SU1758754A1 - Устройство дл сигнализации об опасном приближении к воздушной линии электропередачи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  защиты персонала при работе передвижных механизмов вблизи воздушных линий (ВЛ) электропередачи. Цель изобретени  - повышение точности и надежности работы устройства вне зависимости от ориентации передвижного механизма относительно воздушной линии электропередачи. При приближении передвижного механизма к линии электропереИзобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  защиты персонала при работе высокогабаритных механизмов вблизи воздушных линий (ВЛ) электропередачи . Известно устройство дл  сигнализации опасного приближени  к ВЛ электропередачи , в котором на одном датчике напр женности электрического пол  (антенне), внесенном в поле, наводитс  ЭДС, завис ща  от рассто ни  датчика до проводов воздачи на датчиках 1-5 антенного блока наводитс  ЭДС, пропорциональна  напр женности электрического пол  в точках размещени  датчиков. Максимальное значение сигнала от соответствующих датчиков усиливаетс  усилителем 12 и через детектор 13 поступает на блок 14 сравнени . При превышении сигнала отдатчиков предельно допустимого значени  с выхода блока 14 сравнени  выдаетс  сигнал на исполнительный орган 15, предупреждающий об опасности . В случае приближени  передвижного механизма к линии электропередачи 35 кВ и более сигнал от датчика 5 поступает через резонансный фильтр 9, высокочастотный усилитель 10, детектор 11 на управл ющий вход усилител  12 дл  автоматического выбора предельно допустимого значени  рассто ни  вблизи высоковольтных линий. При этом датчики 1-5 антенного блока размещены в трех взаимно перпендикул рных плоскост х , что исключает зависимость работы устройства от ориентации передвижного механизма относительно линии электропередачи . 2 ил. душной линии. Эта ЭДС усиливаетс , выпр мл етс  и сравниваетс  с уставкой срабатывани . К таким устройствам относ тс  выпускаемые серийно АСОН-1, УАС-1 и другие . Недостатком этих устройств  вл етс  необходимость выбора уставки срабатывани  персоналом, обслуживающим самоходный механизм, в зависимости от номинального напр жени  ВЛ. Я 00 а 4

Description

Наиболее близким техническим решением , выбранным в качестве прототипа,  вл етс  устройство сигнализации об опасном приближении к воздушной линии электропередачи. Оно содержит два датчика напр женности электрического пол , два детектора, два делител  напр жени , четыре органа сравнени , источника напр жени  уставки, источник опорного напр жени , элемент ИЛИ. исполнительный орган. С целью повышени  надежности работы устройства в него введены последовательно соединенные третий датчик напр женности электрического пол  и третий детектор, выход которого подключен к выходу второго детектора. Определение номинальных напр жений ВЛ-0,4 и ВЛ-6 кВ и выбор соответствующей уставки срабатывани  происходит по выполнению услови :

1

где EI и Е2 - напр женности электрического пол  в двух точках пространства вблизи ВЛ;

b - посто нный коэффициент, оптимальное значение которого близко к 2.

По мере приближени  самоходного механизма к ВЛ при достижении неравенства (1) по вл етс  возможность по значению напр женности электрического пол  на датчике , наход щемс  на конце стрелы, определить номинальное напр жение воздушной линии.

Определение номинального напр жение ВЛ-35 и ВЛ-110 и кВ и выбор соответст- вующей уставки происходит по факту насыщени  усилителей посто нного тока. Определение предельно-допустимых рассто ний происходит путем сравнени  уставок с сигналом, поступающим с ближайшего к проводам ВЛ датчика.

Недостатком известного устройства предупредительной сигнализации  вл етс  сильное вли ние на величину сигнала, получаемого с антенн, деревьев, зданий или других экранирующих объектов, наход щихс  в достаточной близости от механизма . При размещении устройства на самоходных крана/ наблюдаетс  измене-- ние опорного сигнала антенн в зависимости от угла подьема или поворота стрелы. Также существенным недостатком  вл етс  наличие ложных срабатываний за пределами зоны контрол .

Цель изобретени  - повышение точности и надежности срабатывани  устройства вне зависимости от ориентации высокогабаритных механизмов относительно воздушной линии и экранирующих объектов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  сигнализации об опасном приближении к воздушной линии электропередачи , содержащее первый, второй, тре5 тий антенные датчики напр женности электрического пол , первый и второй усилители , первый и второй детекторы, блок сравнени  с уставкой и исполнительный орган , дополнительно введены четвертый и

10 п тый антенные датчики напр женности электрического пол , третий усилитель, усилитель высокой частоты, усилитель с регули- руемым коэффициентом усилени  и резонансный фильтр, выходы первого и вто15 рого датчиков напр женности электрического пол  соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами первого усилител , входы третьего и четвертого датчиков напр женности элект20 рического пол  соединены соответственно с инверстирующим и неинвертирующим входа ;1/ второго усилител , к инверстирую- щему входу третьего усилител  подключен выход четвертого датчика напр женности

25 электрического пол , а к неинвертирующему входу третьего усилител  подключены выход п того датчика напр женности электрического пол  и вход резонансного фильтра , выход которого через последовательно

30 соединенные усилитель высокой частоты и первый детектор подключен к управл ющему входу усилител  с регулируемым коэффициентом усилени , вход которого соединен с выходами первого, второго и третьего уси35 лителей, а выход соединен со входом второго детектора, выход которого через блок сравнени  с уставкой соединен с исполнительным органом, при этом датчики напр женности электрического пол 

40 предназначены дл  размещени  на конце стрелы, первый, второй, третий, четвертый датчики в одной плоскости под углом 90° друг к другу, а п тый датчик в перпендику л рной плоскости по направлению движе45 ни  самоходного механизма.

На фиг,1 изображена функциональна  схема устройства; на фиг,2 - расположение датчиков на конце стрелы.

Блок антенн состоит из п ти датчиков

50 1-5. Все датчики имеют шарообразную форму , четыре датчика 1-4 расположены в одной плоскости на двух изолированных штангах, составл ющих между собой угол 90°. П тый датчик находитс  также на изо55 пирующей штанге, перпендикул рной плоскости , в которой располагаютс  первые четыре датчика. Длина обеих изолирующих штанг выбираетс  из услови , что все датчики наход тс  друг от друга на рассто нии,

близком к одному метру. Блок антенных датНИКОЕ установлен на конце стрелы механизма . Выходы датчиков 1и2, Зи4, 4и5 попарно соединены со входами трех дифференциальных усилителей б, 7, 8.

Один из датчиков, например, датчик 5, подсоединен на вход высокочастотного измерительного канала, состо щего из резонансного фильтра 9 усилител  высокой частоты 10 и детектора 11. Выходы усилителей 6, 7, 8 соединены параллельно и св заны с входом усилител  12 с регулируемым коэффициентом усилени . Регулирование осуществл етс  с помощью изменени  сопротивлени  в цепи обратной св зи усилител  12. Сигнал с выхода усилител  12 через детектор 13 подаетс  на один из входов сравнени  14, на другой вход которого подаетс  напр жение с источника опорного напр жени . Выход органа сравнени  14 соединен со входом исполнительного органа 15, обеспечивающего прерывистую звуковую или световую сигнализацию.

Выбор рассто ни  между датчиками, приблизительно равного одному метру, обусловлен следующими соображени ми. Анализ кривых распределени  напр женности электрического пол  дл  ВЛ напр жением 0,4; 6,3; 10 кВ показывает, что при рассто нии между проводом ВЛ и ближним датчиков, соответствующем допустимому согласчо строительным нормам и правилам, разнос,fo между напр женностью в точке расположени  ближнего датчика и напр женностью в точке, наход щейс  на рассто нии 1 м от нее есть величина посто нна , не завис ща  от напр жени  ВЛ. Аналогична  картина распределени  напр женности справедлива и дл  ВЛ электропередачи напр жением 35 и 11 кВ, с отличием, что эта разность имеет большее значение. Таким образом, воздушные линии электропередачи и различного напр жени  можно условно разделить на две группы: перва  - ВЛ напр жением 0,4; 6,3; 10 кВ и втора -35 и 110 кВ. Экспериментально установлено, что устойчивое существование коронного разр да на проводах ВЛ при нормальных атмосферных услови х возможно при напр жении линии 35 кВ и выше, Следовательно , факт существовани  коронного разр да, то есть, наличие высокочастотных помех в пространстве вблизи ВЛ, может  вл тьс  основанием дл  определени  группы, к которой относитс  данна  лини . В устройстве предусмотрен высокочастотный измерительный канал коронного разр да . Сигнал с выхода этого блока измен ет сопротивление цепи обратной св зи усилител  с регулируемым коэффициентом усилени . Вход этого усилител  соединен с

выходами дифференциальных усилителей, а выход - с органом сравнени , сигнал которого подаетс  на вход исполнительного органа .

Устройство работает следующим образом . При приближении механизма к ВЛ электропередачи напр жением менее 35 кВ, блок выделени  коронного разр да не срабатывает, и на его выходе отсутствует

0 сигнал. В цепь обратной св зи усилител  9 включено определенное сопротивление. На датчиках 1-5 антенного блока навод тс  ЭДС, пропорциональные напр женности электрического пол  в точках их размеще5 ни . При этом в зависимости от положени  механизма по отношению к линии разность потенциалов дл  различных пар датчиков будет не одинакова. Максимальное значение будет иметь та пара датчиков, у которой

0 пр ма , соедин юща  точки размещени  датчиков, лежит в плоскости перпендикул рной направлению подвеса проводов. Именно этот сигнал и будет подаватьс  через один из усилителей 6, 7, 8 через усили5 тель 12, детектор 13 на вход органа сравнени  14. При достижении этого сигнала определенного значени  уставки, соответствующего опасному рассто нию приближени  к проводам ВЛ, выдаетс  пре0 дупредительный сигнал, оповещающий машиниста об опасности. При приближении механизма к ВЛ электропередачи напр жением 35 кВ и выше на рассто нии 20-30 м до линии блок, состо щий из резонансного

5 фильтра 9, высокочастотного усилител  10, детектора 11 зафиксирует наличие коронного разр да на проводах. На выходе детектора 11 по вл етс  сигнал, под действием которого изменитс  значение сопротивле0 ни  в цепиобратной св зи усилител  12. Это компенсирует изменение величины сигнала на выходе дифференциальныхусилителей 6, 7, 8 при работе вблизи воздушных линий электропередачи напр жением 35 и 110 кВ.

Claims (1)

1. 5 При дальнейшем сближении с линией устройство работает аналогичным образом. Формула изобретени  Устройство дл  сигнализации об опасном приближении к воздушной линии элек0 тропередачи, содержащее первый, второй, третий антенные датчики напр женности электрического пол , первый и второй усилители , первый и второй детекторы, блок сравнени  с уставкой и исполнительный ор5 ган, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и надежности работы устройства вне зависимости от ориентации передвижного механизма относительно воздушной линии электропередачи, дополнительно введены четвертый и п тый антенные датчики напр женности электрического пол , третий усилитель, усилитель высокой частоты, усилитель с регулируемым коэффициентом усилени  и резонансный фильтр, выходы первого и второго датчиков напр женности электрического пол  соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами первого усилител , выходы третьего и четвертого датчиков напр женности электрического пол  соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами второго усилител , к инвертирующему входу третьего усилител  подключен выход четвертого датчика напр женности электрического пол , а к неинвертирующему входу третьего усилител  подключены выход п того датчика напр женности электрического пол  и вход резо

   нансного фильтра, выход которого через последовательно соединенные усилитель высокой частоты и первый детектор подключен к управл ющему входу усилител  с регулируемым коэффициентом усилени , вход которого соединен с выходами первого , второго и третьего усилители, а выход соединен с входом второго детектора, выход которого через блок сравнени  с уставкой соединен с исполнительным органом, при этом датчики напр женности электрического пол  предназначены дл  размещени  на конце стрелы, первый, второй, третий, четвертый датчики - в одной плоскости под углом 90 друг к другу , а п тый датчик - в перпендикул рной плоскости по направлению движени  самоходного механизма .

   |+ U nt/m|

   Лч

   Фиё.1

   г

   cv