Устройство для управления каскадной сетью наружного освещения Российский патент 2018 года по МПК H05B37/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для управления наружными осветительными сетями.

Авторские свидетельства СССР №1529474 от 16.04.1987 г и №1642598 от 13.12.1988 г, основанные на том, что реле срабатывает быстрее контактора, не нашли применения: контакторы не отвечали техническим требованиям. Другое изобретение, имеющее режимы: «вечернее», «ночное», «утренний», «отключен», авторское свидетельство СССР №1707783 от 09.10.1989 г., не «замечает» аварии в режиме «вечернее».

НОВОЕ УСТРОЙСТВО для управления каскадной сетью наружного освещения исключает прежние недостатки и сохраняет лучшее.

Цель изобретения - повышение надежности.

Изобретение относится к электротехнике. Оно содержит, головной 1, промежуточный 2 и конечный 3 пункты питания. На них установлены первые контакторы 4 (вечерние), вторые контакторы 5 (ночные), причем только первые контакторы с блок-контактами.

На всех пунктах, кроме конечного, первые выводы катушек вторых контакторов 5 подключаются к одному выводу параллельно соединенных замыкающего и размыкающего блок-контактов первого контактора 4, а другой вывод их подключается последовательно к выводу фазного провода 11 ночного освещения соответствующего участка, а на конечном пункте питания 3 первый вывод катушки второго 5 контактора подключается к одному выводу параллельно соединенных замыкающего блок-контакта первого контактора 4 и замыкающего контакта дополнительного реле 23, другой вывод их подключен к фазному проводу 11 ночного освещения этого участка, при этом реле 23 соединяется с проводом 11 через размыкающий блок-контакт 21 контактора 4, на пункте 3 установлены реле 24 с контактами 27, 33, 34, реле 25 с контактами 26 29, реле 35 с контактами 28, 30, реле 36 с контактом 32 и ключ 31. Реле 24, 25, 35, 36, ключ 31 образуют блок 37, очерченный пунктиром.

На фиг. 1 представлена схема устройства с тремя пунктами питания. Устройство для управления каскадной сетью наружного освещения содержит головной 1, промежуточный 2 и конечный 3 пункты питания. В каждом пункте питания установлены первые контакторы 4 вечерние, вторые контакторы 5 ночные, причем все контакторы 4 имеют замыкающий и размыкающий блок-контакты. Главные контакты 6 контакторов 4 подключены между выводами для подключения фазы А и выводом 7 для подключения первых рабочих проводов 8.

Главные контакты 9 контакторов 5 подключены между выводами для подключения фазы С и выводом 10 для подключения вторых рабочих проводов 11.

Катушка контактора 4 пункта 1 подключена к исполнительному пункту 12 телемеханического устройства, соединенного линией 13 связи с пультом 14 управления через провод 15 управления. Контакт 6 контактора 4 пункта 1 подключается к сигнальному проводу 16, второй вывод которого подключен к соответствующему сигнальному выводу исполнительного пункта 12. Второй рабочий провод 11 подключен своим другим выводом к соответствующему сигнальному выводу исполнительного пункта 12 с помощью провода 17. Катушка контактора 5 пункта 1 подключена к выводу 19 для подключения первого вывода параллельно соединенных замыкающего и размыкающего блок-контактов 20 и 21 первого контактора 4, второй вывод их подключается к проводу 11 соответствующего участка освещения. Катушка контактора 4 пункта 2 подключена к выводу 18 для подключения первого рабочего провода 8 предыдущего участка сети освещения. Катушка контактора 4 пункта 3 подключена к аналогичному выводу 18 своего пункта. Катушка контактора 5 пункта 2 подключена к выводу 19 для подключения первого вывода параллельно соединенных замыкающего и размыкающего блок-контактов 20 и 21 первого контактора 4 этого участка, второй вывод их подключается к проводу 11 соответствующего участка сети освещения. Катушка контактора 5 пункта 3 подключена к выводу 19, для подключения параллельно соединенных замыкающего блок-контакта первого контактора этого пункта и замыкающего контакта дополнительного реле дисбаланса 23 второй вывод их соединяется с проводом 11 и с последовательно соединенными размыкающим блок-контактом первого контактора пункта 3, второй контакт этого блок-контакта соединяется с первым выводом катушки дополнительного реле 23 дисбаланса, второй вывод катушки реле подключен к нулевому проводу.

На пункте 3 установлен режимный блок 37. В него входят реле 24, 25, 35, 36, ключ 31, реле 24 с контактами 27, 31, 32, он включается при наличии фаз А и В, реле 25 с контактами 26, 29, реле 35 с контактами 28 и 30, реле 36 с контактом 32.

На пункте 3 ячейка 20/21 преобразуется в 20/22, где 22 - замыкающий контакт реле дисбаланса 23, включаемого в режиме ночного освещения через блок-контакт 21 отключенного контактора 4. Реле 25 своим замыкающим контактом 26 подает электропитание на фазный провод ночного освещения 11. Реле 25 подсоединено к фазе С по цепи самоблокировки: фаза С, последовательное соединение: размыкающий контакт 28, реле 35, находящегося в отключенном состоянии, замыкающий контакт 29 реле 25 катушка реле 25 второй вывод катушки соединен с нулевым проводом, реле 24 соединяется первым выводом своей катушки с выводом 7 фазы А, а вторым выводом с выводом 7 фазы В. Реле 24 своим замыкающим контактом 27 подключает электропитание фазы С к катушке реле 25. Реле 35 и 36 своими вторыми выводами катушек подключены к нулевому проводу, а первый вывод катушки реле 36 соединяется с проводом 11 через размыкающий контакт 34 реле 24 пункта 3 и блокируется своим контактом 32. Первый вывод катушки реле 35 соединяется с первым выводом катушки реле 36 через замыкающий контакт 33 реле 24. Ключ 31 своим замыкающим контактом 31 подключен одним своим выводом к первому выводу реле 35, другим своим выводом к первому выводу катушки реле 36, реле 35 блокируется своим замыкающим контактом 30, получая питание от фазного ночного провода 11.

ВКЛЮЧЕНИЕ ВСЕГО ОСВЕЩЕНИЯ

Сигнал на включение всего освещения поступает с пульта управления 14 по линии связи 13 на исполнительный пункт 12 и по проводу 15 на первый вывод катушки контактора 4, второй вывод катушки соединен с нулевым проводом. Включившись, контактор 4 подаст напряжение на фазный провод 8, что приведет к включению контактора 4 промежуточного пункта 2 и так далее до конечного пункта 3, одновременно будет выстраиваться цепь для включения контакторов 5. Включение контактора 4 на пункте 3 приведет к включению реле 24:

фаза А, контакт 6, вывод 7 первый вывод катушки реле 24,

фаза В, контакт 6, вывод 7 второй вывод катушки реле 24.

Включившись, реле 24 подключит реле25 по цепи:

Фаза С, контакт 6, вывод 7 замыкающий контакт 27 реле 24, катушка реле 25. Реле 25, включившись, заблокируется по цепи:

Фаза С, размыкающий контакт 28 реле 35, находящегося в отключенном состоянии, замыкающий контакт 29 реле 25, катушка реле 25, одновременно оно подаст питание через свой контакт 26 на ночной фазный провод 11, произойдет включение контактора 5 на пункте 3, это приведет к включению контактора 5 промежуточного пункта и так далее до головного пункта питания, на головном пункте включится контактор 5 и по проводу 17 подаст информацию в пункт 12 и по линии 13 связи на пульт14 о режиме включения всего освещения.

ВКЛЮЧЕНИЕ НОЧНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

Заключается в отключении фазы вечернего освещения. Сигнал на включение ночного освещения подается с пульта управления по линии 13 связи на исполнительный пункт 12 и по линии 15 поступает на первый вывод катушки контактора 4, который отпускает. Это приводит к обесточиванию провода 8, отпусканию контактора 4 промежуточного пункта 2 и так далее до конечного пункта 3, где также контактор 4 отпускает. Отпускание контакторов неизменно по времени и равно 0,03 с, на пункте 3 отпустит реле 24, но реле 25 останется под током, получая электропитание за счет цепи самоблокировки:

фаза С, последовательно соединенные размыкающий контакт 28 реле 35, находящегося в отключенном состоянии, замыкающий контакт 29 реле 25, находящегося во включенном состоянии, и реле 25 будет подавать через свой замыкающий контакт 26 питание на фазный провод 11, контактор 5 пункта 3 окажется под током через 0,12 с. Эти 0,12 с включают в себя сумму времени отпускания трех первых контакторов каскада, плюс время срабатывания 0,03 с дополнительного реле 23 дисбаланса, установленного на конечном пункте 3.

На момент срабатывания контактора 5, пункта 3, равного 0,05 с, пройдет 0.09+0.03+0.05 с=0,17 с, здесь 0,03 - время срабатывания реле 23, 0.09 - время отпускания трех контакторов 4 фазы вечернего освещения.

Для каскада из десяти питательных пунктов фазы вечернего освещения при переключении на ночной режим время отсутствия напряжения на проводе 11 пункта 3 при отпускании контакторов 4 составит 10×0,03+0,03=0,33 с, а время появления напряжения на проводе 11 пункта 1 составит 10×0,05=0,5 с, то есть через отрезок времени, равный сумме времени 0,33+0,5=0, 83 с.

На пункте 3, отпустив, реле 24 своим размыкающим контактом 34 подключит реле 36 к фазному проводу 11, реле 36 сработает и заблокируется своим контактом 32.

На исполнительный пункт 12 по линии13 связи на пульт 14 управления в течение 0,83 с будет поступать информация об аварии, свидетельствующая о переключении каскада из десяти питательных пунктов на ночной режим работы.

УТРЕННИЙ РЕЖИМ

Сигнал на включение утреннего режима поступает из пульта 14 управления по линии 13 связи на исполнительный пункт 12 и по проводу 15 на катушку контактора 4. Включившись, контактор 4 подаст напряжение в осветительную сеть и по фазному проводу 8 напряжение поступит на катушку контактора 4 пункта 2. Произойдет включение контактора 4 промежуточного пункта и так далее до пункта 3. Включившись, контактор 4 пункта 3 вызовет включение реле 24, которое своим контактом 33 подключит реле 35 к первому выводу катушки реле 36, находящегося под напряжением. Реле 35 сработает и своим размыкающим 28 контактом разорвет цепь самоблокировки реле 25, но не изменит его включенного состояния, так как оно будет получать питание через замыкающий контакт 27 реле 24, находящегося во включенном состоянии.

Реле 35 будет получать электропитание по цепи самоблокировки: фаза С, фазный провод 11, замыкающий контакт 30 реле 35, находящегося во включенном состоянии, первый вывод катушки реле 35. При включении контакторов 4 контакторы 5 будут получать электропитание на свою катушку через замыкающие блок-контакты контакторов 4 соответствующего участка, по проводам 16 и 17 на пульт управления 14 по линии связи 13, через исполнительный пункт 12 поступит информация о включении утреннего режима.

ОТКЛЮЧЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ

Сигнал на отключение освещения поступает из пульта управления 14 по линии 13 связи и через исполнительный пункт 12 по проводу 15 поступает на катушку контактора 4 пункта 1. Отключившись, контактор 4 обесточит фазный провод 8, отпустит контактор 4 промежуточного пункта 2 и так далее до пункта 3.

На пункте 3 отпустит контактор 4, отключится реле 24, а следом и реле 25, так как цепь самоблокировки реле 25 будет разорвана контактом 28 реле 35, находящегося во включенном состоянии, отключение реле 25 вызовет обесточивание фазного провода ночного освещения 11 и все контакторы 5 отпустят, и на исполнительный пункт 12 по проводу 17 поступит сигнал об отключении освещения, и далее по линии 13 связи поступит на пульт 14.

РЕЖИМ: ВКЛЮЧЕНИЕ ВСЕГО ОСВЕЩЕНИЯ И ОТКЛЮЧЕНИЕ

В режимном блоке 37 включить ключ 31, с пульта 14 посылается сигнал на включение всего освещения, он по линии 13 связи поступит на исполнительный пункт 12 и по проводу 15 на катушку контактора 4 пункта 1. Включившись, контактор 4 подает напряжение на фазный провод 8, что приводит к включению контактора 4 пункта 2 и т.д., на пункте 3 включится контактор 4, произойдет включение реле 24, а следом и реле 25, оно заблокируется, подключившись к фазе С цепочкой последовательно соединенных контактов своего 29 и 28 реле 35. Одновременно реле 25 своим контактом 26 подаст фазу С на провод 11 ночного освещения, включатся контакторы 5 каскада, и на пульте 14 будет иметь место информация о включении всего освещения.

ОТКЛЮЧЕНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ

Сигнал на отключение освещения поступит из пульта 14 по линии 13 связи на исполнительный пункт 12 и по проводу 15 на катушку контактора 4, пункта 1. Отключившись, контактор 4 обесточивает фазный провод 8, далее контактор 4 промежуточного пункта 2 и т.д. до конечного пункта 3. Контактор 4 пункта 3, отключившись, вызывает отключение реле 24, которое своим контактом 34 подключает реле 36 к фазному проводу 11, находящемуся под напряжением. Включившись, реле 36 заблокируется своим контактом 32 по цепи:

фазный провод 11, замыкающий контакт 32 реле 36, катушку реле 36. Так как ключ 31 включен, то он подаст напряжение на катушку реле 35, и оно своим контактом 28 рвет цепь самоблокировки реле 25, что приводит к отключению реле 25 и к обесточиванию фазного провода 11, происходит отпускание контакторов 5 каскада, и на пульте 14 будет информация о режиме полного отключения сети.

Техническое описание временной диаграммы (представленной на Фиг. 2) при переключении сети из режима «вечернее» в «ночное»

Из пульта 14 управления по линии 13 связи на исполнительный 12 пункт поступит соответствующий сигнал, и провод 15 будет обесточен, отключится контактор 4 пункта 1 (время отключения контакторов 4 равно 0,03 с), что приводит к отключению контакторов 4 на пунктах 2 и 3. На пункте 3 отпустит реле 24, но реле 25 будет под током за счет цепи самоблокировки, и реле 25 будет подавать через свой контакт 26 питание на фазный 11 провод, контактор 5 пункта 3 окажется под током через 0.12 с. Эти 0.12 с включают в себя сумму времени отпускания трех первых 4 контакторов, 0.03×3=0.09 с плюс время срабатывания реле 23, равное 0.03 с, 0.09+0.03=0.12 с. Контактор 5 (срабатывание 0.05 с) сработает, и произойдет включение вторых 5 контакторов пунктов 2 и 1, 0.05×3=0.15 с. Общее время отключения освещения при переключении 0.12+0.15=0.27 с. Для стандартного каскада из десяти питательных пунктов фазы вечернего освещения при переключении на ночной режим пункта 3 при отпускании контакторов 4 составит 10×0.03+0.03=0.33 с, а время появления напряжения на 11 проводе пункта 1 составит 10×0.05=0.5 с. Общее время отключения освещения при переключении каскада из 10 питательных пунктов составит 0.33+0.5=0.83 с.

При этом в соответствии с фиг. 1 на пункте 3 реле 24 блока 37, отпустив, своим размыкающим контактом 34 подключит реле 36 к фазному 11 проводу, реле 36 сработает и заблокируется своим контактом 32.

На исполнительный 12 пункт по 17 проводу поступит информация об аварии, и она по линии 13 связи будет передана на пульт 14 управления. Этот сигнал длительностью 0.83 с будет свидетельствовать о переключении каскада из десяти питательных пунктов на ночной режим работы.

Изобретение относится к области светотехники, в частности к устройству для управления каскадной сетью наружного освещения. Контроль состояния сети осуществляется за счет блок-контактов первых контакторов, как замыкающих, так и размыкающих, применение на конечном пункте каскада четырех реле позволило создать режимный блок, питание которого не зависит от внешних факторов. Первое из этих реле не только отслеживает, фиксируя, функции контактора вечернего освещения и, соответственно этому, управляет работой третьего и четвертого реле режимного блока, но и контролирует наличие двух фаз, обеспечивающих электропитанием крайние лампы за конечным пунктом. Второе реле выполняет функцию по обеспечению электропитанием контактора ночного освещения, а также контролирует наличие третьей фазы конечного пункта питания. При создании аварийной ситуации на любом участке каскадной сети информация об этом поступит на пульт управления к диспетчеру. Целесообразно в качестве первого и второго реле режимного блока применять магнитные пускатели первой величины типа МП 11, как наиболее надежные. Технический результат - повышение надежности работы системы наружного освещения. 2 ил.

Устройство для управления каскадной сетью наружного освещения, содержит головной, промежуточный и конечный пункты, во всех пунктах питания установлены по два контактора, причем все первые контакторы должны иметь замыкающий и размыкающий блок-контакты, главные контакты первых контакторов всех пунктов питания подключены между выводами для подключения одной из фаз сети и выводами для подключения первых рабочих проводов соответствующего участка сети освещения, главные контакты вторых контакторов всех пунктов подключены между выводами для подключения другой фазы сети и выводами для подключения вторых рабочих проводов предыдущего участка сети освещения, головной пункт питания снабжен выводом для подключения первого провода управления, который соединен с одним из выводов катушки первого контактора, при этом один из выводов катушки первого контактора каждого пункта питания, кроме головного, связан с выводами для подключения первых рабочих проводов предыдущего участка сети освещения, а один из выводов катушки второго контактора каждого пункта питания, кроме конечного пункта, подключен к параллельно соединенным размыкающим и замыкающим блок-контактам первого контактора, на каждом участке другой вывод их соединен с выводом для подключения вторых рабочих проводов соответствующего участка сети освещения, а на конечном пункте один из выводов катушки второго контактора соединяется со вторым рабочим проводом через замыкающий блок-контакт первого контактора и через замыкающий контакт дополнительного реле, соединенного с вторым рабочим проводом с помощью размыкающего блок-контакта первого контактора, кроме того, на конечном пункте в блоке установлены четыре реле, что дает возможность сделать независимым их электропитание от внешних факторов, катушка первого из них подсоединена к выводу главного контакта одной фазы первого контактора, второй вывод катушки этого реле подсоединен к главному выводу другой фазы первого контактора, а катушка второго реле одним своим выводом подключена к главному выводу третьей фазы первого контактора, через замыкающий контакт первого реле, кроме того, через последовательно соединенную цепь, состоящую из собственного замыкающего контакта, второй контакт которого соединяется с первым размыкающим контактом третьего реле, второй контакт которого соединяется непосредственно с третьей фазой, которая через замыкающий контакт второго реле поступает на второй рабочий провод, второй вывод катушки второго реле соединяется с нулевым проводом, катушки третьего и четвертого реле соединяются вторым своим выводом с нулевым проводом, причем первый вывод катушки третьего реле соединяется с первым выводом катушки четвертого реле через замыкающий контакт первого реле и с вторым рабочим проводом через свой замыкающий контакт, кроме того, между первыми выводами катушек третьего и четвертого реле подключается ключ с замыкающим контактом, при этом первый вывод катушки четвертого реле соединяется с вторым рабочим проводом через размыкающий контакт первого реле и через свой замыкающий контакт, а вторые выводы катушек контакторов и реле, за исключением катушки первого реле, подключаются к нулевому проводу, отличающееся тем, что с целью повышения надежности на конечном пункте питания второй рабочий провод подает электропитание на второй контактор через замыкающий блок-контакт первого контактора, второй контакт этого блок-контакта соединяется с первым выводом катушки второго контактора, второй вывод катушки которого соединяется с нулевым проводом, причем первый вывод катушки второго контактора соединяется с замыкающим контактом реле дисбаланса, второй контакт которого соединяется со вторым рабочим проводом, а реле дисбаланса соединяется со вторым рабочим проводом с помощью размыкающего блок-контакта первого контактора, а между первыми выводами катушек третьего и четвертого реле режимного блока подключается своим замыкающим контактом ключ, причем один контакт этого ключа подсоединяется к первому выводу катушки третьего реле, а второй контакт подключается к первому выводу катушки четвертого реле, а на промежуточном пункте электропитание на катушку второго контактора поступает со второго рабочего провода с помощью параллельно соединенного замыкающего и размыкающего блок-контактов первого контактора соответствующего участка, одним выводом они соединены со вторым проводом, а другим с первым выводом катушки второго контактора, второй вывод катушки которого соединяется с нулевым проводом, на головном пункте так же, как и на промежуточном пункте, параллельно соединяются замыкающий и размыкающий блок-контакты первого контактора, они одним своим выводом соединяются с первым выводом катушки второго контактора, а другим - со вторым действующим фазным рабочим проводом, второй вывод катушки второго контактора соединяется с нулевым проводом.