195377. lajstromszámú szabadalom • Eljárás erősáramu szabadvezetéki, valmint erősáramu kábeles vivőfrekvenciás összeköttetés átvitelitulajdonságainak javitására.
1 195 377 2 A találmány tárgya eljárás erősáramú szabadvezetéki, valamint erősáramú kábeles vivőfrekvenciás öszszeköttetés átviteli tulajdonságainak — vonal csillapításának, csoportfutásának és rejlexiójának — javítására olyan különböző áramköri elrendezésekkel és kapcsolási módokkal, amelyek a vivőfrekvenciás jel fázishelyzetét az átvitel szempontjából kedvező irányba befolyásolja. A találmány szerinti eljárással a vivőfrekvenciás összeköttetés előnyösen alkalmazható olyan középfeszültségű vagy annál magasabb, illetve alacsonyabb feszültségű hálózatokon is, amelyek főleg topológiailag, de esetenként felépítésükben inhomogének, azaz különböző vivőfrekvenciás tulajdonságú leágazásokkal, illetve szakaszokkal rendelkeznek. Az eddig ismert erősáramú vivőfrekvenciás összeköttetések csatolókészülékeken keresztül kapcsolódnák a nagyfeszültségű távvezetékekre. Tekintettel a csatolókészülékek magas árára, a távvezetéki vivőfrekvenciás összeköttetéseket csak homogén hálózati elrendezéseknél, nagy távolságok esetén használják. Homogének azok a távvezetékek, ahol nincsenek leágazások, felhasítások, a fázisvezetők méreteiket,valamint a földhöz és egymáshoz képesti elrendezésüket tekintve azonosak. Ismert megoldás a vivő frekvenciás összeköttetések alkalmazása fázisvezetőkön a 120 kV és annál magasabb feszültségű alaphálózati vezetékeken . A hullámzárakkal határolt szakaszra csatolókondenzátoron keresztül csatlakozó vivőfrekvenciás jel nagy távolságok áthidalására képes, ha a vezeték folyamatos és homogén. Hátránya ennek a csatolási módnak, hogy egy-két leágazás és átugratás után az összeköttetés csillapítása és stabilitása oly mértékben leromlik, hogy alkalmazását nem is ajánlják több leágazás esetén. Az átugratás ez esetben az a megoldás, amikor a vivő frekvenciás jelet a távvezetékről csatolószűrővel leválasztjuk, majd a továbbmenő távvezetéki szakaszra ismét visszacsatoljuk szűrőn és csatolókondenzátoron keresztül. Hazai irodalma a távvezetéki vivőfrekvenciás összeköttetéseknek, illetve alkalmazásuknak gyakorlatilag nincsen, így csak külföldi cikkek, könyvek tapasztalataira hivatkozhatunk. Ilyen átfogó mű például Mikuckij-Szkitalcev: Nagyfrekvenciás összeköttetések nagyfeszültségű távvezetéken című könyve, vagy az ENERGIA 1977, továbbá a BBC 1978-as Übertragungstechnik című kiadványa. Ezek a forrásanyagok és a hazai alkalmazási tapasztalatok ezen a területen a távvezetékek alkalmazására csak addig ígérnek kedvező lehetőségeket, amíg azok közelítőleg homogénnek tekinthetők. A gyakorlati tapasztalatok és a szakirodalom tanúsága szerint ezideig nem oldották meg az inhomogén távvezetékek vivőfrekvenciás csillapításának szintentartását anélkül, hogy a vezetékeket homogén szakaszokra bontanák,és e szakaszokat csatoló és illesztőkészülékekkel kötnék össze. Ez ugyanis oly mértékben megdrágítja a vivőfrekvenciás információ átvitel kiépítését, hogy kirekeszti az alkalmazásból a távvezetékek egy jelentős részét. Ezért meg kell oldani az inhomogenitásból adódó technikai hátrányok csökkentését. Inhomogén tehát az a távvezeték, ahol azonos feszültségszint mellett geometriailag eltérő a fázisvezetők elrendezése, vagy földkábelhez csatlakozik, továbbá ahol fogyasztóra való csatlakozással vagy anélkül a vezetéket felhasítják, illetve leágazást képeznek ki rajta. A feladat felvetését az a gyakorlati igény sugallta, hogy az áramszolgáltató vállalatok erősen felszabdalt hálózata az üzemvitelhez nagymennyiségű információ átvitelét kívánja. A számítógépes folyamatirányító rendszerek alkalmazása nagy tömegű adat átvitelét igényli egyre nagyobb sebességeken. Ehhez a postai ellátottságot figyelembe véve természetes átviteli útként adódnak a középfeszültségű távvezetékek, amennyiben az átviteli tulajdonságaikat sikerül a kívánt szintre emelni. A találmány célja az eddig ismert és fent említett hátrányok kiküszöbölése, a vivőfrekvenciás összeköttetés alkalmazásának gazdaságos és üzembiztos megoldása inhomogén távvezeték esetén. Ezt a találmány oly módon oldja meg, hogy az átviteli közeget alkotó távvezetékek vivőfrekvenciás jellemzőit, az állóhullám kialakulását, a reflexiót, a rezonanciát és a csillapítást a fázishelyzet változtatásával befolyásolja különböző — elemeiben már ismert — áramköri elrendezésekkel és kapcsolási módokkal. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a távvezetékeken kialakuló fáziseltolódást mesterséges úton a kívánt irányban befolyásolva, az egyébként homogén távvezetékeken alkalmazott készülékekkel inhomogén távvezetékeknél is előnyösen alkalmazható vivőfrekvenciás összeköttetés. A csatolt fázis betáplálási pontján meghatározott fázishelyzettel induló vivőfrekvenciás jel a terjedésben résztvevő másik fázishoz képest változtatja a fázishelyzetét, aminek következtében negatív szuperpozíció és ezáltal erős csillapításnövekedés következik be. Ez inhomogén hálózatoknál az ismert megoldásokkal nem kezelhető. A találmány szerinti eljárás a csillapítás létrejöttében szerepet játszó egy vagy több tényező megváltoztatásával befolyásolja a fázishelyzetet. E tényezők: a csatolt fázisok hossza, a rezonancia kialakulásában szerepet játszó leágazási impedancia, a vivőfrekvencia hullámhossza, az állomási impedanciák kapacitív jellege. A fenti tényezőkön kívül szélessávú fázistoló készülékkel a már kialakult fáziseltérést korrigáljuk. Számítógéppel kiszámítjuk a különböző terjedési modusok együttes hatását, illetve többszöri iterációval az egyes modusokra gyakorolt beavatkozás hatását. Tekintve, hogy a távvezetéki vivőfrekvenciás összeköttetés terjedése a távvezetékek mechanikai konstrukciójának következtében soha nem egy meghatározott hullámcsatornán jön létre, lényeges az egyes terjedési modusok vizsgálata az egymásrahatások figyelembevételével. Ilyen vizsgálatokkal előre meghatározzuk, hol a legcélszerűbb beavatkozni a rendszerbe. A beavatkozási pontok meghatározása után, a hálózat további vizsgálatával meghatározzuk, hogy melyik — korábban részletezett — tényező befolyásolásával érhetjük el a fáziseltolódás legkisebb mértékét és ezzel az átviteli tulajdonságok javítását. Ezt követően kiválasztjuk 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
