Устройство для сигнализации опасного приближения к проводам воздушной линии электропередачи

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 22. 02. 80 (21) 2884743/24-07 Соеэ Советских Социалистических Реслублин(51)М. Кл с присоединением заявки йо(23) Приоритет Н 02 Н 5/12 Государстееииый комитет СССР по делам изобретений и открытий.925(088.8) Дата опубликования описания 30. 10. 81(71)Заявитель Московский ордена Ленина энергетический, институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ОПАСНОГО ПРИБЛИЖЕНИЯ К ПРОВОДАМ ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ15 Изобретение относится к электротехнике, предназначено для защитычеловека от поражения электрическимтоком и может быть использовано навысокогабаритных самоходных механизмах, в частности зерноуборочных комбайнах, работающих вблизи воздушныхлиний электропередачи (ВЛ) переменного тока напряжением 0,4-500 кВ,Устройство осуществляет автоматическую, т,е. не требующую переключения или перенастройки чувствительности или уставки сигнализацию приприближении к проводам ВЛ на расстояния, предельно допустимые по"Правилам устройства электроустановок" (ПУЭ),Известно устройство для сигнализации опасного приближения к ВЛ 20 с 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 (сиг" нал) усиливается, детектируется и сравнивается с уставкой срабатывания т 11, 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 0,4- 35 кВ Г 23. Такое ограничение напряжений ВЛ обусловлено недостаточной точностью условия срабатывания и применениЕм линейных усилителей, имеющих узкий динамический диапазон входных величин.Цель изобретения - повышение точности и расширение области примене,ния.Указанная цель достигается тем,что в устройство для сигнализацииопасного приближения к проводам воздушной линии электропередачи, содержащее два идентичных датчика напряженности электрического поля, дварезонансных усилителя и орган сравнения, выход которого подключен ковходу исполнительного органа, введеныдва логарифмических усилителя,двадетектора, делитель напряжения иисточник опорного напряжения, причемпервый и второй логарифмичеекие усилители включены соответственно междувыходами первого и второго датчиковнапряженности электрического поля ивходами первого и второго резонансных 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 25входу органа сравнения, а выход источника опорного напряжения - ктретьему входу органа сравнения.Кроме того, один датчик напряженности электрического поля имеетгоризонтальную направленность чувствительности, а второй - вертикальную.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2графики характеристик срабатыванияизвестных и предлагаемого устройствадля сигнализации.Устройство состоит иэ датчиков1 и 2 напряженности электрическогополя, идентичных логарифмических усилителей 3 и 4, идентичных резонанс,ных усилителей 5 и б, делителя 7 напряжения, детекторов 8 и 9, источника10 опорного напряжения, органа 11сравнения и дополнительного органа 12.Датчик 1, располОженный ближе кпроводам ВЛ, имеет горизонтальнуюнаправленность чувствительности,датчик 2 - вертикальную. Сигналы с 50датчиков 1 и 2, обозначаемые далееЕ и. Е 1, поступают на логарифмические усилители 3 и 4. После логарифмирования сигналы усиливаются резонансными усилителями 5 и б, которыедля подавления помех выполнены с55частотой настройки, равной частотепеременного тока в ВЛ. Сигнал с датчика 2 затем ослабляется делителем 7напряжения с коэффициентом передачиа (О (а (1), Детекторы 8 и 9 преобраэовывают поступающий сигнал в пропорциональные постоянные напряжения,которые подаются на входы органа11 сравнения. Его порог срабатыванияопределяется значением напряжения, 65 подаваемого.с источника 10 опорного напряжения. Орган 11 сравнения управляет исполнительным органом 12.Срабатывание устройства происходит при выполнении условияЕ Е-а Е Ь- Е ЪО, (") причем значение коэффициента а определяется делителем 7 напряжения, постоянная о - значением опорного наряжения, 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). Вертикаль" ная 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/Е 1. 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 0,4- 500 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 изобретения1. 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 Составитель Ю, Барабановдактор В. Пилипенко Техред М.Надь Еорректор ценк 32/81 . Тираж 678 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж"35, РаушскаяПодписнотета СССРкрытийнаб., д. 4 а иал ППП фйатент", г. Ужгород, ул; Проектная,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 - ктретьему входу органа сравнения.2. Устройство по п.1, о т л и"ч а ю щ е е с я тем, что один дат-чик напряженности электрического по-ля имеет горизонтальную направленносВъчувствительности, а второй - верти-кальную. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США 9 321775,кл. 340258, 1963. 2. АвторскОе свидетельство СССР У 549853, кл. Н 02 Н 5/12 1978.