Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів

Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів, що містить датчик струму, вихід якого з'єднаний зі входами першого, другого і третього компараторів, вихід датчика тиску підключений до входів четвертого і п'ятого компараторів, вихід генератора імпульсів з'єднаний з першим входом третього елемента І, другий вхід якого підключений до виходу датчика комутації, а третій вхід з'єднаний зі входом формувача імпульсів, вихід третього елемента І підключений до першого входу першого лічильника імпульсів, другий вхід якого з'єднаний з виходом елемента АБО, перший вхід якого підключений до виходу блока установки нуля, а другий вхід з'єднаний з виходом формувача імпульсів, виходи першого, другого, третього, четвертого і п'ятого компараторів підключені відповідно до першого, другого, третього, четвертого і п'ятого входів першого функціонального перетворювача, вихідна цифрова шина якого з'єднана з першою вхідною цифровою шиною першого цифрового компаратора, перший і другий виходи якого підключені відповідно до других входів першого і другого елементів І, вихід ге U 2 16577 1 3 16577 4 ший, другий та третій входи якого з'єднані відповіякого підключений до виходу блока установки нудно з виходами п'ятого, шостого і сьомого елеменля, а другий вхід з'єднаний з виходом формувача тів І, перші входи яких відповідно підключені до імпульсів, виходи першого, другого, третього, четпершого, другого і третього виходів першого шифвертого і п'ятого компараторів підключені відповідратора, а другі входи з'єднані відповідно з виходано до першого, другого, третього, четвертого і п'ями другого, третього і четвертого елементів Ы, того входів функціонального перетворювача (в входи яких в свою чергу підключені відповідно до подальшому - першого функціонального перетвопершого, другого і третього виходів першого лічирювача), вихідна цифрова шина якого з'єднана з льника імпульсів, перший вхід якого з'єднаний з першою вхідною цифровою шиною першого цифвиходом четвертого елемента І, перший вхід якого рового компаратора, перший і другий виходи якого підключений до виходу генератора імпульсів, датпідключені відповідно до других входів першого і чик комутації, вихід якого через диференціюючий другого елементів І, вихід генератора імпульсів елемент з'єднаний з другим входом третього елез'єднаний з першими входами першого і другого мента І, вихід п'ятого елемента НІ підключений до елементів І, виходи яких підключені відповідно до першого входу десятого елемента І, вихід датчика першого і другого входів третього лічильника імпуструму з'єднаний зі входами другого і третього льсів, вихідна цифрова шина якого з'єднана з друкомпараторів, виходи першого, другого і третього гою вхідною цифровою шиною першого цифрового тригерів підключені відповідно до першого, другого компаратора та з першою вхідною цифровою шиі третього входів першого шифратора, вихід датною другого цифрового компаратора, друга вхідна чика тиску з'єднаний зі входами четвертого і п'ятоцифрова шина якого підключена до вихідної цифго компараторів, виходи яких підключені відповідрової шини першого лічильника імпульсів, а вихід но до перших входів першого і другого елементів І, з'єднаний зі входом формувача імпульсів, вихід другі входи яких з'єднані з виходом першого тридатчика комутації підключений до входу елемента гера, а виходи підключені відповідно до перших НІ, вихід якого з'єднаний з третіми входами першовходів четвертого і п'ятого тригерів, виходи яких в го і другого елементів І, вихід третього елемента І свою чергу з'єднані відповідно з першим і другим підключений до входу другого лічильника імпульвходами другого шифратора, перший вихід якого сів. підключений до третіх входів п'ятого, шостого і Головним недоліком даного пристрою є його сьомого елементів І, а другий вихід з'єднаний з низька точність, тому що він не дозволяє враховутретіми входами восьмого, дев'ятого і десятого вати вичерпання комутаційного ресурсу вимикача елементів І, виходи яких відповідно підключені до при ввімкненні його на коротке замикання, оскільки четвертого, п'ятого і шостого входів третього елересурсні характеристики вимикача при ввімкненні мента АБО, а другі входи з'єднані відповідно з пета вимиканні не співпадають, а також даний приршим, другим і третім виходами першого шифрастрій не дозволяє враховувати витрачання механітора, перші входи восьмого і дев'ятого елементів І чного комутаційного ресурсу вимикача. підключені відповідно до виходів третього і четвеВ основу корисної моделі поставлено задачу ртого елементів НІ, четвертий вихід першого лічистворення пристрою для контролю ресурсу повітльника імпульсів з'єднаний зі входом п'ятого елеряних високовольтних вимикачів, в якому за рахумента НІ, вихід датчика комутації підключений до нок введення нових блоків та зв'язків між ними другого входу четвертого елемента І, третій вхід з'являється можливість враховувати витрачання якого та вхід формувача імпульсів з'єднані з вихокомутаційного ресурсу вимикача при ввімкненні дом третього елемента АБО, другий вхід першого його на коротке замикання в електричній мережі та елемента АБО підключений до виходу четвертого витрачання механічного ресурсу високовольтного елемента І. вимикача, що дозволяє підвищити точність роботи Недоліками даного пристрою є те, що він не пристрою. дозволяє враховувати вичерпання комутаційного Поставлена задача досягається тим, що в ресурсу вимикача при ввімкненні його на коротке пристрій для контролю ресурсу повітряних високозамикання в електричній мережі, оскільки ресурсні вольтних вимикачів, що містить датчик струму, характеристики вимикача при ввімкненні та вимивихід якого з'єднаний зі входами першого, другого і канні не співпадають. Крім того, даний пристрій не третього компараторів, вихід датчика тиску підкдозволяє враховувати витрачання механічного лючений до входів четвертого і п'ятого компаратокомутаційного ресурсу вимикача. рів, вихід генератора імпульсів з'єднаний з першим За прототип обрано пристрій для контролю входом третього елемента І, другий вхід якого підресурсу повітряних високовольтних вимикачів [Паключений до виходу датчика комутації, а третій тент №8516 (Україна), М. кл. G07С3/10, бюл. №8, вхід з'єднаний зі входом формувача імпульсів, 2005], що містить датчик струму, вихід якого з'єдвихід третього елемента І підключений до першого наний зі входами першого, другого і третього комвходу першого лічильника імпульсів, другий вхід параторів, вихід датчика тиску підключений до якого з'єднаний з виходом елемента АБО, перший входів четвертого і п'ятого компараторів, вихід вхід якого підключений до виходу блока установки генератора імпульсів з'єднаний з першим входом нуля, а другий вхід з'єднаний з виходом формуватретього елемента І, другий вхід якого підключеча імпульсів, виходи першого, другого, третього, ний до виходу датчика комутації, а третій вхід четвертого і п'ятого компараторів підключені відз'єднаний зі входом формувача імпульсів, вихід повідно до першого, другого, третього, четвертого третього елемента І підключений до першого вхоі п'ятого входів першого функціонального перетводу першого лічильника імпульсів, другий вхід якого рювача, вихідна цифрова шина якого з'єднана з з'єднаний з виходом елемента АБО, перший вхід першою вхідною цифровою шиною першого циф 5 16577 6 рового компаратора, перший і другий виходи якого гого, третього, четвертого і п'ятого входів першого підключені відповідно до других входів першого і функціонального перетворювача 8, вихідна цифдругого елементів І, вихід генератора імпульсів рова шина якого з'єднана з першою вхідною цифз'єднаний з першими входами першого і другого ровою шиною першого цифрового компаратора елементів І, виходи яких підключені відповідно до 13, перший і другий виходи якого підключені відпопершого і другого входів третього лічильника імпувідно до других входів першого 10 і другого 11 льсів, вихідна цифрова шина якого з'єднана з друелементів І, вихід генератора імпульсів 9 з'єднагою вхідною цифровою шиною першого цифрового ний з першими входами першого 10 і другого 11 компаратора та підключена до першої вхідної циелементів І, виходи яких підключені відповідно до фрової шини другого цифрового компаратора, першого і другого входів третього лічильника імпувихід якого з'єднаний зі входом формувача імпульсів 12, вихідна цифрова шина якого з'єднана з льсів, вихід датчика комутації підключений до входругою вхідною цифровою шиною першого цифду елемента НІ, вихід якого з'єднаний з третіми рового компаратора 13 та підключена до першої входами першого і другого елементів І, вихід тревхідної цифрової шини другого цифрового компатього елемента І підключений до входу другого ратора 27, вихід якого з'єднаний зі входом формулічильника імпульсів, введено одновібратор, друвача імпульсів 21, вихід датчика комутації 17 підкгий функціональний перетворювач, цифровий колючений до входу елемента НІ 14, вихід якого мутатор, четвертий лічильник імпульсів, диференз'єднаний з третіми входами першого 10 і другого ціюючий елемент, причому вихід датчика комутації 11 елементів І, вихід третього елемента 118 підкз'єднаний з входом диференціюючого елемента, лючений до входу другого лічильника імпульсів 19, друга вхідна цифрова шина другого цифрового вихід датчика комутації 17 з'єднаний з входом дикомпаратора підключена до вихідної цифрової ференціюючого елемента 15, друга вхідна цифрошини цифрового комутатора, перша вхідна цифва шина другого цифрового компаратора 27 підкрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою лючена до вихідної цифрової шини цифрового шиною другого функціонального перетворювача, а комутатора 26, перша вхідна цифрова шина якого друга вхідна цифрова шина та вхідна цифрова з'єднана з вихідною цифровою шиною другого шина другого функціонального перетворювача функціонального перетворювача 25, а друга вхідпідключені до вихідної цифрової шини першого на цифрова шина та вхідна цифрова шина другого лічильника імпульсів, вихід диференціюючого функціонального перетворювача 25 підключені до елемента з'єднаний зі входом четвертого лічильвихідної цифрової шини першого лічильника імпуника імпульсів, вихід елемента НІ підключений до льсів 23, вихід диференціюючого елемента 15 входу одновібратора, вихід якого з'єднаний з кез'єднаний зі входом четвертого лічильника імпульруючим входом цифрового комутатора. сів 16, вихід елемента НІ 14 підключений до входу Пристрій для контролю ресурсу повітряних виодновібратора 24, вихід якого з'єднаний з керуюсоковольтних вимикачів пояснюється кресленням, чим входом цифрового комутатора 26. на якому зображена його структурна схема. Запропонований пристрій працює так. При поНа схемі: 1 - датчик струму; 2, 3, 4 - перший, дачі напруги живлення на схему блок установки другий і третій компаратори; 5 - датчик тиску; 6, 7 нуля 20 коротким імпульсом через елемент АБО четвертий і п'ятий компаратори; 8 - перший функ22 встановлює перший лічильник імпульсів 23 у ціональний перетворювач; 9 - генератор імпульсів; нульовий стан. Одночасно генератор імпульсів 9 10, 11 - перший і другий елементи І; 12 - третій починає виробляти послідовність імпульсів. лічильник імпульсів; 13 - перший цифровий компаЯкщо вимикач введений в роботу, то на виході ратор; 14 - елемент НІ; 15 - диференціюючий еледатчика струму 1 з'являється напруга, пропорційна мент; 16 - четвертий лічильник імпульсів; 17 - датструму, що протікає в вимикачі, яка подається на чик комутації; 18 - третій елемент І; 19 - другий входи першого 2, другого 3 і третього 4 компаралічильник імпульсів; 20 - блок установки нуля; 21 торів, які мають різні пороги спрацювання. Одноформувач імпульсів; 22 - елемент АБО; 23 - перчасно на виході датчика тиску 5 з'являється сигший лічильник імпульсів; 24 - одновібратор; 25 нал, пропорційний тиску стисненого повітря, що другий функціональний перетворювач; 26 - цифподається на входи четвертого 6 і п'ятого 7 компаровий комутатор; 27 - другий цифровий компарараторів. Сигнали, які з'являються на виходах пертор, причому вихід датчика струму 1 з'єднаний зі шого 2, другого 3, третього 4, четвертого 6 і п'ятого входами першого 2, другого 3 і третього 4 компа7 компараторів поступають на входи першого фунраторів, вихід датчика тиску 5 підключений до вхокціонального перетворювача 8, на виході якого дів четвертого 6 і п'ятого 7 компараторів, вихід з'являється цифровий код, що відповідає величині генератора імпульсів 9 з'єднаний з першим входом струму, який протікає в вимикачі при відповідному третього елемента І 18, другий вхід якого підклюзначенні тиску стисненого повітря. Цифровий код з чений до виходу датчика комутації 17, а третій вхід виходу першого функціонального перетворювача з'єднаний зі входом формувача імпульсів 21, вихід 8 поступає на першу вхідну цифрову шину першотретього елемента І 18 підключений до першого го цифрового компаратора 13, на другу вхідну цивходу першого лічильника імпульсів 23, другий фрову шину якого поступає код з виходу третього вхід якого з'єднаний з виходом елемента АБО 22, лічильника імпульсів 12. перший вхід якого підключений до виходу блока В залежності від значень струму та тиску стисустановки нуля 20, а другий вхід з'єднаний з вихоненого повітря цифровий код на виході першого дом формувача імпульсів 21, виходи першого 2, функціонального перетворювача 8 змінює своє другого 3, третього 4, четвертого 6 і п'ятого 7 комзначення. параторів підключені відповідно до першого, дру 7 16577 8 Якщо цифровий код на першому вході першотиску стисненого повітря. Імпульси з виходу генего цифрового компаратора 13 більший ніж на друратора імпульсів 9 поступають до тих пір, поки гому, то на першому виході з'являється сигнал цифрові коди на першій і другій вхідних цифрових логічної одиниці, який поступає на другий вхід шинах другого цифрового компаратора 27 не зрівпершого елемента І 10, на третій вхід якого постуняються. В цей момент сигнал логічного нуля з пає сигнал логічної одиниці з виходу датчика комувиходу другого цифрового компаратора 27 постутації 17 через елемент НІ 14. При цьому перший пає на вхід третього елемента І 18 та закриває елемент І 10 відкривається і дозволяє проходженйого, а також на вхід формувача імпульсів 21, який ня імпульсів, від генератора імпульсів 9, на перкоротким імпульсом через елемент АБО 22 обнуший вхід третього лічильника імпульсів 12, цифроляє перший лічильник імпульсів 23 та готує привий код на виході якого збільшується. Цифровий стрій до нового циклу роботи. код на виході третього лічильника імпульсів 12 Якщо високовольтний вимикач включається, а збільшується до тих пір, поки цифрові коди на пев електричній мережі присутнє коротке замикання, ршій і другій вхідних цифрових шинах першого то при ввімкненні вимикача на виході датчика коцифрового компаратора 13 не зрівняються. При мутації 17 встановлюється сигнал логічного нуля, цьому на обох виходах першого цифрового компаякий проходить через елемент НІ 14 і переднім ратора 13 з'являються сигнали логічного нуля і фронтом запускає одновібратор 24, який в свою перший елемент І 10 закривається. чергу вихідним сигналом логічної одиниці, що поЯкщо цифровий код на першому вході першодається на цифровий комутатор 26, підключає го цифрового компаратора 13 менший ніж на друвихідну цифрову шину першого лічильника імпульгому, то на другому виході з'являється сигнал логісів 23 до цифрового компаратора 27 через другий чної одиниці, який поступає на другий вхід другого функціональний перетворювач 25, в якому знаелемента І 11, на третій вхід якого поступає сигнал чення струму, що встановлюється на виході перлогічної одиниці з виходу датчика комутації 17 чешого лічильника імпульсів 23 після вимкнення вирез елемент НІ 14. При цьому другий елемент І 11 соковольтного вимикача системою релейного відкривається і дозволяє проходження імпульсів захисту, множиться на коефіцієнт, яким враховувід генератора імпульсів 9, на другий вхід третього ється додаткове спрацювання ресурсу вимикача, лічильника імпульсів 12, цифровий код на виході що витрачається згідно ресурсних характеристик якого зменшується. Цифровий код на виході трена ввімкнення. Таким чином, в пристрої в такому тього лічильника імпульсів 12 зменшується до тих циклі роботи враховується спрацювання робочого пір, поки цифрові коди на першій і другій вхідних ресурсу вимикача по ресурсних характеристиках цифрових шинах першого цифрового компаратора на вмикання і вимикання при ввімкненні останньо13 не зрівняються. При цьому на обох виходах го на коротке замикання в електричній мережі. першого цифрового компаратора 13 з'являються Тривалість роботи одновібратора 24 підібрана сигнали логічного нуля і другий елемент І 11 затаким чином, щоб забезпечити після відключення кривається. вимикача надходження найбільшої можливої кільТаким чином, в третьому лічильнику імпульсів кості імпульсів в перший лічильник імпульсів 23. 12 здійснюється запам'ятовування цифрового коКількість розрядів першого 23, другого 19 та ду, який відповідає величині струму, що протікає в третього 12 лічильників імпульсів, а також кількість вимикачі при відповідних значеннях тиску стиснекомпараторів, що фіксують значення комутованого ного повітря. струму та тиску стисненого повітря, вибирається в У випадку, коли вимикач відключає коло, в залежності від діапазону вимірюваних струму та якому він знаходиться, на виході датчика комутації тиску і від необхідного ступеня точності визначен17 з'являється сигнал логічної одиниці, який через ня витраченого вимикачем ресурсу. елемент НІ 14 поступає на треті входи першого 10 Кількість розрядів четвертого лічильника імпуі другого 11 елементів І, тим самим встановлюючи льсів 16 вибирається в залежності від значення на їх виходах сигнали логічного нуля. Також сигмеханічного ресурсу вимикача. нал логічної одиниці через диференціюючий елеДля коректної роботи пристрою постійну часу мент 15 у вигляді короткого імпульсу поступає на диференціюючого елемента 15 необхідно вибрати вхід четвертого лічильника імпульсів 16, що призменшою періоду чередування імпульсів генератоводить до зменшення записаного механічного рера імпульсів 9. сурсу комутаційного апарата на одиницю. Сигнал Перший 8 і другий 25 функціональні перетвологічної одиниці з виходу датчика комутації 17 порювачі можна реалізувати на мікросхемі постійноступає на другий вхід третього елемента І 18 і відго запам'ятовуючого пристрою, в якій записані відкриває його (з виходу другого цифрового компараповідні коди, причому в першому функціональному тора 27 сигнал логічної одиниці поступає на третій перетворювачі 8 записані коди, кожен із яких відвхід третього елемента І 18). При цьому з виходу повідає певному коефіцієнту спрацювання робочогенератора імпульсів 9 імпульси починають постуго ресурсу вимикача в залежності від будь-якого із пати на входи першого 23 і другого 19 лічильників можливих значень струму і тиску стисненого повітімпульсів, зменшуючи залишковий ресурс вимикаря, а в другому функціональному перетворювачі ча. Кількість імпульсів, що поступають в другий 25 записані коди, які відображають спрацювання лічильник імпульсів 19, показує як витрачається ресурсу вимикача при його включенні на коротке робочий ресурс вимикача в залежності від значензамикання в мережі. ня комутованого струму при відповідному значенні 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 16577 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601