Устройство для сигнализации об опасном приближении к воздушной линии электропередачи Советский патент 1988 года по МПК H02H5/12 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты человека от поражения электрическим током при работе самоходных высокога- баритньЬс механизмов вблизи воздушных линий (ВЛ) электропередачи.

Целью изобретения является повышение надежности за счет упрощения устройства и обеспечения устойчивой сигнализации при приближении моз к проводам ВЛ низкого напряжения

На-чертеже показана блок-схема устройства.

Устройство состоит из двух датчиков 1 и 2 напряженности электрического поля, вьшолненных в виде металлических полусфер, установленьагх на механизме на определенном расстоягши друг от друга (например, датчик 1 - на кабине управления краном, а .датчик 2 - на стреле крана вблизи ее конца) и подключенных к амплитудным детекторам 3 и 4, которые выполнены на операционных усилителях и выходами подключены соответственно к входам первого 5 и второго 6 ус 1гштелей постоянного тока, представлякщих собой операционные усилители с отрицательной обратной связью. Выход усилителя 6 через делитель 7 подключен к одному входу третьего органа 8 сравнения, другой вход которого подключен к выходу усих.ителя 5, Источник 9 опорного напряжения подключен к первым вхсдь.м первого 10 и второго 11 органов сравнения, вторые входы которых подключены соответствено к выходам детектора 4 и усилителя 6. Выходы третьего 8 и второго 11 органов сравнения подключены к управляющим входам источника 12 напряжения уставки. Последний выполнен в виде трехплечного резистивного делителя, два плеча которого шунтируются коялектор-эмиттерггым переходом управляющего транзистора. Выход источника 12 напряжения уставки подключен к одному из входов четвертого органа 13 сравнения, другой вход которого подключен к выходу усилителя 6. Все органы сравнения представляют собой операционные усилители охваченные положительной обратной связью. Выход четвертого органа 13 сравнения подключен к одному из входов элемента ИЛИ 14, другой вход которого подключен к выходу первого органа 10 срав

нения, а выход элемента ИЛИ подключен к входу испол1штельного органа 15.

Устройство включает в себя также последовательно включенные третий датчик 16 напряженности электрического поля и третий детектор 17, выход которого объединен с выходом второго детектора 4.

Устройство работает следующим образом.

Источник 12 напряжения уставки в зависимости от состояния первого входа может обесп ечивать напряжение (уставки для ВЛ напряжегшем 0,4 кВ (уставка 0,4 кВ) или для ВЛ напряжением 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 напряже1шем 0,4 кВ лзовни сигналов таковы, что сначала срабатьшает орган 6 сравнения, разрешая появление уставки 0,4 кВ на выходе источника 12 напряжения уставки. При приближении на предельно допустимые расстояния к ВЛ сигнал с вьгхода усилителя 6 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 на- пряжеюш 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, вызывая

нечувствительности, и детектора. В общем случае таких каналов может быть несколько, причем все выходы детекто 1437948

срабатывание исполнительного органа. При работе механизма в зоне ВЛ напряжением 35 и 110 кВ сигналы настолько велики, что приводят в насьщение уси- g pa объединянугся параллельно, что при- лители 5 и 6, орган 8 сравнения выключен. В результате на вькоде ис- точника напряжения уставки сохраняется запирающее напряжение. В этом

водит к автоматическому выбору наибольшего сигнала из системы датчиков и отключению шунтирующих влияний датчиков, находящихся за экранируемой зонечувствительности, и детектора. В общем случае таких каналов может быть несколько, причем все выходы детектоpa объединянугся параллельно, что при-

pa объединянугся параллельно, что при-

водит к автоматическому выбору наибольшего сигнала из системы датчиков и отключению шунтирующих влияний датчиков, находящихся за экранируемой зо

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для защиты от поражения электрическим током при работе самоходных высокогабаритных механизмов вблизи воздушных линий (ВЛ) электропередачи. Целью изобретения является повьшение надежности путем упрощения устройства и обеспечения усто1 1чивой сигнализации при приближении механизмов к ВЛ низкого напряжения. Если механизм приближается к ВЛ напряжением 0,4 кВ, уровни сигналов таковы, что сначала срабатывает орган 8 сравнения, разрешая появление уставки 0,4 кВ на выходе источника 12 напряжения уставки. Сигнал с выхода усилителя 6 сравнивается с уставкой, вызьшая включение органа 13 сравнения, которьй, в свою очередь включает исполнительный орган 15 через элемент ИЛИ 14. Если механизм приближается к ВЛ напряжением 6 кВ включаются сначала орган 11 сравне- Ш1Я, затем 8 и 13 органы сравнения, вызывая срабатывание исполнительного органа. При приближении к ВЛ напряжением 35 и 110 кВ включаются орган 10 сравнения и через элемент 14 - исполнительный орган 15. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить более высокую надежность безотказной и эффективной работы самоходных механизмов вблизи ВЛ, находящихся под напряжением. 1 ил. § (Л Од sl ОС

случае общей уставкой для ВЛ напряже- ю ной.

нием 35 и 110 кВ является опорное напряжение, подаваемое на первьй вход органа 10 сравнения, на второй вход которого подается сигнал с объединенного выхода детектора 4 и 17. При приближении механизма к ВЛ включается орган 10 сравнения и через элемент ИЛИ срабатывает исполнительный орган 15.

Таким образом, определение номинальных напряжений ВЛ 0,4 и 6 кВ и выбор соответствующей уставки происходит по выпапнении условия:

1 Е

ь b

где Е, и Е - напряженность электрического поля в двух точках пространства вблизи ВЛb . - постоянный коэффициент, оптимальное значение которого близко к 2. Определение номинальных напряжений ВЛ 35 и 110 кВ и выбор соответствующей уставки происходит по факту насыщения усилителей постоянного тока. Определение предельно допустимых расстояний осуществляется путем сравнения уставки с сигналом, поступающим с ближайшего к проводам ВЛ датчика. Наличие дополнительного канала, состоящего из датчика 16 и детектора 17, определяется следующим. В зависимости от конфигурации защищаемой части механизма (например, стрела ав-г- токрана, телескопическая вьшжа и пр.) при использовании одного датчика могут появляться зоны нечувствительности (экранировки), определяемые взаимным расположением датчика напряженности электрического поля и проводами ВЛ. Эторезко снижает надежность бигнализации при различной ориентации механизма относительно проводов ВЛ. Поэтому для повьппения надежности необходимо введение еще по крайней мере одного дополнительного канала, содержащего датчик, расположенный в зоне

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 устройств выполняют органы сравнения и управляемьй источник напряжения уставки.

Предлагаемое устройство позволяет

обеспечить более высокую надежность безотказной и эффективной работы самоходных механизмов вблизи ВЛ, находящихся под напряжением.

Формула изобретения

Устройство для сигнализации об опасном приближении к воздушной линии электропередачи, содержащее по- следовательно соединенные первый датчик напряженности электрического поя, первый детектор и первый усилитель постоянного тока, а также последовательно соединенные второй датчик

40

напряженности электрического поля, второй детектор и второй усилитель напряжения, четыре органа сравнения, источник напряжения уставки с управляемым делителем, источник опорного

45 напряжения, элемент ИЛИ, исполнительный орган, при этом первые входы первого и второго органов сравнения подключены к источнику опорного напряжения, а второй вход первого органа

50 сравнения подключен к выходу второго детектора, отличающееся тем, что, с целью повьшгения надежности в работе путем упрощения устройства и обеспечения устойчивой сигнапи55 зации при приближении механизмов к ; проводам воздушной линии низкого напряжения, в него введены последовательно соединенные третий датчик напряженности электрического попя и

третий детектор, выход которого подключен к выходу второго детектора, причем выход первого усилителя пос- .тоянного тока подключен к первому входу третьего органа сравнеш гя, второй вход второго органа сравне1шя подключен к выходу второго усилителя постоянного тока, соединенного также с входом делителя напряжения и первым входом четвертого органа сравнения, второй вход третьего органа сравнения подключен к выходу делителя напряжения, вьБсоды второго и третьего органов сравнения подключены к соот- ветствующим управляющим входам источника напряжения устатзки, выход которого подключен к второму входу четвертого органа сравнения, выход четвертого органа сравнения подключен к первому входу элеме(гта ШШ, второй вход которого подкпючен к выходу первого органа сравнения, выход элемента ИЛИ подключен к входу исполнительного органа, причем все органы сравнения выполнены в виде операционных усилител с попожительной обратной связью, а оба усилителя постоянного тока выполнень). в виде операционных усилителей с отрицательной обратной связью.