Устройство контроля состояния проводов

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам, предназначенным для контроля качества электрической энергии. Сущность: передающие линейные полукомплекты снабжены блоком сравнения напряжений передающих линейных полукомплектов. Этот блок соединен с блоком модемов линейного полукомплекта. Входы блока сравнения напряжений линейного полукомплекта соединены с выходом блока питания линейного полукомплекта и выходом блока измерения напряжения линейного полукомплекта. Сущность: повышение эффективности контроля состояния проводов за счет использования дополнительного диагностического признака - разности фаз питающих напряжений в соседних точках подключения. 1 ил.

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам, предназначенным для контроля состояния проводов линии электроснабжения устройств железнодорожной автоматики - ВЛ СЦБ.

Известны следующее устройство контроля состояния проводов - устройство контроля состояния контактного провода (патент РФ на изобретение №2222858 авторы Механошин Б.И. и Шкапцов В.А.), содержащее блок управления, блок получения и преобразования сигналов состояния провода, блок предварительной обработки полученной информации, накопления и хранения данных, блок связи и передачи данных, при этом блок предварительной обработки полученной информации, накопления и хранения данных подключен к входу блока связи и передачи данных и к выходу блока получения и преобразования сигналов состояния провода, а средство сопряжения с каналом сотовой телефонии общего пользования введено в блок связи и передачи данных. Данное устройство способно контролировать состояние только однофазной линии электропередач.

Также известно устройство контроля состояния проводов (Кузнецов Г.В., Мишель В.А. Дистанционная диагностика обрывов проводов // Разработка и исследование автоматизированных средств контроля и управления для предприятий железнодорожного транспорта. Под ред. В.Н. Зажирко / Омский ИИЖТ. - Омск, 1990. с. 83-86), предназначенное для работы в однофазных и трехфазных сетях, содержащее подстанционный полукомплект, состоящий из блока идентификации, приемника аварийных сигналов, блока сигнализации и блока питания подстанционного полукомплекта и передающие линейные полукомплекты, состоящие из блока датчиков электромагнитного поля, порогового элемента, передатчика аварийных сигналов, блока развязки и блока питания линейного полукомплекта. Данное устройство имеет следующие недостатки:

- нет возможности определения фазы, на которой произошло повреждение провода;

- использует в качестве канала передачи данных о повреждении сами контролируемые провода, что в случае их обрыва может нарушить его работу.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство контроля состояния проводов (патент РФ на полезную модель №94349 авторы Лунев С.Α., Соколов M.М.), содержащее подстанционный полукомплект, состоящий из центрального процессора, блока модемов подстанционного полукомплекта, блок измерения напряжений подстанционного полукомплекта, блока сигнализации и блока питания подстанционного полукомплекта и передающие линейные полукомплекты, состоящие из блока измерения напряжения линейного полукомплекта, блока модема линейного полукомплекта и блока питания линейного полукомплекта.

Недостатком данного устройства является то, что оно может давать большую погрешность при определении места повреждения при определенной схеме подключения нагрузок к линии электроснабжения (Соколов M. М. Контроль технического состояния линии электроснабжения устройств железнодорожной автоматики [текст] / М.М. Соколов // Научно-технический журнал «Известия Транссиба», Омск, 2012 №3(11). С. 88-95).

Целью изобретения является повышение эффективности контроля состояния проводов.

Указанная цель достигается тем, что в устройство контроля состояния проводов, содержащее подстанционный полукомплект, состоящий из центрального процессора, блока модемов подстанционного полукомплекта, блок измерения напряжений подстанционного полукомплекта, блока сигнализации и блока питания подстанционного полукомплекта и передающие линейные полукомплекты, состоящие из блока измерения напряжения линейного полукомплекта, блока модема линейного полукомплекта и блока питания линейного полукомплекта, причем выходы блока питания линейного полукомплекта соединены со входами блока модемов линейного полукомплекта и блока измерения напряжения линейного полукомплекта, выход которого также соединен со входом блока модемов линейного полукомплекта, блоки модемов всех линейных полукомплектов соединены последовательно, а блок модемов одного линейного полукомплекта соединен с блоком модемов подстанционного полукомплекта, выходы блока модемов подстанционного полукомплекта и блока измерения напряжений подстанционного полукомплекта соединены со входом центрального процессора, выход которого соединен со входом блока сигнализации, а выходы блока питания подстанционного полукомплекта соединены со входами центрального процессора, блока модемов подстанционного полукомплекта, блока измерения напряжений подстанционного полукомплекта и блока сигнализации, дополнительно снабжено в передающих линейных полукомплектах блоком сравнения напряжений линейного полукомплекта, причем этот блок соединен с блоком модемов линейного полукомплекта, а входы блока сравнения напряжений линейного полукомплекта соединены с выходом блока питания линейного полукомплекта и выходом блока измерения напряжения линейного полукомплекта.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство работает следующим образом.

Электроснабжение ВЛ СЦБ осуществляется от одной из тяговых подстанций, ограничивающих участок железной дороги. Подстанционный полукомплект II размещается на тяговой подстанции, которая не используется для питания контролируемого участка ВЛ СЦБ, а линейные полукомплекты I размещаются на потребителях, подключенных к ВЛ СЦБ, в частности в шкафах автоматической блокировки.

Блок измерения напряжений подстанционного полукомплекта 7 подключается к ВЛ СЦБ на тяговой подстанции и измеряет значения линейных напряжений в конце линии. Измеренные значения поступают в центральный процессор 5. В случае, если значения линейных напряжений выходят за пределы своих нормальных значений, делается вывод о появлении повреждения в ВЛ СЦБ. По сочетаниям значений линейных напряжений центральный процессор определяет фазу с поврежденным проводом.

Одновременно с этим на каждом потребителе блоком измерения напряжения линейного полукомплекта 1 измеряется напряжение поступающего для питания потребителя, а блоком 1а сравниваются напряжения, поступающие от блока измерения напряжения этого линейного полукомплекта 1 и блока измерения напряжения соседнего линейного полукомплекта (передающиеся через модемы линейных полукомплектов 2). В результате сравнения питающих напряжений блок сравнения напряжений линейного полукомплекта формирует результат о разности фаз. Информация об измеренных напряжениях и разности фаз питающих напряжений с каждого линейного полукомплекта передается по цепочке последовательно соединенных блоков модемов линейного полукомплекта 2 по двум жилам кабеля, например кабеля автоблокировки, к блоку модемов подстанционного полукомплекта 4 и далее в центральный процессор 5. Центральный процессор по полученным значениям определяет участок ВЛ СЦБ, на котором произошло повреждение, и передает эту информацию блоку сигнализации 6, который может воздействовать на включение аварийной сигнализации.

В процессе работы блок питания линейного полукомплекта 3 осуществляет электропитание блока измерения напряжения линейного полукомплекта 1, блока сравнения напряжений линейного полукомплекта 1а и блока модемов линейного полукомплекта 2, а блок питания подстанционного полукомплекта 8 питает блок модемов подстанционного полукомплекта 4, центральный процессор 5, блок измерения напряжений подстанционного полукомплекта 7 и блок сигнализации 6.

Применение блока сравнения напряжений позволит получить дополнительный диагностический признак - разность фаз питающих напряжений в соседних точках подключения.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить эффективность контроля состояния проводов за счет использования дополнительного диагностического признака - разность фаз питающих напряжений в соседних точках подключения.

Устройство контроля состояния проводов, содержащее подстанционный полукомплект, состоящий из центрального процессора, блока модемов подстанционного полукомплекта, блока измерения напряжений подстанционного полукомплекта, блока сигнализации и блока питания подстанционного полукомплекта и передающие линейные полукомплекты, состоящие из блока измерения напряжения линейного полукомплекта, блока модема линейного полукомплекта и блока питания линейного полукомплекта, причем выходы блока питания линейного полукомплекта соединены со входами блока модемов линейного полукомплекта и блока измерения напряжения линейного полукомплекта, выход которого также соединен со входом блока модемов линейного полукомплекта, блоки модемов всех линейных полукомплектов соединены последовательно, а блок модемов одного линейного полукомплекта соединен с блоком модемов подстанционного полукомплекта, выходы блока модемов подстанционного полукомплекта и блока измерения напряжений подстанционного полукомплекта соединены со входом центрального процессора, выход которого соединен со входом блока сигнализации, а выходы блока питания подстанционного полукомплекта соединены со входами центрального процессора, блока модемов подстанционного полукомплекта, блока измерения напряжений подстанционного полукомплекта и блока сигнализации, отличающееся тем, что передающие линейные полукомплекты дополнительно снабжены блоком сравнения напряжений линейного полукомплекта, причем этот блок соединен с блоком модемов линейного полукомплекта, а входы блока сравнения напряжений линейного полукомплекта соединены с выходом блока питания линейного полукомплекта и выходом блока измерения напряжения линейного полукомплекта.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к релейной защите и автоматике распределительных сетей, работающих в режиме с изолированной нейтралью. Сущность: используется модель контролируемого фидера.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматике линий электропередачи, и может быть использовано при создании устройств защиты и автоматики, требующих высокой степени адаптации характеристик срабатывания к режимам защищаемого объекта.

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для определения места повреждения в трехфазной линии электропередачи (ЛЭП) высокого и сверхвысокого напряжения.

Изобретение относится к защите подземных сооружений от коррозии и может быть использовано при контроле работы устройств катодной защиты от коррозии. Сущность: поиск места повреждения протяженного анодного заземлителя (ПАЗ) индукционным способом осуществляют в три этапа с использованием различных схем подключения источников переменного тока к ПАЗ и с использованием переменного тока с частотой ниже 128 Гц, исключая частоты 100 и 50 Гц.

Изобретение относится к области электрохимической защиты подземных трубопроводов. Способ включает выявление поврежденной секции протяженного анодного заземлителя (ПАТ), а затем нахождение места повреждения на секции, при этом к концу секции подключают низкочастотный генератор тока, работающий на частотах менее 100 Гц, с помощью измерителя и датчика индуктивности определяют положение ПАТ в грунте, поиск места обрыва производят при помощи измерения поперечного градиента потенциала поверхности земли между измерительными электродами, при этом первый электрод расположен над ПАТ, а второй электрод - на расстоянии не менее 7 м со стороны, противоположной защищаемому трубопроводу, перпендикулярно ходу движения, причем измерения проводят с шагом 1 м, при определении измерителем максимального сигнала устанавливают контрольный знак, далее генератор переключают на другой конец поврежденной секции ПАТ и проводят измерения в обратном направлении, а за место повреждения ПАТ принимают среднюю точку между двумя контрольными знаками, установленными в местах обнаружения максимальных значений измеренных сигналов.

Изобретение относится к обнаружению замыканий на землю в электрической сети. Сущность: способ включает обнаружение короткого замыкания на землю на основе измеренных трехфазных токов iA, iB и iC и получение момента времени t, соответствующего моменту времени, когда было только что обнаружено короткое замыкание на землю; определение того, является ли это короткое замыкание на землю однофазным коротким замыканием на землю или двухфазным коротким замыканием на землю, на основе трех инкрементных фазных токов ΔiA, ΔiB и ΔiC в момент времени t; и когда определено однофазное короткое замыкание на землю, определение того, является ли это короткое замыкание на землю коротким замыканием выше по линии или коротким замыканием ниже по линии, на основе амплитуды инкрементного фазного тока замкнутой фазы.

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано для избирательного контроля сопротивления изоляции многофазных сетей переменного тока с изолированной нейтралью, находящихся под напряжением.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение чувствительности дистанционной защиты.

Изобретение относится к поиску трассы и определению мест повреждения электропроводки индукционным методом. Сущность: способ осуществляется подачей переменного напряжения в исследуемую линию от генератора и обнаружением магнитного поля приемником, настроенным на частоту генератора.

Изобретение относится к релейной защите и автоматике распределительных сетей, характеризующихся малыми установившимися токами при однофазных замыканиях. Сети - сложной конфигурации с большим числом ответвлений.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места короткого замыкания в длинных линиях электропередач. Технический результат: снижение трудоемкости и повышение точности при определении места короткого замыкания за счет более полного учета параметров линий. Сущность: на предварительной стадии формируют полную модель линии в трехфазном виде с учетом взаимоиндуктивных и емкостных связей между проводами линий. При возникновении короткого замыкания измеряют и регистрируют значения комплексных фазных напряжений на шинах и фазных токов в линии. Далее разбивают модель линии на равные участки, например от опоры до опоры, формируют напряжения в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, формируют токи в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. Регистрируют модули фазных напряжений в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. По модулям напряжений строят графики с осями с двух сторон зависимости модулей напряжений от номера участка (от расстояния). Точка пересечения графиков с одного и другого концов линии соответствует точке короткого замыкания.

Предлагаемое изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места короткого замыкания на линиях электропередачи по замерам мгновенных значений токов и напряжений при несинхронизированных замерах с двух ее концов. Техническая задача изобретения заключается в повышении точности определения места повреждения. Технический результат изобретения достигается за счет учета фазных и междуфазных параметров линии при наличии точной синхронизации измеренных величин токов и напряжений по концам линии не синхронизированных по времени при измерении, которая выполняется путем совмещения осциллограмм с двух концов линии по срезу начала короткого замыкания. 2 ил.

Группа изобретений относится к электроизмерительной технике и может быть использована для определения местоположения обрыва в многожильном кабеле, не имеющем экранной оболочки, в частности геофизическом. Технический результат заключается в повышении точности за счет применения тонального детектора с узкой полосой пропускания, снижении влияния сигналов от недоступных для заземления жил за счет использования второго генератора с частотой вне полосы пропускания тонального детектора, снижении влияния сигналов промышленной частоты за счет применения фильтра высоких частот. Способ нахождения места обрыва многожильного электрического кабеля включает подачу первого переменного электрического сигнала на первый конец оборванной жилы, второго переменного электрического сигнала с частотой, отличной от частоты первого, на второй конец оборванной жилы, при этом устанавливают уровень второго переменного электрического сигнала выше уровня первого переменного электрического сигнала на втором конце оборванной жилы, но ниже уровня первого переменного электрического сигнала на первом конце оборванной жилы, затем определяют емкостным датчиком наличие электрического поля вдоль кабеля на частоте первого переменного электрического сигнала, находят место обрыва жилы по смене наличия электрического поля на отсутствие или наоборот. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места обрыва провода на воздушных линиях электропередачи на основе измерения параметров аварийного режима с двух концов линии. Технический результат: снижение трудоемкости и повышение точности при определении места обрыва за счет более полного учета параметров линий. Сущность: на предварительной стадии формируют полную модель линии в трехфазном виде с учетом взаимоиндуктивных и емкостных связей между проводами линий. При возникновении обрыва провода измеряют и регистрируют значения комплексных фазных напряжений на шинах и фазных токов в линии. Далее разбивают модель линии на равные участки, например, от опоры до опоры, формируют напряжения в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, формируют токи в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии, регистрируют модули токов в каждом участке в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. По модулям токов строят графики с осями с двух сторон зависимости модулей токов от номера участка (от расстояния). Точка пересечения графиков с одного и другого концов линии соответствует точке обрыва.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места короткого замыкания, совмещенного с обрывом. Технический результат: снижение трудоемкости и повышение точности за счет более полного учета параметров линий. Сущность: на предварительной стадии формируют полную модель линии, в трехфазном виде с учетом взаимоиндуктивных и емкостных связей между проводами линий. При возникновении обрыва провода, совмещенного с коротким замыканием, измеряют и регистрируют значения комплексных фазных напряжений на шинах и фазных токов в линии. Далее формируют модель линии из равных участков, например от опоры до опоры, формируют и сохраняют напряжения и токи в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. Выделяют модули токов и напряжений в каждом участке в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. Получают для трех фаз три графика токов с одного конца и три графика токов с другого конца линии, три графика напряжений с одного конца и три графика напряжений с другого конца линии. По графикам токов выбирают график той фазы и с той стороны, у которого кривая выглядит как ломаная линия, соприкасающаяся в точке излома с осью расстояний. Эта точка является точкой обрыва провода. По графикам напряжений выбирают график той фазы и с той стороны, у которого кривая выглядит как ломаная линия, близко подходящая в точке излома к оси расстояний. Эта точка является точкой короткого замыкания, совмещенного с обрывом провода в случае переходного сопротивления, равного нулю. Если переходное сопротивление отлично от нуля, то точка излома будет смещена от точки короткого замыкания. В этом случае точка короткого замыкания уточняется по графикам напряжений неповрежденных фаз, где точка пересечения графиков соответствует точке короткого замыкания, совмещенного с обрывом провода. 7 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места короткого замыкания на длинных воздушных линиях электропередач с отпайкой. Сущность: предварительно формируют модель линии, в трехфазном виде с учетом взаимоиндуктивных и емкостных связей между проводами линий и емкостных связей между проводом и землей. При возникновении короткого замыкания измеряют и регистрируют значения комплексных фазных напряжений на шинах и фазных токов в линии до и в момент короткого замыкания. Разбивают модель линии на равные участки. Формируют и сохраняют предаварийные напряжения и токи в конце каждого участка в каждой фазе. Выделяют модули фазных напряжений в конце каждого участка в каждой фазе. Из сохраненных напряжений и токов выделяют значения комплексных предаварийных фазных напряжений и токов в известной точке расположения отпайки. Находят фазные токи отпайки как разницу фазных токов участков, примыкающих к отпайке с одного и с другого концов линии, и определяют делением фазных комплексных токов отпайки на фазные комплексные напряжения в узле отпайки фазные значения проводимостей отпайки, включающие в себя проводимости линии и трансформатора от отпайки до нагрузки и проводимости нагрузки отпайки. Получают значения измеренных при КЗ фазных напряжений на шинах и токов с двух концов линии из осциллограмм цифрового регистратора аварийных процессов. Формируют и сохраняют напряжения при КЗ в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. Формируют и сохраняют токи при КЗ в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. Выделяют модули фазных напряжений в конце каждого участка в каждой фазе, начиная от шин с одного и другого концов линии. По модулям напряжений при КЗ строят графики с осями с двух сторон зависимости модулей напряжений от номера участка (от расстояния). Точка пересечения графиков с одного и другого концов линии, отличная от точки отпайки, соответствует точке короткого замыкания. Технический результат: повышение точности места повреждения. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для бесконтактного дистанционного контроля рабочего состояния опорных высоковольтных изоляторов. Технический результат: обеспечение возможности определения момента возникновения преддефектного состояния за счет выявления областей с повышенной напряженностью электрического поля и измерения градиентов напряженности электрического поля в этих областях с последующим выделением дефектов. Сущность: локацию областей с повышенной напряженностью электрического поля и измерение градиентов напряженности поля осуществляют электрооптическим датчиком контроля напряженности электрического поля по значению коэффициента отражения лазерного пучка от указанного датчика, которое пропорционально напряженности электрического поля. Предварительно электрооптический датчик градуируют путем внесения его в калиброванное переменное электрическое поле. Затем для каждого типа изоляторов, которые подлежат диагностике, определяют в ходе стендовых измерений усредненные значения напряженности переменных электрических полей, соответствующие рабочему высокому напряжению и предельные границы градиентов напряженности электрических полей, не создающих электрический пробой или перекрытие изоляторов. Электрооптический датчик, размещенный на диэлектрической штанге и соединенный через поляризационный дискриминатор и волоконный световод, с лазерным излучателем, а также с фотоприемником, сканируют по поверхности опорного высоковольтного изолятора. При этом регистрируют пространственное положение электрооптического датчика на поверхности изолятора и соответствующую ему напряженность электрического поля, измеряют нормальные и тангенциальные компоненты градиентов напряженности электрического поля. Затем пространственное распределение повышенных нормальных и тангенциальных к поверхности градиентов напряженности электрического поля сравнивают с ранее записанным распределением значений напряженности для эталонного изолятора и выделяют области возможных внутренних пробоев и поверхностных перекрытий в изоляторе путем выделения градиентов напряженности электрического поля, превышающих уровень, безопасный для нормального функционирования. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может быть использовано для определения места повреждения линии электропередачи. Технический результат: повышение точности определения места повреждения линии электропередачи. Сущность: фиксируют электромагнитные волны, возникающие в месте повреждения и распространяющиеся к концам линии. В моменты достижения фронтами волн концов линии измеряют и фиксируют разность времени прихода фронтов электромагнитных волн к концам линии. Место повреждения определяют путем суммирования половинной длинны линии, половинного произведения разности времени прихода фронтов электромагнитных волн на скорость распространения электромагнитных волн, а также корректирующего коэффициента. Корректирующий коэффициент определяют как произведение половинной разности времени прихода электромагнитных волн на приращение скорости распространения электромагнитных волн. При этом приращения скорости распространения электромагнитных волн формируют по результатам обходов линии электропередачи, соответствующих ранее произошедшим повреждениям. 3 табл., 3 ил.
Группа изобретений относится к области техники по определению местоположения электрических повреждений, преимущественно на железнодорожном транспорте. Технический результат: возможность определения конкретного пути, секции, номера пути (и, или группы путей), где произошло короткое замыкание и (или) повреждение как на станции, так и на перегоне, а также возможность определения участка с нарушением проектного положения элементов линии электроснабжения. Сущность: короткое замыкание (КЗ) локально фиксируется на основе порогового принципа определения тока КЗ на токоведущих частях контактной сети, на расстоянии от них, или на спусках заземления опор или мостов, тоннелей, путепроводов, или вблизи токоведущих частей в зоне магнитного (электромагнитного) влияния, или на электроподвижном составе. Фиксируется отклонение элементов линии электроснабжения от проектного положения. Информация передается в пункт приема через ретранслятор, расположенный в любом удобном месте, который обслуживает группу датчиков в зоне радиовидимости, и далее по каналам связи до ближайшей станции, трансформаторной подстанции, поста секционирования, диспетчерского пункта. 2 н. и 9 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места короткого замыкания на линиях электропередачи по измерениям с двух ее концов без использования эквивалентных параметров питающих систем. Технический результат: повышение точности определении места короткого замыкания. Сущность: измеряют с двух концов линии несинхронизированные по углам комплексные фазные токи и напряжения основной частоты в момент короткого замыкания, измеряют угол между одноименными напряжениями по концам линии, доворачивают векторы напряжений и токов на втором конце на измеренный угол, расчетным путем определяют относительное значение расстояния до места короткого замыкания с использованием фазных величин токов и напряжений и продольных и поперечных фазных и междуфазных параметров линии. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к устройствам, предназначенным для контроля качества электрической энергии. Сущность: передающие линейные полукомплекты снабжены блоком сравнения напряжений передающих линейных полукомплектов. Этот блок соединен с блоком модемов линейного полукомплекта. Входы блока сравнения напряжений линейного полукомплекта соединены с выходом блока питания линейного полукомплекта и выходом блока измерения напряжения линейного полукомплекта. Сущность: повышение эффективности контроля состояния проводов за счет использования дополнительного диагностического признака - разности фаз питающих напряжений в соседних точках подключения. 1 ил.

Наверх