CS231461B1 - Zapojení pro registraci napětí, proudu a fázového posunu tónového kmitočtu v přítomnosti velkého rušivého napětí - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zejména hromadného dálkového Ovládání v energetice. Účelem vynálezu je umožnit měření a registraci uvedených hodnot současně v několika fázích. Toto je dosaženo pomocí elektrického zapojení, které zpracovává vstupní napětí a vstupní proud přes obvod pro přepínání rozsahu a pásmovou propust a po vyhodnocení zaznamenává požadované údaje do paměti. Dojde-li k předem zvolené události zapojení, zaregistruje poměry v síti, úroveň napětí, proudu včetně komplexní impedance zátěže pro zvolený kmitočet,.případně je zobrazí na displej nebo trvale vypíše.

Description

Vynález se týká zapojení pro registraci napětí, proudu a fázového posunu tónového kmitočtu v přítomnosti velkého rušivého napětí, převážně pro měření v sítích hromadného dálkového ovládání v energetice.

Dosud se pro měření napětí, proudu a úhlu fázového posunuv sítích hromadného dálkového ovládání používají dostupné selektivní voltmetry, případně voltampérmetry a posléze měřiče napití, proudu a fázového posunu podle autorského osvědčení č. 207 907. Všechna tato zařízení mají normální obsluhu a měří pouze poměry v jedné fázi. To v provozu nepostačuje a nedává dostatečný přehled o všech třech fázích.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje zapojení pro registraci napětí, proudu a fázového posunu tónového kmitočtu v přítomnosti velkého rušivého napětí, u něhož je v každém měřicím kanálu vstupní obvod pro měření napětí a vstupní obvod pro měření proudu připojen na obvod pro přepínání funkcí, jehož výstup je připojen na obvod pro přepínání rozsahů, který je připojen na vstup pásmové propusti, jejíž výstup je připojen na převodník střídavého napětí na stejnosměrné, jehož podstata spočívá v tom, že sestává ze zvoleného počtu shodných měřících kanálů, k jejichž vstupům převodníků střídavého napětí na stejnosměrné jsou připojeny vstupy kompárátorů pro měření fáze, jejichž'výstupy jsou připojeny ke vstupům obvodu pro vyhodnocení fázového posunu.

Výstupy ze všech převodníků střídavého napětí na stejnosměrné jsou připojeny ke vstupům analogového multiplexeru, jehož výstup je připojen ke vstupu analogově číslicového převodníku, jehož výstup je připojen přes druhý oddělovací člen na vstup paměti, jejíž adresovací vstup je připojen na řadič paměti, kam je připojen i spouštěcí vstup analogově číslicového převodníku, dále druhý oddělovací člen, první oddělovací člen, analogový multiplexer, obvod pro vyhodnocení fázového posunu, řadič výstupních zařízení, obvod pro přepínání funkcí a obvod pro přepínání rozsahu.

Výstup obvodu pro vyhodnocení fázového posunu je připojen k prvnímu vstupu hradla, jehož výstup je spojen se vstupem čítače fázového posunu, jehož výstup je spojen přes první oddělovací člen se vstupem paměti, jejíž výstup je připojen na řadič výstupních zařízení, k němuž je připojen displej.

Ke vstupu převodníku střídavého napětí na stejnosměrné u jednoho zvoleného měřicího kanálu je připojen vstup komparátoru pro odvození referenčního kmitočtu, jehož výstup je spojen s prvním vstupem fázového závěsu, jehož výstup je spojen s druhým vstupem hradla a přes dělič kmitočtu s druhým vstupem fázového závěsů. Za výstup obvodu pro přepínání funkcí může být zapojen zesilovač se stupňovitě nastavitelným ziskem. Před vstup obvodu pro přepínání rozsahu může být zapojena zádrž a k ní může být připojen vypínač zádrže.

K pásmové propusti může být připojen vypínač. K výstupu převodníku střídavého napětí na stejnosměrné může být u jednoho zvoleného měřicího kanálu připojen nastavitelný prahový obvod,,jehož výstup je spojen s řadičem paměti. K řadiči paměti může být připojen vstupní obvod pro dvouhodnotové veličiny. Časový zdroj může být připojen k řadiči paměti a k řadiči výstupních zařízení. K řadiči výstupních zařízení mohou být připojena zařízení pro registraci dat.

Hlavní výhody zapojení pro registraci napětí, proudu a fázového posunu tónového kmitočtu v přítomnosti velkého rušivého napětí podle tohoto vynálezu spočívají v tom, že měří automaticky poměry v několika fázích, výsledky uloží do paměti včetně zvolených funkcí a rozsahů. Z paměti je možno výsledky měření zobrazit na displeji nebo vypsat psaeím strojem, případně vyděrovat pro další zpracování. Rovněž umožňuje registrovat stavy dvouhodnotových vstupů, například kontaktů a spustit měření jak při změně úrovně tónové frekvence, tak při změně některého dvouhodnotového vstupu.

Na výkresu je v blokovém schématu naznačen příklad zapojení podle tohoto vynálezu.

Zapojení sestává ze zvoleného počtu shodných, v tomto případě ze šesti měřicích kanálů a v každém z nich je vstupní obvod £ pro měření napětí a vstupní obvod £ pro měření proudu připojen na obvod 3 pro přepínání funkcí. Jeho výstup je spojen přes zesilovač £ se stupňovitě nastavitelným ziskem, vstup zádrže £ a vypínač 6 zádrže £ s obvodem T_ pro přepínání rozsahů. Jeho výstup je připojen na vstup pásmové propusti 8 s vypínačem 9 pásmové propusti

8. Dále je zapojen převodník 10 střídavého napětí na stejnosměrné, připojený na vstup komparátoru 11 pro měření fáze a výstupy ze všech komparátorů ll pro měření fáze jsou připojeny ke vstupům obvodu 24 pro vyhodnocení fázového posunu.

Výstupy ze všech převodníků 10 střídavého napětí na stejnosměrné jsou připojeny ke vstupům analogového multiplexeru 12, jehož výstup je připojen ke vstupu analogově číslicového převodníku 13. Jeho výstup je připojen přes druhý oddělovací člen 14 na vstup paměti 16, jejíž adresovací vstup je připojen na řadič 17 paměti 16, kam jsou připojeny i spouštěcí vstup analogově číslicového převodníku £3, dále druhý oddělovací člen ££, první oddělovací člen 15, analogový multiplexer 12, obvod 24 pro vyhodnocení fázového posunu, řadič 18 výstupních zařízení se zařízeními 20 pro registraci dat, obvod 3 pro přepínání funkcí, obvod 7 pro přepínání rozsahu a vstupní obvod 23 pro dvouhodnotové veličiny.

Výstup obvodu 24 pro vyhodnocení fázového posunu je připojen k prvnímu vstupu hradla 25, jehož výstup je spojen se vstupem čítače 26 fázového posunu. Jeho výstup je spojen přes první oddělovací člen 15 se vstupem paměti £6, jejíž výstup je připojen na řadič 18 výstupních zařízení, k němuž je připojen displej £9. Ke vstupu převodníku 10 střídavého napětí na stejnosměrné u jednoho zvoleného měřicího kanálu je připojen vstup komparátoru 27 pro odvození referenčního kmitočtu, jehož výstup je spojen s prvním vstupem fázového závěsu 28.

Jeho výstup je spojen s druhým vstupem hradla 25 a přes dělič 29 kmitočtu s druhým vstupem fázového závěsu 23. Mezi převodník 10 střídavého napětí ná stejnosměrné a řadič 17 paměti £5 je zapojen nastavitelný prahový obvod 30. S řadičem 17 paměti 16 a s řadičem 18 výstupních zařízení jsou spojeny výstupy časového zdroje 22.

Každý měřicí kanál zapojení má jednak napětový vstup, tvořený oddělovacím transformátorem, jednak proudový vstup s kleštovým transformátorem proudu. Volba vstupní veličiny se provádí dvoupolohovým přepínačem. Informace o zvolené veličině, to je napětí a proudu, se přivádí do řadiče výstupního zařízení. Napětí na výstupu přepínače se upraví na jednotnou úroveň zesilovačem £ se stupňovitě nastavitelným ziskem a přivede se na vstup zádrže 5, která z něho odstraní podstatnou část rušivého napětí.

Zádrž £ může být podle spektra rušivéhó napětí pásmová, dolnofrekvenční nebo hornofrekvenční. Tato zádrž je vypínatelná, aby bylo možno měřit rušivé napětí, případně jeho jednotlivé spektrální složky. Za zádrží £ následuje obvod £ pro přepínání funkcí a pásmová propust £, která opět může být vypínatelná. Na jejím výstupu je již čisté měření napětí, a to bud nápětío tónovém kmitočtu, nebo zvolená spektrální složka rušivého napětí.

Napětí z výstupu pásmové propusti 8 se v každém měřicím kanálu přivádí jednak na převodník 10 střídavého napětí na stejnosměrné, který dává výstupní napětí úměrné střední nebo efektivní hodnotě střídavého napětí, jednak na komparátor 11 pro měření fáze, který upravuje jeho tvar na obdélník.

D jednoho z měřicích kanálů je napětí z výstupu pásmové propusti £ převedeno po úpravě na obdélníkový tvar na vstup fázového závěsu 28, který má ve zpětné vazbě zapojen dělič 29 kmitočtu 1i36O. Na výstupu fázového závěsu 28 je napětí o kmitočtu 360krát vyšším, než je kmitočet měřeného napětí. Toto napětí slouží jako referenční kmitočet pro měření fázového posunu. Měření fázového posunu je nezávislé na okamžitém kmitočtu měřeného napětí. Napětí z výstupu převodníku 10 střídavého napětí na stejnosměrné úměrné střední nebo efektivní hodnotě měřeného střídavého napětí se vede přes analogový multiplexer 12 na vstup analogově číslicového převódníku 13.

Výstup jednoho z převodníků 10 střídavého napětí na stejnosměrné je přiveden na vstup nastavitelného prahového obvodu 3Q který může spustit zápisový cykl při změně úrovně měřeného napětí. Po spuštění zápisového cyklu řadič 17 paměti 16 zajistí převod všech vstupních hodnot na číselnou hodnotu, jejich zápis do paměti 16 spolu se zvoleným rozsahem a funkcí, to je napětí nebo proud, změření fázových posunů a opět jejich zápis do paměti 16.

Zápis do paměti 16 může být vyvolán buá změnou úrovně měřeného napětí, nebo změnou stavu některé dvouhodnotové veličiny, nebo uplynutím nastaveného času. Zapojení dokáže v době nepřítomnosti obsluhy, v okamžiku kdy dojde k předem zvolené .události, zaregistrovat poměry v síti, úroveň napětí, proudu včetně komplexní impedance zátěže pro zvolený kmitočet a zobrazit na displej 19 nebo trvale vypsat. Při přechodových jevech, které nastávají například při klíčování rotačních vysílačů hromadného’’dálkového ovládání, je důležitá nezávislost údaje fázového posunu na okamžitém kmitočtu měřeného napětí.

Claims (9)

1. Zapojení pro registraci napětí, proudu a fázového posunu tónového kmitočtu v přítomnosti velkého rušivého napětí, u něhož je v každém měřicím kanálu vstupní obvod pro měření napětí a vstupní obvod pro měření proudu připojen na obvod pro přepínání funkcí, jehož výstup je připojen na obvod pro přepínání rozsahů, který je připojen na vstup pásmové propusti, jejíž výstup je připojen na převodník střídavého napětí na stejnosměrné, vyznačující se tím, že sestává ze zvoleného počtu shodných měřicích kanálů, k jejichž vstupům převodníků /10/ střídavého napětí na stejnosměrné jsou připojeny vstupy komparátorů /11/ pro měření fáze, jejichž výstupy jsou připojeny ke vstupům obvodu /24/ pro vyhodnocení fázového posunu, přičemž výstupy ze všech převodníků /10/ střídavého napětí na stejnosměrné jsou připojeny ke vstupům analogového multlplexeru /12/, jehož výstup je připojen ke vstupu analogově číslicového převodníku /13/, jehož výstup je připojen přes druhý oddělovací člen /14/ na vstup paměti /16/, jejíž adresovací vstup je připojen na řadič /17/ paměti /16/, kam je připojen i spouštěcí vstup analogově číslicového převodníku /13/, dále druhý oddělovací člen /14/, první oddělovací člen /15/, analogový multiplexer /12/, obvod /24/ pro vyhodnocení fázového posunu, řadič /18/ výstupních zařízení, obvod /3/ pro přepínání funkcí a obvod /7/ pro přepínání rozsahu, když výstup obvodů /24/ pro vyhodnocení fázového posunu je připojen k prvnímu vstupu hradla /25/, jehož výstup je spojen se vstupem čítače /26/ fázového posunu, jehož výstup je spojen přes první oddělovací člen /15/ se vstupem paměti /16/, jejíž výstup je připojen na řadič /18/ výstupních zařízení, k němuž je připojen displej /19/, přičemž ke vstupu převodníku /10/ střídavého napětí na stejnosměrné u jednoho zvoleného měřicího, kanálu je připojen vstup komparátorů /27/ pro odvození referenčního kmitočtu, jehož výstup je spojen s prvním vstupem fázového závěsu /28/, jehož výstup je spojen s druhým vstupem hradla /25/ a přes dělič /29/ kmitočtu s druhým vstupem fázového závěsu /28/.

2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že za výstup obvodu /3/ pro přepínání funkcí je zapojen zesilovač /4/ se stupňovitě nastavitelným ziskem.

3. Zapojení podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že před vstup obvodu /7/ pro přepí nání rozsahu je zapojena zádrž /5/.

4. Zapojení podle bodu 3, vyznačující se zádrže /5/.

5. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se vypínač /9/ pásmové propusti /8/.

6. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se napětí na stejnosměrné je u jednoho zvoleného obvod /30/, jehož výstup je spojen s řadičem tím, že k zádrži /5/ je připojen vypínač /6/ tím, že k pásmové propusti /8/ je připojen tím, že k výstupu převodníku /10/; střídavého měřicího kanálu připojen nastavitelný prahový '17/ paměti /16/.

7. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že k řadiči /17/ paměti /16/ je připojen vstupní obvod /23/ pro dvouhodnotové veličiny.

8. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že časový zdroj /22/ je připojen k řadiči /17/ paměti /16/ a k řadiči /18/ výstupních zařízení.

9. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že k řadiči /18/ výstupních zařízení jsou připojena zařízení /20/ pro registraci dat.