Антенный датчик напряжения нулевой последовательности Советский патент 1982 года по МПК G01R29/16 H02H3/16 

(54) АНТЕННЫЙ ДАТЧИК НАПРЯЖЕНИЯ НУЛЕВОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ

Изобретение относится к технике репейной зашиты и автоматики. Датчик напряжения нулевой последовательности предназначен для питания устройств автоматики и релейной защиты нулевой последовательности с малым потреблением. Известны датчики напряжения нулевой последовательности горизонтального расположения проводов с тремя антенными датчиками напряжения 1 . Недостатком данных датчиков является возможность применения их только при горизонтальном расположении токопроводов. Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому результату к пред лагаемому является датчик напряжения нулевой последовательности, который .содержит три антенных датчика напряжения расположенных параллельно проводам и размещенных на вписанных или описанных окружностях около проводов воздушной линии t.2 1 . Недостатком известного устройства является возможность применения его только при расположении проводов по вершинам правиль ного треугольника. При расположении проводов по вершинам неправильного треугольника или при другом расположении проводов, данный датчик будет неправильно функционировать. Таким образом, для каждого конкретного случая расположения токопроводов необходима разработка новых конструкций . датчиков. В энергосистемах СССР применяется разнообразное расположение трехфазных токопроводов, поэтому необходим универсальный датчик напряжения нулевой последовательности. Цель изобретения - расширение области применения датчиков напряжения нулевой последовательности для различного размещения токопроводов. Поставленная цель достигается тем, что в антенный датчик напряжения нулевой последовательности для трехфазной электроустановки, содержащий штыревые . антенны, расположенные параллельно токопрОБОдам и закрепленные в крепеж11ых планках, и исполнительный орган, вход которого подключен к объединенному выводу штыревых антенн, а выход - к зааемлителю, дополнительно введен диск, содержащий кольцевые прорези по двум концентрическим окружностям, взаимоперекрывающие друг друга и служащие для крепления упомянутых крепежных планок, а последние в свою очередь снаб жены прорезями для продольного перемещения упомянутых щтыревых антенн. На фиг. 1 представлено конструктивное выполнение антенного датчика напряжения нулевой последовательности; на фиг. 2 - его электрическая схема соединения; на фиг. 3 - его расположение относительно токопроводов при расположении их по верщинам произвольного треугольника; на фиг. 4 - взаимное расположение датчика и горизонтально расдопоженных токопроводов. Антенный датчик напряжения нулевой последовательности содержит диск 1 (фиг; 1) из изоляционного материала, в котором сделаны пазы 2 и 3, расположенные по двум концентрическим окружностям, причем эти пазы взаимно перекрывают ДРУ1 друга, планки 4-6 из изолящионного материала, которые крепятся к диску 1 при помощи стягивающих болтов 7 и имеют возможность перемещаться по пазам 2 и 3. Антенны. 8-10 крепятся к соответствующим планкам 4-6 при помощи стягивающих болтов 11 и имеют возможность перемещаться по прорезям планок 4-6. Объединенный выход 12 антенн 8-1О (фиг. 2) подключен к Бькоду исполнительного органа 13 выход которого соединен с землей. При расположении токопроводов 141б (фиг. 3) по вершинам произвольного треугольника планки 4-6 ориентируются на верщины треугольника, образованного токопроводами 14-16, а антеннъ 8-1О крепятся на таком расстоянии от токопроводов, что сумма их выходных напря жений при нормальном режиме работы электроустановки равна нулю. При горизонтальном расположении то- копроводов 14-16 (фиг. 4) с произволь ными расстояниями между ними, планки 4-6 расположены параллельно линии расположения токопроводов 14-16, а антенны 8-10 крепятся на таком рассто янш от токопроводов, что сумма их выходных напряжений при нормальном режиме работы элок-гроустаповок раина нулю. Устройство работает следующим образом. На объединенном выкоде антенн 12 появляется напряжение, определяемое выражением IJ X 0-l4C,. , ,-is в-1б г-зем 5 C.9-|g- - С9- 16 S-l4 V-l5 S-i6 9-beM 4 10--14 40--Jg Ь g- {6 -(0-14 lo-f .ем где J-(5 Oxffc - направление соответствующих токопроводов 14-16; Cg-(4 . Cs-15- ..C«-i5 С , Cg-,5- , Cg -fO--. 0-i6 (0-i(, емкость между соответствующими токопроводами 14-16 и антеннами S-IO . С о-зем- емкость между землей и соответствующими антеннами. Как показано на фиг. 3 при расположении токопроводов 14-16, по верщинам произвольног о треугольника планки 4-6 ориёнтирутются на верщины треугольника образованного токопроводами 14-16, а антенны 8-10 крепятся на таком расстоянии от токопроводов, что выполняется условноIeH4 8- 6S-f6-S- 4S- 5 V 6 -fO--f4 -(0-46 -( (J--I4 S-f5 0-16.)--f4 ВМб .9-14 So-Y5 Такое же условие соблюдается и при горизонтальном расположении токопроводов. Выполнение условия (2) приводит к тому, что при нормальном режиме работы электроустановки, когда 014 Я Ц 5 -l-f fc HU, , где а суммарное напряжение, определяемое выражением (1), равно нулю. В случае, если U-,4-«-Ox(6-l-U-tfc-bUo,0® о- напряжение нулевой последовательности, получим ц. (еН4- о-и С о-мУО в(,о-4), e-i4 Vt6 e-i6 e-3eM tfe a-it -ifc- ie.H) . %-14 e-15S-f6 S-3eM т.е. сигнал на об1чэпинст1ном выходе l2 антенн 8-10 прямо пропорциональнс напряжению нулевой последовательности. Для установки датчика напряжения нулевой последовательности для разнооб- разного конструктивного расположения трехфазных токопроводов необходимо ослабить стягивающие болты 7 и направить планки 4-6 в нужную сторону. Планки 46 перемещаются по взаимно перекрываю- щимся пазам 2 и 3 диска 1, поэтому их место установки конструктивно не ограни чено, т.е. планки также можно направить в нужную сторону при всех типах расположения токопроводов. После установок планок 4-6 устанавливаются антенны 8-10. Для этого ослабляются стягивающие болты 11 и антенны 8-10 перемещаются по прорезям тшанок 4-6 до тех пор, пока сигналы с антенн 8-10 при нормальном режиме не будут равны по амплитуде и развернуты по фазе относительно друг друга на 120° Таким образом, такое выполнение ан тенного датчика напряжения нулевой последовательности позволяет применить его для различного расположения токопро водов.

./ Формула изобретения Антенный датчик напряжения нулевой последовательности для трехфазной электроустановки, содержащий ; штыревые антенны, расположенные параллельно токопроводам к закрепленные в крепежных планках, и исполнительный орган, вход которого подключен к объединенному выводу щтыревых антенн, а выход - к заземлителю, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в него дополнительно введен диск, содержащий кольцевые прорези по двум концентрическим окружностям, вза- имоперекрывающие друг друга к служащие для крепления упомянутых крепеж-ных планок, а последние в свою очередь снабжены прорезями для продольного перемещения упомянутых штьфевЫх антенн. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Фильтр йапряжения нулевой последовательности типа ФАН. Техническое описание и рекомендации по монтажу и настройке. М., ОРГ РЭС, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2856696/24-О7, кл. Н 02 Н 3/16, 1979.