Сеть наружного освещения Советский патент 1993 года по МПК H05B37/02 H02J13/00 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к системам контроля и управле ния сетей наружного освещения,

Известна сеть наружного освещения, содержащая фазные провода, подключенные через контактор к выводам источника питания. Катушка контактора соединена с блоком управления. В сети наружного освещения контролируется напряжение на началах фазных проводов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является выбранная в качестве прототипа сеть наружного освещения, содержащая три фазных провода,осветитель- ные установки, каждая из которых выполнена в виде цепи из последовательно соединенных газоразрядной лампы, основного и дополнительного дросселей, подклю- ченной между нулевым и первым или вторым фазными проводами, диода и реле, обмотка которого подключена между анодом диода и нулевым проводом, а замыкающий контакт - параллельно дополнительному дросселю, контактор, два

силовых контакта которого подключены между началами первого и второго фазных проводов и соответствующими фазными выводами источника питания через соответственно первый и второй предохранители, третий фазный вывод источника питания соединен с одним из выводов третьего предо- хранителя, первый и второй ключ управления с замыкающими контактами, третий ключ управления с размыкающим контактом, одним из выводов соединенным с нулевым проводом, ограничительный резистор, пять диодов, анод первого диода соединен с одним из выводов замыкающего контакта первого ключа управления, а анод второго - с одним из выводов третьего силового контакта контактора, другим выводом соединенного с началом третьего фазного провода, и блок контроля, подключенный к концам фазных и нулевого проводов и имеющий диод, два балластных резистора.

Данная сеть наружного освещения имеет сложное схемное решение и предусматривает прокладку вдоль сети дополнительного провода. Наличие значиел

с

VI ю

XI

К)

тельного количества схемных элементов в известном устройстве характеризует его сложность и в ряде случаев недостаточную надежность.

Целью изобретения является упрощение и повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в сеть наружного освещения введены реле напряжения с замыкающим и реле тока с размыкающим контактами, первый ключ управления снабжен вторым замыкающим контактом, а второй ключ - размыкающим контактом, при этом другой вывод третьего предохранителя соединен с другим выводом размыкающего контакта третьего ключа управления через последовательно соединенные катушку контактора, замыкающий контакт реле напряжения и размыкающий контакт реле тока, с одним из выводов катушки реле напряжения и катодом третьего диода через катушку реле тока, с катодом второго диода через замыкающий контакт второго ключа управления и с другим выводом первого замыкающего контакта первого .ключа управления через размыкающий контакт второго ключа управления, второй вывод катушки реле напряжения соединен с анодами третьего, четвертого и пятого диодов, катод четвертого диода подключен через последовательно соединенные второй замыкающий контакт первого ключа управления и ограничительный резистор с нулевым проводом, катод пятого диода соединен с катодом первого и анодом второго диодов, каждая осветительная установка снабжена пороговым элементом с односторонней проводимостью и резистором управления, а ее реле выполнено двухобмоточным поляризованным, один из выводов обмотки которого соединен с катодом порогового элемента с односторонней проводимостью, а другой - с нулевым проводом, катод диода осветительной установки соединен с анодом указанного порогового элемента и через резистор управления - с третьим фазным проводом, блок контроля снабжен тремя диодами, тиристором и генератором импульсов на однопереходном транзисторе, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, аноды диодов блока контроля подключены к концам соответствующих фазных проводов, а их катоды - к аноду тиристора и через первый балластный резистор - к первому выводу питания указанного генератора импульсов, второй вывод которого соединен с катодом тиристора и через второй балластный резистор - с нулевым проводом.

На фиг. 1 представлена электрическая схема сети наружного освещения; на фиг. 2 - графики напряжений и токов в различных режимах работы сети наружного освещения.

Сеть наружного освещения содержит первый 1, второй 2, третий 3 фазные провода и нулевой провод 4. Начала первого 1 и второго 2 фазных проводов через силовые

контакты контактора 5 и через первый 6 и второй 7 предохранители подключены к первому и второму выводам источника питания 8. Третий вывод источника питания 8 соединен с одним из выводов третьего 9

5 предохранителя. Начало третьего фазного провода 3 через третий силовой контакт контактора 5 подключен к точке соединения катодов первого 10 и анода второго 11 диода. Второй вывод третьего прёдохрани0 теля 9 через катушку 12 реле тока соединен с первым выводом катушки 13 реле напряжения и катодом третьего диода 14. Анод третьего диода 14 соединен с анодом четвертого диода 15, с вторым выводом катуш5 ки 13 реле напряжения и анодом пятого диода 16. Катод пятого диода 16 подключен через третий силовой контакт контактора 5 к третьему фазному проводу 3. Анод первого диода 10 через первый замыкающий кон0 такт первого ключа управления 17 и размыкающий контакт второго ключа управления 18 соединен с точкой соединения второго вывода предохранителя 9 с первым выводом катушки 19 контактора 5, Второй вывод

5 катушки 19 через последовательную цепочку из замыкающего контакта 20 реле напряжения 13, размыкающего контакта 21 реле тока 12 и размыкающего контакта третьего ключа управления 22 соединен с нулевым

0 проводом 4. Катод второго диода 11 подключен к замыкающему контакту второго ключа управления 18. Катод четвертого диода 15 через второй замыкающий контакт первого ключа управления 17 и ограничительный ре5 зистор 23 соединен с нулевым проводом 4. Катод пятого диода 16 соединен с катодом первого 10 и анодом второго 11 диодов. Сеть наружного освещения содержит осветительные установки 24 и 25. Осветительная

0 установка 24 имеет газоразрядную лампу 26, подключенную через основной 27 и дополнительный 28 дроссели, подключенную к первому фазному 1 и нулевому 4 проводам сети. Осветительная установка 24 содержит

5 реле 29. Реле 29 имеет две обмотки и является поляризованным, Один из выводов первой катушки реле 29 через диод 30 и резистор управления 31 соединён с фазным проводом 3. Один из выводов второй катушки реле 29 соединен с катодом порогового элемента 32. Анод порогового элемента 32 подключен к точке соединения катода диода 30 с резистором управления 31. Другие выводы первой и второй катушек реле 29 подключены к нулевому проводу А сети. Реле 29 имеет замыкающий контакт 33, подключенный параллельно дополнительному дросселю 28. В осветительной установке 25, имеющей схему, подобную осветительной установке 24, газоразрядная лампа подключена через основной и дополнительный дроссели по второму фазному 2 и нулевому 4 провЪдам, а первые выводы катушки реле одними выводами через диод, пороговый элемент 32 и резистор управления 31 подключены к третьему фазному проводу 3, а другими - к нулевому проводу 4.

К концам фазных проводов 1-3 и нулевого провода 4 подключен блок контроля 34. Блок контроля 34 содержит первый 35, второй 36 и третий 37 диоды, анодами подключенными к концам фазных проводов 1-3 сети соответственно. Катоды диодов 35-37 объединены и соединены с анодом тиристо- ра 38. Катоды диодов 34-36 подключены через первый балластный резистор 39 к первому выводу питания генератора импульсов 40. Катод тиристора 38 через второй балластный резистор 41 соединен с концом нулевого провода 4 сети наружного освещения. В генераторе импульсов 40 установлен од- нопереходный транзистор 42, первая база которого соединена с управляющим электродом тиристора 38 и через первый резистор 43 - с вторым выводом питания генератора, соединенным с катодом тиристора 38. Вторая база транзистора 42 через второй резистор 44 соединена с первым выводом питания генератора импульсов. К первому выводу питания подключен катод стабилитрона 45, анод которого соединен с вторым выводом питания. Между первым и вторым выводами питания включена цепочка из третьего резистора 46 и конденсатора 47, точка соединения которых подключена к эмиттеру однопереходного транзистора 42.

Сеть наружного освещения работает следующим образом.

При разомкнутом первом контакте первого ключа управления 18 катушка 19 контактора 5 обесточена и силовые контакты данного контактора разомкнуты. Таким образом, в исходном состоянии напряжение в фазных проводах 1-3 отсутствует. Контакт 33 реле 29 в осветительных установках 24 и 25 разомкнут. Для включения контактора 5 замыкают первый и второй контакты первого ключа управления 17. При этом ток от полюса С источника питания 8 через предохранитель 9, катушки реле тока 12 и реле напряжения 13, диод 15, второй контакт ключа 17 и резистор 23 поступает в нулевой провод 4. В результате срабатывает реле 5 напряжения 13. контакт 20 которого замыкает цепь питания катушка 19 контактора 5. При прохождении тока через катушку 19 контактор 5 замыкает свои контакты, подключая фазные провода 1 и 2 к напряжению

0 фаз А и В источника питания 8, а провода 3 через диод 16 и катушки реле 12 и 13 -к фазе с источника питания 8. При наличии трехфазного напряжения в проводах 1-3 и подведении его к анодам диодов 35 - 37 в блоке

5 контроля 34 на их катодах из положительных полуволн напряжения Ua, UB и Uc (см. фиг, 2а) формируется постоянная составляющая напряжения. При подаче постоянной составляющей напряжения на генератор

0 импульсов 40 с выхода последнего через выдержку времени порядка 0,1 с на тиристор 38 подается импульс управления. Тири- стор 38 открывается и по цепи: точка соединения катодов диодов 35-37, тиристор

5 38, резистор 41, к нулевому проводу 4 течет ток.

Поскольку замкнуты первый и второй контакты ключа управления 17 в провод 3 поступают положительные полуволны на0- пряжения фазы С с амплитудой Uc (см. фиг. 26). Да нный уровень напряжения в проводе 3 обусловливает переключение порогового элемента 32 в проводящее состояние и реле 29 переключается, замыкая свой

5 контакт 33. После включения контактора 5 ключ управления 17 устанавливается в исходное положение, т.е. его первый и второй контакты размыкаются. Поскольку, в блоке контроля 34 тиристор 38 открыт, после раз0. мыкания контактов ключа 17 реле напряжения 13 остается во включенном состоянии, так как через его катушку, зашунтирован- ную диодом 14 заявляющимся буферным, протекают положительные полуволны на5 пряжения фазы С. За счет падения напряже- ния в катушке реле 13 полуволна напряжениям проводе 3 после размыкания второго контакта ключа 17 снижается до величины (см. фиг. 26). Однако снижение амл.0 литуды данной полуволны не приводит к запиранию тиристора 38 в блоке контроля 34, поскольку через него течет непрерывная составляющая тока. Таким образом, при наличии напряжения на анодах диодов 35-37

5 блока контроля 34, т.е. нормальной работе сети освещения, контактор 5 находится во включенном состоянии, а по проводу 3 течет

ток (з (см. фиг. 2в)). Таким образом, после включения контактора 5 сеть наружного освещения работает в режиме номинальной

мощности со световым потоком ламп Ф Фном (см, фиг. 2в).

При необходимости перевода сети в режим пониженной мощности замыкают второй ключ управления 18. В данном случае от фазы С источника питания 8 через контакт ключа 18. диод 11 и контакт контактора 5 к проводу 3 прикладывается отрицательная полуволна напряжения - Uc (см. фиг. 26). Поскольку в осветительных установках 24 и

25 при действии положительных полуволн .напряжения. +U- с пороговый элемент заперт, полуволна напряжения -Uc воздействует на вторую секцию катушки реле 29. Реле 29 при этом переключается, размыкая контакт 33 и вводя тем самым в цепь лампы

26 дополнительный дроссель 28. Таким образом, сеть освещения переводится в режим пониженной мощности со световым потоком ламп ,5 (см. фиг. 2в). После этого ключ 18 возвращает в исходное положение, размыкая его контакты и снимая с провода 3 напряжение-Uc.

При возникновении аварии - обрыва любого из проводов, например, провода 2.в. составляющей выпрямленного напряжения, снимаемого с катодов диодов 35-37, образуется временная пауза Тп. В блоке контроля 34 тиристор 38 запирается, обусловливая прекращение тока 1з в проводе 3. Прекращение тока з обусловливает отключение реле напряжения 13, которое своим контактом 20 размыкает цепь питания катушки 19 контактора 5. При отключении цепи питания катушки 19 контактор отключает провода 1-3 от напряжения источника питания 8. Аналогичная технология отключения сети освещения от источника питания производится при обрыве провода 1. При обрыве провода 3 обесточивается реле напряжения 13, которое, отключаясь/размыкает свои контакты 20, что приводит к отключению контактора 5 по описанной выше технологии. При коротких замыканиях проводов 1 и 2 с проводом 4 или между собой сгорают вставки предохранителей 6 или 7, что обусловливает запирание тири- стора 38 в блоке контроля 34 и по вышеописанной технологии приводит к отключению контактора 5. При металлическом замыкании проводов 1, 2 и 4 с проводом 3 срабатывает реле тока 12, которое размыкает свои контакты 21, установленные в цепи питания катушки 19 контактора 5. Это обеспечивает отключение контактора 5.

Сеть наружного освещения позволяет дистанционно управлять мощностью осветительной нагрузки и контролировать аварийные ситуации - отключать сеть от источника питания при обрывах проводов.

Применение в качестве провода управления одного из фазных проводов упрощает построение сети и повышает ее надежность, что позволяет реализовать изобретение в сетях наружного освещения любого построения,

Сущность изобретения: сеть содержит блок контроля проводов и осветительные установки с использованием в качестве провода управления фазного провода. Имеется возможность дискретно регулировать мощность освещения и предупреждать аварийные режимы работы сети. 2 ил.

Формула изобретения Сеть наружного освещения, содержащая три фазных провода, осветительные установки, каждая из которых выполнена в виде цепи из последовательно соединенных газоразрядной лампы, основного и дополнительного дросселей, подключенной между нулевым и первым или вторым фазным проводами, диода и реле, обмотка которого подключена между анодом диода и нулевым проводом, а замыкающий контакт параллельно дополнительному дросселю, контактор, два силовых контакта которого подключены между началами первого и второго фазных проводов и соответствующими фазными выводами источника питания через соответственно первый и второй предохранители, третий фазный вывод источника питания соединен с одним из выводов третьего предохранителя, первый и второй ключи управления с замыкающими контактами, третий ключ управления с размыкаю- щим контактом, одним из выводов соединенным с нулевым проводом, ограничительный резистор, пять диодов, анод первого диода соединен с одним из выводов замыкающего контакта первого ключа управления, а анод второго - с одним из выводов третьего силового контакта контактора, другим выводом соединенного с началом третьего фазного провода, и блок контроля, подключенный, к концам фазных и нулевого проводов и имеющий диод, два балластных резистора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, введены реле напряжения с замыкающим и реле тока с размыкающим контактами, первый ключ управления снабжен вторым замыкающим контактом, а второй ключ - размыкающим контактом, при этом другой вывод третьего предохранителя соединен с другим выводом размыкающего контакта третьего ключа управления через последовательно соединенные катушку контактора, замыкающий контакт реле напряжения и размыкающий контакт реле тока, с одним из выводов катушки реле напряжения и катодом третьего диода через катушку реле тока, с катодом второго диода через замыкающий контакт второго ключа управления и с другим выводом первого замыкающего контакта первого ключа управления через размыкающий контакт второго ключа управления, второй вывод катушки реле напряжения соединен с анодами третьего, четвертого и пятого диодов, катод четвертого диода подключен через последовательно соединённые второй замыкающий контакт первого ключа управления и ограничительный резистор с нулевым проводом, катод пятого диода соединен с катодом первого и анодом второго диодов, каждая осветительная установка снабжена пороговым элементом с односторонней проводимостью и резистором управления,а ее реле выполнено двухобмоточным поляризованным, один из выводов второй обмотки

9Vr /

которого соединен с катодом порогового элемента с односторонней проводимостью, а другой - с нулевым проводом, катод диода осветительной установки соединен с анодом указанного порогового элемента и через резистор управления - с третьим фазным проводом, блок контроля снабжен двумя диодами, тиристором и генератором импульсов на однопереходномтранзисторе, выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, аноды диодов блока контроля подключены к концам соответствующих фазных проводов, а их катоды - к аноду тиристора и через первый балластный резистор - к первому выводу питания указанного генератора импульсов, второй вывод которого соединен с катодом тиристора и через второй балластный резистор - с нулевым проводом.