Вч связь по линиям электропередачи. Цифровая система ВЧ связи по ЛЭП MC04−PLC. Основные преимущества фильтров MCD80

Аппаратура высокочастотной связи с цифровой обработкой сигналов (АВЦ) разработана фирмой “РАДИС Лтд”, г. Зеленоград (Москва) в соответствии с техническим заданием, утвержденным ЦДУ ЕЭС России*. АВЦ принята и рекомендована к производству межведомственной комиссией ОАО “ФСК ЕЭС” в июле 2003г, имеет сертификат Госстандарта России. Аппаратура производится фирмой “РАДИС Лтд” с 2004 г.
* В настоящее время ОАО “СО-ЦДУ ЕЭС”.

Назначение и возможности

АВЦ предназначена для организации 1, 2, 3 или 4-х каналов телефонной связи, телемеханической информации и передачи данных по ЛЭП 35-500 кВ между диспетчерским пунктом района или предприятия электрических сетей и подстанциями либо любыми объектами, необходимыми для диспетчерского и технологического управления в энергосистемах.

В каждом канале может быть организована телефонная связь с возможностью передачи в надтональном спектре телемеханической информации встроенными или внешними модемами либо передача данных с помощью встроенного или внешнего модема пользователя.

Модификации АВЦ

Совмещенный вариант

терминал АВЦ-С

Исполнение

В АВЦ широко используются методы и средства цифровой обработки сигналов, что позволяет обеспечить точность, стабильность, технологичность и высокую надежность аппаратуры. Входящие в состав АВЦ модулятор/демодулятор АМ ОБП, трансмультиплексор, адаптивные эквалайзеры, встроенные модемы телемеханики и служебные модемы сигналов управления выполнены с применением сигнальных процессоров, ПЛИС и микроконтроллеров, а телефонные автоматики и блок управления реализованы на базе микроконтроллеров. В качестве встроенного модема для передачи данных в канале используется модем STF/CF519C фирмы “Аналитик ”.

Технические характеристики

Число каналов	4, 3, 2 или 1
Диапазон рабочих частот	36-1000 кГц
Номинальная полоса частот одного направления передачи(приема):
- для одноканальной	4 кГц
- для двухканальной	8 кГц
- для трехканальной	12 кГц
	16 кГц
Минимальный разнос частот между краями номинальных полос передачи и приема:
- для одно- и двухканальной	8 кГц (в диапазоне до 500 кГц)
- для трехканальной	12 кГц (в диапазоне до 500 кГц)
- для четырехканальной аппаратуры	16 кГц (в диапазоне до 500 кГц)
- одно-, двух-, трех и четырехканальной аппаратуры	16 кГц (в диапазоне от 500 до 1000 кГц)
Максимальная пиковая мощность передатчика	40 Вт
Чувствительность приемника	-25 дБм
Избирательность приемного тракта	удовлетворяет требованиям МЭК 495
Диапазон регулировки АРУ в приемнике	40 дБ
Число встроенных модемов телемеханики (скорость 200, 600 бод) в каждом канале
- на скорость 200 Бод	2
- на скорость 600 Бод	1
Число подключаемых внешних модемов телемеханики в каждом канале	Не более 2-х
Число встроенных модемов для передачи данных (скорость до 24,4 кбит/c)	До 4-х
Число подключаемых внешних модемов для передачи данных	До 4-х
Номинальное сопротивление для ВЧ-выхода
- неуравновешенного	75 Ом
- уравновешенного	150 Ом
Диапазон рабочих температур	0…+45°С
Питание	220 В,50 Гц

Примечание: при уравновешенном выходе средняя точка может соединяться с землей непосредственно или через резистор 75 Ом мощностью 10Вт.

Краткое описание

Терминал АВЦ-НЧ устанавливается на диспетчерском пункте, а АВЦ-ВЧ - на опорной или узловой подстанции. Связь между ними осуществляется по двум телефонным парам. Полосы частот, занимаемые каждым каналом связи:

Перекрываемое затухание между терминалами АВЦ-НЧ и АВЦ-ВЧ не более 20 дБ на максимальной частоте канала (характеристическое сопротивление линии связи 150 Ом).

Эффективная полоса пропускания каждого канала в АВЦ 0,3-3,4 кГц, причем она может быть использована:

Сигналы телемеханики передаются с помощью встроенных модемов (два на скорость 200 Бод, средние частоты 2,72 и 3,22 кГц или один на скорость 600 Бод, средняя частота 3 кГц) или внешних модемов пользователя.
Передача данных осуществляется с помощью встроенного модема STF/CF519C (в зависимости от параметров линии скорость может достигать 24,4 кбит/с) или внешнего модема пользователя. Это дает возможность организации до 4 каналов межмашинного обмена.
В тракте приема АВЦ-НЧ (АВЦ-С) предусмотрена полуавтоматическая коррекция частотной характеристики остаточного затухания каждого канала.
В каждом телефонном канале АВЦ имеется возможность включения компандера.

Ячейка телефонной автоматики	АВЦ-НЧ (АВЦ-С) содержит встроенные устройства автоматического соединения абонентов (телефонные автоматики), которые позволяют подключение:
Если канал используется для передачи данных, то ячейка телефонной автоматики заменяется ячейкой встроенных модемов STF/CF519C.	Ячейка модемов STF/CF519C

В АВЦ-НЧ и АВЦ-С имеется блок управления, который с помощью служебного модема каждого канала (скорость передачи 100 Бод, средняя частота 3,6 кГц) осуществляет передачу команд и непрерывный контроль наличия связи между местным и удаленным терминалами. При пропадании связи обеспечивается выдача звукового сигнала и замыкание контактов реле внешней сигнализации. В энергонезависимой памяти блока ведется журнал событий (включение/выключение и готовность аппаратуры, “пропадание” канала связи и т.п.) на 512 записей.

Необходимые режимы АВЦ устанавливаются при помощи выносного пульта управления или внешнего компьютера, подключаемого через интерфейс RS-232 к блоку управления. Пульт позволяет снять диаграмму уровней и характеристики остаточного затухания канала, выполнить необходимую коррекцию частотной характеристики и оценить уровень характеристических искажений встроенных модемов телемеханики.

Рабочая частота аппаратуры может быть перестроена пользователем в пределах одного из поддиапазонов: 36-125, 125-500 и 500-1000 кГц. Шаг перестройки - 1 кГц.

Схемы организации каналов связи

Помимо прямого канала связи (“точка-точка”) между полукомплектами АВЦ возможны более сложные схемы организации каналов связи (типа “звезда”). Так, двухканальный диспетчерский полукомплект позволяет организовать связь с двумя одноканальными полукомплектами, установленными в контролируемых пунктах, а четырехканальный - с двумя двухканальными или четырьмя одноканальными полукомплектами.

Возможны и другие подобные конфигурации каналов связи. C помощью дополнительного терминала АВЦ-ВЧ аппаратура обеспечивает организацию четырехпроводного переприема без отбора каналов.

Кроме того, могут быть предоставлены следующие возможности:

	С помощью лишь терминала АВЦ-ВЧ организуется работа совместно с внешним модемом, имеющим полосу 4, 8, 12 или 16 кГц в диапазоне номинальных частот от 0 до 80 кГц, что позволяет создавать комплексы цифровой высокочастотной связи. Например, на базе терминала АВЦ-ВЧ и модемов М-АСП-ПГ-ЛЭП фирмы "Зелакс " можно организовать связь со скоростью передачи данных до 80 кбит/с в полосе 12 кГц и до 24 кбит/с в полосе 4 кГц.
	В номинальной полосе 16 кГц в АВЦ организуются два канала, а именно 1-й с полосой 4 кГц для телефонной связи и 2-й с полосой 12 кГц для передачи данных аппаратурой пользователя.
	Организуется работа до четырех одноканальных абонентских полукомплектов АВЦ на контролируемых пунктах с одноканальным диспетчерским полукомплектом АВЦ. При полосе телефонного канала 0,3-2,4 кГц аппаратура предоставит по одному дуплексному каналу связи для обмена телемеханической информацией со скоростью 100 Бод между диспетчерским и каждым полукомплектом на контролируемом пункте. При использовании внешних модемов со скоростью больше 100 Бод возможен только циклический или спорадический обмен телемеханической информацией между диспетчерским и абонентским полукомплектами.

Массогабаритные параметры аппаратуры

Наименование	Глубина, мм	Высота, мм

Установка

Аппаратура может быть установлена на стеллаже (до нескольких вертикальных рядов), в 19” стойке или закреплена на стене. Все кабели для внешних соединений подключаются спереди. По отдельному заказу поставляется промежуточный клеммник для подключения кабелей.

Условия окружающей среды

АВЦ предназначена для непрерывной круглосуточной работы в стационарных условиях, в закрытых помещениях без постоянного обслуживающего персонала при температуре от 0 до +45С О и относительной влажности вплоть до 85%. Работоспособность аппаратуры сохраняется при температуре окружающей среды до -25С О.

МОСКВА, 11 мая - РИА Новости. В книге Владимира Богомолова "Момент истины" о Великой Отечественной Войне часто упоминаются "записки по ВЧ" и аппараты ВЧ-связи, по которым верховный главнокомандующий связывался со штабами. Связь была защищенной, и ее невозможно было подслушать без использования специальных средств. Что это был за тип связи?

"ВЧ-связь", "кремлёвка", АТС-1 - система защищенных каналов связи, которая и по сей день обеспечивает стабильность и конфиденциальность переговоров руководителей государства, министерств, стратегических предприятий. Методы защиты многократно усложнились и усовершенствовались, но задача осталась неизменной: беречь разговоры государственного уровня от посторонних ушей.

В годы Великой Отечественной Войны, по словам маршала И.Х.Баграмяна "без ВЧ-связи не начиналось и не проводилось ни одного значительного военного действия. ВЧ-связь сыграла исключительную роль как средство управления войсками и содействовала выполнению боевых операций". Ей обеспечивались не только штабы, но и командование непосредственно на передовых линиях, на дозорных пунктах, плацдармах. Уже на исходе войны наиболее кратко вклад правительственной связи в победу охарактеризовал прославленный маршал К.К. Рокоссовский: "Использование средств правительственной связи в годы войны произвело революцию в управлении войсками".

В основу правительственной связи, появившейся в 1930-е годы, был положен принцип высокочастотного (ВЧ) телефонирования. Он позволяет передавать человеческий голос, "перенесенный" на более высокие частоты, делая его недоступным для прямого прослушивания и давая возможность передавать несколько переговоров по одному проводу.
Первые опыты с внедрением высокочастотной многоканальной телефонной связи проводились с 1921 г. на Московском заводе "Электросвязь" под руководством В.М. Лебедева. В 1923 г. ученый П.В. Шмаков завершил опыты по одновременной передаче двух телефонных переговоров на высоких частотах и одного на низкой частоте по кабельной линии протяженностью 10 км.
Большой вклад в развитие высокочастотной телефонной связи внес ученый, профессор Павел Андреевич Азбукин. Под его руководством в 1925 г. на Ленинградской научно-испытательной станции была разработана и изготовлена первая отечественная аппаратура ВЧ-связи, которую можно было использовать на медных телефонных проводах.

Чтобы понять принцип телефонной ВЧ-связи, вспомним, что обычный человеческий голос производит колебания воздуха в полосе частот 300-3200 Гц, и поэтому для передачи звука по обычному телефонному каналу необходима выделенная полоса в пределах от 0 до 4 кГц, где звуковые колебания будут преобразовываться в электромагнитные. Прослушать телефонный разговор по простой телефонной линии можно, просто подключив телефонный аппарат, телефонную трубку или динамик к проводу. Но можно пустить по проводу более высокую полосу частот, значительно превышающую частоту голоса - от 10 кГц и выше.

Это будет так называемый несущий сигнал. И тогда колебания, возникающие от человеческого голоса, можно "спрятать" в изменении его характеристик — частоты, амплитуды, фазы. Эти изменения несущего сигнала и будут передавать звук человеческого голоса, образуя огибающий сигнал. Попытки подслушать разговор, подключившись к линии простым телефонным аппаратом, без специального устройства не получится - будет слышен только высокочастотный сигнал.
Первые линии правительственной ВЧ-связи были протянуты от Москвы в Харьков и Ленинград в 1930 году и вскоре технология распространилась по всей стране. К середине 1941 г. сеть правительственной ВЧ-связи включала в себя 116 станций, 20 объектов, 40 трансляционных пунктов и обслуживала около 600 абонентов. Работы инженеров того времени позволили также запустить в 1930 году первую автоматическую станцию Москвы, которая впоследствии проработала 68 лет.

В годы Великой Отечественной войны Москва ни минуты не оставалась без телефонной связи. Работники музея МГТС показали уникальные экспонаты, которые обеспечивали в тяжелые годы бесперебойное сообщение.

В тот период ученые и инженеры решали задачи по усовершенствованию защиты линий связи и одновременно вели разработки сложной шифрующей аппаратуры. Разработанные системы шифрования были очень высокого уровня и по оценкам руководства армией во многом обеспечили успех воинских операций. Маршал Г.К. Жуков отмечал: "Хорошая работа шифровальщиков помогла выиграть не одно сражение". Сходного мнения придерживался и маршал А.М. Василевский: "Ни одно донесение о готовящихся военно-стратегических операциях нашей армии не стало достоянием фашистских разведок".

Цифровая система ВЧ связи MC04−PLC предназначена для организации каналов телемеханики (ТМ), передачи данных (ПД) и телефонных каналов (ТФ) по высоковольтным линиям электропередач (ЛЭП) распределительной сети 35/110 кВ. Аппаратура обеспечивает передачу данных по высокочастотному (ВЧ) каналу связи в полосе 4/8/12 кГц в диапазоне частот 16-1000 кГц. Присоединение к ЛЭП производится по схеме фаза - земля через конденсатор связи и фильтр присоединения. Подключение ВЧ окончания аппаратуры к фильтру присоединения несимметричное и выполняется одним коаксиальным кабелем.

Аппаратура изготавливается с разнесенным и смежным расположением полос пропускания направлений приема и передачи.

Функциональные возможности:

Количество ВЧ каналов шириной 4 кГц - до 3-х;
режим каналов: аналоговый (частотное разделение) и цифровой (временное разделение);
модуляция низкочастотного цифрового потока ‒ QAM с разделением на 88 поднесущих OFDM;
модуляция ВЧ спектра - амплитудная с передачей одной боковой полосы частот АМ ОБП;
адаптация битовой скорости цифрового потока (ЦП) к изменяющемуся отношению сигнал/шум;
интерфейсы телефонии: 4‒х проводные 4W, 2‒проводные FXS/FXO;
количество каналов телефонии в каждом ВЧ канале - до 3-х;
преобразование сигнализации АДАСЭ в абонентскую сигнализацию FXS/FXO;
диспетчерское и абонентское соединение по протоколу АДАСЭ по одному каналу ТФ;
цифровые интерфейсы ТМ и передачи данных: RS232, RS485, Ethernet;
интерфейс управления и мониторинга - Ethernet;
встроенный анализатор уровней передачи/приема ВЧ тракта, измеритель ошибок, температуры.
регистрация неисправностей и сигнализации в энергонезависимой памяти;
цифровой переприем ‒ транзит каналов на промежуточных подстанциях без потерь качества;
мониторинг ‒ программа MC04‒Monitor: конфигурация, настройка, диагностика;
удаленный мониторинг и конфигурирование через встроенный в ВЧ канал обслуживания;
поддержка SNMP ‒ при оснащении сетевым модулем S‒port;
радиальные и древовидные схемы мониторинга удаленных полукомплектов;
электропитание: сеть ~220 В/50 Гц или постоянное напряжение 48/60 В.

Основные параметры
Рабочий диапазон частот 16 – 1000 кГц
Ширина рабочей полосы 4/8/12 кГц
Номинальная пиковая мощность огибающей ВЧ сигнала 20/40 Вт
Максимальная скорость передачи ЦП в полосе 4 кГц (адаптивно) 23,3 кбит/с
Глубина регулировки АРУ при коэффициенте ошибок не более 10–6 не менее 40 дБ.
Допустимое затухание линии (с учетом помех) 50 дБ

Потребляемая мощность от сети питания 220 В или 48 В – не более 100 Вт.
Габаритные размеры блока − 485*135*215мм.
Вес не более 5 кг.

Условия эксплуатации:

− температура окружающего воздуха от +1 до + 45°С;
− относительная влажность воздуха до 80 % при температуре плюс 25°С;
− атмосферное давление не ниже 60 кПа (450 мм рт. ст.).

Конструкция и состав аппаратуры:

Цифровая трехканальная система ВЧ связи MC04−PLC включает два блока 19 дюймов высотой 3U, в которые устанавливаются следующие функционально–конструктивные узлы (платы):
ИП01− блок питания, сетевой вход 220В/50Гц, выход +48В,−48В,+12В;
ИП02− блок питания, вход 36…72В, выход +48В,−48В,+12В;
МП02− мультиплексор каналов ТМ, ПД, ТФ, кодек G.729, цифровой эхокомпенсатор;
МД02− модуляция/демодуляция ЦП в аналоговый ВЧ сигнал, мониторинг и управление;
ФПРМ − линейный трансформатор, аттенюатор и 4−х контурный фильтр ПРМ, усилитель ПРМ;
ФПРД – 1/2−х контурный фильтр ПРД, высокоомный импеданс вне полосы ПРД;
УМ02− усилитель мощности, цифровая индикация уровней ПРД, индикация аварий.
ТР01 − транзит содержимого ВЧ канала между блоками, устанавливается на место плат МП02.

Информация для заказа

Количество плат МП02 соответствует количеству базовых ВЧ каналов с полосой 4 кГц, конфигурируемых на плате МД02 − от 1 до 3. В случае транзита одного из ВЧ каналов между блоками на промежуточной подстанции на место платы МП02 устанавливается плата транзита ТР01, обеспечивающая прием/передачу содержимого ВЧ канала без преобразования в аналоговую форму.
Блок имеет два основных исполнения по пиковой мощности огибающей ВЧ сигнала:
1P − установлен один усилитель УМ02 и один фильтр ФПРД, мощность ВЧ сигнала – 20 Вт;
2P − установлены два усилителя УМ02 и два фильтра ФПРД, мощность ВЧ сигнала – 40 Вт.

Обозначение блока включает:
– количество задействованных ВЧ каналов 1/2/3;
– исполнение по пиковой мощности огибающей ВЧ сигнала: 1P – 20 Вт или 2P – 40 Вт;
– типы пользовательских стыков каждого из 3‒х ВЧ каналов / плат МП‒02 или плата ТР01;
– напряжение питания блока ‒ сеть ~220 В или постоянное напряжение 48 В.
На плате МП–02 по умолчанию имеются цифровые интерфейсы RS232 и Ethernet, которые в обозначении блока не указываются.

Серия FOX предлагает современные решения на основе технологий первичных сетей SDH/PDH, спроектированные и испытанные для эксплуатации в жёстких условиях. Никакие другие мультиплексорные решения не обеспечивают такой широкий спектр специализированных продуктов - от телезащиты до гигабитного Ethernet с использованием технологии SDH и спектрального разделения.

Компания AББ уделяет особое внимание возможности модернизации продуктов для защиты капиталовложений и предлагает эффективные инструменты для технического обслуживания.

Комплексное коммуникационное решение серии FOX состоит из:

FOX505:Компактный мультиплексор доступа с пропускной способностью до STM-1.
FOX515/FOX615: Мультиплексор доступа с пропускной способностью до STM-4, обеспечивающий работу с широким диапазоном пользовательских интерфейсов для систем передачи данных и голоса. Реализация функций телезащиты и другие особенности, характерные для конкретной области применения, обеспечивают соблюдение всех требований по доступу к данным на предприятии.
FOX515H: Дополняет линейку FOX и предназначен для высокоскоростных линий связи.
FOX660: Мультисервисная платформа для систем передачи данных.

Все элементы серии FOX515 работают под управлением FOXMAN, унифицированной системы управления сетью компании ABB на основе SNMP. Ее открытая архитектура позволяет осуществлять интеграцию с системами управления сторонних поставщиков, как более высокого, так и более низкого уровня. Графическое отображение сети и управление по методу «указания и щелчка» делает систему FOXMAN идеальным решением для управления TDM и Ethernet на уровнях доступа и передачи данных.

Универсальная цифровая система ВЧ-связи ETL600 R4

ETL600 является современным решением вопроса обеспечения ВЧ-связи по ЛЭП для передачи речевых сигналов, данных и команд защиты по линиям высокого напряжения. Универсальная архитектура аппаратных и программных средств системы ETL600 делает беспредметным и устаревшим выбор между традиционным аналоговым и перспективным цифровым ВЧ-оборудованием. Используя те же самые аппаратные компоненты, пользователь может на месте выбрать цифровой или аналоговый рабочий режим посредством всего лишь нескольких нажатий клавиши мыши. В дополнение к удобству пользования, гибкости применения и беспрецедентной скорости передачи данных система ETL600 также гарантирует безусловную совместимость с существующей технологической средой и хорошо интегрируется в современные цифровые инфраструктуры связи.

Преимущества пользователя

Экономичное решение вопроса организации связи, обеспечивающее надежное управление и защиту энергосистемы.
Снижение затрат посредством общего резерва аппаратного оборудования и запасных частей для аналоговых и цифровых систем ВЧ-связи по ЛЭП.
Гибкая архитектура для легкой интеграции как в традиционное, так и в современное оборудование.
Надежная передача сигналов защиты
Эффективное использование ограниченных частотных ресурсов посредством гибкого выбора полосы передачи.
Резервное решение для выбранных критически-важных коммуникаций, которые обычно реализуются через широкополосные средства связи

Фильтр присоединения MCD80

Модульные устройства MCD80 применяются для соединения выводов устройства ВЧ связи, такого как AББ ETL600, через емкостной трансформатор напряжения к высоковольтным линиям.

Фильтр MCD80 обеспечивает оптимальное согласование импедансов для вывода линии ВЧ-связи, разделение частот и безопасную изоляцию частоты сети 50/60 Гц и переходных перенапряжений. Существует возможность конфигурирования для одно- и многофазной связи фильтрацией верхних частот или полосы пропускания. Устройства MCD80 соответствуют последним стандартам IEC и ANSI.

Основные преимущества фильтров MCD80:

Предназначены для работы с любыми типами аппаратуры ВЧ связи
Вся линейка фильтров: широкополосные, полосовые, разделительные, «фаза-фаза»Ю «фаза-земля»
Максимально возможный выбор полосы пропускания (по спецификации заказчика с шагом 1кГц)
Возможность присоединения, как к конденсаторам связи, так и трансформаторам напряжения
Широкий диапазон емкостей присоединения 1500пФ-20000пФ
Возможность перестройки на месте установки при изменении емкости присоединения в пределах рабочего диапазона емкостей (например, при замене конденсаторов на трансформаторы напряжения)
Низкое вносимое затухание в полосе пропускания (менее 1дБ)
Возможно параллельное подключение к одному ПФ до 9 терминалов мощностью 80 Вт по схеме фаза-земля и до 10 терминалов по схеме фаза-фаза
Встроенный однополюсный разъединитель (выключатель заземления)

ВЧ заградители для ВЛ-DLTC

Для защиты ВЧ-заградителей типа доступны два типа DLTC ограничителей перенапряжения.

Малые и среднеразмерные ВЧ-заградители оборудованы стандартными ограничителями перенапряжения AББ Polim-D без дуговых разрядников.

Крупные заградители оборудованы ограничителями ABB MVT, которые не имеют дугового разрядника и специально разработаны для использования с заградителями AББ. В них используются такие же чрезвычайно нелинейные металлооксидные варисторы (MO ограничители), что и в станционных ограничителях.

При проектировании блока настройки учитывается внутренняя утечка MO ограничителя. Металлооксидные ограничители перенапряжения AББ специально спроектированы для эксплуатации в сильных электромагнитных полях, которые часто присутствуют в ВЧ-заградителях линий связи по ЛЭП. В частности, они не содержат лишних металлических частей, в которых магнитное поле может индуцировать вихревые токи и вызвать недопустимое увеличение температуры. Модификация металлооксидных ограничителей перенапряжения для условий эксплуатации в заградителях на линиях ЛЭП была необходимой, так как компания AББ производит такие устройства для станций и полностью осведомлена о проблемах, которые возникают на практике. Ограничители перенапряжения, используемые в заградителях на линиях ЛЭП, имеют номинальный ток 10 кА.

Особенности и преимущества

Принципиальные преимущества ВЧ-заградителей линий ВЧ-связи типа DLTC

Информация с сайта