Способ контроля исправности каскада наружного освещения Советский патент 1986 года по МПК H02J13/00 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам дис танцонной индикации режимов работы сети наружного освещения и может быть использовано для контроля сете наружного освещения с каскадным управлением. Целью изобретения является повышение достоверности контроля, На фиг.1 изображена структурная схема каскада наружного освещения с элементами контроля; на фиг.2 временные диаграммы информациюнных импульсов контроля каскада наружног освещения на фиг.З - пример реализ ции способа контроля исправности кас када наружного освещения для промежу точных участков каскада; на фиг.4 то же, для первого участка каскада. Способ реализуется следуюи им образомКаскад наружного освещения содержит несколько участков. Первый учас. ,, ч ток 1 Сфиг.1) каскада подключен к ис точнику 2 питания через контактор 3. На всем протяжении участка 1 каскада подключены источники 4 света,а к концу участка подсоединена катушка контактора 5, контакты 6 которого включены между источником 7 питания и вторым участком 8 каскада, к которому подсоединены источники 9 света и катушка контактора 10. Контакты 11 контактора 10 включены меж,цу источником 12 питания и третьим участком 13 каскада, к KOTOpoi iy подсоединены источники 14 света. К концу участка 1 каскада подключен генерато 15 импульсов 5 первый вход которого подсоединенк выходу датчика 16 напряжения, подсоединенного к концу первого участка 1 каскадаj а второй вход подключен к выходу датчика 17 импульсов, установленного в одном из полюсов второго участка 8 каскада. К концу второго участка 8 каскада подключен датчик 18 напргтасения, выход которого подсоединен с первым входом генератора 19 импульсозз, подключенного к концу участка 8 каскада Второй вход генератора 19 импульсов соединен с выходом, датчика 20 импульсов, установленного в третьем участке 19 каскада, к концу которого подсоединен датчик 21 напряжения,, выход которого соединен с первым входом генератора 22 импульсов, подк;дачен ного к фазному и нулевому проводам третьего участка 13 каскада. В начале первого участка 1 каскада установлен датчик 23 импульсов, соединенный с устройством 24 измерения длительности паузы. Датчик 16 напряжения 18 и 21 (фиг.З) содержит трехфазный выпрямитель 25, выход которого подключен к нагрузке -балластный резистор 26 и стабилитрон 27 - через тиристор 28, имеющий фазосдвигающую цепочку из резистора 29, конденсатора 30 и динистора 31, выход датчика 16, 18 и 21 напряжения соединен с первым входом генератора 15, (19 и 22) импульсов. Генератор 15 (19 и 22) импульсов имеет ключевое звено, выполненное в виде симистора 32 и нагрузочного резистора 33. Управляющий переход симистора 32 через тиристор 34 подключен к первой секции вторичной обмотки трансформатора 35, вторая секция данной обмотки через диод 36 подключена к конденсатору 37, к полюсам которого через резистор 38 подключен управЛяющий переход тиристора 34, зашунтированный тиристором 39. Управлякяций электрод тиристоров 39 через выпрямительный мост 40 подключен к вторичной обмотке трансформатора 41 тока, установленного в нагрузочной цепи симистора 32. Первый вход генератора 15 (19 и 22) импульсов подключен к зарядной цепочке таймера, состоящей из конденсатора 42 и резистора 43, кон,денсатор 42 через эмиттер и первую базу однопереходнэго транзистора 44 подключен к катукгкп реле 45, зашунтированной буферным диодом 46. Вторая база однопереходного транзистора 44 соединена с положительньм полюсом первого входа генератора импульсов через резистор 47. Второй вход генератора импульсов, подключен к реле 48 тока. Первый замыкаюш;ий контакт 49 реле 48 тока шунтирует конденсатор 42 о Второй замыкающий контакт 50 реле 48 тока вюдачен между первичной обмоткой трансформатора 35 и нулевым проводом. Параллельно контакту 50 подключен контакт 51 реле 45. Контакты 49 и 50 реле 48 и контакт 51 реле 45 имеют выдержку времени на размыкание . Устройство 24 измерения длительности паузы содержит генератор импульсов, выполненный на.однопереходном транзисторе 52 (фиг.4), между первой базой которого и отрицательной шиной

питания включена первичная обмотка импульсного трансформатора 53, а между второй базой транзистора 52 и положительной шиной питания включен резистор 54. К эмиттеру однопереходного транзистора 52 подсоединена времязадающая цепь из резистора 55, соединенного с положительной шиной питания, и конденсатора 56, соединенного с отрицательной шиной питания. Отрицательная шина питания генератора импульсов подключена к переключающему контакту 57 реле 58 тока, подключенного к вторичной обмотке трансформатора тока, датчика 23 импульсов. .Замыкающая группа переключающего контакта 57 соединена с точкой соединения . эмиттера однопереходного транзистора 52 с конденсатором 56, а размыкающая группа соединена с переключающим контактом 59 реле 60 напряжения, катушка которого включена между нулевым и фазным проводами участка 1 каскада. Размыкающая группа переключающего . контакта 59 соединена с эмиттером однопереходного транзистора 52, замыкающая группа с переключающим контактом 61 кнопки Сброс. Замыкающая группа переключающего контакта 61 соединена с эмиттером однопереходного транзистора 52, а размыкающая группа соединена с отрицательным полюсом источника 62 питания, подключенного к фазному и нулевым проводам источника 2 питания. Между положительной и отрицательной шинами питания генератора импульсов подключены цепочки: из тиристора 63 и реле 64, тиристора 65 и реле 66, тиристора 67 и реле 68, тиристора 69 и реле 70. Между анодами тиристоров 63 и 65 включен конденсатор 71, между анодами тиристоров 65 и 67 включен конденсатор 72, между анодами тиристоров 67 и 69 включен конденсатор 73. Управляющие электроды тиристоров 63, 65, 67 и 69 через переключающие контакты 74-76 реле 64, 66 и 68 соответственно подключены к вторичной обмотке импульсного трансформатора 53. Между положительной шиной питания, соединенной с положительным полюсом источника 62 питания и отрицательной шиной питания, соединенной с переключающим контактом 61, включено информационное устройство, содержащее цепочки из тиристора 77 и лампы 78, тиристора 79 и лампы 80,

тиристора 81 и лампы 82, тиристора 83 и лампы 84. Между анодами тиристоров 77 и 79 включен конденсатор 85, между анодами тиристоров 79 и 81 включен конденсатор 86, между анодами тиристоров 81 и 83 включен конденсатор 87. Управляющие электроды тиристоров 77, 79, 81 и 83 через контакты 88-91 реле 64, 66, 68 и 70 соответственно подключены к последовательной цепочке из резистора 92 и размыкающего контакта 93 реле 94 к положительной шине питания. Катушка реле 94 через последовательную цепочку из замыкающих контактов 95 и 96 реле 58 и 94 подключена к переключающему контакту 61. Параллельно контакту 95 подключены замыкающие контакты 97-99 реле 66, 68 и 70 соответственно. Параллельно контакту 95 подключен замыкающий контакт 100 реле 58 импульсов тока. Параллельно . катушке реле 93 подключен источник 101 звукового сигнала.

Лампы 78, 80, 82 и 84 предназначены для индикации работы каскада на.ружного освещения. Зажигание лампы 78 означает работу всех трех участков 1, 8 и 13 каскада (работа всего каскада для данного примера). Зажигание лампы 80 - означает работу двух участков 1 и 8 каскада, зажигание лампы 82 соответствует работе одного участка 1, зажигание лампы 84 соответству-. ет отказу в работе всех трех участков каскада. Лампа 78 сигнализирует о нормальной работе каскада, ламцы 80, 82, 84 - об аварии в каскаде. Контроль исправности каскада наРУжного освещения осуществляется следующим образом. При включении контактора 3 в первый участок 1 подается напряжение. При этом катушка контактора 5 обеспечивает включение контактов 11, подключая второй участок 8 каскада к источнику 7 питания, а катушка контактора 10 обеспечивает замыкание контактов 11 подключающих третий участок 13 каска- да к источнику 12 питания. При наличии трехфазного напряжения на концах участков 1, 8 и 13 датчики 16, 18 и 21 напряжения подают напряжение управления на первые входы генераторов 15, 19 и 22 импульсов. Каждый генератор импульсов при этом начинает формировать информационные импульсы i. При этом герератор 15 импульсов вырабатывает импульсы 102 (фиг,2) с периодом Т , генератор 19 импульсов вырабатывает импульсы 103 с периодомТ 5 а генератор 22 вырабатывает импульсы 104 с периодом Т. Так как частота следования импульсов от генератора 22 импульсов самая большая, то относительно момента включения каскада . первым будет сформирован импульс от генератора 22, Данный импульс будет .зафиксирован датчиком 20 импульсов, а сигнал при его фиксации, снятый с его выхода и поданный на первый вход генератора 19 импульсов, дает команду на формирование информационного импульса 105 генератором 19 импульсов в участке .8 каскада. При этом пауза Т „ между импульсамиэ характеризуюпдами исправность участка 8 каскада сдвига™ ется на нулевую отметку,. Аналогичным образом ретранслируется т пульс 106 информации по згчастку 1

Таким образом, при испрйв51ых участках 1, В и 13 каскада в начале каскада датчиком 23 импульсов фиксируются импульсы 107 информации с периодом Т., указывающие5 что информация приходит от конца последнего участка 13 каскада, что позволяет судить об неправности каскада,

При аварийных ситуациях.в каскадеэ например при обрыве одного из проводов последнего участка 13 каскада, с .выхода датчика 21 напряжения на генератор 22 импульсов сигнап управления не поступает. При этом генератор 22 импульсов формировать импульсы прекращает, В этом случае .по каскаду передаются только импульсы 108 с период ом Т„ , соответствующие исправному состоянию участка 8 каскада.

Таким образом, измерение пауз Т, между импульсами в начале участка 1 дает возможность оценить аварийную ситуацию, т.е, неисправность последнего участка 13 каскада, так как паузы с длительностью Т отсутств: пот.

Реализация способа с учетом работы элементов контроля каскада следующая,

При включении каскада наружного освещения в конце каждого участка каскада контролируется напряжение с помощью датчиков 16 (18 и 21) напряжения, при этом при наличии напряжения на всех трех полюсах выпря штеля 25 с помощью импульса, генерируемого фазосдвигающим.звеном из резистора 29, конденсатора 30 и динистора 31, отпирается тиристор 28, при этом, при наличии в его нагрузочного TOKas со стабилитрона 27 на первый вход генератора 15 (19 и 22) импульсов снимается напр51жение. В генераторах 15 (19 и 22) импульсов данное напряжение поступает на таймер, выполненный на од, н опер вход ном транзисторе 44, и в зависимости от параметров цепочек из резистора 43 и конденсатора 42 посто™ йнные времени данных цепочек у каждого из генераторов 15 (19 и 22) импульсов различны и определяют частоту следования информационных импульсов тока. Частота следования импульсов 15 меньше, чем у генератора 19 импуль-г сов 5 а частота следования импульсов у генератора 19 импульсов меньше, чем у генератора 22 импульсов. Формирование одиночных импульсов управления фиксируется срабатыванием реле 45, контакты 51 которого подключают первичную обмотку трансформатора 35 .управления, что обеспечивает однополупериодную коммутацию симистора 32 ключевого звена и генерацию в участок каскада информационного импульса тока При УСЛОВ1-Ш работоспособности всех участков каскада информахщонные импульсы- тока в первую очередь относительно момента включения каскада формируют информационный импульс в конце последнего участка 13 каскада генератором 22 импу.пьсов. Данный информационный импу.пьс тока фиксируется датчиком 20 шсгульсов. Импульс, снимаемый с выхода датчика 20 импульсов, поступает на реле 48 тока генератора 19 импульсов. Контакты 49 и 50 замыкаются, при этом разряжаетс.ч конденсатор 42, обнуляя таймер генератора 19 импульсов, а ключевое звено данного генератора формирует информационный импульс тока в участок 8 каскада„ Таким образом, информационный импульс, сформированный генератором 22 импульсов, транслируется с одного участка на другой, В начале участка 8 каскада информационный импульс фиксируется датчиком 17 импульсов и транслируется посредством генератора 15 импульсов в участок 1 каскада. При включении каскада наружного освещения с момента замыкания контактов контактора 3 и подачи напряжения в участок 1 каскада в устройстве 24 измерения длительности паузы срабатывает реле 60 напряжения которое с помощью своего переключающег контакта 59 подключает отрицательно шину питания генератора импульсов к отрицателг ;:ому полюсу источника 62 питания, сдиоБременно деаунтируя кон денсатор 56, Конденсатор 56 начинает заряжаться и через вьщержку времени Т меньшую, чем выдержка времени Ti, формирует импульс на импульсньй трансформатор 53. Снимаемый с вторичной обмотки трансформатора 53, данный импульс через переключающие контакты 76, 75 и 74 подается на управляющий электрод тиристора 63, который, опираясь, включает реле 64. Контакт 88 реле 64 замыкается и через контакты 93, резистор 92, контакты 91, 90 и 89 на управляющий электрод тиристора 77 подает сигнал управления. Тиристо 77отпирается, при этом через лампу 78течет ток. При фиксации датчиком 23 импульсов информационного икпульса в начале первого участка каскада 1 на реле 58 тока в устройстве измерения длительности паузы 24 подается ток, реле 58 тока срабатывает, при этом переключающий контакт 57 отключает отрицательнун) шину питания генератора импульсов от отрицательного полюса источника 62 питания и шунтирует конденсатор 56. При обесточивании Схемы генератора импульсов тиристор 63 запирается, реле 64 отключается. После действия информационного импульса тока контакт 57 возвращается в исходное положение, генератор начинает формировать импульс управления и через выдержку Т снова отпирает тиристор 63, однако информационный импульс тока с периодом Т,, снимаемый с датчика 23 импульса, вновь обеспечивает запирание тиристора 63 по описанной вьше технологии. Лампа 78 при этом остается включенной, свидетельствуя о том, что информационный импульс тока с периодом Т зафиксирован, что говорит о нормальной работе всех трех участков каскада. При аварийной ситуации в каскаде, например обрыве проводов в участке 13 каскада, в датчике 21 напряж ения (фиг.1) запирается тиристор 28 (фиг.3) При этом на вход таймера генератора 22 импульсов напряжение не подается. Таким образом, генератор 22 импульсов не формирует информационные импульсы тока. Так как на второй вход генератора 19 импульсов не поступают сигналы , датчика 20 импульсов, то генератор 19 импульсов форми1-)ует свои информационные импульсы с периодом Т . Данные импульсы транслируются по каскаду и фиксируются датчиком 23 импульсов. При фиксации импульсов с периодом Т в устройстве 24 измерения длительности паузы генератор импульсов формирует два импульса управления с периодом Т, при этом последовательно включаются тиристоры 63, а затем 65. Отпирание тиристора 65 вызывает запирание тиристора 63. При прохождении тока через тиристор 65 включается реле 66, которое с помощью контакта 89 коммутирует цепь управления тиристора 79. Отпирание тиристора 79 ведет к зажиганию лампы 80 и запиранию тиристора 77 и выключению лампы 78. При включении реле 66 замыкается контакт 97, В момент фиксации информащюнного импульса тока с периодом 1 срабатывает реле 58 тока, которое-своими контактами 57 обесточивает схему генератора импульсов, а контактами 96 замыкает цепь питания реле 84. Реле 94 срабатывает, блокируя своими контактами 100 контакты 96 реле 58 тока, при этом начинает работать источник 101 звукового сигнала, свидетельствующий о наличии аварии в каскаде. Контактами 93 реле 94 разрывается цепь управления тиристорами 77, 79, 81 и 83, чтобы очередной цикл работы генератора импульсов не смог сбросить аварийный сигнал. Установка устройства измерения лительности паузы в исходное положение производится нажатием кнопки Сброс, при котором переключающий контакт 61 обеспечивает прерывание цепи питания всего устройства и шунтирование конденсатора 56. При аварии на втором участке 8 каскада горит лампа 82, при аварии на первом участке каскада горит 84 - операции включения данных амп и звукового сигнала производятся о описанной вьше технологии. .ормула изобретения Способ контроля исправности каскада наружного освещения, при котором контролируют наличие напряжения в

91

каждом участке каскада, формируют информационные импульсы тока в конце каждого участка каскада, фиксируют указанные импульсы в начале ка}кдого участка каскада и о состоянии каскада судят по информации; фиксируемой в начале первого участка каскада, отличающийся тем, что, с целью, повьшения достоверности контроля, напряжение контролируют в конце каждого участка каскада и при наличии напряжения в конце последнего участка каскада формируют в нем ин-. формационные импульсы тока заданной частоты5, при наличии напряжения в конце каж.цого из участоков каскада, кроме последнего, и фиксации наличия в начале последующего участка каска7564810

да информационньк импульсов тока определенной частоты формируют в конце данного участка информационные импульсы тока той же частоты, а при 5 отсутствии в начале последующего участка каскада указанных импульсов формируют в конце данного участка каскада информационные импульсы тока с соответствующей данному участку Q каскада частотой, при этом частота информационных импульсов тока, соответствующая данному участку каскада,

меньше частоты информационных импуль,сов тока, соответствующей последугоf5 дему участку каскада, причем об исправности каскада судят по частоте информационных импульсов тока, фиксируемых в начале первого участка каскада.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повьшение достоверности контроля. Для определения исправности контролируют датчиками 16, 18 и 21 напряжения наличие напряжения в конце каждого .участка 1, 8 и 13 каскада и с помощью генераторов 15, 19 и 22 импульсов формируют информационные импульсы Ч Жэ:гг L-JLSSSS J соответствующей частоты. Собственная частота генераторов импульсов каждого участка каскада меньше частоты генератора импульсов последующего участка каскада. При наличии напряжения в каждом участке 1 и 8 каскада и информационных импульсов тока в начале последующихучастков 8 и 13 соответственно, зафиксированных датчиками 17 и 20 импульсов, указанные импульсы обнуляют генераторы 15 и 19 импульсов, которые транслируют в этом режиме информационные импульсы с частотой, равной частоте импульсов последующего участка. В случае неисправности какого-либо участка каскада, s например 13, обнуление генератора 19 (Л импульсов не происходит и по всему каскаду будут передаваться импульсы, частота следования которых соответствует собственной частоте генератора импульсов участка каскада, предшествующего неисправному. Об исправности участков каскада судят по частоте информационных импульсов тока, фиксируемых датчиком 23 импульсов в начале первого участка каскада. 4 ил. Put.f

Участок 1

У асток 8

Уяасток13