Система охраны линий осветительной сети

Система охраны линий осветительной сети (СОЛОС).
Предлагаемая полезная модель относится к системам охраны и может быть использована для охраны одно- и трехфазных сетей городского освещения.
Известна система охраны линий осветительной сети (авторское свидетельство РФ № 1228050, кл.О 01 R 31/08), являющаяся прототипом предполагаемой полезной модели которое содержит выносной элемент состоящий из датчика тока, блока питания, релейного элемента, блока возврата релейного элемента, управляемого ключа, передающего блока и базового блока состоящего из блока присоединения, фильтра высокой частоты, усилителя, дешифратора и блока индикации.
Если в указанном устройстве заменить нормально разомкнутей ключ нормально замкнутым, а так же изменить конструкцию дешифратора, то с его помощью по пропаданию высокочастотного сигнала от датчика тока, блока питания, релейного элемента, управляемого ключа и передающего блока можно обнаруживать факт обрыва линии между этими блоками, находящимися на контролируемых линиях, и блоками присоединения и приемному, устанавливаемыми на питающей подстанции.
Однако указанное устройство при протяженности линии, сравниваемой с длинной волны, используемой для передачи сообщений от датчика тока, блока питания, релейного элемента, управляемого ключа и передающего блока к блокам присоединения и приемному, устанавливаемыми на питающей подстанции, возможна неустойчивая работа устройства (ошибки типа «ложная тревога).
Других аналогов заявителем не обнаружено.
Задачей предлагаемой полезной модели является повыщение надежности охраны линий распределительной осветительной электрической сети большой протяженности с низким уровнем отказов типа «ложная тревога и «пропуск тревоги.
2003126674
иррррвдррр
М.Кл. G 01 R 31/08-31/11
Поставленная задача достигается тем, что в известную систему охраны линий осветительной сети содержащую выносной элемент (2), состоящий из блока питания (14), выход которого соединен со входом управляющего ключа (18), соединенный проводами электрических линий осветительной сети (3) с базовым блоком (1), введены в выносной элемент детектор перехода напряжения в сети через ноль (15), устройство управления (19), устройство защиты (20), детектор импульсов модуляции питающего напряжения (16), селектор режимов работы (17), а базовый блок (1) содержит детектор перехода напряжения в сети через ноль (6), устройство управления (11), устройство защиты (12), датчик тока (8), схему детектирования импульсов тока (9), детектор перехода тока в сети через ноль (10) и силовой коммутатор (7), причем, вход детектора перехода напряжения в сети через ноль, подключен к одному из входов устройства управления (11) и ко входу устройства защиты (12), выход датчика тока (8) подключен ко входам схемы детектирования импульсов тока (9) и детектора перехода тока в сети через ноль (10), выходы которых присоединены ко входу устройства управления (И), выходы устройства управления (11) соединены с входом устройства защиты (12) и с входом устройства сопряжения с информационной магистралью (13), а выход устройства защиты (12) соединен со входом силового коммутатора (7), при этом в выносном элементе (2) детектор перехода напряжения в сети через ноль (15) подключен ко входам устройства управления (19) и устройства защиты (20), выходы детектора импульсов модуляции питающего напряжения (16) и селектора режимов работы (17) подключены к входам устройства управления (19), а его выход подключен ко входу устройства защиты (20).
На фигЛ приведена общая функциональная схема предлагаемой полезной модели, на фиг.2 - функциональная схема базового блока, на фиг.З функциональная схема выносного элемента.
проводах электролиний осветительной сети (3) на которых размещены лампы городского освещения (4).
В состав базового блока (1) входят следующие основные функциональные блоки (фиг. 2):
Базовый блок (1) состоит из следующих узлов (фиг.2):
-блок питания (БП) (5);
-детектор перехода напряжения в сети через ноль (ДНО) (6);
-силовой коммутатор (К) (7);
-датчик тока (ДТ) (8);
-схема детектирования импульсов тока (ДИ) (9);
-детектор перехода тока в сети через ноль (ДТО) (10);
-устройство управления (УУ) (11);
-устройство защиты (УЗ) (12);
-устройство сопряжения с информационной магистралью (УС) (13).
Детектор перехода напряжения в сети через ноль ДНО (6) предназначен для поступления сетевого напряжения и его выход подключен к одному из входов устройства управления У У (11) и ко входу устройства защиты УЗ (12). Вход датчика тока в линии электрического освещения ДТ (8) подключен к охраняемому участку электрической линии осветительной сети (3), а его выход подключен ко входам схемы детектирования импульсов тока ДИ (9) и детектора перехода тока в сети через ноль ДТО (10). Выходы ДИ (9) и ДТО
(10) подключены ко входам УУ (11). Выходы УУ (И) соединены с входом
устройства защиты УЗ (12) и с входом устройства сопряжения с информационной магистралью УС (13). Выход устройства запщты УЗ (12) соединен со входом силового коммутатора К (7), который предназначен для подачи напряжения на линию электрического освещения (3).
В состав выносного элемента (2) входят следующие основные функциональные блоки (фиг. 3):
-детектор перехода напряжения в сети через ноль (ДНО) (15);
-детектор импульсов модуляции питающего напряжения (ДИМ) (16);
-селектор режимов работы (СР) (17);
-силовой коммутатор (К) (18);
-устройство управления (УУ) (19);
-устройство защиты (УЗ) (20).
Детектор перехода напряжения в сети через ноль ДНО (15), детектор импульсов модуляции питающего напряжения ДИМ (16), селектор режимов работы СР (17), а также силовой коммутатор К (18) предназначены для поступления сетевого напряжения охраняемого участка линий осветительной сети (3). Выход детектора перехода напряжения в сети через ноль ДНО (15) подключен ко входам устройства управления УУ (19) и устройства защиты УЗ (20). Выходы детектора импульсов модуляции питающего напряжения ДИМ (16) и селектора режимов работы СР (17) подключены к входам устройства управления УУ (19). Выход У У (19) подключен ко входу устройства защиты УЗ (20). Выход УЗ (20) подключен к управляющему входу силового коммутатора К (18).
Устройство работает следующим образом:
Блок питания (5) обеспечивает питание всех остальных узлов базового блока(1).
Детектор перехода напряжения в сети через ноль (6) формирует дискретный сигнал перехода напряжения в  сети через ноль, подаваемый на входы устройства управления (11) и устройства защиты (12).
Силовой коммутатор, управляемый устройством управления (11) через устройство защиты (12), подает напряжение на линию электрического освещения (3).
Датчик тока (8) служит для контроля тока в линии осветительной сети (3). Сигнал с его выхода поступает на схему детектирования импульсов тока (9) и детектор перехода тока в сети через ноль (10).
Схема детектирования импульсов тока (9) выделяет на фоне рабочего тока линии электрического освещения импульсы, формируемые выносными элементами (3). Дискретный сигнал с выхода этой схемы поступает в устройство управления (11).
Детектор перехода тока в сети через ноль (10) формирует дискретный сигнал перехода тока в сети через ноль, подаваемый на вход устройства управления (11).
На вход устройства управления (И) поступают сигналы перехода напряжения в сети через ноль, перехода тока в сети через ноль, сигнал обнаружения ответного импульса тока от выносных элементов (2).
Устройство управления (11) формирует: сигнал управления силовым коммутатором, сигналы управления режимами работы схемы детектирования импульсов тока (9), сигналы для выдачи на устройство сопряжения с информационной магистралью (13).
Блок питания (14) обеспечивает питание всех остальных узлов выносного элемента (2).
Детектор перехода напряжения в сети через ноль (15) формирует для устройств управления (19) и защиты сигнал перехода напряжения на линии через ноль (15).
Селектор режимов работы (17) формирует сигнал режима работы системы (темновой режим или режим включенного освещения) для устройства управления (19).
Детектор импульсов модуляции питак)щего напряжения (16) выделяет модулирующие импульсы в напряжении питающей сети и передает их в устройство управления (19).
Устройство управления (19) в соответствии с установленным номером данного выносного элемента (2) в определенные моменты временной диаграммы замыкает силовой коммутатор (18), формируя тем самым импульсы тока в сети. Эти импульсы распознаются базовым блоком (1) как сигналы отклика данного выносного элемента (2).
Устройство защиты (20) обеспечивает аппаратную защиту от замыкания силового коммутатора (18) в любое время, кроме последних  каждой полуволны синуса напряжения линии осветительной сети (3), Тем самым, предупреждается возникновение тока, разрушающего силовой коммутатор (18) в случае сбоя или отказа устройства управления (19).
Базовый блок (1) формирует опросные пачки. Выносной элемент (2) в соответствии со своим номером в системе в определенный момент временной диаграммы работы системы включает тиристор (18), формируя тем самым импульс тока, который распознается базовым блоком (1) как сигнал отклика данного выносного элемента (2). Система работает в двух режимах:
-режим включенного освещения;
-темновой режим.
В темновом режиме базовый блок (1) в исходном состоянии на линию осветительной сети (3) не выдает напряжение. При выдаче опросной пачки импульсов биту информации  1 соответствует фрагмент полуволны синуса с углом задержки а 140°- 170°, биту информации О - отсутствие полуволны синуса. Опросная пачка состоит из трех последовательностей импульсов:
-зарядная пачка: 4 10 битов
-пачка синхронизации: последовательность из комбинации О и 1 общей длиной  бита;
-зондирующая пачка: последовательности из не менее чем 3-п битов 1, где п - число выносных элементов подключенных к данному базовому блоку.
Зарядная пачка позволяет зарядить блоки питания (14) выносных элементов (2) до уровня, достаточного для работы этих элементов. Пачка синхронизации позволяет выносным элементам (2) синхронизироваться с началом зондирующей пачки. Импульсы зондирующей пачки предназначены для формирования выносными элементами (2) ответных импульсов тока, путем замыкания тиристорного ключа ВЭ (18) при прохождении
6
зондирующего импульса, соответствующего номеру данного выносного элемента (2). Для исьслючения, при каскадном включении, сбоев выносных элементов (2) более удаленных от базового блока (1), импульсы тока (вызывающие уменьшение импульсов напряжения, подзаряжающих блоки питания выносных элементов (2) не должны следовать друг за другом непрерывно. Поэтому между двумя зондирующими импульсами, используемыми для формирования ответных импульсов тока, должно быть не менее двух вспомогательных зондирующих импульса, используемых только для подзарядка блоков питания (14) выносных элементов (2).
В режиме включенного освещения базовый блок (1) в исходном
состоянии выдает на осветительную линию (3) синусоидальное напряжение. При выдаче опросной пачки биту информации 1 соответствует полная полуволна синуса, биту информации О - фрагмент полуволны синуса с углом задержки . Структура опросной пачки - та же, что и в темновом режиме, за исключением отсутствующей зарядной пачки. Основное отличие работы выносных элементов (2) в режиме включенного освещения заключается в способе формирования ответных токовых импульсов: для ограничения амплитуды токового импульса тиристорный ключ (18) выносного элемента (2) замыкается не с началом зондирующего импульса (т.е., с началом полуволны синуса), а с задержкой а 140°- 170°. Таким образом, полезная модель система охраны линий осветительной
сети обеспечивает повышение надежности охраны линий распределительной осветительной электрической сети большой протяженности с низким уровнем отказов типа «ложная тревога и «пропуск тревоги.