高频通道的构成原理

4.3.2　高频通道的构成原理

为了实现高频保护，必须解决利用输电线路作为高频通道的问题。

利用“导线—大地”作为高频通道是最经济的方案，因为它只需要在一相线路上装设构成通道的设备。目前已在我国得到了广泛的应用。它的缺点是高频信号的衰耗和受到的干扰都比较大。

输电线路高频保护所用的载波通道，其简单构成如图4.4所示，现将其主要元件及作用分述如下。

图4.4　高频通道构成示意图

1—阻波器；2—结合电容器；3—连接滤波器；4—电缆；5—高频收发信机；6—刀闸

1）阻波器

阻波器是由一电感线圈与可变电容器并联组成的回路。其并联后的阻抗Z与频率的关系如图4.5所示，当并联谐振时，它所呈现的阻抗最大。利用这一特性做成的阻波器，需使其谐振频率为所用的载波频率，则高频信号就被限制在被保护输电线路的范围以内，而不能穿越到相邻的输电线路上去。但对50周的工频电流而言，阻波器仅呈现电感线圈的阻抗，而其数值却很小（约为0.04Ω左右），并不影响它的传输。

图4.5　阻波器阻抗与频率的关系

2）结合电容器

结合电容器与连接滤波器共同配合，将载波信号传递至输电线路，同时使高频收发信机与工频高压线路绝缘。由于结合电容器对于工频电流呈现极大的阻抗，故由它所导致的工频泄漏电流也极小。

3）连接滤波器

连接滤波器由一个可调节的空心变压器及连接至高频电缆一侧的电容器组成。

结合电容器与连接滤波器共同组成一个四端网络的“带通滤波器”，使所需频带的高频电流能够通过。

带通滤波器从线路一侧看，输入阻抗与输电线路的波阻抗（约为400Ω）匹配；而从电缆一侧看，输入阻抗则应与高频电缆的波阻抗（约为100Ω）相匹配。这样，就可以避免高频信号的电磁波在传送过程中发生反射，因而减小高频能量的附加衰耗。

并联在连接滤波器两侧的接地刀闸6，是当检修连接滤波器时，作为结合电容器的下面一极接地之用。

4）高频收、发信机

发信机部分系由继电保护来控制，通常都是在电力系统发生故障时，保护部分启动之后它才发出信号，但有时也可以采用长期发信，故障时停信或改变信号频率的方式。由发信机发出的信号，通过高频通道送到对端的收信机中，也可为自己的收信机所接受，高频收信机接受由本端和对端所发送的高频信号，经过比较判断之后，再动作于继电保护，使之跳闸或将它闭锁。