ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ
СИСТЕМЫ УПЛОТНЕНИЯ ПРОВОДНЫХ ЛИНИЙ СВЯЗИ И ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
4-1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Для уплотнения цепей проводных линий связи широкое применение получила аппаратура ВЧ телефонирования или, как принято ее называть, аппаратура уплотнения, используемая при организации нескольких одновременно работающих каналов дальней связи. Аппаратура уплотнения строится по принципу Частотного разделения каналов на базе узлов, теория работы и основы проектирования которых освещаются в пособии по курсу «Дальняя связь» [14].
Известно, что каналом дальней связи называют совокупность линейных и станционных устройств, обеспечивающих передачу информации определенного вида между абонентами разных пунктов. Комплекс аппаратуры, образующей определенное число каналов на заданную дальность связи, состоящий из оконечного оборудования и оборудования линейного тракта, принято называть системой уплотнения.
Рис. 4-1. Структурная схема осуществления связи по каналу дальней связи.
На рис. 4-1 приведена структурная схема осуществления связи по каналу дальней связи между абонентами пунктов А и Б. Как видно из схемы, связь между пунктами А и Б осуществляется по абонентским линиям (каналы местной связи) и каналу дальней связи, который через коммутационные устройства МК может быть предоставлен любой паре других абонентов. Оконечные аппараты ОА (телефонные, телемеханические и др.), абонентские линии и коммутационные устройства МК не относятся к каналу дальней связи, так как канал существует независимо от того, включены или нет оконечные аппараты и передается по каналу информация или канал в данное время свободен
Телефонный канал, образованный с помощью аппаратуры уплотнения, называется каналом тональной частоты (ТЧ). Оборудование каналов тональной частоты состоит из каналообразующей аппаратуры КОД, размещаемой на оконечных станциях, участков цепи линии связи (усилительных участков) и промежуточных усилителей, размещаемых в усилительных пунктах. Вся совокупность устройств и усилительных участков между двумя оконечными станциями называется линейным трактом данной системы уплотнения.
Границами канала дальней связи являются соответствующие входы каналообразующей аппаратуры (для канала тональной частоты — гнезда коммутационного устройства). В этом месте разграничиваются электрические характеристики канала дальней связи от характеристик коммутационных устройств и абонентских линий.
Системы уплотнения по числу двусторонних телефонных связей разделяют на малоканальные (условно до 6 каналов) и многоканальные (12 каналов и более).
Рис. 4-2. Структурная схема системы уплотнения кабельной магистрали.
Структурная схема системы уплотнения кабельной магистрали показана на рис. 4-2. С помощью оконечных ОП и промежуточных ОУП и НУП усилительных пунктов обеспечивается необходимая дальность связи. Промежуточные усилители применяются двух типов: простейшие необслуживаемые, размещаемых необслуживаемых усилительных пунктах (НУП), и более сложные, размещаемые в обслуживаемых усилительных пунктах (ОУП). Аппаратура НУП выполняется без устройств автоматической регулировки или с простейшими терморегуляторами, обеспечивающими невысокую точность регулирования уровней. Накапливающиеся погрешности компенсируются более полно на обслуживаемых усилительных Станциях, оборудованных достаточно сложными устройствами автоматической регулировки усиления. Аппаратура НУП питается дистанционно из ОУП, поэтому она выполняется по возможности экономичной по потреблению электроэнергии.
Через определенное число промежуточных усилительных пунктов применяются переприемные пункты ПП, на которых устанавливается аппаратура оконечных станций. На переприемных пунктах все каналы расфильтровываются, доводятся до тональной частоты и передаются далее на следующий участок магистрали. Здесь можно осуществить и отбор части каналов. На промежуточных усилительных пунктах каналы не расфильтровываются. Частость и место размещения переприемных пунктов на магистрали определяются при проектировании.
Структурная схема системы уплотнения воздушной магистрали отличается от кабельной магистрали тем, что на ней НУП находят ограниченное применение.
Расстояние между конечными станциями определяется максимальной дальностью связи по кабельной или воздушной магистрали, при которой гарантируется выполнение всех норм на характеристики каналов, заданные техническими условиями на данную систему уплотнения.
К основным характеристикам системы уплотнения, кроме максимальной дальности связи, относятся: количество переприемных пунктов по низкой и высокой частоте, количество и тип промежуточных усилительных станций на переприемном участке, длина усилительного участка, измерительные уровни передачи по всем каналам на выходе оконечных и промежуточных станций.
В многоканальных системах уплотнения с частотным разделением каналов применяется групповой принцип построения схем с использованием нескольких ступеней преобразования спектров. Суть этого принципа заключается в том, что боковые полосы частот всех каналов, применяемые для передачи информации в одном направлении, примыкают одна к другой, образуя единую группу частот линейного спектра. Линейный спектр формируется с помощью нескольких ступеней группового преобразования. Вначале формируется первичная группа спектра, принимаемая как исходная. В современных системах уплотнения воздушных проводных линий связи в качестве исходной принята 3-канальная группа в диапазоне частот 12—24 кГц, образуемая с помощью несущих частот 12, 16 и 20 кГц. Для многоканальных си- тем уплотнения кабельных линий связи принята стандартная 12-канальная группа в диапазоне частот 60—108 кГц, рекомендованная МККТТ.
Используя в системах уплотнения воздушных проводных линий связи в качестве исходных 3-канальные группы, с помощью дополнительных ступеней преобразования, называемых ступенями предварительного группового преобразования, создается стандартная 12-каналь- иая первичная группа в диапазоне частот 60—108 кГц.
В системах уплотнения кабельных проводных линий связи с числом каналов 60 и более из первичных 12-канальных групп образуется стандартная 60-канальная вторичная группа в диапазоне частот 312— 552 кГц. В системах уплотнения коаксиальных кабельных линий 60-канальные группы объединяются в 300-канальные третичные группы в диапазоне частот 812—2044 кГц.
Рис. 4-3. Образование спектров частот основных групп. Пунктиром обозначены инверсные спектры частот.
Приведенный принцип формирования спектров позволяет рационально построить системы уплотнения, унифицировать оборудование и обеспечить транзит каналов по ВЧ, образованных в разнотипных системах. Образование спектров частот основных групп поясняется на рис. 4-3.
Таким образом, в основу многоканальных систем уплотнения положен принцип образования двусторонних телефонных связей, кратный 12 (12, 24, 60, 300, 1920). Поэтому многоканальные системы строятся на базе 12-канального блока, в котором имеются 12 каналов в тракте передачи и такое же число каналов в тракте приема.
Многоканальные системы уплотнения позволяют образовать каналы следующих типов:
стандартные тональной частоты в спектре частот 0,3—3,4 кГц (каналы ТЧ);
широкополосные на базе:
предгрупповых трактов в спектре частот 12—24 кГц;
трактов первичных групп в спектре частот 60—108 кГц;
трактов вторичных групп в спектре 312—252 кГц;
трактов третичных групп в спектре частот 812—2044 кГц.
Кроме того, могут быть образованы каналы звукового вещания с использованием спектров “сдвоенных или строенных каналов ТЧ, т. е. путем объединения двух или трех каналов ТЧ в один канал;
телевидения в спектре частот шириной 6 МГц (в системах уплотнения коаксиального кабеля).
Поскольку аппаратура уплотнения выполняется на различное число каналов и отличается по ряду электрических параметров, то с целью организации междугородной связи по единообразной системе применяются единые нумерация и обозначения групповых трактов и каналов. Варианты максимально допустимой загрузки и энергетические параметры каналов, обозначения групповых трактов и нумерация первичных, вторичных и третичных групп широкополосных каналов систем уплотнения Приводятся в [3].
Системы уплотнения можно подразделить по назначению, числу каналов и видам цепей связи, по которым осуществляется передача информации.
На местных телефонных сетях (городских и сельских) применяются системы уплотнения: КРР, КРРМ, КАМА на 30 или 60 двусторонних телефонных каналов по. цепям симметричных кабелей; КВ-12 на 12 двусторонних каналов по цепям симметричного кабеля; В-3-3С на 3 канала по стальным цепям воздушных линий связи.
В зоновых сетях (см. гл. 7) применяются системы уплотнения; К-60П и К-24П по цепям симметричного кабеля; КРР, КРРМ на 60 двусторонних каналов по малоканальным радиорелейным линиям связи; В-12-2, В-12-3, В-3, В-3-3 по цветным цепям воздушных линий связи; В-3-3С на 3 двусторонних телефонных канала по стальным цепям воздушных линий связи.
На магистральных связях кроме систем К-60П применяются многоканальные системы К-300 и К-1920 на 300 и 1920 двусторонних телефонных каналов по цепям коаксиальных кабелей. Система К-1920 позволяет, кроме того, осуществлять одновременную передачу программ телевидения.
Несколько по иному принципу строится аппаратура уплотнения линий электропередачи. Она предназначена для передачи по стандартным телефонным каналам основных видов информации необходимой для диспетчерского и технологического управления энергосистемой — телефонной, телемеханической, передачи данных и по этому признаку является комбинированной высокочастотной системой уплотнения. По числу каналов комбинированные системы выполняются одноканальными и малоканальными. Они применяются для организации каналов связи и телемеханики по магистральным ВЛ, а также в распределительных электрических сетях, но, как правило, в одноканальном варианте.
Для аппаратуры уплотнения ВЛ используется частотный диапазон 27—600 кГц и предполагается расширение до 1000 кГц. Выбор рабочих частот ВЧ каналов осуществляется при проектировании с учетом электромагнитной совместимости с другими каналами, работающими в прилегающей электрической сети (см. § 3-8).
Большинство типов современной аппаратуры уплотнения ВЛ выполняется из двух частей (стоек) — низкочастотной (НЧ) и высокочастотной (БЧ). В передающем тракте НЧ части происходит процесс преобразования сигналов тональной частоты в спектр промежуточной частоты, а в ВЧ части производится последующее . преобразование спектра промежуточной частоты в линейный спектр и его усиление. В приемном тракте происходит обратный процесс преобразования частот.
Рис. 4-4. Схема связи между низкочастотной и высокочастотной стойками аппаратуры уплотнения ВЛ.
Низкочастотная и высокочастотная стойки могут быть установлены раздельно (в различных пунктах), между ними имеется симметричный кабель связи. Например, ВЧ стойка может располагаться на подстанции, на которой заканчивается ВЧ тракт, а НЧ стойка — на управляемом объекте (или диспетчерском пункте).
Кабель связи между НЧ и ВЧ стойками уплотняется в промежуточном спектре обоих направлений передачи fпр1 и fпр2 (рис. 4-4).
Комбинированные системы уплотнения ВЛ распределительных электрических сетей, предназначенные для организации каналов связи ПЭС, существенно отличаются от систем уплотнения, применяемых для каналов связи и телемеханики по магистральным ВЛ. Аппаратура комбинированных систем уплотнения ВЛ распределительных сетей выполняется для установки на диспетчерском и контролируемых пунктах. Аппаратура диспетчерского пункта устанавливается на ДП ПЭС (РЭС) и является центральной станцией при установлении связи с контролируемыми пунктами данной системы связи, при этом в одних системах связь между контролируемыми пунктами возможна и центральная станция лишается установления связи, а в других системах связь между контролируемыми пунктами исключается и центральная станция может установить связь. В комбинированных системах на диспетчерский пункт поступает телемеханическая информация со всех контролируемых пунктов.
В составе оконечной аппаратуры и промежуточных усилителей систем уплотнения ВЛ имеется коммутационное устройство, предназначенное для автоматического вызова и соединения абонентов, включенных в эти устройства. При включении в коммутационное устройство соединительных линий с АТС производственной телефонной сети (см. гл. 7) абонентам этих АТС предоставляется возможность автоматического вызова и соединения через коммутационные устройства с абонентами в других промежуточных и оконечных пунктах этого канала.
Коммутационное устройство обеспечивает питание микрофонов абонентских телефонных аппаратов, вырабатывает служебные сигналы готовности и занятия канала, а также досылает и принимает эти сигналы, выбирает и подключает вызванного абонента, освобождает занятый канал для абонента (диспетчера), имеющего преимущественное право вхождения в связь, осуществляет ретрансляцию служебных сигналов в переприемном пункте. Основным элементом коммутационного устройства является релейный или электронный искатель. Служебные сигналы вырабатываются генератором тонального вызова.
В автоматизированных производственных телефонных сетях коммутационные устройства не используются, так как выходные цепи аппаратуры уплотнения ВЛ, так же как и аппаратуры уплотнения проводных цепей линий связи, включаются в аппаратуру дальней автоматической связи. Эти вопросы более подробно освещаются в гл. 7.
