Пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів
Номер патенту: 4228
Опубліковано: 17.01.2005
Автори: Грабко Володимир Віталійович, Грабко Валентин Володимирович
Формула / Реферат
Пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів, що містить датчик струму, який через перетворювач струму в напругу підключений до входів першого, другого і третього компараторів, вихід першого компаратора з'єднаний зі входом першого одновібратора і з другим входом першого елемента І, перший вхід якого підключений до виходу другого генератора імпульсів, а третій вхід з'єднаний з виходом першого елемента НІ, вхід якого і перший вхід другого елемента І підключені до виходу другого компаратора, перший вхід третього лічильника імпульсів з'єднаний з виходом першого елемента І, четвертий вхід якого підключений до першого виходу тригера, перший вхід якого з'єднаний з виходом третього компаратора, а другий вихід підключений до другого входу третього елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом диференціюючого елемента, а вихід підключений до першого входу другого елемента АБО, вихід якого з'єднаний зі входом першого лічильника імпульсів, а другий вхід і перший вхід другого лічильника імпульсівпідключені до виходу четвертого елемента І, вихід першого одновібратора через другий елемент НІ з'єднаний з першим входом першого елемента АБО, вихід якого підключений до другого входу третього лічильника імпульсів, а другий вхід, а також другий вхід тригера, другий вхід регістра і другий вхід другого лічильника імпульсів з'єднані з виходом третього елемента АБО, перший, другий і третій входи якого підключені відповідно до виходів блока установки нуля, формувача імпульсів і блока затримки сигналу, вихідна цифрова шина третього лічильника імпульсів з'єднана зі вхідною цифровою шиною регістра, прямий динамічний перший вхід якого підключений до виходу другого елемента І, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента НІ, вхід якого разом зі входом диференціюючого елемента і з другим входом четвертого елемента І підключені до виходу датчика комутації, вихід першого генератора імпульсів з'єднаний з першим входом четвертого елемента І, третій вхід якого, а також входи блока затримки сигналу і формувача імпульсів підключені до виходу цифрового компаратора, вихідна цифрова шина регістра з'єднана з першою вхідною цифровою шиною першого цифрового комутатора, вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора, вихід третього елемента НІ з'єднаний з прямим динамічним входом другого одновібратора, вихід якого підключений до керуючого входу першого цифрового комутатора, вихідна цифрова шина регістра з'єднана з першою вхідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача, вихідна цифрова шина якого підключена до другої вхідної цифрової шини першого цифрового комутатора, а друга вхідна цифрова шина з'єднана з вихідною цифровою шиною блока вибору типу вимикача, який відрізняється тим, що в нього введені четвертий елемент НІ, третій одновібратор, другий функціональний перетворювач, другий цифровий комутатор, четвертий лічильник імпульсів, причому друга вхідна цифрова шина цифрового компаратора підключена до вихідної цифрової шини другого цифрового комутатора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого функціонального перетворювача, а друга вхідна цифрова шина та вхідна цифрова шина другого функціонального перетворювача підключені до вихідної цифрової шини другого лічильника імпульсів, вихід диференціюючого елемента з'єднаний з входом четвертого лічильника імпульсів, вихід датчика комутації через четвертий елемент НІ підключений до входу третього одновібратора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом другого цифрового комутатора.
Текст
Пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів, що містить датчик струму, який через перетворювач струму в напругу підключений до входів першого, другого і третього компараторів, вихід першого компаратора з'єднаний зі входом першого одновібратора і з другим входом першого елемента І, перший вхід якого підключений до виходу другого генератора імпульсів, а третій вхід з'єднаний з виходом першого елемента НІ, вхід якого і перший вхід другого елемента І підключені до виходу другого компаратора, перший вхід третього лічильника імпульсів з'єднаний з виходом першого елемента І, четвертий вхід якого підключений до першого виходу тригера, перший вхід якого з'єднаний з виходом третього компаратора, а другий вихід підключений до другого входу третього елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом диференціюючого елемента, а вихід підключений до першого входу другого елемента АБО, вихід якого з'єднаний зі входом першого лічильника імпульсів, а другий вхід і перший вхід другого лічильника імпульсів підключені до виходу четвертого елемента І, вихід першого одновібратора через другий елемент НІ з'єднаний з першим входом першого елемента АБО, вихід якого підключений до другого входу третього лічильника імпульсів, а другий вхід, а також другий вхід тригера, другий вхід регістра і другий вхід другого лічильника імпульсів з'єднані з виходом третього елемента АБО, перший, другий і третій входи якого підключені ВІДПОВІДНО до виходів блока установки нуля, формувача імпульсів і блока затримки сигналу, вихідна цифрова шина третього лічильника імпульсів з'єднана зі вхідною цифровою шиною регістра, прямий динамічний перший вхід якого підключений до виходу другого елемента І, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента НІ, вхід якого разом зі входом диференціюючого елемента і з другим входом четвертого елемента І підключені до виходу датчика комутації, вихід першого генератора імпульсів з'єднаний з першим входом четвертого елемента І, третій вхід якого, а також входи блока затримки сигналу і формувача імпульсів підключені до виходу цифрового компаратора, вихідна цифрова шина регістра з'єднана з першою вхідною цифровою шиною першого цифрового комутатора, вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора, вихід третього елемента НІ з'єднаний з прямим динамічним входом другого одновібратора, вихід якого підключений до керуючого входу першого цифрового комутатора, вихідна цифрова шина регістра з'єднана з першою вхідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача, вихідна цифрова шина якого підключена до другої' вхідної цифрової шини першого цифрового комутатора, а друга вхідна цифрова шина з'єднана з вихідною цифровою шиною блока вибору типу вимикача, який відрізняється тим, що в нього введені четвертий елемент НІ, третій одновібратор, другий функціональний перетворювач, другий цифровий комутатор, четвертий лічильник імпульсів, причому друга вхідна цифрова шина цифрового компаратора підключена до вихідної' цифрової шини другого цифрового комутатора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого функціонального перетворювача, а друга вхідна цифрова шина та вхідна цифрова шина другого функціонального перетворювача підключені до вихідної цифрової шини другого лічильника імпульсів, вихід диференціюючого елемента з'єднаний з входом четвертого лічильника імпульсів, вихід датчика комутації' через четвертий елемент НІ підключений до входу третього одновібратора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом другого цифрового комутатора. 00 CM CM 4228 Корисна модель відноситься до області електротехніки і може бути використана для вимірювання комутаційного ресурсу високовольтних вимикачів. Відомий пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів (Патент №34266А (Україна), М кл. G07C3/10, бюл. №1, 2001), що містить датчик струму, який через перетворювач струму в напругу підключений до входів першого, другого і третього компараторів, вихід першого компаратора з'єднаний зі входом першого одновібратора і з другим входом першого елемента І, перший вхід якого підключений до виходу другого генератора імпульсів, а третій вхід з'єднаний з виходом першого елемента Ні, вхід якого і перший вхід другого елемента І підключені до виходу другого компаратора, перший вхід третього лічильника імпульсів з'єднаний з виходом першого елемента І, четвертий вхід якого підключений до першого виходу тригера, перший вхід якого з'єднаний з виходом третього компаратора, а другий вихід підключений до другого входу третього елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом диференціюючого елемента, а вихід підключений до першого входу другого елемента АБО, вихід якого з'єднаний зі входом першого лічильника Імпульсів, а другий вхід і перший вхід другого лічильника імпульсів підключені до виходу четвертого елемента І, вихід першого одновібратора через другий елемент НІ з'єднаний з першим входом першого елемента АБО, вихід якого підключений до другого входу третього лічильника імпульсів, а другий вхід, а також другий вхід тригера, другий вхід регістра і другий вхід другого лічильника імпульсів з'єднані з виходом третього елемента АБО, перший, другий і третій входи якого підключені ВІДПОВІДНО до виходів блока установки нуля, формувача сигналу і блока затримки сигналу, вихідна цифрова шина третього лічильника імпульсів з'єднана зі вхідною цифровою шиною регістра, прямий динамічний перший вхід якого підключений до виходу другого елемента І, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента НІ, вхід якого разом зі входом диференціюючого елементу і з другим входом четвертого елемента І підключені до виходу датчика комутацій, вихід першого генератора імпульсів з'єднаний з першим входом четвертого елемента І, третій вхід якого, а також входи блока затримки сигналу і формувача сигналу підключені до виходу цифрового компаратора, друга вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого лічильника імпульсів, вихідна цифрова шина регістра підключена до першої вхідної цифрової шини цифрового комутатора і до першої і другої вхідних цифрових шин цифрового суматора, вихідна цифрова шина якого з'єднана з другою вхідною цифровою шиною цифрового комутатора, вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора, вихід третього елемента НІ з'єднаний з прямим динамічним входом другого одновібратора, вихід якого підключений до керуючого входу цифрового комутатора. Недоліками даного пристрою є те, що він не дозволяє враховувати вичерпання комутаційного ресурсу вимикача при ввімкненні його на коротке замикання в електричній мережі, оскільки ресурсні характеристики вимикача при ввімкненні та вимиканні не співпадають Крім того, даний пристрій не дозволяє враховувати витрачання механічного комутаційного ресурсу вимикача. За прототип обрано пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів (Патент №51255А (Україна), М кл. G07C3/10, бюл. №11, 2002), що містить датчик струму, який через перетворювач струму в напругу підключений до входів першого, другого і третього компараторів, вихід першого компаратора з'єднаний зі входом першого одновібратора і з другим входом першого елемента І, перший вхід якого підключений до виходу другого генератора імпульсів, а третій вхід з'єднаний з виходом першого елемента НІ, вхід якого і перший вхід другого елемента І підключені до виходу другого компаратора, перший вхід третього лічильника імпульсів з'єднаний з виходом першого елемента І, четвертий вхід якого підключений до першого виходу тригера, перший вхід якого з'єднаний з виходом третього компаратора, а другий вихід підключений до другого входу третього елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом диференціюючого елемента, а вихід підключений до першого входу другого елемента АБО, вихід якого з'єднаний зі входом першого лічильника Імпульсів, а другий вхід і перший вхід другого лічильника імпульсів підключені до виходу четвертого елемента І, вихід першого одновібратора через другий елемент НІ з'єднаний з першим входом першого елемента АБО, вихід якого підключений до другого входу третього лічильника імпульсів, а другий вхід, а також другий вхід тригера, другий вхід регістра і другий вхід другого лічильника імпульсів з'єднані з виходом третього елемента АБО, перший, другий і третій входи якого підключені відповідно до виходів блока установки нуля, формувача сигналу і блока затримки сигналу, вихідна цифрова шина третього лічильника імпульсів з'єднана зі вхідною цифровою шиною регістра, прямий динамічний перший вхід якого підключений до виходу другого елемента І, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента НІ, вхід якого разом зі входом диференціюючого елементу і з другим входом четвертого елемента І підключені до виходу датчика комутацій, вихід першого генератора імпульсів з'єднаний з першим входом четвертого елемента І, третій вхід якого, а також входи блока затримки сигналу і формувача сигналу підключені до виходу цифрового компаратора, друга вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого лічильника імпульсів, вихідна цифрова шина регістра підключена до першої вхідної цифрової шини цифрового комутатора, вихідна цифрова шина якого під'єднана до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора, вихід третього елемента НІ з'єднаний з прямим динамічним входом другого одновібратора, вихід якого підключений до керуючого входу цифрового комутатора, вихідна цифрова шина регістра підключена до першої вхідної цифрової шини функціонального перетворювача, вихідна цифрова шина якого з'єднана з другою вхідною цифровою шиною циф 4228 рового комутатора, а друга вхідна цифрова шина підключена до вихідної цифрової шини блока вибору типу вимикача. Головним недоліком даного пристрою є його низька точність, тому що він не дозволяє враховувати вичерпання комутаційного ресурсу вимикача при ввімкненні його на коротке замикання, оскільки ресурсні характеристики вимикача при ввімкненні та вимиканні не співпадають, а також даний пристрій не дозволяє враховувати витрачання механічного комутаційного ресурсу вимикача. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для контролю ресурсу комутаційних апаратів, в якому за рахунок введення нових блоків та зв'язків між ними з'являється можливість враховувати витрачання комутаційного ресурсу вимикача при ввімкненні його на коротке замикання в електричній мережі та витрачання механічного ресурсу високовольтного вимикача, що дозволяє підвищити точність роботи пристрою. За рахунок введення в пристрій четвертого елемента НІ, третього одновібратора, другого функціонального перетворювача, другого цифрового комутатора, четвертого лічильника імпульсів та відповідних зв'язків З'ЯВЛЯЄТЬСЯ МОЖЛИВІСТЬ враховувати вичерпання комутаційного ресурсу вимикача при ввімкненні його на коротке замикання в електричній мережі та витрачання механічного ресурсу високовольтного вимикача, що дозволяє підвищити точність роботи пристрою Поставлена задача досягається тим, що в пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів, що містить датчик струму, який через перетворювач струму в напругу підключений до входів першого, другого і третього компараторів, вихід першого компаратора з'єднаний зі входом першого одновібратора і з другим входом першого елемента І, перший вхід якого підключений до виходу другого генератора імпульсів, а третій вхід з'єднаний з виходом першого елемента НІ, вхід якого і перший вхід другого елемента І підключені до виходу другого компаратора, перший вхід третього лічильника імпульсів з'єднаний з виходом першого елемента І, четвертий вхід якого підключений до першого виходу тригера, перший вхід якого з'єднаний з виходом третього компаратора, а другий вихід підключений до другого входу третього елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом диференціюючого елемента, а вихід підключений до першого входу другого елемента АБО, вихід якого з'єднаний зі входом першого лічильника імпульсів, а другий вхід і перший вхід другого лічильника імпульсів підключені до виходу четвертого елемента І, вихід першого одновібратора через другий елемент НІ з'єднаний з першим входом першого елемента АБО, вихід якого підключений до другого входу третього лічильника імпульсів, а другий вхід, а також другий вхід тригера, другий вхід регістра і другий вхід другого лічильника імпульсів з'єднані з виходом третього елемента АБО, перший, другий і третій входи якого підключені ВІДПОВІДНО до виходів блока установки нуля, формувача сигналу (в подальшому - формувача імпульсів) і блока затримки сигналу, вихідна цифрова шина третього лічильника імпульсів з'єднана зі вхідною цифровою шиною регістра, прямий динамічний перший вхід якого підключений до виходу другого елемента І, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента НІ, вхід якого разом зі входом диференціюючого елемента і з другим входом четвертого елемента І підключені до виходу датчика комутації, вихід першого генератора імпульсів з'єднаний з першим входом четвертого елемента І, третій вхід якого, а також входи блока затримки сигналу і формувача імпульсів підключені до виходу цифрового компаратора, вихідна цифрова шина регістра з'єднана з першою вхідною цифровою шиною першого цифрового комутатора, вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора, вихід третього елемента НІ з'єднаний з прямим динамічним входом другого одновібратора, вихід якого підключений до керуючого входу першого цифрового комутатора, вихідна цифрова шина регістра з'єднана з першою вхідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача, вихідна цифрова шина якого підключена до другої вхідної цифрової шини першого цифрового комутатора, а друга вхідна цифрова шина з'єднана з вихідною цифровою шиною блока вибору типу вимикача, введено четвертий елемент НІ, третій одновібратор, другий функціональний перетворювач, другий цифровий комутатор, четвертий лічильник імпульсів, причому друга вхідна цифрова шина цифрового компаратора підключена до вихідної цифрової шини другого цифрового комутатора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого функціонального перетворювача, а друга вхідна цифрова шина та вхідна цифрова шина другого функціонального перетворювача підключені до вихідної' цифрової шини другого лічильника імпульсів, вихід диференціюючого елемента з'єднаний з входом четвертого лічильника імпульсів, вихід датчика комутації через четвертий елемент НІ підключений до входу третього одновібратора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом другого цифрового комутатора. Пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів пояснюється кресленням, на якому зображена його структурна схема. На схемі 1 - датчик струму; 2 - перетворювач струму в напругу; 3, 4, 5 - перший, другий і третій компаратори; 6 - другий генератор імпульсів; 7 перший елемент І; 8 - перший елемент НІ, 9 - перший одновібратор; 10 - другий елемент НІ, 11- перший елемент АБО; 12 - третій лічильник імпульсів, 13 - тригер, 14 - другий елемент І; 15 - регістр, 16 - датчик комутацій; 17 - третій елемент НІ; 18 другий одновібратор; 19 - блок вибору типу вимикача; 20 - перший функціональний перетворювач, 21 -перший цифровий комутатор; 22 - диференціюючий елемент; 23 - четвертий лічильник імпульсів, 24 - третій елемент І; 25 - другий елемент АБО, 26 - перший лічильник імпульсів; 27 - четвертий елемент НІ; 28 - третій одновібратор; 29 - перший генератор імпульсів; 30 - четвертий елемент І, 31 - блок установки нуля, 32 - формувач імпульсів; 33 - блок затримки сигналу, 34 - третій елемент АБО; 35 - другий лічильник імпульсів, 36 другий функціональний перетворювач; 37 - другий цифровий комутатор, 38 - цифровий компаратор, причому вихід датчика струму 1 через перетворю 4228 вач струму в напругу 2 підключений до входів першого 3, другого 4 І третього 5 компараторів, вихід першого компаратора 3 з'єднаний зі входом першого одновібратора 9 і з другим входом першого елемента І 7, перший вхід якого підключений до виходу другого генератора імпульсів 6, а третій вхід з'єднаний з виходом першого елемента НІ 8, вхід якого і перший вхід другого елемента І 14 підключені до виходу другого компаратора 4, перший вхід третього лічильника імпульсів 12 з'єднаний з виходом першого елемента t 7, четвертий вхід якого підключений до першого виходу тригера 13, перший вхід якого з'єднаний з виходом третього компаратора 5, а другий вихід підключений до другого входу третього елемента І 24, перший вхід якого з'єднаний з виходом диференціюючого елемента 22, а вихід підключений до першого входу другого елемента АБО 25, вихід якого з'єднаний зі входом першого лічильника імпульсів 26, а другий вхід і перший вхід другого лічильника Імпульсів 35 підключені до виходу четвертого елемента 130, вихід першого одновібратора 9 через другий елемент НІ 10 з'єднаний з першим входом першого елемента АБО 11, вихід якого підключений до другого входу третього лічильника імпульсів 12, а другий вхід, а також другий вхід тригера 13, другий вхід регістра 15 і другий вхід другого лічильника імпульсів 35 з'єднані з виходом третього елемента АБО 34, перший, другий і третій входи якого підключені відповідно до виходів блока установки нуля 31, формувача сигналу 32 (в подальшому формувача імпульсів) і блока затримки сигналу 33, вихідна цифрова шина третього лічильника імпульсів 12 з'єднана зі вхідною цифровою шиною регістра 15, прямий динамічний перший вхід якого підключений до виходу другого елемента І 14, другий вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента НІ 17, вхід якого разом зі входом диференціюючого елементу 22 і з другим входом четвертого елемента ( ЗО підключені до виходу датчика комутації' 16, вихід першого генератора імпульсів 29 з'єднаний з першим входом четвертого елемента І ЗО, третій вхід якого, а також входи блока затримки сигналу 33 г формувача імпульсів 32 підключені до виходу цифрового компаратора 38, вихідна цифрова шина регістра 15 з'єднана з першою вхідною цифровою шиною першого цифрового комутатора 21, вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора 38, вихід третього елемента НІ 17 з'єднаний з прямим динамічним входом другого одновібратора 18, вихід якого підключений до керуючого входу першого цифрового комутатора 21, вихідна цифрова шина регістра 15 з'єднана з першою вхідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача 20, вихідна цифрова шина якого підключена до другої вхідної цифрової шини першого цифрового комутатора 21, а друга вхідна цифрова шина з'єднана з вихідною цифровою шиною блока вибору типу вимикача 19, друга вхідна цифрова шина цифрового компаратора 38 підключена до вихідної цифрової шини другого цифрового комутатора 37, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого функціонального перетворювача 36, а друга вхідна цифрова шина та вхідна цифрова 8 шина другого функціонального перетворювача 36 підключені до вихідної цифрової шини другого лічильника імпульсів 35, вихід диференціюючого елемента 22 з'єднаний з входом четвертого лічильника імпульсів 23, вихід датчика комутації 16 через четвертий елемент НІ 27 підключений до входу третього одновібратора 28, вихід якого з'єднаний з керуючим входом другого цифрового комутатора 37. Запропонований пристрій працює так При подачі напруги живлення на схему блок установки нуля 31 коротким імпульсом через третій елемент АБО 34 встановлює в нульове положення тригер 13, другий 35, третій 12 лічильники імпульсів і регістр 15. Якщо діагностуємий вимикач вимикає коло електричної мережі зі струмом, значення якого менше порога спрацювання третього компаратора 5, то при цьому спрацьовує датчик комутацій 16, сигнал логічної одиниці через диференціюючий елемент 22 у вигляді короткого імпульсу надходить на вхід четвертого лічильника імпульсів 23, який є лічильником механічного ресурсу комутаційного апарата, що призводить до зменшення записаного в ньому ресурсу на одиницю, та на перший вхід третього елемента І 24, на другому вході якого присутній сигнал логічної одиниці з інверсного виходу тригера 13 3 виходу елемента І 24 короткий імпульс через другий елемент АБО 25 поступає в перший лічильник імпульсів 26, збільшуючи значення, записане в останньому на одиницю відліку і тим самим фіксуючи спрацювання вимикача при вимиканні струму, що не перевищує номінальний робочий струм вимикача. Якщо діагностуємий вимикач вимикає струм, значення якого перевищує номінальний робочий струм вимикача, то в цьому випадку з виходу перетворювача 2 випрямлена напруга, що відповідає струму, який проходить в кожен момент через вимикач, поступає на входи компараторів 3, 4 і 5. При цьому третій компаратор 5 спрацьовує і на прямому виході тригера 13 встановлюється сигнал логічної одиниці. Пороги спрацювання компараторів 3 і 4 вибрані таким чином, що на виході першого компаратора 3 присутній сигнал логічної одиниці весь час, коли вхідний сигнал знаходиться в області додатних значень, а на виході другого компаратора 4 з'являється сигнал логічної одиниці через декілька мілісекунд після того, як спрацював перший компаратор 3 при зростанні вхідного сигналу. Це дає можливість визначати спрацювання робочого ресурсу вимикача навіть при суттєвому спотворенні датчиком (трансформатором) струму форми струму, що протікає через вимикач в момент комутації. Одночасно зі спрацюванням компаратора З запускається перший одновібратор 9, який розблоковує роботу третього лічильника Імпульсів 12. На від'ємний перший вхід третього лічильника імпульсів 12 починають поступати імпульси від другого генератора імпульсів 6 до тих пір, поки не спрацює другий компаратор 4, в результаті чого закриється перший елемент І 7. При цьому по передньому фронту сигналу з виходу другого компаратора 4 інформація з третього лічильника імпульсів 12 перезаппсується в регістр 15, оскільки на 4228 його прямий динамічний перший вхід подається сигнал логічної одиниці з виходу другого елемента І 14. Очевидно, що чим більший струм, який протікає через датчик струму 1, тим менше імпульсів поступає в третій лічильник імпульсів 12 З моменту виникнення аварійного струму в електричній мережі до його вимкнення, як правило, проходить декілька десятків, а іноді і сотень мілісекунд. Тому за цей час через датчик струму 1 проходить декілька періодів аварійного струму, який у вигляді випрямленої напруги подається з виходу перетворювача 2 на компаратори 3, 4, 5. При цьому цифровий код, що відповідає кожній напівхвилі напруги, послідовно записується в третій лічильник імпульсів 12 і перезаписується в регістр 15. Оскільки в третьому лічильнику імпульсів 12 імпульси віднімаються, то очевидно, що чим більша амплітуда напівхвилі напруги, що подається на компаратори, тим більше число записується в цьому лічильнику імпульсів. З виходу регістра 15 цифровий код подається через цифровий комутатор 21 на перший вхід цифрового компаратора 38 і оскільки з виходу другого лічильника імпульсів 35 цифровий код через другий цифровий комутатор 37 подається на другий вхід цифрового компаратора 38, то на виході останнього з'являється сигнал логічної одиниці В момент вимикання високовольтного вимикача в регістрі 15 зберігається Інформація про останню амплітуду напівхвилі струму, який протікав через вимикач При спрацюванні датчика комутації 16 на його виході з'являється сигнал логічної одиниці, який через третій елемент НІ 17 блокує вхід запису в регістр 15, а також через диференціюючий елемент 22 поступає на вхід четвертого лічильника Імпульсів 23, що фіксує спрацювання механічного ресурсу вимикача І призводить до зменшення записаного в ньому ресурсу на одиницю. Одночасно подається сигнал логічної одиниці на другий вхід четвертого елемента І ЗО. При цьому з виходу першого генератора імпульсів 29 через четвертий елемент І ЗО Імпульси поступають в другий лічильник імпульсів 35, а також через другий елемент АБО 25 в перший лічильник імпульсів 26 - лічильник спрацювання робочого ресурсу високовольтного вимикача. Коли кількість імпульсів, що поступають в другий лічильник імпульсів 35, призводить до зрівнювання кодів на входах цифрового компаратора 38, на виході останнього з'являється сигнал нуля, який блокує четвертий елемент І ЗО Подача імпульсів від першого генератора імпульсів 29 припиняється. Одночасно на виході формувача Імпульсів 32 з'являється імпульс, який через третій елемент АБО 34 обнуляє тригер 13, регістр 15 і лічильники імпульсів 12 І 35. Цикл роботи пристрою на цьому закінчується. КІЛЬКІСТЬ Імпульсів, що заносяться в перший лічильник імпульсів 26, залежить від значення струму, що вимикається високовольтним вимикачем, І показує, як витрачається комутаційний (робочий) ресурс високовольтного вимикача при різних значеннях комутованого струму в перерахунку на кількість комутацій номінального робочого струму вимикача. Якщо високовольтний вимикач після вимкнен 10 ня короткого замикання включається в циклі АПВ, а в електричній мережі присутнє коротке замикання, то при ввімкненні вимикача на виході датчика комутацій 16 встановлюється сигнал нуля, яким через третій елемент НІ 17 по передньому фронту запускається другий одновібратор 18, який вихідним сигналом логічної одиниці, що подається на цифровий комутатор 21, підключає вихідну шину регістра 15 до цифрового компаратора 38 через функціональний перетворювач 20, в якому значення струму, що записується в регістрі 15 після вимкнення високовольтного вимикача системою релейного захисту, множиться на коефіцієнт, який залежить від типу вимикача Сигнал логічного нуля з виходу датчика комутації 16 також поступає на вхід четвертого елемента НІ 27 і переднім фронтом запускає одновібратор 28, який в свою чергу вихідним сигналом логічної одиниці, що подається на цифровий комутатор 37, підключає вихідну цифрову шину другого лічильника імпульсів 35 до цифрового компаратора 38 через другий функціональний перетворювач 36, в якому значення струму, що встановлюється на виході лічильника імпульсів 35 після вимкнення високовольтного вимикача системою релейного захисту, множиться на коефіцієнт, яким враховується додаткове спрацювання ресурсу вимикача, що витрачається згідно ресурсних характеристик на ввімкнення. Таким чином, в пристрої в такому циклі роботи враховується спрацювання робочого ресурсу вимикача по ресурсних характеристиках на вмикання І вимикання при ввімкненні останнього на коротке замикання в електричній мережі. Час роботи другого одновібратора 18 t O f l H визначається наступними складовими: *одн = *вкп + Ірз + t E W K J 1 + At < t A n B , де t B K n - час, необхідний для роботи приводу вимикача на ввімкнення, та власний час ввімкнення вимикача, t p 3 - час роботи системи релейного захисту; tBHwi - час, необхідний для роботи приводу вимикача для вимкнення, та власний час вимкнення вимикача; At - час, необхідний для того, щоб найбільшу можливу кількість імпульсів, що відповідає найбільшому значенню контролюємого струму, записати в перший лічильник імпульсів 26, tAnB - час, при якому спрацьовує автоматика повторного ввімкнення високовольтного вимикача. Для захисту від короткочасних великих струмів, що можуть протікати через вимикач, наприклад, при подвійних замиканнях, селективній роботі релейного захисту, в пристрої передбачений блок затримки сигналу 33. Його робота пояснюється так Коли через датчик струму 1 протікає струм, який викликає спрацювання третього компаратора 5, то в регістр 15 записується цифровий код, який пропорційний струму в електричній мережі, але, оскільки вимикач не вимикається і датчик комутацій 16 не спрацьовує, то пристрій зависає і для того, щоб повернути його в початковий стан, через деякий час з виходу блока затримки сигналу 33 подається сигнал через третій елемент АБО 34, який обнупяе тригер 13, регістр 15 і лічильники імпульсів 12 і 35. Час затримки сигналу в 4228 12 11 блоці затримки сигналу 33 вибирається більшим Кількість розрядів четвертого лічильника імпуциклу роботи пристрою, коли в лічильник 35 запильсів 23 вибирається в залежності від значення сується можлива найбільша кількість імпульсів. механічного ресурсу вимикача. Перший функціональний перетворювач 20 Для коректної роботи пристрою постійну часу можна реалізувати на мікросхемі постійного западиференціюючого елементу 22 необхідно вибрати м'ятовуючого пристрою, в якій записані в кожній із меншою періоду чередування імпульсів першого декількох областей пам'яті коди, кожен із яких відгенератора імпульсів 29. повідає певному коефіцієнту перерахунку спрацюТактова частота другого генератора імпульсів вання робочого ресурсу вимикача в залежності від 6 залежить від кількості розрядів третього лічильбудь-якого із можливих значень струму, комутованика імпульсів 12 і від порогів спрацювання перних вимикачем в циклі АПВ Вибір тієї чи іншої шого 3 і другого 4 компараторів. області пам'яті здійснюється в залежності від того, Тривалість роботи одновібратора 9 вибираякий тип високовольтного вимикача діагностується ється більшою часу, необхідного для пропуску за допомогою запропонованого пристрою, шляхом найбільшої кількості імпульсів від генератора 6 в зміни коду, що подається на другу вхідну цифрову лічильник 12. шину функціонального перетворювача 20. Цей код Тривалість роботи одновібратора 28 вибираформується в блоці вибору типу вимикача 19, який ється більшою часу, необхідного для пропуску може бути реалізований, наприклад, як сукупність найбільшої кількості імпульсів від генератора 29в перемикачів, які формують код на виході цифрової лічильник 35. шини у вигляді сигналів нуля та одиниці. Тактова частота першого генератора Імпульсів 29 вибирається з міркувань, щоб не перевищувати Другий функціональний перетворювач 36 мочас At, опис якого приведений вище. жна реалізувати на мікросхемі постійного запам'ятовуючого пристрою, в якій записані коди, кожен із Кількість розрядів другого 35 та третього 12 яких відповідає певному коефіцієнту перерахунку лічильників імпульсів, що фіксують значення комуспрацювання робочого ресурсу вимикача в залежтованого струму, вибирається в залежності від ності від будь-якого із можливих значень струму, діапазону вимірюваних струму і від необхідного комутованих вимикачем при його включенні на ступеня точності визначення витраченого вимикакоротке замикання в мережі. чем ресурсу. А В зх Фіг. Комп'ютерна верстка Н Лисенко Підписне Тираж 37 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
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for checking the service life of a switching unit
Автори англійськоюHrabko Valentyn Volodymyrovych
Назва патенту російськоюУстройство для контроля ресурса коммутационного аппарата
Автори російськоюГрабко Валентин Владимирович
МПК / Мітки
МПК: G07C 3/10
Мітки: комутаційних, пристрій, апаратів, контролю, ресурсу
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-4228-pristrijj-dlya-kontrolyu-resursu-komutacijjnikh-aparativ.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів</a>
Попередній патент: Спосіб оцінки стану венозного кровотоку
Наступний патент: Пристрій для визначення моменту закінчення процесу плазмового травлення
Випадковий патент: Роторний шарнірно-пластинчатий механізм