям электропередачи (ЛЭП) в электроэнергетических системах и может быть использовано для присоединения к ЛЭП аппаратуры высокочастотной связи или других приемопередающих устройств, формирующих или транслирующих высокочастотные информационные сигналы. Технический результат от использования: резкое снижение индуктивности, вносимой устройством присоединения в цепь сетевого привода, до величины, отвечающей естественной индуктивности сетевой разводки, что положительно сказывается на поддержании ресурса силовых выключателей; расширение более чем вдвое рабочей полосы частот, что позволяет во столько же раз увеличить объем передаваемой по ЛЭП информации; устранение из структуры устройства присоединения заградителя, что заметно снижает стоимость устройства, упрощает и ускоряет его монтаж, требует меньше места для его размещения. Широкополосное устройство присоединения с направленными свойствами состоит из фильтра присоединения и высоковольтного конденсатора связи. Устройство присоединения дополнительно содержит магнитно связанный с высоковольтной сетью высокочастотный трансформатор тока с сигнальной и нагруженной на дроссель размагничивающей обмотками, в цепи которых включены фильтрующие конденсаторы и демпфирующие резисторы; высокочастотный симметрирующий трансформатор, к выводам которого с одной стороны подключены резистор связи, дроссель, конденсатор связи и фильтрующий конденсатор, а к выводам с другой стороны - цепь сигнальной обмотки высокочастотного трансформатора, и все введенные элементы устройства помещены в электрический экран, соединенный с сетевым проводом через дроссель и параллельный ему демпфирующий резистор. 10 табл. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области передачи информации по воздушным или кабельным высоковольтным линиям электропередачи (ЛЭП) в электроэнергетических системах и может быть использовано для присоединения к ЛЭП аппаратуры высокочастотной связи или других приемно-передающих устройств, формирующих или транслирующих высокочастотные информационные сигналы.

Устройства присоединения являются неотъемлемой составной частью высокочастотных каналов связи, организуемых по высоковольтным электрическим сетям в интересах релейной защиты, автоматики, телемеханики, диспетчерской службы и т. д. и обеспечивают подключение приемно-передающей аппаратуры к фазным проводам или грозозащитным тросам ЛЭП, используемым в электроэнергетике в качестве проводных линий (трактов) передачи информации.

Известны устройства, выполняющие функцию присоединения высокочастотных каналов аппаратуры связи к высоковольтным ЛЭП в местах ветвления электрических сетей [1] или, например обеспечивающие непрерывность канала связи на участках высоковольтных сетей, возможная разрывность которых определяется установленным на них коммутирующим оборудованием [2]. Принципы работы этих устройств мало изменились за последние 30 лет и подробно изложены в [3].

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство присоединения высокочастотных каналов связи к ЛЭП, описанное в [4]. В структуру этого устройства входят: фильтр присоединения, высоковольтный конденсатор связи и заградитель. Фильтр присоединения совместно с конденсатором связи выделяет рабочую полосу частот и согласовывает волновые сопротивления радиочастотного кабеля, идущего от аппаратуры связи, и высокочастотного тракта на основе высоковольтной ЛЭП. Основной функцией высоковольтного конденсатора связи является отделение низковольтной аппаратуры связи от компонентов канала, находящихся под высоким сетевым напряжением. Заградитель, включаемый непосредственно в цепь сетевого провода, предназначен для уменьшения перекрестных связей между информационными каналами, работающими на соседних ЛЭП, а также для ослабления влияния на работу канала переменной нагрузки на концах ЛЭП и в точках ее ветвления. В целом задача устройств присоединения в системах передачи информации по линиям энергоснабжения состоит в сопряжении с минимальными потерями импедансов передатчика и линии связи, линии связи и приемника, а также в развязке высоковольтной и низковольтной частей канала связи.

Недостатком известных устройств присоединения является их влияние на работу силовых выключателей, приводящее к снижению их ресурса, и недостаточная широкополосность в связи с присутствием в их структуре заградителя. Заградитель представляет собой массивную крупногабаритную силовую катушку индуктивности, дополненную элементами настройки на заданную полосу частот. Поскольку заградитель включается в "рассечку" сетевого провода, то, обладая высокой реактивностью, достигающей 2 мГн, он за счет запасаемой в силовой катушке энергии магнитного поля тока, протекающего по высоковольтной ЛЭП, в момент ее отключения становится причиной перенапряжения на контактном промежутке силового выключателя, вызывая увеличение интенсивности и продолжительности дугового разряда между размыкающимися контактами в процессе срабатывания выключателя. Это способствует ускоренной деградации контактных элементов, что, как следствие, приводит к снижению ресурса силового выключателя. Кроме того, заградитель через электрические параметры своей силовой катушки фактически определяет рабочую полосу частот всего устройства присоединения. При этом в отношении широкополосности устройства присоединения требования, предъявляемые к силовой катушке заградителя противоречивы - нижняя граничная частота тем меньше, чем выше ее индуктивность и, наоборот, верхняя граничная частота тем больше, чем меньше электрическая длина этой катушки, т.е., чем меньше ее индуктивность. Критерием для выбора верхнего частотного предела устройства присоединения служит прекращение роста импеданса заградителя с ростом частоты сигнала в сетевом проводе, когда электрическая длина его силовой катушки становится соизмеримой с длиной волны электрических колебаний. Максимальной широкополосностью на сегодня обладает заградитель марки В3 - 2000/400, созданный для работы в сетях напряжением 400 - 500 кВ с рабочими токами промышленной частоты до 2000 А и предназначенный для заграждения сигналов в частотном диапазоне (55-1000)кГц [5]. Необходимо отметить, что эти характеристики достигаются при размерах силовой катушки, равных 1,8 м х 4,5 м, и массе более 4 т. Таким образом, заградитель, как элемент силовой высоковольтной цепи, вызывает снижение ресурса силовых выключателей, а, как элемент сигнальной цепи, препятствует продвижению диапазона рабочих частот в сторону частот, превосходящих 1 МГц, ограничивая тем самым объем передаваемой по ЛЭП информации.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым широкополосным устройством присоединения с направленными свойствами является: резкое снижение индуктивности, вносимой устройством присоединения в цепь сетевого провода, расширение рабочей полосы частот, а также устранение из структуры устройства присоединения заградителя.

Технический результат достигается тем, что широкополосное устройство присоединения с направленными свойствами, состоящее из фильтра присоединения и высоковольтного конденсатора связи, дополнительно содержит магнитно связанный с высоковольтной сетью высокочастотный трансформатор тока с сигнальной и нагруженной на дроссель размагничивающей обмотками, в цепи которых включены фильтрующие конденсаторы и демпфирующие резисторы; высокочастотный симметрирующий трансформатор, к выходам которого с одной стороны подключены резистор связи, дроссель, конденсатор связи и фильтрующий конденсатор, а к выводам с другой стороны - цепь сигнальной обмотки высокочастотного трансформатора тока, и все введенные элементы устройства помещены в электрический экран, соединенный с сетевым проводом через дроссель и параллельный ему демпфирующий резистор.

Сущность изобретения заключается в использовании в предлагаемом устройстве присоединения двух типов связи с ЛЭП: электрической и магнитной одновременно. Включение в электрическую схему высоковольтного модуля присоединения симметрирующего трансформатора, объединяющего ветви электрической и магнитной связи, позволяет автоматически перераспределять между ними генерируемую в линию или отбираемую из нее высокочастотную мощность. Сочетание и взаимосвязь этих элементов в предлагаемом устройстве наделяет его направленными свойствами, позволяет отказаться от использования заградителя и дает возможность расширить полосу передаваемых частот до 2 - 3 МГц. Кроме того, в отсутствии заградителя устройство присоединения становится компактным и реализуемым в одном составном конструктиве - высоковольтном модуле присоединения.

Модульная конструкция предлагаемого устройства, состоящая из двух самостоятельных частей: головной приемно-передающей части и высоковольтного конденсатора связи со встроенным трансформаторным фильтром присоединения, является основой его унификации.

Электрическая схема предлагаемого устройства - широкополосного высоковольтного модуля присоединения (ВМП) с направленными свойствами приводится на фиг. 1. Он содержит фильтр присоединения, например трансформаторный фильтр присоединения 1, высоковольтный конденсатор связи 2, высокочастотный трансформатор тока 3, с сигнальной 4 и размагничивающей 5 обмотками, высокочастотный симметрирующий трансформатор 6, например с входной 7 и двумя симметрирующими 8, 9 обмотками, резистор связи 10, дроссели 11, фильтрующие конденсаторы 12, демпфирующие резисторы 13, электрический экран 14.

Предлагаемый ВМП работает следующим образом. В режиме передачи информационный сигнал от передающего устройства поступает по радиочастотному кабелю на трансформаторный фильтр присоединения 1, который, обеспечивая согласование низковольтного и высоковольтного трактов, передает его в цепь высоковольтного конденсатора связи 2. После конденсатора связи 2 сигнал расщепляется на две части, причем одна из этих частей, выделяемая с помощью резистора связи 10, возбуждает сетевой провод электрически через прямой контакт с ним, а другая часть, выделяемая с помощью симметрирующих обмоток 8 и 9 высокочастотного симметрирующего трансформатора 6, - магнитно через сигнальную обмотку 4 высокочастотного трансформатора тока 3. Изменяя коэффициент трансформации симметрирующего трансформатора 6 и величину резистора 10, можно регулировать соотношение вкладов электрической и магнитной ветвей связи в результирующий сигнал. Отвечая своей электромагнитной природе и подчиняясь закону суперпозиции, сигналы, обусловленные электрическим и магнитным способами возбуждения линии, всегда в одном из направлений вычитаются друг из друга и приводят к появлению суммарного сигнала в другом, что при фазовом сдвиге между ними пренебрежимо мало отличающемся от нуля продуцирует у ВМП направленные свойства. Устанавливая определенную полярность сигналов в электрической и магнитной ветвях ВМП, задают требуемую его направленность по отношению к передаваемому или принимаемому сигналам. Подключение ВМП к ЛЭП условно делит ее на пассивный (вне тракта передачи информации) и активный (в пределах тракта передачи информации) участки. В общем случае импеданс пассивного участка линии - величина переменная (это имеет место, например, в наиболее часто встречающемся случае примыкания точки подключения ВМП к сборным шинам подстанции). Тогда, предположив для определенности, что магнитная связь ВМП имеет выход на пассивный участок линии, рассмотрим качественно работу ВМП при изменении указанного импеданса. При его увеличении вклад в результирующий сигнал, обусловленный магнитной связью, уменьшается, стремясь к нулю при холостом ходе на пассивном участке линии. В то же время, вклад электрической ветви связи за счет перераспределения частей сигнала между симметрирующим трансформатором 6 и резистором связи 10 растет, стремясь к наибольшему своему значению. При уменьшении импеданса в пассивном плече линии, наоборот, вклад магнитной ветви начинает увеличиваться, достигая наибольшего своего значения при коротком замыкании в указанном плече, в то время как вклад в результирующий сигнал электрической ветви падает, стремясь к нулю при коротком замыкании. Таким образом, качественное рассмотрение показывает, что результирующий полезный сигнал не сильно зависит от колебаний величины импеданса в пассивном плече линии.

Для получения более точных представлений о возможностях ВМП проведем количественную оценку его характеристик, опираясь на эквивалентные электрические схемы замещения, изображенные на фиг.2. Рассмотрим сначала режим передачи сигнала через ВМП в линию. Этому режиму соответствуют эквивалентные схемы, приведенные на фиг. 2а - электрическая связь и фиг.2б - магнитная связь. На этих схемах приняты следующие обозначения: E_с= U_вх·K_тр^ф - напряжение источника сигнала, равное величине сигнала на входе трансформаторного фильтра присоединения 1 (U_вх), помноженному на его коэффициент трансформации (K_тр^ф); I^э - ток в электрической ветви связи; I_а^э, I_п^э - составляющие тока, обусловленные электрической связью, на активном и пассивном участках линии, соответственно; I_а^м, I_п^м - токи на активном и пассивном участках линии, обусловленные магнитной связью; Z_с= R_с = W_каб·(K_тр^ф)² - импеданс источника сигнала, равный волновому сопротивлению подходящего к ВМП сигнального радиочастотного кабеля (W_каб), помноженному на квадрат коэффициента трансформации фильтра присоединения 1; R_э и R_м - сопротивления электрической и магнитной связей, соответственно; Z_л = W_л - импеданс электрически длинного активного участка линии, равный ее волновому сопротивлению; Z_п = R_п - импеданс электрически короткого пассивного участка линии, который для простоты принимается чисто активным, что в большинстве случаев недалеко от действительности, т.к. комплексный его характер проявляется только вблизи значений холостого хода или короткого замыкания. Следует отметить, что в пределах рабочей полосы частот ВМП влиянием конденсатора связи 2, размагничивающей обмотки 5 высокочастотного трансформатора тока 3, дросселей 11, фильтрующих конденсаторов 12 и демпфирующих резисторов 13 на эквивалентные схемы можно пренебречь.

В общем случае в задаче оптимизации амплитудных характеристик ВМП по сигнальной цепи, участвуют четыре параметра: K_тр^ф - коэффициент трансформации фильтра присоединения 1, K_тр^т - коэффициент трансформации высокочастотного трансформатора тока 3, K_тр^сим - коэффициент трансформации высокочастотного симметрирующего трансформатора 6 и R_э - сопротивление резистора связи 10. Однако коэффициент трансформации трансформатора тока по условию обеспечения одинаковой его эффективности преобразования сигнала в режимах передачи и приема необходимо принимается равным единице K_тр^т = 1. Кроме того, по условию достижения лучших частотных характеристик и исключения ненужных потерь сигнала при работе ВМП с сигнального входа 7, расположенного в его головной части, коэффициент трансформации симметрирующего трансформатора также принимается равным единице K_тр^сим = 1. Тогда фактически остаются искомыми только два параметра: сопротивление резистора связи R_э и сопротивление источника R_с, поскольку K_тр^ф связан с ним однозначно. Определим их, обратившись к эквивалентным электрическим схемам.

Из схемы 2а вытекают соотношения для токов в активном и пассивном участках линии, обусловленных электрической связью где а из совместного рассмотрения схем 2а и 2б следуют соотношения для этих токов, обусловленных магнитной связью где P_м - мощность сигнала, передаваемая через магнитную ветвь связи, и
Задавшись условием достижения максимальной развязки между двумя возможными направлениями распространения сигнала в линии, приравняем нулю ток в пассивном плече линии, представляемый разностью направленных навстречу друг другу токов I_п^э и I_п^м
I_п = I^э_п - I^м_п = 0
После подстановок в это равенство выражений для составляющих тока I_п из (1) и (3) получаем уравнение
W_лR_м - R_пR_э = 0. (6)
Далее, раскрывая в (6) R^м через (4), имеем одно из уравнений для искомых R_э и R_с
R_пR²_э + (R_пR_с - W²_л)R_э - W_л[W_л(R_п + R_с)-R_пR_с] = 0. (7)
Решая (7) относительно R_э, находим

Второе уравнение, связывающее R_э и R_с, вытекает из условия согласования источника с нагрузкой

Теперь в предположении, что среднестатистическим значением R_п является W_л, из (6) для этого случая имеем R_э = R_м и уравнение (9) упрощается, переходя в

Полагая также в (8) R_п = W_л и решая его совместно с (10)

находим удовлетворяющие этой системе с достаточной точностью численные значения

Выразим величину сигнала на пассивном участке линии через известные величины. Для этого запишем

раскрывая в этом выражении I^э из (2) и R_м из (4) и нормируя все сопротивления на W_л, получаем

Относя U_п к E_с и подставляя в (12) численные значения для из (11), построим таблично зависимость

Табл. 1 (см. в конце текста), в которой значения R_п/W_л≅1 выбираются из тех соображений, что пассивный участок рассматриваемой линии электрически короток (l_п≪ λ) и заканчивается, например, подстанцией с подключением к ней (кроме данной) одной (R_п = W_л), двух (R_п = 0,5W_л) и т.д. ЛЭП, а внесенные в таблицу значения R_п/W_л>1 дают общее представление о величине и поведении указанной функции в этой области.

Проделаем то же самое для активного участка линии, имея в виду, что

Выражая U_а, через
получаем

Фиксируя в соотношении (13) подстановкой их значений из (11), табулируем

табл. 2 (см. в конце текста).

Скорректируем значения

на величину отражения сигнала по входу ВМП, поскольку по условию полное согласование источника сигнала с нагрузкой имеет место только при
.

Для этого построим табличную зависимость от переменной R_п/W_л модуля коэффициента отражения |Г|, который в режиме передачи равен

где

- результирующая нагрузка источника в режиме передачи.

После раскрытия выражения для R_пер

и фиксации значений
из (11)
зависимость
численно представляется в табл. 3.

Тогда с учетом отражения от входа ВМП относительная величина сигнала в линии в зависимости от величины R_п/W_л составит на пассивном участке см. табл. 4, а на активном участке см. табл. 5.

Количественную оценку развязки между двумя направлениями распространения сигнала можно получить, построив подобную зависимость для коэффициента развязки, определяемого в режиме передачи как

в табл. 6 (см. в конце текста).

Режим приема сигнала характеризуется эквивалентными схемами замещения, приведенными на фиг. 2 в, г, д, е. Обозначения, принятые на этих схемах те же, что и на эквивалентных схемах для режима передачи за исключением того, что в соответствии с новым своим смыслом в режиме приема сопротивление R_с переименовано в сопротивление нагрузки R_н при сохранении его численного значения.

Рассмотрим вначале случай приема полезного сигнала E_с, т.е. сигнала, приходящего к ВМП с активного участка линии. Этому случаю соответствуют схемы на фиг. 2в - электрическая связь и фиг. 2г - магнитная связь.

На основании схемы 2в можно записать соотношение для тока в нагрузке, обусловленного электрической связью с линией
I_н^э= I^э= E_с/(R_э+R_н), (14)
а из схем 2в и 2г вытекает соотношение для тока в нагрузке, обусловленного магнитной связью
I_н^м = U^м/(W_л+R_н)= I_пR_м/(W_л+R_н), (15)
где
I_п= E_с/(R_п+R_м)
и

Найдем величину сигнала на нагрузке с учетом вкладов каждой из ветвей связи U_н= (I_н^э+I_н^м)R_н или, раскрывая входящие в это выражение величины с помощью соотношений (14), (15) и (16) и нормируя все сопротивления на W_л, для U_н получаем

Составим таблицу зависимости
,
как это уже делалось для режима передачи, зaфикcиpoвaв в (17) численные значения \

руководствуясь (11) (см. табл. 7 в конце текста).

Внесем в табличные значения U_н/E_с поправку, связанную с наличием отражения от ВМП, вычислив для этого модуль коэффициента отражения по формуле

где

- результирующая нагрузка в режиме приема полезного сигнала.

Табулируя зависимость

имеем (см. табл. 8 в конце текста).

После чего получаем зависимость значения U_н/E_с с учетом поправки на отражение
(1-|Г_пр|)
в табл. 9 (см. в конце текста).

Сравнивая значения табл. 9 для режима приема с данными аналогичной табл. 5 для режима передачи, можно отметить практическое совпадение величины сигнала в сходственных точках, для которых характерно ослабление влияния пассивного плеча линии (при R_п/W_л > 1), что указывает на естественную взаимность ВМП. Расхождение в результатах при усилении влияния пассивного плеча (при R_п/W_л<1) обусловлено в основном различием в поведении коэффициентов отражения в режимах передачи (табл. 3) и приема (табл. 8).

Приему помехового сигнала E_с^пом, т.е. сигнала с пассивного участка линии, соответствуют эквивалентные схемы, изображенные на фиг. 2д - электрическая связь и 2е - магнитная связь. Из этих схем видно, что составляющие тока в нагрузке, обусловленные электрической и магнитной связью с линией, равны

где

В связи со сменой направления прихода сигнала результирующий ток в нагрузке будет в отличие от предыдущего случая определяться разностью составляющих I_н^э и I_н^м, так что выражение помехового напряжения на нагрузке с учетом соотношений (18), (19) и (20) и нормировки сопротивлений на W_л будет иметь вид

Подстановка в (21) принятой в расчетах комбинации значений для

из (11) дает
U^п_н^ом≃ 0,14E^п_с^ом
При этом значения коэффициента развязки, в режиме приема вычисляемого по формуле

основываясь на данных табл. 9, составят (см. табл. 10 в конце текста).

Рассматривая в качестве постоянно действующего помехового фактора только частотно совместимые информационные сигналы с соседних линий передачи (R_п/W_л≅1) на основании сравнительных оценок приема сигнала с активного и пассивного участков линии можно утверждать, что развязка между двумя направлениями прихода сигнала в предлагаемом устройстве составляет не менее 14 дБ. При условии оснащения всех информационных каналов, действующих на соседних ЛЭП, подобными устройствами присоединения, как следует из сопоставления данных табл. 6 и 10, общая развязка между любыми двумя каналами будет не хуже 40 дБ. Потери амплитуды полезного сигнала в режимах приемо-передачи у ВМП во всех возможных случаях нагружения ЛЭП (0 ≅ R_п/W_л ≅ ∞) не превышают 12-13 дБ, а при подключении к подстанции хотя бы еще одной ЛЭП кроме данной (R_п/W_л=1) эти потери не будут превосходить 4 дБ.

По развязке и величине собственных потерь предлагаемый ВМП по крайней мере не уступает прототипу. Не слишком высокие колебания величины полезного сигнала обеспечивают надежную работу информационного канала в различных (в том числе и аварийных) эксплуатационных ситуациях на станции или подстанции.

Частотная характеристика предлагаемого ВМП при стандартной неравномерности 3 дБ соответствует расширенной не менее, чем вдвое полосе частот прототипа, достигая в зависимости от перекрытия, равного отношению верхнего и нижнего частотных пределов, частот 2 - 3 МГц. Верхняя и нижняя граничные частоты ВМП определяются в большей степени возможностью магнитной ветви связи сохранять свою эффективность на этих частотах. Небольшие габариты высокочастотного трансформатора тока 3 и высокочастотного симметрирующего трансформатора 4 позволяют на доступных современных материалах для их сердечников (ферриты, аморфное железо) достигать в рассматриваемом диапазоне частот гарантированного перекрытия в 2-3 порядка, т.е. одним устройством перекрывать всю интересующую полосу частот от 36 кГц до 2-3 МГц.

Размагничивающая обмотка 5 предназначена для минимизации реактивности, вносимой в цепь сетевого провода высокочастотным трансформатором тока 3. Нагруженная на дроссель 11 она снижает собственную индуктивность ВМП на промышленной частоте до нескольких микрогенри, что на 2-3 порядка меньше, чем у катушки заградителя. Кроме того, ее размагничивающее действие стабилизирует характеристики трансформатора 3, предотвращая насыщение его сердечника фазным током промышленной частоты, протекающим по сетевому проводу. В области высоких частот, на которых происходит передача информации, присутствие размагничивающей обмотки 5 благодаря возрастанию импеданса дросселя 11 на работе высокочастотного трансформатора тока 3 практически не сказывается. Другие, используемые в ВМП, дроссели 11 создают обходные контуры для трансформатора фильтра присоединения 1 и высокочастотного симметрирующего трансформатора 6, также разгружая их по току промышленной частоты. Фильтрующие конденсаторы 12 выделяют высокие частоты, дополнительно препятствуя проникновению токов промышленной частоты в сигнальные цепи. Демпфирующие резисторы 13 служат для выравнивания частотной характеристики ВМП. Роль устройства ввода/вывода в структуре ВМП кроме трансформаторного фильтра присоединения 1 выполняет также входная обмотка 7 высокочастотного симметрирующего трансформатора 6, предусмотренная для подключения к ВМП источников (или приемников) сигналов, функционирующих исключительно на высокой стороне информационных каналов. В случае использования этого сигнального входа, расположенного на стороне высокого напряжения ВМП, вход с низкой стороны, если он не задействован для параллельного приема-передачи информации, нагружается на балластное сопротивление, обеспечивающее оптимальное согласование ВМП с трактом приемо-передачи. Особенностью высокочастотного трансформатора тока 3 является то, что при единичном коэффициенте трансформации его сигнальная обмотка 4 выполняется в виде одного витка. Это обеспечивает ему равную эффективность при приеме и передаче информационных сигналов. Все элементы электрической и магнитной ветвей связи (за исключением конденсатора связи 2) с целью защиты от помех помещаются в электрический экран 14, что позволяет сформировать конструктивно законченную приемно-передающую головную часть ВМП, опирающуюся на конструкцию высоковольтного конденсатора связи 2. Для исключения случайных колебаний ("плавания") потенциала экрана 14 в электрическом поле сетевого провода он с помощью одного из дросселей 11 гальванически соединяется с ним. Поэтому на промышленной частоте экран 14 находится под сетевым потенциалом относительно земли. Жесткая привязка потенциала экрана 14 к сетевому проводу снижает наводки на элементы головной части ВМП.

Будучи расположен рядом с высоковольтным измерительным модулем по [6] и соединен с ним по цепи высокочастотного сигнала, несущего измерительную информацию, непосредственно на стороне высокого напряжения, заявляемый ВМП дает возможность создавать высоковольтные измерительно-передающие устройства, способные самостоятельно преобразовывать сетевые напряжение и ток в сигналы измерительной информации и передавать их по высоковольтной ЛЭП в нужном направлении.

Таким образом, техническим результатом от использования заявляемого широкополосного устройства присоединения с направленными свойствами является резкое снижение индуктивности, вносимой устройством присоединения в цепь сетевого провода, до величины, отвечающей естественной индуктивности сетевой разводки, что положительно сказывается на поддержании ресурса силовых выключателей; расширение более, чем вдвое рабочей полосы частот, что позволяет во столько же раз увеличить объем передаваемой по ЛЭП информации; устранение из структуры устройства присоединения заградителя, что заметно снижает стоимость устройства, упрощает и ускоряет его монтаж, требует меньше места для его размещения.

Источники информации
1. Справочник по проектированию систем передачи информации в энергетике. /Под ред. Е.Х.Ишкина. М.: Энергоатомиздат, 1991, с. 22-25.

2. Shuey К.С. Raleigh N.C. Switch bypass circuit for power line communication systems. Patent number: 4.686.382, date of patent: Aug.11, 1987, Int. CL - H 04 B 3/56, U.S.CL - 307/149, 340/310 R.

3. Микуцкий Г. В. Устройства обработки и присоединения высокочастотных каналов. М., Энергия, 1974, с. 106-158.

4. Рыжавский Г.Я. Присоединение ВЧ каналов связи к линиям высокого напряжения. М., Электроцентроналадка, 1995, с. 7.

5. Рыжавский Г.Я. Присоединение ВЧ каналов связи к линиям высокого напряжения. М., Электроцентроналадка, 1995, с. 43, 56-58.

6. Молочков В.Ф. Устройство для контроля электроэнергетических систем. Заявка на изобретение N 98110197 от 04.06.98.

Формула изобретения

Широкополосное устройство присоединения с направленными свойствами, состоящее из высоковольтного конденсатора связи и фильтра присоединения приемопередающей аппаратуры, включенного в цепь высоковольтного конденсатора связи, отличающееся тем, что дополнительно содержит магнитно связанный с высоковольтной сетью высокочастотный трансформатор тока с сигнальной и нагруженной на дроссель размагничивающей обмотками; резистор связи, подключенный с одной стороны к высоковольтному конденсатору связи, а с другой стороны - к сетевому проводу, причем сигнальная обмотка высокочастотного трансформатора тока связана с резистором связи через высокочастотный симметрирующий трансформатор, и все введенные элементы устройства помещены в электрический экран, соединенный с сетевым проводом через дроссель и параллельный ему демпфирующий резистор.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9