CZ300802B6

CZ300802B6 - Detektor zemního spojení pro vedení vysokého napetí

Info

Publication number: CZ300802B6
Application number: CZ20060553A
Authority: CZ
Inventors: Pospíchal@Ladislav; Hoder@Karel; Pernica@Drahomír
Original assignee: MEgA - MERÍCÍ ENERGETICKÉ APARÁTY s. r. o.
Priority date: 2006-09-06
Filing date: 2006-09-06
Publication date: 2009-08-12
Also published as: CZ2006553A3

Abstract

Detektor zemního spojení využívá kombinované snímace (4A, 4B, 4C) elektrického pole Ex a magnetického pole Hx, které jsou uchyceny v bezpecné vzdálenosti od vodicu (1A, 1B, 1C) pomocí izolátoru (2A, 2B, 2C) zavešených na uvedených vodicích. Výstupy techto snímacu jsou signálovými kabely (5A, 5B, 5C) svedeny do vyhodnocovací jednotky (6), umístené na stožáru (7) a vzájemná vzdálenost snímacu muže být stabilizována vzperou z nemagnetického materiálu (8). Elektrické usporádání snímace (4A, 4B, 4C) a vyhodnocovací jednotky (6) sestává z elektrody (41), snímacího kondenzátoru (43) a odporu (44) pro vytvorení signálu úmerného napetí vodice vzhledem k potenciálu zeme a snímací cívky (42) s príslušným integracním RC obvodem (45), (46), (47) pro vytvorení signálu úmerného proudu v príslušném vodici (1). Takto vzniklé signály jsou upraveny zesilovaci (49) a (48) a vstupují do mikropocítace (40), jehož program vyhodnocuje elektrický stav sledovaného vedení.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k detekování zemního spojení ve vzdušném vedení vysokého napětí. Zařízení je tvořeno snímači elektrického pole a magnetického pole umístěnými v bezpečné vzdálenosti od vodičů, přičemž výstupy snímačů jsou svedeny do vyhodnocovací jednotky.

Dosavadní stav techniky

Detektory zemního spojení jsou diagnostická zařízení určená pro vedení vysokého napětí, indikují poruchy vedení, zejména na zem spadlé vodiče, vzájemné zkratování vodičů apod, a pomáhají lokalizovat místo poruchy. Současná řešení detektorů, určená zejména pro měření v uzavřených rozvodnách, používají pro snímání velikosti proudu a napětí v energetických vedeních transformátory napětí a proudu. Snímače elektrického a magnetického pole pro měření v terénu jsou buď přímo spojeny s příslušným vodičem, jehož elektrický potenciál a procházející proud je měřen, nebojsou umístěny v takové vzdálenosti od vodičů, aby jejich výstup byl úměrný součtu proudů a napětí ve všech vodičích vedeni. Detektory se snímači spojenými s vodiči jsou známy např. ze spisu US 6555999, kde nahrazují izolátoiy umístěné na sloupu. Snímače spojené s vodiči, které lze ukotvit v kterémkoliv úseku vedení jsou předmětem spisu US 5426360. Nevýhodou snímačů spojených vodivě s vedením je, že je lze použít jen do určitých hodnot napětí ve vodičích. V US 5250894 se popisuje detekční zařízení se snímači umístěnými v určité vzdálenosti od vodi25 čů, rovněž upevněnými na sloupu. Ve spisu WO 2006/007131 se navrhuje umístit oddělené snímače elektrického pole a magnetického pole na konstrukci postavenou pod vedením vysokého napětí. Společnou nevýhodou posledně uvedených řešení je, že stožár nebo podpěrná konstrukce, zejména jsou-li z magnetického materiálu, podstatným způsobem deformují elektromagnetické pole vytvářené vodiči a tím negativně ovlivňují přesnost měření. Ze spisu US 5252913 je znám kombinovaný senzor proudu a napětí, který je určen k připojení na vedení vysokého napětí. Jedná se o výrobně náročné zařízení s vysokými nároky na přesnost výroby. Rovněž jeho užití je omezeno velikostí napětí na vodiči.

Vynález si klade za úkol navrhnout výrobně nenáročný detektor zemního spojení, který by umož35 nil přesná měření ve velkém rozsahu napětí.

Podstata vynálezu

Uvedený úkol řeší detektor zemního spojení pro vedení vysokého napětí tvořený snímači elektrického pole a magnetického pole, které jsou umístěny v bezpečné vzdálenosti od vodičů ajejichž výstupy jsou svedeny do vyhodnocovací jednotky. Jeho podstata spočívá v tom, že kombinované snímače elektrického a magnetického pole jsou zavěšeny na vodičích prostřednictvím izolátorů s odstupem od stožáru a vyhodnocovací jednotka propojená se snímači signálový45 mi kabely je umístěna na stožáru.

Aby nedocházelo ke kolizím snímačů, jsou jejich vzájemné vzdálenosti s výhodou stabilizovány alespoň jednou vzpěrou z nemagnetického materiálu.

Část snímače pro snímání elektrického pole může být tvořena elektrodou napojenou na vyhodnocovací jednotku přes zemněný obvod tvořený snímacím kondenzátorem a vstupním odporem, přičemž je tento obvod propojen s mikropočítačem prostřednictvím zesilovače.

Část snímače pro snímání magnetického pole může být tvořena snímací cívkou, do jejíhož zemněného obvodu jsou zapojeny odpory integračního členu a kondenzátor integračního členu, přičemž je tento obvod propojen s mikropočítačem prostřednictvím diferenciálního zesilovače.

Přehled obrázků na výkrese

Vynález bude dále objasněn pomocí výkresu, na němž obr. 1 představuje schématicky celkovou dispozici a umístění detekčního zařízení podle vynálezu, obr. 2 ukazuje propojení snímačů jedlo nou stabilizační vzpěrou a na obr. 3 je schéma zapojení kombinovaného snímače.

Příklady provedení vynálezu

Na vodičích ΙΑ, 1B, 1C uložených na stožáru 7 pomocí nosného izolátoru 3 jsou ve vzdálenosti 2 m od stožáru zavěšeny kombinované snímače 4A, 4B, 4C prostřednictvím izolátorů 2A, 2B, 2C. Jejich výstupy jsou svedeny signálovými kabely 5A, 5B, 5C do vyhodnocovací jednotky 6 umístěné na stožáru 7. Každý z kombinovaných snímačů 4 A, 4B, 4C je tvořen částí určenou ke snímání elektrického pole a částí pro magnetické pole. Část ke snímání elektrického pole má elektrodu 41 napojenou na mikropočítač 40 pres zemněný obvod tvořený snímacím kondenzátorem 43 a vstupním odporem 44, přičemž je tento obvod propojen s mikropočítačem 40 prostřednictvím zesilovače 49. Část ke snímání magnetického poleje tvořena snímací cívkou 42, do jejíhož zemněného obvodu jsou zapojeny odpory 45, 46 integračního členu a kondenzátor 47 integračního členu, přičemž je tento obvod propojen s mikropočítačem 40 prostřednictvím diferenciál25 ního zesilovače 4B. Vyhodnocovací jednotka 6 je tedy tvořena popsanými obvody a mikropočítačem 40.

Část ke snímání elektrického pole generuje signál úměrný napětí vodiče i vzhledem k potenciálu země, zatímco část ke snímání magnetického pole vytváří signál úměrný proudu v příslušném vodiči 1. Vzniklé signály se upravují zesilovači 48, 49 a vstupují do mikropočítače 40, jehož program vyhodnocuje elektrický stav sledovaného vedení, například vzniklé zemní spojení nebo zkratový proud.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

5 1. Detektor zemního spojení pro vedení vysokého napětí tvořený snímači elektrického pole a magnetického pole, které jsou umístěny v bezpečné vzdálenosti od vodičů a jejichž výstupy jsou svedeny do vyhodnocovací jednotky, vyznačující se tím, že kombinované snímače (4A, 4B, 4C) elektrického a magnetického pole jsou zavěšeny na vodičích (ΙΑ, 1B, 1C) prostřednictvím izolátorů (2A, 2B, 2C) s odstupem od stožáru (7) a vyhodnocovací jednotka (6) ío propojená se snímači (4A, 4B, 4C) signálovými kabely (5A, 5B, 5C) je umístěna na stožáru (7).
2. Detektor podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzájemné vzdálenosti snímačů (4A, 4B, 4C) jsou stabilizovány alespoň jednou vzpěrou (8) z nemagnetického materiálu.

15
3. Detektor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že Část snímače (4A, 4B,
4C) ke snímání elektrického poleje tvořena elektrodou (41) napojenou na vyhodnocovací jednotku (6) přes zemněný obvod tvořený snímacím kondenzátorem (43) a vstupním odporem (44), přičemž je tento obvod propojen s mikropočítačem (40) prostřednictvím zesilovače (49).

20 4. Detektor podle nároků laž3, vyznačující se tím, že část snímače (4A, 4B, 4C) ke snímání magnetického pole je tvořena snímací cívkou (42), do jejíhož zemněného obvodu jsou zapojeny odpory (45, 46) integračního členu a kondenzátor (47) integračního členu, přičemž je tento obvod propojen s mikropočítačem (40) prostřednictvím diferenciálního zesilovače (48).