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Trappola di linea (trappola d'onda / trappola di accoppiamento di linea) per sistemi di comunicazione su linea elettrica (PLCC)

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Trappola a filo

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Un “Line Trap” (chiamato anche “Wave Trap” o “bobina di blocco della portante”) è un componente per sistemi di alimentazione ad alta tensione utilizzato nei sistemi di comunicazione su linea elettrica (PLCC). Viene installato in serie con una linea di trasmissione per impedire che i segnali di comunicazione ad alta frequenza entrino in parti indesiderate della rete elettrica, consentendo al contempo il normale passaggio della corrente a frequenza di rete (50/60 Hz).

I filtri di linea sono utilizzati principalmente per:
·Comunicazione nelle sottostazioni
·Teleprotezione
·Trasmissione dati SCADA
·Comunicazione vocale su linee di trasmissione

1. Principio di funzionamento
Un filtro di linea agisce come un dispositivo di impedenza ad alta frequenza.
·Alla frequenza di rete (50/60 Hz):
·Presenta un’impedenza molto bassa.
·La normale trasmissione di potenza prosegue.
Alla frequenza portante (tipicamente 30–500 kHz):
·Presenta un’impedenza elevata.
·Impedisce ai segnali di comunicazione di propagarsi oltre la sezione prevista.
·Il filtro di linea crea un punto di blocco delle alte frequenze, garantendo al contempo il funzionamento sicuro del sistema di trasmissione.

2. Struttura principale
Bobina principale (reattore principale)
·Conduttore pesante in alluminio o rame
·Trasporta l’intera corrente della linea di trasmissione
·Fornisce impedenza induttiva
Unità di sintonizzazione
·Condensatori e induttori collegati alla bobina principale
·Sintonizza il filtro sulla gamma di frequenze portanti desiderata
Dispositivo di protezione
·Scaricatore di sovratensioni installato sul circuito di sintonizzazione
·Protegge dai fulmini e dalle sovratensioni di commutazione
Struttura meccanica
·Telaio in lega di alluminio
·Supporti isolanti
·Progettato per l’installazione all’aperto in ambiente EHV

3. Tipi di filtri di linea

A.) Filtro di linea a banda larga
Caratteristiche:
·Copre un’ampia gamma di frequenze portanti
·Design di sintonizzazione semplice
·Comune nei moderni sistemi PLCC
Applicazioni:
·Reti di trasmissione
·Sistemi di comunicazione multicanale

B.) Filtro di linea a banda stretta
Caratteristiche:
·Progettato per una specifica frequenza portante
·Impedenza più elevata alla frequenza selezionata
Applicazioni:
·Canali di comunicazione dedicati

C.) Filtro sintonizzato a frequenza singola
Caratteristiche:
·Ottimizzato per una singola frequenza portante
·Elevata efficienza di blocco

D.) Filtro sintonizzato a doppia frequenza
Caratteristiche:
·Blocca due frequenze portanti
·Utilizzato in presenza di più canali di comunicazione

4. Posizione di installazione
I filtri di linea vengono normalmente installati:
·Sui conduttori delle linee di trasmissione
·Tra la sbarra collettrice e l’interruttore di sezionamento di linea
·Sopra o accanto agli interruttori di alta tensione

Livelli di tensione tipici:
·66 kV Trasmissione di distribuzione
·110 kV Sottotrasmissione
·220 kV Trasmissione ad alta tensione
·330 kV Trasmissione EHV
·500 kV Trasmissione a lunga distanza
·765 kV Trasmissione UHV

5. Caratteristiche elettriche
·Tensione nominale: 66 kV – 765 kV
·Frequenza: 50/60 Hz (alimentazione) + frequenza portante
·Corrente nominale: 400 A – 5000 A
·Corrente di breve durata: fino a 63 kA
·Frequenza portante: 30–500 kHz
·Installazione: all’aperto
·Raffreddamento: raffreddamento ad aria naturale

6. Vantaggi
·Comunicazione affidabile: mantiene i canali PLCC
·Bassa perdita di potenza: impedenza minima a 50/60 Hz
·Elevata resistenza ai guasti: progettato per i guasti di trasmissione
·Lunga durata: apparecchiatura passiva con bassa manutenzione
·Migliora la velocità di protezione: consente schemi di teleprotezione

7. Applicazioni
Comunicazione su linea elettrica (PLCC)
Utilizzata per:
·Segnali di protezione dei relè
·Scollegamento remoto
·Comunicazione tra sottostazioni
Teleprotezione
Fornisce:
·Segnalazione di protezione a distanza
·Segnali di sgancio permissivo
·Segnali di blocco
·Monitoraggio della rete
Supporta:
·Controllo di supervisione
·Comunicazione operativa

Sintesi del Line Trap:
Un Line Trap è un dispositivo di blocco sintonizzato ad alta frequenza installato sulle linee di trasmissione ad alta tensione (HV) per consentire la comunicazione su linea elettrica (PLCC). Consente la normale trasmissione di energia a 50/60 Hz, impedendo al contempo che i segnali di comunicazione in portante si diffondano in altre parti della rete elettrica. È un componente essenziale nelle sottostazioni EHV/UHV per i sistemi di protezione, controllo e comunicazione.