Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач

Авторы патента:

G01R31/34 - испытание электрических машин (испытание электрических обмоток G01R 31/06; способы и устройства для изготовления, эксплуатации и ремонта электрических машин H02K 15/00)

Владельцы патента RU 2473922:

Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт "Сигнал" (ОАО "ВНИИ "Сигнал") (RU)

Изобретение относится к системам сигнализации и предназначено для использования на наземной мобильной технике для предотвращения столкновения с линиями электропередач (ЛЭП).

Технический результат - повышение дальности обнаружения ЛЭП посредством снижения уровня составляющих спектра импульсной помехи, попадающих в полосу пропускания полосового фильтра, относительно уровня сигнала, наводимого ЛЭП. Для достижения данного результата в известное устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к ЛЭП дополнительно введены широкополосный усилитель и ограничитель амплитуды сигнала, при этом широкополосный усилитель может быть выполнен с входным сопротивлением меньше 10 кОм, за счет чего достигается дополнительная защита устройства от воздействия атмосферной влаги за счет снижения уровня шунтирования входа низким сопротивлением воды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к системам сигнализации и, в частности к устройству для обнаружения и сигнализации при приближении мобильной техники к линиям электропередач (ЛЭП).

Известен обнаружитель линий электропередач, содержащий антенну, устройство цифровой обработки и сигнализации (Бесконтактный сигнализатор напряжения в каске / Е.П.Фигурнов и др. // В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып.77. 1982. С.14), также известен бесконтактный сигнализатор напряжения по патенту РФ №2134909, предназначенные для дистанционного и бесконтактного обнаружения линий электропередач, электроустановок, скрытой электропроводки, находящихся под напряжением.

Общим недостатком подобных устройств является низкая дальность обнаружения ЛЭП из-за недостаточной чувствительности.

Известно также устройство для обнаружения и сигнализации при приближении крана к ЛЭП по патенту РФ №2097895, функциональная схема которого приведена на фиг.1, принятое за прототип, содержащее антенну 1, блок узкополосной фильтрации и усиления 2, устройство цифровой обработки и сигнализации 3.

Недостатком прототипа является низкая дальность определения ЛЭП при его использовании на наземной мобильной технике из-за широкополосных импульсных помех, например, от двигателей внутреннего сгорания с нарушенным экранированием высоковольтных цепей зажигания. При нахождении прототипа вблизи источника широкополосных импульсных помех, помехи принимаются антенной 1, после чего составляющие спектра широкополосной импульсной помехи, попадающие в полосу пропускания блока узкополосной фильтрации и усиления 2, усиливаются и могут вызывать ложное срабатывание сигнализации об обнаружении ЛЭП в устройстве цифровой обработки и сигнализации 3. Это накладывает ограничение на коэффициент усиления блока узкополосной фильтрации и усиления 2, из-за чего снижается дальность обнаружения ЛЭП.

Целью заявляемого изобретения является повышение дальности обнаружения ЛЭП посредством снижения уровня составляющих спектра широкополосной импульсной помехи, попадающих в полосу пропускания блока узкополосной фильтрации и усиления.

Для этого в устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач, содержащее антенну, блок узкополосной фильтрации и усиления, устройство цифровой обработки и сигнализации, вход которого соединен с выходом блока узкополосной фильтрации и усиления, введены широкополосный усилитель и ограничитель амплитуды сигнала, причем выход антенны соединен с входом широкополосного усилителя, выход широкополосного усилителя соединен с входом ограничителя амплитуды сигнала, выход которого соединен с входом блока узкополосной фильтрации и усиления.

Кроме того, широкополосный усилитель может быть выполнен с входным сопротивлением меньше 10 кОм.

На фиг.1 изображена функциональная схема устройства прототипа.

На фиг.2 изображена функциональная схема заявляемого устройства.

Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач (фиг.2) содержит антенну 1, блок узкополосной фильтрации и усиления 2, устройство цифровой обработки и сигнализации 3, вход которого соединен с выходом блока узкополосной фильтрации и усиления 2, широкополосный усилитель 4 и ограничитель амплитуды сигнала 5, причем выход антенны 1 соединен с входом широкополосного усилителя 4, выход широкополосного усилителя 4 соединен с входом ограничителя амплитуды сигнала 5, выход которого соединен с входом блока узкополосной фильтрации и усиления 2.

В частном случае выполнения устройства для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач широкополосный усилитель 4 из его состава может быть выполнен с входным сопротивлением меньше 10 кОм.

Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач работает следующим образом. В антенне 1 электрическое поле ЛЭП наводит переменное напряжение частотой 50 Гц. Кроме того, на антенну 1 воздействуют импульсные помехи, например, от двигателей внутреннего сгорания с нарушенным экранированием высоковольтных цепей зажигания. Наведенное ЛЭП переменное напряжение и широкополосные импульсные помехи усиливаются широкополосным усилителем 4, напряжение на выходе которого ограничивается ограничителем амплитуды сигнала 5. Широкополосная импульсная помеха в ограничителе амплитуды сигнала 5 ограничивается по амплитуде, а сигнал от ЛЭП остается неизменным. При уменьшении амплитуды широкополосной импульсной помехи пропорционально уменьшаются амплитуды всех ее спектральных составляющих, в том числе и попадающих в полосу пропускания блока узкополосной фильтрации и усиления 2. Соответственно, снижается вероятность ложного срабатывания устройства об обнаружении ЛЭП с выдачей сообщения устройством цифровой обработки и сигнализации 3 от широкополосных импульсных помех, при этом сохраняется возможность обнаружения реальной ЛЭП с увеличением дальности ее обнаружения.

В случае выполнения широкополосного усилителя 4 со входным сопротивлением ниже 10 кОм дополнительно достигается защита устройства для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач от воздействия атмосферной влаги за счет снижения уровня шунтирования входа низким сопротивлением воды.

Антенны для приема электрического поля, широкополосные усилители, ограничители амплитуды, блоки узкополосной фильтрации и усиления, устройства цифровой обработки и сигнализации хорошо известны. Современный уровень техники позволяет реализовать их с параметрами, необходимыми для построения описанного устройства для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач.

Устройство входит в состав системы для предотвращения столкновений транспортных средств, изготовлен опытный образец, опытная эксплуатация которого подтвердила повышение дальности определения ЛЭП.

1. Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач, содержащее антенну, блок узкополосной фильтрации и усиления, устройство цифровой обработки и сигнализации, вход которого соединен с выходом блока узкополосной фильтрации и усиления, отличающееся тем, что в него дополнительно введены широкополосный усилитель и ограничитель амплитуды сигнала, причем выход антенны соединен с входом широкополосного усилителя, выход широкополосного усилителя соединен с входом ограничителя амплитуды сигнала, выход которого соединен с входом блока узкополосной фильтрации и усиления.

2. Устройство для обнаружения и сигнализации при приближении к линии электропередач по п.1, отличающееся тем, что широкополосный усилитель выполнен с входным сопротивлением меньше 10 кОм.

Изобретение относится к средствам для изучения основ функционирования электрических машин и электроприводов и позволяет создать электробезопасный, малогабаритный, многофункциональный учебно-лабораторный стенд для определения характеристик электрических машин и электроприводов.

Прибор для измерения спектра сигнала индукции в магнитно связанной системе // 2467464

Изобретение относится к области электротехники и физики магнетизма и предназначено для исследования доменной структуры ферромагнитных материалов. .

Способ оценки остаточного ресурса изоляции электродвигателей электроподвижного состава // 2463619

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для оценки остаточного ресурса изоляции электродвигателей электроподвижного состава. .

Устройство испытаний частотно-управляемого гребного электропривода системы электродвижения в условиях стенда // 2462728

Способ диагностики технического состояния электроприводной арматуры // 2456629

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля электрических и вибрационных параметров электроприводной арматуры, преимущественно атомных электростанций (АЭС).

Устройство диагностирования в реальном времени системы электродвижения судна // 2451299

Изобретение относится к диагностике технического состояния двигателей и может быть использовано для диагностирования асинхронного двигателя, используемого в судовой системе электродвижения.

Способ и устройство для текущего контроля вращающихся машин // 2449454

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, и касается способов и устройств для осуществления постоянного (текущего) контроля параметров вращающихся машин, в частности турбогенераторов.

Способ повышения коэффициента полезного действия при эксплуатации трехфазных асинхронных электродвигателей электроприводов с изменяющейся нагрузкой // 2449301

Изобретение относится к эксплуатации трехфазных асинхронных электродвигателей электроприводов с изменяющейся нагрузкой. .

Способ диагностирования в реальном времени судовой электроэнергетической системы // 2448345

Изобретение относится к диагностике функциональности судовой электроэнергетической системы. .

Стенд с электромагнитным нагрузочным модулем для исследования и испытания электроприводов // 2442995

Изобретение относится к испытательной технике. .

Способ диагностирования электрических и механических повреждений асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором // 2479096

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам, предназначенным для диагностирования электрических и механических повреждений асинхронного двигателя

Способ испытания электрических машин постоянного тока // 2480778

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для испытания электрических машин постоянного тока

Устройство диагностики асинхронных электрических двигателей // 2484490

Изобретение относится к области диагностики электромеханического оборудования, применяемого на железнодорожном транспорте, а также других отраслях промышленности, в частности к диагностике асинхронных электрических двигателей

Способ определения технического состояния асинхронного двигателя в процессе пуска // 2485534

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для экспресс-контроля работоспособности электрических машин

Способ контроля рабочего состояния стрелочного электропривода // 2486533

Изобретение относится к области управления стрелочными электроприводами и получения информации о предполагаемом остаточном ресурсе работоспособности стрелочного привода в целом или его отдельных узлов и деталей

Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя // 2487459

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к электрифицированному инструменту, бытовым и промышленным электроприборам, приборам специального назначения

Способ анализа функционирования электромеханического привода для механизированного управления экраном и привод для его осуществления // 2487460

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для закрывания, затемнения защиты от солнца или для экранирования в здании

Способ диагностирования электрических цепей, содержащих активное сопротивление и индуктивность // 2496115

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для диагностирования электрических цепей, содержащих активное сопротивление и индуктивность, в частности обмоток электрических машин и аппаратов. Техническим результатом является повышение надежности диагностирования электрических цепей и достоверности диагностируемых параметров. В способе диагностирования электрических цепей, содержащих активное сопротивление и индуктивность, в частности обмоток электрических машин и аппаратов, в диагностируемую электрическую цепь дополнительно последовательно подключают конденсатор, на вход цепи подают переменное напряжение промышленной частоты и в режиме установившихся гармонических колебаний измеряют амплитуду и фазовый сдвиг напряжения на конденсаторе относительно поданного напряжения, вычисляют относительную амплитуду в виде отношения амплитуды напряжения на конденсаторе к амплитуде подаваемого напряжения и в качестве диагностируемых параметров принимают значение фазового сдвига и вычисленное значение относительной амплитуды. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Способ согласования магнитопроводов ротора и якоря в двухмерных электрических машинах-генераторах // 2496211

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к способам согласования магнитопроводов ротора и статора в двухмерных электрических машинах, и может быть использовано для технико-экономической и конструктивной совместимости концентрически расположенных магнитопроводов (внешнего ротора и внутреннего якоря с коллектором) двухмерных электрических машин-генераторов (ДЭМ-Г). Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении энергетического показателя η cosφ двухмерных электрических машин-генераторов (ДЭМ-Г). Предлагаемый способ согласования магнитопроводов ротора и якоря в ДЭМ-Г, изготовленных с использованием магнитопроводов якоря с щеточно-коллекторным узлом машин постоянного тока и статора машин переменного тока, используемого в качестве внешнего ротора, характеризуется тем, что определяют начальный существующий воздушный зазор δн между ротором и якорем по формуле δн=(Dp-Da)/2, где Dp - внутренний диаметр ротора, Da - внешний диаметр якоря, затем рассчитывают необходимый конечный воздушный зазор δкр по формуле δ к р ≈ ( 0,27 ÷ 0,33 ) ⋅ 10 − 6 A B δ o ⋅ τ x d * , где A - линейная нагрузка, Bδo≈0,95 Bδ ном - максимальная индукция в воздушном зазоре при холостом ходе и номинальном напряжении, τ - полюсное деление, xd* - синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси, находят разность Δ=δн-δкр={[(Dp-Da)/2]-δкр} между начальным воздушным зазором δн и расчетным конечным воздушным зазором δкр, затем наращивают по наружной окружности цилиндрическую поверхность якоря, покрывая ее одним или несколькими слоями листовой электротехнической стали и доводя суммарную толщину слоев листовой электротехнической стали до величины, равной рассчитанной разности Δ, обеспечивая тем самым целесообразный по энергетическим соображениям конечный воздушный зазор δк≈δкр между ротором и якорем. При этом электротехническую сталь на поверхности якоря закрепляют точечной электросваркой. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для испытаний частотно-управляемого гребного электропривода системы электродвижения в условиях стенда // 2498334

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в судовых системах электродвижения с частотно-управляемым гребным электродвигателем при проведении приемосдаточных испытаний гребного электродвигателя (ГЭД) и системы электродвижения (СЭД) в условиях стенда. Техническим результатом является повышение эффективности испытаний СЭД с частотно-управляемым асинхронным ГЭД и возможность получения нагрузочной характеристики на валу ГЭД. В устройстве для испытаний генератор постоянного тока с независимым возбуждением (ГПТ), сочлененный с ГЭД, подключен к полупроводникому преобразователю электроэнергии (ППЭ), состоящему из преобразователя постоянного тока (ППН) и инвертора (И). ППЭ подключен к щиту сети (ЩС). Для обеспечения рекуперации энергии в сеть и получения винтовой нагрузочной характеристики ГЭД применена система регулирования по каналу управления момента на валу ГЭД и каналу управления напряжения ППЭ. В результате повышается эффективность испытаний СЭД с частотно-управляемым асинхронным ГЭД за счет снижения потерь активной мощности и обеспечения винтовой нагрузочной характеристики на валу ГЭД. 1 ил.