纵联保护的通信信道

本文主要介绍导引线通道、输电线载波通道、微波通道、光纤通道，并学习如何选择继电保护通信通道。
一、导引线通道
组成情况：两根金属线构成，也可以由三根金属线构成,即是用铠装通信电缆的几根芯线,将铠装外皮在两端接地以减小地电位差的影响和电力线路或雷电感应引起的过电压。两端地电位差太大时，不应两端接地或采取有效措施降低地电位差,如可用与屏蔽层并联接地的裸导线等。
二、输电线载波通道
在这部分将要学习输电线载波通道的工作原理、组成部分以及它的优缺点。
1. 工作原理：是利用高压输电线用载波的方法传送30~500kHz的高频信号以实现纵联保护.高频通道可用---相导线和大地构成,称为“相-地”通道,也可用两相导线构成---“相-相”通道。
2. 优点：利用“导线-大地”是经济的，因只需要在线路一相上装设构成通道的设备，称为高频加工设备。
3. 缺点：高频信号的能量衰耗和受到的干扰比较大。
4. 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与频率有关。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。这样高频信号就被限制在被保护输电线路的范围内，而不能穿越到相邻线路上去。
5. 结合电容器：结合电容器与连接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。因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露电流极小。
6. 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式的“带通滤波器”。
7. 高频收/发信机：发信机部分系由继电保护装置控制，通常都是在电力系统发生故障时，保护起动之后它才发出信号，但是有时也可采用长期发信，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收。高频收信机接收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，使之跳闸或将其闭锁。
三、微波通道
利用150mHz到20gHz间的电磁波进行无线通信称为微波通信。可同时传很多带宽为4kHz的音频信号。微波通道的通信容量非常大，同时可免除载波通道昂贵的高频加工设备。尽可能在输电线两端实现了微波通信的情况下，尽可能采用微波通道实现纵联保护。
先将输电线两端保护的测量值和有关信息调制于音频载波信号，再将此音频载波信号调制于微波信号，然后由微波收发器发送到对端。由收发器接收到的微波信号先经过微波解调器解调出音频信号，再由音频解调器解调出保护的测量值或有关信息。
微波通道独立于输电线之外，不受输电线故障的影响，也不受输电线结冰的影响，没有高频信号的反射、差拍等现象，可用于各种长度的线路，相当可靠。
四、光纤通道
在这一部分着重要了解光纤传输光波的基本原理及其结构。
1. 光纤传输光波的基本原理：光纤通道是将电信号调制在激光信号上，通过光纤来传送。光导纤维是由高纯度石英做成的，可以传输激光。在激光光谱上波长在0.85um、1.3um、1.5um左右的激光，在光纤中传输时光能衰耗较小，称为三个工作窗口。由于激光的频率比微波高得多，故可传输更多的信息。
单个光纤即可传送8000多路信号，一根光缆可有几十到几百根光纤，光纤可以构成100亿个话路。应用多根光纤构成的传送更多的信号。
1kg玻璃可以拉成单模光纤几万公里长，较粗的多模光纤100公里长。
100km长1800路同轴电缆需要12吨铜，50吨铝。
2. 光纤结构：由纤芯、包层、涂敷层和塑套四部分。
五、继电保护通信通道的选择原则
继电保护通信通道的选择主要要遵循如下几个原则。
1. 在下列条件下宜于选用导引线通道
有现成的金属通信线路可用；
所需的金属导引线在15km以下；
被保护线路为两端线路，或者每边长度不超过3.7km，总长度不超过11km的三端线路。
2. 在下列条件下宜选用高频通道
输电线太长，不能用导引线通道；
专用于继电保护时光纤通道投资太大；
除了保护信号外，不需要其他的数据传输。
3. 在下列条件下宜选用微波通道
输电线载波频段不够分配，不能用于保护；
通道需要连续监视；
除了保护信呈外需要传送其他数据和语言。
4. 在下列条件下宜选用光纤通道
被保护线路较短，小于50-100km，不需要设立中继站；
通道需要连续监视；
需要传输数据和话音；
有可与其他部门共用的光纤通道；
两端接地网的电位差很大，不能用导引线通道；
应用光纤通道在经济上有利。