SK283423B6 - Sieť na rozvod elektrickej energie - Google Patents

Abstract

Sieť na rozvod elektrickej energie zahrnuje množstvo pomocných rozvodní (11-1 až 11-3, 12-1 až 12-3) vzájomne prepojených strednonapäťovými káblami (22A, 22B), pričom každý strednonapäťový kábel (22A, 22B) zahrnuje aspoň jeden vnútorný vodič a vonkajší plášť, ktorý je pripojený k skrini (20) rozvodne. PLC komunikačný systém zahrnuje množstvo transduktorov (23A, 23B) spriahnutých so strednonapäťovými káblami (22A, 22B) v rozvodniach. Každý transduktor (23A, 23B) je umiestnený na príslušnom strednonapäťovom kábli (22A, 22B) na strane skrine (20) rozvodne, odľahlej od pripojenia plášťa ku skrini (20) rozvodne, pričom tento transduktor (23A, 23B) je spriahnutý tak s plášťom, ako aj s vodičom alebo vodičmi strednonapäťového kábla (22A, 22B).ŕ

Description

Oblasť techniky

Predkladaný vynález sa zaoberá všeobecne prenosom po elektrických prívodných sieťach (niekedy označovaných PLC, Power Line Communication) a najmä po podzemných sieťach pracujúcich pri napätiach vyšších, než je konečné napätie privádzané užívateľovi.

Doterajší stav techniky

Sieťový rozvod - všeobecne

Vo väčšine väčších krajín je elektrická energia dodávaná vo veľkom meradle prostredníctvom firiem vyrábajúcich a distribuj úcich elektrickú energiu (elektrické služby). Distribučná sieť zvyčajne pozostáva z veľkého počtu sietí s nízkym napätím (často nazývané prívodná sieť alebo vedenie), ku ktorým sú pripojení domáci a maloobchodní spotrebitelia, pričom tieto siete s nízkym napätím sú napájané prostredníctvom distribučného systému alebo siete s vyšším napätím. Siete s nízkym napätím (pre spotrebiteľov) môžu pracovať napríklad pri 230 V (alebo 440 V 3-fázy).

Distribučná sieť bude zvyčajne pracovať s viacerými než s jedným napätím. Existuje rozvod na veľké vzdialenosti pracujúci pri napätiach, napríklad 132 kV alebo 275 kV, ktoré budeme označovať ako vysoké napätie. Tieto vysoké napätia sú znižované (pokiaľ je to možné v dvoch alebo vo viacerých krokoch) prostredníctvom transformátora a rozvodných staníc (ktoré budeme označovať ako primáme alebo vysokonapäťové rozvodne) na napätia, napríklad 11 kV alebo 33 kV, ktoré budeme označovať ako stredné napätie. Tieto napätia sú opätovne znižované prostredníctvom ďalšieho transformátora a rozvodných staníc (ktoré budeme označovať ako pomocné rozvodne) na konečné prívodné napätie pre spotrebiteľa.

Signalizácia po sieti - všeobecne

Často je navrhované použitie prívodnej siete na signalizáciu. Sú dosiahnuteľné systémy na vzájomnú komunikáciu medzi miestnosťami v obytných budovách (typicky pre „baby alarmy“), na spojenie s telefónnym systémom, a na prenos dát medzi počítačovými jednotkami. Bolo taktiež vytvorených veľa návrhov na využitie signalizácie po sieti na diaľkové merania (primáme na elektromery, hoci plynomery a ďalšie meracie prístroje môžu byť na tento účel pripojené k sieti, výhodne prostredníctvom elektrických meracích prístrojov).

Na takúto signalizáciu v súčasnosti už existuje medzinárodný štandard, ktorý používa frekvenciu všeobecne v oblasti od 3 do 150 kHz. Týmto štandardom je CENELEC EN50065.1, ktorý špecifikuje, ktoré frekvencie v pásme od 3 kHz do 148,5 kHz sú dosiahnuteľné na signalizáciu na nízkonapäťových elektrických rozvodoch. Táto šírka pásma je rozdelená na niekoľko menších pásiem s rôznym využitím a s rôznymi obmedzeniami, ktoré sú s týmito pásmami spojené. Napríklad pásmo od 9 kHz do 95 kHz je rezervované pre dodávateľov elektrickej energie a pre ich koncesionárov.

Signalizácia sa bude zvyčajne týkať užívateľov a bude teda vykonávaná na nízkonapäťových častiach rozvodnej siete. Ako je však uvedené, bude distribučná sieť za normálnych okolností zahrnovať stredné a vysokonapäťové úrovne, spojené prostredníctvom výkonových transformátorov. Tieto transformátory medzi strednými a konečnými nízkonapäťovými (spotrebiteľskými) úrovňami sú zvyčajne umiestňované na miestach bez obsluhy, ktoré nie sú vybavené komunikačnými prostriedkami na komunikáciu po i ných komunikačných sieťach, ako sú telefónne systémy. Je teda často žiaduce spojiť PLC (nosný kmitočet prenášaný po silnoprúdovom vedení) signály medzi nízkymi a strednými napäťovými časťami siete a so strednými napäťovými časťami siete.

Signalizačné frekvenčné signály neprechádzajú účinne výkonovými (rozvodnými) transformátormi. Pokiaľ má byť dosiahnutá účinná signalizácia medzi nízkymi a strednými napäťovými časťami siete, je nevyhnutné použiť nejaké prostriedky na spojenie PLC signálov okolo týchto transformátorov: to zvyčajne zahrnuje príjem a opätovné vyslanie signálov, pričom tieto signály sú spracované, aby sa odstránil šum. Môže byť taktiež žiaduce použiť rôzne frekvenčné pásma na dvoch stranách transformátora. (To má tú výhodu, že akýkoľvek signál, ktorý prejde výkonovými transformátormi nebude mať význam.)

Signalizácia po rozvodnej sieti - význam úrovne napätia rozvodnej siete

Techniky prenosu a príjmu signálu sú relatívne jednoduché na nízkonapäťové rozvodné siete. Zariadenie na prenos a príjem signálu môže byť pripojené priamo k vedeniu rozvodnej siete.

Siete so stredným napätím predstavujú však väčšie ťažkosti ako už z dôvodov elektrických alebo z dôvodov mechanických. Siete so stredným napätím vyžadujú fyzicky robustnú izoláciu, ktorá je do značnej miery nezlučiteľná s priamym pripojením k strednému napätiu. Taktiež oveľa jemnejšie a citlivé elektronické zariadenia sú do značnej miery nezlučiteľné s priamym pripojením k strednému napätiu (tu je používaný termín „stredné napätie“, ale v spojení s rozvodnými sieťami; 11 kV je ale nadmerne veľké pre väčšinu elektronických zariadení).

Štandardnou technikou je z týchto dôvodov indukčná väzba s väzbovým zariadením (transduktor) zahrnujúcim transformátor. Jadro má signálové vinutie navinuté okolo jadra ako primárne vinutie a kábel sám osebe účinne tvorí jedno závitové sekundárne vinutie (na prenos; na príjem tvorí kábel jedno závitové primáme vinutie a signálové vinutie tvorí mnohozávitové sekundárne vinutie).

Vzdušné a podzemné siete

Rozvodné siete môžu byť vzdušné, podzemné alebo obojaké. Vysokonapäťové časti sú zvyčajne vedené vzduchom, pretože obyčajne pretínajú dlhé vzdialenosti v relatívne otvorenej krajine a cena ich zakopania pod zem by bola neúmerná. V mnohých krajinách sú nízkonapäťové časti zvyčajne podzemné, pretože sú vedené v husto osídlených oblastiach, kde by zavesené vodiče boli nevhodne rušivé a potenciálne nebezpečné. Strednonapäťové časti môžu byť vedené vzduchom alebo pod zemou; a rovnako ako nízkonapäťové časti sú obyčajne vedené pod zemou v mestských a predmestských oblastiach. V tomto prípade bude záujem sústredený primáme na podzemné strednonapäťové siete. (Termín „podzemné“ sa týka primáme káblov, pričom transformátorové stanice a pomocné rozvodne sú všeobecne nad povrchom.)

Podzemné strednonapäťové siete Organizácia sietí

Strednonapäťové siete zvyčajne pozostávajú v podstate z primárnej rozvodnej a transformátorovej stanice, v ktorej sa vysokonapäťový prívod transformuje dolu na stredné napätie a množstvo strednonapäťových vedení vedúcich z tejto primárnej stanice. Každé strednonapäťové vedenie pozostáva z radu pomocných rozvodní, v ktorých je stredné napätie transformované dolu na sieťové prívodné napätie, ktoré napája lokálne rozvodné siete. Pomocná rozvodňa zvyčajne pozostáva z transformátora spoločne s rozvádzačom alebo spínacou aparatúrou, ktorá môže izolovať transformátor od každej strany siete.

V praxi sú tieto strednonapäťové vedenia často zdvojené, pričom ich vzdialené konce sú spojené tak, že tvoria slučku od primárnej stanice. To umožňuje, aby boli nastavené dĺžky týchto dvoch vedení; teda pokiaľ nastane chyba v určitej pomocnej rozvodni, môže byť táto pomocná rozvodňa izolovaná a slučka môže byť účinne rozdelená do dvoch vedení k tejto pomocnej rozvodni, takže všetky ostatné pomocné rozvodne môžu byť stále napájané. Každá pomocná rozvodňa obsahuje dva obvodové vypínače, jeden na každú z dvoch strán vedenia, do ktorého je zapo jený.

Je taktiež pomerne bežné použiť odbočenie vedenia. To je často dôsledkom pridania novej sekundárnej rozvodne potom, čo už bolo inštalované pôvodné vedenie. Je často oveľa ľahšie jednoducho pripojiť odbočku z nejakého vhodného bodu vo vedení k novej pomocnej rozvodni (a tak vytvoriť odbočku tvaru písmena T), než rozdeliť vedenie na vloženie novej pomocnej rozvodne; navyše, pokiaľ nová pomocná rozvodňa je umiestnená v určitej vzdialenosti od vedenia, bude lacnejšie inštalovať jeden spojovací kábel k tejto rozvodni, než inštalovať dva rôzne paralelné káble s cieľom udržať štruktúru daného vedenia.

Káble

Pomocná rozvodňa, v ktorej je energia transformovaná dolu zo stredného na nízke napätie, používa podzemnú káblovú prípojku na obe strany nízkeho aj stredného napätia (hoci v tomto opise sa budeme zaoberať len stranou stredného napätia). Takéto káble sú z pevnej konštrukcie s vodivým ochranných plášťom alebo kovovou výstuhou, napríklad hliníkovou alebo olovenou, (ktorá môže byť z dôvodu pružnosti drážkovaná) alebo s pásmi z oceľových drôtov, ktoré môžu tvoriť drôtené pletivo. Nad týmto ochranným plášťom môže byť vonkajšia izolačná vrstva, napríklad z polyetylénu, na zaistenie mechanickej a chemickej (antikoróznej) ochrany plášťa.

Strednonapäťový prívod môže pozostávať buď z jedného kábla, ktorý obsahuje všetky živé vodiče alebo zo samostatných káblov na každý živý vodič. Pretože, aspoň pri vysokých a stredných napätiach, sú distribučné siete zvyčajne 3-fázové systémy, sú tú často tri živé vodiče; alebo môže tu byť taktiež len jeden vodič, pretože pre stredné napätie môže byť použitá len jedna fáza a zem alebo plášť sú často používané ako nulový alebo spätný vodič. Vnútorný vodič alebo vodiče kábla sú samozrejme veľmi dobre izolované.

Signalizácia v podzemných strednonapäťových sieťach Všeobecne

Signalizačné obvody v pomocnej rozvodni budú zvyčajne pozostávať z nízkonapäťového transduktora na strane nízkeho napätia, strednonapäťového transduktora na strane stredného napätia a signalizačnej jednotky spájajúcej tieto transduktory. (Ako je zrejmé, definujú termíny „nízke napätie“ a „stredné napätie“ umiestnenie transduktorov, nie signálové napätie, pri ktorom tieto induktory pracujú.)

Na každú fázu stredného napätia prechádza zvyčajne pomocnou rozvodňou kontinuálna vodivá cesta, takže jeden strednonapäťový transduktor by mohol byť postačujúci na signalizáciu v oboch smeroch z pomocnej rozvodne na strednonapäťové vedenie. (To tiež znamená, že signály môžu veľmi dobre prechádzať pomocnou rozvodňou z jednej strany strednonapäťového vedenia na druhú.) Pokiaľ je to žiaduce, môžu byť samozrejme použité dva strednonapäťo vé transduktory, jeden na každej (strednonapäťovej) strane pomocnej rozvodne. Pokiaľ je pomocná rozvodňa na konci vedenia s jedným obvodovým vypínačom otvoreným, aby bola izolovaná od ďalšieho vedenia, bude taktiež možné posielať signály do tohto ďalšieho vedenia, pokiaľ to bude žiaduce.

Signalizačné obvody v každej pomocnej rozvodni vo vedení budú teda smerovať signály zo svojej nízkonapäťovej strany smerom k vysokonapäťovej rozvodni a budú prijímať informácie z tejto vysokonapäťovej rozvodne. Môžu taktiež pôsobiť ako relé medzi vysokonapäťovou rozvodňou a ďalšími pomocnými rozvodňami umiestnenými na vzdialenej strane vedenia od vysokonapäťovej rozvodne.

Zo signalizačných dôvodov môže byť výhodne účinne rozdeľovať strednonapäťovú sieť do úsekov prostredníctvom použitia rôznych frekvenčných pásiem na rôzne úseky.

Spájanie káblov

Aby sa vyslali signály pozdĺž strednonapäťového kábla, sú tieto signály (ako je uvedené skôr) induktívne spriahnuté s týmito káblami prostredníctvom transduktora, musia prechádzať pozdĺž káblov z jednej pomocnej rozvodne k ďalšej a sú pre detekciu induktívne odčítané z týchto káblov prostredníctvom transduktorov na týchto ďalších pomocných rozvodniach a/alebo na vysokonapäťovej rozvodni.

Tienenie káblov plášťom

V niektorých prípadoch, najmä v pomocných rozvodniach umiestnených v budovách, je plášť odstránený z konca kábla, takže je vnútorný vodič (s jeho izoláciou) prístupný. (Pokiaľ má kábel niekoľko vodičov, sú tieto vodiče všetky rovnocenné na dané účely, preto v tomto opise je používaný termín v jednotnom čísle „vodič“, pre všetky vnútorné vodiče.) Tento vnútorný vodič je pripojený k vhodnej svorke na spínacom ústrojenstve; zvyčajne je cez vodič a svorku uložená ochranná izolačná objímka, ktorá je zvyčajne na mieste usadená prostredníctvom nalisovania za tepla. Vodivá pásová spojka je pripojená na koniec plášťa kábla a pripevnená ku kostre spínacieho ústrojenstva, aby sa zaistilo uzemnenie plášťa.

V takomto uskutočnení ukončenia kábla, môže byť strednonapäťový transduktor uložený okolo vnútorného vodiča bez nejakých veľkých ťažkostí.

V mnohých prípadoch, ale najmä v pomocných rozvodniach umiestnených vnútri budov, je kábel pripevnený pevne k spínaciemu ústrojenstvu (alebo transformátoru) prostredníctvom tesniacej matice, ktorá kábel zaistí ku kostre zariadenia, pričom táto matica zvyčajne prichytí plášť kábla pevne ku kostre tak mechanicky, ako aj elektricky. Kostra bude uzemnená (typicky prostrednitvom pripevnenia k veľkým zakopaným kovovým doskám), takže plášť kábla bude preto účinne uzemnený na koncoch kábla. Plášť kábla môže byť taktiež uzemnený na mnohých miestach medzi pomocnými rozvodňami; dokonca aj vtedy, ako je obvyklé, keď má kábel izolačný obal, pretože tento izolačný obal môže byť odstránený na mnohých miestach buď náhodne alebo zámerne.

V takomto ukončení kábla, plášť kábla elektromagneticky tieni vnútorný vodič kábla. Signálový transduktor nevyhnutne musí mať svoje magnetické jadro uložené okolo celého kábla, t. j. okolo plášťa a okolo vnútorného vodiča. Je zrejmé, že magnetický tok indukovaný v jadre prostredníctvom signálov v signálovom vinutí bude indukovať signály primárne v plášti kábla, pričom vodič kábla bude tie nený týmto plášťom kábla. Z tohto dôvodu budú signály indukované v kábli primáme v plášti kábla.

Plášť kábla bude teda brániť signálom, aby boli pripojené na vodič kábla; tieto signály sa budú indukovať do plášťa. Ako je však uvedené skôr, môže byť tento plášť dobre uzemnený v mnohých bodoch pozdĺž svojej dĺžky alebo dokonca v podstate po celej svojej dĺžke. Akékoľvek signály indukované do tohto plášťa budú z tohto dôvodu podliehať veľmi rýchlemu rozptylu. Preto signály plášťa nemôžu byť s akoukoľvek spoľahlivosťou použité na signalizáciu.

Po dosiahnutí účinnej signalizácie musia teda byť signály indukované do vodiča kábla. To znamená, že tieniace pôsobenie plášťa kábla musí byť nejakým spôsobom prekonané. Aby to mohlo byť dosiahnuté, musí byť plášť kábla v káblovom ukončení izolovaný od kostry transformátora.

Pri existujúcich maticiach, jedným spôsobom ako to dosiahnuť je rekonštruovať takúto maticu, aby bolo možné do nej začleniť izolačnú manžetu. Plášť kábla musí byť ukončený vnútri matice a uzemňovací pásik musí byť prichytený ku tomuto izolovanému koncu plášťa a vyvedený späť pozdĺž kábla a potom vrátený ku kostre transformátora vonkajškom matice, aby sa dokončilo pripojenie plášťa ku kostre transformátora.

Transduktor môže byť uložený okolo kábla v blízkosti tesniacej matice ku kostre transformátora, pričom uzemňovací pásik, ktorý je vedený späť pozdĺž kábla prechádza transduktorom. To účinným spôsobom ruší vzájomnú väzbu plášťa kábla s magnetickým jadrom transduktora, pretože plášť kábla je zapojený do série s uzemňovacím pásikom, ktorý prechádza jadrom v opačnom smere. Signál privádzaný k magnetickému jadru bude účinne indukovať rovnaké napätie v plášti kábla a v uzemňovacom pásiku. Tieto napätie sú spojené do série proti sebe a vyrušia sa, čim sa potom v plášti neindukuje žiadne napätie.

Magnetické jadro tak bude schopné indukovať signál vo vodiči kábla a tento signál bude vedený pozdĺž kábla k ďalším strednonapäťovým sieťovým pomocným rozvodniam. Podobné usporiadanie na ďalších pomocných rozvodniach a na vysokonapäťovej rozvodni umožňuje takýmto signálom vo vodiči kábla, aby boli detegované bez odtienenia od transduktora prostredníctvom plášťa kábla.

Pokiaľ je inštalovaná nová pomocná rozvodňa, je vytvárané nové pripojenie alebo je z nejakých dôvodov pripojenie obnovované, môže byť táto úprava bežnej matice (t. j. inštalácia upravenej matice) všeobecne uskutočňovaná bez vážnejších problémov. Táto úprava je však zrejme extrémne ťažká, pokiaľ je vôbec uskutočniteľná, pokiaľ má byť transduktor inštalovaný do existujúcej pomocnej rozvodne s bežnými maticovými ukončeniami káblov.

Podstata vynálezu

Hlavným znakom predkladaného vynálezu je vytvorenie strednonapäťového signalizačného systému, v ktorom sú signály indukčné spojené a detegované na kábli pripojenom k pomocnej rozvodni, prostredníctvom transduktora, obsahujúceho magnetické jadro obklopujúce kábel, pričom kábel pozostáva z vnútorného vodiča a plášťa, ktorý je spojený s kostrou pomocnej rozvodne a tým je uzemnený.

Predkladaný vynález teda navrhuje sieť na rozvod elektrickej energie, ktorá zahrnuje množstvo rozvodných a/alebo transformátorových staníc vzájomne prepojených káblami, pričom každý kábel zahrnuje aspoň jeden vnútorný vodič a vonkajší plášť, ktorý je pripojený ku kostrám staníc a komunikačný systém, ktorý zahrnuje množstvo transduktorov spriahnutých s káblami v staniciach, pričom podstata predkladaného riešenia spočíva v tom, že transduktory sú každý umiestnený na strane kábla, vzdialene od pripojenia plášťa ku kostre stanice, pričom transduktor je spriahnutý tak s plášťom, ako aj s vodičom (vodičmi) kábla.

Predkladaný vynález spočíva v zistení, že účinky tienenia a uzemnenia plášťa kábla nie sú škodlivé tak, ako sa dosiaľ predpokladalo. Výsledkom je, že bolo zistené, že je možné účinne prenášať signály pozdĺž kábla (primáme pozdĺž vnútorného vodiča) bez toho, aby bolo nutné izolovať plášť od kostry transformátora.

Pokiaľ plášť kábla nie je uzemnený (na výstupnej strane kábla, t. j. strana proti ukončeniu na transformátore) bezprostredne v tesnom susedstve transformátora, bude sa v plášti indukovať veľký signál vzhľadom na signál, ktorý sa indukuje vo vnútornom vodiči a tento signál bude vedený pozdĺž tohto plášťa. Plášť tvorí značne nelineárnu prenosovú cestu so zemou; pričom tieto nelinearity vyplývajú z meniacich sa kapacitných reaktancií a z rôznych vodivých rozptylových ciest s rôznou rezistenciou k zemi. Táto všeobecná nelinearita a vodivé rozptylové cesty sú dôsledkom najmä veľkého útlmu, takže signál v plášti prijímaný na druhom konci kábla môže byť veľmi nezreteľný a slabý.

Ale plášť taktiež tvorí prenosovú cestu s relatívne vysokou kvalitou, s vnútorným vodičom a bolo zistené, že nastáva signálové vyváženie medzi plášťom a vnútorným vodičom, takže pozdĺž podstatnej dĺžky kábla je signál prenášaný k vnútornému vodiču s amplitúdou porovnateľnou tej, ktorú má signál v plášti. Signál je teda pripojený na vnútorný vodič, ktorý tvorí spoľahlivú, kvalitnú prenosovú cestu, prechádzajúcu pozdĺž celej dĺžky kábla k nasledujúcej pomocnej rozvodovej stanici. (Jeden spôsob, ktorým toto pripojenie z plášťa k vnútornému vodiču nastáva, je uskutočňovaný prostredníctvom prúdu v plášti, ktorý v plášti vytvára napätie medzi vodičom a plášťom, ktoré je kapacitne spriahnuté s vnútorným vodičom, čím vytvára v tomto vodiči napätie medzi vodičom a plášťom a tým tiež prúd vo vodiči.)

Pokiaľ je plášť dobre uzemnený (na signálových frekvenciách) v prostrednom bode pozdĺž kábla (napríklad prostredníctvom prostrednej pomocnej rozvodne), bude signál v plášti znížený na veľmi nízku hodnotu v tomto bode. Za týmto bodom bude signál, prepojený medzi vnútorným vodičom a plášťom, pracovať v obrátenom smere, pričom bude účinne prenášať časť signálu z vnútorného vodiča na plášť; a pokiaľ je plášť rovnako dobre uzemnený aj v nejakom ďalšom bode, bude dôsledkom ďalšia strata sily signálu. Ale napriek tomu, žc signálové vyrovnanie za takýchto okolností má za následok útlm, nie je veľkosť takéhoto útlmu nadmerne veľká.

Navyše, hoci plášť kábla predstavuje tienenie vnútorného vodiča, nie je toto tienenie úplné, takže značný signál je indukovaný do vnútorného vodiča vysielačom.

Vnútorný vodič teda získava dostatočne veľký signál a má dostatočne malý útlm, aby mohla byť dosiahnutá spoľahlivá signalizácia v podstate vo všetkých strednonapäťových sietiach.

Pokiaľ je v kábli niekoľko vnútorných vodičov, budú tieto vodiče samozrejme šíriť signál medzi sebou. Tieto vodiče budú tiež vzájomne prepojené dostatočne tesne, aby akákoľvek neuváženosť signálov medzi nimi bola podstatne znížená na relatívne krátkom úseku dĺžky kábla.

Výhody oproti doterajšiemu stavu techniky

Jednou hlavnou výhodou, ktorú predkladaný vynález má oproti systému podľa doterajšieho opísaného stavu techniky je to, že môže byť ľahko inštalovaný na existujúce strednonapäťové siete. Pri predkladanom vynáleze zahrnuje transduktor výhodne rozdelené magnetické jadro, ktoré môže byť otvorené, aby bolo umožnené jeho uloženie okolo (plášťa) kábla a potom môže byť uzavreté, aby vytvorilo magnetickú slučku s nízkym magnetickým odporom. Takýto transduktor môže byť teda ľahko pripevnený okolo existujúceho kábla v pomocnej rozvodni na ľahko prístupnom mieste zvonka kostry transformátora alebo spínacieho zariadenia bez toho, aby bolo nutné akékoľvek ďalšie prerušenie strednonapäťovej strany tejto pomocnej rozvodne. Podľa postupu doterajšieho stavu techniky, opísaného skôr, by naproti tomu mal byť strednonapäťový kábel odpojený od transformátora a opätovne inštalovaný s oveľa zložitejším usporiadaním prichytenia, ako je opísané.

Samozrejme, že nízkonapäťová strana pomocnej rozvodne bude musieť byť do určitej miery prerušená, aby bolo možné pripojiť signalizačnú jednotku k nízkonapäťovému vedeniu a aby bolo možné napájať túto jednotku. To ale vyžaduje len pripojenie signalizačnej jednotky k nízkonapäťovému vedeniu, čo je možné dosiahnuť relatívne veľmi jednoducho.

Napájacie prúdy

V sieti samozrejme pretekajú veľké napájacie prúdy (typicky s 50 alebo 60 Hz) a môže tu byť nebezpečenstvo, že sa jadro transduktora nasýti magnetickými poľami, ktoré tieto prúdy vytvárajú.

V 3-fázovom systéme, by mali byť dané tri fázy zhruba vyvážené, takže sieťový prúd v týchto troch fázach spolu by mal byť malý. Navyše bude transformátor zapojený častejšie skôr do trojuholníka než do hviezdy, takže sieťový prúd v týchto troch fázach bude potom nulový, dokonca aj keď systém bude nevyvážený. Transduktor je umiestnený okolo kábla, takže pokiaľ je tu jeden kábel obsahujúci tri vodiče na 3 fázy 3-fázového prívodu, potom sieťový napájači prúd prechádzajúci transduktorom bude malý alebo nulový.

Pokiaľ je sieť jednofázová alebo má jednofázovú časť (napríklad odbočku), bude tu kábel len s jedným fázovým vodičom. Fázový prúd musí samozrejme mať spätnú cestu, ktorú zvyčajne tvorí nulový spätný vodič. Primárna cesta pre tento nulový spätný vodič bude často plášť kábla. V tomto prípade bude taktiež sieťový napájači prúd v transduktore obklopujúcom kábel závisieť od toho, aký veľký nulový spätný prúd preteká plášťom vodiča (a teda transduktorom vzhľadom na pôsobenie fázového prúdu) a akc veľké prúdy pretekajú ostatnými uzemňovacími cestami.

V systéme podľa predkladaného vynálezu je transduktor uložený okolo kábla na mieste vrátane jeho plášťa. Preto v uvedených situáciách je nepravdepodobné, aby sa jadro transduktora nasýtilo prívodnými prúdmi. Môžu tu byť však za určitých okolností prúdy spôsobené nevyvážením vedenia, ktoré pretekajú transduktorom podľa predkladaného vynálezu. (Tieto okolnosti zahrnujú niektoré jednofázové systémy a chybný stav na 3-fázových systémoch). Z tohto dôvodu môže byť žiaduce použiť malé riadené vzduchové medzery v jadre s cieľom minimalizovať toto nebezpečenstvo. Výhodná veľkosť takejto medzery sa môže pohybovať v oblasti rádovo 200 pm.

V systéme podľa doterajšieho stavu techniky nie je spriahnutý prúd v plášti s transduktorom, ktorý preto zaznamená len sieťový prúd vo fázovom vodiči alebo vodičoch. Nebezpečenstvo saturácie jadra transduktora je z tohto dôvodu väčšie. Pokiaľ je transduktor uložený okolo 3-fázového kábla, je sieťový prúd malý alebo nulový; ale pri jednofázovom kábli alebo pokiaľ je transduktor uložený okolo jedného fázového vodiča bez plášťa v pomocnej rozvodni, budú tu veľké sieťové prúdy prechádzajúce transduktorom.

Z tohto dôvodu teda môže byť žiaduce použiť systém podľa predkladaného vynálezu dokonca aj v pomocných rozvodniach, v ktorých ukončenie kábla poskytuje prístupné dĺžky vnútorných vodičov, aby sa minimalizovala možnosť saturácie jadra transduktora prostredníctvom takýchto chybových prúdov. Pokiaľ je výhodné umiestniť transduktory okolo takýchto prístupných častí vnútorných vodičov káblov, mali by byť umiestnené v blízkosti bodu, v ktorom vodiče vystupujú z káblov, takže prechádzajú okolo všetkých troch vodičov (za predpokladu 3-fázového systému), aby sa minimalizovali sieťové prúdy, taktiež uzemňovací pásik by mal prechádzať transduktormi z dôvodov, ktoré budú diskutované a ktoré sa týkajú detekcie chýb.

Realizácia

Všeobecná štruktúra

Znakom predkladaného vynálezu je na dve časti rozdelený transduktor zahrnujúci magnetické jadro, ktoré môže byť uložené okolo strednonapäťového kábla a uzavreté; uzavretie sa výhodne uskutočňuje prostredníctvom svorníkov alebo skrutiek. Uvedené dve časti môžu byť celkom samostatné alebo môžu byť spojené kĺbom. Jedná časť výhodne pozostáva len z úseku magnetického jadra, zatiaľ čo druhá časť obsahuje vinutie na pripojenie signalizačnej jednotky.

Dosadajúce čelá dvoch častí jadra môžu mať komplementárne tvary na účely presného a správneho zostavenia. S cieľom minimalizovať účinnú vzduchovú medzeru môžu mať dosadajúce čelá šikmé časti, ktoré sa vzájomne presahujú a zapadajú do seba.

Násobné vinutia

Dosiaľ sa predpokladalo, že jadro má jedno vinutie, ktoré je použité tak na prenos alebo vysielanie, ako aj na príjem. Môže byť však výhodné mať dve samostatné vinutia na prenos a príjem; to umožní, aby počty závitov na prenos a na príjem boli rozdielne. Pokiaľ prijímacie vinutie má viac závitov než prenosové vinutie, vytvorí sa krokový zisk. Vysielanie bude však mať tendenciu nasýtiť prijímací obvod k rovnakému magnetickému jadru a takýto krokový zisk môže tento problém zhoršovať.

Môže byť teda taktiež žiaduce mať monitorovacie vinutie na magnetickom jadre. (Dokonca môže byť žiaduce mať viacej než jedno takéto vinutie). Takéto monitorovacie vinutie môže byť použité na najrôznejšie účely.

Po prvé môže byť toto vinutie použité na monitorovanie indukčnej reaktancie alebo magnetického odporu jadra a tým na stanovenie či jadro bolo správne zostavené. Aby jeho činnosť bola správna, musia byť dve oddelené časti jadra zostavené s minimálnou vzduchovou medzerou. Pokiaľ je jadro zostavené šikmo alebo so znečistením, ako je prach, alebo prasklo v dôsledku hrubej manipulácie, alebo je vystavené napätiu alebo znečisteniu po zostavení, môže byť jeho magnetický odpor veľký. Prenosové a prijímacie vinutia potom nebudú správne pripojené alebo viazané ku káblu. Vysoký magnetický odpor magnetického jadra bude mať za následok, že jadro bude mať oveľa nižšiu indukčnú reaktanciu než by malo mať, pričom monitorovacie vinutie môže byť použité na detekciu tohto javu.

Po druhé, aj napriek tomu, že zisk (alebo činiteľ akosti

Q) väzieb prenosového a prijímacieho vinutia k určitému káblu bude všeobecne nízky, môže byť aj napriek tomu žiaduce „vyladiť“ tieto väzby. To môže byť uskutočnené (výhodne automaticky) buď nastavením kapacitných reak5 tancií spojených cez vinutie alebo prostredníctvom použitia vinutia s odbočkami a nastavením toho, ktorá odbočka bude použitá. Monitorovacie vinutie môže byť použité na monitorovanie parametrov kábla a tým umožňuje, aby mohla byť uskutočnená vhodná selekcia kapacitnej reaktancie alebo odbočky (buď pri počiatočnej inštalácii alebo na základe periodického alebo kontinuálneho merania).

Po tretie môže byť monitorovacie vinutie použité na monitorovanie sieťových prúdov pretekajúcich káblom. Účelom tohto opatrenia je monitorovať chybový prúd na strednonapäťovej sieti, ako bude diskutované v nasledujúcej časti opisu. To môže byť uskutočnené meraním induktívnej reaktancie jadra. Pokiaľ je sieťový prúd dostatočne veľký na to, aby jadro priviedol blízko do nasýtenia, bude sa induktívna reaktancia jadra znižovať; teda veľký sieťový prúd bude modulovať induktívnu reaktanciu na dvojnásobok sieťovej frekvencie, pričom amplitúda tejto modulácie bude závislá od veľkosti tohto sieťového prúdu.

Pokiaľ má magnetické jadro viac než jedno vinutie, potom všetky tieto vinutia sú výhodné na rovnakej časti jadra (t. j. rovnakej časti transduktora). Táto časť jadra má výhodne taktiež identifikačný obvod, ktorý zahrnuje trvalé prepojené ID číslo (napríklad vo forme kódového čipu), takže signalizačná jednotka pozná, keď je transduktor pripojený na jeden z ich portov, a tiež skontroluje povahu tohto transduktora.

Monitorovanie strednonapäťovej siete Všeobecne

V strednonapäťových distribučných sieťach môžu prípadne nastať chyby, pričom hlavným typom chyby je skrat v určitom bode. To má za následok poruchový prúd, ktorý je typicky o 2 alebo viac rádov veľkosti väčší než normálne pracovné prúdy, napríklad 5 kA oproti 50 A. Primárna (vysokonapäťová) rozvodňa zvyčajne obsahuje obvodové vypínače alebo ističe, ktoré sa otvoria pri takejto chybe. (Obvodové ističe sa môžu opäť automaticky uzavrieť, ale opäť sa samozrejme rozopnú, pokiaľ chyba nie je prechodná.)

Je teda zrejme žiaduce lokalizovať poruchu tak účinne, ako len je to možné. V súčasnosti je obvyklým spôsobom, ako toto uskutočniť, navštíviť každú pomocnú rozvodňu a skontrolovať ju, otvoriť a uzavrieť obvodové ističe v rôznych pomocných rozvodniach, s cieľom stanoviť ako ďaleko môže byť reťaz pomocných rozvodní opätovne pripojená k vysokonapäťovej rozvodni bez toho, aby sa opätovne objavil poruchový prúd. Je možné mať nádej, že výsledkom bude lokalizácia miesta poruchy, ktoré je v jednej pomocnej rozvodni alebo medzi dvoma susednými pomocnými rozvodňami.

Detekcie porúch

V systéme podľa predkladaného vynálezu môže mať monitorovacie vinutie na transduktore použité na monitorovanie veľkosti sieťového prúdu pretekajúceho transduktorom. To môže byť signalizované do vhodného miesta v sieti, typicky do primárnej rozvodne, buď v pravidelných intervaloch alebo pri náhlych zmenách, alebo keď je prekročená vopred nastavená prahová hodnota. Táto informácia môže byť užitočná pri lokalizácii poruchy.

Existujú rôzne druhy chýb, ale hlavné druhy zahrnujú skrat z fázového vodiča k zemi, typicky v dôsledku toho, že je poškodený kábel, alebo v dôsledku toho, že je chyba v pomocnej rozvodni. Poruchový prúd bude pretekať zemou späť k primárnej stanici.

Ako bolo uvedené, pozostávajú strednonapäťové siete typicky z dvoch reťazcov pomocných rozvodní spojených v ich vzdialených koncoch (t. j. koncoch vzdialených od pri márnej rozvodne). Ale plášte káblov (a prepojenie medzi plášťami káblov v pomocných rozvodniach) tvoria kontinuálnu slučku s oboma koncami v primárnej rozvodni. Navyše je tu všeobecná uzemňovacia cesta cez uzemnenie od plášťov káblov. Spätný uzemňovací prúd vyplývajúci z poruchy sa teda bude deliť medzi tieto tri cesty v pomeroch závisiacich od rôznych odporov týchto ciest.

Pre typický transduktor v systéme podľa predkladaného vynálezu, uložený okolo 3-fázového kábla, je za normálnych okolností sieťový prúd prechádzajúci transduktorom malý alebo nulový. Pri poruche bude pretekať jedným alebo viacerými fázovými vodičmi prídavný poruchový prúd. Tento poruchový prúd sa bude vracať ako uzemňovací spätný prúd rozdelený medzi plášť kábla, ktorým preteká fázový poruchový prúd, plášť kábla na vzdialenej strane poruchy a všeobecnú uzemňovaciu cestu. Plášťový poruchový prúd v transduktore teda bude menší než fázový poruchový prúd v transduktore, takže tu bude značný sieťový prúd prechádzajúci transduktorom.

Monitorovaním indukčnej reaktancie transduktora, ako je uvedené, môže byť zisťovaný výskyt sieťového prúdu dostatočne veľkého na uvedenie jadra transduktora do blízkosti nasýtenia a môže byť taktiež meraná veľkosť takéhoto prúdu. Takýto sieťový prúd bude za normálnych okolností indikovať výskyt poruchy. Rôzne pomocné rozvodne detegujúce poruchu týmto spôsobom budú signalizovať poruchový stav a úrovne prúdu do primárnej rozvodne. Tieto rôzne signály môžu byť analyzované s cieľom lokalizovať poruchu.

Hoci monitorovanie indukčnej reaktancie jadra transduktora bude obyčajne vychádzať len zo značne hrubej indikácie veľkosti sieťového prúdu, bude obvykle postačujúce na lokalizáciu poruchy. Pokiaľ by nastali dve poruchy zároveň, napríklad v dôsledku úderu blesku a jeden poruchový prúd nevykompenzuje druhý poruchový prúd, bude primárna rozvodňa schopná stanoviť, že nastali dve poruchy a bude schopná ich lokalizovať prostredníctvom analýzy celkových veľkostí poruchových prúdov v rôznych pomocných rozvodniach.

Zrejme teda môže byť prostredníctvom vhodných techník stanovený tak zmysel, ako aj veľkosť sieťového prúdu v transduktore. Takáto prídavná informácia bude všeobecne veľmi užitočná pri presnejšej lokalizácii poruchy.

Pokiaľ signalizačná jednotka deteguje nadmerný prúd, bude zvyčajne bezprostredne vysielať signál. Pretože signalizácia sa výhodne uskutočňuje na frekvenciách v oblasti približne 100 kHz, v porovnaní so sieťovou frekvenciou 50 alebo 60 Hz, mali by signalizačné jednotky mať dostatok Času na prenos a smerovanie správ o poruchových prúdoch predtým, než stratia napájaciu energiu.

Veľmi veľké poruchové prúdy môžu nasýtiť jadro transduktora do takej miery, že sa pre ne stane nemožným vysielať signál. Nebezpečenstvo tohto javu je znížené, pokiaľ jadro obsahuje malú vzduchovú medzeru, ako je diskutované skôr. Ako ďalší prvok môže signalizačná jednotka obsahovať dostatočný zdroj energie (napríklad dobíjateľnú batériu), aby bola schopná pokračovať s vysielaním signálu počas krátkeho časového obdobia po strate stredného napätia. (Najmä normálna signalizácia na nízkonapäťových sietiach by mala byť zaistená bezprostredne po poruche tohto druhu). Strata stredného napätia tak neovplyvní vysielanie vysokofrekvenčných signálov.

V nasledujúcom opise bude podrobnejšie opísaná strednonapäťová distribučná sieť zahrnujúca rôzne aspekty predkladaného vynálezu, pričom tento opis bude uskutočnený ako príklad s odkazmi na pripojené výkresy.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Obr. 1 je schéma strednonapäťovej distribučnej siete. Obr. 2 je schéma pomocnej rozvodne siete znázornenej na obr. 1. Obr. 3 je detailná schéma transduktora. Obr. 4 je perspektívny pohľad na transduktor. Obr. 5, obr. 6A, obr. 6B a obr. 7 znázorňujú rôzne možné formy konštrukcie magnetického jadra transduktora. Obr. 8 je zjednodušená bloková schéma signalizačnej jednotky.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 - strednonapäťová sieť

Obr. 1 schematicky znázorňuje strednonapäťovú distribučnú sieť. Vysokonapäťová rozvodňa 10 transformuje vysoké napätie dolu na stredné napätie. Dve vetvy pomocných rozvodní (pomocné rozvodne 11-1 až 11-3 a pomocné rozvodne 12-1 a 12-2) transformujú stredné napätie dolu na nízke napätie. Ďalšia pomocná rozvodňa 12-3 je pripojená prostredníctvom odbočky 13 od druhej vetvy. Dve vetvy pomocných rozvodní sú spojené spolu na vzdialených koncoch od vysokonapäťovej rozvodne 10 prostredníctvom spojovacieho vedenia 14. Každá z pomocných rozvodní v dvoch hlavných vetvách je pripojená prostredníctvom dvojice obvodových ističov, umiestnených na každej strane pomocnej rozvodne. Pomocná rozvodňa 12-3 je pripojená k svojej vetve prostredníctvom jedného obvodového ističa.

Obr. 2 - pomocná rozvodňa v sieti podľa obr. 1

Obr. 2 znázorňuje schematicky typickú pomocnú rozvodňu 11. Tá pozostáva zo skrine 20 rozvodne, ktorá zahrnuje spínaciu časť 20A a transformátorovú časť 20B, a ku ktorej je pripojená zakopaná uzemňovacia mriežka 21. Dva zakopané strednonapäťové káble 22A a 22B sú vyvedené hore zo zeme k spínacej časti 20A a zakopaný nízkonapäťový kábel 22C je taktiež vyvedený hore zo zeme k nízkonapäťovej prepojovacej skrini 25 pripojenej k transformátorovej časti 20B, ako je znázornené. Každý zo strednonapäťových káblov 22A a 22B má plášť, ktorý chráni tento kábel, pôsobí ako uzemňovací/nulový spätný vodič, a je pripojený (mechanicky a elektricky) k spínacej časti 20A skrine 20 rozvodne.

Pomocná rozvodňa má taktiež signalizačný systém zahrnujúci dvojicu transduktorov 23A a 23B pripojených k signalizačnej jednotke 24. Tieto transduktory 23A a 23B sú pripevnené okolo strednonapäťových káblov 22A respektíve 22B v polohách medzi skriňou spínacej časti a úrovňou zeme, pričom signalizačná jednotka 24 je taktiež pripojená k nízkonapätovej prepojovacej skrini 25. Signalizačná jednotka je napájaná z nízkonapäťovej prepojovacej skrine 25 a je taktiež spojená s nízkonapäťovým káblom 22C (cez prepojovaciu skriňu 25), aby vysielala a prijímala signály cez nízkonapäťový kábel. Signalizačná jednotka taktiež vysiela a prijíma signály cez strednonapäťové káble 22A a 22B, ktoré sú s ňou viazané alebo k nej pripojené prostredníctvom transduktorov 23A a 23B.

Na účely predkladaného vynálezu je výhodné signalizačné frekvenčné pásmo pre signály vysielané po strednonapäťovej sieti v hornej oblasti pásma CENELEC, t. j. približne od 50 kHz do 150 kHz alebo susedné pásmo nad týmto pásmom, prekračujúce napríklad 300 kHz.

Malo by byť však zrejmé, že každá z pomocných rozvodní 11-1 až 12-3, ktoré sú znázornené na obr. 1, bude mať signalizačný systém a vysokonapäťová rozvodňa 10 bude taktiež mať signalizačný systém, pričom tieto rôzne signalizačné systémy spolu tvoria komunikačný systém.

Detaily vysokonapäťového signalizačného systému môžu byť samozrejme odlišné od detailov signalizačných systémov použitých v pomocných rozvodniach.

Obr. 3 a obr. 4 - transduktor

Obr. 3 schematicky znázorňuje transduktor 23. Magnetické jadro je tvorené dvoma úsekmi 30 a 31, pričom úsek 30 má budiace vinutie 32, snímacie vinutie 33 a monitorovacie vinutie 34. Budiace vinutie 34 má naúčely vyladenia paralelne zapojený kondenzátor 35 a má niekoľko odbočiek, takže môže byť nastavené vyladenie tohto vinutia. (Samozrejme môžu byť použité aj iné spôsoby ladenia, ako je napríklad vytvorenie krokov na kondenzátore 35). Snímacie vinutie 33 môže byť podobným spôsobom laditeľné. Úsek 30 má taktiež identifikačný prvok 36, ktorý má kódované ID, ktoré môže byť prečítané prostredníctvom signalizačnej jednotky 24. Materiál magnetického jadra je vybraný tak, aby mal vhodné prenosové vlastnosti v signalizačnom frekvenčnom pásme a v očakávanom teplotnom rozsahu a aby bol nejako významne ovplyvnený energiou so sieťovou frekvenciou 50 Hz, ktorá prechádza káblom, všeobecne bude vhodný feritový materiál, ale tenké kovové lamináty môžu byť, pokiaľ je to žiaduce, samozrejme tiež použité.

Obr. 4 je perspektívny pohľad na transduktor. Úsek 30 je pripevnený k spínacej obvodovej skrini 40, ktorá obsahuje obvody znázornené na obr. 3 a ktorá má kábel 41 na pripojenie k signalizačnej jednotke 24. Spínacia obvodová skriňa 40 je zavesená v kĺbe 42 k úseku 31, takže tieto dva úseky 30 a 31 môžu byť kĺbovo rozpojené, aby mohli byť uložené okolo strednonapäťového kábla a potom môžu byť kĺbovo spojené spolu. Pripevňovacie prostriedky 43, ktorými môže byť, napríklad svorka, sú použité na to, aby držali dva úseky 30 a 31 spolu.

Obr. 5 až 7 - jadro transduktora

Môžu byť použité najrôznejšie techniky na dosiahnutie dobrého magnetického kontaktu medzi priliehajúcimi povrchmi dvoch úsekov magnetického jadra. Ako je znázornené na obr. 5, môže byť jadro vytvorené z množstva súosových elementov, pričom niektoré z týchto súosových elementov (51, 52) majú ploché dosadajúce povrchy, zatiaľ čo iné súosové elementy (53) majú šikmé dosadajúce povrchy, aby bolo zaistené správne porovnanie. Ako je znázornené na obr. 6A a obr. 6B, môžu mať dosadacie povrchy kĺzny kontakt, ktorý obom napomáha odstrániť akékoľvek znečistenie v priebehu zostavovania a poskytuje širšiu plochu prierezu k vzduchovej medzere a tým nižší magnetický odpor. Môže byť samozrejme použitá aj laminátová konštrukcia s magnetickým jadrom zostaveným z mnohých vrstiev, ako je znázornené na obr. 7.

Obr. 8 - signalizačná jednotka

Obr. 8 je zjednodušená bloková schéma signalizačnej jednotky 24. Logická jednotka 60 je priamo spojená s identifikačným prvkom 36 a s modemom 61, ktorý je spojený s budiacim vinutím 32 a so snímacím vinutím 33. Tento modem konvertuje logické signály z logickej jednotky 60 na vhodne modulované signály v signalizačnom frekvenčnom pásme a obrátene. Logická jednotka 60 je taktiež spojená s modemom 62, ktorý je spojený s nízkonapäťovým káblom v nízkonapäťovej prepojovacej skrini. Logická jednotka 60 môže tiež zaisťovať prihlasovaciu informáciu týkajúcu sa samotnej pomocnej rozvodne. Signalizačná jednotka môže teda vysielať, prijímať a aj prenášať informáciu.

Signalizačná jednotka taktiež zahrnuje napájaciu jednotku 63, ktorá je napájaná z nízkonapäťového vodiča.

SK 283423 Β6

Táto napájacia jednotka 63 zahrnuje vhodné akumulačné prostriedky, napríklad kondenzátor alebo dobíjateľnú batériu (neznázomené), takže táto signalizačná jednotka môže mať schopnosť pracovať počas krátkeho času, pokiaľ by pomocná rozvodňa stratila energiu.

Signalizačná jednotka taktiež zahrnuje monitorovaciu jednotku 64 na monitorovanie indukčnej reaktancie, ktorá je spojená s monitorovacím vinutím 34 transduktora a pracuje na monitorovaní indukčnej reaktancie transduktora. Táto monitorovacia jednotka 64 privádza signál k spúšťacej jednotke 65 na stanovenie úrovne, ktorá konvertuje indukčnú reaktanciu na digitálnu formu a tiež deteguje, keď indukčná reaktancia klesne pod úroveň reprezentujúcu blízkosť celkom nasýteného stavu. Spúšťacia jednotka 65 na stanovenie úrovne privádza digitálnu hodnotu indukčnej reaktancie do logickej jednotky 60. Spúšťacia jednotka 65 na stanovenie úrovne taktiež privádza signál indukujúci nasýtenie do oneskorovacej jednotky 66, ktorá tento signál potom privedie do logickej jednotky 60.

Pokiaľ sa vyskytne sieťový poruchový prúd na strednonapäťovom kábli a zníži sa indukčná reaktancia jadra transduktora, deteguje logická jednotka 60 zmenu indukčnej reaktancie, signalizovanú zo spúšťacej jednotky 65, na stanovenie úrovne a preruší svoju normálnu činnosť, aby vyslala správu, ktorá indikuje výskyt poruchy a veľkosť poruchového prúdu. (Poruchový prúd je sieťový prúd a jeho veľkosť možno vypočítať zo zmeny indukčnej reaktancie jadra transduktora, ako je diskutované skôr.)

Pokiaľ je tento poruchový prúd príliš veľký, bude sa jadro transduktora nachádzať v príliš veľkej blízkosti nasýtenia, aby bolo možné vysielať správy. V takom prípade bude spustená oneskorovacia jednotka 66. Logická jednotka 60 bude reagovať na oneskorený výstup z oneskorovacej jednotky 66 vyslaním poruchovej správy po oneskorení, ktorá je postačujúca na to, aby strednonapäťová sieť už bola odpojená od napätia (prostredníctvom otvorenia obvodových ističov v primárnej rozvodni) a jadru sa už znížilo nasýtenie. Ako je uvedené, nie je vysielanie správ ovplyvnené odpojením od strednonapäťovej siete.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   L Sieť na rozvod elektrickej energie zahrnujúca množstvo pomocných rozvodní (11-1 až 11-3, 12-1 až 12-3) vzájomne prepojených strednonapäťovými káblami (22A, 22B), pričom každý strednonapäťový kábel (22A, 22B) zahrnuje aspoň jeden vnútorný vodič a vonkajší plášť, ktorý je pripojený ku skrini (20) rozvodne, a komunikačný systém zahrnujúci množstvo transduktorov (23A, 23B) spriahnutých so strednonapäťovými káblami v pomocných rozvodniach (11-1 až 11-3, 12-1 až 12-3), vyznačujúca sa tým, že každý z transduktorov (23A, 23B) je umiestnený na príslušnom strednonapäťovom kábli (22A, 22B) na strane skrine (20) rozvodne, odľahlej od pripojenia plášťa ku skrini (20) rozvodne, pričom tento transduktor (23A, 23B) je spriahnutý tak s plášťom, ako aj s vodičom alebo vodičmi strednonapäťového kábla (22A, 22B).
2. 2. Sieť podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že aspoň jedno ukončenie strednonapäťového kábla (22A, 22B) je tvorené maticou, v ktorej je plášť strednonapäťového kábla (22A, 22B) pripojený k skrini (20) rozvodne.
3. 3. Sieť podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že aspoň jedno ukončenie strednonapäťového kábla (22A, 22B) má dostupný úsek vnútorného vodiča alebo vodičov a uzemňova cí pásik spájajúci plášť so skriňou (20) rozvodne, pričom transduktor (23A, 23B) je umiestnený okolo strednonapäťového kábla (22A, 23B) v mieste, kde je prítomný aj plášť strednonapäťového kábla (22A, 22B).
4. 4. Sieť podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že aspoň jedno ukončenie strednonapäťového kábla (22A, 22B) má dostupný úsek vnútorného vodiča alebo vodičov a uzemňovací pásik spájajúci plášť so skriňou (20) rozvodne, pričom transduktor (23A, 23B) je umiestnený okolo dostupného úseku vnútorného vodiča alebo vodičov strednonapäťového kábla (22A, 22B) a uzemňovací pásik prechádza transduktorom (23A, 23B).
5. 5. Sieť podľa ktoréhokoľvek z predchádzajúcich nárokov, vyznačujúca sa tým, že transduktor (23A, 23B) zahrnuje dva oddeliteľné úseky (30, 31) magnetického jadra.
6. 6. Sieť podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že dva úseky (30, 31), magnetického jadra obsahujú čelné plochy, ktoré navzájom priliehajú pri zostavovaní.
7. 7. Sieť podľa jedného z nárokov 5a 6, vyznačujúca sa tým, že dva úseky (30, 31) magnetického jadra obsahujú šikmé čelné povrchy, ktoré navzájom priliehajú pri klznom zostavovaní.
8. 8. Sieť podľa ktoréhokoľvek z nárokov 5 až 7, vyznačujúca sa tým, že transduktor (23A, 23B) má samostatné budiace vinutie (32) a snímacie vinutie (33).
9. 9. Sieť podľa ktoréhokoľvek z nárokov 5 až 8, vyznačujúca sa tým, že aspoň jedno z budiaceho a snímacieho vinutia (32, 33) tvorí časť ladeného obvodu.
10. 10. Sieť podľa nároku 9, vyznačujúca sa tým, že ladený obvod je nastaviteľný.
11. 11. Sieť podľa ktoréhokoľvek z nárokov 5 až 10, vyznačujúca sa tým, že transduktor (23A, 23B) má samostatné monitorovacie vinutie (34).