Устройство для передачи сигналов по проводам линии электропередачи

 

Изобретение относится к передаче информации. Цель изобретения - снижение нестабильности сигнала. Устр-во содержит трансформаторы 1 и 3, провода 2 линии электропередачи высокого напряжения, передатчик 4, катушку индуктивности (КИ) 5 и конденсатор (К) 6. Цель достигается введением цепочки из КИ 5 и К 6, обеспечивающей постоянство напряжения сигнала на сопротивлении нагрузки линии электропередачи среднего напряжения. 1 ил. LpnrMt}

СОЮЗ СОжТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (50 4 Н 04 В 3/54

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! г

Т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3891029/24-09 (22) 29.04.85 (46) 07.05.87. Бюл. Р 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства (72) К.И.Гутин и С.А.Цагарейшвили (53) 621.391.31 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1277408, кл. Н 04 В 3/54, 1985.

Авторское свидетельство СССР

9 540387, кл. H 04 В 3/54, 1977.

„„SU 1309321 А 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ПО ПРОВОДАИ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к передаче информации. Цель изобретения — снижение нестабильноСти сигнала. Устр-во содержит трансформаторы 1 и 3, провода 2 линии электропередачи высокого напряжения, передатчик 4, катушку индуктивности (КИ) 5 и конденсатор (К) 6. Цель достигается введением цепочки из КИ 5 и К 6, обеспечивающей постоянство напряжения сигнала на сопротивлении нагрузки линии электропередачи среднего напряжения. 1ил.

1309321

6(кз! 1 0 Р

1= — и

Л

Изобретение относится к передаче информации и может применяться при передаче информации по линиям электропередачи без их специальной вьк.окочастотной обработки.

Цель изобретения — снижение нестабильности сигнала.

На чертеже приведена электрическая структурная схема устройства для передачи сигналов по проводам линии электропередачи.

Устройство содержит первый трансформатор 1, провода 2 линии электропередачи высокого напряжения, второй трансформатор 3, передатчик 4, катушку 5 индуктивности, конденсатор 6.

Устройство для передачи сигналов по проводам линии электропередачи работает следующим образом.

Первый трансформатор 1 является питающим трансформатором, а второй трансформатор 3 — силовым трансформатором и соединен с выводами вторичной обмотки первого трансформатора 1 проводами линии электропередачи среднего напряжения.

Пусть С вЂ” емкость конденсатора 6

L — индуктивность катушки 5 индуктивности; Z - сопротивление обмоток первого трансформатора 1; Z — сопротивление при резонансе между L и С;

Z — сопротивление проводов 2 линии в электропередачи высокого напряжения;

Z — сопротивление нагрузки линии электропередачи среднего напряжения;

I —; I — ток помехи, приходящий с проводов 2 линии электропередачи высокого напряжения Uð — напряжение сигнала на сопротивлении Z g U< — напряжение помехи на сопротивлении Е .

Ток сигнала передатчика 4 I создает полезное напряжение:сигнала 0 на сопротивлении Z c. Значение Uq определяется из выражения (Z тР+Е в) o oZ +Z +Z с о тр+ s+ c при I =const, нестабильность напряжения сигнала определяется изменением сопротивлений Z> и Z, так как

Е =const.

С проводов 2 линии электропередачи высокого напряжения приходит ток помехи I, который образует на сопротивлении Z нежелательное напряжение помехи U„. Причем, чем меньше

I<» тем меньше UzÄ

Таким образом, для снижения нестабильности сигнала необходимо снизить ток помехи I„„ и снизить изменение

U . .при изменении Z > и Z, Определяют пределы изменения Z» при этом считают линию электропередачи высокого напряжения линией без потерь. Входное сопротивление линии без потерь при коротком замыкании onf0 ределяется из выражения а при холостом коде — из выражения где Z — волновое сопротивление линии

Z,=) т.,/С,, L — километрическая индуктиво ность линии

С, — километрическая емкость линии; — коэффициент фазы 8=2ПГ Л. С,; — частота сигнала; (— длина линии.

Из этого следует, что сопротивление

Z8 в зависимости от длины и нагрузки линии электропередачи высокого напряжения изменяется в широких пределах, а именно -j с < Z> < +j, Очевидно что при Р=Л/2 Z>=0 (Л вЂ” длина волны) .

При холостом ходе линии высокого

35 напряжения (х.х ° ), когда где 1 — длина. линии, 1 — длина волны;

n=1,3,5,7..., а также при коротком замыкании линии высокого напряжения, (к.з.), когда = — n, и= 1,2,4,6..., = Л. следует, что Ез=0.

При х.х., когда 3= — п, n=1,2,4

1 а также при к.з., когда P= — n, 1 п=1 3 5 ° е Ец=с

Пределы изменения сопротивления

Z определяются мощностью первого тР трансформатора 1 ° В линиях электропередачи 10 кВ сельскохозяйственного назначения мощность таких трансформаторов не превышает 4000 кВА.

Сопротивление Ет на частоте сигнала Й определяется из выражения

Е « Х тР— .1 тР 100S 50 тр

2В-J Oo

2В=О

Z8=-jXrp

Z ZÄp

Zg = 2тр

2 " 2тр.

2 =2с

2 «2с

2„тр

2 =Втр

271 о I

Ф

Составитель А.Левитинская

Техред М. Ходанич Корректор А.Обручар

Редактор Н. Гунько

Тираж 639 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1805/56

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4

3 13093 где (— напряжение короткого замыкания;

U — - линейное напряжение;

Я вЂ” мощность трансформаторов;

f — частота сигнала;

Х вЂ” реактивная составляющая сотр противления 2тр .

Сопротивление Z на частоте сигнала f определяется из выражения

10 г зц f, с ЗК Бтр 50 где К вЂ” коэффициент загрузки тран3 сформаторов.

Z - 15

Возьмом отношение с =5 1 учиты2тР вая которое, можно принять 2 с ) 2

Рассмотрим изменение Z при изменейии

2 при 2 =-j m

В

В

Z =0 в

Zs= jXTp где R 25 р 0

Q — добротность обмоток первого тран Ð сформатора 1.

При йоследовательном резонансе между Z p и 2> сопротивление Z> име- 30 ет очень низкое значение и напряжение сигнала Нс упадет в Я раз.

Цепочка Ь, С настраивается в резонанс на частоту сигнала, при этом резонансное сопротивление 35 где R — активное сопротивление р — добротность катушки 5 индук-40

L тивности при этом Rp«2».

21 4

Рассмотрим теперь изменение сопро тивления Z при изменении Z с учеВ том резонансного сопротивления

1 пРи 2В=-j сь Zg = Zyp+R p Z yp

Таким образом, установка Ь,С-цепочки уменьшает нестабильность сигнала за счет постоянства Z, т ° е.

Б =const.

Так как 2Р«2тр, ток помехи ТПВ, приходящий с линии электропередачи высокого напряжения, будет шунтирован резонансным сопротивлением Zp ЬС-цепочки.

Формула изобретения

Устройство для передачи сигналов по проводам линии электропередачи, содержащее первый трансформатор, первичная обмотка которого соединена с проводами линии электропередачи высокого напряжения, а выводы вторичной обмотки первого трансформатора соединены с выводами первичной обмотки второго трансформатора, первый и второй выводы вторичной обмотки которого соединены соответственно с первым и вторым выводами передатчика, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения нестабильности сигнала, первый вывод первичной обмотки первого трансформатора соединен с первым выводом катушки индуктивности, второй вывод которой соединен с первым выводом конденсатора, второй вывод которого соединен с вторым выводом первичной обмотки первого трансформатора.