Модернизация сетей проводного вещания

Измеряем  комплексное сопротивление общих  шин ТП Z_ош на  несущих частотах 78 и120 кГц.

Z_ош 78 =67e^{- j 20} Ом,

Z_ош 120 =38e^{- j 57} Ом.

Вычисляем активную R_ош и реактивную X_ош составляющие Z_ош для        параллельной схемы. Расчет производим по формулам [5]:

 

          R_{ош =} Z ош     Ом,                                               (25)

cos j_ош

 

            

Z_{ош =} Z ош      Ом.                                                (26)

                                                          cosj_ош

Расчет для  частоты 78 кГц

 

cos20 = 0,94,

 sin (-20 ) = -0,34,

 

R_ош78 ₌ Z ош78  = 67   = 71 Ом,

                                                   os j_ош78    0, 94  

 

 

X_ош78 ₌  Z ош 78  =  67   = - j 197 Ом.

                                                 sin j_ош78    0, 34  

 

Расчет для  частоты 120 кГц

 

cos 57 =0,54; sin (-57 ) = - 0,84,

 

R_ош120 ₌ Z ош120  = 38   = 70 Ом,

                                                        cos j_ош120   

 

 

X_ош120 ₌ Z ош120  = 38   = - j 45,4 Ом.

                                                      sin j_ош120 

 

Был производён предварительный анализ активной R_ош и реактивной X_ош составляющих сопротивление Z_ош  для обеих несущих частот с целью определения необходимости измерения сопротивления Xврф.

Сопротивление Z Sрф приводится к номинальному сопротивлению нагрузки 50 Ом если выполняется условие:  R_ош > 55 Ом, XSрф >100 Ом если условие не выполняется то приводим к 35 Ом.

 

Сопротивления равны:

R_ош78 ₌ 71 Ом,       X_ош78 ₌ - j 197 Ом.

R_ош120 ₌ 70 Ом,       X_ош120 ₌ - j 45, 4 Ом.

Анализ  показал, что возможно приведение Z_ош к 50 Ом, но необходимо произвести вычитание емкостного сопротивления кабельного ввода, так как сопротивление X_ош120 < 100 Ом (если X_ош120 > 100 Ом, емкостным сопротивлением кабеля можно пренебречь).

1. Измеренные  реактивные сопротивления

Xврф78 = - j 1130 Ом,

Xврф120 = - j 735 Ом.

2. Измеренное  на частоте 78кГц Xвмф78 холостого хода кабельного

        ввода МФ равно:     

Xвмф120 = 1,02 кОм.

 

3. Вычисляем на несущих частотах78 и 120 кГц реактивные сопротивления XSрф суммарной емкости вводов всех РФ по формуле 27: 

 

 XSрф = Xврф Ом.                                                     (27)

                                                                 N

 

 

         где N – число РФ на данной ТП. Число распределительных фидеров питаемых на данной ТП равно 10, т.е. N  = 10:

 

XSрф78 = - j  1130 = - j 113 Ом, 

                                                                       10

 

XSрф120 = - j  735 = - j 73, 5 Ом.  

                                                                        10

 

4. Вычисляем реактивные сопротивления XSрф общих шин ТП на несущих частотах 78 и 120 кГц по формуле 28 :

 

XSрф = Xош * XSврф   Ом,                                  (28)

              XSврф - Xош

 

XSрф 78 = (- j 197) * (- j 113)     =   j 270 Ом,       

                                                       (- j 113) – (- j 197)

 

XSрф 120 = (- j 45, 4) * (- j 73, 5)     = - j 122 Ом.       

                                                      (- j 73,5) – (- j 45,4)

 

5. Сопротивление ZSрф подключается без дополнительного комплексного Z_д  к номинальному сопротивлению нагрузки 50 Ом при  следующих условиях:

R_ош = 50 (+5,-3) Ом,

 

ZSрф >180 Ом.

 

Cопротивления равны:

R_ош78 ₌ 71 Ом,       XSрф 78 = j 270 Ом.

 

R_ош120 ₌ 70 Ом,       XSрф 120 =- j 122 Ом.

 

Поэтому вычисляем только активные составляющие R_д78 и R_д120 и реактивная составляющая X_д120 сопротивлений Z_д78 и Z_д120, реактивной составляющей XSрф78 можно пренебречь, в соответствии с условиями, поэтому сопротивление X_д78 не вычисляется.

6. Вычисляем активную R_д  и реактивную X_д составляющие добавочного сопротивления Z_д.

Расчет  сопротивления R_д производим по формуле 29:

 

  R_д = 50 * Rош   Ом  ,                                           (29)

Rош - 50

 

R_д 78 = 50*71 = 170 Ом,       

                                                         71 – 50                                   

 

R_д 120 = 50*70 = 178 Ом.

70 – 50

 

Сопротивление R_д 78 составляется из трех параллельно включенных резисторов типа ВС или МЛТ-2-510 +/-5%, а R_д 120 из параллельно включенных двух резисторов МЛТ-2-510 +/-5% и одного МЛТ-2-560 +/-5%.

Реактивная  составляющая определяется по формуле  30:

 

X_д = - XSрф,                                                   (30)

 

X_д120 = j 122 Ом.

Реактивная  составляющая X_д120 имеет индуктивный характер. Величина индуктивность рассчитывается по формуле 3.7:

 

L = Xд     мГ .                                                          (31)

2 p f

 

    где  f – частота несущей, кГц, X_д – сопротивление Ом.

 

L_д120 =            122         = 0,162 мГ.

                                                           6,28*120

Индуктивность L_д120 может быть выполнена на сердечнике МР СБ-34а, число витков 62 , провод – ПЭВ-2-0,41. Сопротивление R_д 78подключается к выводам 3-4 платы Б, сопротивление Z_д120, состоящее из параллельно включенных сопротивлений R_д 120 и X_д120, подключается к выводам 5-6 платы Б устройства УПТП-3.

7. Рассчитаем суммарную емкость CSврф вводов всех РФ

по формуле  32 :

CSврф =        1       нФ.                                                (33)

2 p f X

 

где f – частота несущей МГц,   X – емкостное сопротивление кОм.

 

CSврф =                  1              = 18 нФ.

6,28 * 0,12 * 0,0735

  

8. Суммарная емкость вводов CSврф пересчитывается в первичную сторону ВЧ трансформатора Тр1 по формуле 34:

 

CSврф =   CSврф      нФ.                                            (34)

h²

 

где  h² = 12 или 17 для нормальных нагрузок ТР1 соответственно 50 или 35 Ом.

C’Sврф = 18 = 1, 5 нФ.

12

9. Вычисляем емкость Свмф кабельного ввода МФ по формуле (33)

Свмф=                  1              =  2 нФ.

                                                       6,28 * 0,078 * 1,02    

10. Вычисляем суммарную емкость кабельных вводов  Св воздушных МФ и РФ по формуле 35:

 

Cв = Свф+C’Sврф     нФ,                                   (35)

 

Cв = 2+1,5= 3,5 нФ.

 

11.  Вычисляем емкость C₂ по формуле 36:

C₂ = 4,0 - Свмф    нФ,                                         (36)

C₂ = 4,0-3,5 =0,5 нФ.

Емкость C₂ составляется из конденсаторов C₅, C₆, C₁₅, C₁₆ устройства УПТП-3.

ВЫВОДЫ

Предварительный анализ активной R_ош и реактивной X_ош составляющих сопротивление Z_ош  для обеих несущих частот и рассчитанная суммарная емкость кабельных вводов  Св воздушных МФ и РФ, показали что данные параметры соответствуют нормам для данного участка, приведённым в справочной литературе [5].

 

 

Мной  было предложено использование компьютерной программы по учёту состояния  линий РФ (их входного сопротивления  и изоляции) в реальном времени. Описание и принцип работы программы «ТП-ЦЕНТР» приведено в приложении.

 

 

4 Технико- экономические расчеты

 

4.1 Расчет и анализ затрат единовременных затрат

 

Единовременные затраты (связанные с приобретением и приспособлением изделий для выпуска своей продукции) характеризуют балансовую стоимость основных фондов (К), от которой отчисляется амортизация, определяются по формуле:

                        К = Ц₀ + С_т+ С_м + С_пл + С_э,                  (1)

где     Ц₀ – цена изделия (аппаратуры, прибора, системы);

С_т – стоимость перевозки к месту эксплуатации и хранения (транспортные расходы);

С_м – стоимость установки, монтажа, настройки, регулировки;

С_пл – стоимость занимаемой производственной площади;

С_э – стоимость сопутствующего оборудования (электропитающих устройств);

С_т + С_м + С_пл + С_э называются сопутствующими капитальными вложениями, т. е. это те затраты, которые не вошли в оптовую цену изделия, но без которых невозможно использование данного изделия в качестве средств труда (основных фондов) у потребителя. Они определяются в процентах от оптовой цены новой техники.

Определим суммарную цену изделий  Ц₀ (аппаратуры, приборов, систем), применяющихся на объекте и сведем в таблицу 3. Стоимость определяется из прайс - листов фирм  - изготовителей оборудования.

 

 

Таблица 5                                                                         Стоимость оборудования

№ п/п	Наименование	Кол - во, шт.	Цена, руб
1	Персональный компьютер	1	6 500
2	2-х канальный генератор сигналов  произвольной формы - дискретизация  8 бит, 20 МГц - 1 канал, 10 Мгц - 2канала - память по 2048 точек на канал  - фильтр на выходе 1 Мгц или  450 КГц.	10	570
3	Приставка - 16-ти канальный логический анализатор к АСК-3101 ПО для W3.1/95/NT, щупы.	10	490
5	Электропитание, заземление,освещение, отопление	1	60 000
10	Конвертор интерфейса RS232 - Ethernet c адаптером  питания на ~ 220В	10	10 320
14	Монитор 15"	1	6000
15	Компьютерная мышь	1	250
16	Клавиатура для компьютера	1	300
18	Мультиплексорное и коммутационное оборудование (мультиплексор RAD RICI 8E1, сетевой  коммутатор Nortel ERS 3510-24T), цифровой кросс 8E1	1	78530
20	Источник бесперебойного питания (Megaline Line Rack 5000)	1	10 000
21	Источник питания оборудования  РРС (ИБЭП 220/48-12А)	1	28 000
24	Монтажный комплект	1	18 000
Итого			228 500

Таким образом, суммарная цена изделий  составила 228 500 рублей.

Стоимость перевозки к месту эксплуатации С_т (транспортные расходы) согласно прайс – листам арендодателей составила 70 000 рублей.

Стоимость установки, монтажа, настройки, регулировки С_м включает командировочные расходы, доставку на объект и обратно рабочих и монтажников – 200 000 рублей.

Стоимость сопутствующего оборудования С_э (электропитающих устройств) уже включена в суммарную цену изделий.

Таким образом, произведем расчет единовременных затрат:

К = 228 000 + 70 000 + 200 000 = 498 500 рублей.

 

4.2 Текущие издержки

 

Текущие издержки (годовые эксплуатационные расходы) определим как:

 

           И = ФОТ + ЕСН + М + Э + А + П_пр + П_ау,      (2)

 

где     ФОТ – фонд оплаты труда обслуживающего персонала, который определяется исходя из численности штата и среднегодовой заработной платы на предприятии. Данную составляющую учитывать не будем, так как объект РТП Мучке создается полностью автоматизированным и наличие какого – либо обслуживающего персонала не предполагается (кроме эпизодического посещения при техническом обслуживании, поломке).

 

ЕСН –  единый социальный налог, который принимается  в размере 26% от ФОТ;

М – затраты  на материалы и запасные части, потребляемые в процессе эксплуатации и проведения профилактических и ремонтных работ, принимаются как 6% от цены изделий.

 

Э – расходы на оплату электроэнергии со стороны для производственных нужд. Они определяются исходя из мощности, потребляемой изделием, времени работы и тарифов на электроэнергию.

На электроэнергию установлены  одноставочные и двуставочные тарифы. Если потребляемая мощность менее 750 кВА (что применимо к нашему случаю), то она оплачивается по одноставочному тарифу. При двуставочном тарифе взимается основная (за заявленную мощность трансформаторов) и дополнительная (за фактически потребляемую энергию) плата.

Расчетная потребляемая мощность оборудования – 7 кВт/ч. Режим работы – круглосуточный. Поэтому потребляемая мощность в  месяц составит 217 кВт/ч, в год - 2 604 кВт/ ч. Примем тарифную ставку за 1 кВт/ч  по оплате электроэнергии в размере 2 рублей.

Таким образом, затраты на оплату электроэнергии в  год составят 5 208 рублей год.

А – сумма годовых амортизационных отчислений. Коэффициент определяется согласно постановлению о "Единых нормах амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов народного хозяйства". Для аппаратуры радиорелейных     линий     связи принимается равным  7,7 %.