198362. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés vivőfrekvenciás jelek átvitelére villamos erőátviteli háromfázisú kábelen
3 198362 4 A találmány szerinti kapcsolási elrendezés alkalmas egyirányú - szimplex - jelátvitelre, azaz például egy előre beprogramozott munkagép működésének ellenőrzésére (jelátvitel a munkagépből a vezetőálláshoz) vagy egy működését tekintve másképp ellenőrzött munkagép távirányítására (jelátvitel a vezetőállástól a munkagépbe. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés azonban igen előnyösen alkalmazható kétirányú - duplex - jelátvitelre is. Egy ilyen kiviteli alaknál a háromfázisú kábel első pontjánál távvezérlési jeleket kiadó első adó és távjelzéseket vevő első vevő, második pontjánál pedig a távvezérlési jeleket vevő második vevő és a távjelzéseket kiadó második adó van csatlakoztatva. Ebben az esetben mind a vezetőállás és a munkagép, mind pedig a munkagép és a vezetőállás között van oda-vissza áramló információcsere. Ekkor az adó-oldali kondenzátorok útján közösített fázisvezetékek és a vevőoldali kondenzátorok útján közösített fázisvetetékek eltérhetnek egymástól. Azt tapasztaltuk, hogy a jelek bejuttatása a fázisvezetékbe védelmet biztosít a jeleknek többek között az elektromágneses zavarok ellen, ami a jel/zaj viszony növekedését eredményezi, ugyanakkor a találmány szerinti kapcsolási elrendezésben a háromfázisú kábel használata a legroszabb esetben is csak körülbelül 6 dB nagyságrendű jelveszteséghez vezet, ami jóval alatta van a találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel elérhető jel/zaj viszonynak. Meglepőnek tartjuk annak felismerését, hogy a jel/zaj viszony mindig megbízhatóan nagy értékű marad annak ellenére, hogy adó-oldalon és vevő-oldalon az adó, illetve a vevő fázisvezetékekhez való kapcsolásának módja eltérhet egymástól, figyelemmel arra, hogy adó-oldalon és vevő-oldalon adott esetben más-más fázisvezeték-pár lehet kondenzátorokon át közösítve. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés különösen előnyösen alkalmazható ott, ahol számos átviendő jel van, és azok több bitsorozatból álló ciklusra vannak szétosztva. A gyakorlatban a bitsorozatok általában tizenhat bitből állnak. Ha három bitet arra használunk, hogy biztosítsuk a bitsorozatok szinkronizálását, és egy bitet a bitsorozat ciklusok szinkronizálására alkalmazunk, akkor tizenkét bit marad meg a tiszta információátvitelre. Célszerű, ha minden egyes ciklus első bitsorozatát logikai „1” jelenléte jellemzi a ciklus szinkronizáló bitjében. Gyakorlati tapasztalatunk ugyanis azt mutatta, hogy a zavarjelek a logikai „1” bitet csak logikai „0”-ba konvertálhatják, és ezért kizárt, hogy zavarok hatására a ciklusok szinkronizálására alkalmazott első bitsorozatban helytelenül jelenjen meg a logikai „1” jel. Ez megkönnyíti a ciklus szinkronizálásának visszaállítását. A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán, rajzok alapján ismertetjük részletesebben.. Az 1. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezést, azaz egy háromfázisú kábelre csatolóegységen keresztül csatlakoztatott adót és vevőt mutat vázlatosan; a 2. ábra az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés villamos kapcsolását mutatja; a 3. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek az adó-oldal és a vevő-oldal között mindkét irányú jelátvitelt lehetővé tevő kiviteli alakját mutatja tömbvázlatban; a 4. ábra a 3. ábrán feltüntetett adó-oldali bináris kódolóegység tömbvázlata; az 5. ábra a 3. ábrán feltüntetett vevő-oldali bináris kódolóegység tömbvázlata; a 6. ábra a 4. ábrán feltüntetett bináris kódolóegység bináris kódolójának tömbvázlata; a 6 A ábra a 6. ábra szerinti bináris kódoló működéséi magyarázó jelalakábra; a 7. ábra az 5. ábrán feltüntetett bináris kódolóegység bináris dekóderének tömbvázlata; a 8. ábra a találmány szerinti kapcsolási elrendezés kétfázisú bináris kódolású bitszekvenciáját ábrázoló diag am; és a 9. ábra a találmány szerint egy ciklus kétfázisú bináris kódolású első bitszekvenciáját szemléltető diagram. Az 1. ábrán példaként vázlatosan- bemutatott kapcsolási elrendezés vivőfrekvenciás jeleket kibocsátó E adóból, ezeket fogadó R vevőből, villamos erőátviteli CTA háromfázisú kábelből és két azonos kialakítású C és C' csatolóegységből áll, amely utóbbiak be vannak iktatva az E adó, ill. az R vevő és a CTA háromfázisú kábel első 4 pontja, ill. második 5 pontja közé. A találmány szerinti mindegyik C, ül. C' csatolóegység biztosítja a hozzátartozó E adó, ill. R vevő csatlakozását egyrészt a CTA háromfázisú kábel 1, 2 és 3 fázisvezetékeinek valamelyikéhez, másrészt másik két fázisvezetékéhez. Az 1. ábrán bemutatott kiviteli alakban a C csatoló egységnek három azonos Cl, C2, C3 kondenzátora van, amelyek egyik kapcsukkal hozzá vannak kapcsolva a CTA háromfázisú kábel valamely első 4 pontjánál az 1, 2, ill. 3 fázisvezetékhez. A Cl és C2 kondenzátor másik kr pcsa közösítve soros L induktivitáson keresztül galvanikusan leválasztó T transzformátor szekunder tekercsének egyik kapcsához, a C3 kondenzátor másik kapcsa pedig a szekunder tekercs másik kapcsához van csatlakoztatva. A T transzformátor primer tekercse az E adó két kimenő kapcsára csatlakozik. Hasonló módon a C' csatolóegység három azonos éitékű Cl', C2' és C3 kondenzátora egyik kapcsával a CTA háromfázisú kábel valamely második 5 pontjánál csatlakozik valamelyik 1, 2 ül. 3 fázisvezetékhez. Az 1. ábrán szemléltetett esetben a Cl' kondenzátor az 1 fázisví zetékhez, a C2' kondenzátor a 3 fázisvezetékhez és a Cl' kondenzátor a 2 fázisvezetékhez csatlakozik. A Cl' és C2' kondenzátor másik kapcsa közösítve soros L' induktivitáson át galvanikusan leválasztó T' transzformátor primer tekercsénlk egyik kapcsára, a C3' kondenzátor másik kapcsa pedig a primer tekercs másik kapcsára v;in kötve. A T' transzformátor szekunder tekercse az R v> vő két bemenő kapcsára csatlakozik. Az ismertetett kapcsolási elrendezésnek előnye, hugy könnyen kiszámítható a különböző komponensek optimális értéke a választott vivőfrekvenciának és az E adó, ül. R vevő, valamint a CTA háromfázisú kábel C, ü . C csatolóegységgel szemben mutatott impedanciájának függvényében. A vivőfrekvenciát előnyösen az adott CTA háromfázisú kábel jeüemző értékeinek függvényében úgy választjuk meg, hogy az adott kábel jelátviteli teljesítőképessége optimális legyen. Egy réselőgép esetében például, 1 kV-os, körülbelül 1300 m hosszú CTA háromfázisú kábelnél 300-400 kHz-es vivőfrekvencia bizonyult optimálisnak amplitúdómodulációsjelátvitelnél. Általánosságban, megfelelő csatit kozó illesztésekkel, egy többszáz kHz-es vivőfrekvencia 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
