Линия связи с гашением дуги в цепи дистанционного питания Советский патент 1993 года по МПК H02H9/06 

Изобретение относится к технике проводной связи и может быть использовано, в частности, для защиты цепи дистанционного питания (ДП) от последствий срабатывания разрядника под воздействием опасных перенапряжений, возникающих в кабельных линиях связи от грозовых разрядов, аварий ЛЭП и других причин.

Цель изобретения-повышение надежности функционирования линий связи путем защиты разрядника в цепи дистанционного питания от горения дуги и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что, в линию связи, содержащую линейный трансформатор, разрядник первого каскада защиты, включенный между проводами симметричной пары и заземленной шиной,

резисторы и разрядник второго каскада защиты, первый из которых включен между выводами первичной обмотки трансформатора, второй и третий - между первой и второй полуобмотками первичной обмотки трансформатора и точкой начала цепи ДП, а выводы вторичной обмотки линейного трансформатора через третий каскад защиты подключены к функциональной аппаратуре усилительного пункта, дополнительно введены герконовое и повторительное шунтирующее реле, причем обмотка герконового реле образована общим проводом разрядника первого каскада защиты, соединенным с заземленной шиной, и намотаны на герметизированный контакт, а также две последовательные RC-цепочки, включенные между верхним и общим, нижним и общим электродами разрядника первой ступени

оо

го о

о ел

защиты через контакты повторительного шунтирующего реле.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от прототипа наличием новых элементов: дополнительных геркокового и повторительного шунтирующего реле, последовательно -параллельных RC-цепочек, включенных между верхним и общим электродами разрядника первой ступени защиты и их связями с остальными элементами схемы.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что линии связи с устройством защиты от перенапряжений с использованием разрядников и полупроводниковых приборов достаточно широко известны.

Однако ни в одном источнике информации не предлагается схема гашения дуги с использованием дополнительных герко- нового и повторительного шунтирующего реле, последовательно-параллельных RC- цепочек м их связей с другими элементами линии связи согласно схеме включения, позволяющих обеспечить защиту разрядника от горения дуги в цепи ДП, а также исключения необходимости его отключения от функциональной аппаратуры в момент горения дуги, так как ток ДП замыкается через сработавший разрядник на заземленную шину и тем самым отводится на землю, не попадая в устройство ДП усилительного пункта. Восстановление нормального положения (гашение дуги) осуществляется вручную оператором на стойке дистанционного питания оконечного оборудования. Таким образом, за счет включения дополнительного герконового реле в общий провод разрядника, соединенного с заземляющей шиной, и других элементов схемы (повторительного шунтирующего реле, последовательно-параллельных RC-цепочек, состоящих из соединения контактов упомянутого реле и RC-элементов) решается новая техническая задача - гашение дуги разрядника в цепи ДП для повышения надежности функционирования линий связи.

Предлагаемое соединение общеизвестных элементов (герконового реле и его повторителя, RC-цепочек) между собой, а также с другими элементами схемы (разрядником, линейным трансформатором) являются новыми и в совокупности позволяют исключить нежелательные и/или опасные режимы работы элементов линии связи у необслуживающего усилительного пункта при воздействии импульсов перенапряжений, что позволяет обеспечить исключение нежелательного явления гашения дуги в

первом каскаде защиты, наличие которого приводит к повреждению разрядника, либо к отключению ДП. Это обстоятельство позволяет заключить, что предлагаемое

изобретение соответствует критерию существенные отличия.

Изобретение поясняется чертежом, на котором показаны основные элементы. Линия связи 1 с гашением дуги в цепи

ДП содержит линейный трансформатор 2 со средней точкой, делящей его первичную обмотку на две полуобмотки (первую и вторую), в которые включены защитные резисторы 3 и 4 и разрядники 5-7 второго

5 каскада защиты 8, разрядник 9 первого каскада защиты 12, общий провод которого об- разует обмотку герконового реле 10, через контакт которого в свою очередь включено повторительное шунтирующее реле. Между

0 верхним и общим, нижним и общим электродами разрядника 9 включены последовательно-параллельные цепи, состоящие из контактов 11.1 и 11.2 реле 11 и RC-цепочек (с целью увеличения пробивного напряже5 ния межконтактного расстояния могут быть последовательно включены п контактов шунтирующего реле). Между выводами вторичной обмотки линейного трансформатора 2 включен третий каскад защиты 15. Нагруз0 кой линейного трансформатора 2 является функциональная аппаратура 16. В среднюю точку трансформатора 2 включены провод 17 и устройство ДП 18.

Устройство работает следующим обра5 зом.

При возникновении в кабельной линии перенапряжения и достижения им значения, равного импульсному пробивному напряжению разрядника 9, происходит его

0 срабатывание. Вследствие практически имеющей место асимметрии сопротивления жил кабельной линии связи разрядник 9 срабатывает через верхний (В) - общий (О) или нижний (Н) - общий (О) электроды. В

5 случае воздействия напряжений на провод 19 и срабатывания разрядника 9 через электроды В-0 импульс тока напряжения пройдет по цепи: провод 19, электроды В-0, земля. При этом ионизируется газ в баллоне

0 разрядника и пробивается второй промежуток, Ток перенапряжения пройдет по цепи: провод 20, электроды Н-0, земля. При этом прохождение импульса тока по общему проводу к заземленной шине приведет также к

5 накоплению электромагнитной энергии в обмотке герконового реле 10 и его срабатыванию и последующему срабатыванию повторительного шунтирующего реле 11, определяемому его временными характеристиками. Энергия импульса перенапряжения из проводов 19 и 20 будет отведена в землю, минуя линейный трансформатор 2. Однако разрядник 9 и после окончания импульса перенапряжения продолжает гореть, так как в ионизированном газе баллона имеет место дуга, поддерживаемая током дистанционного питания (сопровождающим током). Это состояние сохраняется до момента срабатывания повторительного шунтирующего реле 11, которое своими замыкающими контактами 11.1 и 11.2 образует шунтирующие переходы (электроды) В-0 и Н-0 разрядника 9 цепи. При замыкании этих контактов ток, поддерживающий горение дуги, проходит через последовательно- параллельные цепи, заряжая при этом конденсаторы RC-цепочек. При этом ток через электроды В-0 и Н-0 прекращается и разрядник гаснет. Протекание тока ДП и по линейным проводам, через среднюю точку трансформатора 2 и провод 17 и устройства 18 восстанавливается по первоначальной цепи. Схема приходит в исходное состояние. Работа второго и третьего каскадов защиты от перенапряжений не рассматривается, так как их назначение и работа описаны в прототипе.

Испытания подтвердили высокие эксплуатационные показатели предложенного устройства, существенно повышающие устойчивость разрядника ДП к разрушению от грозовых и коммутационных перенапряжений за счет эффективного гашения дуги в цепи ДП и практически полного исключения случаев его отключения при срабатывании

защиты, чем повышается надежность функционирования линий связи.

Формула изобретения Линия связи с гашением дуги в цепи

дистанционного питания, содержащая линейный трансформатор, разрядник первого каскада защиты, включенный между проводами симметричной пары и заземленной шиной, резисторы и разрядники второго каскада защиты, первый из которых включен между выводами первичной обмотки трансформатора, второй и третий - между первой и второй полуобмотками первичной обмотки трансформатора и точкой начала цепи

дистанционного питания, а выводы вторичной обмотки линейного трансформатора через третий каскад защиты подключены к функциональной аппаратуре усилительного пункта, отличающаяся тем, что, с целью

повышения надежности функционирования линии связи путем защиты разрядника в цепи дистанционного питания от горения дуги и расширения функциональных возможностей, дополнительно введены герконовое и соединенное с плюсовым и минусовым выводами устройства дистанционного питания, повторительное шунтирующее реле, причем, обмотка герконового реле образована общим проводом разрядника первого каскада защиты, соединенным с заземленной шиной, и намотанным на герметизированный контакт, а между верхним и общим, нижним и общим электродами разрядника первого каскада защиты введены через контакты упомянутого повторительного реле две последовательно-параллельные RC-цепочки.

Использование: в технике проводной связи. Сущность: в первый каскад защиты введены герконовое и повторительное шунтирующее реле. Обмотка герконового реле образована общим проводом разрядника первого каскада защиты, который соединен с заземленной шиной и намотан на герметизированный контакт. В разряднике первого каскада защиты между верхним и общим, нижним и общим электродами включены чеоез контакты повторительного реле две последовательно-параллельные RC-це- почки.1 ил.