Устройство для обнаружения гололеда на воздушных линиях электропередачи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ,РЕСПУБЛИК 4(51) Н 02 С 7/16 ИЯ/ ,АВТОРСКОМУ ЕЛЬСТВУ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Трудового. Красного Знамени институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина (53) 621.315.175 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В .1115152, кл. Н 02 С 7/16,1982(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ГОЛОЛЕДА НА ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ,ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ по авт.св. У 1115152, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения вероятности без. аварийной работы линии путем повышения точности определения величи-, ны гололеда, в него дополнительно введены второй гигристор, второй нагревательный элемент, третий управляющий ключ, второй генератор импульсов, второй и третий счетчики,третий компаратор, четвертое реле,,два преобразователя код-напряжение, сумматор, нуль-индикатор и пороговый элемент, при этом вход второго счетчика соединен с выходомпервого генератора импульсов, авыход через первый преобразователькод-напряжение - с входом порогово-;го элемента и через первый замыкающий контакт четвертого реле - спервым входом сумматора, входывторого генератора импульсов и второго нагревательного элемента через третий управляющий ключ и размыкающий контакт четвертого релесоединены с третьим входом блокапитания, выход второго генератораимпульсов через третий счетчик,второй преобразователь код-напряжениеи второй замыкающий контакт четвертого реле соединен с вторым входом.сумматора, выход второго гигристорачерез третий компаратор соединенс обмоткой четвертого реле, выходпорогового элемента соединен с управляющим входом третьего ключауправления, выход сумматора соединен с входами нуль-индикатора.66210 10 20 25 1 11Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к устройствамобнаружения гололеда на воздушныхлиниях электропередачи,Цель изобретения - повышениевероятности безаварийной работы линии путем повышения точности определения величины гололеда.На чертеже представлена функциональная блок-схема устройства.В предлагаемом устройстве первыйвыход блока 1 питания, через управляющий ключ 2, блок 3 управления иразмыкающий контакт первого реле 4соепинен с входом нагревательного,элемента 5, а второй выход блока 1питания через второй управляющийключ 6, шунтированный замыкающим .контактом второго реле 7, и обмоткувторого реле 7 соединен с входомгенератора 8 импульсов блока 9 контроля интенсивности гололедообразо"вания, и через замыкающий контактпервого реле 4 и размыкающий контакт третьего реле 10 соединенс входом нагревательного элемента 5,Выход блока "Возможен гололед" 11соединен с управляющими входами ключей 2 и 6 управления; Выход гигристора 12 соединен с входами первого13 и второго 14 компараторов. Выход первого компаратора 13 соединенс первым управляющим входом КЯ-триггера 15, а выход второго компаратора 14 через первый вход элемента И16 - с обмоткой третьего реле 10.Выход КЯ-триггера 15 соединен свходом обмотки первого реле 4 и.вторым входом элемента И 16. Выходпервого генератора 8 импульсов соединен с входами первого 17 и второ"го 18 счетчиков, выход первогосчетчика 17 через дешифратор 19 -с входом ийдикатора 20, а выходвторого счетчика 18 - с входом пер-,вого преобразователя код-напряжение 21, выход которого соединенс входом порогового элемента 22 ичерез первый замыкающий контактчетвертого реле 23 - с первым входом сумматора 24. Третий выход блока 1 питания чер з третий ключ 25 управления и размыкающий контакт четвертого реле 23 соединен с входом второго нагревательного элемента 26 и второго генератора 27 импульсов. Выход последнего через третий счетчик 28, второй преобразователькод-напряжение 29 и второй замыкающий контакт четвертого реле 23 соединен с вторым входом сумматора24. Выход порогового элемента 22соединен с управляющим входомтретьего ключа 25 управления, а выход сумматора 24 - с входом нуль-. индикатора 30. Второй нагревательный элемент 26 оказывает тепловоевоздействие на второй гигристор 31,выход которого через третий компаратор 32 соединен с обмоткой четвертого реле 23.Устройство работает следующим образом,Лри срабатывании блока "Возможен гололед" 11 срабатывают ключи 2 и 6 управления и нагревательныйэлемент 5 получает питание по цепиблок 1 питания - управляющий ключ2 - блок 3 управления - размыкаю"щий контакт первого реле 4, Лриналичии гололедных отложений нагигристоре 12 нагревательный элемент 5 тепловым воздействием расплавляет их. Как только влажностьна гигристоре 12 достигает 1003,30 срабатывает компаратор 13, выходной сигнал которого через КЯ-триггер 15 подает питание на обмоткупервого реле 4. Размыкающий контактпервого реле 4 разрывает первуюцепь питания нагревательного элемента 5, а замыкающий контакт первого реле 4 замыкает вторую цепь питания нагревательного элемента 5:блок 1 питания - второй управ 40 ляющий ключ 6, шунтированный замыкающим контактом второго реле 7,обмотка второго реле 7 - блок 9 кон.троля интенсивности гололедообразования - замыкающий контакт первого реле 4 - размыкающий контакттретьего реле 10,При достижении влажности нагигристоре 60 Ж срабатывает второйкомпаратор 14 и через элемент И 1650 подает питание на обмотку третьегореле 10, размыкающий контакт которого размыкает вторую цепь питаниянагревательного элемента 5. Автоматически один раз в час нагревательный элемент 5 через вторую цепьпитания расплавляет гололедные от,пожения на гигристоре 12, а блокконтроля интенсивности гололедооб5 10 15 20 50 55 разования измеряет время каждого цикла расплавления, которое пропорционально величине. гололеда, образовавшегося на гигристоре 12 за час. После отключения второй цепи питания нагревательного элемента 5 размыкающим контактом третьего реле 10 отключается и генератор 8 импульсов блока 9 кЬнтроля интенсивности гололедообразования, но питание первого счетчика 17, дешифратора 19 и индикатора 20 при помощи реле времени, установленного в блоке 1 питания, отключается через 30 мин для визуального контроля интенсивности гололедообразования.Питание второго счетчика 18, преобразователя код-напряжения 21 и порогового элемента 22 осуществляется в течение всего времени работы устройства. Таким образом, второй счетчик 18 считает сумму показаний всех циклов расплавления и через преобразователь код-напряжение 21 подает напряжение, пропорциональное суммарной величине гололедных отложений, расплавленных на гигристоре 12, на вход порогового элемента 22, который настроен . на величину критической величины стенки гололеда, и срабатывает пороговый элемент 22, выходной сигнал которого замыкает управляющий ключ 25. После замыкания ключа 25 управления от третьего выхода блока 1 питания включается питание второго нагревательного элемента 26 по цепи: блок 1 питания - управляющий ключ 25 - размыкающий контакт чет- вертого реле 23 (нагревательный элемент 26, который расплавляет гололедные отложения на втором гигристоре 31). Второй гигристор 31 введен с целью проверки правильности определения критической величины стенки гололеда, так как гололедообразование на этом гигристоре 31 происходит непрерывно, а на первом гигристоре 12 происходит цикл: образование гололеда в течение. часа - время его расплавления и т.д. Одновременно с включением нагревательного элемента 26, включается генератор 27 импульсов, счетчик 28 считает время расплавления гололедных отложений на вто 25 30 35 40 45 ром гигристоре 31 и подает время в виде кода на преобразователь код-напряжение 29, где происходит преобразование двоичного кода в соответствующее напряжение,После полного расплавления гололеда на втором гигристоре 31 срабатывает третий компаратор 32, выходной сигнал которого подает питание на обмотку четвертого реле 23. Размыкающий контакт четвертого реле 23 отключает цепь питания второго нагревательного элемента 26 и соответственно второгогенератора 27 импульсов, а первыйи второй замыкающие контакты этогореле подают на входы сумматора 24значения напряжений первого 21 ивторого 29 преобразователей код-напряжение. Напряжение первого преобразователя 21 пропорционально величине гололедных отложений, посчитанных счетчиком 18 на первом гигристоре 12, а напряжение второго преобразователя код-напряжение 29 пропорционально величине гололедныхотложений на втором гигристоре 31,которую считает счетчик 28, Таккак выходное напряжение обоих преобразователей одной полярности навыходе сумматора 24, выполненногона основе операционного усилителя,пропорционально разности входныхнапряжений, при этом полярность вы",.ходкого напряжения соответствуетполярности большего входного напряжения. Выходное напряжение сумматора 24 подается на вход нуль-индика. -тора 30. Второй гигристор 31 и цепьизмерения на нем гололедных отложений введены для коррекции определения величины критической стенки гололеда, измеряемой на первом гигристоре 12. Образование гололеда навтором гигристоре 31 происходит непрерывно с самого начала гололедообразования и критическая величинаотложения на нем соответствует действительной стенке гололеда. Измерение стенки гололеда на первом гигристоре 12 необходимо для измерения интенсивности гололедообразо вания и получения сигнала для начала измерения критической величины стенки гололеда на втором гигристоре 31. Если напряжение, подаваемое на сумматор 24 с первого преобразователя код-напряжение 21, больше,оставитель Л. Январева . ехред Л.Мартягова Ко ктор А. Обручар Редактор И. Дербак 4318/ Тираж 620 ВНИИПИ Государствен по делам изобрет 113035, Москва, Ж, Подписно омитета СССР открытий кая наб., д. 4огний од,Патент ФилиУж оектная,4 5чеМ напряжение с второго преобразователя 29 или равно ему, то, следо" вательно, стенка гололеда достигла критической величины, при этом стрелка нуль-индикатора ЗО будет на,нуле или,отклонится вправо от нуля (например, эта половина индикатора заштрихована в один цвет). Левая сторона нуль-индикатора 30 проградуирована в .процентах от критической величины стенки гололеда, слеповательно, если больше напряже 166210 , 6ние, поданное с второго преобразователя 29, то стенка гололеда недостигает критической величины истрелка нуль-индикатора 40, отклоняясь лево, ывае прцнтдействительной степени гололеда откритической.Таким образом, повышение точности обнаружения гололеда путем фик сирования критической величины гололеда на проводах позволит своевременно начать плавку гололеда.