Способ контроля каскада наружного освещения Советский патент 1993 года по МПК H05B37/02 H02J13/00 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам контроля сетей наружного освещения с каскадным управлением.

Целью изобретения является повышение достоверности информации.

Устройство для реализации способа контроля каскада наружного освещения установлено в каскаде наружного освещения, имеющем первый участок, содержащий первый 1.1, второй 1.2 и третий .1.3 фазные провода. Провод 1.1 подключен через контакт 2 первого контактора к полюсу А источника питания 3. Провода 1.2 и 1.3 через контакты 4 второго контактора подключены к полюсам В и С источника питания 3. К нулевому полюсу N источника питания 3 подключен нулевой провод 5. Между фазными 1.1, 1.2, 1.3 и нулевым 5 проводами подключены источники света 6 первого участка каскада,Второй участок каскада имеет первый 7.1, второй 7.2 и третий 7.3 фазные провода. Первый провод 7.1 через контакте первого контактора подключен к полюсу А второго источника питания 9. Провода 7.2 и

7.3 подключены к полюсам В и С источника питания 9 через контакты 10 второго контактора. Катушка 11 первого контактора подключена к проводам 1.1 и 5 конца первого участка каскада, а катушка 12 второго контактора подключена к проводам 1.2 и 5 конца первого участка каскада. Между фазными 7.1,7.2,7.3 и нулевым 5 проводами подключены источники света 13 второго участка каскада. Третий участок каскада имеет первый 14.1, второй 14.2 и третий 14.3 фазные провода. Первый фазный провод 14.1 через контакт 15 первого контактора подключен к полюсу А третьего источника питания 16. Второй 14.2 и третий 14.3 фазные провода через контакты 17 второго контактора соединены с полюсами В и С третьего источника питания 16. Нулевые полюса источником питания 3, 9, 16 подключены к нулевому проводу 5. Катушка 18 первого контактора подключена к фазному 7.1 и нулевому 5 проводам конца второго участка каскада. Катушка 19 второго контакта подключена к фазному 7.2 и нулевому 5 проводам второго участка каскада. Между фазными 14.1,14.2, 14.3 и нулевым 5 прово00

о ю ел ю

дами подключены источника света 20 третьего участка каскада.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предложенный способ контроля каскада наружного освещения отличается тем, что контрольная информация кодируется как по широтному, так и по полярному признакам, что позволяет определять не только работоспособность участков каскада, что обеспечивает повышение достоверности информации.

На фиг.1 дана схема каскада наружного освещения с устройствами для реализации способа контроля; на фиг.2 - схема кодировки сигналов устройства контроля каскада наружного освещения; на фиг.З - работа каскада наружного освещения в нормальном режиме; на фиг.4 - работа каскада наружного освещения в аварийном режиме.

Устройство для реализации способа контроля каскада имеет в каждом участке каскада первый и второй формирователи импульсов, которые обеспечивают однократное закорачивание на время, не более полупериода сетевого напряжения через ограничительный резистор первого и второго фазных проводов на нулевой провод. В конце первого участка каскада установлен пер- в.ый формирователь импульсов 21, подключенный фазным выводом к первому 1.1 фазному проводу и нулевым выводом к нулевому проводу 5. Первый вход формирователя импульсов 21 соединен со вторым фазным проводом 1.2, а второй вход данного формирователя соединен с выходом датчика импульсов 22, установленного в первом фазном проводе 7,1 в начале второго участка каскада. Второй формирователь импульсов 23 первого участка каскада подключен фазным выводом ко второму 1.2 фазному проводу, а нулевым выводом к нулевому проводу 5 конца первого участка каскада. К первому входу формирователя 23 подключен первый фазный провод 1.1 первого участка каскада. Второй вход формирователя 23 подключен к выходу датчика импульсов 24, установленного во втором фазном проводе 7.2 начала второго участка каскада. В конце второго участка установлен первый формирователь импульсов 25, подключенный фазным выводом к первому 7.1 фазному проводу, а нулевым выводом к нулевому проводу 5. К первому входу формирователя 25 подключен второй 7.2 фазный провод второго участка каскада, а второй вход формирователя импульсов 25 соединен с выходом первого датчика импульсов 26, установленного в первом фазном проводе 14.1 третьего участка каскада. Второй формирователь импульсов 27 второго участка каскада фазным выводом подключен ко второму фазному проводу 7.2 и нулевым выводом к нулевому проводу 5 конца данного участка. Первый вход второго

формирователя 27 соединен с первым фазным проводом 7.1 конца второго участка каскада, а второй вход подключен к выходу второго датчика импульсов 28, установленного во втором фазном проводе 14.2 начала

0 третьего участка каскада. В конце третьего участка каскада установлен первый формирователь импульсов 29, подключенный фазным выводом к первому фазному проводу 14.1, а нулевым выводом к нулевому прово5 ду 5. Первый вход формирователя импуль- сов 29 подключен ко второму фазному .проводу 14,2. Второй формирователь импульсов 30 фазным выводом подключен ко второму фазному проводу 14.2, а нулевым

0 выводом к нулевому проводу 5. Первый вход формирователя импульсов 30 подключен к фазному проводу 14.1конца третьего участка каскада.

В начале первого участка каскада в лер5 вом фазном проводе 1.1 установлен первый датчик импульсов 31, выход которого подключен к первому входу первого индикаторного устройства 32. Второй вход индикаторного устройства 32 подключен к

0 первому фазному проводу 1.1.

Во втором фазном проводе 1.2 начала первого участка установлен второй датчик импульсов 33, выход которого подключен к первому входу втррого индикаторного уст5 ройства 34. Второй вход индикаторного устройства 34 соединен со вторым фазным проводом 1.2.

Устройство, реализующее способ контроля каскада наружного освещения, работа0 ет следующим образом.

При включении каскада в вечернее время суток замыкают контакты 2 первого контактора и контакты 4 второго контактора первого участка каскада, В проводах 1,1,

5 1,2, 1.3 первого участка каскада поступает напряжение от полюсов ABC первого источника питания 3. Наличие напряжения в первом 1.1 и втором 1.2 проводах обуславливает протекание тока по катуш0 кам 11 и 12 первого и второго контакторов второго участка каскада. Контакты 8 первого контактора и контакты 10 второго контактора подключают полюса ABC второго источника питания 9 к проводам 7.1, 7.2, 7.3

5 второго участка каскада. Наличие напряжения в проводах 7.1 и 7.2 обуславливает протекание тока по катушкам 18 первого контактора и 19 второго контактора третьего участка каскада. Контакты 15 первого контактора и 17 второго контактора соединяют полюса ABC третьего источника питания 16с проводами 14,1, 14.2, 14.3 третьего участка каскада.

При наличии напряжения в проводах 14.1 и 14.2 начинают работать первый 29 и второй 30 формирователь третьего участка каскада. При наличии напряжения в проводах 7.1 и 7.2 второго участка каскада начинают работать первый 25 и второй 27 формирователя импульсов второго участка каскада, при наличии напряжения в проводах 1.1 и 1.2 начинает работать первый 21 и второй 23 формирователи импульсов первого участка каскада.

Назначение формирователей импульсов - формировать информационные импульсы через определенные заданные периоды времени. В первом участке первый формирователь импульсов 21 формирует импульсы тока 1.1 в первом 1.1(1 ф), а второй формирователь 23 формирует импульсы Н.2 во втором фазном проводе 1.2 (2 ф) с периодом (фиг.2). Причем, если к первому входу формирователя импульсов, подключенного к первому фазному проводу приложено напряжение второго фазного провода, то данный формирователь формирует импульсы тока положительной полярности. Если к первому входу данного формирователя напряжение от второго фазного провода не поступает, то формируются импульсы тока отрицательной полярности.

Аналогично работает и формирователь, подключенный ко второму фазному провоДУВо втором участке первый формирователь 25 формирует импульсы тока 1.1 в первом фазном проводе 7.1 (1ф), а второй формирователь 27 формирует импульсы тока iy.2 во втором фазном проводе 7.2 (2ф) с периодом Т2. В третьем участке первый формирователь 29 формирует импульсы тока 114.1 в первом фазном проводе 14,1 (1ф), а второй формирователь 30 формирует импульсы тока Н4.2 во втором фазном проводе 14.2 (2ф) с периодом Тз. Причем периоды формирования импульсов имеют признак TI, T2, Тз. Учитывая данное условие, рассмотрим способ контроля каскада при различных эксплуатационных ситуациях.

При исправной работе каскада - наличии напряжения в проводах 14,1 и 14.2 формирователем импульсов 29 в первом фазном проводе 14.1 (1ф) генерируются положительные импульсы + Н4.1 с периодом следователя Тз. По аналогичной технологии формирователь импульсов 30 генерирует положительные импульсы +114.2 во втором фазном проводе 14.2 (2ф). Итак, по участку 3 (Уч 3) формируются импульсы управления

+ii4.i и +Н4.2 с периодом следования Тз (фиг.З). В начале участка 3 импульсы +I 14.1 фиксируются датчиком импульсов 26, а импульсы +И4.2 фиксируются датчиком импуль- 5 сов 28. Датчики тока 26 и 28 воздействуют на вторые входы формирователей импульсов 25 и 27, установленных в конце участка сети 2 (Уч 2). Формирователи 25 и 27 транслируют информационные импульсы с пери0 одом Тз по фазным проводам второго участка (Уч 2) сети в виде импульсов тока +I7.1 по проводу 7.1 и 1.2 по проводу 7.2. Импульсы тока +ly.i и+1.2 фиксируются датчиками тока 22 и 24 соответственно в начале

5 второго участка Уч.2. Датчики тока 22 и 24 воздействуют на формирователи импульсов 21 и 23, установленные в конце первого участка сети (Уч 1), и по фазным проводам 1.1 и . 1,2 импульсы тока +1и и +Н.2 поступают к

0 началу первого участка, где фиксируются датчиками тока 31 и 33 соответственно.

С выхода датчика тока 31 информация поступает на вход индикаторного устройства 32, а с выхода датчика тока 33 информа5 ция поступает на вход индикаторного устройства 34. Таким образом, при нормально работающих участках каскада и элементах устройства контроля на индикаторном устройстве 32 выдается информация для

0 первого фазного провода 1п-(+Тз), а на индикаторном устройстве 34 выдается информация для второго фазного провода 2п-(+Тз) (фиг.З).

При возникновении частичной аварии ц

5 устройстве, реализующем способ контроля, например, при отказе в работе формирователя импульсов 30, при наличии напряжения во втором фазном проводе 14,2, формирователь 30 не может генерировать

0 импульсы тока во втором проводе 14.2. В данной ситуации датчик тока 28 не фиксирует импульсов тока в фазном проводе 14.2 и, тем самым, не подает сигналов на управляющий вход формирователя импульсов 27.

5 Формирователь импульсов 27 в этом случае формирует импульсы тока в фазном проводе 7.2 с заданным периодом Т2 - широтным признаком для данного формирователя. Таким образом, в начале каскада фиксируется

0 информация для первого провода 1п-(+Тз), а для второго провода 2п-(+Т2) (фиг.З), что означает - Нормальная работа каскада при отказе в работе формирователя импульсов второго фазного провода на третьем участке

5 каскада.

При аварийной ситуации в каскаде наружного освещения, например, отсутствии напряжения во втором проводе третьего участка формирователь импульсов 30, даже при его исправном состоянии, работать не

может, Поскольку на первый вход формирователя импульсов 29 напряжение от второго фазного провода 14.2 не поступает, формирователь импульсов 29 формирует токовые импульсы с периодом Тз, но отрицательной полярности. Датчик тока 26 фиксирует данные импульсы, определяет их полярность и дает команду формирователю 25 транслировать по первому фазному проводу 7.2 информационные импульсы тока с периодом Тз, но отрицательной полярности. Аналогично трансляция информационного признака Тз производится формирователем 21 по первому фазному проводу первого участка. Передача информации по вторым фазным проводам производится только от формирователя 27 второго участка. При этом данный формирователь генерирует токовые импульсы положительной полярности с периодом Та. В результате, в начале каскада на индикаторном устройстве 31 выделяется информация для первого фазного провода 1п-{-Тз) отсутствия напряжения во втором проводе третьего участка. Информация снимается вторым индикаторным устройством 34 для второго фазного провода, 2п-(+Та) - исправная работа второго фазного провода только со второго участка каскада (фиг.4).

Таким образом, определение аварийной ситуации в каскаде получено наиболее достоверно.

Кодировка состояния каскада наружного освещения при различных показаниях индикаторных устройств приведена в таблице.

Использование предлагаемого способа контроля каскада наружного освещения позволяет повысить достоверность контроля работы каскада, автоматически выявить неисправность не только участка каскада, но и элементов устройства контроля без нарушения технологии работы каскада. Способ контроля позволяет избежать получения ложной информации с неработающего каскада, в случае отказа в работе элементов контроля, тем самым исключить дорогостоящие и неопределенные выезды бригады ремонтных специалистов к местам псевдоаварий.

Формула изобретения Способ контроля каскада наружного освещения, при котором контролируют напряжения в первом и втором фазных проводах каждого участка и при наличии в конце последнего участка каскада однократно закорачивают на время не более полупериода сетевого напряжения через ограничительный резистор первый и второй фазные провода- на нулевой провод с заданной периодичностью, являющейся признаком

исправности фазного провода данного участка, в начале данного участка измеряют величины тока и фиксируют импульсы тока длительностью не более полупериода и измеряют периодичность их следования, при периоде следования, равном заданному, транслируют информацию однократным закорачиванием на время не более полупериода первого и второго фазных проводов

конца предыдущего участка через ограничительный резистор на нулевой провод с.той же периодичностью, а при отсутствии импульсов тока в фазных проводах начала последнего участка однократное

закорачивание соответствующих фазных проводов на нулевой провод через ограничительный резистор в конце предыдущего участка производится с периодичностью, большей заданной периодичности конца

последнего участка, контроль исправности каскада осуществляют по измерению периодичности фиксации токовых импульсов в первом и втором фазных проводах начала первого участка каскада, отличающийс я тем, что, с целью повышения достоверности информации, передачу информации по участкам каскада производят закорачиванием первого фазного провода в положительный полупериод сетевого напряжения

при наличии напряжения на втором фазном проводе данного участка или закорачиванием первого фазного провода в отрицательный полупериод сетевого напряжения при отсутствии напряжения на втором проводе

данного участка, а также закорачиванием второго фазного провода в положительный полупериод сетевого напряжения при наличии напряжения на первом фазном проводе или закорачиванием второго фазного провода в отрицательный полупериод сетевого напряжения при отсутствии напряжения на первом фазном проводе данного участка, контроль исправности каскада в начале первого участка каскада осуществляют измерением частоты следования импульсов тока и их полярностью относительно сетевого напряжения, причем фиксация импульсов тока с определенной частотой в первом фазном проводе показывает на исправность первых

фазных проводов в каскаде до участка с заданной периодичностью закорачивания первого фазного провода с нулевым, положительная полярность импульсов тока показывает на наличие напряжения, а

отрицательная полярность - на отсутствие напряжения во втором проводе данного участка, фиксация импульсов тока с определен-: ной частотой во втором фазном проводе показывает на исправность вторых фазных

проводов в каскаде до участка заданной периодичностью закорачивания второго фазного провода с нулевым, положительная полярность импульсов тока показывает на

наличие напряжения, а отрицательная по- „лярность - на отсутствие напряжения в первом фазном проводе данного участка сети.

Сущность изобретения: формирование информационных импульсов тока по участкам каскада производится по широтному и полярному признакам, причем по полярности сигнала, фиксируемого в начале каскада, можно судить о работоспособности фазных проводов управления. Способ позволяет выявить не только неисправные участки каскада, но и контролировать исправность передающей и контрольной аппаратуры на всем напряжении каскада. 4 ил.

Информация в начале

каскада Состояние каскада

Нормальная работа всего каскада и

формфирователей импульсов

Нормальная работа каскада

Отказ формирователей импульсов

первого провода 1П

- на 3-м участке

- на 2-м участке

- на 1-м участке

тказ формирователей импульсов второго провода 2П

- на 3-м участке

- на 2-м участке

- на 1-м участке Авария в каскаде:

тсутствие напряжения на 1-м проводе 1П

- на 3-м участке

- на 2-м участке

- на 1-м участке

тсутствие напряжения во 2-м проводе 2П

- на 3-м участке

- на 2-м участке

- на 1-м участке

Отсутствие напряжения на 1-м и 2-м проводах

- на 3-м участке

- на 2-м участке

- на 1-м участке Отсутствие напряжения на

1П 3-го участка

2П 2-го участка Отсутствие напряжения на

1П 2-го участка 2П 3-го участка

Информация 1-го провода 1П

Информация 2-го провода 2Г)

+Тз

+Тз

+Тз +Т3 +Тз

+Т2 +Ti

-Тз

-Тз

-Тз

+Т2

+Т1

+Т2 +Ti

+Т2 +Ti

-т2

+Тг

Tl

-Т2