絕緣地線載波通信線路中間固定通信點的選擇

要實現(xiàn)輸電線路的中間通信，除了，安裝必要的結(jié)合設(shè)備和配以可攜帶的輕便地線副機外，最重要的就是選擇固定的引下通信點。在對稱點接地，地線電流和接地電流都很小，幾乎為零;在不對稱點接地，地線電流和接地電流是相應(yīng)段的最大值。完全對稱換位線路地線第三接地點的電流分布。

當?shù)鼐€完全對稱時，良性換位點就是對稱點;不良換位點就是不對稱點.由于地線的實際換位是近似對稱的，所以真正的對稱點就可能落在良性換位點的附近。選擇安裝固定結(jié)合濾波器的地點應(yīng)在良性換位點或鄰近對稱點。這樣，正常運行時不僅只有很小的接地電流通過結(jié)合濾波器的排流線圈，而且也不會明顯改變原有地線電流的分布規(guī)律。

在采用了地線合理換位，計算選擇良性換位點后，可采用中間安裝固定結(jié)合設(shè)備，且串聯(lián)聯(lián)接隔離刀閘，平時刀閘斷開運行的方式。這種方式既不影響線路運行安全，又不增加絕緣地線、通道中間的分流衰減，在線路帶電作業(yè)或停電檢修中，推廣使用地線通信的經(jīng)濟效益是十分可觀的。

在絕緣地線上接人地線通信的結(jié)合設(shè)備便可構(gòu)成高頻通道，進行地線載波通信。地線載波通信能否正常運用，關(guān)鍵在于解決絕緣間隙的放電干擾.平武工程投運初期，僅500kV雙鳳線中山口—大軍山段地線上的接地電位高達3250V，地線絕緣對地放電嚴重。僅九個月的統(tǒng)計，在雙鳳線“基塔，其燒壞更換間隙26處，年損壞率達5.2%。當初不僅不能進行地線載波通信，而且還嚴重地影響了電力線載波通信和遠動信息的傳輸，還干擾了郵電通信和廣播。經(jīng)調(diào)查研究后，提出了盡量降低地線電位減小地線電流和力求地線對稱運行的綜合治理方案，’并經(jīng)實施調(diào)整呼后，從根本上解決了地線絕緣子間隙放電的問題。

絕緣地線載波通信有以下優(yōu)點：

①絕緣地線上的噪聲電平較相導線的約低5-10dB,載波機的發(fā)送電平可以較低。

②絕緣地線上因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的工頻電壓、電流遠比相導線上的低，使載波信號所需的棍合設(shè)備費用大為降低。

③在電力線沿線地區(qū)容易從絕緣地線下接線，實現(xiàn)便攜式通信。

④不受電力網(wǎng)運行方式影響，即使電力線停電檢修接地，地線載波通信仍可正常工作。

⑤可以使用較低頻段(低到8kHz).擴大了載波頻率范圍 。

絕緣地線載波通信電路的組成。載波機將音頻信號變換為載波信號，經(jīng)阻抗匹配變量器、藕合電容器、絕緣地線，傳送到對方，再經(jīng)過同樣的設(shè)備還原為音頻信號。絕緣地線在兩端安裝了排流線圈，使兩端的工頻電壓降到很低數(shù)值，提高運行的安全性。

以輸電線路的絕緣架空地線作為信號傳輸介質(zhì)的載波通信方式。為防止輸電線遭受雷擊，在輸電線上要架設(shè)避雷線，而且在每座桿塔上都要將避雷線可靠接地，因此避雷線也稱為地線。地線與相導線平行排列，在相導線中傳輸?shù)墓ゎl電流會通過電磁耦合在地線與大地間產(chǎn)生環(huán)流，從而增加送電損失。20世紀50年代國際上的實驗研究表明，如將地線以絕緣子絕緣，并安裝適當?shù)姆烹姳Ｗo間隙，地線上的落雷仍可以通過放電間隙入地，達到防雷目的，而又可以大大減少地線感應(yīng)造成的電能損失。這就是絕緣地線。在覆冰嚴重地區(qū)還可利用絕緣地線融冰。中國從60年代起開始建立絕緣地線的輸電線路，隨后也參照國際上的經(jīng)驗逐步建立了一些絕緣地線載波通信電路。

隨著超高壓輸電線路和系統(tǒng)的迅速發(fā)展，通信通道的需求也越來越多，由單一的調(diào)度電話通道發(fā)展到傳輸行政電話、會議電話、繼電保護信號、自動裝置信號、遠動信號、計算機信號等多種信息.電力線載波已不敷應(yīng)用。因此絕緣地線載波通信便受到了重視.在國外，它已廣泛被應(yīng)用于電力系統(tǒng)的電話通道、遙控遙測、監(jiān)控與數(shù)據(jù)采集等多種領(lǐng)域，甚至還傳輸允許瞬時中斷的某些繼電保護信號。在我國，雖已研究了二十來年，但進展緩慢。其主要原因是:

(1)在比較長時期內(nèi)未能生產(chǎn)出性能良好的地線通信設(shè)備，特別是地線結(jié)合設(shè)備;

(2)一絕緣子間隙放電對高頻通道的干擾長期得不到妥善解決;

(3)運行管理跟不上。近三年來，湖北省在平武工程首次開通地線載波通道的基礎(chǔ)上，根據(jù)超高壓電網(wǎng)的發(fā)展需要，初步形成了湖北地區(qū)的絕緣地線載波通信系統(tǒng) 。

地線一般使用鋼絞線，因而使載波信號衰減增大。如改用鋼芯鋁絞線或鋁包鋼線，則可增長通信距離，提高載波頻率。同時，也能增強地線的防腐性能，延長使用壽命。

絕緣地線上的工頻電壓雖比相導線上的低很多，但也會高達幾千伏，這使放電間隙、絕緣子容易損壞，并產(chǎn)生噪聲干擾，還影響在絕緣地線上工作時的人身安全，是絕緣地線載波通信尚未廣泛應(yīng)用的主要原因之一。中國湖北省等地采取使地線合理交叉換位并增多交叉點的方法降低地線上的工頻感應(yīng)電壓，收到很好效果，使絕緣地線載波通信狀況大為改善 。2100433B

測地線概述

也稱作測地線進動（Geodetic Effect或Geodetic Precession）是指在廣義相對論預(yù)言下引力場的時空曲率對處于其中的具有自旋角動量的測試質(zhì)量的運動狀態(tài)所產(chǎn)生的影響，這種影響造成了測試質(zhì)量的自旋角動量在引力場內(nèi)沿測地線的進動。這種效應(yīng)在今天成為了廣義相對論的一種實驗驗證方法，并且已經(jīng)由美國國家航空航天局于2004年發(fā)射的科學探測衛(wèi)星“引力探測器B”在觀測中證實。

測地線解釋

由于廣義相對論本身是一種幾何理論，所有的引力效應(yīng)都可以用時空曲率來解釋，測地線效應(yīng)也不例外。不過，這里自旋角動量的進動也可以部分地從廣義相對論的替代理論之一——引力磁性來理解。

從引力磁性的觀點來看，測地線效應(yīng)首先來源于軌道-自旋耦合作用。在引力探測器B的觀測中，這是引力探測器B中的陀螺儀的自旋和位于軌道中心的地球的質(zhì)量流的相互作用。本質(zhì)上這完全可以和電磁理論中的托馬斯進動做類比。這種相互作用所導致的進動在全部的測地線進動中起到三分之一的貢獻。

另外的三分之二貢獻不能用引力磁性來解釋，只能認為來自于時空曲率。簡單來說，平直時空中沿軌道運動的自旋角動量方向會隨著引力場造成的時空彎曲而傾斜。這一點其實并不難于理解：垂直于一個平面的矢量在平面發(fā)生彎曲后定然會改變方向。根據(jù)推算，引力探測器B的繞地軌道周長由于地球引力場的影響會比不考慮引力場時的周長縮短1.1英寸（約合2.8厘米），這個例子在引力探測器B的研究中經(jīng)常被稱作“丟失的一英寸”。在引力探測器B的位于642千米高空的極軌道上，廣義相對論的理論預(yù)言由于自旋-軌道耦合和時空曲率而產(chǎn)生的軌道平面上的測地線效應(yīng)總和為每年進動6.606角秒（約合0.0018度）。這對于弱引力場中相對論效應(yīng)來說已經(jīng)是一個相當顯著的影響了（作為同為引力探測器B的觀測任務(wù)之一的地球引力場的參考系拖拽要比測地線效應(yīng)弱170倍）。引力探測器B的觀測結(jié)果首先在2007年4月舉行的美國物理學會四月年會上進行了快報，其觀測結(jié)果與理論誤差小于1%。