устройство передачи информационных сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ ПО ПРОВОДАМ ТРЕХФАЗНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, содержащее три катушки индуктивности, шесть диодов, первый конденсатор, первый резистор, тиристор, блок управления и четвертую катушку индуктивности, причем первые выводы первой, второй и третьей катушек индуктивности подключены соответственно к фазам A, B и C трехфазной линии электропередачи, а вторые выводы соединены соответственно с анодами первого, второго и третьего диодов, катоды которых объединены и подключены к первому выводу первого резистора, при этом анод тиристора соединен с первым выводом первого конденсатора, а катод подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с управляющим электродом тиристора, отличающееся тем, что в него введены второй - пятый конденсаторы и второй резистор, причем первые выводы второго, третьего и четвертого конденсаторов подключены соответственно к анодам первого, второго и третьего диодов, объединенными соответственно с катодами четвертого, пятого и шестого диодов, объединенные аноды которых соединены с первым выходом блока управления и с первым выводом второго резистора, второй вывод которого подключен к второму выводу первого конденсатора, при этом пятый конденсатор включен параллельно первому резистору, второй вывод которого через четвертую катушку индуктивности подключен к аноду тиристора, а вторые выводы второго, третьего и четвертого конденсаторов объединены.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение для генерирования токов сигналов в системах телемеханики, где в качестве канала связи используется линия электропередачи 0,38-10 кВ без обработки ее высокочастотными заградителями.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит четыре катушки индуктивности 1, 2, 3, 14, шесть диодов 4-9, пять конденсаторов 10, 15-18, два резистора 11, 19, тиристор 12 и блок управления 13.

Устройство передачи сигналов по проводам трехфазной линии электропередачи работает следующим образом.

При отсутствии управляющих импульсов на выходе блока управления 13 конденсатор 10 заряжен до значения выпрямленного напряжения Е_о(полярность заряда конденсатора 10 показана на чертеже).

При наличии управляющих импульсов на выходе блока управления, которые следуют с частотой сигнала f_o (рассматривается интервал времени, когда потенциал фазы А выше, чем потенциал фазы С), через тиристор 12 будут протекать три тока i₁,i₂,i₃. Ток i₁ разряда конденсатора 10 на резистор 19. Ток i₂ заряда конденсатора 18, который протекает по цепи: "плюс" конденсатора 15, диод 4, конденсатор 18, катушка индуктивности 14, тиристор 12, диод 9, "минус" конденсатора 17, "плюс" конденсатора 17, "минус" конденсатора 15 (контур 1). Резонансная частота контура 1 определяется из выражения

f₁= где C емкость последовательно соединенных конденсаторов 15, 17 и 18;

L₁₄ индуктивность катушки индуктивности 14.

Причем необходимо выполнить условия

f₁ f_o; R₁₁; C₁₀C₁₉ T_o, где f_о частота тока сигнала; T_o= ; f₁ резонансная частота контура 1; С₁₀ емкость конденсатора 10; R₁₁ сопротивление резистора 11; R₁₉ сопротивление резистора 19.

Ток i₃, протекающий по цепи: фаза А, катушка индуктивности 1, диод 4, резистор 11, катушка индуктивности 14, тиристор 12, диод 9, катушка индуктивности 3, фаза С (контур 2). Значение тока i₃ в момент закрытия тиристора 12 определяется из выражения

i₃= 1-e где R активное сопротивление контура 2; L индуктивность контура 2; время открытого состояния тиристора.

Тиристор 12 закрывается в момент окончания заряда конденсатора 18 током i₂ (полярность заряда приведена на чертеже).

После закрытия тиристора 12 начинается подзаряд конденсаторов 15 и 17 током i_о по цепи (контур 3); фаза А, конденсатор 15, конденсатор 17, фаза С. Элементы контура 3 выбираются из условия

f_o= где L_1,3 индуктивность катушек индуктивности 1 и 3;

С_15,17 емкость конденсаторов 15 и 17.

Ток i_о подзаряда конденсаторов 15 и 17 является током сигнала, который вводится в трехфазную электрическую сеть.

Аналитическое выражение тока iо имеет вид

i_o= 2I_m cos t sin t I_msin ₁t+I_msin ₂t где ₁ 2 (f_o-F); ₂ 2 (f_o + F)

F 50 Гц (в СССР) частота напряжения трехфазной линии электропередачи.

Таким образом, в трехфазную линию электропередачи вводятся два тока на частотах f₁ f_o F и f₂ f_o + F.

После закрытия тиристора конденсатор 18 разряжается на резистор 11, а конденсатор 10 заряжается током, протекающим по цепи: фаза А, катушка индуктивности 1, диод 4, резистор 11, катушка индуктивности 14, конденсатор 10, резистор 19, диод 9, катушка индуктивности 3, фаза С.

После разряда конденсатора 18 и заряда конденсатора 10 коммутационная часть схемы приходит в устойчивое состояние. Аналогично работают и другие колебательные контуры предложенного устройства.

В данном устройстве время открытого состояния тиристора ₃выбирается из условия ₃ < _пр. Выполнение неравенства определяется допустимым значением тока заряда конденсатора 18 через тиристор 12.

Таким образом, в предложенном устройстве снижение потребляемой мощности достигнуто за счет устранения из схемы прототипа вспомогательного LC-контура, включенного параллельно тиристору, а также за счет снижения времени открытого состояния тиристора. Это дало возможность снизить потребляемую мощность в данном устройстве по сравнению с прототипом в 2,8 раза.