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1、目 錄1、阻波器基本原理與測(cè)試方法2、論P(yáng)LC通道傳輸衰耗的不對(duì)稱性3、阻波器在相相耦合通道中的分流損耗4、阻波器故障隱蔽性及其危害5、調(diào)諧元件故障分析與判斷6、載波通道理論小結(jié)與故障處理要點(diǎn)7、阻波器避雷器和調(diào)諧元件的選擇與更換8、結(jié)合設(shè)備原理與測(cè)試阻波器基本原理與測(cè)試方法1 變電站母線的高頻特性及其對(duì)載波通道的并聯(lián)分流作用 阻波器串聯(lián)插入在母線與耦合電容器在輸電線的接點(diǎn)之間,阻波器后邊除母線外,還有隔離開關(guān)、斷路器、互感器等。母線上接有其他方向的線路以及變壓器等。同一母線其他輸電線路無(wú)論是否復(fù)用載波通信,都對(duì)載波信號(hào)表現(xiàn)出一定的對(duì)地阻抗。變壓器、互感器、開關(guān)等具有對(duì)地雜散電容,母線自身除帶

2、有分布電容外,還有分布電感、分布電阻和電導(dǎo)。這種具有分布參數(shù)的導(dǎo)體將所有高壓設(shè)備的對(duì)地電容以及所有進(jìn)出線的阻抗連接起來(lái),形成一個(gè)非常復(fù)雜的網(wǎng)路,對(duì)不同的頻率以及接在不同位置的線路,表現(xiàn)出不同的復(fù)阻抗。這些復(fù)阻抗被稱作母線或變電設(shè)備的對(duì)地高頻等效阻抗,以Zb表示。這一高頻等效阻抗對(duì)于沿線路傳來(lái)的載波信號(hào)而言,相當(dāng)于與結(jié)合設(shè)備并聯(lián)連連接,對(duì)于從結(jié)合設(shè)備發(fā)往線路的信號(hào)而言,這一阻抗則與線路并聯(lián)(見下圖)。因此對(duì)于載波通道的任一方向的信號(hào),變電站的高頻阻抗都會(huì)產(chǎn)生并聯(lián)分流的影響,使通道中的信號(hào)減小。由于線路及結(jié)合設(shè)備具有一定數(shù)值的阻抗(例如400歐姆),變電站母線高頻等效阻抗越小,所分掉的載波電流越大

3、,阻抗越高,所分掉的電流越小。只有隔離開關(guān)和接地刀閘打開時(shí),才不會(huì)產(chǎn)生分流影響。2 分流損耗21 分流損耗的本質(zhì)變電站高頻等效阻抗對(duì)載波通道的分流影響用分流損耗表示,分流損耗又稱作變電站的介入損耗。所謂介入損耗,顧名思義,就是這個(gè)具有分流作用的阻抗介入載波通道前后,載波通道(線路或結(jié)合設(shè)備)所獲得功率相對(duì)比值的對(duì)數(shù)的10倍,如式(1)所示。它反映的是收信功率的相對(duì)變化量,而不是收信功率絕對(duì)變化量(瓦數(shù))的絕對(duì)電平值。如果對(duì)公式中的分子分母同時(shí)除以1mW,那么分流損耗就從形式上化為通道介入上述分流阻抗前后兩種狀態(tài)下所獲得的絕對(duì)功率電平的差值。(1) PZb為無(wú)窮大時(shí)(阻波器后面開路),線路上獲得

4、的功率。PoZb不為無(wú)窮大時(shí)(介入母線等設(shè)備),線路上所獲得的功率。如果通道所獲得的功率以某種比例降低,那么通道末端收信設(shè)備所獲得的功率勢(shì)必以同樣的比例降低。因而,通道所獲得的功率電平如果因變電設(shè)備分流而下降A(chǔ)t,那么通道末端的收信電平勢(shì)必也降低At。根據(jù)這一原理,具有分流作用的變電設(shè)備或阻波器連接通道前后,通道收信端收信電平的降低量就是分流損耗的數(shù)值。換句話說(shuō),我們可以用拉合線路某一端開關(guān)并測(cè)量收信端電平變化量的辦法來(lái)測(cè)定出這一端所帶設(shè)備的分流損耗。 在一端狀態(tài)(比如阻波器后邊接地刀閘閉合)固定后,另一端連接不連接所帶的變電設(shè)備所引起的收信功率的相對(duì)變化是以對(duì)端所引起的降低為基礎(chǔ)。如果在這個(gè)

5、基礎(chǔ)上,本端阻波器后邊由懸空(阻波器不介入通道)轉(zhuǎn)入直接接地或經(jīng)變電設(shè)備高頻阻抗接地后,由于分流的作用,收信電平必定在原來(lái)已經(jīng)降低的基礎(chǔ)上按某一比例繼續(xù)降低。顯然,兩端阻波器后邊接地形成的總影響等于兩端接地前后功率比值的乘積,對(duì)這個(gè)比值的乘積取對(duì)數(shù),等于兩個(gè)比值的對(duì)數(shù)之和,因此,兩端的總分流損耗顯然等于各端的分流損耗之和。線路兩端所連接的變電設(shè)備規(guī)格和尺寸可能不同,高頻阻抗可能不等,因而兩端的分流損耗不一定相等,各有各的數(shù)值。通常,在串聯(lián)有規(guī)格相同并且阻抗很高的阻波器后,兩端的分流損耗差異不大。22 分流損耗的理論計(jì)算和阻波器的重要意義如果用Zsr表示線路單相導(dǎo)線對(duì)地輸入阻抗,用Zx表示結(jié)合濾

6、波器線路側(cè)輸入輸出阻抗,根據(jù)理論推導(dǎo),變電站單相阻抗(包含阻波器阻抗)在所在一相內(nèi)部形成的分流損耗與各阻抗的關(guān)系如下:-(2) 由此式看出:(1) 結(jié)合設(shè)備線路側(cè)輸入輸出阻抗Zx=0或線路輸入輸出阻抗Zsr=0時(shí),分流損耗恒為0,不受變電站阻抗大小的影響。可見,阻波器后邊刀閘打開與閉合時(shí)如果通道總衰耗不變,意味著進(jìn)行刀閘操作的一端線路阻抗或結(jié)合設(shè)備線路側(cè)輸入阻抗為0,這顯然是不正常的工況。(2)變電站阻抗和阻波器阻抗為0時(shí),分流損耗為無(wú)窮大,不受結(jié)合設(shè)備阻抗和線路阻抗的影響。這更是麻煩事。假定分流阻抗(包括變電站高頻等效阻抗和阻波器的阻抗)為復(fù)阻抗Zb=Rb+jXb,將此式帶入(2)后,得出:

7、通常近似地認(rèn)為Zsr、Zx具有純電阻性,并且結(jié)合濾波器為了獲得較寬的通頻帶,在回波衰損指標(biāo)允許的條件下其線路側(cè)實(shí)際阻抗Zx一般稍大于其標(biāo)稱阻抗,而其標(biāo)稱阻抗通常與線路輸入阻抗Zsr取同一數(shù)值,故可令Zx=KZsr, 帶入上式后:這是計(jì)算變電站(包括所串聯(lián)的阻波器阻抗)分流損耗的基本公式,此公式說(shuō)明:(1) 結(jié)合設(shè)備回波損耗越小,其線路側(cè)實(shí)際輸入輸出阻抗越高(Kr值越大),變電站高頻阻抗的分流損耗越大。(2) 變電站一側(cè)高頻阻抗(包括阻波器阻抗)模值越大,分流損耗越小。(3) 線路阻抗越大,分流損耗越大。當(dāng)線路阻抗Zsr完全等于結(jié)合設(shè)備線路側(cè)輸入輸出阻抗時(shí)并且為純電阻性時(shí),At=10log1+R

8、bZsr/2|Zb|22+ XbZsr/2|Zb|22=10 log1+RbZsr/Zb2 +Zsr2/4Zb2 (5)由此式可以看出:增加變電站高頻阻抗中的電阻和電抗分量都可以減小其分流損耗,但增加電抗分量效果更為顯著。在電阻分量一定時(shí),增大電抗分量只會(huì)使分流損耗更小。為此,工程上一般都用阻波器阻塞阻抗中的電阻分量最低值來(lái)保證分流損耗不大于某一數(shù)值。在電阻分量有保障的條件下,變電站等效阻抗中電抗分量和電阻分量的附加,只會(huì)使其分流損耗小于更小。大部分變電站具有一定的高頻等效阻抗,在某些頻段,即使不用阻波器也不會(huì)出現(xiàn)不允許的分流損耗。但是:(1)母線阻抗與頻率有復(fù)雜的關(guān)系,不能確保所使用的任何頻

9、率上具有足夠高的阻抗,個(gè)別頻率阻抗可能很低。 (2)變電站母線運(yùn)行方式不是固定不變,運(yùn)行方式變化后,高頻阻抗將發(fā)生變化,進(jìn)而使分流損耗和載波通道的總衰耗發(fā)生變化,造成信號(hào)傳輸質(zhì)量不穩(wěn)。(3)當(dāng)母線出現(xiàn)接地故障時(shí),母線阻抗突然降低,如果沒(méi)有阻波器的阻當(dāng),載波通道信號(hào)會(huì)流失嚴(yán)重,造成母線故障瞬間通道總衰耗異常增大,(見阻波器故障隱蔽性及其危害)。(4)一條母線往往接有多條線路,如果各條線路上沒(méi)有阻波器的阻塞,信號(hào)就可以相互串?dāng)_。母線對(duì)地阻抗越高,這種串?dāng)_越嚴(yán)重??紤]以上四點(diǎn),即使變電站自身的高頻等效阻抗比較高,分流損耗比較小,往往也需要裝設(shè)一種具有足夠阻抗的信號(hào)阻塞專用設(shè)備,限制變電站在各種條件下

10、的分流損耗,保證任何情況下分流損耗不大于規(guī)定值。這種設(shè)備叫阻波器。阻波器大大地改善了與母線相連的高頻通道的質(zhì)量和穩(wěn)定性,對(duì)工頻電網(wǎng)具有一種高頻加工或處理的功效,使載波信號(hào)的傳輸由不可能變?yōu)榭赡?,由不穩(wěn)定變?yōu)榉€(wěn)定,并在一定程度上限制了各通道之間的相互干擾,故而,阻波器又稱作電力線載波通道加工設(shè)備。3 阻波器分流損耗的擔(dān)保值按照標(biāo)準(zhǔn),阻波器制造廠測(cè)算分流損耗時(shí),通常忽略母線阻抗,而將阻波器后面直接接地。這種條件下測(cè)定的分流損耗稱為以阻塞阻抗為基準(zhǔn)的分流損耗。阻波器后邊刀閘接地時(shí)所測(cè)定的分流損耗,就是以阻波器阻塞阻抗為基準(zhǔn)的對(duì)實(shí)際載波通道形成的分流損耗。另一種方法是認(rèn)為母線高頻阻抗的電阻分量為0,而

11、電抗分量將好抵消阻波器阻塞阻抗中的電抗分量,使變電站一側(cè)的阻塞阻抗只剩下阻塞阻抗中的電阻分量即阻塞電阻,這時(shí)的分流損耗稱為以阻塞電阻為基準(zhǔn)的分流損耗,這種分流損耗顯然大于以阻塞阻抗為基準(zhǔn)的分流損耗。按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),無(wú)論是以阻塞電阻為基準(zhǔn)的分流損耗還是以阻塞阻抗為基準(zhǔn)的分流損耗,在阻波器工廠測(cè)試時(shí),都認(rèn)為結(jié)合設(shè)備線路側(cè)阻抗與線路阻抗相等,為純電阻性,其數(shù)值為用戶所提供的輸電線路的特性阻抗。在這種設(shè)計(jì)和檢測(cè)條件下,工廠擔(dān)保以阻塞電阻為基準(zhǔn)的分流損耗不大于2.6dB, 這要求阻塞電阻不小于線路特性阻抗的1.41倍的。按照這一標(biāo)準(zhǔn),線路特性阻抗為400歐時(shí)(110kV以下線路),阻波器阻塞電阻

12、下限為570歐,線路特性阻抗為300歐姆時(shí)(500kV線路),阻塞電阻下限為424425歐姆。國(guó)產(chǎn)阻波器一般情況下按570歐阻塞電阻供貨,除非少數(shù)用于超高壓線路(300歐姆)的阻波器要求帶寬較大,按570歐姆設(shè)計(jì)時(shí)帶寬不能滿足要求,才將阻塞電阻設(shè)計(jì)為425歐姆。以阻塞電阻為基準(zhǔn)的分流損耗的測(cè)量比較麻煩,需要使用阻抗分析儀或電橋才能快速測(cè)量。80年代以前,阻波器只按阻抗模值供貨,自80年代后期,國(guó)內(nèi)阻波器工廠才按阻塞電阻或以阻塞電阻為基準(zhǔn)的分流損耗設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品。在帶阻式寬帶阻波器的中心頻率和高阻式寬帶阻波器的較高頻段,阻塞阻抗的電抗分量可以忽略,兩種分流損耗差別不大。4 母線高頻阻抗對(duì)分流損耗的

13、影響阻波器接入系統(tǒng)并且送電運(yùn)行時(shí),分流損耗不完全取決于阻波器阻抗的大小,顯然還與阻波器后邊所連接的母線對(duì)地阻抗有關(guān)。母線高頻阻抗很難為0,因而多數(shù)情況小具有減小分流損耗的趨勢(shì)。尤其是按阻塞電阻設(shè)計(jì)的阻波器,因電阻分量為主,母線阻抗通常只會(huì)減小,除非阻波器的邊界頻率,含有較大的電抗分量時(shí)可能被母線阻抗抵消。顯然,一般情況下,阻波器后邊連接母線時(shí)的分流損耗應(yīng)當(dāng)小于阻波器后邊直接接地時(shí)的分流損耗。由此可以知道,載波通道由帶母線運(yùn)行(相當(dāng)于經(jīng)母線高頻阻抗間接接地)突然轉(zhuǎn)入阻波器后邊直接接地后,收信電平的降低量并不等于阻波器后邊直接接地時(shí)的分流損耗,而是兩種狀態(tài)下的分流損耗的差值,如果阻波器無(wú)故障,這個(gè)

14、變化量顯然要小于由阻波器后邊懸空而轉(zhuǎn)入直接接地時(shí)的收信電平變化量(3dB甚至3.1dB)。高頻保護(hù)收發(fā)信機(jī)的3dB儲(chǔ)備電平一旦消失,就要告警。根據(jù)以上分析,3dB儲(chǔ)備電平的設(shè)置顯然應(yīng)當(dāng)以帶母線正常運(yùn)行時(shí)的收信電平為基準(zhǔn)。由下文的分析計(jì)算可以知道,如果以一端甚至兩端阻波器后邊懸空時(shí)的收信電平為基準(zhǔn)收信電平,那么即使阻波器正常無(wú)故障,接地刀閘閉合后也可能告警,這顯然是過(guò)于嚴(yán)格的。5 結(jié)合設(shè)備對(duì)阻波器分流損耗的影響阻波器介入系統(tǒng)并且后邊接地時(shí),其工作條件與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件有很大出入,其中最大的差別之一是,結(jié)合設(shè)備線路側(cè)的實(shí)際阻抗并不等于線路特性阻抗而往往更高。結(jié)合設(shè)備回波損耗指標(biāo)越低,實(shí)際阻抗對(duì)其

15、標(biāo)稱值的比值Kr越大。由公式(4)可以計(jì)算,結(jié)合設(shè)備的Kr越大,阻波器后邊接地(經(jīng)母線高頻阻抗接地或經(jīng)刀閘直接接地)時(shí)的分流損耗越大。按公式(4)計(jì)算,如果忽略阻波器阻塞阻抗中的電抗分量,那么在阻波器后邊經(jīng)刀閘直接接地時(shí),分流損耗如表1所示。 表1 阻波器分流損耗與結(jié)合設(shè)備回衰耗指標(biāo)的關(guān)系阻波器阻塞電阻(忽略X分量), 線路阻抗和結(jié)合設(shè)備標(biāo)稱阻抗,結(jié)合設(shè)備回波損耗下限指標(biāo),dB阻波器分流損耗最大值,dB8002000(單頻調(diào)諧)400200.92.1121.02.3300200.71.6120.81.8570800(寬帶調(diào)諧)400202.12.8122.33.1350201.82.5122.

16、02.8300201.62.2121.82.4424600(寬帶調(diào)諧)300202.12.8122.33.1424(425)300(Zsr),240(Zx)123.0202.6 表1所列數(shù)值說(shuō)明,當(dāng)阻波器為寬帶阻波器并且結(jié)合設(shè)備回波損耗指標(biāo)為12dB時(shí),當(dāng)一端阻波器由后邊懸空轉(zhuǎn)入直接接地后,即使阻波器無(wú)故障,終端機(jī)收信電平降低量也可能達(dá)到3 dB甚至3.1dB。當(dāng)兩端阻波器后邊同時(shí)由懸空轉(zhuǎn)為直接接地時(shí),這個(gè)降低量有可能達(dá)到6dB甚至6.2dB。顯然,以兩端阻波器后邊懸空時(shí)的收信電平為基準(zhǔn)設(shè)置高頻保護(hù)收發(fā)信機(jī)的3dB儲(chǔ)備電平顯然是錯(cuò)誤的。6線路阻抗波動(dòng)對(duì)分流損耗的影響 圖2 線路阻抗與位置的關(guān)系

17、阻波器所在的線路,其輸入阻抗未必等于工廠實(shí)驗(yàn)時(shí)所采用的、人們所公知的特性阻抗,比如500kV的300歐姆,110kV的400歐姆,220kV分裂導(dǎo)線的350歐姆。電磁波在線路對(duì)端因阻抗失配而發(fā)生反射后,反射波與入射波相互干涉,在某些點(diǎn)電壓提高而電流減小,使阻抗增大,在另外一些點(diǎn),電壓降低電流增大從而使輸入阻抗降低,變化的周期為1/4波長(zhǎng),見圖2。由于這個(gè)緣故,在線路對(duì)端不匹配的條件下,發(fā)信端的輸入阻抗對(duì)線路長(zhǎng)度的反映具有周期性,增長(zhǎng)1/4波長(zhǎng)阻抗可能會(huì)降低,縮短1/4波長(zhǎng),阻抗有可能增大。此外,由于電磁波在線路上傳播的波長(zhǎng)與頻率有關(guān),因而線路長(zhǎng)度一定時(shí),發(fā)信端的輸入阻抗與頻率有關(guān),某些頻率下輸

18、入阻抗大于其特性阻抗,另外一些頻率下則小于特性阻抗大。只有線路長(zhǎng)到反射波可以忽略不計(jì)時(shí),這種周期性變化才不會(huì)出現(xiàn)。這就是超高壓遠(yuǎn)距離線路容易調(diào)試而城市周圍短線路常常難以對(duì)付的一個(gè)重要原因。由公式(4)可知,線路輸入阻抗的降低,會(huì)使分流損耗下降,但如果線路輸入阻抗被反射波抬高,則會(huì)增大分流損耗。也就是說(shuō),表1所列的計(jì)入結(jié)合設(shè)備實(shí)際阻抗的分流損耗理論計(jì)算值,在實(shí)際系統(tǒng)中仍有可能被超過(guò)。換句話說(shuō),刀閘接地條件下的分流損耗在較小程度上超過(guò)表1所列的理論計(jì)算值時(shí),不一定意味著阻波器的損壞,有可能是線路阻抗偏高所引起的正?,F(xiàn)象。這種情況下,如果要準(zhǔn)確判斷阻波器是否正常,就應(yīng)斷開阻波器與線路的連接,排除他們

19、的影響來(lái)測(cè)試分流損耗。 7 阻波器阻塞特性常見的阻波器調(diào)諧方式有三種,它們用于不同場(chǎng)合,各有優(yōu)缺點(diǎn)。71 單頻阻波器又稱單頻展寬阻波器,只用于帶寬要求較窄的保護(hù)通道。調(diào)諧電路及阻抗頻率曲線見圖3。帶寬計(jì)算公式:B=f2-f1=3.14Kfo2L/Rmin f1=fo2+(0.5B)21/2 - B/2式中,L為主線圈額定電感,H; 由于帶寬要求不高,主線圈電感通常較小,比如0.2mH, 阻塞頻率很低時(shí),使用0.5mH或1.0mH主線圈。Rmin為最小阻塞電阻(一般取800歐),B和f的單位為Hz;K為經(jīng)驗(yàn)休整系數(shù),fo在100kHz以上時(shí)可取0.85,在100kHz以下時(shí)可取 0.8。特點(diǎn):(

20、1)在所阻塞的中心頻率即振頻率上阻抗較高,阻塞電阻可達(dá)1600歐姆以上,邊界頻率阻塞電阻按800歐設(shè)計(jì)。(2)阻塞的中心頻率電抗分量較小,以阻抗電阻分量為主,稍稍離開中心頻率,就有較大的電抗分量,以阻塞阻抗為基準(zhǔn)的分流損耗明顯小于以阻塞電阻為基準(zhǔn)的分流損耗。所以在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量以阻塞阻抗為基準(zhǔn)的分流損耗時(shí),測(cè)試結(jié)果應(yīng)當(dāng)明顯小于工廠測(cè)試的以阻塞電阻為基準(zhǔn)的分流損耗。這一特點(diǎn)帶來(lái)一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的問(wèn)題:測(cè)試單一頻率的分流損耗無(wú)法準(zhǔn)確鑒定阻波器是否損壞。檢驗(yàn)這種阻波器的理想辦法是:直接測(cè)試阻塞頻帶(4 kHz)內(nèi)的阻塞電阻。缺點(diǎn):(1)帶寬較窄,主要用于繼電保護(hù)專用通道。(2)調(diào)諧電容支路中沒(méi)有電感,且阻尼電

21、阻較?。ㄓ绕涫侵骶€圈電感較小時(shí))在波前陡峭的沖擊過(guò)電壓作用時(shí),電容支路的沖擊電流很大,調(diào)諧元件容易燒損。72 帶阻式寬帶阻波器國(guó)際上比較常見的用于通信或通信/保護(hù)復(fù)用通道的阻波器。其調(diào)諧電路及阻抗特性曲線見圖4。 帶寬計(jì)算公式:B=f2-f1=6.28Kfo2L/Rmin f1=fo2+(0.5B)21/2 - B/2式中,L為主線圈額定電感,H; Rmin為最小阻塞電阻(一般取570,個(gè)別500kV以上線路要求帶寬較大時(shí)取425),B和f的單位為Hz;K為經(jīng)驗(yàn)休整系數(shù),fo在100kHz以上時(shí)可取0.90,在100kHz以下時(shí)可取 0.8。特點(diǎn):(1)帶寬較大,可用于較低頻段,比如對(duì)于1mH

22、阻波器,可在58kHz126kHz的頻段上調(diào)諧出570歐姆以上的電阻分量。(2)阻塞頻帶的中心頻率附近電抗分量較小,以阻抗電阻分量為主(實(shí)際上多在600歐姆左右),但在邊界頻率附近,含有較大的電抗分量,以阻塞阻抗為基準(zhǔn)的分流損耗明顯小于以阻塞電阻為基準(zhǔn)的分流損耗。 (3)電容C2支路串聯(lián)有電感和較大的電阻,沖擊電流較小,承受陡沖擊過(guò)電壓的能力較好,但C1支路承受陡沖擊能力較差。 缺點(diǎn): 元件較多,成本較高。7.3 高阻式寬帶阻波器 這是90年代開發(fā)的用于通信或通信保護(hù)復(fù)用通道的阻波器。其調(diào)諧電路及阻抗特性曲線見圖5。 下邊界頻率f1的計(jì)算公:f1=Rmin/(6.8L)特點(diǎn):(1)阻塞頻帶的大

23、部分頻段上電抗分量較小,以阻抗電阻分量為主,但在邊界頻率f1附近,含有較大的電抗分量,以阻塞阻抗為基準(zhǔn)的分流損耗明顯小于以阻塞電阻為基準(zhǔn)的分流損耗。 (2)電容C2支路串聯(lián)有電感和較大的電阻,沖擊電流較小,承受陡沖擊過(guò)電壓的能力較好.(3)帶寬相對(duì)較大。缺點(diǎn):只用于較高頻段,和1mH以上阻波器。低頻段不能使用。對(duì)于1mH阻波器,下邊頻為84kHz,對(duì)于2mH阻波器,下邊頻為48kHz,阻塞電阻為570歐姆(實(shí)際上多在600歐姆左右)。如果阻塞電阻要求較低,比如425歐姆,下截止頻率按阻塞電阻成比例降低。8 阻波器分流損耗的測(cè)量81 分流損耗測(cè)量原理 按照分流損耗的定義,其測(cè)試電路的原理如圖6所

24、示。開關(guān)K打開時(shí),測(cè)量負(fù)載Zfz上所獲得的電壓電平,閉合后再一次測(cè)量該電平,二者相減,即為試品在給定條件或模擬條件下的以阻抗為基準(zhǔn)的分流損耗。 圖中信號(hào)源Ex和信號(hào)源內(nèi)阻Rx如果是代表結(jié)合設(shè)備,則Zfz代表線路的輸入阻抗。Zb為對(duì)載波通道形成影響的分流阻抗(如果阻波器后邊直接基地,則僅包括阻波器的阻塞阻抗,如果帶母線運(yùn)行,則還包括母線高頻阻抗)。82 兩端阻波器總分流損耗的測(cè)量發(fā)現(xiàn)通道總衰耗異常增大時(shí),如果二次設(shè)備無(wú)故障,可初步測(cè)量?jī)啥俗璨ㄆ鞯目偡至鲹p耗。方法如下兩端接地刀閘打開,使兩端阻波器后端懸空,相當(dāng)于線路兩端只接結(jié)合設(shè)備,無(wú)并聯(lián)分流設(shè)備。任意一端發(fā)信,另一端接收,測(cè)量接受電平P1。兩端

25、接地刀閘閉合,使兩端阻波器后邊接地,再測(cè)量收信端電平P2,P1-P2就是通道兩端阻波器的總分流損耗,它應(yīng)不超過(guò)表1所列理論計(jì)算值的兩倍。為了在此過(guò)程中初步判斷哪一端阻波器出現(xiàn)問(wèn)題,可在兩端刀閘接地狀態(tài)下,調(diào)換收發(fā)信端,比較哪一端發(fā)信時(shí)通道傳輸衰耗明顯偏大。83 單端阻波器分流損耗的測(cè)量在發(fā)現(xiàn)兩端阻波器總分流損耗偏大并檢測(cè)出某一端發(fā)信時(shí)通道傳輸衰耗明顯偏大后,可只在發(fā)信時(shí)傳輸衰耗較大的一端測(cè)量發(fā)信端阻波器分流損耗,方法如下:對(duì)端接地刀閘始終打開,阻波器后邊懸空,并由對(duì)端發(fā)信,本端接地刀閘打開時(shí)測(cè)量一次收信電平,本端接地刀閘閉合后再測(cè)量一次,兩種狀態(tài)下的收信電平之差為本端阻波器分流損耗,其值應(yīng)不超

26、過(guò)表1所列的理論計(jì)算值。84 排除線路阻抗和結(jié)合設(shè)備影響的分流損耗測(cè)試 如果上述測(cè)量結(jié)果在較小的程度上超過(guò)理論計(jì)算值,無(wú)法確認(rèn)阻波器是否有故障,可以用下述方法排除線路阻抗波動(dòng)和結(jié)合設(shè)備阻抗偏差對(duì)分流損耗產(chǎn)生的影響。方法如圖7所示。圖中兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻Rx的阻值取線路特性阻抗或結(jié)合設(shè)備線路側(cè)標(biāo)稱阻抗(阻波器阻塞電阻為425歐姆時(shí),Rx取300歐姆,阻波器阻塞電阻為570歐姆或更高時(shí),Rx取400歐姆)。開關(guān)K打開時(shí)測(cè)量模擬負(fù)載Rx上的電平P1 ,K閉合后再測(cè)量該電阻上的電平得P2,二者之差即為理想條件下以阻波器阻塞阻抗為基準(zhǔn)的分流損耗,這個(gè)測(cè)試結(jié)果排除了結(jié)合設(shè)備以及線路輸入阻抗的不確定性,與工廠設(shè)計(jì)條件完全一致,所以其數(shù)值應(yīng)當(dāng)?shù)扔诠剑?)的計(jì)算結(jié)果或小于工廠擔(dān)保值。使用這種方法測(cè)試時(shí),如果將儀器儀表放在地面上,而試品架在高空,使得測(cè)試引線較長(zhǎng),可能帶來(lái)一些小的測(cè)試偏差。為避免這一現(xiàn)象,可將儀器儀表放在升高車上,在高空進(jìn)行測(cè)量。 另外需要注意的是,與阻波器連接的隔離開關(guān)及接地刀閘對(duì)地電容可能帶來(lái)一些影響,尤其是在高頻段更要主義,為此,最好解開刀閘與阻波器的連接。 圖7 排除線路和結(jié)合設(shè)備的分

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