Устройство для обнаружения и контроля наличия гололеда на воздушных линиях электропередачи
Ичобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для отжар окения и контроля наличия гололсца на проводах воздушных линий электропередачи. Цель-повышение надежности , расширение функциональных возможностей путем определения оконг чания плавки гололеда и повьш енис помехоустойчивости . При гололедоопасной обстановке блок 8 период 1чески на короткое время замыкает ключи А и 7, шунтированные контактами 11 и 9 реле 12 и 10, подключая к источнику питания 1 светопередатчики 15 и 21, фотоприемники 17 и 22, а также нагреватель 18. По окончании оплавления гололеда между концами световодов оптического датчика 16, закрепленного на проводе, включается реле 3 и размыкает цепь питания. Аналогично работает канал контроля за цлавкой гололеда на проводе линии, на котором установлен оптический датчик 23. Цель достигается использованием оптических датчиков, введением канала контроля за плавкой гололеда, а также модуляцией светового потока светопе-, редатчиков. 3 з.п. фг-ль1, 5 ил. (Л
СОЮЗ COBE ВСКИХ
СОЦИЛЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
41 839 А1 (19> (11) (511 4 Н 02 0 7, 16 всксомщ д
13 „" .,„13
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
БМЙЛ4ОТЕЩ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4074625/24-07 (22) 27.03.86 (46) 23.08.88. Бюл. !(31 (7l) Харьковский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (72) H.M,Черемисин, В.И,Казак, В.М.Зубко, П.Г.Бабенко и С.А.Сериков (53) 621.315.175(088.8) (56) Фигурнов Е.П,, Бойко Т.А. Датчики гололед.I л:ti электрических сетей. — Электрические станции, 1974, М 12, с. 39-41.
Авторское свидете:IbcTBo СССР
11 1115152, кл. ii (12 " //16, 1982. (54) УСТРОИ(;ТВО,ЛП ОБНАРУЖЕНИЯ И
КОНТРОЛЯ НА!1ИЧИЯ 1О !О:!ЕДЛ HA ВОЗДУШНЫХ:!1ПЫ",ЯХ Э:1ЕКТР01!ЕРЕДЛЧИ (57) Изобретение относится к электроэнерге гике и может быть испольэовано для обнаружения и контроля наличия гололеда на проводах воздушных линий электропередачи. Цель-повышение надежности, расширение функциональных воэможностей путем определения окон чания плавки гололеда и повышение по" мехоустойчивости. При гололедоопасной обстановке блок 8 периодически на короткое время замыкает ключи 4 и
7, шунтированные контактами 1) и 9 реле 12 и 10, подключая к источнику питания 1 светопередатчики 15 и 21, фотоприемники 17 и 22, а также нагреватель 18. По окончании оплавления гололеда между концами световодов оптического датчика 16, закрепленно го на проводе, включается реле 3 и размыкает цепь питания. Аналогично работает канал контроля за плавкой гололеда на проводе линии, на кото ром установлен оптический датчик 23 °
Цель достигается использованием оптических датчиков, введением канала контроля эа плавкой гололеда, а также модуляцией светового потока светопе редатчиков. 3 з.п. ф-лы, 5 ил °
1418839
Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в устройствах для об>наружения и контроля наличия гололеда на проводах воздушньгх линий электропередачи.
Цель изобретения - повышение надежности, расширение функциональных возможностей путем определения окончания плавки гололеда и повышение по- !0 мехоустойчивости.
На фиг.l представлена функциональная схема устройства для обнаружения и контроля наличия гололеда на воздушных линиях электропередачи; на фиг.2 - функциональная схема блока
"Возможен гололед>; На фиг.3 - свето" передатчик; на фиг.4 — оптический датчик; на фиг.5 - фотоприем«гик.
Устройство содержит источник I питания, к перному выходу которого подключены последовательно соединенные разм«.1каюпие контакты 2 перного реле 3 и первый -«амыкан>щий ключ 4, а к второму выходу . — последовательно 2 > соединенные размякающие контакты 5 второго реле 6 и второй з,«м11каюиВ«й ключ 7. 1!ервый 4 и второй 7 замыкающие ключи связаны с 1 1ходом блока 8
"Возможен гололед", Вгорой замыкаю- 30 щий ключ 7 1««ун тир о н. . H «11>11,1к,« ««11(ими Ko H тактами 9 третьего реле l0, а первый
3 амыкак>щии к 1юч -> lllví òèðî««11Н 3 амык аю щими контактами ll четвертого реле
12. Первый выход пока питания че3 .i рез последовательно соеди«111«няе размыкающие контакты 2, з:.;я к,««щии ключ
4 и третье реле 12 специ»ены с входом блока !3 управления и входами питания датчика 14 гололеда, состоящего из последовательно соединенных светопередатчика 15, чувствительного элемента, выполненного н виде оптического датчика 16, и фотоприемника 17.
Оптический датчик 16 связан с нагревательным элементом 18, вход которого подключен к выходу блока 13 управ ления. Выход фотоприемника 17 через первый компаратор 19 снязан с первым реле 3. Электрический выход светопередатчика 15 связан с входом блока
20 контроля интенсивности гололедообразонания.
Второй выход блока 1 питания через последовательно соединенные размыкающие контакты 5 и в орой замыкающий ключ 7 связан с тре;ьим реле
10, с входами питания ;-- золнительного светопередатчика 21 » дополнительного фотоприемника 22, Выход дополни» тельного снетопередатчика 21 через дополнительный оптический датчик 23 связан с ВхОдОм дополнительного фОто» приемника 22, выход которого подклю
«еН к входу второго компаратора 24 и первому дополнительному входу блока 20 контроля интенсинности гололедообразонания. Первый выход второго компаратора 24 связан с вторым реле
6, а его второй выход через элемент
НГ 25 — с вторым дополнительным нхс дом блока 20 контроля интенсивности гололедообразо;«ания.
Блок 8 "Возможен гололед" содержит анто«1омный блок 26 питания, датчик 27 температуры и датчик 28 влаж". ности, связанные с входами элеме>«га
И 29, к выходу которого подключен повторите Ib 30. К выходу последнего подключены пятое реле 31, снязанное с первым 4 и нторым 7 замыкающими ключами, и блок 32 задержки, выход которого связан с реле 33 нремени, подключен «ое своим блок-контактом
34 к автономному блоку 26 питания °
Вход питания повторителя 30 подклю» чен к а1«тономному блоку 26 питания
,".рез раэмыкающие контакты 35 реле
3 1 врс мени.
Снетопередатчик 15 содержит моду» лятор на базе таймера 36, выход ко торого через резистор 37 связан со снетодиоцом 38 и через диод 39 - с входом блок;1 20 контроля интенсивнос ти голол дообразонания. Дополнитель11ый снетопередатчик 21 аналогичен снетопередатчику 15.
Оптическим датчиком 16 янляется разрыв между передающим 40 и приемным 41 концами волоконных световодов
42, строго ориентированиями друг от» носительно друга и жестко закрепленными на проводе 43 с помощью держате» лей 44, локализующих образование гололедных отложений 45 и обеспечинаю» щих защиту оптического датчика 16 от загрязнения и воздействия прямых солнечных лучей. Между держателями 44 на проводе 43 расположен нагревательный элемент 18.
Дополнительный оптический датчик
23 аналогичен оптическому датчику !
6 и устанавливается непосредственно на проводе воздушной линии электро» передачи в месте, где гололедные о1» ложения максимальны. Возможна также установка на линии через определенные
l и18839 расстояния не кольких оптических ц» чиков, соедине нных последов»тс,lt!Io.
Дополнительный фотоприемни . 22 аналогичен фотoHpHE .ì!H!Hó 1 7 и co;It p жит фотодиод 46, образу>в(ций г. резистором 47 управляемый световым потоКОМ дЕЛИтЕЛЬ, И Ч.; 1 Нс>-Иэбнр> ГЕЛЬный усилитель 48 °
Устройство работает следующим образом, Когда температура и влажность ока" зываются в пределах, характерных для образования гололелньгх отложений, на выходе датчик» 27 температуры и датчика 28 влажГ(ости появляется гигнал "1", пос1 упаюший на t>xnJJtt элемента И 29. На выходе последнего появляется сигнал "1, который через повторитель 30 tioступает н, пятoс реле 3 и блок 32 задержки. Реле 31 срабатывает, включая замыкающие ключи 4 и 7. При этом к первому выходу блока 1 питания через размыксв щис контакты 2 первсго реле 3, H;Iмыкаюшии ключ 4 и O(>.">отку четвертого реле
12 подключ,>ются входы пит»ния светои .редатчика 5, tl>t znHpttesttHI(a 17 и вход б ока 13 упр»влепив, который
BKJIto÷aåт нагр IP» TåJII.III!é элемент 18, а к второму выхо..(у б;:ока . пит»ния через размыкак>.:(11е Kott T»KTI I 5 второго реле 6 и ad. t >кающий ключ 7 подключаются третье реле 1О и в; оды питания дополните;Гьного светоп редатчика 2!. и дополнительí I с> фс Гnl риемникd 22.
Гветоперед,>ò>IHê 15 и дополните:Ibttt tk . светс пере,(»тчик 21 начинаю-, вырабатыва;ь световые импульсы, поступаюшис через оптический датчик 16 и дополнительный оптический датчик 23 на вход фотоприемника !7 и дополнительного фотоприемника 22. ()дновременно срабатывают четвертое реле 12 и третье реле 1((, шунтируя своими замыкающими контактами 11 и
9 соответствующие замь>кающие ключи и и 7,,а также блок 13 управления.
Через промежуток времени, достаточный для срабатывания третьего и четвертого реле, на выходе блока 32 задержки появляется сигнал, включающий реле
33 времени. После включения последне
ro через свои блок-кднтакты 34 подключается к автономному источнику 26 питания и размыкает размыкающие контакты 35, отключая повторитель 30 от автономного блока 26 питания на вре мя сраба1ывания реле 33 времени
1О
55 (п>ри>ер, 1 I >, При с>ткп >е t tii понгор>-:-. е:I>! 32 пя-.ое ре лс> 31 выключ,>ется, размык»я з» >икающие к >мчи и> и 7, !
1pи от сg тстезии 1 o InÃ>с д» н» ОГ1ти
Геском датчике 16 и дополнительном оптическом д»тчике 23 снетовои поток, пncтуit,-... >ш.й от светопередатчик» 15
И;ГОГ>оги>ИтЕЛЬНОГО СВЕтОПЕРЕДатЧИКа
21 на 1>;.од фото(риемника 17 и дополttItxeJIt ttor фотоприемника 22, ослабляется незначительно, что приводит к появлению на выходе фотоприемника 17 и дополнительного фотоприемника 22 с11г>Гала, достаточного д.(я срабатывания серного !9 и второго 2и компараторов, Сраб»тыва>(ие первого 19 и второ гo 24 комп .раторов приводит к срабатыванию первс го 3 и второго 6 реле, р, 3. >1 >канию размыкающих контактов 2 и 5, отключению третьего реле 12, четвертого реле 10, светопередатчиков 15 и 21, фотоприемников 17 и 22 и F>11nta 1 упр»вления от источника 1 пит .ния, При наличии гололед» на оптическом дат:ике 16 световой поток, постуг акщий от светопередатчика 15 на вход фотоприе Гник» 17, ока:>ывается сильно ослабленным и сигнал на выходе фото» ,tp«e«tIIttстотно-избирательноМ, усилителю и8, настроенному на частоту следования Г.мпульссв на выходе светоперед»тчика 15. После оплавления нагревате Гьным элементом 18 гололедных отложений 45 на выходе фотоприемника 17 появляется сигнал, дос.таточный для срабатывания первого компаратора 19, что приводит к вклю чению первого реле 3, размыканию размыкающих контактов 2, отключению четвертого реле 12, светопередатчика 15, фотоприемника 17 и нагревательного элемента 18 от источника 1 питания.
Величина образовавшихся гололедных а отложений может быть определена по времени их оплавления. Эту функцию выполняет блок 20 контроля интенсивности гололедообразования, на вход которого поступают импульсы с элек» трического выхода светопередатчика
15. После выключения реле 33 времени цикл измерения повторяется.
Дополнительные светопередатчик 21, оптический датчик 23 и фотоприемник
22 обеспечи}}ают ко}}тр<з.lb 3-:i 1(J7;(} 1418839 <1 И Я f3 K Osi КО ТОР<, ГO с 3 IP P Bi lli 3 а М,! гололеда ца проводах ноздупп(ой линии электропередачи. 11О Окончании /1панк}! на выходе дополнительного фотоприемника 22 появляется сигнал, догTBTo»ный для срабатывания второго компаратора 24, что приводит к срабат((ванг(н7 второго реле 6, размь(кан}(н> его размьгкаюи(его контакта 7 и Отклн>чению третьего реле 10, дo(lолцительногo снетопередатчика 21 и дополнительного фотоприемника 22 OT истс чцика питания . Кроме тс го, информация об oKofi» чании плавки с выхода второго компаратора 24 через элемент НЕ 2> !}осту- пает на второй дополнительный вх д блока 20 контроля и/(тенгивнО-ги голг:ледообр içîâàíèÿ. Информация о ходе планки в аналоговои ф(рме и >ступает с выхода дополнительного фотоприемника 22 на первый дополнительный вход блока 20 контроля ицтецсHBftocTH гололедообразования. Использование оптического датчика для обн!(ружен(}я О<(оледа (оэволяет повысить надежность д.3т чика гололеда и всего устройства <3 /(елок!. Кроме того, введpHHå допо IíèTcëüного датчика гололеда, содержащего светопередатчик, фот >г риемник и оптический д;(тчик, устацавл} в,3емыи непосредственно на пр<7водах воз/1у((}}(ой ЛИНИИ ЭЛЕКтРОПЕРЕДаЧИ, ПОЗг<О:(ЯРт контролировать цгоце .< IIJIBBK голодеда и его OKc>11
Формул а и з о б р е т е и и я 1.Устройство для обнаружении и контроля наличия гололеда ца воздушных линиях электропередач> содержащее блок питания с двумя выходами, блок контроля интенсивности гололедообраэования, блок "Возможен гололед", связанный с первым и вторым замь(кающими ключами, первое и второе реле с размыкающими контактами, датчик го лоледа с чувствительным элементом, связанным с нагревательным элементом, подключенным к выходу !ока удравле» кан>(в!и к (н>ч с в я з (ц с и<. р вьг}! /н lKîiioht блока пит,<ния, и<-ря}7 а J ВТ >P< iit 3 аt!((К с(Н>1((}31! К. IЮЧ > О 7 J1 И ч, ю ш Р Р с я тем, !то, г ((еllb(<> IiOI3i ((!!ЕЦ}(/! Ц!<ДС КЦОГ - и, OI(O С Ц; F >KJPЦГ, } < > t P Т F3 (j! T l it j Р "1 P. . 3 с! ) 1>1!К . (Н> (> В} 113 K О и Т с1 К» (ci}IH I ЛОК HO HP f«< ИД< ГЕНЕРатОРа K">РОТКИХ, 11PciHFt> } Г ЦТ >Н(ПГЛЦЕЦ I< J>FI;t O!1 Г}" ?0 Да 1 «ИК 1> с i!à ° B НИДР СНЯ 3ciн}1/I: ЧС .Р 3 О!! (И -(РСКИ< кацачы с/}язи с(>е го (Ррег(ат и ка, < цти"pcкО! О;I, т lика и фо Оц!>ис t }IH". 3 > пэи" чем ti: .,(фо(О/IpHp.<ш}ка я(3.<ягтс>! вы2!-:;о,:o(H д;17 - »к,< г г(оле I;i > р,i >м}(к,((>(цие КОЦТ!IКТI I Ilt}PHOI О РР. ° Г <3 >IP > 1>PP! ОР PC!lC iiK II ><1С ЦЫ ЦО< 1< Д<>l<,(TC* 11,!IO C П< P 13ЫМ .3 <(."IЫК clНЛ(/И(1 K ili > .О}1 I i Р 1,Л РГI } }! О ТОРОМУ: ОДК;ПЯЧЕ}ill 3((М} IK,(>c!ILFIP КОЦ3() 7/акт(! четHc .pTого релс, 1<к< J!!J г(итаци>! .:}ет>пс.р<:>}I,(тvHK;3» 1> < Bi3 3;(цы с <х<,.Ом б:<ока уt(.>i 1, < ц!IH а электрическ}}и BI Ixo 7 сf3p To(it р д,(тчиi-, < Г !3Я 3 ац Г вхОДО 1 о(1 ок, i к< 13Tp< J(H it»re((clif 3<> 2.у-.тр<>йгт!3о Ito и.1 < г ц и ч;1 }«гl е е Г я т, чт, <-. ИР:>}.н> р Ic:Uiitðp}п я <, уf(KI(H<»!,!.li /(и: и зм >жц< с(РИ ПУТ< Н: O!1PPДРГ(P 11(IЯ <>K<1/! Ч l!<1(>i,!1 1 B ки гололед;-., я него введены элемент ! 11 и }In!(OH»I((.eJlb}U (e с-}етопс редатчик и <1> О т < . p i ".. . 1 ц и к ) <: и я 3 i .i i i (i 1 с . с и О:.1 О (а ь10 ДО/! 0(1 НИ ТРЛ }>Нl (Х О. I Т}(! <}Г. К}1 Х К > на!1ОВ свя:<и через Ilc! крайней мере Один 45 !Jot(os(}3}IT<ÎJ(b }t! Ii! >и ти <(с . < KH! l }(> т чик ° ус Т а и Г(В Л И В а С: i:1: È i I c i Ц Р О Б О (P Л О 3,; I Hfi 7 P iiC Hi<1! L>C Тii О ? Pc}1 С. JH>O<> 3 О(3 аHH я снабжен }1г<ум}1,<,<7цг лци7 с .I н((м}3 цход,.ми, входы 1(итация дополните.i ьцых светопередатчика и фотоприемника г}<я}аны с третьим реле, разн!ьк;(н>щий контакт второго реле: ключеH последовательно с вторым замыкающим клн>чом, ii выход фотоприемника сняз=(H с первым 55 дополнителы(ым входом блока кoli TpoJIH ицтецс}и<ности г.>лоледообразовг ция и с входом второго комп(ip iт ра, выход которого через .}лемс} т 111. связан с 1 4 1 88 Фиг. 2 /мкаУ вторым дополнительным входом блока контроля интенсивности гололедообразования. З.Устройство по пп.l и 2, о т л ич а ю Ш е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, светопередатчики выполнены с модуляторами светового потока, а фотоприемники вы- 0 полнены с. частотно-избирательными усилителями, настроенными на частоту 39 8 модуляции соответствуюшего светопе» редатчика. 4.Устройство по пп.l и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оптические каналы связи выполнены в виде волоконных световодов, а оптическими дат» чиками являются разрывы между концами волоконных световодов, строго ориентированными друг относительно друга и жестко закрепленными на проводе ° 1418839 ок 20 оку/9 Составитель В.Топельберг Техред JI.ÎëèéHLê Корректор Н,Король Редактор Н, Вобкова Заказ 4163/52 Тираж 650 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 Подписное Производственно-поли. графическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4
