§ 70. Дистанционное питание аппаратуры дальней связи на полупроводниковых приборах
Для удобства организации ДП полупроводниковой усилительной аппаратуры ВЧ различных типов разработана универсальная система ДП полупроводниковой аппаратуры многоканальной связи постоянным током, которая широко применяется в системах К-60п, К-300, ИКМ-30 и К-120 на симметричных двухкабельных и малогабаритных коаксиальных линиях. Система рассчитана на ДП усилителей ВЧ многоканальной связи и усилителей НЧ служебной связи, а также устройств телеобслуживания, телеконтроля и телеуправления, размещаемых на НУП. При этой системе обеспечивается большая дальность передачи питающей электроэнергии, бесперебойность ДП при нарушении постороннего энергоснабжения ОУП, защита полупроводниковых приборов связи от повреждений и защита цепей ДП от посторонних электромагнитных влияний, а также возможность размещения НУП в небольших подземных контейнерах, что особенно важно для упрощения и удешевления конструкции НУП. Резервные цепи не предусматриваются, а резервирование ДП осуществляется от передвижных резервных установок (см. рис. 136, г) или с соседнего ОУП (см. рис. 136,б).
Более подробное описание новой универсальной системы ДП приводится ниже на конкретном примере питания аппаратуры К-60п, имеющей большое распространение.
ВЧ система передачи К-60п работает на полупроводниковых элементах и предназначается главным образом для уплотнения симметричных кабелей емкостью 4 X 4 X 1,2. По каждому из двух кабелей, входящих в двухкабельную линию связи, получает питание половина всех систем связи (рис. 137). Такая схема обеспечивает сохранность 50 % всех каналов, действующих на кабельной линии, в случае прекращения питания по одному из кабелей. В обоих кабелях образуется восемь цепей ДП в соответствии с числом систем К-60п, работающих на восьми парах кабеля 4 X 4 X 1,2.
В каждой цепи получают питание УВЧ одной системы, УНЧ и необходимые вспомогательные устройства.
Описываемая система ДП предусматривает возможность организации цепей ДП по способам «провод—провод» и «провод—земля». На рис. 137 показано включение всех цепей ДП по способу «провод— земля». При использовании способа «провод—провод» число цепей ДП и НУП в секции сократится в 2 раза. В этом случае по каждой цепи будет осуществляться ДП усилителей двух систем и вспомогательных устройств.
Прохождение токов питания по полусекции ДП, включающей в себя ОУП и до шести НУП, показано на рис. 138. Здесь схематически обозначено оборудование ОУП, в котором источник ДП включается в цепь через стойку дистанционного питания СДП К-60п и защитное устройство (фильтр) ЗУ,
Рис. 137. Структурная схема организации ДП НУП К-бОп в полусекции для одного кабеля емкостью 4Х4Х1,2
Источником тока ДП является общая аккумуляторная батарея ОУП со стабилизированным напряжением 21,2 В. На СДП для каждой цепи ДП имеется отдельный полупроводниковый преобразователь постоянного тока, повышающий питающее напряжение до (475+24) В. Ток, потребляемый одним преобразователем при полной нагрузке, равен 8 А. На СДП предусматривается также коммутация и защита цепей ДП.
Ток ДП передается по фантомной цепи, включающей в себя все четыре жилы кабельной четвёрки, соединенные параллельно. Все устройства первого НУП питаются через блоки ДП1 и ДП2. После этого ток ДП пропускается через кабельные жилы последующих усилительных участков для питания еще пяти НУП. Защитные устройства ЗУ служат для защиты однопроводной по принципу действия цепи ДП от электромагнитных влияний соседних ЛЭП и тяговых сетей переменного тока (опыт показывает, что в существующей аппаратуре К-60п данная защита не вполне достаточна). Дроссельные фильтры Д-8 с частотой среза 8 кГц входят в состав аппаратуры К-60п.
Блоки ДП1 и ДП2 служат для стабилизации питающего напряжения на зажимах усилителей ВЧ с точностью ±5 % при изменениях тока ДП в пределах 87—130 % номинального значения (0,2 А) и мгновенно защищают аппаратуру НУП от кратковременных перенапряжений, возникающих в переходных режимах. Номинальное выходное напряжение одного блока ДП равно 18 В.
Ниже приводятся характеристики элементов описанной схемы, необходимые для расчета систем ДП:
Сопротивление постоянному току, Ом:
дросселя фильтра Д-8 .. 0,5
полуобмотки дросселя ЗУ … 14
линейной полуобмотки трансформатора:
низкой частоты … 3
высокой » 2
Общее сопротивление всех станционных устройств при соединении по способу, Ом:
«провод — земля»:
одного НУП . 60
» ОУП … 30
Рис. 138. Принципиальная схема цепи ДП НУП К-60п для полусекции
«провод — провод»:
одного НУП … 120
» ОУП … 60
Напряжение на обоих блоках ДП одного НУП, В, при способе: «провод — земля» 36
«провод — провод» . 72
В описываемой системе дистанционное питание используется для организации телеконтроля, а также для работы усилителей низкой частоты, применяемых в НУП для служебной связи (на схеме рис. 138 не показаны). Телеконтроль дает возможность техническому персоналу оконечной станции быстро определять неисправный НУП.
§ 71. Дистанционное питание многоканальной аппаратуры связи
Аппаратура КВ-12 на однокабельных линиях.
Дистанционное питание аппаратуры ВЧ систем передачи по однокабельным линиям связи типа КВ-12 осуществляется постоянным током по индивидуальным цепям (см. рис. 135, в). Поскольку система КВ-12 однокабельная, то во избежание нарушения связи при необходимости снять напряжение с одного из усилительных участков ДП осуществляется по системе с резервными цепями. Резервирование цепей ДП здесь сквозное, при котором резервные цепи получают питание с ОУП противоположной стороны секции. Резервные цепи двусторонние, т. е. каждая резервная цепь используется поочередно в двух направлениях для резервирования двух НУП.
В одной секции ДП может быть два, три или четыре НУП. Длина усилительного участка около 27 км и, следовательно, предельная длина секции ДП —135 км. ДП устраивается по способу «провод—земля», причем цепи ДП образуются по средним точкам кабельных пар и составляются из пар и четверок. Схемы построения цепей ДП для секций с двумя, тремя и четырьмя НУП со сквозным резервированием и двусторонним использованием резервных цепей приведены на рис. 139 (рабочие цепи показаны сплошными, а резервные — штриховыми линиями). Число поперечных черточек на линиях указывает на число жил кабеля, использованных на данном участке цепи. При двух НУП в секции (рис. 139, а) по каждой цепи обеспечивается ДП двух усилителей ВЧ и одного усилителя НЧ (служебной связи); при трех НУП в секции (рис. 139, б) — трех усилителей ВЧ и одного усилителя НЧ и при четырех НУП в секции (рис. 139, в) — четырех усилителей ВЧ и одного усилителя НЧ.
Аппаратура типа «Кама».
Высокочастотная аппаратура «Кама» — усовершенствованный транзисторный вариант выпускавшейся ранее ВЧ аппаратуры типа КРР-3060, работает по местным телефонным кабелям, соединяющим городские АТС между собой. Система ДП этой аппаратуры близка к системе ДП аппаратуры К-60п. Для ДП используются две кабельные пары одного кабеля. В одной секции ДП может быть включено до 5 НУП (рис. 140). Все цепи питания отдельных НУП соединяются последовательно (см. рис. 135, б). Напряжение на каждом НУП 44 В, общий для всех НУП ток 0,15 А, максимальная длина усилительного участка 14 км, а предельная длина секции 84 км.
Одна цепь ДП предназначается сразу для двух установок (систем) «Кама». Оба усилителя ВЧ первой системы (прямого и обратного направлений) обозначены кружками с цифрой /, а усилители второй системы — кружками с цифрой II. ДП осуществляется по системе «провод-провод», причем цепь ДП подключается к двум кабельным парам через средние точки линейных трансформаторов. Таким образом, ДП для сокращения сопротивления его цепи передается в каждую сторону по двум кабельным жилам, соединенным параллельно, что и отмечается на рис. 140 двумя косыми штрихами. На каждом НУП ток ДП проходит через плату приема ДП ПП, обозначенную прямоугольником.
Рис. 139. Схемы цепи ДП аппаратуры КВ-12
Внутри этой платы происходит стабилизация напряжения при помощи кремниевых стабилитронов.
Цепь ДП получает питание с обоих концов, т. е. с обеих АТС, на которых оканчивается кабель. Здесь устанавливается устройство передачи дистанционного питания УПДП, содержащее полупроводниковые преобразователи, которые преобразуют постоянный ток батареи АТС 60 В в постоянный ток ДП при напряжении 320 В. Каждый преобразователь питает одну цепь, потребляя от батареи АТС ток 1,5 А. Левый преобразователь питает усилители ВЧ системы I на НУП1 и НУП2 и системы II на НУП1—НУП3. Правый преобразователь питает усилители ВЧ системы / на НУПЗ—НУП5 и системы II на НУП4 и НУП5.
Аппаратура В- 12-3 для воздушных линий.
Дистанционное питание ВЧ системы передачи В-12-3 используется преимущественно для вспомогательных усилительных станций (ВУС), включаемых для компенсации повышенного затухания цепей связи при плохих метеорологических условиях. ДП ВУС осуществляется с соседних оконечных или усилительных станций по системе «провод—земля» (рис. 141).
При наличии между питающими пунктами лишь одного ВУС (рис. 141, а) питание промежуточных усилителей обоих направлений УС нормально осуществляется от левого питающего пункта ОУП1. Реле Р возбуждается и переключает контакт р в левое положение, отчего в УС поступает ток ДП. При перерыве подачи тока ДП от ОУП1 реле Р отпускает якорь и контакт р перебрасывается в правое положение. Теперь УС получает питание от местного стабилизированного выпрямителя В, работающего от сети переменного тока 220 В.
В этой схеме можно сделать сквозное резервирование от противоположного питающего пункта 0УП2, для чего следует перевести ручной переключатель П из правого положения в левое.
Если между питающими пунктами имеются две ВУС (рис. 141, б) первая станция питается от ОУП2 а вторая — от ОУП2.
Резервирование в этом случае может быть предусмотрено лишь от местных стабилизированных выпрямителей В.
Рис. 141. Схемы цепей ДП аппаратуры В-12-3
На питающих пунктах ток ДП, равный 0,36 А при напряжении до 250 В, получают от полупроводниковых преобразователей, которые работают от станционной батареи 24 В, питающей оконечные станции и ОУП В-12-3. Они потребляют от батареи ток 4,2 А.