Аварийная сигнализация

Цепь аварийного звукового сигнала так же, как и цепь светового сигнала, выполняется на принципе несоответствия, т. е. звуковой сигнал подается тогда, когда положение выключателя не соответствует положению ключа управления. Однако необходимо, чтобы звуковой сигнал не подавался при включении выключателя, когда ключ управления уже поставлен в положение «включить», а выключатель еще не успел включиться. В противном случае это будет дезориентировать персонал. Поэтому цепь подачи звукового сигнала блокируется с помощью дополнительного контакта ключа управления, который разомкнут все время, пока ключ управления находится в положении «включить».

Соответствующая схема приведена на рис. 38,я. Из схемы видно, что «плюс» оперативного тока попадает на шинку звукового аварийного сигнала ШЗА только в том случае, если выключатель отключен, а ключ управления находится в положении «включено».

Для сигнализации автоматического отключения ком мутационных аппаратов обычно используется сирена, устанавливаемая на панели центральной сигнализации щита управления подстанции. Чтобы к этой панели не подводить провода от каждого присоединения, на щите управления поверх панелей прокладывается шинка ШЗА, к которой и подключаются все присоединения.

В схемах со звуковым контролем цепей управления вместо блок-контакта В используется замыкающий кон такт реле положения отключено РПО. В схемах с ключом управления без фиксации положений (см. § 4 и рис. 31) цепь несоответствия создается при помощи двухпозиционного реле РФ. Контакты этого реле включаются в цепь звукового сигнала аварийного отключения и используются в схеме аналогично контактам ключа управления. При включении выключателя контакты реле положения включено РПВ производят включение реле РФ. При автоматическом отключении выключателя переключения реле РФ не произойдет и образуется цепь несоответствия, по которой приводится в действие сирена. После того, как этот звуковой сигнал привлек внимание дежурного персонала, он должен быть прекращен, чтобы не мешать дальнейшим действиям персонала, которому необходимо доложить по телефону о случившемся, вызвать ремонтный персонал и т. п.

Поскольку получение звукового сигнала основано на принципе несоответствия — простейший способ прекращения сигнала или, как часто говорят, «снятие» сигнала сводится к квитированию ключа управления отключившегося коммутационного аппарата.

Такой способ снятия сигнала называется местным снятием. Схема звуковой аварийной сигнализации, показанная на рис. 38,а, использует местное снятие сиг нала. В тех случаях, когда мощность контактов ключа управления недостаточна для разрыва цепи подачи звукового сигнала, они могут быть заменены контактами реле-повторителей. Местное снятие сигнала приводит к прекращению действия как звуковой, так и световой сигнализации. Между тем на крупных подстанциях дежурный персонал может не сразу обнаружить отключившееся присоединение и все это время будет гудеть сирена, мешая дежурному. Поэтому схема аварийной сигнализации выполняется так, чтобы можно было снимать звуковой сигнал, не производя квитирования ключа управления отключившегося аппарата и сохраняя, таким образом, световой сигнал.

Такой способ снятия сигнала называется центральным снятием.

Схема сигнализации при центральном снятии сигнала может быть выполнена так, что на все время, начиная с момента снятия звукового сигнала до квитирования ключа управления, сирена выводится из действия. Такой способ снятия называется центральным снятием сигнала без повторности действия. Соответствующая схема изображена на рис. 38,6. При автоматическом отключении одного из коммутационных аппаратов на шинку ШЗА подается «плюс» оперативного тока и сирена С начинает гудеть. При нажатии кнопки центрального снятия сигнала КЦС реле РП, срабатывая, разрывает своим контактом цепь сирены. Одновременно оно самоудерживается но цепи несоответствия до квитирования ключа управления отключившегося аппарата. Это является недостатком схемы. Действительно, во время ликвидации последствий первого отключения, когда ключ управления отключившегося аппарата еще не сквитирован, может произойти второе отключение. Очевидно, что оно не будет своевременно обнаружено, так как звуковая сигнализация не подействует. Поэтому подобные схемы могут применяться только в установках с небольшим количеством присоединений, где мала вероятность второго отключения во время ликвидации последствий первого.

В остальных случаях используется схема, в которой сигнализация готова к действию немедленно после снятия сигнала, независимо от положения ключа управления отключившегося аппарата.

Такой способ снятия называется центральным снятием сигнала с повторностью действия. Для обеспечения повторности действия схема сигнализации должна быть выполнена так, чтобы импульсы в цепи звукового сигнала и на шинке ШЗА были независимы друг от друга. Этого можно добиться, если им пульс на шинку ШЗА подается кратковременно, а в цепи звукового сигнала происходит запоминание им пульса. Если же на шинку ШЗА подается длительный импульс, то его нужно превратить в кратковременный. Одна из возможных схем такого типа показана па рис. 38,в. Здесь в цени несоответствия блок-контакты аппарата заменены контактами реле РПО. Поэтому для создания кратковременности импульса в цепь несоответствия дополнительно вводятся замыкающие контакты реле РПВ, имеющего выдержку времени на отпадание. Когда коммутационный аппарат включен, реле РПВ подтянуто и его контакт в цепи несоответствия замкнут. Контакт РПО в той же цени разомкнут. При отключении аппарата контакт реле РПО в цепи несоответствия замыкается мгновенно, а контакт реле РПВ размыкается с выдержкой времени. Таким образом, на шинку ШЗА импульс подается кратковременно, а затем запоминается при помощи самоудерживания реле РП. Последнее включает сирену. При нажатии кнопки съема сигнала КЦС реле РП деблокируется и сирена отключается. Схема снова готова к действию. Для опробования исправности схемы имеется кнопка опробования КОС.

Из рассмотрения схем рис. 38 видно, что для обеспечения повторности действия сигнализации приходится усложнять цепи несоответствия каждого коммутационного аппарата, установленного на подстанции. Это не желательно, так как ведет к снижению надежности цепей несоответствия и к увеличению их стоимости.

Поэтому для обеспечения повторности действия сигнализации на подстанциях в настоящее время широко применяются схемы с реле импульсной сигнализации РИС, не требующие усложнения цепей несоответствия коммутационных аппаратов. Для преобразования дли тельного импульса, получаемого от цепи несоответствия, в кратковременный используются переходные процессы, происходящие в магнитной системе трансформатора Тр. Последний является составной частью реле импульсной сигнализации РИС, схема внутренних соединений которого показана на рис. 39,а.

Исполнительным органом реле РИС является поляризованное реле типа ТРМ (рис. 39,6). Реле имеет два постоянных магнита 1, южные полюсы которых скреплены пластинками из немагнитного материала, а между северными помещен якорь 2, свободно поворачивающийся на оси хвостовика якоря расположен между полюса ми, образуемыми сердечниками электромагнитов 3 и 4.

Принцип действия поляризованного реле основан на взаимодействии магнитного потока электромагнита с по током постоянного магнита.

Магнитные потоки Фп1 и Фп2, создаваемые постоянными магнитами, направлены навстречу друг другу и проходят по якорю реле. Если якорь расположить строго по средней линии I—I, то потоки Фп1 и Фп2 и создаваемые ими силы притяжения якоря равны между со бой и якорь будет находиться в положении неустойчивого равновесия. Достаточно малейшей не симметрии или внешнего толчка и якорь переместится, допустим, по часовой стрелке. При этом его хвостовик приблизится к полюсу электромагнита 3, вследствие чего поток Фп1 будет больше, чем Фп2. Это приведет к тому, что якорь будет прижат к правому контакту 5. Если якорь отклонить на тот же угол против часовой стрелки, то он будет прижат с такой же силой к левому контакту. При подаче тока Iр в обмотку 3 возникает магнитный поток Фр. Поскольку он направлен так же, как поток Фщ, то слева на якорь будут действовать сумма потоков Фп1 и Фр, а справа — разность Фр и Фп2. В результате якорь притянется к левому полюсу и замкнет правый контакт. При изменении полярности тока в обмотке электро магнита изменяется и направление магнитного потока Фр. Поэтому теперь слепа на якорь будет действовать разность потоков Фп1 и Фр, а справа—сумма Фр и Фп2. В результате якорь притянется к правому полюсу и замкнет левый контакт. При подаче тока Iв в обмотку 4 возникает магнитный поток Фв. Поскольку он направлен так же, как поток Фп2, то справа на якорь будут действовать сумма потоков, а слева разность. В результате якорь будет притянут к правому полюсу замкнет левый контакт.

При одинаковом расстоянии северных полюсов постоянных магнитов и верхних полюсов электромагнитов 3 и 4 от средней линии I—I реле работает как двухпозиционное: якорь занимает одно из двух крайних положений в зависимости от того, в какую обмотку был по дан импульс тока. При разном расстоянии полюсов от средней линии якорь реле при обесточенных обмотках всегда притягивается к тому полюсу, который расположен ближе к средней линии. В таком случае реле оказывается отрегулированным на преобладание.

Схема аварийной сигнализации с использованием реле РИС показана на рис. 40. При аварийном отключении одного из выключателей, например В1, ток в обмотке I трансформатора Тр изменяется от нуля до определенной установившейся величины не мгновенно. Наличие индуктивности в полном сопротивлении цепи, элементом которой является обмотка I трансформатора Тр, обусловливает протекание переходного процесса во времени. За счет нарастания магнитного потока в магнитопроводе трансформатора Тр в обмотке II наводится э. д. с. Под действием этой э. д . с. в обмотке III поляризованного реле кратковременно проходит ток, создающий поток Фр. Поэтому реле замкнет правый контакт, выводы которого включены в цепь питания обмотки реле РП. При срабатывании последнего подается звуковой сигнал.

В данной схеме сигнализации поляризованное реле отрегулировано как двухпозиционное. Поэтому его якорь остается в том положении, которое он занял при срабатывании реле. Таким образом, реле «запоминает» поданный сигнал.

При размыкании контактов ключа 1КУ в момент квитирования «происходит снижение магнитного потока в магнитопроводе трансформатора Тр и во вторичной обмотке II вновь наводится э. д. с. Под действием послед ней в обмотке III поляризованного реле кратковременно будет проходить ток, но уже обратного направления. В результате якорь реле перебросится вправо, контакты подачи звукового сигнала разомкнутся.

Из сказанного ясно, почему в рассматриваемой схеме применено поляризованное реле. Ведь обычное промежуточное реле не различает направления тока и при квитировании ключа управления получился бы ложный сигнал.

Если ключ управления отключившегося выключателя остался несквитированным, то звуковой сигнал можно снять нажатием кнопки КЦС. При этом постоянный ток подается в обмотку IV поляризованного реле и контакт последнего разомкнет цепь питания обмотки реле РП, которое снимет звуковой сигнал. Сопротивления R1, R2, R3, имеющиеся в индивидуальных цепях несоответствия, предназначены для обеспечения .повторности действия сигнализации.

Если после отключения выключателя В1 его ключ управления не сквитирован, а в это время произойдет отключение еще одного выключателя В2, то параллельно сопротивлению R1 будет включено сопротивление R2. В результате ток в цепи первичной обмотки реле РИС увеличится и реле замкнет контакты в цепи подачи звукового сигнала. При отключении еще одного выключателя параллельно сопротивлениям R1 и R2 будет включено сопротивление RЗ. Это приведет к новому изменению величины тока в первичной обмотке реле РИС и оно сработает вновь.

Кнопка КОС и сопротивление Р предназначены для опробования схемы сигнализации. Величина сопротивлении R1, R2, RЗ и т. д. берется одинаковой.

В рассмотренной схеме сигнализации применено реле РИС-Э2. Сопротивление его первичной обмотки составляет 0,4 Ом±10%. Реле приходит в действие при подаче тока величиной не менее 0,2 А. Первичная обмотка реле может длительно выдерживать ток до 5 А. Реле РИС-Э2 изготовляется на напряжения 24, 48, 110 и 220 В. Различные исполнения реле отличаются друг от друга величиной добавочного сопротивления Rд в цепи обмотки IV.

Реле РИС-Э2 может принять до 20 сигналов, однако для крупных подстанций с большим количеством присоединении этого недостаточно. Поэтому было разработано новое реле типа РИС-Э2М. Исполнительным органом реле РИС Э2М тоже является поляризованное реле типа ТРМ. Но для питания его применена двухтактная усилительная схема, выполненная на германиевых транзисторах типа МП-41 или МП-42Б. Транзисторы Т1 и Т2 работают в данной схеме в ключевом режиме: при подаче отрицательного потенциала на базу транзистора он открыт, при отсутствии такого потенциала или при подаче положительного потенциала транзистор закрыт.

Схема реле типа РИС-Э2М показана на рис. 41.

Когда на шинку ШЗА подается «плюс» оперативного тока, во вторичной обмотке II трансформатора Тр кратковременно наводится э. д. с. При этом на базе транзистора ТІ будет отрицательный потенциал, а на базе Т2 — положительный. Поэтому транзистор ТІ откроется и по цепи: «плюс», зажим 4 реле РИС, эмиттер, коллектор ТІ, обмотка III поляризованного реле, делитель напряжения, «минус» пойдет ток. Поляризованное реле сработает и замкнет контакты 13—14.

При снятии «плюса» с шинки ШЗА во вторичной об мотке II будет проходить ток обратного направления и положительный потенциал появится уже на базе транзистора Т1. а отрицательный—на базе Т2. Поэтому теперь откроется транзистор Т2 и ток будет проходить по об мотке IV поляризованного реле, что приведет к размыканию контактов 13—14.

Если «плюс» не снимается с шинки ШЗА, возврат реле РИС можно осуществить, замкнув выводы 5 и 6 реле. В этом случае по обмотке IV поляризованного реле будет проходить ток того же направления, что и в предыдущем случае, и контакты 13—14 реле разомкнутся.

Использование транзисторов делает реле РИС-Э2М очень чувствительным. Для его срабатывания достаточна кратковременная подача тока величиной 0,05 А. Реле может принять до 30 сигналов. Первичная обмотка реле РИС-Э2М длительно выдерживает ток до 1,5 А. Делитель напряжения, имеющийся в реле, позволяет использовать одно и то же реле при напряжениях оперативного тока 48, 60, 110 и 220 В.

На рис. 42 показана схема центральной сигнализации с реле РИС-Э2М. При срабатывании реле РИС замы каются его контакты 13—74, которые подают напряжение на обмотку реле РП Реле РП включает звуковой сиг нал, одновременно оно самоудерживается через свои кон такты 5—6. Кроме того, с помощью контактов 3—4 реле РП замыкает зажимы 5—6 реле РИС. Это приводит к подаче на обмотку IV импульса, обеспечивающего возврат реле РИС и немедленную автоматическую готовность схемы к приему следующего сигнала. Разрыв цепи самоудерживания реле РП производится контактами кнопки съема сигнала КЦС. Кнопка КОС служит для опробования действия сигнализации.

Благодаря тому что реле РП .после срабатывания самоудерживается, маломощные контакты реле РИС работают только на замыкание цепи. Поэтому такая схема надежнее схем, рассмотренных выше, и получила наибольшее распространение.