Устройство для сигнализации опасного приближения к проводам воздушной линии электропередачи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22. 02. 80 (21) 2884743/24-07

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

»»87769О (51)М. Кл с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Н 02 Н 5/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 301081, Бюллетень М 40 (53) УДК 621. 316. .925(088.8) Дата опубликования описания 30. 10. 81 (72) Авторы изобретения

Й. Беккер и Л. О. Петри (71) Заявитель

Московский ордена Ленина энергетический=. институт (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ОПАСНОГО

ПРИБЛИЖЕНИЯ К ПРОВОДАМ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для защиты человека от поражения электрическим током и может быть использовано на высокогабаритных самоходных механизмах, в частности зерноуборочных комбайнах, работающих вблизи воздушных линий электропередачи (ВЛ) переменного тока напряжением 0,4-500 кВ.

Устройство осуществляет автоматическую, т.е. не требующую переключения или перенастройки чувствительности или уставки сигнализацию при приближении к проводам ВЛ на расстояния, предельно допустимые по

"Правилам устройства электроустановок" (ПУЭ), Известно устройство для сигнализации опасного приближения к ВЛ

r. реакцией на электрическое поле ВЛ.

Принцип устройства заключается в том, что на датчике напряженности электрического поля (антенна),внесенном в электрическое поле ВЛ, наводится ЭДС, зависящая от расстояния датчика до проводов ВЛ. Эта ЭДС (сигнал) усиливается, детектируется и сравнивается с уставкой срабатывания I;13, 30

Основной недостаток устройств, работающих по этому принципу, — неавтоматический способ работы, требующий переключения чувствительности или уставки при работе вблизи ВЛ разных номинальных напряжений.

Известно также устройство для сигнализации, содержащее два идентичных датчика напряженности электрического поля, два усилителя, измерительный орган отношения и исполнительный орган, причем датчики. устанавливаются на защищаемом механизме на некотором расстоянии друг от.друга. При превышении значения отношения напряженностей определенной величины (уставки) происходит срабатывание устройства. Между антеннами и измерительным органом отношения включены линейные усилители. Таким образом, достигается автоматическая, защита вблизи ВЛ напряжением 0,435 кВ. Г2>.

Такое ограничение напряжений ВЛ, обусловлено недостаточной точностью условия срабатывания и применениЕм линейных усилителей, имеющих узкий динамический диапазон входных величин.

877690

Цель изобретения — повышение точности и расширение области примене,ния.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для сигнализации опасного приближения к проводам воздушной линии электропередачи, содержащее два идентичных датчика напряженности электрического поля, два резонансных усилителя и орган сравнения, выход которого подключен ко входу исполнительного органа, введены два логарифмических усилителя,два детектора, делитель напряжения и источник опорного напряжения, причем первый и второй логарифмичеекие усилители включены соответственно между выходами первого и второго датчиков напряженности электрического поля и входами первого и второго резонансных усилителей, выход первого резонансного усилителя через первый де- 20 тектор подключен к первому входу органа сравнения, выход второго резонансного усилителя через последовательно соединенные делитель напряжения и второй детектор — ко второму 25 входу органа сравнения, а выход источника опорного напряжения — к третьему входу органа сравнения.

Кроме того, один датчик напряженности электрического поля имеет горизонтальную направленность чувствительности, а второй — вертикальную.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 графики характеристик срабатывания известных и предлагaeMoro устройства для сигнализации.

Устройство состоит иэ датчиков

1 и 2 напряженности электрического поля, идентичных логарифмических уси- 40 лителей 3 и 4, идентичных резонанс.ных усилителей 5 и б, делителя 7 напряжения, детекторов 8 и 9, источника

10 опорного напряжения, органа 11 сравнения и дополнительног орга- 45 на 12.

Датчик 1, расположенный ближе к проводам ВЛ, имеет горизонтальную направленность чувствительности, датчик 2 — вертикальную. Сигналы с 50 датчиков 1 и 2, обозначаемые далее

Е и. Е1, поступают на логарифмические усилители 3 и 4. После логарифмирования сигналы усиливаются резонансными усилителями 5 и б, которые для подавления помех выполнены с

55 частотой настройки, равной частоте переменного тока в ВЛ. Сигнал с датчика 2 затем ослабляется делителем 7 напряжения с коэффициентом передачи а (О (а (1) . Детекторы 8 и 9 преоб- 60 раэовывают поступающий сигнал в пропорциональные постоянные напряжения, которые подаются на входы органа

11 сравнения. его порог срабатывания определяется значением напряжения, 65 подаваемого.с источника 10 опорного напряжения. Орган 11 сравнения управляет исполнительным органом 12.

Срабатывание устройства происходит при выполнении условия

ggE„-a8gEg- ВИ, () причем значение коэффициента а определяется делителем 7 напряжения, постоянная Ь вЂ” значением опорного наL ряжения, подаваемого на вход оргаа 11 сравнения с источника 10 опорного напряжения.

На фиг. 2 цифрами 13-16 обозначены значения напряженностей, измеренные датчиками 1 и 2 вблизи ВЛ, 0,4, б, 35 и 220 кВ соответственно при расположении высокогабаритного механизма, соответствующем предельно допустимому по правилам приближения к ближайшему проводу. Прямая 17 соответствует характеристике срабатывания предлагаемого устройства, описываемой выражением (1). Вертикальная прямая 18 описывает характеристику срабатывания известных устройств, работающих с одним датчиком. Изменяя уставку, линия 18 может быть смещена влево или вправо, и таким образом устройство может быть настроено на любое определенное напряжение ВЛ.

Прямая 19 описывает характеристику срабатывания известного устройства с двумя датчиками, соответствующую определенному значению Е /Е1. Как видно из диаграммы, такая характеристика срабатывания достаточно близка к требуемой в определенном диапазоне напряжений ВЛ, например.0,4-35 кВ.

Однако в широком диапазоне напряжений ВЛ требуемая характеристика срабатывания достаточно точно аппроксимируется только прямой 17, которая соответствует характеристике предлагаемого устройства. Кроме того, только применение логарифмических усилителей во входной цепи обеспечивает надежную работу схемы в широком динамическом диапазоне, достигающем в устройстве сигнализации для ВЛ 0,4500 кВ 100 дБ.

Таким образом, устройство обладает повышенной точностью, что позволяет более четко фиксировать опасное. приближение к проводам ВЛ, а также применить его и при наличии ВЛ высокого (до 500 кВ) напряжения. формула изобретения

1. Устройство для сигнализации опасного приближения к проводам воздушной линии электропередачи,содержащее два идентичных датчика напряженности электрического поля,два резонансных усилителя и орган сравнения, выход которого подключен ко входу исполнительного органа, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и расшире877690,у Е1

1Я

Составитель lO, Барабанов

Техред М.Надь Еорректор A. Гриценко

Редактор В. Пилипенко

Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9632/81 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул; Проектная,4 ния области применения, введены два логарифмических усилителя, два детектора, делитель напряжения и источник опорного напряжения, причем первый и второй логарифмические усилители включены соответственно между выходами первого и второго датчиков напряженности электрического поля и ходами первого и второго резонансх усилителей, выход первого резонансного усилителя через первый детектор подключен к первому входу органа сравнения, выход второго резонансного усилителя через последовательно соединенные делитель напряжения и второй детектор — ко второму входу органа сравнения, а.выход ис- . точника опорного напряжения — к третьему входу органа сравнения.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что один дат- чик напряженности электрического по ля имеет горизонтальную направленносФъ чувствительности, а второй - верти- кальную.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США В 321775, кл. 340258, 1963.

2. АвторскОе свидетельство СССР в 549853, кл. Н 02 Н 5/12, 1978.