193044. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés elektromos berendezések kisfeszültségü hálózatra való csatlakoztatására
A találmány tárgya kapcsolási elrendezés elektromos berendezések kisfeszültségű hálózatra való csatlakoztatására, amely kisfeszültségű elektromos hálózat egy adott fogyasztói pontján az egyes berendezéseket a hálózat szolgáltató kapacitásának megfelelően engedi működni. A korszerű háztartási berendezések villamos energiafogyasztása növekvő számuk miatt egyre növekszik, és bár az energia előállítását szolgáló erőművek kapacitása is folyamatosan bővül, ma már olyan helyzet állt elő, hogy a korszerű elektromos berendezések egyidejű működtetésükkel önmagukat zárnák ki az energiaszolgáltatásból azáltal, hogy a továbbító hálózatokon megengedhetetlen mértékű egyidejűségek keletkeznek. Jelenleg a hálózat átbocsátóképessége korlátozza az energiastruktúra további átalakulását és az elektromos energia részarányának növekedését a háztartási felhasználásban, holott ez kívánatos volna. CJgy tűnik ugyanis, hogy az erőmüvi kapacitások teljes kihasználása a gazdaságos, nem pedig ingadozó kapacitáskihasználás mellett egyes energetikai feladatokat más módon, például a lakások fűtését közvetlenül szénfütéssel megoldani. A jelentős hatásfokromlás mellett az utóbbi megoldás külön infrastruktúrát igényel, a felmerülő esetleges levegőszennyezési problémákról nem is beszélve. A hálózatok, illetve elektromos kapacitások ésszerű kihasználása ezért csak kiegészítő berendezések alkalmazása mellett valósítható meg.Ennek korszerű megoldása a hangfrekvenciás központi vezérlés, amilyent többek között Oswald K-, Nagy Gy. és Vimi J. „Hangfrekvenciás központi vezérlés“ c. könyve (Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1981., 27—44. oldal) ismertet. Ennek lényege, hogy diszpécserközpontból 2000 Hz alatti frekvenciájú vezérlő kódjeleket juttatnak a hálózatba, amelyeket a fogyasztónál kiépített vevőegységek fogadnak. A kódjelek alapján a vevőegységek biztosítják a megfelelő utasítások végrehajtását: a nagyteljesítményű fogyasztói berendezéseket a hálózatból kikapcsolják, illetve tápellátásukat helyreállítják. Ennek a rendszernek viszonylag nagy a költsége, de pontossága, megbízhatósága miatt használata terjedőben van. A hangfrekvenciás központi vezérléssel sem lehet azonban számos helyen az energiaszolgáltatással járó, a korlátos kapacitással járó problémákat megoldan-i. Ez elsősorban a sűrűn lakott városi településekre vonatkozik, ahol általában kis kapacitású hálózatok és kis teljesítményű transzformátor alállomások működnek. Ezek kizárják annak lehetőségét, hogy a háztartásokban a szokásos berendezések mellett viszonylag nagyr teljesítményű, például fűtésre szolgáló, vagy mosásra alkalmas hatékony berendezéseket alkalmazzanak. Különösen a szénfűtéssel járó erőteljes környezetszennyezés miatt lenne éppen a nagyvárosok belső kerü-1 2 teteiben szükség az elektromos fűtés széleskörű alkalmazására. Az ilyet felhasználó fogyasztó azonban a hálózat korlátos kapacitása miatt a jelenlegi kiépítés mellett ki van zárva abból, hogy a fűtés mellett más nagyobb teljesítményű elektromos berendezéseket (automata mosógép, forróvíztároló, vízmelegítő, tűzhely, stb.) alkalmazzon. A fogyasztói hálózatban szükséges korlátozás megoldására ismeretes a reteszelés alkalmazása is, amikor több fokozatban kapcsolható berendezésben olyan mérő és kapcsoló részegységet alkalmaznak, amely adott fogyasztási szint elérése után a további fokozatok bekapcsolását kizárja. Ezzel azonban a fogyasztó rendelkezésére álló elektromos energia optimális kihasználása nem biztosított. A találmány feladata olyan kapcsolási elrendezés létrehozása, amellyel a fogyasztó a rendelkezésre álló elektromos energiát igényeinek megfelelően tudja elosztani, nem lépve túl a hálózatban az adott csatlakozási ponton általa felhasználható mennyiséget. A találmány alapja az a felismerés, hogy a fogyasztóknál sincs szükség az összes villamosenergiát felhasználó berendezés egyidejű alkalmazására, ezért sorbarendezésükkel a felhasználás előre megállapított prioritások szerint valósítható meg. A kitűzött feladat megoldására olyan kapcsolási elrendezést dolgoztunk ki elektromos berendezések kisfeszültségű hálózatra való csatlakoztatására, amely elektromos árammal működtetett berendezések kisfeszültségű elektromos hálózatra való csatlakoztatását engedélyező vezérlő egységgel, valamint a vezérlő egységre vezetett, a csatlakoztatását lehetővé tevő kapcsolóelemmel van ellátva, ahol a találmány szerint a vezérlő egység előre megállapított fontossági sorrend szerint sorbarendezett berendezése két befogadó, egymással párhuzamosan csatlakoztatott fokozatokból van kialakítva, ahol a fokozatok közül az első és minden további a berendezés előtt elrendezett, annak áramfelvételére jellemző vivőfrekvenciás jelet előállító és azt a kisfeszültségű hálózatba juttató egy-egy modulátort, valamint a további fokozatban ugyancsak a berendezés előtt elrendezett, a fontossági sorrend szerint a fokozat előtt levő berendezések által felvett áramnak megfelelő kimenő jelet a modulátorok jelei alapján előállító egy-egy demodulátort tartalmaz, ahol minden fokozatban a demodulátor kimenetével a berendezés előtt elrendezett kapcsolóelem részére vezérlő jelet előállító felügyeleti egységre van csatlakoztatva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy előnyös kiviteli alakjában a felügyeleti egység a berendezés áramfelvételére jellemző jelet egyik bemenetén, a demodulator jelét másik bemenetén vevő fogadó egységgel, valamint az adott fokozatig a berendezések áramfelvételét maximális megen2 193044 g 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
