Связь по линиям электропередач снова стала активно обсуждаемой темой, на различных научных уровнях и прессе. В последние несколько лет эта технология пережила много взлетов и падений. В специальных периодических изданиях опубликовано множество статей с противоречивыми взглядами (выводами). Одни специалисты называет передачу данных по электрическим сетям технологией, умирающей, другие предсказывают блестящее будущее в сетях среднего и низкого напряжения, например, в офисах и жилых домах.

Технология, которая сегодня называется ВЧ связь по ЛЭП, на самом деле охватывает несколько различных и независящих друг от друга направлений и приложений. Это с одной стороны узкополосная передача точка-точка по ВЛ высокого напряжения (35-750 кВ), а с другой стороны широкополосная общесетевая передача данных, (BPL — Broadband Power Line), в сетях среднего и низкого напряжения (0,4-35 кВ).

Фирма Siemens является пионером в обоих направлениях. Первые ВЧ системы на высоковольтных линиях, фирмы Siemens были реализованы еще в 1926 году в Ирландии.

Привлекательность этой технологии для операторов сетей электроснабжения состоит в том, что для передачи информационных сигналов используется собственная инфраструктура электросети. Таким образом технология является не только очень экономичной — отсутствуют текущие расходы на содержание каналов связи, но и позволяет быть предприятиям энергоснабжения быть независимыми от провайдеров услуг связи, что особенно важно в аварийных случаях, и даже предписывается на законодательном уровне многих стран. ВЧ связь является универсальным технологическим решением как для предприятий занимающиеся передачей и распределением электроэнергии, так и компаний ориентированных на предоставлении услуг населению.

ВЧ связь в сетях высокого напряжения (35-750 кВ)

Во время бурного развития информационных технологий (90-е гг.) предприятия электроснабжения в промышленно развитых странах делали значительные инвестиции в прокладку линий оптической связи (ВОЛС) по ВЛ высокого напряжения в надежде обеспечить себе прибыльную долю перегретого рынка телекоммуникаций. В это время добрую старую технологию ВЧ похоронили заново. Затем раздутый информационно-технический пузырь лопнул, и во многих регионах наступило протрезвление. И именно в энергетических сетях установка оптических линий была приостановлена по экономическим соображениям, а технология ВЧ связи по ВЛ приобрела новое значение.

В результате применения цифровых технологий на высоковольтных сетях, сформировались новые требования к ВЧ системам.

В настоящее время, передача данных, речи осуществляется по быстрым цифровым каналам, а сигналы и данные систем защиты передаются одновременно (параллельно) по ВЧ линиям, и цифровым каналам (ВОЛС), образуя надежное резервирование (см. следующий раздел).

На ответвлениях сети и длинных участках линий электропередач использование ВОЛС экономически не целесообразно. Здесь технология ВЧ предлагает экономичную альтернативу для передачи речи, данных и сигналов-команд РЗ и ПА (РЗ — релейные защиты, ПА — противоаварийная автоматика) Рисунок1.

В связи c быстрым развитием систем автоматизации электроэнергетики и цифровых широкополосных сетей на магистральных линиях, изменились требования к современным системам ВЧ связи.

Сегодня на отводах сети ВЧ связь рассматривается как система, которая надежно передает данные систем защиты и обеспечивают прозрачный удобный интерфейс для данных и речи от широкополосных цифровых сетей до конечного потребителя при значительно большей пропускной способностью, по сравнению с обычными аналоговыми системами. С современной точки зрения высокая пропускная способность может быть достигнута только путем увеличения полосы частот. То, что в прошлом было невозможно из-за недостатка свободных частот, сегодня реализуется благодаря повсеместному применению оптических линий. Поэтому ВЧ системы усиленно используются только на ответвлениях сети. Также существуют варианты, когда отдельные участки сетей объединены между собой ВОЛС, что позволяет использовать одинаковые рабочие частоты гораздо чаще, чем в случае объединенных систем ВЧ связи.

В современных цифровых ВЧ системах плотность информации при использовании быстрых сигнальных процессоров и цифровых способов модуляции может быть увеличена по сравнению с аналоговыми системами с 0,3 до 8 бит/сек/Гц. Таким образом, для полосы частот 8 кГц в каждом направлении (прием и передача) может быть достигнута скорость 64 кбит/с.

В 2005 году фирма Siemens представила новую цифровую аппаратуру ВЧ связи «PowerLink», подтвердив лидирующее положение в данной области. Аппаратура PowerLink сертифицирована и для использования в России. Создавая PowerLink фирма Siemens создала мультисервисную платформу, пригодную как для аналогового, так и для цифрового применения Рисунок 2.

Ниже приводятся уникальные особенности этой системы

Оптимальное использование выделенной частоты: лучшая аппаратура ВЧ связи позволяют передавать данные со скоростью 64 кбит/с и менее, в то время как у PowerLink данный показатель составляет 76,8 кбит в секунду, занимая полосу 8 кГц.

Больше речевых каналов: еще одной инновацией фирмы Siemens, реализованной в системе PowerLink, является возможность передачи 3-х аналоговых речевых каналов при полосе 8 кГц вместо 2-х каналов в обычной аппаратуре.

Видеонаблюдение: PowerLink — первая система ВЧ связи позволяющая передавать сигнал видеонаблюдения.

AXC (Automatic Crasstalk Canceller) Автоматическое подавление перекрестных помех: раньше сближенные полосы приема-передачи требовали сложную ВЧ настройку для минимизации влияния передатчика на свой приемник. Запатентованный AXC блок заменил сложную гибридную настройку и соответствующий модуль, а качество приема-передачи улучшилось.

OSA (Optimized Sub channel Allocation) Оптимальное распределение подканалов: еще одно запатентованное решение компании Siemens гарантирует оптимальное распределение ресурсов при конфигурировании услуг (Речь, данные, защитная сигнализация) в выделенной частотной полосе. В результате итоговая передающая емкость увеличивается до 50%.

Повышенная гибкость: для обеспечения надежности инвестиций и возможности будущего использования фирма Siemens реализовала функцию «ease-up!» для простого и надежного обновления.

Многофункциональное оборудование: выполняя проект на базе комбинированной аппаратуры PowerLink вы можете забыть об ограничениях которые были в обычных терминалах при планировании частот. С PowerLink Вы сможете спроектировать систему ВЧ связи со всем набором услуг (передача речи, данных, сигналов РЗ и ПА) в доступной полосе. Один комплект PowerLink может заменить три (3) обычных аналоговые системы Рисунок 3.

Передача данных систем защиты

Технология ВЧ связи сейчас, как и раньше, играет важную роль в области передачи данных систем защиты. На магистральных и высоковольтных линиях с напряжением свыше 330 кВ, как правило, используются двойные системы защиты с разными способами измерения (например, дифференциальная защита и дистанционная защита). Для передачи данных систем защиты также используются различные способы передачи для обеспечения полной избыточности, включая коммуникационные каналы. Типичными каналами связи в этом случае является комбинация цифровых каналов по оптическим линиям для данных дифференциальной защиты и аналоговых ВЧ каналов для передачи сигналов-команд дистанционных защит. Для передачи сигналов защиты, технология ВЧ является самым надежным каналом. ВЧ связь является более надежным каналом передачи данных, чем другие, даже оптические линии не могут обеспечить такое качество по прошествии длительного времени. За пределами магистральных линий и на окончаниях сети, ВЧ связь часто становится единственным каналом для передачи данных систем защит.

Проверенная система SWT 3000 фирмы Siemens (Рисунок 4) является инновационным решением для передачи команд РЗ ПА с требуемой максимальной надежностью и одновременно с минимальным временем передачи команд в аналоговых и цифровых коммуникационных сетях.

Многолетний опыт в области передачи защитных сигналов позволил создать уникальную систему. Благодаря сложной комбинации цифровых фильтров и систем цифровой обработки сигналов удалось настолько подавить влияние импульсных помех — самых сильных помех в аналоговых каналах связи, что даже в сложных реальных условиях достигается надежная передача команд РЗ и ПА. Поддерживаются все известные режимы работы прямого отключения или разрешающего срабатывания с индивидуальными таймерами и скоординированной или нескоординированной передачей. Выбор режимов работы осуществляется с помощью программного обеспечения. Специфичные для российских электросетей функции про-тивоаварийной автоматики могут быть реализованы на той же аппаратной платформе SWT 3000.

При использовании цифровых интерфейсов идентификация устройства осуществляется по адресу. Таким образом возможно предотвращение случайного подключения других устройств по цифровым сетям.

Гибкая концепция два в одном позволяет использовать SWT 3000 во всех имеющихся каналах связи — медных кабелях, высоковольтных линиях, оптических линиях или цифровых в любых комбинациях Рисунок 5:

• цифровая + аналоговая на одной платформе;
• 2 избыточных канала в 1 системе;
• дублированный блок питания в 1 системе;
• 2 системы в 1 среде.

Являясь очень экономичным решением SWT 3000 может интегрироваться в ВЧ систему PowerLink. В этой конфигурации обеспечивается возможность дублированной передачи — аналоговая по технологии ВЧ и цифровая, например, по SDH.

ВЧ связь в сетях среднего и низкого напряжения (распределительные сети)

В отличие от ВЧ связи по ЛЭП высокого напряжения, в сетях среднего и низкого напряжения системы ВЧ разработаны для режимов работы точка — много точек. Также эти системы различаются по скорости передачи данных.

Узкополосные системы (цифровые каналы связи DLC) давно используются в электросетях для определения места сбоев, дистанционной автоматики и передачи измерительных данных. Скорость передачи в зависимости от применения от 1,2 кбит/с до < 100 кбит/с. Передача сигналов в линиях среднего напряжения осуществляется емкостным способом по экрану кабеля среднего напряжения.

На рынке коммуникационных систем фирма Siemens с 2000-го года успешно предлагает цифровую систему связи DCS3000. Постоянные изменения состояния электросети, вызванные частыми переключениями или подключением различных потребляющих устройств требуют реализации сложной технологической задачи — интегрированной производительной системы обработки сигналов, реализация, которой стала возможно только сегодня.

DCS3000 использует качественную технологию передачи данных OFDM — мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов. Надежная технология обеспечивает автоматическую адаптацию к изменениям в сети передачи. При этом передаваемая информация в определенном диапазоне оптимально модулируется на нескольких отдельных несущих и передается в стандартизированном для электросетей диапазоне CENELEC (от 9 до 148 кГц). При соблюдении разрешенного диапазона частот и мощности передачи необходимо преодолеть изменения в конфигурации электросети, а также типичные для электросети помехи, например, широкополосный шум, импульсные помехи и узкополосные помехи. Дополнительно обеспечивается надежная поддержка функции передачи данных с использованием стандартных протоколов путем повторения пакетов данных в случае неисправности. Система DCS3000 была разработана для низкоскоростной передачи данных относящихся к службам электроснабжения в диапазоне от 4 кГц до 24 кГц.

Сети среднего напряжения обычно эксплуатируются с открытой схемой, обеспечивающий двусторонний доступ к каждой трансформаторной станции.

Система DCS3000 состоит из модема, базового блока (BU) и индуктивных или емкостных модулей связи. Связь осуществляется по принципу главный-подчиненный (master — slave). Главный базовый блок DCS3000 в трансформаторной подстанции через подчиненные базовые блоки DCS3000 периодически опрашивает с них данные подключенных телеметрических приборов и передает их дальше на пульт управления Рисунок 6. Передача пакетов данных на пульт управления и на телеметрические приборы может осуществляться по стандарту IEC61870-5-101 или DNP3.

Ввод и вывод информационного сигнала реализуется перед или после распределительных устройств, так как экран кабеля, заземлен только на концах ввода, с помощью простых индуктивных соединений (CDI). Разделяемые ферритовые сердечники могут монтироваться на экране кабеля или на кабеле. В зависимости от конкретных условий. При монтаже отключение линии среднего напряжения не является обязательным.

Для других кабелей или воздушных линий ввод осуществляется по фазным проводам с помощью емкостных соединений (CDC). Для различных уровней напряжений фирма Siemens предлагает разные соединения для кабельных, воздушных распределительных систем и систем с газовой изоляцией.

Распределительная сеть может создваться и с другой топологией. Система DCS3000 прекрасно подходит для сетей среднего напряжения с линейной или древовидной топологией или топологией звезда. Если между двумя трансформаторными станциями имеется экранированная линия с защитным трансформатором, то она может напрямую подключаться к DCS3000. Для обеспечения постоянного доступа к каналу желательно создать логическое кольцо. Если это невозможно из-за топологии сети, то две линии могут быть объединены в логическое кольцо с помощью встроенного модема.

Созданная фирмой Siemens система DCS3000 является единственной успешно реализованной на практике системой связи в распределительной сети. Среди прочих заказов фирма Siemens создала системы связи в Сингапуре для Singapore Power Grid и в Макао для CEM Macao. Аргументом для реализации этих проектов послужила возможность избежать крупных затрат в строительство новой инфраструктуры линии связи. Фирма Siemens в течение 25 лет поставляет Singapur PG оборудованием для коммуникационных решений для передачи данных по экранированным кабелям. В 2000 году фирма Siemens получила заказ на поставку 1100 систем DCS3000, которые используются Singapore PG в распределительной электросети с напряжением 6 кВ для автоматизации и локализации повреждений. Распределительная сеть в основном построена по кольцевой схеме.

CEM Macao эксплуатирует свою распределительную электросеть только на одном уровне напряжения. Поэтому предъявляемые здесь требования похожи на требования к сети высокого напряжения. Особые требования предъявляются к надежности создаваемой системы связи. Поэтому система DCS3000 была расширена избыточными базовыми блоками и избыточными входами на пульт управления. Сеть среднего напряжения построена в виде кольца и обеспечивает передачу данных в двух направлениях. Более 1000 систем DCS3000 на протяжении многих лет обеспечивают надежную работу созданной сети связи и служат подтверждением ее эффективности.

В Египте трансформаторные станции не были оснащены входными каналами удаленного обслуживания. Создание новых соединений требовало больших затрат. Существовала принципиальная возможность использования радиомодемов, однако количество доступных частот для отдельных трансформаторных станций было ограничено и невозможно было избежать значительных дополнительных эксплуатационных затрат. Альтернативным решением стала система DCS3000. Данные удаленных терминалов телемеханики передавались на трансформаторную подстанцию. Система телемеханики высшего уровня собирала данные и передавала их по радиосвязи в концентраторы данных, откуда они в свою очередь передавались по существующим линиям удаленного контроля в центр управления. Для двух проектов фирма Siemens поставила более 850 систем DCS3000 в MEEDCO (10 кВ) и DELTA (6 кВ).

Широкополосные системы (Broadband Power Line BPL) После многолетних экспериментальных инсталляций в разных странах мира и многочисленных коммерческих проектов второе поколение технологии BPL развилось настолько, что стало привлекательной альтернативой для других широкополосных сетях доступа.

В сетях низкого напряжения BPL дает провайдеру возможность реализовывать на «последней миле» широкополосный доступ к услугам «трипл-плей»:

• скоростной доступ в интернет;
• IP-телефония;
• видео.

Пользователи могут пользоваться этими предлагаемыми услугами, подключившись к любой электророзетке. Также возможна организация в доме локальной сети для соединения компьютеров и периферийных устройств без прокладки дополнительных кабелей.

Для коммунальных предприятий BPL сегодня не рассматривается. Для единственной используемой сегодня службы — дистанционного считывания показаний счетчиков — используются экономичные решения, например, GSM или медленные системы DLC. Однако в сочетании с широкополосными службами BPL становится привлекательной и для считывания показаний счетчиков. Таким образом «трипл-плей» превращается в «квадро-плей» (Рисунок 8).

В сети среднего напряжения BPL используется для широкополосных услуг как транспортный канал до ближайшей точки доступа провайдера. Для коммунальных служб — в настоящее время дистанционного считывания показаний счетчиков приборов АСКУЭ — достаточно узкополосных систем, работающих в отведенном CENELEC для коммунальных служб диапазоне от 9 до 148 кГц. Разумеется, системы BPL среднего напряжения со смешанными службами («совместный канал») могут использоваться и для провайдера и для коммунальных служб.

Значение BPL растет, чему свидетельствует увеличение инвестиций в данный вид связи коммунальных служб, провайдеров и промышленности. В прошлом основными действующими игроками рынка BPL были преимущественно небольшие предприятия, специализирующиеся исключительно на этой технологии, однако сегодня на этот рынок выходят крупные концерны, например, Schneider Electric, Misubishi Electric, Motorola и Siemens. Это еще один признак растущего значения данной технологии. Однако значительного прорыва пока не произошло по двум ключевым причинам:

1. Отсутствии стандартизации

BPL использует диапазон частот от 2 до 40 МГц (в США до 80 МГц), в котором работают различные коротковолновые службы, государственные органы и радиолюбители. Именно радиолюбители развернули в некоторых европейских странах компанию против BPL — и эта тема активно обсуждается. Международные институты стандартизации, например, ETSI, CENELEC, IEEE в специальных рабочих группах разрабатывают стандарт, регулирующий применение BPL в сетях среднего и низкого напряжения и распределительных сетях
в зданиях и гарантирующий сосуществование с другими службами.

2. Стоимость и бизнес-модель

Стоимость инфраструктуры Powerline с модемами, оборудованием присоединения и повторителями по прежнему высока по сравнению, например, технологией DSL. Высокая стоимость, с одной стороны объясняется небольшими объемами производства, а с другой стороны ранней стадией развития этой технологии. При использовании широкополосных услуг технология BPL должна быть конкурентоспособна по отношению к DSL как по производительности, так и по стоимости.

В отношении бизнес-модели роль коммунальных служб в создании стоимости может сильно варьироваться — от продажи права использования до полного предоставления провайдерских услуг. Главное отличие между различными моделями состоит в доле участия коммунальных служб.

Тенденции развития коммуникационных технологий

В телекоммуникационных сетях общего пользования сегодня более 90% трафика данных проходит через SDH/SONET. Такие каналы с фиксированной коммутацией сегодня становяться неэкономичными, так как они находятся в рабочем состоянии, даже когда не используются. Кроме того, рост рынка заметно переместился от речевых приложений (TDM) к передаче данных (пакетная ориентация). Переход от раздельных сетей мобильной и проводной связи, LAN и WAN к единой интегрированной IP-сети осуществляется в несколько этапов с учетом существующей сети. На первом этапе пакетно-ориентированный трафик данных передается в виртуальных пакетах существующей сети SDH. Это называется PoS («Пакетная передача через SDH») или EoS («Ethernet через SDH») с пониженной модульностью и, следовательно, более низкой эффективностью использования выделенной полосы. Следующий переход от TDM к IP предлагают сегодняшние системы NG SDH (SDH следующего поколения) с мультисервисной платформой, которая уже оптимизирована для пакетно-ориентированных приложений GFP (общая процедура синхронизации), LCAS (схема регулировки пропускной способности линии), RPR (гибкие пакетные кольца) и других приложений в среде SDH.

Эта эволюция в коммуникационных технологиях повлияла и на структуру управления энергосетями. Традиционно связь между управляющими центрами и подстанциями для систем диспетчерского управления и сбора данных базировалась на последовательных протоколах и выделенных каналах, обеспечивающих малое время прохождения сигнала и находящихся в состоянии постоянной готовности. Разумеется, выделенные каналы не обеспечивают гибкости, необходимой для эксплуатации современной электросети. Поэтому тенденция перехода на использование протокола TCP/IP (протокол управления передачей/межсетевой протокол) пришлась кстати. Основными стимулами перехода с последовательного протокола на протокол IP в системах диспетчерского управления и сбора данных являются:

• распространение оптических систем обеспечивает увеличение пропускной полосы и устойчивость к электрическим помехам;
• протокол TCP/IP и соответствующие технологии фактически стали стандартом для сетей передачи данных;
• возникновение стандартизированных технологий, обеспечивающих требуемое качество функционирования сетей с протоколом TCP/IP (QoS качество обслуживания).

Эти технологии способные развеять технические опасения в надежности и возможности обеспечения быстрого времени реакции для приложений диспетчерского управления и сбора данных.

Этот переход к сети TCP/IP делает возможным интеграцию управления сетями диспетчерского управления и сбора данных в общее сетевое управление.

Изменение конфигурации в этом случае можно осуществлять загрузкой из центрального блока управления вместо требующего значительных затрат времени обновления микропрограмм соответствующих подстанций. Стандарты для основанных на IP протоколов телемеханических систем разрабатываются мировым сообществом и уже выпущены для связи на подстанциях (IEC61850) Рисунок 10.

Стандарты для связи между подстанциями и центром управления и между самими подстанциями пока находятся в стадии разработки. Параллельно перевод речевых приложений с TDM на VoIP, что позволит значительно упростить кабельные соединения на подстанциях, так как все устройства и IP-телефония используют одну локальную сеть.

В старых распределительных электросетях коммуникационные соединения устанавливались редко, так как уровень автоматизации был низким, а сбор данных счетчиков производился редко. Эволюция энергетических сетей в будущем будет требовать каналов связи именно на этом уровне. Постоянно растущее потребление в мегаполисах, дефицит сырьевых ресурсов, увеличение доли возобновляемых источников энергии, выработка электроэнергии в непосредственной близости от потребителя («распределенная генерация») и надежное распределение электроэнергии с малыми потерями — вот основные факторы, определяющие управление сетями завтрашнего дня. Связь в АСКУЭ в будущем будет использоваться не только для считывания данных потребления, но и как двусторонний коммуникационный канал для гибкого формирования тарифов, подключения систем подачи газа, воды и тепла, передачи счетов и предоставления дополнительных услуг, например, охранной сигнализации. Повсеместное предоставление возможности Ethernet-соединений и достаточная пропускная способность на участке от системы управления до потребителя необходимы для управления эксплуатацией будущих сетей.

Заключение

Интеграция телекоммуникационных служб в энергосетях потребует тесной интеграции различных технологий. В одной энергосети, в зависимости от топологии и требований, будут применяются несколько типов связи.

Системы ВЧ связи по ЛЭП могут стать решением данных задач. Развитие поддержки протокола IP, в особенности для ВЧ по ЛЭП высокого напряжения, обеспечивает значительное повышение пропускной способности. Фирма Siemens также вносит свой вклад в это развитие — уже сегодня разрабатываются технологии, позволяющие увеличить полосу пропускания и, следовательно, скорость передачи до 256 кбит/с. Технология BPL является прекрасной платформой для обеспечения связи в будущих сетях среднего и низкого напряжения для предоставления потребителю всех новых услуг. Будущие BPL-системы фирмы Siemens предлагают единую аппаратную платформу для узкополосных (CENELEC) и для широкополосных приложений. В энергетических сетях следующего поколения ВЧ связь займет прочное место и станет идеальным дополнением для оптических и беспроводных широкополосных систем.

Фирма Siemens следует этой тенденции и является одним из немногих мировых производителей как в области ВЧ, так и в области коммуникационных сетей, готовым предложить единое интегрированное решение.

Литература:

1. Energie Spektrum, 04/2005: S. Schlattmann, R. Stoklasek; Digital-Revival von PowerLine.
2. PEI, 01/2004: S. Green; Communication Innovation. Asian Electricity 02/2004: Powerline Carrier for HV Networtk.
3. Middle East Electricity, Feb. 2003: J. Buerger: Transmission Possible.
4. Die Welt, April 2001; J. Buerger: Daten vom Netz ubers Netz.
5. VDI Nachrichten 41; Oktober; 2000 M. Wohlgenannt: Stromnetz ubertrugt Daten zur eigenen Steuerung. Elektrie Berlin 54 (2000) 5-6; J. Buerger, G. Kling, S. Schlattmann: Power Line Communication-Datenubertragung auf dem Stromverteilnetz.
6. EV Report, Marz 2000: J. Buerger, G. Kling, S. Schlattmann: Kommunikationsruckrat fur Verteilnetze.
7. ETZ 5/2000; G. Kling: Power Line Communication Technik fur den deregulierten Markt.

Karl Dietrich, компания «Siemens AG»,
департамет «Передачи и распределения электроэнергии PTD»,
подразделение EA4 CS.
Перевод: Е. А. МАЛЮТИН.

Правительственная "ВЧ связь" в годы Великой Отечественной войны

П. Н. Воронин

Правительственная связь играет важную роль в управлении государством, его Вооруженными силами, в общественно-политической и хозяйственной жизни. Ее основа была заложена в 1918 г., при переезде Советского Правительства в Москву. Вначале в Москве был установлен коммутатор ручной связи на 25 номеров, затем он был расширен и впоследствии заменен на АТС.

Междугородная правительственная связь (в мемуарах и художественных произведениях ее называют "ВЧ связь") была организована в 30-е годы как оперативная связь органов госбезопасности. Она обеспечивала определенную секретность переговоров, и поэтому ее абонентами стали также руководители высших органов управления государства и Вооруженных сил. В мае 1941 г. распоряжением Совнаркома СССР эта связь была определена как "Правительственная ВЧ связь" и утверждено соответствующее "Положение". В соответствии с принятой терминологией "ВЧ связь" может быть отнесена к одной из вторичных сетей ЕАСС и должна удовлетворять дополнительным требованиям по защите передаваемой информации, надежности и живучести. Однако полностью реализовать эти требования до начала Великой Отечественной войны не удалось. Как средство управления Вооруженными силами в боевой обстановке ВЧ связь оказалась неподготовленной.

Осложнение обстановки в начале 1941 г. чувствовалось по увеличивающемуся количеству заданий на организацию ВЧ связи для крупных объединений и соединений Красной Армии в приграничной полосе. Ночь с 21 на 22 июня застала меня за выполнением одного из таких заданий. Примерно в 4 часа утра позвонил дежурный техник из Бреста и сообщил, что немцы начали обстрел города. Началась эвакуация. Что делать с оборудованием ВЧ станции? Было дано указание связаться с местным руководством и действовать по его указанию, но при всех условиях демонтировать и вывезти засекречивающую аппаратуру. Затем такие звонки поступили из Белостока, Гродно и других городов, расположенных вдоль западной границы. Так началась война, которая сразу поставила ряд неотложных задач.

Ввиду возможной бомбардировки противником Москвы, необходимо было срочно перенести в защищенное помещение московскую ВЧ станцию. Было выделено помещение на платформе метро "Кировская". Станция была закрыта для пассажиров. Монтаж вели собственными силами. Работа осложнялась тем, что приходилось переносить действующую аппаратуру, не прерывая работы ВЧ станции. Резервного оборудования у нас не было.

Аналогичная работа велась и Наркоматом (НК) связи. Оборудование телеграфа, междугородную станцию переносили в защищенные помещения. Возглавлял работу И. С. Равич (в то время начальник Центрального управления магистральных связей). Мы с ним работали в тесном контакте. Необходимые для ВЧ связи каналы предусматривалось получать только с защищенных узлов НК связи.

Сразу же сказалась общая неподготовленность средств связи к войне. Вся сеть страны базировалась на воздушных линиях, чрезвычайно подверженных влиянию климатических условий, а с развертыванием военных действий и разрушению противником как путем бомбежки с воздуха, так и диверсионными группами. Для разрушения многопроводных линий связи немцы применяли даже специальные бомбы "с крючьями". Падая, такая бомба зацеплялась крючьями за провода и взрывалась, разрушая сразу весь пучок проводов.

Серьезные недостатки были и в построении используемой междугородной сети связи. Ее создавали по строго радиальному принципу. Не было кольцевых линий связи и обходных направлений, не были подготовлены резервные узлы связи, защищенные от бомбежек противника, не окольцованы даже вводы в Москву основных междугородных направлений. В случае разрушения одного из них невозможно было переключить линии связи на другое направление. НК связи принял решение о срочном строительстве в сентябре 1941 г. обходной кольцевой линии связи вокруг Москвы по трассе Люберцы – Химки – Пушкино – Чертаново. В 1941 г. это было кольцо, отстоящее от Москвы примерно на 20 км. НК связи проводились и другие работы по повышению надежности междугородной сети.

Была поставлена задача обеспечить ВЧ связь с фронтами, а после битвы под Москвой – и с армиями. Сразу возник ряд вопросов и, в первую очередь, кто будет строить линии связи и эксплуатировать их, как обеспечить фронтовые ВЧ станции техникой связи – аппаратурой уплотнения, коммутаторами, аккумуляторами, засекречивающей аппаратурой связи (ЗАС) и другой техникой, приспособленной к работе в полевых условиях.

Первый вопрос решился быстро. Государственный Комитет обороны (ГКО) обязал НК связи и НК обороны строить и обслуживать линии Правительственной связи. Но, как показал опыт, это было не лучшее решение. НК связи для обслуживания линий имел надсмотрщиков – одного на десятки километров. При массовых повреждениях воздушных линий в результате боевых действий, бомбежек с воздуха и разрушений диверсионными группами противника физически не было возможности быстро устранять повреждения и обеспечивать бесперебойную работу связи.

Связисты НК обороны были заняты обслуживанием линий боевого управления и также не могли сосредоточить основное внимание на линиях Правительственной связи. В результате Правительственная связь в отдельные моменты работала неустойчиво, что приводило к справедливым жалобам абонентов. После каждой жалобы начинались разборы, выяснение причин, взаимные обвинения. Кто виноват? Дело доходило до высшего руководства НКВД, НК связи и НК обороны. Необходимо было кардинальное решение этого вопроса.

В отделе Правительственной ВЧ связи НКВД было решено создать линейно-эксплуатационную службу, для чего сформировать 10 линейно-эксплуатационных рот, затем еще 35. Правительственная связь стала работать устойчивее. Но уже во время битвы под Москвой, когда наши войска стали наступать и штабы фронтов и армий пошли вперед, возникли трудности со строительством линий связи.

Особенно остро этот вопрос встал в 1942 г., когда немцы подошли к Волге и начали окружать Сталинград. Вспоминается один из осенних вечеров 1942 г. Немцы яростно рвались к городу. Бои шли на ближних подступах. Штаб фронта размещался в убежище на правом берегу Волги. Связь с фронтом из-за усиленной бомбежки линий связи прервалась. Линейные подразделения Правительственной связи прилагали героические усилия к восстановлению линий, но противник бомбил, и связь вновь нарушалась. Обходные линии также были нарушены. В это время И. В. Сталину потребовалась связь со Сталинградским фронтом. Мне позвонил А. Н. Поскребышев, помощник Сталина, и спросил, что ему доложить – когда будет связь. Я ответил – через 2 часа (в надежде, что за это время удастся восстановить линию). Связался с нашим подразделением и получил ответ, что бомбежка усилилась. Дал команду делать "времянку" – прокладывать полевой кабель ПТФ-7 по земле. Через 2 часа снова позвонил Поскребышев. Я сообщил ему, что потребуется еще 40 минут. Через 40 минут Поскребышев предложил лично доложить Сталину, когда будет связь. Но в это время линию восстановили. Сталин переговорил со штабом, и личного доклада не потребовалось. Вскоре к Сталину были вызваны нарком внутренних дел Берия и заместитель наркома обороны нарком связи И. Т. Пересыпкин. Сталин высказал большое неудовольствие, что со Сталинградом нет устойчивой связи и напомнил, что еще в 1918 г. он имел надежную связь с Лениным будучи на Царицынском фронте.

Было поручено внести предложения, предусматривающие ответственность одного органа за безусловную надежность действия связи. Такие предложения были разработаны. Вышло Постановление ГКО от 30 января 1943 года. Были созданы войска Правительственной связи, в задачу которых входило обеспечение строительства, обслуживания и войсковой охраны линий Правительственной связи от Ставки Верховного Главнокомандования к фронтам и армиям. Другие линии, идущие по территории страны к республикам, краям и областям, используемые для Правительственной связи, остались на обслуживании НК связи.

В НКВД было создано Управление войск Правительственной связи. Возглавил его П. Ф. Угловский, который до этого был начальником связи погранвойск. Руководитель линейной службы в Отделе Правительственной связи К. А. Александров, крупный специалист-линейщик, стал его заместителем. На фронтах были созданы Отделы Правительственной связи, которым были подчинены подразделения войск Правительственной связи – отдельные полки, батальоны, роты. Кажется несколько странным решение о создании в НКВД двух подразделений, ведающих Правительственной связью, – Отдела и Управления войск. Однако это диктовалось спецификой работы органов госбезопасности: были оперативные подразделения и войска, выполняющие специфические войсковые задачи по указанию оперативных органов.

Подобно этой структуре в НКВД существовали оперативный орган – Отдел Правительственной связи, который ведал вопросами организации связи, ее развитием, техническим оснащением, станционной службой, вопросами сохранения секретности – и войска, которые строили линии связи, обеспечивали их бесперебойное действие и несли охрану парными нарядами и секретными засадами в уязвимых местах, исключая возможность подключения к линиям для подслушивания, пресекали возможные диверсии.

Отдел и Управление войск всю войну работали в тесном контакте, и каких-либо недоразумений в их взаимоотношениях не было. Объединились они в 1959 г.; структура Правительственной связи получила логическое завершение. Органы и войска способны были комплексно выполнять задачи по организации и обеспечению связи в сложных условиях боевой обстановки.

Связь организовывалась по "осям" и направлениям. Осевую линию тянули к штабу фронта. Как правило, старались строить две осевые линии по разным трассам, к армиям прокладывалось направление – одна линия связи. На ней подвешивались две цепи: одна – уплотнялась ВЧ аппаратурой, а другая -служебная – предназначалась для связи с постами обслуживания.

На армейских направлениях при строительстве линий связи мы часто контактировали со связистами НК обороны. Тянули одну линию, которую использовали для уплотнения, а "среднюю точку" передавали армейским связистам для телеграфной связи по системе Бодо. ВЧ связь организовывалась на основном командном пункте (КП), запасном (ЗКП) и передовом (ПКП) пунктах. При выезде командующего фронтом в войска его сопровождал офицер Правительственной связи с аппаратурой ЗАС. Связь ВЧ организовывалась в месте нахождения командующего, с учетом имеющихся армейских линий связи или линий НК связи.

Боевое крещение войска Правительственной связи получили в битве на Орловско-Курской дуге, где одновременно действовали пять фронтов и было развернуто несколько десятков ВЧ станций. Связисты успешно справились с поставленными задачами, обеспечив непрерывную связь Ставки со всеми фронтами, армиями и двумя представителями Ставки -Г. К. Жуковым и A. M. Василевским, которые имели свои ВЧ станции.

После Орловско-Курской битвы войска начали стремительное наступление, освобождая наши территории от немецких оккупантов. Скорость наступления общевойсковых армий достигала 10-15 км в сутки, а танковых – до 20-30 км. При таких темпах войска не успевали строить постоянные воздушные линии. Пришлось вооружить их так называемыми кабельно-шестовыми линиями, которые разворачивались при быстром продвижении войск как временные и в последующем заменялись на постоянные, если требовалось сохранить это направление. Так была создана линейная служба.

Решались вопросы и технического оснащения фронтовых и армейских станций ВЧ связи. В Правительственной связи для организации высокочастотных каналов использовалась принятая в то время на междугородной сети НК связи система уплотнения в спектре 10-40 кГц типа СМТ-34. Это была чисто стационарная аппаратура. Стойки высотой 2, 5 м весили более 400 кг. На автомашине стойку можно было перевозить, положив ее на бок. Никакой тряски она не выдерживала. Зачастую после перевозки приходилось сутками восстанавливать монтаж. Не было также приспособленных к полевым условиям коммутаторов, аккумуляторов, блокстанций и другого оборудования. Все надо было создавать заново.

Единственной базой для производства аппаратуры дальней связи в то время был цех на заводе "Красная Заря" в Ленинграде. Но к концу 1941 г. Ленинград оказался в блокаде. Были приняты экстренные меры к эвакуации этого цеха в Уфу, где был создан завод № 697 по производству аппаратуры дальней связи и научно-исследовательский институт.

Благодаря напряженной работе коллективов, возглавляемых крупными специалистами А, Е. Плешаковым и М. Н. Востоковым, была создана (в спектре 10-40 кГц) аппаратура СМТ-42, а затем СМТ-44 (полевые варианты аппаратуры СМТ-34; высота – 60 см, масса – 50 кг). Она была удобна для быстрого развертывания и свертывания ВЧ станций, выдерживала тряску при перевозке. Была также разработана аппаратура НВЧТ в спектре до 10 кГц и в аппаратуре СМТ добавлен четвертый канал в спектре свыше 40 кГц, созданы в полевом исполнении коммутаторы и аппаратура ЗАС. За создание этого комплекса авторы были удостоены Государственной премии. Правительственная связь получила законченный комплекс средств связи в полевом исполнении, который давал возможность оперативно решать вопросы организации ВЧ связи.

Была сделана попытка резервировать радиосвязью проводную связь с фронтами. Для радиосвязи в то время можно было использовать только KB диапазон. Взяты были выпускаемые промышленностью станции РАФ и PAT. Но широкого применения они не нашли. Аппаратура ЗАС, применяемая на радиоканалах, предъявляла высокие требования к качеству канала, чего на KB линиях добиться было трудно. Кроме того, абоненты, предупрежденные о том, что им предоставляется связь по радио, зачастую отказывались говорить. Вспоминается такой случай. После окончания войны в Париже собралась мирная конференция. Советскую делегация возглавлял В. М. Молотов. Нами была организована проводная связь до Берлина по собственным линиям связи, а от Берлина до Парижа линию предоставляли американцы. Пока мы вели открытые разговоры, связь работала отлично, как только включали ЗАС – связь прекращалась. Предусмотрели мы и резервирование по радио, используя стационарные средства радиосвязи НК связи. Но Молотов отказался говорить по радио, заявив, что должен по голосу узнавать абонента, с которым говорит. При той аппаратуре ЗАС, которая применялась, этого добиться было трудно. Пришлось поскандалить с американцами и добиться устойчивой работы проводной связи.

Характеристика деятельности Правительственной связи в период Великой Отечественной войны будет не полной, если не остановиться на отдельных наиболее значительных операциях и мероприятиях.

Когда в конце 1941 г. Ленинград был блокирован немцами, остро встал вопрос о ВЧ связи с Ленинградским фронтом и городом. НК связи организовал связь по радио. Мы воспользоваться этой связью не могли из-за отсутствия соответствующей аппаратуры ЗАС. Нужна была проводная линия. НК связи и НК обороны приняли решение в экстренном порядке проложить кабель по единственно возможному направлению – по дну Ладожского озера. Прокладка велась уже под обстрелом противника. В результате была организована проводная связь по "воздушке" с Ленинградом через Вологду на Тихвин, далее по кабелю до Всеволожской, затем опять по воздушной линии до Ленинграда. Ставка всю войну имела с Ленинградом устойчивую ВЧ связь.

К лету 1942 г. немцы оправились после поражения под Москвой, началось наступление на Южном направлении. Создался Воронежский фронт. Я с группой сотрудников вылетел в Поворино, куда должен был переехать штаб Воронежского фронта. Вскоре туда прибыл и первый заместитель наркома связи А. А. Конюхов. Развернули работы по монтажу узлов и организации связи. Немцы бомбили Поворино ежедневно. Во время бомбежки мы скрывались в ближайшем овраге, а потом вновь продолжали работы. Но однажды, вернувшись из укрытия, увидели догорающие обломки зданий, где мы разместили наши узлы. Погибло и все оборудование. Нашлись "когти" и телефонный аппарат. Влезли на вводной столб с сохранившимися проводами. А. А. Конюхов и я доложили своим руководителям о случившемся. Но к этому времени обстановка изменилась и ВЧ связь развернули в деревне Отрадное, куда вскоре переместился и штаб фронта. Вскоре мне было приказано срочно выехать в Сталинград.

В Сталинграде сложилась очень тяжелая обстановка. Все основные линии связи Москвы со Сталинградом шли по правому берегу Волги. После того, как немцы вышли на ее берег выше Сталинграда, в местечке Рынок, и ниже Сталинграда, в районе Красноармейска, город оказался в окружении. 23 августа 1943 г. немцы произвели массированный налет. Весь город горел. Связисты НК связи в тяжелейших условиях вывезли все оборудование междугородной станции на левый берег и смонтировали резервный узел в местечке Капустин Яр, с выходом на Астрахань и Саратов. В Сталинграде действующих линий связи не осталось. Штаб Сталинградского фронта был на правом берегу. Связь с ним можно было организовать только с левого берега. ВЧ станция Сталинграда также была вывезена на левый берег в местечко Красная слобода. Вместе с И. В. Клоковым, ответственным представителем НК связи, мы дали указание тянуть линию через Волгу.

В первую очередь проверили, нельзя ли использовать имеющийся кабельный переход в районе Рынка. Подъехать к кабельной будке было сложно – немцы контролировали все подходы. И все же по-пластунски мы подползли к ней и проверили исправность кабеля. Он работал, но на другом конце отвечали немцы. Использовать этот кабель в наших целях было нельзя. Оставался один выход – прокладывать новый кабельный переход через Волгу. Речного кабеля у нас не было. Решили класть полевой кабель ПТФ-7, не приспособленный для работы под водой (замокал через 1-2 суток). Позвонили в Москву, чтобы срочно прислали речной кабель.

Прокладку приходилось вести под непрерывным минометным обстрелом. Большой вред наносили плывущие по реке нефтеналивные баржи. Пробитые снарядами, они плыли по течению, постепенно погружаясь в воду, и перерезали наши кабели. Каждый день приходилось класть все новые и новые пучки. Коммутатор ВЧ связи был установлен в блиндаже, где размещалось командование фронта. На этот коммутатор связь по НЧ передавалась с ВЧ станции, находящейся на левом берегу.

Наконец, прибыл речной кабель. Барабан весил больше тонны. Подходящей лодки не нашлось. Сделали специальный плот. Ночью начали прокладку, но немцы нас засекли и минометным огнем разбили плот. Пришлось начинать все сначала. Наконец кабель был проложен. До ледостава он работал надежно. Позднее, в дополнение к нему, по льду проложили и воздушную линию. Столбы вмораживали в лед.

В феврале немцы были разгромлены. Со Сталинградом связь начала работать по довоенной схеме.

Большие трудности встретились при организации Правительственной связи на Тегеранской конференции трех союзных держав. Проводной связи в мирное время у Советского Союза с Тегераном не было. Надо было ее организовывать. Задача осложнялась тем, что Сталину, как Верховному Главнокомандующему, связь нужна была не только с Москвой, но и со всеми фронтами и армиями.

Я с группой специалистов выехал в Тегеран за два месяца до встречи, чтобы изучить обстановку, принять решение и организовать необходимые работы по монтажу ВЧ станции и подготовке линий связи. Ознакомившись с ситуацией, понял, что единственная линия, которая может решить задачу, – это воздушная линия связи Ашхабад – Кзыл-Арават – Астара -Баку, проложенная по берегу Каспийского моря. По договоренности с Ираном, эта линия была построена НК связи как обходная для связи с Закавказьем, поскольку немцы прорывались к Кавказу и могли перерезать линии, идущие на Баку, Закавказский фронт, Грузию, Армению. Нужно было найти выход из Тегерана на обходную линию. Имевшиеся на этом направлении иранские линии связи находились в отвратительном состоянии: шли по рисовым полям и были недоступны для обслуживания. Столбы покосились, изоляторы на многих столбах отсутствовали, провода висели на крючьях или были просто прибиты к столбам.

Более или менее сохранилась так называемая индо-европейская линия связи, идущая через Иран. Ее и решили использовать. В свое время она была построена англичанами на металлических столбах для связи Лондона с Индией. Линия по прямому назначению не использовалась и находилась в ведении иранских связистов. Было принято решение разместить советскую делегацию в здании посольства СССР, там же намечалось расположить ВЧ станцию. В посольство была заведена указанная линия связи. В пунктах Сари и Астара сделали переприемы на нашей линии. Теперь из Тегерана имелось два выхода на Баку через Астару и на Ашхабад -Ташкент через Кзыл-Арават (Туркмения). Таким образом, хотя и с большими трудностями, удалось обеспечить устойчивую ВЧ связь на все время работы Тегеранской конференции.

Стремительное наступление наших войск в 1943-1945 гг. потребовало полного напряжения в работе органов и войск Правительственной связи. Характерной чертой стратегического наступления было непрерывное увеличение его территории, постепенно охватившее полосу до 2000 км. Глубина ударов по врагу достигала 600-700 км. Штабы фронтов за одну операцию перемещались до трех раз, а армий – до восьми. Между органами и войсками Правительственной связи и связистами НК связи и НК обороны было установлено самое тесное взаимодействие. Общими усилиями велась разведка уцелевших постоянных линий связи. Тщательно согласовывались вопросы совместного строительства и восстановления линий. За время летне-осенних операций 1943 г. войсками Правительственной связи было построено 4041 км новых постоянных линий, восстановлено 5612 км линий, подвешено 32836 км проводов, построено 4071 км шестовых линий. Отделы и войска набирались опыта, им уже было по силам решение сложных задач по организации ВЧ связи в любой обстановке.

Если оценивать выполненные задания, следует остановиться на предполагавшихся перемещениях Ставки Верховного Главнокомандования из Москвы в другие города. Как известно, Ставка всю войну находилась в Москве, а Верховный Главнокомандующий выезжал на фронт лишь один раз – в район Ржева. ВЧ связь с ним поддерживалась подвижными средствами. Однако решение о перемещении Ставки принималось дважды – в 1941 и 1944 гг. В 1941 г., когда немцы вплотную подошли к Москве и до линии фронта оставалось 20-30 км, руководство Генерального Штаба обратилось к Сталину с предложением о перемещении Ставки вглубь страны. Согласно положениям о ведении военных операции, Верховное Главнокомандование должно находиться от линии фронта на расстоянии 200-300 км. Ситуация требовала определить пункт, куда может быть перемещена Ставка.

Как рассказывал мне маршал И. Т. Пересыпкин, Сталин подошел к карте и сказал: "Когда Иван Грозный брал Казань, у него ставка была в Арзамасе, остановимся и мы на этом городе". С группой специалистов я выехал в Арзамас и стал организовывать работы по монтажу ВЧ станции. Для Сталина был выбран двухэтажный дом, первый этаж которого отдали для ВЧ станции. При монтаже была предусмотрена возможность выхода на фронты, минуя Москву. Однако в Арзамас приехал только начальник Генштаба маршал Б. М. Шапошников и вскоре уехал обратно в Москву. Вместо Арзамаса для размещения Ставки и Правительства стали готовить помещение в Горьком. Но и ему был дан отбой. Работы прекратились, и мы вернулись в Москву.

Второй раз решение о перемещении Ставки было принято в 1944 г., после успешного проведения операции "Багратион" и освобождения Минска. Маршал И. Т. Пересыпкин сообщил мне об этом и предложил поехать в Минск. Мы выехали вместе с К. А. Александровым. По дороге, обсуждая ситуацию в Минске, пришли к выводу о необходимости усиления связи между Минском и Москвой. На этом направлении действовала всего одна цепь, уплотненная трехканалыюй аппаратурой. Решено было подвесить еще три, из них две – силами НК связи и НК обороны и одну – войсками Правительственной связи. В Минске были развернуты узлы связи и проведены большие работы по строительству обходных линий вокруг города. Через некоторое время опять был дан отбой. Ставка осталась в Москве.

Придавая особое значение организации Правительственной связи с фронтами и армиями, мы не должны были забывать о работе всей сети связи с республиками, краями и областями, тем более, что в тылу было открыто значительное количество новых ВЧ станций – на заводах оборонных отраслей промышленности, изготавливающих вооружение для армии, на местах формирования резервных армий – и ряд других, связанных с нуждами фронта. Большую роль в успешной работе Правительственной связи играло состояние общегосударственной сети НК связи. Подчас были необходимы дополнительные затраты НК связи. И, надо сказать, что мы встречали полное понимание руководства наркомата связи, наркома И. Т. Пересыпкина, а также его заместителей И. С. Равича и И. В. Клокова, тесно с нами взаимодействовавших.

Накануне Дня Победы в 1965 г. газета "Правда" писала: "На фронтах Отечественной войны успешно действовали специальные войска связи. В сложных условиях боевой обстановки связисты органов госбезопасности обеспечивали устойчивую закрытую связь руководителей Партии и Правительства, Ставки Верховного Главнокомандования с фронтами и армиями, умело пресекали попытки вражеских диверсантов нарушить связь".

Маршал Советского Союза И. С. Конев в своих воспоминаниях так отзывался о ВЧ связи: "Надо вообще сказать, что эта связь ВЧ, как говорится, нам была Богом послана. Она так выручала нас, была настолько устойчива в самых сложных условиях, что надо воздать должное нашей технике и нашим связистам, специально обеспечивавшим эту связь ВЧ и в любой обстановке буквально по пятам сопровождавших при передвижении всех, кому положено пользоваться этой связью".

Органы и войска Правительственной связи отлично справились с возложенными на них задачами, внеся большой вклад в Победу над фашистской Германией.

В течение 12 лет занимавший должность заместителя председателя Межведомственного координационного совета по созданию Единой автоматизированной сети связи страны, Петр Николаевич Воронин в годы Великой Отечественной войны обеспечивал связь Ставки Верховного Главнокомандования со штабами фронтов и армий. Занимался строительством резервных узлов и линий связи в Москве и вокруг столицы. Принимал активное участие в организации связи в дни обороны Москвы, в период Сталинградской битвы, снятия блокады Ленинграда, проведения Орловско-Курской, Берлинской и других операций. Обеспечивал связь Верховного Главнокомандующего во время Тегеранской и Потсдамской Конференций. Награжден орденом Октябрьской Революции, орденами Отечественной войны I и II степеней, тремя орденами Красного Знамени, тремя орденами Трудового Красного Знамени, двумя орденами Красной Звезды, другими боевыми и трудовыми орденами и медалями.

Разделение вертикально интегрированной структуры постсоветской электроэнергетики, усложнение системы управления, увеличение доли выработки электроэнергии малой генерации, новые правила подключения потребителей (сокращение сроков и стоимости подключения) при этом повышение требований к надежности энергоснабжения влечет за собой приоритетное отношение к развитию систем телекоммуникаций.

В энергетике применяется множество типов связи (порядка 20-ти) различающиеся по:

• назначению,
• среде передачи,
• физическим принципам работы,
• типу передаваемых данных,
• технологии передачи.

Среди всего этого многообразия выделяется ВЧ связь по высоковольтным линиям (ВЛ) электропередачи, которая в отличие от остальных видов создавалась специалистами-энергетиками для нужд самой электроэнергетики. Оборудование прочих видов связи, изначально созданное для систем связи общего пользования, в той или иной степени, адаптируется к потребностям энергокомпаний.

Сама идея использования ВЛ для распространения информационных сигналов возникла при проектировании и строительстве первых высоковольтным линий (так как строительство параллельной инфраструктуры для систем связи влекло существенное удорожание), соответственно, уже в начале 20-х годов прошлого века вводятся в работу первые коммерческие системы ВЧ связи.

Первое поколение ВЧ связи было больше похоже на радиосвязь. Присоединение передатчика и приемника высокочастотных сигналов выполнялось с помощью антенны длинною до 100 м, подвешиваемой на опоры параллельно силовому проводу. Сама же ВЛ, являлась направляющей для ВЧ сигнала - в то время, для передачи речи. Антенное присоединение еще долго применялось для организации связи аварийных бригад и на железнодорожном транспорте.

Дальнейшая эволюция ВЧ связи привела к созданию оборудования ВЧ присоединения:

• конденсаторов связи и фильтров присоединения, что позволило расширить полосу передаваемых и принимаемых частот,
• ВЧ заградителей (заградительные фильтры), что позволило снизить влияние устройств подстанции и неоднородностей ВЛ на характеристики ВЧ сигнала до приемлемого уровня, и соответственно, улучшить параметры ВЧ тракта.

Следующие поколения каналообразующей аппаратуры стали передавать не только речь, но и сигналы телеуправления, защитные команды релейной защиты, противоаварийной автоматики, позволили организовать передачу данных.

Как отдельный вид ВЧ связь сформировалась в 40-ые, 50-ые годы прошлого столетия. Были разработаны международные стандарты (МЭК), руководящие указания для проектирования, разработки и производства оборудования. В 70-ые годы в СССР силами таких специалистов как Шкарин Ю.П., Скитальцев В.С. были разработан математические методики и рекомендации расчета параметров ВЧ трактов, что существенно упростило работу проектных организаций при проектировании ВЧ каналов и выборе частот, повысило технические характеристики вводимых ВЧ каналов.

До 2014 года ВЧ связь официально была основным видом связи электроэнергетики в Российской Федерации.

Появление и внедрение волоконно-оптических каналов связи, в условиях широкого распространения ВЧ связи, стало взаимодополняющим фактором в современной концепции развития сетей связи электроэнергетики. В настоящее время актуальность ВЧ связи остается на прежнем уровне, а интенсивное развитие и существенные инвестиции именно в оптическую инфраструктуру способствуют развитию и образованию новых сфер применения ВЧ связи.

Неоспоримые преимущества и наличие огромного положительного опыта применения ВЧ связи (почти 100 лет) дают основания полагать, что направление ВЧ будет актуально как в ближайшей так и в отдаленной перспективе, развитие же данного вида связи позволит решать как текущие задачи, так и способствовать развитию всей электроэнергетической отрасли.

Канал связи - совокупность устройств и физических сред, передающих сигналы. С помощью каналов сигналы передаются из одного места в другое, а также переносятся во времени (при хранении информации).

Наиболее распространенные устройства, входящие в состав канал: усилители, антенные системы, коммутаторы и фильтры. В качестве физической среды часто используются пара проводов, коаксиальный кабель, волновод, среда, в которой распространяются электромагнитные волны.

С точки зрения техники связи наиболее важными характеристиками каналов связи являются искажения, которым подвергаются передаваемые по нему сигналы. Различают искажения линейные и нелинейные. Линейные искажения состоят из частотных и фазовых искажений и описываются переходной характеристикой или, что эквивалентно, комплексным коэффициентом передачи канала. Нелинейные искажения даются нелинейными зависимостями, указывающими, как изменяется сигнал при прохождении по каналу связи.

Канал связи характеризуется совокупностью сигналов, которые посылаются на передающем конце, и сигналами, которые принимаются на приемном конце. В случае, когда сигналы на входе и выходе канала являются функциями, определенными на дискретном множестве значений аргумента, канал называется дискретным. Такими каналами связи пользуются, например, при импульсных режимах работы передатчиков, в телеграфии, телеметрии, радиолокации.

Несколько различных каналов могут использовать одну и ту же техническую линию связи. В этих случаях (например, в многоканальных линиях связи с частотным или временным разделением сигналов) каналы объединяются и разъединяются с помощью специальных коммутаторов или фильтров. Иногда, наоборот, один канал использует нескольких технических линий связи.

Высокочастотная связь (ВЧ-связь) - это вид связи в электрических сетях, который предусматривает использование высоковольтных линий электропередач в качестве каналов связи. По проводам линии электропередач электросетей протекает переменный ток частотой 50 Гц. Суть организации ВЧ-связи заключается в том, что те же провода используются в качестве передачи сигнала по линии, но на другой частоте.

Диапазон частоты ВЧ-каналов связи – от десятков до сотен кГц. Высокочастотная связь организуется между двумя смежными подстанциями, которые соединены линией электропередач напряжением 35кВ и выше. Для того чтобы попадал на шины распределительного устройства подстанции, а сигналы связи на соответствующие комплекты связи, используют высокочастотные заградители и конденсаторы связи.

ВЧ-заградитель имеет небольшое сопротивление на токе промышленной частоты и большое сопротивление на частоте каналов высокочастотной связи. Конденсатор связи - наоборот: имеет большое сопротивление при частоте 50 Гц, а на частоте канала связи – малое сопротивление. Таким образом, обеспечивается попадание на шины подстанции исключительно тока частотой 50 Гц, на комплект ВЧ-связи – только сигналов на большой частоте.

Для приема и обработки сигналов ВЧ-связи на обеих подстанциях, между которыми организована ВЧ-связь, устанавливают специальные фильтры, приемопередатчики сигналов и комплекты оборудования, которые осуществляют определенные функции. Ниже рассмотрим, какие именно функции могут реализовываться с применением ВЧ-связи.

Наиболее важная функция – использование ВЧ-канала в устройствах релейной защиты и автоматики оборудования подстанции. ВЧ-канал связи используется в защитах линий 110 и 220кВ – диференциально-фазной защиты и направленно-высокочастотной защиты. По обоим концам ЛЭП устанавливают комплекты защит, которые имеют связь между собой по ВЧ-каналу связи. Благодаря надежности, быстродействию и селективности, защиты с использованием ВЧ-канала связи используются в качестве основных для каждой ВЛ 110-220кВ.

Канал для передачи сигналов релейной защиты линий электропередач (ЛЭП) называется канал релейной защиты . В технике РЗА получили наибольшее распространения три типа ВЧ защит:

фильтровая направленная,

дистанционная с ВЧ блокировкой,

дифференциально-фазовая.

В первых двух типах защит по ВЧ каналу при внешнем коротком замыкании передается сплошной сигнал ВЧ блокировки, в дифференциально-фазовой защите по каналу релейной защиты передаются импульсы напряжения ВЧ. Длительность импульсов и пауз примерно одинакова и равна половине периода промышленной частоты. При внешнем коротком замыкании передатчики, расположенные по обоим концам линии, работают в разные полупериоды промышленной частоты. Каждый из приемников принимает сигналы обоих передатчиков. Вследствие этого при внешнем коротком замыкании оба приемника принимают сплошной блокирующий сигнал.

При коротком замыкании на защищаемой линии происходит сдвиг фаз манипулирующих напряжений и появляются интервалы времени, когда оба передатчика остановлены. При этом в приемнике возникает прерывистый ток, используемый для создания сигнала, действующего на отключение выключателя данного конца защищаемой линии.

Обычно передатчики на обоих концах линии работают на одной частоте. Однако на линиях большой протяженности иногда выполняются каналы релейной защиты с передатчиками, работающими на разных ВЧ или па частотах с малым интервалом (1500-1700 гц). Работа на двух частотах дает возможность избавиться от вредного влияния сигналов, отраженных от противоположного конца линии. Каналы релейной защиты используют специальный (выделенный) ВЧ канал.

Существуют также устройства, которые с использованием ВЧ-канала связи, определяют место повреждения линий электропередач. Кроме того, ВЧ-канал связи может использоваться для передачи сигналов , SCADA, САУ и других систем оборудования АСУ ТП. Таким образом, по каналу высокочастотной связи можно осуществлять контроль над режимом работы оборудования подстанций, а также передавать команды управления выключателями и различными функциями .

Еще одна функция – функция телефонной связи . ВЧ-канал можно использовать для оперативных переговоров между смежными подстанциями. В современных условиях данная функция не актуальна, так как существуют более удобные способы связи между обслуживающим персоналом объектов, но ВЧ-канал может служить резервным каналом связи в случае возникновения чрезвычайной ситуации, когда будет отсутствовать мобильная или проводная телефонная связь.

Канал связи по линиям электропередачи - канал, используемый для передачи сигналов в диапазоне от 300 до 500 кгц. Используются различные схемы включения аппаратуры канала связи. Наряду со схемой фаза - земля (рис. 1), встречающейся наиболее часто благодаря своей экономичности, применяются схемы: фаза - фаза, фаза - две фазы, две фазы - земля, три фазы - земля, фаза - фаза разных линий. ВЧ заградитель, конденсатор связи и фильтр присоединения, используемые в этих схемах, являются оборудованием обработки ЛЭП для организации по их проводам ВЧ каналов связи.

Рис. 1. Структурная схема простого канала связи по линии электропередачи между двумя смежными подстанциями: 1 - ВЧ заградитель; 2 - конденсатор связи; 3 - фильтр присоединения; 4 - ВЧ кабель; 5 - устройство ТУ - ТС; в - датчики телеизмерений; 7 -приемники телеизмерений; 8 - устройства релейной зашиты или (и) телеавтоматики; 9 - АТС; 10 - абонент АТС; 11 - прямые абоненты.

Обработка линий нужна для получения стабильного канала связи. Затухание ВЧ канала по обработанным ЛЭП почти не зависит от схемы коммутации линий. В случае отсутствия обработки связь будет прерываться при отключении или заземлении концов ЛЭП. Одной из важнейших проблем связи по линиям электропередачи является нехватка частот, обусловленная малым переходным затуханием между линиями, имеющими соединение через шины подстанций .

ВЧ-каналы могут использовать для связи с оперативно-выездными бригадами, которые осуществляют ремонт участков поврежденных линий электропередач, ликвидируют повреждения в электроустановках. Для этой цели используют специальные переносные приемопередатчики.

Применяется следующая ВЧ аппаратура, подключаемая к обработанной ЛЭП:

комбинированная аппаратура для каналов телемеханики, автоматики, релейной защиты и телефонной связи;

специализированная аппаратура для какой-либо одной из перечисленных функций;

аппаратура дальней связи, подключаемая к ЛЭП через устройство присоединения непосредственно или с помощью дополнительных блоков для сдвига частот и повышения уровня передачи;

аппаратура импульсного контроля линий.

Третий

Второй

Первый

Схема защиты трансформатора , в которой имеется дифференциальная и газовая защиты (ДЗ), реагирующие на отключение трансформатора с двух сторон и максимальная токовая защита (СЗ), которая должна производить отключение только с одной стороны.

При составлении принципиальной схемы релейной защиты в свернутом виде может быть не обнаружена электрическая связь цепей отключения двух выключателей. Из развернутой схемы (Схема 1)следует, что при такой связи (поперечная цепь) неизбежна ложная цепь. Необходимы два оперативных контакта у защитных реле (Схема 2), действующие на два выключателя или разделительное промежуточное реле (Схема 3).

Рис. – Схема защиты трансформатора: 1 – неправильная; 2,3 – правильные

Неразделенные цепи высшего и низшего напряжения трансформатора.

Из рисунка (1) видна невозможность независимого отключения одной из сторон трансформатора без отключения другой.

Указанная ситуация исправляется включением промежуточного реле КL.

Рис. – Схемы защиты трансформатора: 1 – неправильная; 2 – правильная

Защиты генератора и трансформатора блока на электростанции действуют, как и требуется, на отключение выключателя и автомата гашения поля через разделительные промежуточные реле КL1 и КL2, но реле присоединены к разным секциям шинок питания, т.е. через разные предохранители.

Ложная цепь, показанная стрелками, образовалась через лампу контроля HL предохранителей в результате перегорания предохранителя FU2.

Рис. – Образование ложной цепи при перегорании предохранителя

1, 2, 3 – оперативные контакты реле

Схемы с питанием цепей вторичных соединений оперативным постоянным и переменным током

При хорошо изолированных от земли полюсах источника питания замыкание на землю в одной какой-либо точке цепи вторичных соединений обычно не влечет за собой вредных последствий. Однако второе замыкание на землю может вызвать ложное включение или отключение, неправильную сигнализацию и др. Профилактическими мерами в этом случае могут быть:

а) сигнализация о первом замыкании на землю в одном из полюсов; б) двухполюсное (двухстороннее) отделение элементов цепей управления – практически не применяется из-за сложности.

При изолированных полюсах (Рис.) заземление в точке а при разомкнутых замыкающих контактах 1 еще не вызовет ложного действия катушки командного органа К, но как только появится второе повреждение изоляции на землю в разветвленной сети положительного полюса, неминуема ложная работа аппарата, так как контакт 1 оказывается зашунтированным. Вот почему необходима сигнализация о замыкании на землю в оперативных цепях, и прежде всего на полюсах источника питания.

Рис. – Ложное срабатывание аппарата при втором замыкании на землю

Однако в сложных цепях с большим числом последовательно включенных оперативных контактов такая сигнализация может и не выявить возникшего замыкания на землю (Рис.).

Рис. – Неэффективность контроля изоляции в сложных цепях

При появлении заземления между контактами в точке а сигнализация невозможна.

В практике эксплуатации автоматических установок со слаботочной аппаратурой (до 60 В) прибегают иногда к намеренному заземлению одного из полюсов, например положительного (он более запыляется и подвержен электролитическим явлениям, т.е. и без того имеет ослабленную изоляцию). Это облегчает обнаружение и ликвидацию аварийного очага. В таком случае рекомендуется подсоединять катушку цепей управления одним концом к тому полюсу, который заземлен.

Все сказанное о питании цепей на постоянном оперативном токе, может быть отнесено и к оперативному переменному току с питанием цепей линейным напряжением. При этом следует учесть вероятность ложной работы (из-за емкостных токов) и резонансных явлений. Поскольку предусмотреть условия надежной работы в этом случае затруднительно, то иногда применяются вспомогательные изолирующие промежуточные трансформаторы с заземлением одного из зажимов на вторичной стороне.

Как видно из схемы, в этом случае при повреждении изоляции на землю в точке 2 перегорает предохранитель FU1 и замыкание на землю в точке 1 не вызывает ложного включения контактора К.

Схема включения конденсаторов с разделительными диодами

Высокочастотная (ВЧ) связь по линиям высокого напряжения получила значительное распространение во всех странах. В Украине этот вид связи широко используется в энергосистемах для передачи информации различного характера. Высокочастотные каналы используются для передачи сигналов релейной защиты линий, телеотключения выключателей, телесигнализации, телеуправления, телерегулирования и телеизмерения, для диспетчерской и административно-хозяйственной телефонной связи, а также для передачи данных.

Каналы связи по линиям электропередачи дешевле и надежнее каналов по специальным проводным линиям, так как не расходуются средства на сооружение и эксплуатацию собственно линии связи, а надежность линии электропередачи значительно выше надежности обычных проводных линий. Осуществление высокочастотной связи по линиям электропередачи связано с особенностями, не встречающимися в проводной связи.

Для подключения аппаратуры связи к проводам линий электропередачи необходимы специальные устройства обработки и присоединения, позволяющие отделить высокое напряжение от слаботочной аппаратуры и осуществить тракт для передачи ВЧ сигналов (рис. 1).

Рис. – Присоединение высокочастотной аппаратуры связи к линиям высокого напряжения

Одним из основных элементов схемы присоединения аппаратуры связи к линиям электропередачи является конденсатор связи высокого напряжения. Конденсатор связи, включаемый на полное напряжение сети, должен обладать достаточной электрической прочностью. Для лучшего согласования входного сопротивления линии и устройства присоединения емкость конденсатора должна быть достаточно большой. Выпускаемые сейчас конденсаторы связи дают возможность иметь емкость присоединения на линиях любого класса по напряжению не меньше 3000 пФ, что позволяет получить устройства присоединения с удовлетворительными параметрами. Конденсатор связи подключают к фильтру присоединения, который заземляет нижнюю обкладку этого конденсатора для токов промышленной частоты. Для токов высокой частоты фильтр присоединения совместно с конденсатором связи согласует сопротивление высокочастотного кабеля с входным сопротивлением линии электропередачи и образует фильтр для передачи токов высокой частоты от ВЧ кабеля в линию с малыми потерями. В большинстве случаев фильтр присоединения с конденсатором связи образуют схему полосового фильтра, пропускающего определенную полосу частот.

Ток высокой частоты, проходя через конденсатор связи по первичной обмотке фильтра присоединения на землю, .наводит во вторичной обмотке L2 напряжение, которое через конденсатор С1 и соединительную линию попадает на вход аппаратуры связи. Ток промышленной частоты, проходящий через конденсатор связи, мал (от десятков до сотен миллиампер), и падение напряжения на обмотке фильтра присоединения не превышает нескольких вольт. При обрыве или плохом контакте в цепи фильтра присоединения он может оказаться под полным напряжением линии, и поэтому в целях безопасности все работы на фильтре производят при заземлении нижней обкладки конденсатора специальным заземляющим ножом.

Согласованием входного сопротивления ВЧ аппаратуры связи и линии достигают минимальных потерь энергии ВЧ сигнала. Согласование с воздушной линией (ВЛ), имеющей сопротивление 300–450 Ом, не всегда удается выполнить полностью, так как при ограниченной емкости конденсатора связи фильтр с характеристическим сопротивлением со стороны линии, равным характеристическому сопротивлению ВЛ, может иметь узкую полосу пропускания. Для получения.нужной полосы пропускания в ряде случаев приходится допускать повышенное (до 2 раз) характеристическое сопротивление фильтра со стороны линии, мирясь с несколько большими потерями вследствие отражения. Фильтр присоединения, устанавливаемый у конденсатора связи, соединяют с аппаратурой высокочастотным кабелем. К одному кабелю может быть подключено несколько высокочастотных аппаратов. Для ослабления взаимных влияний между ними применяют разделительные фильтры.

Каналы системной автоматики – релейной защиты и телеотключения, которые должны быть особо надежны, требуют обязательного применения разделительных фильтров для отделения других каналов связи, работающих через общее устройство присоединения.

Для отделения ВЧ тракта передачи сигнала от оборудования высокого напряжения подстанции, которое может иметь низкое сопротивление для высоких частот канала связи, в фазный провод линии высокого напряжения включается высокочастотный заградитель. Высокочастотный заградитель состоит из силовой катушки (реактора), по которой проходит рабочий ток линии, и элемента настройки, присоединяемого параллельно катушке. Силовая катушка заградителя с элементом настройки образуют двухполюсник, который имеет достаточно высокое сопротивление на рабочих частотах. Для тока промышленной частоты 50 Гц заградитель имеет очень малое сопротивление. Находят применение заградители, рассчитанные на запирание одной или двух узких полос (одно- и двухчастотные заградители) и одной широкой полосы частот в десятки и сотни килогерц (широкополосные заградители). Последние получили наибольшее распространение, несмотря на меньшее сопротивление в полосе заграждения по сравнению с одно- и двухчастотными. Эти заградители дают возможность запирать частоты нескольких каналов связи, подключенные к одному и тому же проводу линии. Высокое сопротивление заградителя в широкой полосе частот можно обеспечить тем легче, чем больше индуктивность реактора. Получить реактор с индуктивностью в несколько миллигенри сложно, так как это приводит к значительному увеличению размеров, массы и стоимости заградителя. Если ограничить активное сопротивление в по­лосе запираемых частот до 500–800 Ом, что достаточно для большинства каналов, то индуктивность силовой катушки может быть не более 2 мГ.

Заградители выпускаются с индуктивностью от 0,25 до 1,2 мГ на рабочие токи от 100 до 2000 А. Рабочий ток заградителя тем выше, чем выше напряжение линии. Для распределительных сетей выпускают заградители на 100–300 А, а для линий 330 кВ и выше наибольший рабочий ток заградителя 2000 А.

Различные схемы настройки и необходимый диапазон запираемых частот получают, используя конденсаторы, дополнительные катушки индуктивности и резисторы, имеющиеся в элементе настройки заградителя.

Присоединение к линии можно осуществить различными способами. При несимметричной схеме ВЧ аппаратуру включают между проводом (или несколькими проводами) и землей по схемам «фаза – земля» или «две фазы – земля». При симметричных схемах ВЧ аппаратуру подключают между двумя или несколькими проводами линий («фаза – фаза», «фаза – две фазы»). На практике применяют схему «фаза – фаза». При включении аппаратуры между проводами разных линий используют лишь схему «фаза – фаза разных линий».

Для организации ВЧ каналов по линиям высокого напряжения применяют диапазон частот 18–600 кГц. В распределительных сетях используют частоты, начиная от 18 кГц, на магистральных линиях 40–600 кГц. Для получения удовлетворительных параметров ВЧ тракта на низких частотах необходимы большие значения индуктивностей силовых катушек заградителей и емкостей конденсаторов связи. Поэтому нижняя граница по частоте ограничена параметрами устройств обработки и присоединения. Верхняя граница частотного диапазона определяется допустимым значением линейного затухания, которое растет с увеличением частоты.

1. ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ ЗАГРАДИТЕЛИ

Схемы настройки заградителей . Высокочастотные заградители обладают высоким сопротивлением для токов рабочей частоты канала и служат для отделения шунтирующих ВЧ тракт элементов (подстанций и ответвлений), которые при отсутствии заградителей могут привести к увеличению затухания тракта.

Высокочастотные свойства заградителя характеризуются полосой заграждения, т. е. полосой частот, в которой сопротивление заградителя не меньше некоторого допустимого значения (обычно 500 Ом). Как правило, полоса заграждения определяется по допустимому значению активной составляющей сопротивления заградителя, но иногда по допустимому значению полного сопротивления.

Заградители отличаются по значениям индуктивностей, допустимым токам силовых катушек и по схемам настройки. Применяются одно- и двухчастотные резонансные или притуплённые схемы настройки и широкополосные схемы (по схеме полного звена и полузвена полосового фильтра, а также по схеме полузвена фильтра верхних частот). Заградители с одно- и двух-частотными схемами настройки часто не дают возможности заградить нужную полосу частот. В этих случаях применяют заградители с широкополосными схемами настройки. Такие схемы настройки применяют при организации каналов защиты и связи, имеющих общую аппаратуру присоединения.

При протекании тока через катушку заградителя возникают электродинамические усилия, действующие вдоль оси катушки, и радиальные, стремящиеся разорвать виток. Осевые усилия неравномерны по длине катушки. Большие усилия возникают на краях катушки. Поэтому шаг витков на краю делают больше.

Электродинамическая стойкость заградителя определяется максимальным током КЗ, который он выдерживает. В заградителе КЗ-500 при токе 35 кА возникают осевые усилия в 7 тонн (70 кН).

Защита элементов настройки от перенапряжений . Волна перенапряжения, возникающая на воздушной линии, попадает на заградитель. Напряжение волны распределяется между конденсаторами элемента настройки и входным сопротивлением шин подстанции. Силовая катушка представляет собой большое сопротивление для волны с крутым фронтом и при рассмотрении процессов, связанных с перенапряжениями, ее можно не учитывать. Для защиты конденсаторов настройки и силовой катушки параллельно силовой катушке подсоединяют разрядник, ограничивающий напряжение на элементах заградителя до безопасного для них значения. Пробивное напряжение разрядника по условиям деионизации искрового промежутка должно быть в 2 раза больше сопровождающего напряжения, т. е. падения напряжения на силовой катушке от максимального тока кз U сопр =I к.з. ωL.

При большом предразрядном времени пробивное напряжение конденсаторов значительно больше пробивного напряжения разрядников; при малом (менее 0,1 мкс) пробивное напряжение конденсаторов становится меньше пробивного напряжения разрядника. Поэтому необходимо задерживать рост напряжения на конденсаторах до момента срабатывания разрядника, что достигают включением добавочной катушки индуктивности L д последовательно с конденсатором (рис. 15). После пробоя разрядника напряжение на конденсаторе поднимается медленно и дополнительный разрядник, включенный параллельно конденсатору, хорошо его защищает.

Рис. – Схемы высокочастотных заградителей с устройством защиты от перенапряжений: а) одночастотная; б) двухчастотная

2. КОНДЕНСАТОРЫ СВЯЗИ

Общие сведения . Конденсаторы связи служат для подключения ВЧ аппаратуры связи, телемеханики и защиты к линиям высокого напряжения, а также для отбора мощности и измерения напряжения.

Сопротивление конденсатора обратно пропорционально частоте напряжения, прикладываемого к нему, и емкости конденсатора. Реактивное сопротивление конденсатора связи для токов промышленной частоты, следовательно, значительно больше, чем для частоты 50 – 600 кГц каналов связи телемеханики и защиты (в 1000 раз и более), что позволяет с помощью этих конденсаторов разделить токи высокой и промышленной частоты и предотвратить попадание высокого напряжения на электроустановки. Токи промышленной частоты отводятся на землю через конденсаторы связи, минуя аппаратуру ВЧ. Конденсаторы связи рассчитаны на фазное (в сети с заземленной нейтралью) и на линейное напряжение (в сети с изолированной нейтралью).

Для отбора мощности применяют специальные конденсаторы отбора, включаемые последовательно с конденсатором связи.

В названиях элементов конденсаторов буквы обозначают последовательно характер применения, вид заполнителя, исполнение; цифры – номинальное фазное напряжение и емкость. СМР – связи, маслонаполненный, с расширителем; СММ – связи, маслонаполненный, в металлическом кожухе. Для различных напряжений конденсаторы связи комплектуют из отдельных элементов, соединенных последовательно. Элементы конденсаторов СМР-55/√3-0,0044 рассчитаны на нормальную работу при напряжении 1,1 U иом, элементы СМР-133/√3-0,0186 – на 1,2U иом. Емкость конденсаторов для классов изоляции 110, 154, 220, 440 и 500 кВ принимается с допуском от -5 до +10%.

3. ФИЛЬТРЫ ПРИСОЕДИНЕНИЯ

Общие сведения и расчетные зависимости. Высокочастотную аппаратуру подключают к конденсатору не непосредственно через кабель, а через фильтр присоединения, который компенсирует реактивное сопротивление конденсатора, согласовывает волновые сопротивления линии и ВЧ кабеля, заземляет нижнюю обкладку конденсатора, чем образуется путь для токов промышленной частоты и обеспечивается безопасность работ.

При обрыве цепи линейной обмотки фильтра на нижней обкладке конденсатора появляется фазное напряжение по отношению к земле. Поэтому все переключения в цепи линейной обмотки фильтра присоединения производят при включенном заземляющем ноже.

Фильтр ОФП-4 (рис. ,) предназначен для работы на линиях 35, 110 и 220 кВ по схеме «фаза – земля» с конденсатором связи 1100 и 2200 пФ и с кабелем, имеющим волновое сопротивление 100 Ом. Фильтр имеет три частотных диапазона. Для каждого диапазона имеется отдельный воздушный трансформатор, залитый изоляционной массой.

Рис. – Принципиальная схема фильтра-присоединения ОФП-4

6. ОБРАБОТКА ГРОЗОЗАЩИТНЫХ ТРОСОВ, АНТЕННЫ

Грозозащитные тросы линий высокого напряжения могут быть также использованы в качестве каналов передачи информации. Тросы изолированы от опор с целью экономии электроэнергии, при атмосферных перенапряжениях они заземляются через пробиваемые искровые промежутки. Стальные тросы имеют высокое затухание для сигналов высокой частоты и позволяют передавать информацию лишь на коротких линиях на частотах не более 100 кГц. Биметаллические тросы (стальные тросы с алюминиевым покрытием), тросы алюмовелд (из скрученных сталеалюминевых проволок), одноповивные тросы (один повив – алюминиевые проволоки, остальные повивы – стальные) дают возможность организовать каналы связи с малыми затуханиями и уровнями помех. Помехи меньше, чем в каналах связи по фазным проводам, а аппаратура ВЧ обработки и присоединения проще и дешевле, так как токи, текущие по тросам, и напряжения на них невелики. Биметаллические провода дороже стальных, поэтому их применение может быть оправдано, если ВЧ каналы по фазным проводам не могут быть выполнены. Это может быть на сверхдальних, а иногда на дальних электропередачах.

Каналы по тросам можно включать по схемам «трос – трос», «трос – земля» и «два троса – земля». На ВЛ переменного тока тросы меняют местами через каждые 30 – 50 км для уменьшения в них наводок токов промышленной частоты, что вносит дополнительное затухание в 0,15 Нп на каждое скрещивание в схемах «трос – трос», не влияя на схему «два троса – земля». На передачах постоянного тока можно применять схему «трос – трос», так как здесь скрещивания не нужно.

Связь по грозозащитным тросам не прерывается при заземлении фазных проводов, не зависит от схемы коммутации линий.

Антенная связь применяется для присоединена к ВЛ передвижной ВЧ аппаратуры. Провод подвешивают вдоль проводов ВЛ или используют участок грозозащитного троса. Такой экономичный способ присоединения не нуждается в заградителях и конденсаторах связи.