тическая напряженность поля в большой степени зависит от климатических условий, т. е. от температуры и влажности воздуха. С увеличением температуры и влажности воздуха критическая напряженность поля снижается. Вследствие этого летом критическая напряженность поля ниже, чем зимой. Кроме того, критическая напряженность поля зависит от частоты. В длинноволновой части коротковолнового диапазона критическая напряженность поля несколько выше, чем в его коротковолновой части. Поэтому обычно испытания фидеров на электрическую прочность проводят на наиболее высоких частотах.

Обычно считается допустимым такой режим работы линии, при котором максимальная напряженность поля ниже начальной, но выше критической. При этом гарантируется отсутствие самопроизвольного факельного истечения, а передающее оборудование снабжается устройством защиты, выключающим передатчик на короткое время из-за случайного попадания на провода посторонних тел. Принцип действия автоматических устройств защиты основан на регистрации изменения КБВ в линии при возникновении разряда или светового излучения факела с помощью оптических датчиков.

Поскольку в линии всегда имеются трудно учитываемые локальные повышения напряженности поля, связанные с механическими дефектами, .попаданием на провода осадков, грязи и т. п., допустимой считается расчетная амплитудная напряженность поля Еа=%~7 кВ/см. Для южных районов д - б кВ/ом. При этом допустимая мощность

Ртах = El re К WI (28 8002 Ц). (20.12)

При телефонной работе с амплитудной модуляцией и заданной мощностью передатчика пиковая амплитуда напряженности поля может быть в 2 раза больше, чем при телеграфном режиме. Соответственно можно ожидать уменьшения допустимой мощности в 4 раза. Однако, как показали экспериментальные исследования, вследствие того, что пиковая напряженность поля имеет место в течение очень короткого промежутка времени, можно при необхо димости допустить пиковую амплитуду напряженности поля в У2 раз больше. Таким образом, при телефонии с амплитудной модуляцией можно в случае необходимости допустить пиковую амплитуду напряженности поля 8,4-9,8 кВ/см. Соответственно допустимая мощность при телефонии уменьшится не в 4 раза, а в 2.

Перейдем теперь к вопросу об электрической прочности изоляторов. Изоляторы фидеров находятся на открытом воздухе; поэтому максимально допустимые потенциалы определяются электрической прочностью изоляторов, покрытых влагой, которая значительно ниже, чем при сухой поверхности. Можно считать допустимым приложение к мокрым изоляторам таких потенциалов, которые создают падение потенциала на поверхности изолятора, не превышающее 1-1,5 кВ/см. Изоляторы фидеров для уменьшения создаваемой ими паразитной емкости обычно выполняют в виде длин-

ных стержней (палок) с гладкой поверхностью. Падение потенциала на единицу длины принято считать примерно одинаковым вдоль всей длины изолятора, т. е. dV/dl Vfl, где V - потенциал, приложенный к изолятору; / - длина поверхности изолятора от точки приложения потенциала до точки нулевого потенциала. Для выравнивания падения потенциала по длине изолятора последний снабжается металлическими наконечниками (рис. 20.12). В противном случае в месте приложения напряжения получается увеличенный градиент потенциала.

20.7. Пути

Из (20.12) следует, что самый простой путь к увеличению мощности, пропускаемой фидером, заключается в увеличении числа проводов и их диаметров. Однако для любого типа фидера с определенным волновым сопротивлением существует ограничение, обусловленное резким возрастанием коэффициентов i и 2. В фидерах, состоящих из проволочных цилиндров, при выборе числа проводов и их диаметров целесообразно, чтобы расстояние между проводами превыщало 5di.

В фидерах из проволочных цилиндров провода обычно располагают равномерно по окружности цилиндра. В этом случае, как следует из табл. 20.1, имеет место существенная неравномерность распределения токов по проводам проволочных цилиндров. Для увеличения пропускаемой мощности желательно, чтобы токи по проводам проволочных цилиндров распределялись равномерно. При этом коэффициент i = l. Этот эффект можно получить путем неравномерного расположения проводов по окружностям цилиндров. Расстояния между проводами, ближайщими к линии нулевого потенциала, следует уменьщить, а между удаленными - увеличить

по сравнению с расстоянием, соответствующим равномерному расположению проводов (рис. 20.13). Можно так подобрать расстояния между проводами, чтобы получить близким к единице.

Рассмотрим в качестве примера типовой фидер Ф4/5-120К (рис. 20.13,а). Располагая провода неравномерно по окружности цилиндра (ф1 = 0, ф2 = 72°, фз=144°, ф4 = 216°, ф5 = 300°), получаем i=l,01. При равномерном расположении проводов i = l,15 и соответственно максимальная пропускаемая мощность по фидеру уменьшается на 25%.

Аналогичный эффект можно получить для двухпроводного фидера. Так, в фидере Ф2/6-240 (рис. 20.13,6) при расположении проводов неравномерно (ф1 = 0, ф2 = 35°, фз = 95°, ф4=180°, ф5=325°) gi=l,02, а при равномерном расположении проводов gi=l,27, т. е. при неравномерном расположении проводов максимальная пропускаемая мощность увеличивается на 60%.

20.8. Коэффициент полезного действия

Пусть постоянная затухания волны в линии равна ал, а амплитуда прямой волны, создаваемой передатчиком на входе линии - единице. Мощность, отдаваемая линией в нагрузку, Р = = ехр(-2aJ){l-p), где р - коэффициент отражения от нагрузки. Мощность, возвращающаяся ко входу линии, Ротр= = р2ехр(-4aJ). Коэффициент полезного действия линии, равный отношению мощности, уходящей в нагрузку, к мощности, отдаваемой передатчиком,

Т-- ,+П- Р(-4..-)1Р-/..-р-)

Таким образом, КПД линии тем выше, чем лучше согласование линии с нагрузкой.

Постоянная затухания ал=?1/(21), где Ri - активное сопротивление фидера на единицу длины. В симметричных воздушных фидерах коэффициент затухания определяется потерями в металле проводов а , в земле аз и в окружающих предметах аок: ал = = а -1-аз+аок.

Потери в металле зависят от волнового сопротивления фидера, числа проводов и их радиуса:

ct =5,5-lOVi/(]n). (20.14)

где р - удельное сопротивление материала провода. Ом/см; р,- относительная магнитная проницаемость материала провода.

Для концентрического фидера (см. рис 20.2,а) потери в металле зависят от общего количества проводов в фидере и соотношения между их числом на внешнем и внутреннем цилиндрах лг и ль Обычно для увеличения экранирующего действия л2>л1. Коэффициент затухания в этом случае определяется соотношением auRiini + n2)l/i2Wnith), (20.15)