2.4 Расчёт напряжения дистанционного питания

Расчет дистанционного питания производится с целью первоначальной установки напряжения ДП и для контроля исправности цепи ДП в процессе эксплуатации.

Дистанционное питание регенераторов в системе передачи ИКМ-120у осуществляется по фантомным цепям, образованным на парах прямого и обратного направлений передачи с использованием принципа ДП «провод – провод». Устройства приема ДП включаются в цепь ДП последовательно. На ОП (ОРП) устанавливается УДП, представляющее собой высоковольтный стабилизатор тока. На каждом НРП установлено устройство приема ДП, преобразующее ток ДП в напряжение, необходимое для питания обоих односторонних регенераторов и устройства телеконтроля. Напряжение ДП определяется по формуле

U_дп = [(I_дп + ΔΙ_дп)(R_tºmax+ΔR_tºmax) _руi] + N_нрп · U_нрп, (15)

где I_дп – номинальное значение тока ДП (Iдп=65мА);

ΔΙ_дп – допустимое отклонение тока ДП составляет 5% от I_дп (ΔΙ_дп = 3,25 мА, для I_дп = 65 мА);

R_tºmax – электрическое сопротивление жил кабеля при максимальной температуре t º_max (по заданию), Ом/км;

ΔR_tºmax– максимальное отклонение сопротивления жил кабеля (для МКСБ 4x4x1,2 ΔR_tºmax составляет 5% от R_tºmax);

L_руi – длина i-ого участка регенерации; ΔR_tºmax – максимальное отклонение сопротивления жил кабеля (для МКСБ 4x4x1,2 ΔR_tºmax составляет 5% от R_tºmax);

N_нрп – число НРП в полусекции ДП;

U_нрп – падение напряжения на одном НРП.

На каждом НРП с включенным преобразователем напряжения для питания устройств телемеханики U_нрп = 17В, а для НРП с выключенным преобразователем напряжения для питания устройств телемеханики U_нрп = 12В.

Сопротивление цепи зависит от расчетной температуры и определяется зависимостью

R_tºmax = R_20ºС [1-α_R(20⁰C – t⁰_max)], Ом/км, (16)

где R₂₀ – сопротивление цепи при 20ºС (справочное значение);

R_20ºC = 15,95 Ом/км для ЗКА 1х4х1.2;

R_20ºC = 15,85 Ом/км для МКСБ 4х4х1.2;

tº – расчетная температура;

α_R – температурный коэффициент сопротивления, равный 4∙10^-3 1/град.

Для систем передачи по коаксиальному кабелю расчет напряжения ДП выполняется отдельно для цифрового тракта и для сервисного оборудования. Питание регенераторов цифровой системы организовано по центральным проводникам коаксиальных пар с включением устройств приема ДП в прямой и обратный провод.

Для основного цифрового тракта напряжение ДП определяется по формуле

U_дп = 2 R_tºmax (I_дп + ΔΙ_дп)·l_пс.дп + 2 N_нпр · U_нрп , (17)

где R_tºmax – сопротивление постоянному току центрального проводника коаксиальной пары, Ом/км (16);

l_пс.дп – длина полусекции дистанционного питания.

Для МКТ-4:

I_дп = 200мА;

ΔΙ_дп = 8мА;

R₂₀ = 15,85 Ом/км;

U_нрп = 10В.

l_пс.дп. – длина полусекции ДП.

Определить напряжение ДП для каждой полусекции с учетом колебаний тока ДП и температуры грунта. Результаты расчета сравнить с допустимыми значениями напряжения ДП для заданной системы передачи и сделать вывод. Результаты свести в таблицу 12.

Таблица 12 – Значения напряжения ДП

Системы передачи	Секция ОП1-ПВ	Секция ПВ-ОП2

Сервисное оборудование линейного тракта (служебная связь и участковая телемеханика) работают по 4 – проводной схеме с использованием симметричных пар кабеля. ДП этих устройств осуществляется по фантомной цепи, а дистанционное питание регенераторов магистральной телемеханики (работающей по 2 – проводной цепи) производится по рабочим проводникам. Расчет ДП сервисного оборудования производится по формуле 17а. Исходные данные для расчета приведены в таблице 13.

U_дп =R_t⁰_max(I_дп + ∆I_дп)∙l_пс.дп. + N_нрп · U_нрп . (17а)

Таблица 13 – Исходные данные

Тип СО	Iдп, мА	Падение напряжения, В	Максимальное напряжение, В
ТМУ	40	5	430
ТММ	20	20	360
ПСС-УСС	20	20	430
НРПГ		10

∆I_дп – составляет 5% от I_дп соответствующего типа ДП.

Расчет выполнить для двух полусекций и по результатам расчета сделать вывод. Результаты свести в таблицу 14.

Таблица 14 – Значения напряжения ДП

Система передачи	Секция ОП1-ПВ	Секция ОП2-ПВ
1
2
3
………………..