Назначение анализатора ВЧ-связи и PLC AnCom A-7/307

Анализатор AnCom A-7/307 ориентирован на измерения ВЧ-связи ЛЭП и PLC (отрасль «Электроэнергетика») и является новым анализатором в линейке AnCom A-7.
Прибор предназначен для проведения измерений в полосе частот до 1 МГц в системах ВЧ-связи по ЛЭП и до 4 МГц в системах связи по распределительным кабельным сетям PLC:

• ВЧ-трактов (в том числе составных): без вывода из эксплуатации, с частичным или полным выводом элементов тракта из эксплуатации, при различных схемах организации тракта (фаза-земля, фаза-фаза, грозозащитные тросы, расщепленная фаза);
• оборудования присоединения и кабелей связи: высокочастотных заградителей (ВЧЗ) с элементами настройки, фильтров присоединения (ФП), разделительных фильтров (РФ), ВЧ-кабелей связи (коаксиальных и симметричных), емкостных и индуктивных устройств присоединения к распределительным сетям 6-10 кВ;
• оборудования цифровой и аналоговой ВЧ-связи (включая ВЧ посты РЗ и ПА) и модемов для распределительных сетей 6-10 кВ;
• аналоговых каналов, в том числе тональной частоты (ТЧ), образованных устройтвом ВЧ-связи.

Анализатор AnCom A-7/307, позволяя решать те же измерительные задачи,что и AnCom A-7/305, обладает существенно лучшими характеристиками:

Достоинства анализатора ВЧ-связи и PLC AnCom A-7/307

 

• Блок коммутации, блок питания, измерительный мост, аккумулятор большой емкости и адаптер синхронизации интегрированы в состав анализатора;
• Управление анализатором посредством нетбука (входит в комплект поставки);
• Максимальный уровень выходного сигнала 24 дБм (на 75 Ом) при максимальном уровне гармонической помехи до 35 дБм;
• Автоматическое управление коммутацией при выборе в программе соответствующего режима работы;
• Измерение импеданса ВЧ-тракта и ВЧ-оборудования на всех видах ЛЭП;
• Синхронизация измерений ВЧ-сигнала (осциллограмма, спектр, уровень сигнала, характеристики сигнала) с сигналами РЗ и ПА;
• Измерение длительности и периода следования импульсов синхронизации;
• 2- и 4-проводное подключение;
• Ручной и автоматический (по сценарию) режим;
• Неограниченные возможности создания измерительных решений (фильтры, маски, конфигурации, сценарии);
• Подсистемы нормирования, протоколирования и представления результатов;
• Пакетный режим - управление анализатором средствами программного обеспечения пользователя;
• Метрологические и пользовательские характеристики позволяют использовать анализатор вместо приборов ET-100, ET-90, ET-70;
• Интеллектуальная система контроля и управления системой питания и заряда аккумуляторов;
• Скорость обмена данными между анализатором и нетбуком увеличена до 921600 бит/с;
• Контроль температуры и автоматическое отключение при перегреве согласующих резисторов (75 Ом) генератора и измерителя;
• Удаленное управление анализатором по локальной сети, либо сети Internet;

 

 

Анализатор AnCom A-7 /307 оснащен режимом СуперСел , что существенно повышает эффективность проведения измерений:

• сокращение номенклатуры измерительных средств, путем отказа от специализированных селективных вольтметров и анализаторов спектра(спектральное разрешение в режиме «СуперСел» – до 1 Гц в диапазоне до 1024 кГц);
• проведение измерений без влияния на действующие каналы;
• уменьшение времени измерений (20 с при измерении импеданса в диапазоне 1 МГц и анализа рабочего затухания в ТЧ диапазоне) и повышение надежности синхронизации измерений;
• проведение измерений в условиях высокого уровня помех;
• расширение диапазона и снижение погрешности измерения импеданса и затухания несогласованности.

Используется в качестве самостоятельного стационарного или мобильного прибора, работающего под управлением нетбука (входит в комплект поставки). 
Функциональный состав: анализатор (генератор измерительных высококачественных сигналов многорежимный измеритель), нетбук.
Конструктивное исполнение:

• Анализатор встроен в транспортный контейнер (14x29x34 см);
• Блок коммутации, блок питания, измерительный мост, аккумулятор большой емкости и адаптер синхронизации интегрированы в состав анализатора;
• Для подключения анализатора к объекту измерений используются соединительные кабели и принадлежности (входят в комплект поставки и располагаются в транспортном контейнере);
• Управляющий нетбук расположен на металлическом выдвижном кронштейне;

Комплект поставки:

• Анализатор AnCom A-7 /307;
• Соединительные кабели и принадлежности;
• Программное обеспечение;
• Нетбук.

Питание: 220В/50Гц и встроенный аккумулятор (не менее 5 часов работы).
Вес (с транспортным контейнером и принадлежностями): 7 кг.

Объекты измерений

Анализатор AnCom A-7/307 ориентирован на измерения ВЧ ЛЭП, PLC (отрасль «Электроэнергетика»).
AnCom A-7/307 обеспечивает проведение измерений в полосе частот до 1 МГц в системах ВЧ связи по ЛЭП и до 4 МГц в системах связи по распределительным кабельным сетям:

• ВЧ-трактов (в том числе составных): без вывода из эксплуатации, с частичным или полным выводом элементов тракта из эксплуатации, при различных схемах организации тракта (фаза-земля, фаза-фаза, грозозащитные тросы, расщепленная фаза);
• оборудования присоединения и кабелей связи: высокочастотных заградителей (ВЧЗ) с элементами настройки, фильтров присоединения (ФП), разделительных фильтров (РФ), ВЧ-кабелей связи (коаксиальных и симметричных), емкостных и индуктивных устройств присоединения к распределительным сетям 6-10 кВ;
• оборудования цифровой и аналоговой ВЧ-связи (включая ВЧ посты РЗ и ПА) и модемов для распределительных сетей 6-10 кВ;
• аналоговых каналов, в том числе тональной частоты (ТЧ), образованных устройтвом ВЧ-связи.

 

Основные виды измерений

Измерения в системах ВЧ-связи по ЛЭП 35-1150 кВ без внесения в ВЧ-тракт измерительных высококачественных сигналов
Измеряемые величины:

• Панорама частотного спектра высококачественных сигналов (помех);
• Уровень и частота характерных гармонических составляющих спектра;
• Среднеквадратичный уровень в заданной полосе частот;
• Квазипиковые уровни коммутационных и прочих случайных помех с длительностью не менее 5 мс;
• Зависимость уровня помех в заданной полосе частот от фазы напряжения промышленной частоты (помехи от коронного разряда на проводах ЛЭП).

 

Измерения в системах ВЧ-связи по ЛЭП 35-1150 кВ с внесением в ВЧ тракт измерительных высококачественных сигналов
Помимо указанных выше параметров измеряются:

• Частотная характеристика рабочего затухания с автоматической синхронизацией измерителя и генератора;
• АЧХ и ГВП;
• Частотные характеристики в заданной полосе частот: затухания несогласованности входного сопротивления по отношению к номиналу, модуля полного входного сопротивления ВЧ-тракта, действительной и мнимой части полного входного сопротивления.

 

Измерения оборудования присоединения и ВЧ-кабелей в системах ВЧ-связи по ЛЭП 35-1150 кВ

• Измерение высокочастотного заградителя (ВЧЗ) и элементов его настройки с целью определения эффективной полосы заграждения (активная, реактивная составляющие и модуль полного сопротивления);
• Измерение фильтра присоединения (ФП), нагруженного на эквивалент ЛЭП с использованием эквивалента конденсатора связи для определения рабочего затухания, модуля полного сопротивления, его активной и реактивной составляющих, а так же затухания несогласованности;
• Дефектоскопия ВЧ-кабеля обеспечивается встроенным рефлектометром.

 

Измерения характеристик оборудования ВЧ-связи по ЛЭП 35-1150 кВ (включая ВЧ-посты РЗ и ПА)
Анализатор даёт возможность контролировать и настраивать различные виды ВЧ-оборудования, как с аналоговым, так и с цифровым преобразованием высококачественных сигналов:

• Измерения характеристик сквозного тракта удлинения между НЧ и ВЧ стыками оборудования.
• Измерения характеристик линейных ВЧ и НЧ стыков оборудования:
  • полное входное сопротивление и затухание несогласованности;
  • характеристики формируемых высококачественных сигналов (в том числе уровни внеполосных высококачественных сигналов);
  • продукты нелинейности, уровень невзвешенных и псофометрических помех.
• Проверка и настройка отдельных узлов оборудования:
  • ВЧ-приемник: амплитудно- (АЧХ) и фазочастотные (ГВП) характеристики, помехозащищенность, избирательность и перегрузочная способность, чувствительность и порог запирания по ВЧ-сигналу;
  • фильтры: продукты нелинейности, АЧХ и ГВП;
  • ВЧ-передатчик: частоты и напряжения несущих, балансировка модуляторов и выходная мощность.

 

Измерение аналоговых каналов, образованных устройтвом ВЧ-связи
Измеряются: остаточное затухание, АЧХ, ГВП, селективные помехи, уровень невзвешенных и псофометрических помех, продукты нелинейности, полное входное сопротивление или затухание несогласованности, затухание асимметрии входа, переходные затухания между каналами.

Измерения в системах связи по распределительным кабельным сетям 6-10 кВ
Измерения ВЧ-трактов:

• Спектральный состав в используемом диапазоне частот;
• Рабочее затухание (между точками подключения модемов);
• Соотношение сигнал/шум;
• Импульсные шумы;
• Осциллограмма импульсных помех;
• Импеданс в точке подключения модема к устройству присоединения (в отдельных случаях непосредственно импеданс кабеля).

 

Измерения присоединительных устройств (индуктивных и емкостных):

• Частотные характеристики полного импеданса (со стороны модема);
• Рабочее затухание.

 

Измерения PLC-модемов:

• Частотные характеристики полного импеданса;
• Характеристики сигнала, формируемого модемом.

Особенности кабельных сетей 6-10 кВ требуют проведения долговременных измерений в условиях возможного изменения топологии сети при аварийных ситуациях и помеховой обстановке, изменяющейся в течение времени суток.

Сведения о структуре

Блок коммутации, блок питания, измерительный мост, аккумулятор большой емкости и адаптер синхронизации интегрированы в состав анализатора, встроенного в транспортный контейнер (14x29x34 см). 
Управление коммутацией осуществляется автоматически при выборе в программе соответствующего режима работы (даёт возможность избежать ошибок, свойственных ручной коммутации).
Для подключения анализатора к объекту измерений используются соединительные кабели и принадлежности (входят в комплект поставки и укладываются в контейнер). Нетбук (входит в комплект поставки) расположен на металлическом выдвижном кронштейне и осуществляет управление анализатором. 
Встроенный аккумулятор обеспечивает автономную работу анализатора в течение не менее 5 часов.

Блок анализатора:

• Генератор измерительных высококачественных сигналов (-40… 24 дБм): согласованный (коаксиальный 75 Ом) или низкоомный выход; работа в условиях действия посторонних высококачественных сигналов с уровнем до 35дБм;
• Измеритель уровня, характеристик и параметров искажений в высокоомном (более 11 кОм) и согласованном (75, 150, 600 Ом) режимах, в диапазонах входного уровня -90… 20 дБм (-60… 50 дБм с аттенюатором, встроенным в блок коммутации);
• Возможность согласованного и высокоомного, коасиального и симметричного подключения;
• Средства синхронизации с источником частоты промышленной сети 50 Гц для измерения помех от коронного разряда;
• Средства синхронизации измерений ВЧ-сигнала (осциллограмма, спектр, уровень сигнала, характеристики сигнала) с сигналами РЗ и ПА;
• Нагрузочные резисторы 75 Ом (30 Вт).

 

Анализатор подключается через интерфейс USB 2.0 к нетбуку (ОС Windows ‘98, ‘NT, ’2000, ’XP, ‘Vista, Windows‘7).
Нетбук совместно со специальным программным обеспечением (СПО) используется как устройтво управления анализатором, обеспечивает оперативное отображение результатов измерений, накопление и долговременное хранение результатов с последующим их представлением.

Сервисные возможности

Нормирование результатов измерений:

• Нормирование скалярных результатов (затухание, сигнал/шум…);
• Определение факта удовлетворения нормам (соотв./несоотв.) и количественное определение запаса удовлетворения совокупности норм;
• Нормирование характеристик (АЧХ, ГВП, селективные уровни, рефлектограмма…) путем определения шаблонов, ограничивающих нормируемую характеристику снизу и сверху;
• Формирование «следов» графиков от предыдущих циклов измерений;
• Сохранение графиков в качестве масок для последующего сопоставления с результатами новых измерений.

 

Автоматизация измерений (конфигурации)
Совокупность значений параметров настройки анализатора может быть сохранена и воспроизведена как уникальная конфигурация:

• Количество сохраненных конфигураций не ограничено;
• Конфигурирование обеспечивает возможность создания библиотек типовых измерительных решений;
• В составе анализатора поставляется более 500 типовых конфигураций, сценариев и масок, из них более 50 предназначены для измерений в области ВЧ-связи.

 

Представление и протоколирование результатов измерений
Удобство применения анализатора обеспечивается:

• Широким выбором форм представления результатов измерений на экране компьютера;
• Возможностью сохранения результатов измерений и параметров настройки анализатора в виде:
  • файлов первичных данных;
  • рисунка в выбранном формате (bmp, emf, wmf) – сохранение графиков;
  • таблиц дискретных измеренных значений характеристик в текстовом виде – экспорт данных для вторичной обработки (например, в Microsoft Excel);
  • протокола измерений в формате html (ручной режим, автопротоколирование, протокол выполнения сценария) – наиболее удобный режим, позволяющий сохранить результаты измерений в текстовом и графическом виде, настройки прибора и комментарии пользователя во взаимоувязанном виде.

 

Удаленное управление анализатором

Удаленное управление, обучение и поддержка обеспечивается:

• Внутри локальной сети, с помощью возможностей ОС Windows:
  • анализатор - Свойства системы → Удаленный доступ → Удаленный рабочий стол: Разрешить;
  • управляющий ПК – Программы → Стандартные → Связь → Подключение к удаленному рабочему столу;
• По сети Internet, с помощью специализированных программных продуктов, например TeamViewer:
  • анализатор (нетбук, ОС Windows) – запущенна программа TeamViewer, ID и пароль сообщены диспетчеру;
  • управляющий ПК (Windows, Mac, Linux, Android, iPhone, iPad) – запущенна программа TeamViewer, введен ID и пароль, выполнено подключение к удаленному анализатору.

Специальные характеристики

При использовании анализатора для задач измерения параметров ВЧ-трактов по ЛЭП, а также аппаратуры и каналов ВЧ-связи по ЛЭП введены дополнительные нормируемые характеристики, приведенные ниже.
Указанные характеристики распространяются только:

• На режимы формирования измерительных высококачественных сигналов и проведения измерений в диапазоне частот 16…1024 кГц;
• При вводе и выводе измерительных высококачественных сигналов через несимметричный (75 Ом) и симметричный (150 Ом) входы-выходы коммутационной панели.

 

Характеристики генератора

Генератор анализатора обеспечивает формирование гармонического измерительного сигнала со следующими характеристиками:

Дополнительная погрешность формирования анализатором уровня гармонического измерительного сигнала составляет не более ±0,2 дБ при наличии на выходе постоянно действующих посторонних гармонических высококачественных сигналов с частотой, лежащей в диапазоне 16…1024 кГц, и максимальным уровнем 35 дБм на несимметричном выходе (собственное сопротивление генератора равно 75 Ом).

Характеристики измерителя

Анализатор обеспечивает измерение уровня сигнала в диапазоне -90…20 дБм и в диапазоне -60…50 дБм при использовании встроенного аттенюатора 30 дБ. Погрешность измерения уровня в согласованном режиме не превышает ±0,2 дБ.
В режиме «СуперСел» обеспечивается селективное измерение уровня при установке ширины полосы селекции от 0,001 до 0,5 кГц в диапазоне до 1024 кГц.

Дополнительная погрешность измерения анализатором уровня гармонического измерительного сигнала составляет не более ±0,2 дБ при наличии на входе постоянно действующих посторонних гармонических помех с частотой, лежащей в диапазоне 16…1024 кГц при отстройке от измерительной частоты не менее чем на 5 полос селекции измерителя и при максимальном уровне до 50 дБм.

Погрешность измерения анализатором уровня гармонического сигнала при наличии на входе сигнала помехи типа «белый шум» не выходит за пределы, указанные в таблице:

Измеритель анализатора обеспечивает автоматическое измерение рабочего затухания с использованием гармонического измерительного сигнала в условиях действия помехи типа «белый шум».
При установленной минимальной полосе селекции погрешность измерения не выходит за пределы, указанные в таблице:

Измеритель анализатора обеспечивает автоматическое измерение рабочего затухания с использованием гармонического измерительного сигнала в условиях действия гармонической помехи.
При установленной минимальной полосе селекции погрешность измерения затухания в условиях действия гармонической помехи с максимальным соотношением сигнал/помеха более -50 дБ и отстройкой сигнала помехи от измерительной частоты не менее чем на 5 минимальной полос селекции измерителя – не превышает ±1дБ.

Анализатор обеспечивает измерение уровня помехи типа «белый шум» в заданной полосе частот в соответствии со следующими требованиями:

• При измерениях устанавливается минимальная для каждого из частотных диапазонов полоса селекции;
• Минимальная измеряемая полоса частот не менее 4 кГц;
• Минимальный уровень помехи в измеряемой полосе частот -50 дБм;
• Установленное время усреднения 60 с;
• Уровень помехи измеряется с погрешностью, не превышающей указанную в таблице:

 

Анализатор обеспечивает измерение зависимости уровня помехи в заданной полосе частот от фазы сигнала промышленной частоты. При этом:

• Результаты измерений представляются в виде фазограммы – зависимости уровня от фазы на одном периоде частоты промышленной сети, задаваемой в диапазоне от 49,5 Гц до 50,5 Гц;
• Диапазон частот может быть выбран из ряда 128, 256, 512 кГц;
• Диапазон измеренных значений уровня помехи составляет от -20 дБм до 40 дБм;
• Погрешность измерения уровня составляет ±2 дБ.

 

Анализатор обеспечивает измерение частотной характеристики модуля полного сопротивления, его действительной и мнимой составляющих, а так же затухания несогласованности по отношению к 75 Ом (без использования моста МИ75) со следующими погрешностями:

Анализатор (с использованием встроенного моста) обеспечивает измерение частотной зависимости затухания несогласованности ВЧ тракта по отношению к 75 Ом в диапазоне от 4 до 45 дБ с допускаемой погрешностью:

• ±0,5 дБ в диапазоне 4…20 дБ;
• ±1,0 дБ в диапазоне 20…45 дБ;

 

в условиях присутствия на входе ВЧ тракта:

• гармонической помехи с соотношением сигнал/помеха более -50 дБ и отстройкой сигнала помехи от измерительной частоты не менее чем на 5 минимальных полос селекции измерителя или
• помехи типа «белый шум» с соотношением сигнал (измеренный в минимальной полосе селекции) / помеха (измеренная в полосе 4 кГц) более 0 дБ.

 

Электромагнитная полность соответсвуетость

Анализатор соответствует 5 классу по ГОСТ Р 51317.2.5 2000 (МЭК 61000 2 5 95) в части его размещения при эксплуатации. При этом анализатор соответствует требованиям:

• ГОСТ Р 51318.22 99 - полность соответсвуетость технических средств электромагнитная;
• ГОСТ Р 51317.4.6 99 (МЭК 61000 4 6 96) - помехи радиочастотного поля (степень жесткости 3, критерий «С» качества функционирования);
• ГОСТ Р 51317.4.2 99 (МЭК 61000 4 2 95) – электростатика (степень жесткости 3, критерий «С» качества функционирования).

 

Электробезопасность

Анализатор соответствует требованиям:

• ГОСТ 22261-94 Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия,
• ГОСТ Р 51350-99 Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования,
• ГОСТ 12.2.007.0 75 класс I Система стандартов безопасности труда. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.