Устройство для защиты цепей дистанционного питания необслуживаемых усилительных пунктов от перенапряжений Советский патент 1989 года по МПК H02H9/06 

Кстабилизатори нолря- дпнуп

нв с

4 СД С71

JCO

vj ч

; Изобретение относится к электро- |:вязи и может быть использовано для Ьащиты от опасных наведенных перенапряжений и токов промышленной частоты 50 Гц высоковольтных линий электропередачи иэлектрофицированных же- пезных дорог аппаратуры систем пере- :;ачи, устанавливаемой на необслуживаемых усилительных пунктах (НУП) и обслуживаемых усилительных пунктах (ОУП) кабельной линии связи.

Цель изобретения - снижение на выходе устройства наведенного в аварийных режимах напряжения, снижение габаритов устройства и повышение быстродействия срабатывания.

На чертеже представлена электрическая схема устройства для защиты от перенапряжений.

Устройство -содержит разрядник 1, первый электрод которого заземлен, трансформатор 2, первую 3 и вторую 4 катушки индуктивности с сердечниками первый 5 и второй 6 конденсаторы, причем- средняя точка первичной обмоткой трансформатора 2 соединена с первым выводом первой катушки 3 индук- . тивности, второй вывод которой связан :с первым выводом первого конденсатора 5, первый вывод второй индуктивности является выходом устройства и соединен с первым выводом второго конденсатора 6,второй вывод которого заземлен.

В устройство введены третья компенсирующая катушка 7 индуктивности, намотанная на сердечнике первой катушки 3 индуктивности и включенная к ней в противофазе, первый 8 и второй 9 резисторы, а в разрядник 1 дополнительно включены два электрода, причем второй и третий электроды разрядника 1 подключены к линии связи, четвертый электрод - через первый резистор 8 к первому выводу второго резистора 9 и первому выводу третьей индуктивности 7, второй вьгеод которой заземлен, второй вывод резистора 9 соединен с третьим выводом первой индуктивности 3 и вторым выводом второй индуктивности 4, а первый вывод первой индуктивности 3 связан с вторым выводом первого конденсатора 3 .

Устройство работает следующим образом.

Наведенный в линии связи сигнал тока промышленной частоты прикладыва

5

0

5

ется к второму и третьему электродам разрядника 1 и одновременно со средней точки первичной обмотки трансформатора 2 попадает на резонансный контур с параллельным резонансом (первая катушка 3 индуктивности и первый конденсатор 5). Резонансный контур настроен на частоту 50 Гц и в момент резонанса на контуре максимальное напряжение (третья катушка 7 индуктивности включена так, что напряжение, индуцированное в ней, находится в противофазе с напряжением первой катушки 3 индуктивности контура), Наведенное напряжение третьей катушки 7 индуктивности через резистор 9 поступает на выход резонансного контура, компенсируя наведенное в цепи дистанционного питания (ДП) напряжение.

Добротность первой катушки 3 индуктивности должна быть в пределах 50-100 Такая добротность достигается при использовании сердечника типа В-36, намотанного проводом максимально возможной толщины. Рекомендуемая индуктивность катушки 3 порядка 3,5- 4 Гн, причем индуктивность со среднего вывода 300-350 мГн.

Значения величины сопротивления Р второго резистора 9 и величины емкости С первого конденсатора 5 можно определить по формулам

0

I о J

о (

где п - соотношение числа витков

первой катушки 3 индуктивности до среднего вьшода и число витков третьей катушки 7 индуктивности (величина п. должна находиться в пределах 0,4- 0,6);

W, - частота резонанса контура, образованного катушкой 3 и конденсатором 5, Wg 2 irfo 2-3,14.

LI - величина индуктивности 7; L - величина индуктивности третьего вывода индуктивности 7. Затухание, вносимое резонансным контуром совместно с компенсирующей индуктивностью катушки 7, составляет порядка 50-55 дБ.

Фильтр питания, вторая катугжа 4 индуктивности, второй Jcoндeнcaтop 6 обеспечивают дополнительное подавление сигналов токов промьш1ленной частоты 50 Гц и его гармоник.

Наведенное в катушке 7 индуктивности напря;чение подается через первый резистор 8 на поджигающий четвертый электрод разрядника 1. Это обеспечивает срабатывание разрядника 1 при амплитудах напряжения ниже оговоренных для данного типа разрядников, что ускоряет время срабатывания защитного устройства.

Если наводка на линии связи прекращается, то устройство защиты приходит в исходное состояние.

Введение в устройство новых элементов с их связями позволяет повы- сить затухание наведенного перенапряжения промышленной частоты 50 Гц на устройст ва защиты. Снижение величины перенапряжения на выходе предлагаемого устройства снижает наведенное напряжение, поступающее на вход линейного усилителя аппаратуры линейного тракта НУП по цепям ДП. Это, в свою очередь, приводит к сокращению повреждений аппаратуры НУП и простоев каналов связи.Таким образом, повышается в целом надежность системы передачи, повышается эффективность использования

что, с целью снижения на выходе ус ройства наведенного в аварийных ре мах напряжения, снижения габаритов устройства и повышения быстродейст

каналов и трактов систем передачи при зо срабатывания, в него дополнительно

снижении эксплуатационных затрат на техническое гние. Указанный эффект достигнут практически без усложнения схемы устройства и с уменьшением его габаритов.

В предлагаемом устройстЕ уменьшение габаритов достигается благодаря использованию резонансного контура с паралелльным резонансом. В этом контуре используется индуктив-/ ность большой величины (порядка 3,5- 4 Гн). Это позволяет значительно уменьшить величину емкости контура и габариты высоковольтных конденсаторов. Габариты предлагаемого устройства уменьшаются в 3-4 раза, что очень важно, так как это позволяет .уменьшить габариты оборудования НУП при увеличении эффективности защиты аппаратуры связи.

35

введены третья компенсирующая кату индуктивности, намотанная на сердеч нике первой катушки индуктивности включенная к ней в противофазе, пер вьй и второй резисторы, а разрядник снабжен третьим и четвертым электродами, причем второй и третий элек роды разрядника подключены к линии связи, а четвертый электрод разрядн ка подключен через первый резистор первому вьшоду второго резистора и первому выводу третьей катушки индуктивности, второй вывод которой заземлен, .второй вывод второго рези g тора соединен со средним выводом пе вой катушки индуктивности и вторым выводом второй катушки индуктивност а первый .вывод первой катушки индук тивности связан с вторым выводом пе iBoro конденсатора.

40

1455377

Формула изобре, тения

Устройство для защиты цепей дистанционного питания -необслуживаемых усилительных пунктов от перенапряжений, содержащее трансформатор, первичная и вторичная обмотки которого подключены соответственно к линии связи и входу аппаратуры необслужи- Q ваемого усилительного пункта, а первичная обмотка которого имеет средний вьюод, разрядник с двумя электродами, первый электрод которого заземлен, первую и вторую катушки ин- 5 дуктивности с сердечниками, первый вывод первой из которых соединен со средней точкой первичной обмотки указанного трансформатора, второй вывод соединен с первым выводом первого 0 конденсатора, а первый вывод второй из указанных катушек индуктивности является выходом устройства и соединен с первым выводом второго конденсатора, второй вьгоод которого зазем- 5 лен, отличающееся тем,

что, с целью снижения на выходе уст- ройства наведенного в аварийных режимах напряжения, снижения габаритов устройства и повышения быстродействия

5

введены третья компенсирующая катушка индуктивности, намотанная на сердечнике первой катушки индуктивности и включенная к ней в противофазе, пер- вьй и второй резисторы, а разрядник снабжен третьим и четвертым электродами, причем второй и третий электроды разрядника подключены к линии связи, а четвертый электрод разрядника подключен через первый резистор к первому вьшоду второго резистора и первому выводу третьей катушки индуктивности, второй вывод которой заземлен, .второй вывод второго резис- g тора соединен со средним выводом первой катушки индуктивности и вторым выводом второй катушки индуктивности, а первый .вывод первой катушки индуктивности связан с вторым выводом пер- iBoro конденсатора.

0

Изобретение относится к электросвязи и может быть использор1но для защиты от опасных наведенньк перенапряжений. Цель изобретения - снижение на выходе устройства наведенного в аварийных режимах напряжения, снижение габаритов устройства и повышение быстродействия срабатывания. Наведенный в линии связи сигнал тока промышленной частоты прикладывается к электродам разрядника I и одновременно со средней точки первичной обмотки трансформатора попадает на ре- зонанбный контур с параллельным резонансом, образованный катушкой индуктивности 3 и конденсатором 5. Резонансный контур и компенсирующая ка-- тушка индуктивности 7 обеспечивают затухание наведенного перенапряжения промышленной частоты, а фильтр питания, образованный катушкой индуктив-; ности 4 и конденсатором 6, обеспечивает дополнительное подавление сигналов токов промышленной частоты и его гармоник. 1 ил. § (Л