HUT77613A - Power line signalling system - Google Patents

Description

A találmány tárgya olyan jeladó rendszer, amely villamosenergia energiaelosztó vonalakhoz, ill. távvezetékekhez használható, elsődlegesen pedig Olyan jeladó rendszer, amely kisfeszültségű vagy középfeszültségű, felsővezetéken továbbított energiaelosztó távvezetékeknél alkalmazható.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention for use with power lines, and primarily for signaling systems applicable to low or medium voltage overhead power lines.

Számos országban a villamosenergia-ellátás különféle társaságok segítségével van megvalósítva, vannak az energiatermelő és vannak energiaelosztó társaságok. Az energiaelosztó hálózatok általában nagyszámú, kisfeszültségű hálózatból állnak, gyakran ezt egyszerűen csak hálózatnak nevezzük, ezekhez a háztartások és a kisebb fogyasztók vannak csatlakoztatva, a kisfeszültségű hálózatok pedig nagyfeszültségű elosztóhálózaton vagy rendszeren keresztül vannak az energiaellátóval összekapcsolva. Ez utóbbit gyakran országos hálózatnak nevezik. A kisfeszültségű, tehát a fogyasztói hálózatok, például 110 V vagy 230 V feszültséggel működnek, vagy háromfázisú hálózat esetében 440 V feszültségűek.In many countries, electricity is supplied through various companies, and there are power generation and distribution companies. Energy distribution networks usually consist of a large number of low-voltage networks, often referred to simply as networks, to which households and smaller consumers are connected, and low-voltage networks are connected to the power supply through a high-voltage distribution network or system. The latter is often referred to as a national network. Low-voltage, that is, consumer networks operate, for example, at 110V or 230V, or at 440V for a three-phase network.

Az elosztóhálózat általában egy feszültségnél több feszültséggel működik, a nagy távolságra történő energiátvitelt megvalósító elosztóhálózatok 132 kV vagy 275 kV-osak például. Ezeket a feszültségeket azután egy vagy több fokozatban letranszformálnak 10 kV-ra vagy 33 kV-ra. A 132 kV vagy 275 kV feszültségek tehát azok a feszültségek, amelyeket a nagy távolságra történő energiaátvitel elosztóhálózatainál alkalmaznak az ún. nagy feszültségek, az utóbbiak, amelyek tehát már kissé közelebb vannak a végső hálózati feszültségekhez az ún. középfeszültségek.A distribution network generally operates at more than one voltage, for example, long distance power distribution networks are 132 kV or 275 kV. These voltages are then transformed in one or more stages to 10 kV or 33 kV. Voltages of 132 kV or 275 kV are therefore the voltages used in long-distance power distribution networks in the so-called. high voltages, the latter, which are thus slightly closer to the final mains voltages in the so-called. secondary voltages.

Hálózathoz kialakított jeladókat többféle módon próbáltak már kidolgozni.There have been several attempts to develop encoders for the network.

Az ilyen rendszerek a háztartásokban lévő helyiségek (tipikus például a csecsemő vészjelzés) és a telefonhálózat közé vannak iktatva, ezek a helyi85840-8339 KK/TzSuch systems are located between the rooms in the household (typically, for example, the baby alarm) and the telephone network, which are local 85840-8339 K / Tz

- 2 ségek rá vannak tehát csatlakoztatva a telefonhálózatra, és az adatokat számítógép egységek között továbbítják. Sokféle megoldást javasoltak már távmérő elrendezésekhez is, amely a hálózatra vonatkozó adatokat méri. Ilyenek elsősorban a fogyasztásmérésre vonatkozó távmérők, de gáz vagy egyéb paraméterre vonatkozó mérők is csatlakoztathatók a hálózathoz, használható távmérés, elsődlegesen azonban a távmérés a villamos fogyasztásmérőknél került alkalmazásra.The two units are thus connected to the telephone network and the data is transmitted between computer units. Many solutions have already been proposed for telemetry arrangements that measure network data. These are primarily distance meters for power metering, but gas or other parameter meters can be connected to the network, telemetry can be used, but primarily telemetry is used for electricity meters.

Nemzetközi szabványok foglalkoznak azzal, hogy az ilyen jeladók milyen frekvenciákon működhetnek. Általánosságban a frekvenciatartomány 3-150 kHz. A CENELEC EN 50065.1 szabvány a frekvenciasávot 3 kHz-148.5 kHz között határozza meg, amely az alacsony feszültségű villamos telepítéseknél jeladásra felhasználható. Ez a sávszélesség azután további kisebb sávokra van felosztva, amelyek különböző felhasználásokra ill. különböző egyéb engedélyekhez kapcsolódnak. Például a 9 kHz-95 kHz-es sáv a villamos energia táphálózatokra ill. ezeknek az ügyfeleire vonatkozik.International standards address the frequency at which such transmitters may operate. In general, the frequency range is 3-150 kHz. CENELEC EN 50065.1 specifies a frequency band between 3 kHz and 148.5 kHz which can be used for signaling in low voltage electrical installations. This bandwidth is then subdivided into further smaller bands that are used for different applications or applications. related to various other licenses. For example, the 9 kHz-95 kHz band is used for power supply networks or for power supply systems. applies to their customers.

Azok a jeladók, amelyeket a villamosenergia-termelők alkalmaznak, egyrészt a mérésre vonatkoznak, másrészt pedig különféle terhelési és szabályozási feladatokra. Ezek elsősorban a kisfeszültségű részeknél működnek, tehát hálózati feszültségeknél. Adott esetben azonban a különféle elosztóhálózatok is tartalmazhatnak közép- vagy nagyfeszültségű szinteket, amelyek teljesítmény transzformátorokon keresztül vannak csatlakoztatva. Gyakran kívánatos az is, hogy azokat az információkat mérjük, amelyek a hálózatnak a kisfeszültségű részein vannak összegyűjtve, és ezeket azután a közép- és/vagy nagyfeszültségű részeken kell továbbítani. A szabályozó információs jelek hasonló módon kerülnek továbbításra, csak ellentétes irányban. A szabályozás tartalmazhat olyan információt, amely a kisfeszültségű hálózathoz csatlakoztatott fogyasztóra vonatkozik, de tartalmazhat olyan szabályozó jeleket is, amely magára a villamosenergia elosztóhálózatra vonatkozik.The beacons used by the power generators are for measuring purposes and for various load and control tasks. These operate primarily on low voltage components, ie mains voltages. However, various distribution networks may also include medium or high voltage levels, which are connected via power transformers. It is also often desirable to measure the information that is collected in the low voltage parts of the network and then to transmit it in the medium and / or high voltage parts. Regulatory information signals are transmitted in a similar manner, only in the opposite direction. The control may include information relating to the consumer connected to the low-voltage grid, but may also include control signals relating to the power distribution network itself.

• · · · · ·• · · · · ·

- 3 Fentiek alapján látható, hogy mindenképpen szükség van olyan csatoló jelekre, amelyek a középfeszültségű hálózatokhoz vannak továbbítva. Ezeket a jeleket generálhatjuk és használhatjuk a csatolási pontoknál, azaz azoknál az alállomásoknál, ahol a középfeszültségű hálózat akár a nagyfeszültségű, akár pedig a kisfeszültségű hálózathoz van csatlakoztatva, vagy továbbíthatók középfeszültségű hálózat és a hozzá csatlakoztatott kisfeszültségű hálózat között. Általánosságban az a tapasztalat, hogy a jeladó frekvenciájú jelek nem tudnak jó hatásfokkal átjutni az elosztótranszformátoron, azaz a teljesítménytranszformátoron. Ily módon tehát különböző csatoló elemekre van szükség ahhoz, hogy a PLC (szabályozó) jeleket ezeken a transzformátorokon továbbítsuk akkor, ha a jelzés a kisfeszültségű és a középfeszültségű hálózat között valósítandó meg. Ezek a berendezések általában jelvevő és retranszmissziós funkciót látnak el. A jelek külön-külön egymástól leválasztva vannak a transzformátor két oldalához csatolva, majd ezt követően vannak a két oldal között továbbítva úgy, hogy a jelfeldolgozás során a zaj jeleket kiszűrjük. Kívánatos lehet azonban különböző frekvenciasávok használata is a transzformátor két oldalán. Ennek az az előnye, hogy ha valamilyen jel átjut a transzformátoron, akkor az a teljesítménytranszformátomál nem kerül figyelembevételre.- 3 It is clear from the above that there is a need for interface signals that are transmitted to medium voltage networks. These signals can be generated and used at the coupling points, i.e., substations where the medium-voltage network is either connected to the high-voltage or low-voltage network, or transmitted between the medium-voltage network and the low-voltage network connected to it. In general, the experience is that the transmitter frequency signals cannot efficiently pass through the distribution transformer, i.e. the power transformer. Thus, different couplers are needed to transmit PLC (control) signals to these transformers if the signaling is to be made between a low-voltage and a medium-voltage network. These devices generally perform a signaling and retransmission function. The signals are separately separated from one another on the two sides of the transformer and then transmitted between the two sides so that noise signals are filtered out during signal processing. However, it may be desirable to use different frequency bands on both sides of the transformer. The advantage of this is that if any signal passes through the transformer, it is not taken into account in the power transformer.

A jel adó és vevő megoldások általában széles körben ismeretesek kisfeszültségű hálózatok esetében. A jel adó és vevő berendezések közvetlenül a hálózat vezetékeihez csatlakoztathatók.Signal transmitting and receiving solutions are generally well known in low voltage networks. The signal transmitting and receiving equipment can be connected directly to the network wires.

Középfeszültségű hálózatoknál azonban már több nehézséggel kell számolnunk, mind villamos, mind pedig mechanikai szempontok esetében. A középfeszültségű hálózat esetében már meglehetősen robosztus kivitelű szigetelő rendszerekre van szükség, amelyek nemigen alkalmazhatók arra, hogy közvetlenül legyenek a középfeszültséghez csatlakoztatva. A nagyérzékenységű villamos áramkörök pedig eleve nem alkalmasak arra, hogy közvetlenül legyenek a középfeszültségű hálózatra csatlakoztatva. A középfeszültség alatt itt -However, for medium voltage networks, we have to face more difficulties, both in electrical and mechanical aspects. The medium voltage network already requires very robust insulation systems that are not very suitable for being directly connected to the medium voltage. High-sensitivity electrical circuits, by their very nature, are not capable of being directly connected to a medium-voltage network. Below the medium voltage here -

- 4 ahogy erre már a korábbiakban is utaltunk - az olyan elosztóhálózatokat értjük, amelyek például 11 kV feszültségüek, tehát sokkal nagyobbak, mint a legtöbb villamos berendezésnél alkalmazott tápfeszültség.As we have already mentioned, we mean distribution networks which, for example, have a voltage of 11 kV, which is much higher than the supply voltage used in most electrical installations.

A különféle elosztóhálózatok lehetnek felső vezetékes kialakításúak vagy föld alatti vezetékes elrendezésűek vagy mindkettő. A nagyfeszültségű részek általában felső vezetékes rendszerként vannak kialakítva, mivel ezek a vezetékek nyílt vidéken viszonylag nagy területet fognak át, és ezeknek a vezetékeknek a föld alatti vezetékként történő használata eleve tiltott. Sok országban a kisfeszültségű részek általában föld alatti vezetékeken vannak kiképezve, mivel ezek a helyek általában sűrűn lakott területek, és így a felső vezeték alkalmazása komoly veszélyt jelentene. A középfeszültségű részek lehetnek felső vezetékként vagy föld alatti vezetékként kialakított rendszerek. A kisfeszültségű részek általában föld alatti vezetékkel vannak a városokban és az elővárosi területeken megvalósítva. A találmány kidolgozásánál elsődlegesen a légvezetékes rendszerként működő középfeszültségű hálózatokkal foglalkoztunk.The various distribution networks may be overhead or underground, or both. High-voltage parts are usually designed as overhead wiring systems, as these wires cover a relatively large area in the open, and the use of these wires as underground wires is prohibited by default. In many countries, low-voltage sections are usually constructed on underground lines, as these areas are usually densely populated areas and the use of overhead lines would therefore pose a serious risk. Medium voltage parts can be systems designed as overhead or underground. Low-voltage parts are usually located in underground lines in cities and suburban areas. The present invention is primarily directed to medium voltage networks operating as an overhead line system.

A hálózati jeladás középfeszültségű felső vezetékes, azaz légvezetékes hálózaton úgy történhet, hogy egyrészt szükség van arra, hogy jelet a hálózathoz olyan pontnál csatoljuk, ami megfelelően van megválasztva, továbbá lehetőség legyen arra, hogy ugyanezt a jelet a hálózat egy másik pontjánál érzékelni lehessen. Számos megoldás lehetséges a jelnek a légvezetékes hálózathoz történő csatolására, ilyen lehet például többek között az induktív csatolás. Induktív csatolásnál olyan jelátalakítókat alkalmaznak, amelynek van egy mágneses magja, amely az egyik vezeték körül van elhelyezve, és lényegében egy transzformátort alakítunk ki. A magnak tekercselése van, ez a primér tekercselés, és az a vezeték, amely keresztül van vezetve a magon, mint egymenetű szekundér tekercs van kialakítva. Az adásnál és a vételnél a vezeték tehát egy egymenetes primér tekercset képez, míg a szekundér tekercs, ahonnan • · · ·Network signaling can take place on a medium voltage overhead line, i.e. overhead line, by both needing to connect the signal to the network at a point that is properly selected and being able to detect the same signal at another point on the network. There are many possible ways of coupling a signal to an overhead network, such as, for example, inductive coupling. For inductive coupling, transducers are used which have a magnetic core placed around one of the wires and essentially form a transformer. The core has winding, this is the primary winding, and the wire that is passed through the core is formed as a single-turn secondary winding. Thus, for transmission and reception, the wire forms a single-winding primary winding, while the secondary winding, from which • · · ·

- 5 a jelet levesszük, egy többmenetes tekercselésként van kialakítva. Ez lényegében tehát az induktív csatolás háromfázisú rendszereknél.- the signal 5 is taken off, formed as a multi-turn winding. This is essentially inductive coupling in three-phase systems.

Az elosztó rendszerek általában középfeszültségnél és nagyfeszültségnél is gyakran háromfázisúak, de gyakran kisfeszültségű rendszerek is többfázisúak, elsődlegesen háromfázisúak. Az elosztóhálózat tehát három vezetékből áll, és ezen túlmenően pedig van egy nullvezetéke vagy földvezetéke. A tápvonalakat R, Y és B fázisokkal rendelkezik, a színezés pedig - az előbbi sorrendben - piros, sárga és kék, ezekből lehet egy csillagkapcsolást létrehozni a csillagponti nullvonallal.Distribution systems are usually three-phase at medium voltage and high voltage, but low-voltage systems are often multi-phase, preferably three-phase. The distribution network thus consists of three wires and, in addition, it has a ground or ground line. The feed lines have R, Y and B phases, and the coloring is red, yellow, and blue, respectively, to make a star connection with the star zero.

Nagy fogyasztók esetében gyakran a betáplálás is három fázisú. Kissebb fogyasztók esetében - ilyenek például a háztartási fogyasztók - általában csak egyetlen fázis kerül betáplálásra. Az elosztóhálózatok azt próbálják megvalósítani, hogy különösen egyfázisú fogyasztók esetében a terhelést a három fázison úgy osztják el, hogy nagyjából ki legyen egyenlítve az egyes fázisok terhelése. Ha légvezetékes középfeszültségű háromfázisú hálózatról van szó, annak többféle egyfázisú leágazása lehet, mivel a költségei egy ilyen jellegű leágazásnak lényegesen olcsóbbak, mint hogyha háromfázisú leágazást valósítanának meg. Az egyfázisú leágazás elvben föld alatti vezetékekkel is megvalósítható, különféle okok miatt azonban ezt a gyakorlatban ritkábban alkalmazzák. Égy tényleges egyfázisú leágazás a három R, Y, és B fázis közül az egyiket tartalmazza a földvezetékkel vagy a nullvezetékkel, de különböző okok miatt általában ez a megoldás nem-kívánatos. Az ún. egyfázisú leágazások ezért általában két vagy három fázist tartalmaznak középfeszültségen, és tartozik az elrendezéshez egy transzformátor, amelynek van egy kisfeszültségű kimenete, amelynek feszültsége két fázis közötti feszültség, és amely a normál hálózati feszültséget adja, például 110 V értéket vagy 230 V értéket.In the case of large consumers, there is often a three-phase supply. For smaller consumers, such as household consumers, there is usually only one phase fed. Distribution networks are trying to achieve that, especially for single-phase customers, the load is distributed over the three phases so that the load on each phase is roughly equalized. In the case of an overhead medium voltage three-phase network, it may have multiple single-phase branches, since the cost of such a branch is substantially cheaper than having a three-phase branch. In principle, single-phase branching can be accomplished with underground cables, but for a variety of reasons it is less frequently used in practice. Thus, an actual single-phase junction includes one of the three phases R, Y, and B with a ground or a neutral, but for a variety of reasons, this solution is generally undesirable. The so-called. single-phase junctions therefore generally comprise two or three phases at medium voltage, and are provided with a transformer having a low-voltage output having a voltage between two phases and providing a normal mains voltage, e.g., 110V or 230V.

Háromfázisú rendszerekkel és az induktív csatolás következtében a jelek bármelyik fázison továbbíthatók, amelyre a jelbevezető átalakító csatlakoztatva • ·With three-phase systems and as a result of inductive coupling, signals can be transmitted at any phase to which the signal converter is connected • ·

- 6 van, és ugyancsak a mérés is bármelyik fázison elvégezhető, ahová jelátalakító van felszerelve. Ez azt jelenti, hogy egy fázis használható jeladásra minden jelátalakítóhoz, amely ezen a fázison van. Nyilvánvaló, hogy az a fázis, amelyhez a jelátalakítók vannak csatlakoztatva az elsődleges, röviden első fázis, a másik két fázis pedig a második fázisokat jelenti. Ez azt jelenti tehát, hogy az elsődleges fázist a rendszer minden olyan pontján azonosítani kell, ahol jelátalakító van a rendszerhez csatlakoztatva. Ez azt is jelenti továbbá, hogy a jeladás egyfázisú leágazásokon csak akkor valósítható meg, ha az az első fázis.- There are 6 and the measurement can also be done at any phase where a transducer is installed. This means that a phase can be used for signaling to any signal converter that is in this phase. Obviously, the phase to which the transducers are connected is the primary phase, briefly the first phase, and the other two phases represent the second phase. This means that the primary phase must be identified at every point in the system where a transducer is connected to the system. This also means that signaling at single-phase junctions can only be achieved if it is the first phase.

A találmány szerinti megoldással egy olyan jelzéstovábbító és jeladó rendszert dolgoztunk ki, amely háromfázisú elosztóhálózaton keresztül történő jeladást valósít meg, és a rendszer lényege az, hogy a jelek induktív úton vannak a hálózatra és a hálózatról csatlakoztatva, és a hálózatban különböző pontoknál különböző fázisokhoz vannak csatlakoztatva. A jelfrekvencia pedig előnyösen 10 kHz - 100 kHz.The present invention provides a signal transmitting and signaling system which provides signaling via a three-phase distribution network, the essence of which is that the signals are connected inductively to and from the network and are connected to different phases at different points in the network. . Preferably, the signal frequency is 10 kHz to 100 kHz.

A találmány szerinti megoldáshoz azon felismerés alapján jutottunk el, hogy az első fázis úgy van a második fázisokhoz természetesen a jelfrekvencián csatlakoztatva, hogy az a jel, amit az első fázison bevittünk ugyanúgy érzékelheti és mérheti a második fázisokon is, mint az első fázison. Természetesen az a kifejezés, hogy első fázis nem egy adott jelbeviteli átalakítóra vonatkozhat csak, abban az esetben, ha egy másik jelátalakítót tekintünk, annak az első fázisa az előzőtől eltérő lehet.It has now been found that the first phase is connected to the second phases at the signal frequency, of course, so that the signal applied to the first phase can be sensed and measured in the second phases as well as in the first phase. Of course, the notion that the first phase may not refer to a particular signal input converter only, if the other phase converter is considered, the first phase thereof may be different from the previous one.

A jeleket általában a transzformátor közelében csatlakoztatjuk a rendszerhez, és ez a csatolás a második fázisokhoz a transzformátornál kapacitív úton történik. A transzformátor általában háromfázisú delta kapcsolású transzformátor, ha csillagkapcsolású transzformátorról van szó, akkor annak a delta ekvivalensét tekintjük. A transzformátor tekercsei jelfrekvencián nagy impedanciát képviselnek, de ezek megfelelő jó hatásfokkal vannak a tekercseken keresztül egy párhuzamosan kötött kondenzátorral lesöntölve, az első fázistól • · ··The signals are usually connected to the system near the transformer and this coupling to the second phases is done capacitively at the transformer. The transformer is usually a three-phase delta-coupled transformer; The transformer coils have a high impedance at the signal frequency, but they are sufficiently efficiently discharged through the coils with a parallel-connected capacitor from the first phase • · ··

- 7 mindkét második fázishoz, és ez a kapacitív csatolás az első fázison lévő jeleket a második fázisokhoz csatlakoztatja. Ha az aktuális transzformátor elrendezés delta elrendezésű, ott nincs valódi nullpont. Ha az aktuális transzformátor elrendezés csillagkapcsolású, úgy ott valódi nullpont van, amelyhez vagy van egy nullvezeték csatlakoztatva, vagy nincs. Mindkét esetben a nullpont ugyanazon a^-feszültségen van, mint a föld, általában azonban nincs a földhöz csatlakoztatva.- 7 for both second phases, and this capacitive coupling connects the signals in the first phase to the second phases. If the current transformer layout is delta, there is no true zero point. If the current transformer arrangement is star-switched, then there is a real zero point to which either a zero wire is connected or not. In both cases, the zero point on the same ^- is voltage as the earth but is not normally connected to earth.

A tekercseknél a három delta pont és a föld között egy-egy kapacitás van. A két második tekercs-föld kapacitás a két első tekercs-második tekercsen keresztül csatlakoztatott kapacitással együtt mint egy jelcsökkentő fog hatni. Az első tekercs-föld kapacitás az első fázis-föld közötti jelet söntölni fogja. Ezek a hatások jóllehet csökkentik a második jel erősségét, de nem csökkentik olyan mértékben, hogy a jel már elfogadhatatlan lenne.For coils, there is one capacity between the three delta points and ground. The two second coil-to-earth capacities, together with the capacitances connected via the first two coil-second coils, will act as a signal-reducing device. The first coil-to-ground capacitance will shunt the first phase-to-earth signal. These effects, although reducing the strength of the second signal, do not reduce it to such an extent that the signal is already unacceptable.

Van egy további kapacitás is, a két második fázishoz tartozó tekercseket áthidalandó. Kiegyenlített terhelési viszonyok között a két második fázis azonos jelet kap, így ennek a kapacitásnak nincs jelentősége. Ha azonban a viszonyok kiegyenlítetlenek, ez a kapcitás elősegíti azt, hogy a második fázisokon a jelek kiegyenlítődjenek.There is also additional capacity to bridge the coils of the two second phases. Under balanced load conditions, the two second phases receive the same signal, so this capacity is irrelevant. However, if the conditions are unbalanced, this capacity helps the signals in the second phases to equalize.

Egy háromfázisú csatlakozásnál és egy vételi pontnál a jelcsatolás meg{ történhet úgy, hogy bármelyik fázishoz van a három közül csatlakoztatva. Ha a jel az első fázishoz van csatlakoztatva, az természetesen ennek a jelét fogja érzékelni. Ha a jel a két második fázis közül valamelyikhez van csatlakoztatva, úgy az az egyik olyan második fázis jelét fogja érzékelni, amelyik kisebb, mint az első fázis jele, azonban még mindig elfogadható erősségű. Hasonló módon egy egyfázisú leágazásnál és egy vételi pontnál, azaz egyes betáplálásról van szó két középfeszültségű fázisnál, a jelcsatolás akár az első akár egy második fázison történhet attól függően, hogy melyik az a két fázis, amelyet a leágazáshoz felhasználunk, és melyik az a két fázis, ahova jel van csatlakoztatva. Há- 8 romfázisú lecsatlakozásnál a hálózati jel áram a csatlakozásnál nulla, így ebben az esetben földáram is folyhat.At a three-phase connection and at a receiving point, the signal coupling can be done by being connected to any of the three phases. If the signal is connected to the first phase, it will, of course, detect its signal. If the signal is connected to one of the two second phases, it will detect the signal of one of the second phases, which is smaller than the signal of the first phase but is still of acceptable strength. Similarly, for a single-phase junction and a receiving point, that is to say, a single input for two medium voltage phases, signal coupling may take place on either the first or second phase, depending on which of the two phases used for the branching and which two phases are used. to which a signal is connected. In case of three phase disconnection, the mains signal current at the connection is zero, so in this case ground current can also flow.

Ha a jeleket egyfázisú leágazásnál visszük be, a két középfeszültségű fázis közül az egyik a leágazásnál szükségszerűen az első fázis azokra a jelekre, amelyeket a jelátalakítóval beviszünk. Ebben az esetben szintén kialakulhat-nem megfelelő kiegyenlített állapot a második fázis, amelyen a leágazást hoztuk létre és a megmaradó második fázis között, de háromfázisú kivezetésnél az első fázison lévő jelek a második fázisok között elosztanak, úgyhogy azok bármelyik második fázison vezetőn és természetesen az első fázison is, még akkor is, ha két második fázis jel különböző erősségű. Egy hasonló működés biztosítja azt is, hogy az egyfázisú nyomvonalon ill. leágazáson bevitt jelek egy másik egyfázisú leágazáson is vehetők.If the signals are introduced at a single-phase junction, one of the two medium voltage phases is necessarily the first phase at the junction to be applied to the signal converter. In this case, there may also be an inadequate equilibrium state between the second phase at which the branch is made and the remaining second phase, but in the case of a three phase outlet the signals in the first phase are distributed between the second phases so that they phase, even if two second phase signals have different intensities. A similar operation also ensures that the single-phase trace and / or tramline paths. signals input at a junction may be received at another single-phase junction.

A találmányt a továbbiakban példaként! kiviteli alakjai segítségével, a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben.The invention will now be exemplified below. Embodiments of the Invention are illustrated in more detail in the accompanying drawings.

Az 1. ábrán a találmány szerinti rendszer blokkvázlata látható, a 2. ábrán pedig egy táptranszformátorállomás kissé részletesebb rajza figyelhető meg.Figure 1 is a block diagram of the system of the present invention and Figure 2 is a slightly more detailed diagram of a power transformer station.

Az 1. ábrán látható tehát egy olyan rendszer, amelyet egy 10 transzformátorállomás táplál, amelyet pedig egy nagyfeszültségű leágazásról táplálunk egy háromfázisú transzformátor segítségével, amelyet egy háromfázisú kisfeszültségű energiaelosztó rendszer működtet, amelynek három R, Y, és B fázisa van. A három fázist a háromfázisú 11 alállomáson keresztül tápláljuk, ahol a teljesítményt letranszformáljuk egy szintén háromfázisú kisfeszültségű transzformátor segítségével. Az ábrán látható még két egyfázisú leágazás is a rendszerből, ezek a leágazások az R ill. az Y fázisból történnek egy 12 alállomás ill. egy 13 alállomás felé. Természetesen a rendszernek további háromfázisú leágazása is lehet, és ugyancsak lehetnek egyfázisú leágazásai is.Thus, Figure 1 illustrates a system powered by a transformer station 10, which is powered from a high-voltage branch by a three-phase transformer operated by a three-phase low-voltage power distribution system having three R, Y, and B phases. The three phases are fed through the three-phase substation 11, where the power is transformed by means of a three-phase low-voltage transformer. The figure also shows two single-phase branches from the system, these branches being R and R respectively. from the Y phase, 12 substations or 12 to 13 substations. Of course, the system may have additional three-phase branches, as well as single-phase branches.

- 9 ···· · ··*· *· • · · · * · • · ··· ··· *- 9 ···· · ·· * · * · · · · · · · · · · · · ·

Az egyszerűség kedvéért csak a transzformátor középfeszültségű tekercseit jelöltük be, a 10 transzformátorállomás nagyfeszültségű tekercseit, valamint a 11-13 alállomások transzformátorainak kisfeszültségű tekercseit külön nem jelöltük be. A nagyfeszültségű 10 transzformátorállomás primér tekercselése delta kapcsolású. A kisfeszültségű 11 alállomás szekundér tekercselése csillagkapcsolású, és három különböző alacsony feszültségű fázisa van. A kisfeszültségű 12 és 13 alállomások transzformátorai szekundér tekercsei egyegy tekercset tartalmaznak, és ezek egy-egy kisfeszültségű fázist jelentenek.For the sake of simplicity, only the medium-voltage windings of the transformer are marked, the high-voltage windings of transformer station 10 and the low-voltage windings of transformers of substations 11-13 are not marked separately. The primary winding of the high voltage transformer station 10 is delta switched. The secondary winding of the low voltage substation 11 is star-wound and has three different low-voltage phases. The secondary windings of the transformers of the low voltage substations 12 and 13 contain a single winding and represent each low voltage phase.

A 10 alállomásnak van egy 10T jelátalakítója, amely az R fázishoz van csatlakoztatva. Ez a 10T jelátalakító tartalmaz egy mágneses magot, amelyen az R fázishoz tartozó vezeték halad keresztül, ez az előbbiekben már említett egymenetes tekercs, és van egy többmenetű meghajtó és érzékelő tekercse, amely ehhez van csatlakoztatva, és amelyet az ábrán U jellel jelöltük. A háromfázisú 11 alállomáshoz egy 12T jelátalakító tartozik, amely a B fázishoz van csatlakoztatva. Az egyfázisú 12 alállomás 12T jelátalakítóval van ellátva, amely az Y fázishoz van csatlakoztatva. Az egyfázisú 13 alállomás 13T jelátalakítója pedig az Y vonalhoz van csatlakoztatva.Substation 10 has a signal transducer 10T which is connected to phase R. This transducer 10T comprises a magnetic core passing through a phase R conductor, the aforementioned single-winding coil, and having a multi-drive and sensor coil connected thereto, designated U in the figure. The three-phase substation 11 is provided with a 12T transducer connected to the phase B. The single-phase substation 12 is provided with a 12T signal converter connected to the Y phase. The transducer 13T of the single-phase substation 13 is connected to the Y line.

A meghajtó 10T jelátalakító az R fázishoz van csatlakoztatva, így tehát ez a fázis az első fázis, és az Y és B fázisok a második fázisok. A példaként! kiviteli alaknál a vevő 11T-13T jelátalakítók bármelyik fázisához csatlakoztathatók, célszerű azonban ha az ábrán látható módon a második fázisokhoz vannak csatlakoztatva. A vevő 11T-13T jelátalakítók adott esetben az első fázishoz is csatlakoztathatók, ekkor a 11 és 12 alállomások a 11T ill. a 12T jelátalakítókat tartalmazzák az adott helyen. A 13T jelátalakítót a 13 alállomáshoz is csatlakoztatni lehet, bár ezt az alállomást nem az első fázis táplálja.The drive transducer 10T is connected to phase R, so this phase is the first phase, and phases Y and B are the second phase. As an example! In the embodiment, the receiver may be connected to any of the phases of the transducer 11T-13T, but it is preferable that they are connected to the second phases as shown in the figure. The receiving transducers 11T-13T can also be connected to the first phase, whereupon the substations 11 and 12 are connected to the 11T or 13T terminals. include 12T transducers at the location. The transducer 13T can also be connected to the substation 13, although this substation is not powered by the first phase.

Értelemszerű, hogy amíg a 10T jelátalakító, mint meghajtó jelátalakító működik a 11T-13T jelátalakítók, mint vevő jelátalakítók működnek azokra a jelekre, amelyet a 10 transzformátorállomásról tápláltunk be, mindegyik 11·« *It is understood that as long as the 10T transducer acts as a drive transducer, the 11T-13T transducers as receiver transducers will operate on the signals supplied from the transformer station 10, each of which is a transducer.

- 10Τ-13Τ jelátalakító működhet, mint meghajtó jelátalakító, a saját 11-13 alállomásuk felől jövő jelekre, és a többi jelátalakító, mint vevő jelátalakító működik. Az R fázist határoztuk meg, mint első fázist a 10T jelátalakítóból érkező jelek számára, de a többi fázis is lehet első fázis azokra a jelekre, amelyeket a többi jelátalakító segítségével viszünk be.- A 10Τ-13Τ transducer can act as a drive transducer for signals coming from their own 11-13 substation, and the other transducers can act as receiving transducers. Phase R is defined as the first phase for signals from the transducer 10T, but the other phases may be the first phase for the signals introduced by the other transducers.

A 2. ábrán látható egy olyan áramkör, amely a 10 transzformátorállomásnál található meg. A 10 transzformátorállomásnak három középfeszültségű W1-W3 tekercse van, amelyek delta kapcsolásúak. Ha a transzformátor csillag kapcsolású, úgy ki lehet alakítani annak a delta ekvivalensét is, az ismert transzformációval. Mindegyik W1-W3 tekercs a jelfrekvencián C1-C3 kondenzátorral van lesöntölve, azaz a W1 tekerccsel egy C1 kondenzátor, a W2 tekerccsel egy C2 kondenzátor, a W3 tekerccsel pedig egy C3 kondenzátor van párhuzamosan kötve. A delta kapcsolás mindhárom pontja egy-egy C4, C5, C6 kondenzátorral a földpotenciára van kötve.Figure 2 shows a circuit that is located at transformer station 10. Transformer station 10 has three medium voltage coils W1-W3 which are delta-switched. If the transformer is star-linked, its delta equivalent can also be formed by the known transformation. Each coil W1-W3 is doped with a capacitor C1-C3 at the signal frequency, i.e. a capacitor C1 is connected to coil W1, a capacitor C2 is connected to coil W2 and a capacitor C3 is connected to coil W3. Each of the three points of the delta circuit is connected to ground potential with a capacitor C4, C5, C6.

Ha a rendszert a feszültségek szempontjából tekintjük, úgy a 10T jelátalakító az R fázison indukál feszültséget. Ez a feszültség három egymással párhuzamos vonalon van a földre csatlakoztatva, nevezetesen a C1 és C6 kapacitásokon, mint soros kapacitásokon, a sorosan kapcsolt C3 és C4 kapacitáson és a C5 kapacitáson. A két C1-C6 és C3-C4 soros útvonal egy olyan feszültséget hoz létre, amely az Y és B fázisokon van. Ily módon tehát mindhárom energia tápvonalnak van olyan feszültsége, amelyet rajtuk indukálunk. Az első feszültség az R fázison, és két egyenlő, de valamivel kisebb feszültség, ellentétes fázisban az Y és B fázison.When the system is viewed in terms of voltages, the 10T transducer induces a voltage at phase R. This voltage is connected to earth in three parallel lines, namely capacities C1 and C6 such as serial capacities, capacities C3 and C4 connected in series and capacities C5. The two C1-C6 and C3-C4 serial paths create a voltage that is in the Y and B phases. Thus, all three energy supply lines have a voltage that is induced on them. The first voltage at phase R and two equal but slightly lower voltages at opposite phase at phases Y and B.

Az árammal kifejezve az első l_R áram az R fázis vonalán indukálódik, és két egyenlő, de valamivel kisebb második az Ιγ és l_B áram pedig ellentétes fázisban az Y és B fázis vonalain, és ezen túlmenően pedig egy föld vagy viszszatérő l_G áram is érzékelhető, amely az első l_R árammal ellentétes fázisú, és a 10 transzformátorállomásnál a földvezetéken alakul ki. Mindenképpen igaz az,In terms of a stream of the first I _R current is induced in the R phase line, and two equal and somewhat smaller second Ιγ and l _B current and opposite phase in the Y and B phase lines, and in addition, a ground or recurrent _gram current also sensing, which is in phase opposite to the first current _R and is formed at the transformer station 10 on the earth conductor. It is certainly true

- 11 * » ·* • « ·*· ··* hogy l_R = l_Y+ l_B+ Ig · Az első áramok az első fázishoz tartozó áramvonalon haladnak tovább a különböző alállomásokhoz, majd a második fázisokhoz, és a földhöz ezeknél az alállomásoknál. A jelfrekvencián a fázisvonalak, mint adatátviteli vonalak működnek az alállomások és a kapcsolási pontok között, ahol az energiaelosztó rendszer elágazik kettő vagy háromfázisú leágazásra.- 11 * »· * •« · * · ··· that l _R = l _Y + l _B + Ig · The first currents pass along the first-phase current line to the various substations, then to the second phases, and to ground at these substations. On the signal frequency, phase lines act as data transmission lines between substations and switching points, where the power distribution system branches to two or three phase branches.

Nyilvánvaló az is, hogy mindkét második fázisnak van egy visszatérő árama, amely a két különböző alállomás között oszlik meg, de mindegyik alállomás általában a két teljes második fázis visszatérő áram jelentős részét veszi. A 11 alállomás a B fázishoz tartozó visszatérő áram jelentős részét veszi, a 12 és 13 alállomás mindegyike pedig az Y fázis visszatérő áramának jelentős részét érzékeli. A 11T, 12T, 13T vevő jelátalakítók mindegyike tehát a 10T jelátalakító jelének jelentős részét venni fogja.It will also be appreciated that each of the two phases has a return current distributed between the two different substations, but each substation generally comprises a significant portion of the two complete second phase return currents. Substation 11 receives a significant portion of the phase B return current, and substations 12 and 13 each detect a significant portion of the phase Y return current. Thus, each of the transducers 11T, 12T, 13T will receive a significant portion of the signal of the transducer 10T.

A jelfrekvencián a jelállomásoknál lévő transzformátorok tekercsei megfelelően söntölve vannak a kapacitásokkal, és megfelelően vannak a földhöz is csatlakoztatva a föld kapacitásokkal. Az energiaellátó fázisokon folyó áramok, amelyekhez jelátalakítók vannak csatlakoztatva ezeken a kapacitásokon keresztül folynak tovább. A működés természetesen feszültségekkel is megmagyarázható. A találmány szerinti megoldás előnyösen alkalmazható áramellátó jelrendszerek jeladó elrendezéseinél, ilyen van egy párhuzamos bejelentő( sünkben ismertetve.At the signal frequency, the coils of the transformers at the signal stations are properly shunted with capacities, and are also properly connected to earth with ground capacities. The currents in the power supply phases to which the signal transducers are connected flow through these capacities. Of course, the operation can be explained by voltages. The present invention is advantageous for use in signaling arrangements of power supply signal systems, such as a parallel application (described herein).

Claims (5)

SZABADALMI IGÉNYPONTOKPATENT CLAIMS 1. Jeladó rendszer háromfázisú villamosenergia elosztó hálózathoz, azon történő jeltovábbításra, azzal jellemezve, hogy a jeleket induktív úton csatoljuk rá és csatoljuk le a hálózatról, és a jelátalakítók (10T-13T) vannak a hálózatba különböző pontoknál, különböző fázisokra csatlakoztatva.A signaling system for transmitting a signal to a three-phase power distribution network, characterized in that the signals are inductively coupled to and disconnected from the network, and the transducers (10T-13T) are connected to the network at different points, connected to different phases. 2. Az 1. igénypont szerinti jeladó rendszer, azzal jellemezve, hogy a jelfrekvencia 10 kHz -100 kHz.The transmitting system of claim 1, wherein the signal frequency is from 10 kHz to 100 kHz. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti jeladó rendszer, azzal jellemezve, hogy a hálózat 11 kV és 33 kV között működik.A signaling system according to claim 1 or 2, characterized in that the network operates between 11 kV and 33 kV. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti jeladó rendszer, azzal jellemezve, hogy a hálózatnak legalább az egyik leágazás csak egyfázisú.4. A signaling system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that at least one branch of the network is only single-phase. 5. Az 1 -4. igénypontok bármelyike szerinti jeladó rendszer, azzal jellemezve, hogy a hálózatnak legalább egy olyan leágazása van, amely kétfázisú.5. A signaling system according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the network has at least one branch which is biphasic.