Устройство для сигнализации об опасном приближении к воздушной линии электропередачи

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А ю 4 Н 02 Н 5/12 КОМИТЕТ СССРЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРСТВЕНН ПО ДЕЛАМ ИЗОБ ТЕН ТВ РСНОМУ СВИ(71) Московский энергетический институт и Специальное конструкторско-тех - нологическое бюро по высоковольтной и криогенной технике Мосэнерго (72) М.И.Климов, В.В.Чурин, Л.О.Петри и Е.А.Кузнецов(56) Авторское свидетельство СССР У 1141500, кл. Н 02 Н 5/12, 1983.Мазаник Л.А. Применение радиоэлектроники при эксплуатации стреловых самоходных кранов вблизи линий электропередачи. - Безопасность труда в промышленности, 1970, У 12. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ ОБ ОПАСНОМ ПРИБЛИЖЕНИИ К ВОЗДУШНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от поражения электрическим током при работе самоходных высокогабаритных механизмов вблизи воздушных пиний (ВЛ) электропередачи. Целью изобретения является повышение надежности,БО 143794 путем упрощения устройства и обеспечения устойчивой сигнализации приприближении механизмов к ВЛ низкогонапряжения, Если механизм приближается к ВЛ напряжением 0,4 кВ, уровнисигналов таковы, что сначала срабатывает орган 8 сравнения, разрешая появление уставки 0,4 кВ на выходе источника 12 напряжения уставки. Сигналс выхода усилителя 6 сравнивается суставкой, вызывая включение органа13 сравнения, который, в свою очередьвключает исполнительный орган 15 через элемент ИЛИ 14, Если механизмприближается к ВЛ напряжением 6 кВвключаются сначала орган 11 сравнения, затем 8 и 13 органы сравнения, фувызывая срабатывание исполнительногоф форгана. При приближении к ВЛ напряже- Снием 35 и 110 кВ включаются орган 10сравнения и через элемент 14 - исполнительный орган 15. Предлагаемоеустройство позволяет обеспечить болеевысокую надежность безотказной и эф ффективной работы самоходных механиз- Ммов вблизи ВЛ, находящихся под напря- ф 4жением. 1 ил,Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты человека от поражения электрическим током при работе самоходных высокога 5 баритных механизмов вблизи воздушных ,линий (ВЛ) электропередачи. 30 Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения устройства и обеспечения устойчивой сигнализации при приближении механизмов к проводам ВЛ низкого напряжения,Начертеже показана блок-схема устройства. 5Устройство состоит из двух датчиков 1 и 2 напряженности электрического поля, выполненных в виде металлических полусфер, установленных на механизме на определенном расстоянии 20 друг от друга (например, датчик 1 на кабине управления краном, а .дат-чик 2 - на стреле крана вблизи ее конца) и подключенных к амплитудным детекторам 3 и 4, которые выполнены 25 на операционных усилителях и выхо. дами подключены соответственно к входам первого 5 и второго б усилителей постоянного тока, представляющих собой операционные усилители с отрицательной обратной связью. Выход усилителя б через делитель 7 подключен к одному входу третьего органа 8 сравнения, другой вход которого подключен к выходу усилителя 5. Ис 35 точник 9 опорного напряжения подключен к первымвходам первого 10 и второго 11 органов сравнения, вторые входы которых подключены соответствен но к выходам детектора 4 и усилителя 40 6. Выходы третьего 8 и второго 11 органов сравнения подключены к управлякшим входам источника 12 напряжения уставки. Последний выполнен ввиде трехплечного резистивного дели теля, два плеча которого шунтируются .коллектор-эмиттерным переходом управляющего транзистора. Выход источника 12 напряжения уставки подключен кодному из входов четвертого органа13 сравнения, другой вход которогоподключен к выходу усилителя б. Всеорганы сравнения представляют собойоперационные усилители охваченныеположительной обратной связью. Выходчетвертого органа 13 сравнения подключен к одному иэ входов элемента ИЛИ 14, другой вход которого подключен к выходу первого органа 10 срав" нения, а выход элемента ИЛИ подключен к входу исполнительного органа 15.Устройство включает в себя также последовательно включенные третий датчик 16 напряженности электрического поля и третий детектор 1, выход которого объединен с выходом второго детектора 4.Устройство работает следующим образом.Источник 12 напряжения уставки в зависимостиот состояния первого входа может обеспечивать напряжение уставки для ВЛ напряжением 0,4 кВ (уставка 0,4 кВ) или для ВЛ напряже - нием 6 кВ (уставка 6 кВ). В зависимости от состояния второго входа на выходе источника появляется выбранная уставка или запирающее напряжение. В исходном состоянии (вдали от ВЛ) после включения устройства все органы 8, 10, 11 и 13 сравнения выключены. При этом орган 8 сравнения устанавливает на выходе источника 12 напряжения уставки запирающее напряжение, а орган 11 сравнения обеспечивает предварительный выбор уставки 0,4 кВ. При приближении к ВЛ на датчики 1, 2 и 16 напряженности электрического поля наводится ЭДС (сигналы). Эти сигналы детектируются детекторами 3, 4 и 17, усиливаются усилителями 5 и 6 постоянного тока и поступают на входы органа 8 сравнения непосредственно и через делитель 7,Если механизм приближается к ВЛ напряжением 0,4 кВ уровни сигналов таковы, что сначала срабатывает орган б сравнения, разрешая появление уставки 0,4 кВ на выходе источника 12 напряжения уставки. При приближении на предельно допустимые расстояния к ВЛ сигнал с выхода усилителя б сравнивается с уставкой, вызывая включение органа 13 сравнения, который в свою очередь включает исполнительный орган 15 через элемент ИЛИ 14. Если механизм приближается к ВЛ напряжением 6 кВ, уровни сигналов больше и сначала включается орган 11 сравнения, осуществляя выбор уставки 6 кВ в источнике 12 напряжения уставки. При приближении на предельно допустимые расстояния к ВЛ напряжением 6 кВ, как и в случае приближения к ВЛ напряжением 0,4 кВ, последовательно включаются органы 8 и 13 сравнения, вызываясрабатывание исполнительного органа,При работе механизма в зоне ВЛ напряжением 35 и 110 кВ сигналы настольковелики, что приводят в насыщение усилители 5 и 6, орган 8 сравнения выключен. В результате на выходе источника напряжения уставки сохраняется запирающее напряжение. В этомслучае общей уставкой для ВЛ напряже Онием 35 и 110 кВ является опорноенапряжение, подаваемое на первыйвход органа 10 сравнения, на второйвход которого подается сигнал с объединенного выхода детектора 4 и 17. 15При приближении механизма к ВЛ включается орган 10 сравнения и черезэлемент ИЛИ срабатывает исполнительный орган 15,Таким образом, определение номи Ональных напряжений ВЛ 0,4 и 6 кВ ивыбор соответствующей уставки происходит по выполнении условия: Е,- Ъ 25 где Е, и Е - напряженность электрического поля в двух точках пространства вблизи ВЛ 30д . - постоянный коэффициент,оптимальное значение которого близко к 2.Определение номинальных напряжений ВЛ 35 и 110 кВ и выбор соответствующей уставки происходит но факту насьпцения усилителей постоянного тока, Определение предельно допустимых расстояний осуществляется путем сравнения уставки с сигналом, поступаю щим с ближайшего к проводам ВЛ датчика, Наличие дополнительного канала, состоящего из датчика 16 и детектора 17, определяется следующим. В зависимости от конфигурации защищаемой 45 части механизма (например, стрела автокрана, телескопическая вышка и пр.) при использовании одного датчика могут появляться эоны нечувствительности (экранировки), определяемые взаимным расположением датчика напряженности электрического поля и проводами ВЛ. Зто резко снижает надежность сигнализации при различной ориентации механизма относительно проводов ВЛ.Поэтому для повышения надежности необходимо введение еще по крайней мере одного дополнительного канала, содержащего датчик, расположенный в зоне нечувствительности, и детектора. В общем случае таких каналов может быть несколько, причем все выходы детектора объединяются параллельно, что приводит к автоматическому выбору наибольшего сигнала из системы датчиков и отключению шунтирущцих влияний датчиков, находящихся за экранируемой зоной.Таким образом, предлагаемое устройство для сигнализации об опасном приближении механизмов к проводам ВЛ позволяет по сравнению с известным увеличить надежность работы в широком диапазоне климатических условий и расширенном диапазоне классов ВЛ. Это достигается благодаря упрощению устройства, в котором функции логарифмических усилителей и цифровых уст-, ройств выполняют органы сравнения и управляемый источник напряжения уставки.Предлагаемое устройство позволяет обеспечить более высокую надежность безотказной и эффективной работы самоходных механизмов вблизи ВЛ, находящихся под напряжением.Формула из обрет енияУстройство для сигнализации об опасном приближении к воздушной линии электропередачи, содержащее последовательно соединенные первый датчик напряженности электрического поля, первый детектор и первый усилитель постоянного тока, а также последовательно соединенные второй датчик напряженности электрического поля, второй детектор и второй усилитель напряжения, четыре органа сравнения, источник напряжения уставки с управляемым делителем, источник опорного напряжения, элемент ИЛИ, исполнительный орган, при этом первые входы первого и второго органов сравнения подключены к источнику опорного напряжения, а второй вход первого органа сравнения подключен к выходу второго детектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности в работе путем упрощения устройства и обеспечения устойчивой сигнали. зации при приближении механизмов к; проводам воздушной линии низкого напряжения, в него введены последова" тельно соединенные третий датчик напряженности электрического поля и1437948 Составитель Ю.Зорин Техред М.Ходанич Корректор И.Муска Редактор И.Рыбченко Заказ 5002/53 Тираж, 651 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г, ужгород, ул. Проектная, 4 третий детектор, выход которого подключен к выходу второго детектора,причем выход первого усилителя пос,тоянного тока подключен к первомувходу третьего органа сравнения, второй вход второго органа сравненияподключен к выходу второго усилителяпостоянного тока, соединенного такжес входом делителя напряжения и первымвходом четвертого органа сравнения,второй вход третьего органа сравнения подключен к выходу делителя напряжения, выходы второго и третьегоорганов сравнения подключены к соответствующим управляющим входам источника напряжения уставки, выход которого подключен к второму входу четвертого органа сравнения, выход чет вертого органа сравнения подключенк первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подкпючен к выходу первого органа сравнеция, выход элемента ИЛИ подключен к входу исполнитель ного органа, причем все органы срав -нения выполнены в виде операцион - ных усилителер с положительной обратной связью,. а оба усилителя постоянного тока выполнены в виде операцион ных усилителей с отрицательной обратной связью,