Дипломная работа на тему: Каналы передачи электромагнитных помех и способы их ослабления

Введение

При проведении измерений в электроэнергетики исследователи сталкиваются с целым рядом проблем, такие как: сложная электромагнитная обстановка, обусловленная наложением различных электромагнитных полей, неудачное сочетание параметров измерительной схемы и т.д. Такого рода проблемы могут приводить к искажению измерений и, даже, выходу из строя измерительной техники.

На текущий момент существуют различные способы борьбы с указанными проблемами, например экранирование или устранение связи через общий проводник. Хотя традиционно используемые способы и позволяют эффективно бороться с указанными проблемами, они не являются совершенными, поэтому необходимо искать новые решения позволяющие с меньшими затратами и более эффективно проводить измерения в высоковольтной электроэнергетике.

Целью данной работы является изучение возможности применения оптоволокна в качестве измерительного тракта.

Оглавление

- Введение

- Каналы передачи электромагнитных помех и способы их ослабления 1.1 Связь через общее полное сопротивление

- Магнитная связь

- Использование симметричных цепей и уменьшение площади петли стратегия разомкнутой цепи

- Экранирование

- Экранирование цепи приемника помехи

- Факторы, влияющие на коэффициент экранирования

- Экранирование как метод ослабления связи через общее сопротивление

- Эффективность экранирования на низких частотах

- Эффективность экранирования на высоких частотах или при большой длине кабеля

- Экранирование цепи источника помехи

- Совместное действие симметрирования и экранирования

- Передаточное сопротивление и проводимость экрана кабеля

- Значимость передаточного сопротивления

- Емкостная связь Глава 2. Применение оптоволоконной технологии в электроэнергетике

- Оптоволокно

- Оптоволоконные датчики тока

- Устройства дуговой защиты

- Канал связи Глава III. Использование оптоволоконного кабеля в качестве измерительного тракта

- 3.1 Источник

- Приемник

- Измерительный тракт Выводы

- Список литературы

Заключение

1. Оптоволокно имеет широкий спектр применения, в том числе и в электроэнергетике.

2. Использование оптоволокна в качестве измерительного тракта дает неоспоримые преимущества:

Широкая полоса пропускания

Очень малое затухание светового сигнала в волокне, что позволяет строить волоконно-оптические линии связи длиной до 100 км и более без регенерации сигналов;

Устойчивость к электромагнитным помехам со стороны окружающих медных кабельных систем, электрического оборудования (линии электропередачи, электродвигательные установки и т.д.) и погодных условий;

Электробезопасность. Являясь, по сути, диэлектриком, оптическое волокно повышает взрыво - и пожаробезопасность.

Долговечность - срок службы волоконно-оптических линий связи составляет не менее 25 лет.

Список литературы

Источник оптического излучения, излучатель - прибор, преобразующий электрическую энергию возбуждения в энергию оптического излучения заданного спектрального состава и пространственного распределения. Источники оптического излучения должны отвечать определенным требованиям для успешного их применения в системах связи:

. Высокая эффективность преобразования энергии возбуждения в энергию излучения.

2. Узкая спектральная полоса излучения.

3. Направленность излучения. Концентрация излучения на малой площади, характеризуемая показателем интенсивности

[Вт/см 2] (3.1)

где n - показатель преломления, с - скорость света, Е - напряженность светового поля [В/см].

4. Быстродействие при модуляции, т.е. быстрое возникновение и гашение излучения.

5. Совместимость с приемниками излучения и физическими средами передачи

6. Когерентность излучения.

. Миниатюрность и жесткость исполнения.

8. Высокая технологичность и низкая стоимость.

. Длительный срок службы (не менее 10 5 часов)

. Высокая устойчивость к различным перегрузкам (механическим, тепловым, радиационным).

11. Возможность перестройки частоты излучения.

Указанным требованиям в большой степени отвечают некоторые типы излучателей:

. светоизлучающие полупроводниковые диоды (СИД)

2. инжекционные полупроводниковые лазерные диоды (ППЛ);

3. твердотельные лазеры;

. волоконные лазеры.

Светоизлучающий прибор является центральным прибором в составе передающего оптического модуля.

Поскольку светодиод имеет преимущество в цене он более предпочтителен для нашего измерительного тракта.

Светодиод (СИД) представляет собой полупроводниковый прибор с р - n переходом, протекание электрического тока через который вызывает интенсивное спонтанное излучение. Известно много конструкций СИД, однако наибольшее применение получили поверхностные и торцевые СИД.

В технике оптической связи наибольшее применение получили две конструкции СИД: поверхностный и торцевой.

В поверхностном светодиоде волоконный световод присоединяется к поверхности излучения через специальную выемку в полупроводниковой подложке. Такой способ стыковки СИД и стекловолокна обусловлен необходимостью ввода максимальной мощности спонтанного излучения в световод.

В конструкции торцевого светодиода предусмотрен вывод оптической мощности излучения через один из торцов. При этом другой торец выполнен в виде зеркала, которое отражает фотоны в активный слой.