Нормування та вимірювання параметрів фідерів провідного мовлення

Н.А. ДУБКО, заступник генерального директора ФГУП МГРС, Ю.А. ВОЗЛІНСКІЙ, начальник виробничої лабораторії ліній

"Норми на вхідні опори ліній, опору ізоляції проводів і загасання в лініях встановлюються розрахунковим шляхом і уточнюються в процесі експлуатації ... "

"Правила технічної експлуатації "

В "Правилах технічної експлуатації мереж проводового мовлення (ПВ)" (ПТЕ) і у відомчому "Положенні про контроль і вимірах трактів ПВ МГРС "вказуються види експлуатаційних вимірів на фідерів та їх періодичність. Протягом ряду років станційні та лінійні цеху МГРС щорічно отримують розрахункові норми на основні параметри розподільних і фідерних магістральних ліній (РФ і МФ) для першого каналу ПВ.

Для МФ розраховуються вхідний опір, Zвх., Загасання А й опір ізоляції Rіз. Для РФ - вхідний опір мінімальне Zвx. хв., вхідне опір середнє Zвx. середн., вхідний опір максимальне Zвx. макс, загасання А і опір ізоляції Rіз. Вхідні опору розраховуються для частоти 400 Гц, загасання - для 1000 Гц.

Мінімальна вхідний опір РФ розраховується з урахуванням того, що всі його абонентські гучномовці включені на додатковий канал звукової частоти (34), їх регулятори встановлені на максимальну гучність, і одночасно з основними включені ще 30% додаткових радіоточок.

Середнє опір - це розрахункова величина вхідного опору, яка відповідає реальній завантаженні фідера, тобто на перший канал включено 30% всіх приймачів ТПВ.

Максимальне опір розраховується для випадку повного переключення на високочастотні (ВЧ) канали або виключення всіх приймачів ТПВ даного фідера. Воно визначається сумарним опором включених паралельно первинних обмоток абонентських трансформаторів і опором проводів лінії.

В таблиці наведені значення розрахованих і обчисленого значень Zвx РФ деяких трансформаторних підстанцій (ТП) МГРС. На основі дослідних робіт і досвіду експлуатації мережі ПВ м. Москви були встановлені наступні критерії стану РФ:

задовільний, якщо виміряний опір Zвx. вимір. знаходиться в межах 0,75 Zвх. серед.

незадовільний, якщо вимірювана величина Zвx. вимір. знаходиться в межах 0,5 Zвx. хв.

аварійний, якщо зміряне Zвx. вимір. більше Zвx. макс, або менше 0,5 Zвx. хв.

Норми на вхідні опору МФ на звукових частотах (34) розраховуються, виходячи з вхідних опорів РФ даної ТП. Методика розрахунків крім "чистого" фідера враховує вплив фідерних трансформаторів, кабельних вставок, пристроїв підключення передавачів (УПП) і пристроїв підключення ТП (УПТП).

При розрахунку Zвx. МФ в якості вихідних даних беруться мінімальні вхідні опору РФ, тому розрахункова норма також повинна вважатися мінімальною. При справних ланках тракту меншого значення Zвx. МФ бути не може. Аналіз результатів більш 1500 вимірів це підтверджує. У той же час практично всі результати перевищували норми в 1,2 - 2 рази, що пояснюється розвантаженням першого каналу, тому що частина абонентів слухають другий і третій канали.

За нашу думку, не можна погодитися з вимогами ПТЕ вважати незадовільним або аварійним стан МФ при зниженні їх вхідних опорів відповідно на 50% і більше щодо "розрахункового значення "(ПТЕ, п. 5.13а) або" затверджених норм "(ПТЕ, п. 5.126). Для обліку можливої похибки вимірювальної панелі за норму приймається розраховане значення мінус 10%.

Для оцінки необхідності ВЧ обробки РФ зазвичай оцінюють інтенсивність коливального процесу в лінії, яка визначається на підставі вимірів діаграми рівнів ВЧ сигналів в РФ. Застосування в МГРС протягом багатьох років "низькоомних" абонентських трансформаторів і підвищення щільності навантаження РФ призвело до послаблення хвильових процесів уздовж РФ.

В РФ встановлюється, як правило, або аперіодіческій процес, або одна мінімум. У даному випадку інтенсивністю коливального процесу ми називаємо різниця рівнів на кінці фідера і в точці мінімуму. Коефіцієнт гармонік ВЧ сигналу в РФ визначається величиною перекосу АЧХ амплітудномодулірованного сигналу, який приймає найбільші значення в точках мінімумів. Таким чином, наявність в РФ аперіодіческій або слабко коливального процесу (з інтенсивністю 8 - 10 дБ) дозволяє витримати допустимі нелінійні спотворення.

В основу визначення вхідних опорів РФ з розподіленим навантаженням на ВЧ має братися еквівалентний хвильовий опір фідера, яке може становити 300 - 800 Ом і більше і яке сильно залежить від конфігурації фідера. Так, якщо основне навантаження зосереджена на початку фідера, його вхідний опір буде визначатися в основному цим навантаженням. При холостому пробігу або слабонагруженном ділянці на початку РФ і навантаженні, зосередженої в кінці, його Zвx. залежно від довжини фідера буде мати значення, починаючи від еквівалентного хвильового опору і вище.

Таким чином, величина Zвx. РФ, вимірювання тільки на несучих частотах (без вимірів на бічних частотах), не характеризує повною мірою стан фідера з точки зору його якісних показників, а лише дає уявлення про енергетичному стані фідера і його режим роботи в залежності від щільності навантаження та конфігурації РФ. Наводити Zвx. фідера до будь-яких заданим нормам видається нераціональним. А гарне узгодження загального навантаження ТП з МФ при великому розкиді вхідних опорів РФ легко досягається застосуванням ланцюжків приведення навантаження (ЦПН), які встановлюються в статіва СТР на ТП.

Розрахунки норм для РФ на частотах ВЧ каналів при величезній різноманітності конфігурації ліній і їхніх значень виходять досить громіздкими. Механізація цих розрахунків у принципі можлива, але при цьому буде потрібно вводити до програми велике кількість вихідних даних по кожному фідер, в тому числі по неодруженим пробігу, кабельним вставкам і вводам, що відповідає пристроїв, щільності навантаження по кожної ділянки фідера, враховуючи також наявність RC-ланцюжків, параметри відводів і т. д.

Тому вимірювані щорічно параметри РФ на частотах 2 і 3 каналів приймаються за норму. Досвід експлуатації показує, що вхідний опір РФ на ВЧ досить стабільно і визначається в основному параметрами самої лінії і кількістю абонентських трансформаторів на фідер. Різні зміни на РФ (перетрассіровкі, перемикання, капремонт, усунення аварій) вимагають проведення позачергових вимірювань, результати яких далі вважають нормою.

Вхідна опір узгодженого МФ має допуски, які визначаються розкидом параметрів УПП і неточністю узгодження навантаження в УПТП.

Численні вимірювання параметрів УПП показують, що розкид їх коефіцієнтів передачі може досягати 10%. За рахунок допускається розкиду навантажень, що підключаються до відповідним виходах УПТП (30 - 40 Ом, 40 - 70 Ом або 70 - 120 Ом), розкид величин вхідного опору МФ досягає 30% в обидві сторони.

Отже, сумарні допуски по вхідних опорам МФ можуть досягати 1,43 рази від 600 Ом, тобто 420 - 850 Ом або 600 Ом -30/+40%. Фазові кути повинні при цьому бути в межах ± 25 градусів.

Дослідження, що проводяться в МГРС, показали, що при такому розкид величин вхідних опорів електричні параметри МФ і тракту в цілому залишаються цілком задовільними і знаходяться в межах вимог ГОСТ 11515-91 "Канали і тракти звукового мовлення".

Розрахунки і вимірювання загасання сигналу і опору ізоляції виконуються за відомим методиками і ніяких труднощів зазвичай не становлять. Дистанційні вимірювання загасання в РФ можливі, якщо на його кінці встановлено кінцеві пристрій КУРФ, що дозволяє по фантомному зворотного каналу отримувати на ТП інформацію про величиною напруги сигналу першої програми. Однак КУРФ встановлені не на всіх РФ. Визначити величину загасання сигналу в РФ можна непрямим способом за величиною його вхідного опору (за розробленою в МГРС методикою).

Для цього необхідні наступні дані:

довжина основного напрямку РФ (за наявності холостих пробігів - їх довжини і довжина навантаженої частини);

тип проводу або кабелю;

результати вимірювань вхідного опору РФ;

конфігурація фідера.

Виходячи з конфігурації фідера, вибирається відповідний графік, за яким легко визначається загасання сигналу в РФ.

Для сигналів ВЧ каналів РФ обробляються таким чином, щоб затухання сигналу від початку фідера до точки мінімального рівня становило близько 20 дБ (для 78 кГц) і 16 дБ (для 120 кГц).

Загасання напруги в МФ на ВЧ (А) складається з загасань в УПП (Аупп = 1 дБ), безпосередньо на проводах МФ (АМФ = 1 дБ) і в УПТП (Ауптп = 12 дБ), тобто А = 14дБ. Тут 12 дБ - це максимальна величина загасання в УПТП, точніше -- коефіцієнт передачі УПТП (- 12 дБ) при підключенні навантаження ТП до виходу 35 Ом.

Періодичність контрольних вимірів основних параметрів РФ, що проводяться персоналом лінійних цехів, відповідає вказівкам ПТЕ, вимірювання МФ проводяться працівниками станційної служби щотижня.

Список літератури

Журнал «Вісник зв'язку» № 8, 2005.