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 третього 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, вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини першого цифрового компаратора, перший і другий виходи якого з’єднані відповідно з другими входами першого і другого елементів І, вихід генератора імпульсів підключений до перших входів першого і другого елементів І, виходи яких з’єднані відповідно з першим і другим входами U 2 16599 1 3 16599 4 ми входами четвертого, п’ятого і шостого елеменВ основу корисної моделі поставлено задачу тів І, виходи яких підключені до першого, другого і створення пристрою для контролю ресурсу комутретього входів другого елементу АБО, а другі таційних апаратів, в якому за рахунок введення входи з’єднані відповідно з першим, другим і тренових блоків та зв’язків між ними з’являється можтім виходами другого лічильника імпульсів через ливість враховувати витрачання комутаційного другий, третій і четвертий елементи НІ відповідно, ресурсу вимикача при ввімкненні його на коротке блок установки нуля, вихід якого підключений до замикання в електричній мережі та витрачання першого входу третього елементу АБО, другий механічного ресурсу високовольтного вимикача, вхід якого з’єднаний з виходом формувача сигнащо дозволяє підвищити точність роботи пристрою. лу, а вихід підключений до других входів першого, Поставлена задача досягається тим, що в другого і третього тригерів, а також до другого пристрій для контролю ресурсу комутаційних апавходу другого лічильника імпульсів. ратів, що містить датчик струму, вихід якого підкНедоліками даного пристрою є те, що він не лючений до входів першого, другого і третього дозволяє враховувати вичерпання комутаційного компараторів, перший вхід першого лічильника ресурсу вимикача при ввімкненні його на коротке імпульсів з’єднаний з виходом третього елемента замикання в електричній мережі, оскільки ресурсні І, перший вхід якого підключений до виходу генехарактеристики вимикача при ввімкненні та вимиратора імпульсів, а другий вхід і вхід формувача канні не співпадають. Крім того, даний пристрій не сигналу з’єднані між собою, вихід блока установки дозволяє враховувати витрачання механічного нуля підключений до першого входу елемента комутаційного ресурсу вимикача. АБО, другий вхід якого з’єднаний з виходом форЗа прототип обрано пристрій для контролю мувача сигналу, а вихід підключений до другого ресурсу комутаційних апаратів [Патент №8507 входу першого лічильника імпульсів, виходи пер(Україна), М. кл. G07С3/10, бюл. №8, 2005], що шого, другого і третього компараторів з’єднані відмістить датчик струму, вихід якого підключений до повідно з першим, другим і третім входами першовходів першого, другого і третього компараторів, го функціонального перетворювача, вихідна перший вхід першого лічильника імпульсів цифрова шина якого підключена до першої вхідної з’єднаний з виходом третього елемента І, перший цифрової шини першого цифрового компаратора, вхід якого підключений до виходу генератора імперший і другий виходи якого з’єднані відповідно з пульсів, а другий вхід і вхід формувача сигналу другими входами першого і другого елементів І, з’єднані між собою, вихід блока установки нуля вихід генератора імпульсів підключений до перших підключений до першого входу елемента АБО, входів першого і другого елементів І, виходи яких другий вхід якого з’єднаний з виходом формувача з’єднані відповідно з першим і другим входами сигналу, а вихід підключений до другого входу третього лічильника імпульсів, вихідна цифрова першого лічильника імпульсів, виходи першого, шина якого підключена до другої вхідної цифрової другого і третього компараторів з’єднані відповідно шини першого цифрового компаратора та з’єднана з першим, другим і третім входами функціональноз першою вхідною цифровою шиною другого цифго перетворювача (в подальшому - першого функрового компаратора, вихід якого підключений до ціонального перетворювача), вихідна цифрова другого входу третього елемента І, вихід датчика шина якого підключена до першої вхідної цифропочатку комутації з’єднаний з третім входом тревої шини першого цифрового компаратора, пертього елемента І та зі входом елемента НІ, вихід ший і другий виходи якого з’єднані відповідно з якого підключений до третіх входів першого і друдругими входами першого і другого елементів І, гого елементів І, вихід третього елемента І вихід генератора імпульсів підключений до перших з’єднаний зі входом другого лічильника імпульсів, входів першого і другого елементів І, виходи яких введено одновібратор, другий функціональний з’єднані відповідно з першим і другим входами перетворювач, цифровий комутатор, четвертий третього лічильника імпульсів, вихідна цифрова лічильник імпульсів, диференціюючий елемент, шина якого підключена до другої вхідної цифрової причому друга вхідна цифрова шина другого цифшини першого цифрового компаратора та до перрового компаратора підключена до вихідної цифшої вхідної цифрової шини другого цифрового рової шини цифрового комутатора, перша вхідна компаратора, друга вхідна цифрова шина якого цифрова шина якого з’єднана з вихідною цифроз’єднана з вихідною цифровою шиною першого вою шиною другого функціонального перетворюлічильника імпульсів, а вихід підключений до друвача, а друга вхідна цифрова шина та вхідна цифгого входу третього елемента І, вихід датчика порова шина другого функціонального чатку комутації з’єднаний з третім входом третього перетворювача підключені до вихідної цифрової елемента І та зі входом елемента НІ, вихід якого шини першого лічильника імпульсів, вихід датчика підключений до третіх входів першого і другого початку комутації через диференціюючий елемент елементів І, вихід третього елемента І з’єднаний зі з’єднаний зі входом четвертого лічильника імпульвходом другого лічильника імпульсів. сів, вихід елемента НІ підключений до входу одноГоловним недоліком даного пристрою є його вібратора, вихід якого з’єднаний з керуючим вхонизька точність, тому що він не дозволяє враховудом цифрового комутатора. вати вичерпання комутаційного ресурсу вимикача Пристрій для контролю ресурсу комутаційних при ввімкненні його на коротке замикання, оскільки апаратів пояснюється кресленням, на якому зоресурсні характеристики вимикача при ввімкненні бражена його структурна схема. та вимиканні не співпадають, а також даний приНа схемі (див.Фіг.): 1 - датчик струму; 2, 3, 4 стрій не дозволяє враховувати витрачання механіперший, другий і третій компаратори; 5 - функціочного комутаційного ресурсу вимикача. нальний перетворювач; 6 - генератор імпульсів; 7, 5 16599 6 8 - перший і другий елементи І; 9 - третій лічильник який має лінійну залежність від його вхідного сигімпульсів; 10 - перший цифровий компаратор; 11 налу. елемент НІ; 12 - диференціюючий елемент; 13 Якщо вимикач введений в роботу, то на виході четвертий лічильник імпульсів; 14 - датчик початку датчика струму 1 з’являється напруга, пропорційна комутації; 15 - третій елемент І; 16 - другий лічильструму, що протікає в вимикачі, яка подається на ник імпульсів; 17 - блок установки нуля; 18 - форвходи першого 2, другого 3 і третього 4 компарамувач сигналу; 19 - елемент АБО; 20 - перший торів, які мають різні пороги спрацювання. Сигналічильник імпульсів; 21 - одновібратор; 22 - другий ли, які з’являються на виходах першого 2, другого функціональний перетворювач; 23 - цифровий 3 і третього 4 компараторів поступають на входи комутатор; 24 - другий цифровий компаратор, припершого функціонального перетворювача 5, на чому вихід датчика струму 1 підключений до вховиході якого з’являється цифровий код, що відподів першого 2, другого 3 і третього 4 компараторів, відає величині струму, який протікає в вимикачі. перший вхід першого лічильника імпульсів 20 Цифровий код з виходу першого функціонального з’єднаний з виходом третього елемента І 15, перперетворювача 5 поступає на першу вхідну цифший вхід якого підключений до виходу генератора рову шину першого цифрового компаратора 10, на імпульсів 6, а другий вхід і вхід формувача сигналу другу вхідну цифрову шину якого поступає код з 18 з’єднані між собою, вихід блока установки нуля виходу третього лічильника імпульсів 9. 17 підключений до першого входу елемента АБО В залежності від значення струму цифровий 19, другий вхід якого з’єднаний з виходом формукод на виході першого функціонального перетвовача сигналу 18, а вихід підключений до другого рювача 5 змінює своє значення. входу першого лічильника імпульсів 20, виходи Якщо цифровий код на першому вході першопершого 2, другого 3 і третього 4 компараторів го цифрового компаратора 10 більший ніж на друз’єднані відповідно з першим, другим і третім вхогому, то на першому виході з’являється сигнал дами першого функціонального перетворювача 5, логічної одиниці, який поступає на другий вхід вихідна цифрова шина якого підключена до перпершого елемента І 7, на третій вхід якого постушої вхідної цифрової шини першого цифрового пає сигнал логічної одиниці з виходу датчика почакомпаратора 10, перший і другий виходи якого тку комутації 14 через елемент НІ 11. При цьому з’єднані відповідно з другими входами першого 7 і перший елемент І 7 відкривається і дозволяє продругого 8 елементів І, вихід генератора імпульсів 6 ходження імпульсів, від генератора імпульсів 6, на підключений до перших входів першого 7 і другого перший вхід третього лічильника імпульсів 9, циф8 елементів І, виходи яких з’єднані відповідно з ровий код на виході якого збільшується. Цифровий першим і другим входами третього лічильника код на виході третього лічильника імпульсів 9 збіімпульсів 9, вихідна цифрова шина якого підклюльшується до тих пір, поки цифрові коди на першій чена до другої вхідної цифрової шини першого і другій вхідних цифрових шинах першого цифроцифрового компаратора 10 та з’єднана з першою вого компаратора 10 не зрівняються. При цьому на вхідною цифровою шиною другого цифрового обох виходах першого цифрового компаратора 10 компаратора 24, вихід якого підключений до другоз’являються сигнали логічного нуля і перший елего входу третього елемента I 15, вихід датчика мент І 7 закривається. початку комутації 14 з’єднаний з третім входом Якщо цифровий код на першому вході першотретього елемента І 15 та зі входом елемента НІ го цифрового компаратора 10 менший ніж на дру11, вихід якого підключений до третіх входів пергому, то на другому виході з’являється сигнал логішого 7 і другого 8 елементів І, вихід третього елечної одиниці, який поступає на другий вхід другого мента І 15 з’єднаний зі входом другого лічильника елемента І 8, на третій вхід якого поступає сигнал імпульсів 16, друга вхідна цифрова шина другого логічної одиниці з виходу датчика початку комутацифрового компаратора 24 підключена до вихідної ції 14 через елемент НІ 11. При цьому другий елецифрової шини цифрового комутатора 23, перша мент І 8 відкривається і дозволяє проходження вхідна цифрова шина якого з’єднана з вихідною імпульсів від генератора імпульсів 6, на другий цифровою шиною другого функціонального перетвхід третього лічильника імпульсів 9, цифровий ворювача 22, а друга вхідна цифрова шина та вхікод на виході якого зменшується. Цифровий код дна цифрова шина другого функціонального перена виході третього лічильника імпульсів 9 зменшутворювача 22 підключені до вихідної цифрової ється до тих пір, поки цифрові коди на першій і шини першого лічильника імпульсів 20, вихід датдругій вхідних цифрових шинах першого цифровочика початку комутації 14 через диференціюючий го компаратора 10 не зрівняються. При цьому на елемент 12 з’єднаний зі входом четвертого лічиобох виходах першого цифрового компаратора 10 льника імпульсів 13, вихід елемента НІ 11 підклюз’являються сигнали логічного нуля і другий елечений до входу одновібратора 21, вихід якого мент І 8 закривається. з’єднаний з керуючим входом цифрового комутаТаким чином, в третьому лічильнику імпульсів тора 23. 9 здійснюється запам’ятовування цифрового коду, Запропонований пристрій працює так. При поякий відповідає величині струму, що протікає в дачі напруги живлення на схему блок установки вимикачі. нуля 17 коротким імпульсом через елемент АБО У випадку, коли вимикач відключає коло, в 19 встановлює у нульове положення перший лічиякому він знаходиться, на виході датчика початку льник імпульсів 20. Одночасно генератор імпульсів комутації 14 з’являється сигнал логічної одиниці, 6 починає виробляти послідовність імпульсів. який через елемент НІ 11 поступає на треті входи Зазначимо, що застосування шунта в датчику першого 7 і другого 8 елементів І, тим самим встаструму 1 дозволяє отримувати вихідний сигнал, новлюючи на їх виходах сигнали логічного нуля. 7 16599 8 Також сигнал логічної одиниці через диференціюкнення високовольтного вимикача системою реючий елемент 12 у вигляді короткого імпульсу послейного захисту, множиться на коефіцієнт, яким тупає на вхід четвертого лічильника імпульсів 13, враховується додаткове спрацювання ресурсу що призводить до зменшення записаного механічвимикача, що витрачається згідно ресурсних хараного ресурсу комутаційного апарата на одиницю. ктеристик на ввімкнення. Таким чином, в пристрої Сигнал логічної одиниці з виходу датчика початку в такому циклі роботи враховується спрацювання комутації 14 поступає на третій вхід третього елеробочого ресурсу вимикача по ресурсних характемента І 15 і відкриває його (з виходу другого цифристиках на вмикання і вимикання при ввімкненні рового компаратора 24 сигнал логічної одиниці останнього на коротке замикання в електричній поступає на другий вхід третього елемента І 15). мережі. При цьому з виходу генератора імпульсів 6 імпуТривалість роботи одновібратора 21 підібрана льси починають поступати на входи першого 20 і таким чином, щоб забезпечити після відключення другого 16 лічильників імпульсів, зменшуючи завимикача надходження найбільшої можливої кільлишковий ресурс вимикача. Кількість імпульсів, що кості імпульсів в перший лічильник імпульсів 20. поступають в другий лічильник імпульсів 16, покаКількість розрядів першого 20, другого 16 та зує як витрачається робочий ресурс вимикача в третього 9 лічильників імпульсів, а також кількість залежності від значення комутованого струму. Імкомпараторів, що фіксують значення комутованого пульси з виходу генератора імпульсів 6 поступаструму, вибирається в залежності від діапазону ють до тих пір, поки цифрові коди на першій і друвимірюваного струму і від необхідного ступеня гій вхідних цифрових шинах другого цифрового точності визначення витраченого вимикачем ресукомпаратора 24 не зрівняються. В цей момент рсу. сигнал логічного нуля з виходу другого цифрового Кількість розрядів четвертого лічильника імпукомпаратора 24 поступає на вхід третього елеменльсів 13 вибирається в залежності від значення та І 15 та закриває його, а також на вхід формувамеханічного ресурсу вимикача. ча імпульсів 18, який коротким імпульсом через Для коректної роботи пристрою постійну часу елемент АБО 19 обнуляє перший лічильник імпудиференціюючого елемента 12 необхідно вибрати льсів 20 та готує пристрій до нового циклу роботи. меншою періоду чередування імпульсів генератоЯкщо високовольтний вимикач включається, а ра імпульсів 6. в електричній мережі присутнє коротке замикання, Перший 5 і другий 22 функціональні перетвото при ввімкненні вимикача на виході датчика порювачі можна реалізувати на мікросхемі постійночатку комутації 14 встановлюється сигнал логічного запам’ятовуючого пристрою, в якій записані го нуля, який проходить через елемент НІ 11 і певідповідні коди, причому в першому функціональреднім фронтом запускає одновібратор 21, який в ному перетворювачі 5 записані коди, кожен із яких свою чергу вихідним сигналом логічної одиниці, відповідає певному коефіцієнту спрацювання рощо подається на цифровий комутатор 23, підклюбочого ресурсу вимикача в залежності від будьчає вихідну цифрову шину першого лічильника якого із можливих значень струму, а в другому імпульсів 20 до другого цифрового компаратора 24 функціональному перетворювачі 22 записані коди, через другий функціональний перетворювач 22, в які відображають спрацювання ресурсу вимикача якому значення струму, що встановлюється на при його включенні на коротке замикання в мевиході першого лічильника імпульсів 20 після вимрежі. 9 Комп’ютерна верстка В. Мацело 16599 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