Устройство для обнаружения и контроля наличия гололеда на воздушных линиях электропередачи

ОЮЗ СОВЕ ВСКИХ ЦИЛЛИСТИЧЕСНСПУБЛИН 19) (11) 8 Ю 4 Н 02 7,1 асксоющасточнику15 и 21,кже наА Дчтпла световодо онтроля за плавк работает каналгололеда на прором установленЦель достигаетсческих датчиковконтроля эа пламодуляциейредатчиков. 3 з воде линии, оптический тчи 3тиние использоввведением ана а, а т свето жеНВ вкои голо ток во свет ы, 5 л ОО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Харьковский институт механизациии электрификации сельского хозяйства(54) УСТРОИСТВО,ГГ ОБНАРУЖЕНИЯ ИКОНТРОЛЯ НА 1 ИЧИЯ ГО О:ЕДА НА ВОЗДУШНЫХ:И 1 ИЯХ Э:ЕКТРОЕРЕДАЧИ(57) Иэобретение относится к электроэнергс гике и может быть использованодля обнаружения и контроля наличиягололеиа на проводах воздушных линийэлектропередачи. Цель-повышение надежности, расширение функц воэможностей путем определ чания плавки гололеда и по мехоустойчивости, При голо ной обстановке блок 8 пер на короткое время замыкает 7, шунтированные контактам реле 12 и 10, подключая к питания 1 светопередатчики фотоприемники 17 и 22, а т греватель 18, 11 о окончании ния гололеда между концами птического датчика 16, закреплен о на проводе, включается реле 3 азмыкает цепь питания, АналогичИзобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано в устройствах для обнаружения и контроля наличия гололеда ца проводах воздушньгх линий электропередачи.5Цель изобретения - повышение надежности, расширение функциональных возможностей путем определения окончания плавки гололеда и повышение по- О мехоустойчивости,На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для обцяружецияи контроля наличия гололеда на воздушных линиях электропередачи; ца фиг.2 - функциональная схема блока "Возможен гололед"; ца фиг.3 - свето" передатчик; ця фцг.4 - оптический датчик; ня фиг,5 - фотоприеми,Устройство содержит источник 1 питания, к первому нлходу которого подключены последовательно соединенные ряэмлкяюпие контакты 2 перного реле 3 и первый ямыкяющий ключ 4, я к второму выходу - последовательно 25 соединенные размякающие коцтактя 5 второго реле 6 и второй з,мкяоиий ключ 7, 11 ервый 4 и второй 7 замыкающие ключи связаны с кходом блока 8Возможен гололед , Вгорой замыкаю щий ключ 7 шуцтцронац 1 юК,111 или коц тактами 9 третьего реле 1 О, я первый замыкающий ключ 4 шуцтироняц замыкающими контактами 11 ч тнертого реле 12. Первый выход ггокгпитания че 3. рез последовательно соеди 11 ццяе ряэмыкающие контакты 2, з я;я к,кгщии ключ 4 и третье реле 12 синдиецы с входом блока 3 управления и входами питяния датчика 14 гололеда, состоящего из последовательно соединенных свето- передатчика 15, чувствительцгго элемента, выполненного н виде оптического датчика 16, и фотоприемника 17, Оптический датчик 16 связан с нагревательным элементом 18, вход которого подключен к выходу блока 3 управ ления. Выход фотоприемника 17 через первый компаратор 19 снязян с первым реле 3. Электрический выход свето- передатчика 15 связан с входом блока 20 контроля интенсивности гололедообраэонания,Второй выход блока 1 питания через последовательно соединенные ряэмыкающие контакты 5 и второй замыкающий ключ 7 связан с тре;ьим реле 1 О, с входами питания;" золцительного светопередятчика 21 и дополнительного фотоприемника 22, Выход дополнительного снетопередатчика 21 черездополнительный оптический датчик 23снязяц с входом дополнительного фотоприемника 22, выход которого подключец к входу второго компарятора 24и первому дополнительному входу блока 20 контроля интецсинцости гололедообразонания. Первый выход второгокомпаратора 24 связан с вторым реле6, а его второй выход через элементНГ 25 - с вторым дополнительным входом блока 20 контроля интенсивностигололедообрязо;ания,Блок 8 "Возможен гололед содержит янтоомный блок 26 питания, датчик 27 температуры и датчик 28 влаж"ности, связанные с входами элементаИ 29, к выходу которого подключенповторитель 30, К выходу последнегоподключены пятое реле 31, снязаццоес пернлгм 4 и нторым 7 замыкающимиключами, и блок 32 задержки, выходкоторого связан с реле 33 нремени,подключец,ое своим блок-контактом34 к автономному блоку 26 питанияВход питяция повторителя 30 подключен к ягономному б;оку 26 питания,.рез раэмыкающие контакты 35 реле33 времени.Снетопередатчик 15 содержит модулятор ня базе таймера 36, выход которого через резистор 37 связан соснетодиоцом 38 и через диод 39 - свходом блок;1 20 коцтроля интецсивности гололедообряэонация. Дополнительный снетопередятчик 21 аналогиченснетопередатчику 15.Оптическим датчиком 16 являетсяразрыв между передающим 40 и приемным 41 концами волоконных световодов42, строго ориентированиями друг относительно друга и жестко закрепленными на проводе 43 с помощью держателей 44, локализующих образование гололедных отложений 45 и обеспечивающих защиту оптического датчика 16 отзагрязнения и воздействия прямых солнечных лучей. Между держателями 44на проводе 43 расположен нагревательный элемент 18.Дополнительный оптический датчик23 аналогичен оптическому датчику6 и устанавливается непосредственнона проводе воздушной линии электропередачи в месте, где гололедные о 1ложения максимальны. Возможна такжеустановка на линии через определенныерасстояния це колькцх оптических ц чиков, соединенных последовтельно,Дополнительный Фотоприемцик 22 аналогичен Фотоприемццку 17 ц содержит фотодиод 46, образую(ций г. резистором 47 управляемый световым потоком делитель и часзоцо избирГель цый усилитель 48.устройство работает следующим образом,Когда температура и влажность ока"зываются в пределах, характерныхдля образования гололелцых отложений,на выходе датчик 27 температуры идатчика 28 влажности появляется гигнал "1", поступаюп(ий на входы элемента И 29, На выходе последнего появляется сигнал "1 , который черезповторитель 30 поступает ц, пятоереле 3 и блок 32 задержки, Реле 31срабатывает, включая замыкающие ключи 4 и 7, При этом к первому выходублока 1 питания через размык,нщ(цсконтакты 2 первого реле 3, замыкающии ключ 4 и обмотку четвертого реле12 подключаются входы питция светои .редатчика 5, фотоприемника 17 ивход блока 13 уцрвлецця, которыйвключает нагревтельный элемент 18,а к второму выходу б;:окаццтниячерез размыкающие конткты 5 второгореле 6 и замыкающий ключ 7 подключаются третье реле 10 и входы питаниядополнитецьцого светоцередатчика 2.и дополнительнзго Фотоцриемник 22.Светоперед,1 тчик 15 и доцолнцтельцыисветс пере,.тчик 21 начинают вырабатыва;ь световые импульсы, поступаюшисчерез оптический датчик 16 и дополнительный оптический датчик 23 на входфотоприемника 7 и дополнительногоФотоприемника 22,Одновременно срабатывают четвертоереле 12 и третье реле 1, шунтируясвоими замыкающими контактами 11 и9 соответствующие замыкающие ключи4 и 7, а также блок 13 управления,Через промежуток времени, достаточныйдля срабатывания третьего и четвертого реле, ца выходе блока 32 задержкипоявляется сигнал, включающий реле33 времени. После включения последне"го через свои блок-кднтакты 34 подключается к автономному источнику 26питания и размыкает размыкающие контакты 35, отключая повторитель 30 отавтономного блока 26 питания на время срабатывания реле 33 времени 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55(цпример, 1 ч При отняв чецци повтори-.еля 30 пятое реле 31 выключается, размыкя змыкающие к.зючц 4 и 7,Прц отсутствии гололед н ОГти ческом датчике 16 и дополнительном оптическом дтчике 23 снетовои поток,поступающий от светоиередатчик 15 и доно.мнительного светопередатчика 21 ца вод фотоприемника 17 и дополцительцого Фотоприемника 22, ослабляется незначительно, что приводит к появлению ца выходе Фотоприемника 17 и дополнительного Фотоприемника 22 сигнала, достаточного для срабатывания терного 9 и второго 24 компараторов, Срабтывацие первого 19 и второ го 24 компараторов приводит к срабатыванию первого 3 и второго 6 реле,рз.и(кацию размыкающих контактов 2и 5, отключецию третьего реле 12,четвертого реле 1 О, светопередатчиков 15 и 21, Фотоприемников 17 и 22и блока 13 уцр; влецця от источника 1питания,При наличии гололед на оптическомдатчике 16 световой поток, поступающий от светоцередатчика 15 на входФс топриемццк 17, оказывается сильноослабленным и сигнал на выходе фотоприемник 17 отсутствует. Случайныесветовые сигналы, попадающие навход Фотоприемника 17, не могут принести к появлению ца его выходе сигнал благодаря чстотцо-избирательному усилителю 48, настроенному на частоту следования импульссв ца выходе светоцередтчика 15, После оплавления нагревательным элемецтом 18 гололедных отложений 45 на выходе фотоприемника 17 появляется сигнал, дос.таточный для срабатывания первого компаратора 19, что приводит к включению первого реле 3, размыканию размыкающих контактов 2, отключению четвертого реле 12, светопередатчика 15,фотоприемника 17 и нагревательного элемента 18 от источника 1 питания. Величина образовавшихся гололедныхФ отложений может быть определена по времени их оплавления. Эту функцию выполняет блок 20 контроля интенсивности гололедообразовация, на вход которого поступают импульсы с элек" трического выхода светопередатчика 15, После выключения реле 33 времени цикл измерения повторяется,Дополнительные светопередатчик 21,оптический датчик 23 и фотоприемникс.2 ОбСПЕЧИ 3 аЮТ КОПТ)Л.Ь З(1 ПЛ;(ЬКОЙ 14188 (9С 1 ИЯ ЦХОГ КОТОРСГО т(С)1 С 3 ПАТРЯ Й 3 саМ,( щгололеда ца проводах ноздуппой линии электропередачи. 11 О окончании ппанки на выходе дополнительного Фотоприемника 22 появляется сигнал, длстаточнь(й для срабатывация второго компаратора 24 что приводит к срабатыванию второго реле 6) размыкаццю его разм(- каниего контакта 5 и Отклн)чению третьего реле 1 О дополнительного снтопередатчика 2 и дополнительного фотоприемника 22 От источникапитания, Кроме тс го, нформаци) Об око - чании плавки с выхода второго компаратора 24 через элемент НЕ 25 посту- пает на второй дополнительный гхс)д блока 20 контроля ицтИГивцлсги голГ,- ледообрзовация, Информ(ция О хо;е планки в аналоговои форме поступает с выхода дополнительного фотоприемника 22 на первый дополнительный вход блока 20 клцтрлл)( ицтецсивцости гололедообразования.Использование оптического датчика для Обц(ружец(я гололеда (озволяет повысить надежность дат)(ика гололеда и всего устройства н целом,Кроме того, введение дополнительного датчика гололеда, содержащего светопередатчик, фотприемник и ог(тический и;(тчик, устцав(1)вае(.ы непо- СРЕДСТВЕННО На ПРЛВОаХ ВсОЗЦУОй линии электропередачи, позг(О:ят контролировать рлц( СГ плавк( гллоледа и его оклцчаш,;го р,( пирятфункциональные вознОж(ости устройства, а применение моду:ятлрлп Гцс тлвого потока в светлперс;атчиках и частотно-избирател 111 х усилителеи в фотоприемниках позволяет Отстроитьг.я от случайньх световых сигца.(ов, что повьшает их помехоустойчивость, а также всего устройства.Формула изобретения1,Устройство для обнаружения иконтроля наличия гололеда ца воздушных линиях электропередач содержащее блок питания с двумя выходами, блок контроля интенсивности гллоледлобраэования, блок "Возможен гололед", связанный с первым и вторым замыкающими ключами, первое и второе релес размыкающими контактами, датчик гололеда с чувствительным элементом,связанным с нагревательным элементом,подключенным к выходу ока управле КаН)Ц и К Н)Ч СВЯЗаЦ С П(.РЯЬВны(ХОДСсМ блс)ка пит,:ния, прв и 3 глрли клмпа1) а т с) р ы н1 х О цы к О т л р ( х с 13 я з а ц ы с л О т се 1 ст 3 цц 1 Г 1 Р 31 н и тлРы.1 1)Рле ) а нхо; первого к мп;(р. торы Гвя(ацс выхл;ом датчикао:(3) (Рд;, третье репе, Гьязаццое с втор (м ц:,(ходом бло Г( ка ц(т;(ция через Гцли 3,(мк;1 н ( коцтакт(, ПаРаллельцл котс Р;)склн).(ец ВТОРС)Й а)(кс(С)( К.1 ЮЧ ) О ( Л Ич , ю щ Р Р с я тем, что, Г (с пью ПЛ 3(,Ец 1 ца,С (сцгч , ЛЛ С.насжцг,с) ф(Т(с.)Т Я 1 РЛР. . 3 1 Кан)гфКлцтсакс 1 м)(, (:1 лк ВО 3(1 сжец г ).О(е(; в Пл:1- ЦЕЦ с( )3 ЛС ГЕНЕРатОРа КОРОТКИХ;ПРац)Н, (сНС ЛВ с.,В).г,с, -(сс (,с ) с,.С СТ)3)ГТо 3(О П1( П ИЧ;( (с) Г Е Г Я т , Чтс), (Г ЦР:3),Н) распире(п я (,укг(3)п,(Г (и:зм )жцлс- ГР(ПУТН; )ПрРДСасЕИИЯ )КО/ Ч 3(с,(, Бки голоде;а, в цегл нве.ецы элемент 11) и длполц гелы( е Гс)етопсвдатчик (1 с)т(п) нПик) сця з,о(я с. с цл;л(вьюД)3 О(1 ЦИТРН 1)НЫХ О.Т(1(Г.кХ К )Цс(ОВсвя:и чрез пс) крайцей мере 3)диц45 ДОцллц(тльц(13 1 пти 1 са ки(1)тчк усТанан(1 ИБс 1 С:(:1:Й Цс( Ц РОБОС. (Л 3,:УЦНО (иции эР к грлц 1) Рдачи б:1 лк ели трлл Я ицтецси 1(ности3 о:лле;сб),. (овация снабжн;вумя Длцллциз с . (нг 31 цход- ми, входы (итация,(лпллц(те:(ьц(,х светоперецатчика и фотоприемника Гвяацы с третьим реле, рззнык;(н)щи(контакт второго реле .: ключен плследовательно с вторым замыкаюпим клн)чом,а выход фотоприРмника связан Г цервь(мдополнтсзг входом блока контроляицтецсп(с(ости гололедолбразовация ис входм второго компар,(тора выходкоторОГО чссрез .3(Рмсцт 11 Е связан Г14188вторым дополнительным входом блока контроля интенсивности гололедообразования. 5З.Устройство по пп. и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпдения помехоустойчивости, свето- передатчики выполнены с модуляторами светового потока, а фотоприемники вы полнены с частотно-избирательными усилителями, настроенными на частоту 39 8модуляции соответствующего светопе редатчика.4.Устройство по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оптические каналы связи выполнены в виде волоконных световодов, а оптическими дат чиками являются разрывы между концами волоконных световодов, строго ориентированными друг относительно друга и жестко закрепленными на проводе1418839 ку 1 едактор Н, 1 обкова Заказ 163/52 аж 65 Подпи арственного комитета СССРэобретений и открытийЖ, Раушская наб., д,оизвопственно-поли. афическое предприятие, г, Уж оектная,У ВНИИПИ Гос по делам3035, Москв Составитель В,ТопеТехред 11.Олийнык г Корректор Н. Король