Устройство для обнаружения гололеда на воздушных линиях электропередачи

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19 31511 Н 02 0 Й НОМИТЕТ СССР ЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ СУДАРСТБПО ДЕЛАМ И ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нк 2. Устройство по п.ч а ю щ е е с я тем,.чтроля интенсивности голосия содержит генераторсчетчик, дешифратор и ичем выход генератора имсчетчик и дешифратор содом индикатора. отлибло% конт- едообразовампульсов, дикатор, приульсов через динен с вхо(21) 3433440/24-07(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П.Горячкина(56) 1. Авторское свидетельство ССО Р 666499, кл. 0 01 И 1/14, 1976.2. Автоматизация обнаружения гололеда. Экспресс-информация, сер. "Строительство сельских электросетей", вып. 3, Информэнерго, 1980, с. 11-12.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ГОЛОЛЕДА НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, содержащее блок"Возможен гололед", датчик началагололедообразования - гигристор, выход которого соединен с первымкомпаратором, нагревательный элементоказывающий. тепловое воздействие нагигристор, вход которого черезблок управления соединен с первым .выходом блока питания, и первый управляющий ключ, входы которого включены между блоком питания и блокомуправления, а управляющий вход соединен с выходом блока "Возможен гололед 1, отличающеесятем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройствапутем контроля интенсивности гололедообразования, н устройство дополнительно введены второй упранляющий ключ, второй компаратор, ВБ-триггер, элемент И, блок контроля интенсивности гололедобразонания и три реле, при этом выход блока управления соединен с входом нагренательного элемента через размыкающий контакт первого реле, второй выход блока питания через второй управляющий ключ, шунтируемый замыкающим контактом второго реле, обмотку второго реле, блок контроля интенсивности гололедообразования, замыкающий контакт первого реле и размыкающий контакт третьего реле соединен с входом нагревательного элемента, управляющий вС вход второго управляющего ключа соединен с выходом блока "Возможен гололедф, выход первого компаратора соединен с первым управляющим В-входом ВБ-триггера, выход ВБ-триггера соединен с обмоткой третьего реле и с первым входом элемента И, вход второго компаратора соединен с выходом гигристора, а выход второго компаратора - с нторым входом элемента И, выход которого соединен с обмоткой первого реле.Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствам для обнаружения гололеда на воздушных линиях электропередачи.Известен датчик наличия гололеда, который содержит первичный преобразо ватель в виде двух нанесенных на подложку из диэлектрика электродов, включенных н измерительную цепь. Между электродами заключен слой тонко- пористого сорбирующего нлагу вещест ва, в датчик вмонтирован нагреватель 1 .Однако для известного устройства характерна недостаточная чувствительность и точность определения гололе да, а также невозможность определения скорости нарастания гололеда.Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для обнаружения гололеда, содержащий блок "Возможен гололед", датчик начала гололедообразования гигристор, выход которого соединен с первым компаратором, нагревательный элемент, оказывающий тепловое воздействие на гигристор, вход которого через блок управления соединен с первым выходом блока питания, и первый управляющий ключ, входы которого включены между блоком питания и блоком управления, а управляющий вход соединен с выходом блока "Возможен гололед" 2 .Недостатком этого устройства является невозможность определения интенсивности нарастания гололеда. Однако для своевременной плавки гололеда на воздушных линиях электропередач необходима информация об интенсивности нарастания гололеда, так как, зная интенсивность гололедообразо вания, можно с определенной точностью знать время до достижения критической величины нагрузки от гололеда, которая приводит к авариям на линиях, и оптимально выбрать режим и схему 45 плавки гололеда.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем контроля интенсивности гололедообразования.Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок "Возможен гололед",датчик начала гололедообраздвания - гигристор, выход которого соединен с первым компаратором, нагревательный элемент, оказывающий тепловое воздействие на гигристор, вход которого через блок управления соединен с первым выходом блока питания, и первый управляющий ключ, входы которого включены между блоком 60 питания и блоком управления, а управляющий вход соединен с выходом блока "Возможен гололед", дополнительно введены второй управляющий ключ, второй компаратор, ВБ-триггер, эле Мент И, блок контроля интенсивности гололедообразования и три реле, при этом выход блока управления соединен с нходом нагревательного элемента через размыкающий контакт первого реле, второй выход блока питания через второй управляющий ключ, шунтируемый замыкающим контактом второго реле, обмотку второго реле, блок контроля интенсивности гололедообра" зования, замыкающий контакт перного реле и размыкающий контакт третьего реле соединен с входом нагревательного элемента, упранляющий вход второго управляющего ключа соединен с выходом блока "Возможен гололед", вы ход первого компаратора соединен с первым управляющим В-входом ВБ-триггера, выход ВБ-триггера соединен с обмоткой третьего реле и с первым входом элемента И, нход второго компаратора соединен с выходом гигристора, и выход второго компаратора - с вторым входом элемента И, выход которого соединен с обмоткой первого релеБлок контроля интенсивности гололедообразонания содержит генератор импульсов, счетчик, дешифратор и индикатор, причем выход генератора импульсов через счетчик и дешифратор соединен с в 1 одом индикатора.На фиг. 1 показана функциональная блок-схема устройства для обнаружения гололеда, на фиг, 2 - блок-схема блока контроля интенсивности гололедообразонания.Устройство содержит ,фиг. 1) первый выход блока 1 питания, который через первый управляющий ключ 2, блок 3 упранления и замыкающий контакт первого реле 4 соединен с входом нагревательного элемента 5. Второй выход блока 1 питачия через второй управляющий ключ б, шунтированный замыкающим контактом второго реле 7, обмотку второго реле 7,блок 8. контроля интенсивности гололедообразова- . ния, замыкающий контакт первого реле 4 и размыкающий контакт третьего реле 9 соединен с входом нагревательного элемента 5. Выход блока "Возможен гололед" 10 соединен с управляющими входами ключей 2 и б управления. Выход гигрис-,ора 11 соединен с входами первого компаратора 12 и второго компаратора 13,. выход первого компаратора 12 соединен с первым управляющим В-входом ВБ-триггера 14, выход второго компаратора 13 соединен с первым входом элемента И 15, выход элемента И соединен с обмоткой третьего реле 9.Блок 8 контроля интенсивности гололедообразования (фиг. 2) состоит иэ генератора 16 импульсов, выход которого через счетчик 17 и дешифратор 18 соединен со входом индикатора 19,Устройство работает следующим образом,При появлении сигнала на выходеблока "Возможен гололед" 10 срабатывают ключи 2 и 6 управления, первыйуправляющий ключ 2 подает питаниеот блока 1 питания через блок 3 управления и размыкающий контакт первогореле 4 на нагревательный элемент 5,Блок 3 управления задает режим работы нагревательного элемента: 5-10 мин 0.в 1 ч (1 мин - нагрев, 1 мин - охлаждение).Если на гигристоре 11 образовалисьгололедные отложения, то нагревательный элемент 5 тепловым воэдействием на гигристор 11 расплавляет ихи на повеохности гигристора 11 образуется вода (влажность 100).Компаратор 12, настроенный на сопротивление, соответствующее влажности 100, срабатывает и подаетсигнал на управляющий Н-вход ВБ-триггера 14,на выходе которого появляется сигнал. При отсутствии гололедных отложений на гигристоре 11 ком- з 5паратор 12 не срабатывает, так каквлажность меньше 100 (поверхностьгигристора защищена от попаданиядождя). Сигнал на выходе ВБ-триггера 14 подает питание на обмотку первого реле 4 и удерживается до техпор, пока НЯ-триггер 14 не будетпереключен подачей импульса на второй управляющий выход.Размыкающий контакт первого реле4 разрывает цепь питания нагреватель- З 5ного элемента 5 от блока 3 управления, а замыкающий контакт первогореле 4 подает питание на нагревательный элемент 5 от второго выхода блока 1 питания через управляющий ключ 40б, шунтируемый замыкающим контактомвторого реле 7, обмотку второго реле 7, блок 8 контроля интенсивностигололедообразования и размыкающийконтакт третьего реле 9. 45Шунтирование управляющего ключа бнеобходимо для продления времени нахождения ключа в замкнутом состоянии,соответствующего режиму работу блока "Возможен гололед" 10, - 10 мин в 501 ч, так как подача питания от второго выхода блока питания на нагревательный элемент 5 может быть больше, чем 10 мин и зависит от интенсивности нарастания гололеда. Нагревательный элемент 5, получая питание непосредственно от блока 1 :питания, оказывает тепловое воздействие на гигристор 11 и как только 60 влажность на нем достигнет 60 (что соответствует "сухому 1 состоянию гигристора, так как во время гололедообраэования влажность воздуха близка к 100), срабатывает второй ком паратор 13 и подает сигнал на второй вход элемента И 15.Так как на первом входе элемента И 15 уже есть сигнал от ВБ-триггера 14, то на выходе элемента И 15 появляется сигнал и подает питание на обмотку третьего реле 9, размыкающий контакт которого разрывает цепь питания нагревательного элемента 5. На поверхности гигристора 11 продол жается процесс гололедообразования, и когда влажность на гигристоре станет больше чем 60 (так как нагревательный элемент 5 отключен и не оказывает на него теплового воздействия) компаратор 13 закрывается, на выходе элемента И 15 сигнал исчезает. Обмотка третьего реле 9 обесточивается н размыкаюций контакт замыкается, подготавливая цепь к следующему циклу,На этом заканчивается первый цикл работы устройства.Через час вступает в работу блок "Возможен гололед" 10режим работы блока "Возможен гололед" - 10 мин работы, 50 мин пауза 1, и на его выходе появляется сигнал, нагревательный элемент 5 погучает питание через цепь замыкающего контакта первого реле 4, так как питание обмотки первого реле 4 удерживается выходным сигналом триггера 14. Нагревательный элемент 5 тепловым воздействием на гигристор 11 расплавляет гололедные отложения, образовавшиеся на его поверхности за 1 ч.При расплавлении всех гололедных отложений на поверхности гигристора 11 и "высушивании" его до влажности 60 Ъ, выходной сигнал элемента И 15 отключает цепь питания нагревательного элемента 5. Блок 8 контроля интенсивности гололедообразования 8 включается в работу в то время, когда нагревательный элемент 5 начинает получать питание через замыкающий контакт первого реле .4, и прекращает работу, когда размыкающий контакт третьего реле 9 отключает нагревательный элемент 5. Блок 8 контроля интенсивности гололедообразования с помощью генератора 16 импульсов через счетчик 17 и дешифратор 18 выдает числовое значение секундных импульсов на индикаторе 19 и замеряет время расплавления гололедных отложений на гигристоре 11, которое прямо пропорционально интенсивности нарастания гололеда. Для визуального наблюдения числового значения интенсивности гололедообраэования питание индикатора блока интенсивности гололедообразования 8 продолжается в течение 30 мин после отключения самого блока с помощью реле времени, установленного в блоке 1 питания,1115152 При прекращении гололедаобразования НЯ-триггер 14 перебрасывается в нулевое положение путем подачи импульсов Иа я-вход триггера, что приводит к обесточиванию первого реле 4. Такнм образом происходит переключение цепи питания нагревательного фиа 1 фи 2 Составитель Л.Январева Редактор П.Коссей ТехредЛ.Микеш Корректор Г.Решетниаказ Подписнокомитета СССРоткрытийушская наб., д. 4/ ПП"Патент Фил Ужгород, ул. Проектная, 4 785/40 Тираж 613 НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рэлемента 5 со Второго выхода блока1 питания через блок 3 управления напервый выход блока 1 питания. Замыкающий контакт отключает блок контроля интенсивности гололедообразования. При появлении гололедоопаснойситуации процесс повторяется.