Пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів

Пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів, що містить датчик струму, вихід якого підключений до входів першого, другого і третього компараторів, перший вхід першого лічильника імпульсів з'єднаний з виходом елемента І, перший вхід якого підключений до виходу генератора імпульсів, а другий вхід і вхід формувача сигналу з'єднані між собою, вихід блока установки нуля підключений до першого входу елемента АБО, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача сигналу, а вихід підключений до другого входу першого лічильника імпульсів, виходи першого, другого і третього компараторів з'єднані відповідно з першим, другим і третім входами першого функціонального перетворювача, вихід елемента НІ підключений до входу регістра, вихід ци фрового компаратора з'єднаний з другим входом елемента І, ви хід датчика початку комутації підключений до входу елемента НІ та до третього входу елемента U 2 (19) 1 3 28948 4 третього елемента І, вихід датчика початку підключений до входів першого, другого і третього комутації з’єднаний з третім входом третього компараторів, перший вхід першого лічильника елемента І та зі входом елемента НІ, вихід якого імпульсів з’єднаний з виходом елемента І, перший підключений до третіх входів першого і другого вхід якого підключений до виходу генератора елементів І, вихід третього елемента І з’єднаний зі імпульсів, а другий вхід і вхід формувача сигналу входом другого лічильника імпульсів. з’єднані між собою, вихід блока установки нуля Недоліками даного пристрою є те, що він не підключений до першого входу елемента АБО, дозволяє враховувати вичерпання комутаційного другий вхід якого з’єднаний з виходом формувача ресурсу вимикача при ввімкненні його на коротке сигналу, а вихід підключений до другого входу замикання в електричній мережі, оскільки ресурсні першого лічильника імпульсів, виходи першого, характеристики вимикача при ввімкненні та другого і третього компараторів з’єднані відповідно вимиканні не співпадають. Крім того, даний з першим, другим і третім входами першого пристрій не дозволяє враховувати витрачання функціонального перетворювача, вихід елемента механічного комутаційного ресурсу вимикача. НІ підключений до входу регістра, вихід ци фрового За прототип обрано пристрій для контролю компаратора з’єднаний з другим входом елемента ресурсу комутаційних апаратів [Патент України І, ви хід датчика початку комутації підключений до №14655, М. кл. G07С3/10, бюл. №5, 2006], що входу елемента НІ та до третього входу елемента містить датчик струму, ви хід якого підключений до І, ви хід якого з’єднаний з входом другого входів першого, др угого і третього компараторів, лічильника імпульсів, вихідна цифрова шина перший вхід першого лічильника імпульсів першого функціонального перетворювача з’єднаний з виходом елемента І, перший вхід якого підключена до вхідної цифрової шини регістра, підключений до виходу генератора імпульсів, а вихідна цифрова шина якого з’єднана з першою другий вхід і вхід формувача сигналу з’єднані між вхідною цифровою шиною цифрового собою, вихід блока установки нуля підключений до компаратора, введено одновібратор, другий першого входу елемента АБО, др угий вхід якого функціональний перетворювач, цифровий з’єднаний з виходом формувача сигналу, а вихід комутатор, третій лічильник імпульсів, підключений до другого входу першого лічильника диференціюючий елемент, причому друга вхідна імпульсів, виходи першого, другого і третього цифрова шина цифрового компаратора компараторів з’єднані відповідно з першим, другим підключена до вихідної цифрової шини цифрового і третім входами функціонального перетворювача комутатора, перша вхідна цифрова шина якого (в подальшому - першого функціонального з’єднана з вихідною цифровою шиною другого перетворювача), вихідна цифрова шина першого функціонального перетворювача, а друга вхідна лічильника імпульсів підключена до другої вхідної цифрова шина та вхідна цифрова шина другого цифрової шини цифрового компаратора, вихід функціонального перетворювача підключені до якого з’єднаний з другим входом елемента І, вихід вихідної цифрової шини першого лічильника датчика початку комутації підключений до входу імпульсів, вихід диференціюючого елемента елемента НІ та до третього входу елемента І, з’єднаний з входом третього лічильника імпульсів, вихід якого з’єднаний зі входом другого лічильника вихід елемента НІ підключений до входу імпульсів, вихідна цифрова шина першого одновібратора, вихід якого з’єднаний з керуючим функціонального перетворювача підключена до входом цифрового комутатора, вихід датчика вхідної цифрової шини регістра, вихідна цифрова початку комутації підключений до входу шина якого з’єднана з першою вхідною цифровою диференціюючого елемента. шиною цифрового компаратора, вихід елемента НІ Пристрій для контролю ресурсу комутаційних підключений до входу регістра. апаратів пояснюється кресленням, на якому Головним недоліком даного пристрою є його зображена його структурна схема. низька точність, тому що він не дозволяє На схемі: 1 - датчик струму; 2, 3, 4 - перший, враховувати вичерпання комутаційного ресурсу другий і третій компаратори; 5 - перший вимикача при ввімкненні його на коротке функціональний перетворювач; 6 - регістр; 7 замикання, оскільки ресурсні характеристики елемент НІ; 8 - одновібратор; 9 - диференціюючий вимикача при ввімкненні та вимиканні не елемент; 10 - третій лічильник імпульсів; 11 співпадають, а також даний пристрій не дозволяє генератор імпульсів; 12- датчик початку комутації; враховувати витрачання механічного 13 - елемент І; 14 - др угий лічильник імпульсів; 15 комутаційного ресурсу вимикача. блок установки нуля; 16 - формувач сигналу; 17 В основу корисної моделі поставлено задачу елемент АБО; 18 - перший лічильник імпульсів; 19 створення пристрою для контролю ресурсу - другий функціональний перетворювач; 20 комутаційних апаратів, в якому за рахунок цифровий комутатор; 21 - ци фровий компаратор, введення нових блоків та зв’язків між ними причому ви хід датчика струму 1 підключений до з’являється можливість враховувати витрачання входів першого 2, другого 3 і третього 4 комутаційного ресурсу вимикача при ввімкненні компараторів, перший вхід першого лічильника його на коротке замикання в електричній мережі та імпульсів 18 з’єднаний з виходом елемента 113, витрачання механічного ресурсу високовольтного перший вхід якого підключений до виходу вимикача, що дозволяє підвищити точність роботи генератора імпульсів 11, а другий вхід і вхід пристрою. формувача сигналу 16 з’єднані між собою, вихід Поставлена задача досягається тим, що в блока установки нуля 15 підключений до першого пристрій для контролю ресурсу комутаційних входу елемента АБО 17, другий вхід якого апаратів, що містить датчик струму, вихід якого з’єднаний з виходом формувача сигналу 16, а 5 28948 6 вихід підключений до другого входу першого який відповідає величині струму, що протікає в лічильника імпульсів 18, виходи першого 2, вимикачі. другого 3 і третього 4 компараторів з’єднані У випадку, коли вимикач відключає коло, в відповідно з першим, другим і третім входами якому він знаходиться, на виході датчика початку першого функціонального перетворювача 5, вихід комутації 12 з’являється сигнал логічної одиниці, елемента НІ 7 підключений до входу регістра 6, який через елемент НІ 7 поступає на вхід регістра вихід ци фрового компаратора 21 з’єднаний з 6, тим самим фіксуючи на його виході цифровий другим входом елемента І 13, вихід датчика код, що відповідає значенню комутуємого струму. початку комутації 12 підключений до входу Також сигнал логічної одиниці через елемента НІ 7 та до третього входу елемента І 13, диференціюючий елемент 9 у вигляді короткого вихід якого з’єднаний з входом другого лічильника імпульсу поступає на вхід третього лічильника імпульсів 14, вихідна цифрова шина першого імпульсів 10, що призводить до зменшення функціонального перетворювача 5 підключена до записаного механічного ресурсу комутаційного вхідної цифрової шини регістра 6, вихідна апарата на одиницю. Сигнал логічної одиниці з цифрова шина якого з’єднана з першою вхідною виходу датчика початку комутації 12 поступає на цифровою шиною цифрового компаратора 21, третій вхід елемента І 13 і відкриває його (з виходу друга вхідна цифрова шина цифрового цифрового компаратора 21 сигнал логічної компаратора 21 підключена до вихідної цифрової одиниці поступає на другий вхід елемента І 13). шини цифрового комутатора 20, перша вхідна При цьому з виходу генератора імпульсів 11 цифрова шина якого з’єднана з вихідною імпульси починають поступати на входи першого цифровою шиною другого функціонального 18 і другого 14 лічильників імпульсів, зменшуючи перетворювача 19, а друга вхідна цифрова шина залишковий ресурс вимикача. Кількість імпульсів, та вхідна цифрова шина другого функціонального що поступають в другий лічильник імпульсів 14, перетворювача 19 підключені до вихідної показує як витрачається робочий ресурс вимикача цифрової шини першого лічильника імпульсів 18, в залежності від значення комутованого струму. вихід ди ференціюючого елемента 9 з’єднаний з Імпульси з виходу генератора імпульсів 11 входом третього лічильника імпульсів 10, вихід поступають до тих пір, поки цифрові коди на елемента НІ 7 підключений до входу першій і другій вхідних цифрови х шинах одновібратора 8, вихід якого з’єднаний з керуючим цифрового компаратора 21 не зрівняються. В цей входом цифрового комутатора 20, вихід датчика момент сигнал логічного нуля з виходу ци фрового початку комутації 12 підключений до входу компаратора 21 поступає на другий вхід елемента диференціюючого елемента 9. І 13 та закриває його, а також на вхід формувача Запропонований пристрій працює так. При сигналу 16, який коротким імпульсом через подачі напруги живлення на схему блок установки елемент АБО 17 обнуляє перший лічильник нуля 15 коротким імпульсом через елемент АБО імпульсів 18 та готує пристрій до нового циклу 17 встановлює у нульове положення перший роботи. лічильник імпульсів 18. Одночасно генератор Якщо високовольтний вимикач включається, а імпульсів 11 починає виробляти послідовність в електричній мережі присутнє коротке замикання, імпульсів. то при ввімкненні вимикача на виході датчика Якщо вимикач введений в роботу, то на виході початку комутації 12 встановлюється сигнал датчика струму 1 з’являється напруга, пропорційна логічного нуля, який проходить через елемент НІ 7 струму, що протікає в вимикачі, яка подається на і переднім фронтом запускає одновібратор 8, який входи першого 2, другого 3 і третього 4 в свою чергу ви хідним сигналом логічної одиниці, компараторів, які мають різні пороги спрацювання. що подається на цифровий комутатор 20, Сигнали, які з’являються на виходах першого 2, підключає вихідну цифрову шину першого другого 3 і третього 4 компараторів поступають на лічильника імпульсів 18 до цифрового входи першого функціонального перетворювача 5, компаратора 21 через другий функціональний на виході якого з’являється цифровий код, що перетворювач 19, в якому значення струму, що відповідає величині струму, який протікає в встановлюється на виході першого лічильника вимикачі. Цифровий код з виходу першого імпульсів 18 після вимкнення високовольтного функціонального перетворювача 5 поступає на вимикача системою релейного захисту, множиться вхідн у ци фрову шин у регістра 6. При цьому на вхід на коефіцієнт, яким враховується додаткове регістра 6 через елемент НІ 7 поступає сигнал спрацювання ресурсу вимикача, що витрачається логічного нуля з виходу датчика початку комутації згідно ресурсних характеристик на ввімкнення. 12, який дозволяє встановлення на його виході Таким чином, в пристрої в такому циклі роботи цифрового коду, який дорівнює цифровому коду враховується спрацювання робочого ресурсу на його вході. З виходу регістра 6 цифровий код вимикача по ресурсних характеристиках на поступає на першу вхідну цифрову шину вмикання і вимикання при ввімкненні останнього цифрового компаратора 21, на другу вхідну на коротке замикання в електричній мережі. цифрову шину якого поступає цифровий код з Тривалість роботи одновібратора 8 підібрана виходу першого лічильника імпульсів 18. таким чином, щоб забезпечити після відключення В залежності від значення струму цифровий вимикача надходження найбільшої можливої код на виході першого функціонального кількості імпульсів в перший лічильник імпульсів перетворювача 5 змінює своє значення. 18. Таким чином, регістром 6 здійснюється Кількість розрядів першого 18 та другого 14 передача та запам’ятовування цифрового коду, лічильників імпульсів, а також кількість 7 28948 компараторів, що фіксують значення комутованого струму, вибирається в залежності від діапазону вимірюваного струму і від необхідного ступеня точності визначення витраченого вимикачем ресурсу. Кількість розрядів третього лічильника імпульсів 10 вибирається в залежності від значення механічного ресурсу вимикача. Для коректної роботи пристрою постійну часу диференціюючого елемента 9 необхідно вибрати меншою періоду чередування імпульсів генератора імпульсів 11. Перший 5 і другий 19 функціональні перетворювачі можна реалізувати на мікросхемі постійного запам’ятовуючого пристрою, в якій записані відповідні коди, причому в першому функціональному перетворювачі 5 записані коди, кожен із яких відповідає певному коефіцієнту спрацювання робочого ресурсу вимикача в залежності від будь-якого із можливих значень струму, а в др угому функціональному перетворювачі 19 записані коди, які відображають спрацювання ресурсу вимикача при його включенні на коротке замикання в мережі. 8