Устройство телесигнализации по электрическим сетям

 

Изобретение относится к радиотелемеханике и может быть использовано в системах связи и телемеханики, использующих линии электропередач в качестве линий связи. Устройство телесигнализации по электрическим сетям, включающее: блок формирования рабочего цикла, схема совпадения, первый выход задающего генератора подключен к первому входу схемы совпадения, а второй выход задающего генератора подключен ко второму входу схемы совпадения через блок формирования рабочего цикла, к управляющим входам которого подключены информационные датчики, третий вход схемы совпадения подключен к выходу схемы защиты, вход которой соединен с входными обмотками трансформатора нулевой последовательности, соединенными также с выходом усилителя мощности, выход которого подключен к выходу схемы совпадения, а на приемном конце в устройство дополнительно включены: блок защиты, компаратор, селектор длительности, формирователь частоты манипуляции и блок идентификации сигналов, выход трансформатора нулевой последовательности соединен с входами селектора длительности импульсов и блока идентификации сигналов через последовательно включенные блоки схемы защиты, полосовой избирательный усилитель, детектор и компаратор, а выходы блока идентификации сигналов соединены с входами исполнительных устройств. 2 ил.

Изобретение относится к радиотелемеханике и может быть использовано в системах связи и телемеханики, использующих линии электропередач в качестве линий связи.

Известно устройство телесигнализации по электрическим сетям, (авт.св. N 871343, БИ. N 37, 1981), содержащее на передающей стороне трансформатор напряжения; первичная обмотка выходного согласующего трансформатора соединена с выходом согласующего фильтра, первый и второй входы которого соединены с промежуточными согласующими трансформаторами тока, а промежуточные согласующие трансформаторы тока соединены с трансформаторами напряжения, вторичная обмотка которых подключена к фазным проводам; а на приемной стороне два трансформатора тока, которые подключены к соответствующим фазным проводам, два резистора, включенных параллельно трансформатора тока, и выходной согласующий трансформатор, к вторичной обмотке которого подключен приемный блок.

Устройство обладает низкой надежностью в работе и недостаточной помехоустойчивостью.

Известно также устройство (авт.св. N 328495, БИ N 6, 1972), содержащее на передающей стороне генератор сигнальной частоты, усилитель мощности и трансформатор нулевой последовательности соединенные последовательно, и блок защиты с исполнительным элементом, вход которого подключен к выходу усилителя мощности, а выход к управляющему входу усилителя мощности; а на приемной стороне выход трансформатора нулевой последовательности соединен с входами заграждающего фильтра и порогового устройства, выход которого соединен с входом полосового избирательного усилителя, и через последовательно соединенные блоки широкополосного усилителя, детектора блока временной задержки к выходу сигнального устройства.

Устройство обладает низкой надежностью защиты и недостаточной помехоустойчивостью.

Основой предлагаемого изобретения является повышение помехоустойчивости и надежности работы устройства телесигнализации.

Поставленная задача решается тем, что в известное устройство телесигнализации по электрическим сетям дополнительно включены: блок формирования рабочего цикла, схема совпадения, первый выход задающего генератора подключен к первому входу схемы совпадения, а второй выход задающего генератора подключен ко второму входу схемы совпадения через блок формирования рабочего цикла, к управляющим входам которого подключены информационные датчики третий вход схемы совпадения подключен к выходу схемы защиты, вход которой соединен с входными обмотками трансформатора нулевой последовательности, соединенными также с выходом усилителя мощности, вход которого подключен к выходу схемы совпадения, а на приемном конце в устройства дополнительно включены : блок защиты, компаратор, селектор длительности, формирователь частоты манипуляции и блок идентификации сигналов, выход трансформатора нулевой последовательности соединен с входами селектора длительности импульсов и блока идентификации сигналов через последовательно включенные блоки схемы защиты, полосовой избирательной усилитель, детектор и компаратор, а выходы блока идентификации сигналов соединены с входами исполнительных устройств.

Существенным отличием является включение в устройство блока формирования рабочего цикла, схемы совпадения, генератора частоты манипуляции, компаратора с плавающим порогом и формирователя частоты манипуляции и соединение в передающей части: выхода задающего генератора с входом генератора частоты манипуляции и входом схемы совпадения, а выход генератора частоты манипуляции с управляющим входом блока формирования рабочего цикла, остальные входы которого подключены к выходам датчиков информационных сигналов выход к схеме совпадения, третий вход которой соединен с выходом схемы защиты, вход которой подключен ко вторичной обмотке трансформатора нулевой последовательности, а выход схемы совпадения соединен с входом усилителя мощности, нагрузкой которого служит обмотка трансформатора нулевой последовательности. Все это, а также применение схемы защиты в приемной части обеспечивают надежность работы и защиту устройства от возникающих перенапряжений в трансформаторе нулевой последовательности.

На фиг. 1 приведена структурная схема передающей части устройства телесигнализации по электрическим сетям, где введены следующие обозначения: 1 - задающий генератор (рабочей - несущей частоты), 2 - схема совпадения на три входа, 3 - генератор частоты манипуляции, 4 - блок формирования рабочего цикла, 5 - усилитель мощности, 6 - трансформатор нулевой последовательности, D₁...D_n - датчики информационных сигналов, 7 - схема защиты.

На фиг. 2 приведена структурная схема приемной части устройства телесигнализации по электрическим цепям, где введены следующие обозначения: 8 - трансформатор нулевой последовательности, 9 - схема защиты, 10 - полосовой избирательный усилитель, 11 - детектор, 12 - компаратор с плавающим порогом, 13 - селектор длительности импульсов, 14 - формирователь частоты манипуляции, 15 - блок выделения информационных сигналов, ИУ₁...ИУ_n - исполнительные устройства (индикаторы).

Передающая часть устройства работает следующим образом.

Задающий кварцевый генератор 1 вырабатывает стабильную несущую частоту, которая поступает на первый вход схемы совпадения 2 и вход синхронизации генератора частоты манипуляции 3. Частота манипуляции поступает на блок формирования рабочего цикла 4. Блок формирования рабочего цикла 4 вырабатывает на своем выходе сигналы синхронизации заданной длительности и последовательно опрашивает, с частотой манипуляции, информационные датчики Д₁...Д_n. При наличии сигнала на выходе какого-либо датчика он передается на второй вход схемы совпадения 2. Таким образом, на первый и второй входы схемы совпадения 2 поступают сигналы несущей частоты, частоты синхронизации и сигналы датчиков. Если сигналов с датчиков нет, то после сигналов синхронизации следует пауза до поступления следующей пачки сигналов синхронизации. С выхода схемы совпадения промодулированные сигналы несущей частоты поступают на вход усилителя мощности 5, с выхода которого поступают на вход трансформатора нулевой последовательности 6, который является электропередачи. С трансформатора нулевой последовательности 5 напряжение перекоса фаз (небаланса) поступает на схему защиты 7. При аварийном напряжении схема защиты вырабатывает сигнал, запирающий схему совпадения по третьему входу, при этом на вход усилителя не поступает сигналы. (Усилитель закрыт до момента снижения перекоса фаз до заданной уставки).

Приемная часть устройства работает следующим образом.

Сигнал несущей частоты, промодулированный сигналами синхронизации, информационными сигналами и помехой в виде небаланса фаз поступает по линиям сети через входной трансформатор, нулевой последовательности 8, на схему защиты 9, которая срабатывает (отключает вход устройства от канала связи при достижения небаланса определенной величины, на практике 15 В). Со схемы защиты сигнал поступает на фильтр-пробку на 50 Гц и далее на полосовой избирательный усилитель 10, повышающий уровень полезного сигнала на входе детектора до 10 В. После детектирования сигнал поступает на компаратор с плавающим порогом, меняющимся автоматически в зависимости от уровня помех (напряжения небаланса), имеющихся в канале связи. Применение данной схемы снижает вероятность ложного срабатывания. Видеоимпульсы с выхода компаратора поступают на селектор длительности, который вырабатывает импульс запуска формирователя при поступлении на его вход импульса синхронизации. Длительность импульса синхронизации выбрана больше информационных импульсов. Формирователь частоты манипуляции подключает соответствующий выход селектора импульсов синхронно с подключением соответствующего информационного датчика в передающем устройстве. Информация с выхода блока выделения информационных сигналов поступает на исполнительные устройства ИУ₁. ..ИУ_n^ либо на пульт диспетчера.

Эффективность предлагаемого устройства телесигнализации по электрическим цепям заключается: в повышении надежности работы схемы защиты от возникающих перенапряжений в трансформаторе нулевой последовательности, являющемся нагрузкой усилителя мощности в передающей части устройства; в возможности передачи по одному каналу связи значительно большего, чем в известных устройствах, числа информационных сигналов; в повышенной помехоустойчивости, что позволяет передавать информационные сигналы при более высоком уровне напряжения небаланса фаз.

Себестоимость предлагаемого устройства практически совпадает со стоимостью известного устройства аварийно-предупредительной сигнализации типа УВТС-3.

Формула изобретения

Устройство телесигнализации по электрическим сетям, содержащее на передающей стороне генератор сигнальной частоты, усилитель мощности и трансформатор нулевой последовательности, соединенные последовательно, блок защиты с исполнительным элементом, вход которого подключен к выходу усилителя мощности, а на приемной стороне трансформатор нулевой последовательности, заграждающий фильтр, полосовой избирательный усилитель, блок широкополосного усилителя, селектор длительности импульсов, детектор, соединенные последовательно, сигнальный блок, блок защиты, отличающееся тем, что в передающую часть дополнительно включены блок формирования рабочего цикла, схема совпадения, генератор частоты манипуляции, а в приемную часть - компаратор с плавающим порогом, формирователь частоты манипуляции, в передающей части выход задающего генератора подключен к входу синхронизации генератора частоты манипуляции и к первому входу схемы совпадения, выход генератора частоты манипуляции подключен к управляющему входу блока формирования рабочего цикла, остальные входы которого подключены к выходам датчиков информационных сигналов, а выход к второму входу схемы совпадения, третий вход которой соединен с выходом схемы защиты, вход которой подключен к вторичной обмотке трансформатора нулевой последовательности, а выход схемы совпадения соединен с входом усилителя мощности, нагрузкой которого служит обмотка трансформатора нулевой последовательности, в приемной части трансформатор нулевой последовательности, блок защиты, полосовой избирательный усилитель, детектор, компаратор с плавающим порогом соединены последовательно, выход компаратора соединен непосредственно с первым входом блока выделения информационных сигналов и с вторым через последовательно соединенные блоки селектора длительности импульсов и формирователь частоты манипуляции, выходы блока выделения информационных сигналов соединены с входами исполнительных устройств и пультом диспетчера.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2