RU2002370C1

RU2002370C1 - Устройство передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи

Info

Publication number: RU2002370C1
Authority: RU
Inventors: Клавдий Иосифович Гутин; Валерий Николаевич Николаев; Северь н Александрович Цагарейшвили; Валерий Федорович Роговцев; Дмитрий Клавдиевич Авдеев
Original assignee: Научно-производственный кооперативный центр "Канал"
Priority date: 1992-03-27
Filing date: 1992-03-27
Publication date: 1993-10-30

Abstract

Использование: в электротехнике при передаче телесигналов в трехфазных лини х электропередачи . Преимущественно данное устройство предназначено дл создани токов сигналов в лини х электропередачи . Сущность изобретени , устройство содержит три тиристора 11,13,14, четыре катушки индуктивности 1,2,3,10, четыре конденсатора 9,16, 17.18. четыре диода 4,5,6,15, резистор 7. блок запуска 12. датчик перегрузки 8 Вход датчика перегрузки 8 соединен с вторым выводом резистора 7, первый выход датчика прегрузки 8 соединен с анодом первого тиристора 11 и первой обкладкой первого конденсатора 9, второй выход этого датчика подключен к входу блока запуска, имеющего первый , второй и третий выходы, которые соединены соответственно с управл ющими электродами первого , второго и третьего тиристоров 11.13,14. аноды второго и третьего тиристоров соединены с анодом четвертого диода, а катоды второго и третьего тиристоров соединены соответственно с анодами третьего и второго диодов. Цель изобретени - повышение надежности устройств передачи сигналов по проводам трехфазовой линии электропередачи напр жением 0,38/10/35 кВ в результате снижени уровн радиопомех

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение при передаче телесигналов в трехфазных лини х электропередачи . Преимущественно данное устройство предназначено дл создани токов сигналов в лини х электропередачи.

Известно устройство передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи (см. авт.св, СССР № 1308156). Коммутационна часть этого устройства состоит из тиристора и цепочки принудительной коммутации, состо щей из последовательно соединенных конденсатора и катушки индуктивности. Если между запускающими импульсами, которые открывают тиристор, по вл етс импульс, вызванный помехой, то тиристор не закроетс , что вызовет перегрузку по току и устройство выйдет из стро .

Из известных устройства, где устранен этот недостаток, наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству вл етс устройство передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи, прин тое за прототип, коммутационна часть которого содержит те же элементы, что и в известном устройстве , но введены дополнительный конденсатор и релейный элемент. При наличии импульса, вызванного помехой, тиристор закроетс за счет накопленной энергии дополнительного конденсатора и перегрузки по току не будет.

Однако несмотр на повышение надежности данное устройство создает большой уровень радиопомех при срабатывании релейного элемента.

Изобретение решает задачу повышени надежности устройства передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи напр жением 0,38/10/35 кВ в результате снижени уровн радиопомех.

Предложенное устройство содержит первый тиристор, первую, вторую, третью и четвертую катушки индуктивности, первый, второй, третий и четвертый конденсаторы, первый, второй, третий и четвертый диоды, резистор, Введены блок запуска, датчик перегрузки , второй и третий тиристоры.

Как и а прототипе, первые выводы первой , второй и третьей катушек индуктивности подключены соответственно к фазам А, В, С трехфазной линии электропередачи. Вторые выводы первой, второй и третьей катушек индуктивности соединены соответственно с анодами первого, второго и третьего диодов и с первыми обкладками второго, третьего и четвертого конденсаторов, вторые обкладки которых объединены. Катоды первого, второго и третьего диодов соединены с первым выводом регистра. Анод первого тиристора соединен с первой обкладкой первого конденсатора, втора обкладка которого соединена с первым выводом четвертой катушки индуктивности. Катод первого тиристора и второй вывод четвертой катушки индуктивности соединены с анодом четвертого диода, катод которого соединен с анодом первого диода.

Вновь введенные элементы устройства подключены следующим образом. Вход датчика перегрузки соединен с вторым выводом резистора. Первый выход датчика перегрузки соединен с анодом первого тиристора и первой обкладкой первого конденсатора , второй выход этого датчика подключен к входу блока запуска, имеющего три выхода. Первый выход блока запуска соединен с управл ющим электродом пер

вого тиристора, второй и третий выходы

блока запуска соединены соответственно с управл ющими электродами второго и третьего тиристоров. Аноды второго и третьего тиристоров соединены с анодом диода,

5 а катоды второго и третьего тиристоров соответственно с анодами третьего и второго диодов.

Коммутаци токов контактами релейного элемента в прототипе вызывает по вле0 ние искры между контактами, что создает радиопомехи в широком спектре частот, отрицательно вли ющие на работу различных радиоустройств.

Достижение технического результата 5 снижение уровн радиопомех, достигаетс устранением из схемы релейного элемента, который используетс дл переключени токов при перегрузках первого тиристора. На чертеже приведена функциональна

0 схема предложенного устройства.

Устройство содержит первую катушку индуктивности 1, вторую катушку индуктивности 2, третью катушку индуктивности 3, первый диод 4, второй диод 5, третий диод

5 б, резистор 1, датчик перегрузки 8, первый конденсатор 9, четвертую катушку индуктивности 10, первый тиристор 11, блок запуска 12, второй тиристор 13, третий тиристор 14, четвертый диод 15, второй конденсатор

0 16, третий конденсатор 17, четвертый конденсатор 18,

Элементы схемы соединены между собой следующим образом.

Первые выводы первой катушки индук5 тивности 1, второй катушки индуктивности 2 и третьей катушки индуктивности 3 подключены соответственно к фазам А, В, С трехфазной линии электропередачи. Вторые выводы катушек 1, 2, 3 соединены соответственно с анодами первого диода 4,

второго диода 5 и третьего диода 6, катоды диодов 4, 5, б соединены с первым выводом резистора 7. Второй вывод резистора 7 соединен с входом датчика перегрузки 8. имеющего два выхода. Первый выход датчика перегрузки 8 соединен с первым выводом первого конденсатора 9, второй вывод которого соединен с первым выводом четвертой катушки индуктивности 10. Второй вывод четвертой катушки индуктивности 10 соединен с катодом первого тиристора 11, анод которого соединен с первым выходом датчика перегрузки 8. Второй выход датчика перегрузки 8 соединен с входом блока запуска 12, имеющего три выхода. Первый выход блока запуска 12 соединен с управл ющим электродом первого тиристора 11, второй выход блока 12 - с управл ющим электродом второго тиристора 13 и третий выход - с управл ющим электродом третьего тиристора 14. Аноды второго тиристора 13 и третьего тиристора 14 соединены с катодом первого тиристора 11 и с анодом четвертого диода 15. Катоды четвертого диода 15, третьего тиристора 14 и второго тиристора 13 соединены соответственно с анодами первого диода 4, второго диода 5 и третьего диода 6. Первые выводы второго конденсатора 16, третьего конденсатора 17 и четвертого конденсатора 18 подключены соответственно к фазам А, В, С трехфазной линии электропередачи. Вторые выводы конденсаторов 16, 17, 18 объединены.

В качестве датчика перегрузки 8 могут быть использованы трансформаторы напр жени или тока, которые имеют две обмотки , служащие дл гальванической разр дки с фазами А, В, С трехфазной линии электропередачи . Трансформаторы тока предпочтительнее в св зи с малым активным сопротивлением первичной обмотки,

В качестве блока запуска 12 может быть использована логическа схема, в которой при отсутствии напр жени на входе блока 12 имеют место импульсы на его трех выходах .

Устройство передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи работает следующим образом.

Нормальный режим.

Если в данный момент времени на фазе А имеетс высокой потенциал, а на фазе С - низкий потенциал и управл ющие электроды тиристоров 11, 13, 14 пришли запускающий импульсы с блока запуска 12, то тиристоры 11 и 13 отпираютс . Возникает ток сигнала io, который протекает по цепи фаза А - катушка индуктивности 1 - диод 4 - резистор 7 - датчик перегрузки 8 - тиристор 11 - тиристор 13 - катушка индуктивности 3 - фаза С. Ток in перезар дка конденсатора 9 (пол рность конденсатора 9 показана на чертеже в момент открыти тиристора 11) протекает через контур тиристор 11 - конденсатор 9 - катушка индуктивности 10 и перезар жает конденсатор 9 с обратной пол рностью. На втором полупериоде свободных колебаний ток перезар да in измен ет свое направление на противоположное . Тиристор 11 запираетс , когда ток упом нутого контура in превысит значение тока io. Конденсатор 9 зар жаетс по цепи, фаза А - катушка индуктивности 1 - диод 4 - резистор 7 - датчик перегрузки 8 конденсатор 9 - катушка индуктивности 10, тиристор 13 - катушка индуктивности 3 - фаза С. После зар да конденсатора 9 коммутационна часть схемы приходит в устойчивое состо ние. К моменту закрыти

тиристора 11 в катушках индуктивности 1 и 3 накапливаетс энерги , за счет которой в колебательном контуре фаза А - катушка индуктивности 1 - конденсатор 16 - конденсатор 18 - катушка индуктивности 3 - фаза

С происходит свободные колебани с частотой сигнала fo.

Аналогично работают и другие колебательные контуры устройства. Дл правильной работы устройства импульсы запуска,

вырабатываемые блоком запуска 12, следуют с частотой fo и синхронно поступают на соответствующие управл ющие входы тиристоров 11, 13, 14, при этом врем г открытого состо ни тиристора 11 не должно

превышать величины

Т-1Г

1

(О

Таким образом, в период времени 0,25То тиристор 11 открыт, а в период времени 0,75То тиристор 11 закрыт (г 0,25То). За врем закрытого состо ни тиристора 11 конденсатор 9 зар жаетс (пол рность указана на чертеже), и схема оп ть готова к работе.

Аварийный режим.

Если на управл ющий электрод тиристора 11 приходит импульс с блока запуска

12 в момент, когда конденсатор 9 еще не успел зар дитьс , т.е. набрать потенциальную энергию, необходимую дл следующего закрыти тиристора 11, то последний остаетс в открытом состо нии и через него протекает ток перегрузки Пер.

, i

тер -

(2)

действующее значение тока переГД6 Inep

грузки;

Ео - среднее значение выпр мленного напр жени , прикладываемого между катодом и анодом тиристора 11;

R ;Ј- суммарное активное сопротивление элементов цепи, по которым протекает ток перегрузки Inep.

Така ситуаци может быть, когда в цепи управлени тиристора 11 возникают помехи , величина которых превышает порог отпирани этого тиристора. Природа по влени помех известна. Это в основном радиопомехи и помехи, вызванные грозовыми влени ми, которые распростран ютс по проводам линий электропередачи и вызывают ток перегрузки 1Пер. В предложенном устройстве схема самовосстанавливаетс , что сохран ет его работоспособность. Рассматривали момент времени, когда ток сигнала идет от фазы А к фазе С. За период частоты питающего напр жени 50 Гц ток будет мен ть свое направление 6 раз и будет проходить по фазам в следующей последовательности: АС, СВ, ВА, СА, ВС,

AB,Промежуток времени At, в течение которого ток проходит, например, через фазы

AC,равен

ТГ 50 ) 0,02

66

Claims

Формула изобретени

УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ СИГНАЛОВ ПО ПРОВОДАМ ТРЕХФАЗНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, содержащее первый тиристор, четыре катушки индуктивности, четыре конденсатора, четыре диода, резистор , при этом первые выводы первой, второй и третьей катушек индуктивности подключены соответственно к фазам А, В и С трехфазной линии электропередачи, а вторые выводы этих катушек соединены соответственно с анодами первого, второго и третьего диодов и с первыми выводами второго, третьего и четвертого конденсаторов, вторые выводы которых объединены, катоды первого, второго и третьего диодов соединены с первым выводом резистора, анод первого тиристора - с первым выводом первого конденсатора, второй вывод которого соединен с первым

Составитель В Редактор А.БерТехред М.Морг

AtAC

3,3

10 Зс

0

5

0

5

где Т(50) период частоты питающего напр жени 50 Гц.

Пусть в промежутке времени ХАС тиристор 11 не закрылс из-за наличи помех в цепи его управлени . Через датчик перегрузки 8 идет ток перегрузки Inep, который намного превышает ток сигнала, что вызовет по вление напр жени на его втором выходе. Это напр жение поступает на вход блока запуска, что в свою очередь вызовет прекращение подачи запускающих импульсов с выходов блока запуска 12 на управл ющие электроды тиристоров 11, 13, 14. После окончани промежутка времени ДТ.АС следует промежуток времени Atce. когда ток проходит от фазы С к фазе В, при этом должны быть открыты диод 6 и тиристор 14. В св зи с тем, что тиристор 14 будет закрыт, так как на его управл ющий электрод не приход т импульсы с блока запуска 12, ток перегрузки Пер через тиристор 11 проходить не будет, схема восстановитс , так как на втором выходе датчика перегрузки 8 будет отсутствовать напр - жение и на управл ющие электроды тиристоров 11, 13, 14 вновь будут поступать запускающие импульсы с блока запуска 12. Схема приходит в рабочее состо ние.

рачев нтал

0

5

0

5

0

(56) Авторское свидетельство СССР № 1567086, кл. Н 04 В 3/54, 1989. выводом четвертой катушки индуктивности , катод первого тиристора и второй вывод четвертой катушки индуктивности соединены с анодом четвертого диода, катод которого соединен с анодом первого диода, отличающеес тем, что в него введены датчик перегрузки, блок запуска, а также второй и третий тиристоры, при этом вход датчика перегрузки соединен с вторым выводом резистора, первый выход - с анодом первого тиристора и первым выводом первого конденсатора, второй выход - с входом блока запуска, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с управл ющими электродами первого, второго и третьего тиристоров , аноды второго и третьего тиристоров соединены с анодом четвертого диода, а катоды второго и третьего тиристоров - соответственно с анодами третьего и второго диодов.

Корректор М.Ткач