Исследование возможностей расширения частотного диапазона для ВЧ связи по ЛЭП до 1000 кГц (Аналитический обзор дипломного проекта), страница 6

Для трехфазной ВЛ без грозозащитных тросов

А = Z11 = Z33;   B = Z12 = Z21 = Z33 = Z32;

C = Z13 = Z31;   D = Z22.

Волновые составляющие тока в крайних фазах:

                                                        (1- 42)

 

Волновые составляющие напряжения:

                                                                                  (1- 43)

Фазные напряжения могут рассчитываться или из уравнений (1-40) и (1-41), или сложением соответствующих волновых составляющих напряжений из уравнения (1-43):

                                                                               (1- 44)

Волновые составляющие мощности выражаются через входную мощность Pi [см. уравнение (1-41)]:

                                                                                    (1- 45)

где   - КПД “присоединения” канала n. Поэтому получим:

                                                                                            (1- 46)

При известных величинах коэффициентов затухания a, a и a падающая мощность на растоянии l от передатчика равна:

                (1- 47)

Волновые составляющие фазных токов на расстоянии l равны:

                                    (1- 48)

Аналогичные методы могут использоваться при высокочастотном заземлении неиспользуемых фаз. В этом случае удобнее начинать расчёт с волновых составляющих напряжения.

Оценка    результатов    анализа. Разложение фазных токов и напряжений на волновые составляющие позволяет рассматривать n-проводную  линию  как  n независимых однородных линий с различными величинами коэффициента затухания a и разными скоростями распространения (которые, однако, имеют порядок скорости света). При учете скоростей распространения коэффициент затухания a , строго говоря, должен быть заменен комплексной постоянной распространения g в данном канале.[ см. уравнение ( 1- 21) ].

Из приведенного выше  анализа  можно  сделать  важный  практический  вывод: учитывая особенности  затухания  волновых составляющих, можно   построить   схему   передачи   таким   образом,   чтобы передаваемые сигналы распространялись по волновым каналам с наименьшим затуханием.

Рис. 1-5. Различные схемы присоединения аппаратуры ВЧ связи к ВЛ.

1, 2, 3 - фазы ВЛ.

Для длинных ВЧ трактов желательно, чтобы большая часть поступающей в них мощности попадала в волновой канал 1. Это может быть осуществлено при использовании схемы рис. 1-5, д – средняя фаза – крайняя фаза при заземлении третьей неиспользуемой фазы для токов высокой частоты. При такой схеме присоединения практически нет расхода мощности в канале 3, около 78 % всей мощности падает на составляющую канала 1 и около 22 % - на составляющую канала 2. В том случае, если неиспользуемая фаза разомкнута (как, например, при её  “отрыве” от подстанции путём врезания в неё ВЧ заградителя с высоким волновым сопротивлением), присоединение по схеме рис.1-5,г даёт лишь небольшой выигрыш по мощности в канале 1 по сравнению со схемой средняя фаза-земля рис. 1-5,в. Изучение рис. 1-5 и табл. 1-5 выявляет интересную закономерность: врезание ВЧ заградителей в неиспользуемые фазы, в основном, снижает величину , т. е. Отношение мощности в волновом канале 1 ко всей мощности сигнала на входе ВЧ тракта. Другой интересной схемой является схема рис. 1-5,и. Здесь присоединение к крайним фазам даёт лишь составляющую канала 2, характеризующуюся более высоким коэффициентом затухания, чем составляющая канала 1. Переход к двухфазным схемам рис. 1-5,ж  и  1-5,е может существенно повысить уровень мощности сигнала, принимаемого на большом расстоянии от передатчика, вследствие наличия в этих случаях составляющей канала 1.

Следует отметить, что в таких линиях основным переносчиком энергии является волна 1, между тем как на двухцепных линиях и линиях с изолированными тросами имеется несколько волн с малым затуханием.