Устройство для сигнализации об опасном приближении к воздушной линии электропередачи

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от поражения электрическим током при работе самоходных высокогабаритных механизмов вблизи воздушных линий (ВЛ) электропередачи. Целью изобретения является повьшение надежности путем упрощения устройства и обеспечения усто1 1чивой сигнализации при приближении механизмов к ВЛ низкого напряжения. Если механизм приближается к ВЛ напряжением 0,4 кВ, уровни сигналов таковы, что сначала срабатывает орган 8 сравнения, разрешая появление уставки 0,4 кВ на выходе источника 12 напряжения уставки. Сигнал с выхода усилителя 6 сравнивается с уставкой, вызьшая включение органа 13 сравнения, которьй, в свою очередь включает исполнительный орган 15 через элемент ИЛИ 14. Если механизм приближается к ВЛ напряжением 6 кВ включаются сначала орган 11 сравне- Ш1Я, затем 8 и 13 органы сравнения, вызывая срабатывание исполнительного органа. При приближении к ВЛ напряжением 35 и 110 кВ включаются орган 10 сравнения и через элемент 14 - исполнительный орган 15. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить более высокую надежность безотказной и эффективной работы самоходных механизмов вблизи ВЛ, находящихся под напряжением . 1 ил. § (Л Од sl ОС

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н О? Н 5/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ДBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ s 4

И

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4234689/24-07 (22) 24. 04. 87 . (46) 15. 11.88. Бюл. ¹ 42 (71) Московский энергетический институт и Специальное конструкторско-тех— нологическое бюро по высоковольтной и криогенной технике Мосэнерго (72) М.И.Климов, В.В.Чурин, Л.О.Петри и Е.А.Кузнецов (53) 621. 316. 925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1141500, кл. Н 02 Н 5/12, 1983.

Мазаник Л.A. Применение радиоэлектроники при эксплуатации стреловых самоходных кранов вблизи линий электропередачи. — Безопасность труда в промышленности, 1970, № - 12. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ОБ

0iIACH0H ПРИБЛИЖЕНИИ К ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от поражения электрическим током при работе самоходных высокогабаритных механизмов вблизи воздушных пиний (BJI) электропередачи. Целью изобретения является повышение надежности

„. БК„1437948 А 1 путем упрощения устройства и обеспечения устойчивой сигнализации при приближении механизмов к ВЛ низкого напряжения. Если механизм приближается к ВЛ напряжением 0,4 кВ, уровни сигналов таковы, что сначала срабатывает орган 8 сравнения, разрешая появление уставки 0,4 кВ на выходе источника 12 напряжения уставки. Сигнал с выхода усилителя 6 сравнивается с уставкой, вызывая включение органа

l3 сравнения, который, в свою очередь включает исполнительный орган 15 через элемент ИЛИ 14. Если механизм приближается к ВЛ напряжением 6 кВ включаются сначала орган 11 сравнения, затем 8 и 13 органы сравнения, фу вызывая срабатывание исполнительного органа. При приближении к ВЛ напряже- С ниеи 35 и 110 кВ включаются орган 10 сравнения и через элемент 14 — исполнительный орган 15. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить более высокую надежность безотказной и эффективной работы самоходных механиз- М мов вблизи ВЛ, находящихся под напря- жением. 1 ил.

1437948

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты человека от поражения электрическим током при работе самоходных высокога5 баритных механизмов вблизи воздушных ,линий (ВЛ) электропередачи.

Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения устройства и обеспечения устойчивой сигнализации при приближении механизмов к проводам ВЛ низкого напряжения.

На ° чертеже показана блок-схема устройства. 15

Устройство состоит из двух датчиков 1 и 2 напряженности электрического поля, выполненных в виде металлических полусфер, установленных на механизме на определенном расстоянии 20 друг от друга (например, датчик 1 на кабине управления краном, а .дат- чик 2 — на стреле крана вблизи ее конца) и подключенных к амплитудным петекторам 3 и 4, которые выполнены 25 на операционных усилителях и выходами подключены соответственно к входам первого 5 и второго б усилителей постоянного тока, представляющих собой операционные усилители с отрицательной обратной связью. Выход усилителя б через делитель 7 подключен к одному входу третьего органа

8 сравнения, другой вход которого подключен к выходу усих.ителя 5. Ис35 точник 9 опорного напряжения подключен к первым входам первого 10 и второго 11 органов сравнения, вторые входы которых подключены соответствен. но к выходам детектора 4 и усилителя 40

6. Выходы третьего 8 и второго 11 органов сравнения подключены к управлякщим входам источника 12 напряжения уставки. Последний выполнен в виде трехплечного резистивного дели- 45 теля, два плеча которого шунтируются ,коллектор-эмиттерным переходом управляющего транзистора. Выход источника 12 напряжения уставки подключен к одному из входов четвертого органа

13 сравнения, другой вход которого подключен к выходу усилителя 6. Все органы сравнения представляют собой операционные усилители охваченные положительной обратной связью. Выход четвертого органа 13 сравнения подключен к одному иэ входов элемента

ИЛИ 14, другой вход которого подключен к выходу первого органа 10 сравнения, а выход элемента ИЛИ подключен к входу исполнительного органа 15.

Устройство включает в себя также последовательно включенные третий датчик 16 напряженности электрического поля и третий детектор 1?, выход которого объединен с выходом второго детектора 4.

Устройство работает следующим образом.

Источник 12 напряжения уставки в зависимости от состояния первого входа может обеспечивать напряжение уставки для ВЛ напряжением 0,4 кВ (уставка 0,4 кВ) или для ВЛ напряже— нием 6 кВ (уставка 6 кВ). В зависимости от состояния второго входа на выходе источника появляется выбранная уставка или запирающее напряжение.

В исходном состоянии (вдали от ВЛ) после включения устройства все органы 8, 10, 11 и 13 сравнения выключены. При этом орган 8 сравнения устанавливает на выходе источника 12 напряжения уставки запирающее напряжение, а орган 11 сравнения обеспечивает предварительный выбор уставки

0,4 кВ. При приближении к ВЛ на датчики 1, 2 и 16 напряженности электрического поля наводится ЭДС (сигналы). Эти сигналы детектируются детекторами 3, 4 и 17, усиливаются усилителями 5 и 6 постоянного тока и поступают на входы органа 8 сравнения непосредственно и через делитель 7.

Если механизм приближается к ВЛ напряжением 0,4 кВ уровни сигналов таковы, что сначала срабатывает орган б сравнения, разрешая появление уставки 0,4 кВ на выходе источника

12 напряжения уставки. При приближении на предельно допустимые расстояния к ВЛ сигнал с выхода усилителя

6 сравнивается с уставкой, вызывая включение органа 13 сравнения, который в свою очередь включает исполнительный орган 15 через элемент

ИЛИ 14. Если механизм приближается к ВЛ напряжением 6 кВ, уровни сигналов больше и сначала включается орган 11 сравнения, осуществляя выбор уставки 6 кВ в источнике 12 напряжения уставки. При приближении на предельно допустимые расстояния к ВЛ напряжением 6 кВ, как и в слу— чае приближения к ВЛ напряжением

0,4 кВ, последовательно включаются органы 8 и 13 сравнения, вызывая

1437948 ходит по выполнении условия:

Е, — Ъ

E 1 т

25 где Е, и Š— напряженность электрического поля в двух точках пространства вблизи ВЛ 30 д . — постоянный коэффициент, оптимальное значение которого близко к 2.

Определение номинальных напряжений ВЛ 35 и 110 кВ и выбор соответствующей уставки происходит о факту насьпцения усилителей постоянного тока. Определение предельно допустимых расстояний осуществляется путем сравнения уставки с сигналом, поступаю- 40 щим с ближайшего к проводам ВЛ датчика. Наличие дополнительного канала, состоящего из датчика 16 и детектора

17, определяется следующим. В зависимости от конфигурации защищаемой 45 части механизма (например, стрела автокрана, телескопическая вышка и пр.) при использовании одного датчика могут появляться эоны нечувствительности (экранировки), определяемые 5р взаимным расположением датчика напряженности электрического поля и проводами ВЛ. Зто резко снижает надежность сигнализации при различной ориентации механизма относительно проводов ВЛ.

Поэтому для повышения надежности необходимо введение еще по крайней мере одного дополнительного канала, содержащего датчик, расположенный в зоне срабатывание исполнительного органа.

При работе механизма в зоне ВЛ напряжением 35 и 110 кВ сигналы настолько . велики, что приводят в насыщение уси- 5 лители 5 и 6, орган 8 сравнения выключен. В результате на выходе ис точника напряжения уставки сохраняется запирающее напряжение. В этом случае общей уставкой для ВЛ напряже- lp нием 35 и 110 кВ является опорное напряжение, подаваемое на первый вход органа 10 сравнения, на второй вход которого подается сигнал с объединенного выхода детектора 4 и 17. 15

При приближении механизма к ВЛ включается орган IO сравнения и через элемент ИЛИ срабатывает исполнительный орган 15.

Таким образом, определение номи- 2р нальных напряжений ВЛ 0,4 и 6 кВ и

:выбор соответствующей уставки происнечувствительности, и детектора. В общем случае таких каналов может быть несколько, причем все выходы детектора объединяются параллельно, что приводит к автоматическому выбору наибольшего сигнала из системы датчиков и отключению шунтирукщих влияний датчиков, находящихся за экранируемой зоной.

Таким образом, предлагаемое устройство для сигнализации об опасном приближении механизмов к проводам ВЛ позволяет по сравнению с известным увеличить надежность работы в широком диапазоне климатических условий и расширенном диапазоне классов ВЛ. Это достигается благодаря упрощению устройства, в котором функции логарифмических усилителей и цифровых уст-. ройств выполняют органы сравнения и управляемый источник напряжения уставки.

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить более высокую надежность безотказной и эффективной работы самоходных механизмов вблизи ВЛ, находящихся под напряжением.

Формула из обрет ения

Устройство для сигнализации об опасном приближении к воздушной линии электропередачи, содержащее последовательно соединенные первый датчик напряженности электрического поля, первый детектор и первый усилитель постоянного тока, а также последовательно соединенные второй датчик напряженности электрического поля, второй детектор и второй усилитель напряжения, четыре органа сравнения, источник напряжения уставки с управляемым делителем, источник опорного напряжения, элемент ИЛИ, исполнительный орган, при этом первые входы первого и второго органов сравнения подключены к источнику опорного напряжения, а второй вход первого органа сравнения подключен к выходу второго детектора, отличающееся тем, что, с целью повьппения надежности в работе путем упрощения устройства и обеспечения устойчивой сигнализации при приближении механизмов к; проводам воздушной линии низкого напряжения, в него введены последова" тельно соединенные третий датчик напряженности электрического поля и

14 37948

Составитель Ю.Зорин

Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Редактор И.Рыбченко

Заказ 5 02/53 Тираж,651 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 третий детектор, выход которого подключен к выходу второго детектора, причем выход первого усилителя пос,тоянного тока подключен к первому входу третьего органа сравнения, второй вход второго органа сравнения подключен к выходу второго усилителя постоянного тока, соединенного также с входом делителя напряжения и первым входом четвертого органа сравнения, второй вход третьего органа сравнения подключен к выходу делителя напряжения, выходы второго и третьего органов сравнения подключены к соответствующим управляющим входам источника напряжения уставки, выход которого подключен к второму входу четвертого органа сравнения, выход чет5 вертого органа сравнения подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подкпючен к выходу первого органа сравнения, выход элемента ИЛИ подключен к входу исполнитель10 ного органа, причем все органы срав— нения выполнены в виде операцион— ных усилителей с положительной обратной связью,. а оба усилителя постоянного тока выполнены в виде операционt5 ных усилителей с отрицательной обратной связью.