Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів, що містить перший, другий і третій датчики струму, виходи яких з'єднані відповідно через перший, другий і третій компаратори з першими входами першого, другого і третього тригерів, виходи яких підключені відповідно до першого, другого і третього входів другого елемента АБО, а також відповідно до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, а також зі входами четвертого і п'ятого компараторів, а аналогові входи підключені відповідно до виходів першого, другого і третього датчиків струму, перший вхід шифратора з'єднаний з виходом другого елемента АБО, а другий і третій входи підключені відповідно до виходів четвертого і п'ятого тригерів, перші входи яких з'єднані відповідно з виходами четвертого і п'ятого компараторів, а другі входи разом з другими входами першого, другого і третього тригерів і першого лічильника імпульсів підключені до виходу першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів, а третій вхід з'єднаний з виходом елемента затримки сигналу, вихід датчика комутації підключений до входу диференціюючого елемента та першого входу другого елемента І, вихід якого з'єднаний зі входом формувача імпульсів і з другим входом першого елемента І, до першого входу якого підключений вихід генератора імпульсів, а вихід з'єднаний з першим входом першого лічильника імпульсів і з першими входами четвертого, шостого і восьмого елементів І, вихід диференціюючого елемента підключений до перших входів третього, п'ятого і сьомого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами відповідно першого, другого і третього елементів НІ, входи яких в свою чергу підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, виходи третього, п'ятого і сьомого елементів І з'єднані відповідно з першими входами третього, четвертого і п'ятого елементів АБО, другі входи яких підключені відповідно до виходів четвертого, шостого і восьмого елементів І, а виходи з'єднані відповідно зі входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів, другі входи четвертого, шостого і восьмого елементів І підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, виходи яких підключені до перших входів шостого і сьомого тригерів, другі входи яких з'єднані з виходом першого елемента АБО, а виходи підключені до четвертого і п'ятого входів першого функціонального перетворювача, перший, другий і третій входи якого з'єднані відповідно з першим, другим і третім виходами шифратора, вхід елемента затримки сигналу та другий вхід другого елемента І підключені до виходу цифрового компаратора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача, який відрізняється тим, що в нього введені четвертий елемент НІ, одновібратор, другий функціональний перетворювач, цифровий комутатор, п'ятий лічильник імпульсів, причому друга вхідна цифрова шина цифрового компаратора підключена до вихідної цифрової шини 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 першого лічильника імпульсів, вихід диференціюючого елемента з'єднаний з входом п'ятого лічильника імпульсів, вихід датчика комутації через четвертий елемент НІ підключений до входу одновібратора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора.

Текст

Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів, що містить перший, другий і третій датчики струму, виходи яких з'єднані відповідно через перший, другий і третій компаратори з першими входами першого, другого і третього тригерів, виходи яких підключені ВІДПОВІДНО до першого, другого і третього входів другого елемента АБО, а також відповідно до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, а також зі входами четвертого і п'ятого компараторів, а аналогові входи підключені відповідно до виходів першого, другого і третього датчиків струму, перший вхід шифратора з'єднаний з виходом другого елемента АБО, а другий і третій входи підключені відповідно до виходів четвертого І п'ятого тригерів, перші входи яких з'єднані відповідно з виходами четвертого і п'ятого компараторів, а другі входи разом з другими входами першого, другого і третього тригерів і першого лічильника Імпульсів підключені до виходу першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів, а третій вхід з'єднаний з виходом елемента затримки сигналу, вихід датчика комутації підключений до входу диференціюючого елемента та першого входу другого елемента І, вихід якого з'єднаний зі входом формувача імпульсів і з другим входом першого елемента І, до першого входу якого підключений вихід генератора імпульсів, а вихід з'єднаний з першим входом першого лічильника імпульсів і з першими входами четвертого, шостого і восьмого елементів І, вихід диференціюючого елемента підключений до перших входів третього, п'ятого і сьомого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами ВІДПОВІДНО першого, другого І третього елементів НІ, входи яких в свою чергу підключені відповідно до виходів першого, другого І третього тригерів, виходи третього, п'ятого і сьомого елементів І з'єднані відповідно з першими входами третього, четвертого і п'ятого елементів АБО, другі входи яких підключені відповідно до виходів четвертого, шостого і восьмого елементів [, а виходи з'єднані ВІДПОВІДНО ЗІ входами другого, третього і четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, другі входи четвертого, шостого і восьмого елементів І підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, виходи яких підключені до перших входів шостого і сьомого тригерів, другі входи яких з'єднані з виходом першого елемента АБО, а виходи підключені до четвертого і п'ятого ВХОДІВ першого функціонального перетворювача, перший, другий і третій входи якого з'єднані ВІДПОВІДНО з першим, другим і третім виходами шифратора, вхід елемента затримки сигналу та другий вхід другого елемента І підключені до виходу цифрового компаратора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача, який відрізняється тим, що в нього введені четвертий елемент НІ, одновібратор, другий функціональний перетворювач, цифровий комутатор, п'ятий лічильник імпульсів, причому друга вхідна цифрова шина цифрового компаратора підключена до вихідної цифрової шини 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 першого лічильника імпульсів, вихід диференціюючого елемента з'єднаний з входом п'ятого лічильника імпульсів, вихід датчика комутації через четвертий елемент НІ підключений до входу одновібратора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора. О < Z) 4419 Корисна модель відноситься до області електротехніки і може бути використана для вимірювання комутаційного ресурсу повітряних високовольтних вимикачів Відомий пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів (А.С СРСР №1656568, М. кл. G07C3/10, бюл №22, 1991), що містить перший, другий і третій датчики струму, які з'єднані відповідно через перший, другий і третій компаратори з першими входами першого, другого і третього тригерів, виходи яких підключені відповідно до першого, другого і третього входів третього елемента АБО, а також відповідно до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, а також із входами четвертого і п'ятого компараторів, а аналогові входи підключені ВІДПОВІДНО до виходів першого, другого і третього датчиків струму, шифратор, перший вхід якого з'єднаний з виходом третього елемента АБО, а другий і третій входи підключені ВІДПОВІДНО до виходів четвертого і п'ятого тригерів, перші входи яких з'єднані відповідно з виходами четвертого і п'ятого компараторів, а другі входи разом з другими входами першого, другого і третього тригерів і першого лічильника імпульсів підключені до виходу першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів, а третій вхід з'єднаний з виходом елемента затримки сигналу, вхід якого і другий вхід другого елемента І підключені до виходу другого елемента АБО, датчик комутації, вихід якого з'єднаний зі входом диференціюючого елемента і з першим входом другого елемента І, вихід якого підключений до входу формувача імпульсів і до другого входу першого елемента І, з першим входом якого з'єднаний вихід генератора Імпульсів, а вихід підключений до першого входу першого лічильника імпульсів і до перших входів сьомого, дев'ятого й одинадцятого елементів І, перший, другий і третій виходи шифратора з'єднані відповідно з першими входами третього, четвертого і п'ятого елементів І, виходи яких підключені до першого, другого і третього входів другого елемента АБО, а другі входи з'єднані ВІДПОВІДНО з першим, другим і третім виходами першого лічильника імпульсів через перший, другий і третій елементи НІ, вихід диференціюючого елемента підключений до перших входів шостого, восьмого і десятого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами відповідно четвертого, п'ятого і шостого елементів НІ, входи яких у свою чергу підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, виходи шостого, восьмого і десятого елементів І з'єднані ВІДПОВІДНО з першими входами четвертого, п'ятого і шостого елементів АБО, другі входи яких підключені до виходів сьомого, дев'ятого й одинадцятого елементів І, а виходи з'єднані зі входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів відповідно, другі входи сьомого, дев'ятого й одинадцятого елементів І підключені ВІДПОВІДНО до виходів першого, другого і третього тригерів 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, що приводить до низької' точності роботи пристрою. За прототип обрано пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів (Патент №55864А (Україна), М. кл. G07C3/10, бюл. №4, 2003), що містить перший, другий і третій датчики струму, виходи яких з'єднані відповідно через перший, другий і третій компаратори з першими входами першого, другого і третього тригерів, виходи яких підключені відповідно до першого, другого і третього входів другого елемента АБО, а також відповідно до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, а також із входами четвертого і п'ятого компараторів, а аналогові входи підключені відповідно до виходів першого, другого і третього датчиків струму, шифратор, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого елемента АБО, а другий і третій входи підключені ВІДПОВІДНО до виходів четвертого і п'ятого тригерів, перші входи яких з'єднані ВІДПОВІДНО з виходами четвертого і п'ятого компараторів, а другі входи разом з другими входами першого, другого І третього тригерів і першого лічильника імпульсів підключені до виходу першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів, а третій вхід з'єднаний з виходом елемента затримки сигналу, датчик комутації, вихід якого підключений до входу диференціюючого елемента та першого входу другого елемента І, вихід якого з'єднаний зі входом формувача імпульсів і з другим входом першого елемента І, до першого входу якого підключений вихід генератора імпульсів, а вихід з'єднаний з першим входом першого лічильника імпульсів і з першими входами четвертого, шостого І восьмого елементів І, вихід диференціюючого елемента підключений до перших входів третього, п'ятого і сьомого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами ВІДПОВІДНО першого, другого і третього елементів НІ, входи яких в свою чергу підключені ВІДПОВІДНО до виходів першого, другого і третього тригерів, виходи третього, п'ятого і сьомого елементів І з'єднані відповідно з першими входами третього, четвертого і п'ятого елементів АБО, другі входи яких підключені відповідно до виходів четвертого, шостого і восьмого елементів І, а виходи з'єднані відповідно зі входами другого, третього і четвертого ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, другі входи четвертого, шостого і восьмого елементів І підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, виходи яких підключені до перших входів шостого і сьомого тригерів, другі входи яких з'єднані з виходом першого елемента АБО, а виходи підключені до четвертого і п'ятого входів функціонального перетворювача, перший, другий і третій входи якого з'єднані ВІДПОВІДНО з першим, другим І третім виходами шифратора, вхід елемента затримки сигнала та другий вхід другого елемента І підключені 4419 до виходу цифрового компаратора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною функціонального перетворювача, а друга - підключена до вихідної цифрової шини першого лічильника імпульсів. 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 повітряних високовольтних вимикачів, в якому за рахунок введення в пристрій четвертого елемента НІ, одновібратора, другого функціонального перетворювача, цифрового комутатора, п'ятого 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 повітряного високовольтного вимикача, що дозволяє підвищити точність роботи пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів, що містить перший, другий і третій датчики струму, виходи яких з'єднані відповідно через перший, другий і третій компаратори з першими входами першого, другого і третього тригерів, виходи яких підключені ВІДПОВІДНО до першого, другого і третього входів другого елемента АБО, а також відповідно до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, а також зі входами четвертого і п'ятого компараторів, а аналогові входи підключені відповідно до виходів першого, другого і третього датчиків струму, перший вхід шифратора з'єднаний з виходом другого елемента АБО, а другий і третій входи підключені ВІДПОВІДНО до виходів четвертого і п'ятого тригерів, перші входи яких з'єднані відповідно з виходами четвертого і п'ятого компараторів, а другі входи разом з другими входами першого, другого і третього тригерів і першого лічильника імпульсів підключені до виходу першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів, а третій вхід з'єднаний з виходом елемента затримки сигналу, вихід датчика комутації підключений до входу диференціюючого елемента та першого входу другого елемента І, вихід якого з'єднаний зі входом формувача імпульсів і з другим входом першого елемента І, до першого входу якого підключений вихід генератора імпульсів, а вихід з'єднаний з першим входом першого лічильника імпульсів і з першими входами четвертого, шостого і восьмого елементів І, вихід диференціюючого елемента підключений до перших входів третього, п'ятого і сьомого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами ВІДПОВІДНО першого, другого і третього елементів НІ, входи яких в свою чергу підключені ВІДПОВІДНО до виходів першого, другого і третього тригерів, виходи третього, п'ятого і сьо 6 мого елементів І з'єднані відповідно з першими входами третього, четвертого і п'ятого елементів АБО, другі входи яких підключені відповідно до виходів четвертого, шостого і восьмого елементів І, а виходи з'єднані ВІДПОВІДНО ЗІ входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів, другі входи четвертого, шостого і восьмого елементів І підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, виходи яких підключені до перших входів шостого і сьомого тригерів, другі входи яких з'єднані з виходом першого елемента АБО, а виходи підключені до четвертого і п'ятого входів першого функціонального перетворювача, перший, другий і третій входи якого з'єднані відповідно з першим, другим і третім виходами шифратора, вхід елемента затримки сигналу та другий вхід другого елемента І підключені до виходу цифрового компаратора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача, введено четвертий елемент НІ, одновібратор, другий функціональний перетворювач, цифровий комутатор, п'ятий лічильник імпульсів, причому друга вхідна цифрова шина цифрового компаратора підключена до вихідної цифрово'] шини 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 першого лічильника імпульсів, вихід диференціюючого елемента з'єднаний з входом п'ятого лічильника імпульсів, вихід датчика комутації через четвертий елемент НІ підключений до входу одновібратора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів пояснюється кресленням, на якому зображена його структурна схема. На схемі: 1, 2, 3 - перший, другий і третій датчики струму, 4, 5, 6 - перший, другий і третій компаратори; 7, 8, 9 - перший, другий і третій тригери, 10, 11, 12 - перший, другий і третій електронні ключі; 13-другий елемент АБО; 14, 15-четвертий і п'ятий компаратори; 16, 17 - четвертий і п'ятий тригери, 18 - шифратор; 19 - датчик тиску, 20, 21 шостий і сьомий компаратори; 22, 23 - шостий і сьомий тригери, 24 - перший функціональний перетворювач, 25 - четвертий елемент НІ, 26 - одновібратор; 27 - генератор імпульсів; 28 - перший елемент І, 29 - датчик комутації; ЗО - другий елемент І, 31 - блок установки нуля, 32 - формувач імпульсів, 33 - елемент затримки сигналу, 34 - перший елемент АБО; 35 - перший лічильник імпульсів; 36 - другий функціональний перетворювач; 37 - цифровий комутатор, 38 - цифровий компаратор, 39 - диференціюючий елемент, 40 - п'ятий лічильник імпульсів; 4 1 , 42, 43 - перший, другий і третій елементи НІ; 44, 45, 46, 47, 48, 49 - третій, четвертий, п'ятий, ШОСТИЙ, СЬОМИЙ І ВОСЬМИЙ елементи І, 50, 51, 52 - третій, четвертий і п'ятий елементи АБО, 53, 54, 55 - другий, третій і четвертий лічильники імпульсів, причому виходи першого 1, другого 2 І третього 3 датчиків струму з'єднані відповідно 4419 через перший 4, другий 5 і третій 6 компаратори з першими входами першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів, виходи яких підключені відповідно до першого, другого і третього входів другого елемента АБО 13, а також відповідно до керуючих входів першого 10, другого 11 і третього 12 електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, а також зі входами четвертого 14 і п'ятого 15 компараторів, а аналогові входи підключені відповідно до виходів першого 1, другого 2 і третього 3 датчиків струму, перший вхід шифратора 18 з'єднаний з виходом другого елемента АБО 13, а другий і третій входи підключені ВІДПОВІДНО до виходів четвертого 16 і п'ятого 17 тригерів, перші входи яких з'єднані відповідно з виходами четвертого 14 і п'ятого 15 компараторів, а другі входи разом з другими входами першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів і першого лічильника імпульсів 35 підключені до виходу першого елемента АБО 34, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля 31, другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів 32, а третій вхід з'єднаний з виходом елемента затримки сигналу 33, вихід датчика комутації 29 підключений до входу диференціюючого елемента 39 та першого входу другого елемента І ЗО, вихід якого з'єднаний зі входом формувача імпульсів 32 і з другим входом першого елемента І 28, до першого входу якого підключений вихід генератора імпульсів 27, а вихід з'єднаний з першим входом першого лічильника імпульсів 35 І з першими входами четвертого 45, шостого 47 і восьмого 49 елементів І, вихід диференціюючого елемента 39 підключений до перших входів третього 44, п'ятого 46 І сьомого 48 елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами відповідно першого 41, другого 42 і третього 43 елементів НІ, входи яких в свою чергу підключені відповідно до виходів першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів, виходи третього 44, п'ятого 46 і сьомого 48 елементів І з'єднані відповідно з першими входами третього 50, четвертого 51 і п'ятого 52 елементів АБО, другі входи яких підключені відповідно до виходів четвертого 45, шостого 47 і восьмого 49 елементів І, а виходи з'єднані ВІДПОВІДНО зі входами другого 53, третього 54 і четвертого 55 лічильників імпульсів, другі входи четвертого 45, шостого 47 і восьмого 49 елементів І підключені відповідно до виходів першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів, вихід датчика тиску 19 з'єднаний зі входами шостого 20 і сьомого 21 компараторів, виходи яких підключені до перших входів шостого 22 і сьомого 23 тригерів, другі входи яких з'єднані з виходом першого елемента АБО 34, а виходи підключені до четвертого і п'ятого входів першого функціонального перетворювача 24, перший, другий і третій входи якого з'єднані ВІДПОВІДНО з першим, другим і третім виходами шифратора 18, вхід елемента затримки сигналу 33 та другий вхід другого елемента І ЗО підключені до виходу цифрового компаратора 38, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача 24, а друга вхідна цифрова шина підключена до вихідної цифрової шини цифрового комутатора 37, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого функціонального перетворювача 36, а друга вхідна цифрова 8 шина та вхідна цифрова шина другого функціонального перетворювача 36 підключені до вихідної цифрової шини першого лічильника імпульсів 35, вихід диференціюючого елемента 39 з'єднаний з входом п'ятого лічильника імпульсів 40, вихід датчика комутації 29 через четвертий елемент НІ 25 підключений до входу одновібратора 26, вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора 37. Запропонований пристрій працює так При подачі напруги живлення блок установки нуля 31 коротким імпульсом через елемент АБО 34 встановлює в нульове положення перший 7, другий 8, третій 9, четвертий 16, п'ятий 17, шостий 22 і сьомий 23 тригери, а також обнуляє перший лічильник імпульсів 35 Якщо діагностуємий трифазний вимикач відключає коло зі струмом, значення якого менше порога спрацьовування першого 4, другого 5 і третього 6 компараторів, то при цьому спрацьовує датчик комутації' 29 і сигнал логічної одиниці подається на вхід диференціюючого елемента 39, з виходу якого короткий імпульс надходить на вхід п'ятого лічильника імпульсів 40, який є лічильником механічного ресурсу вимикача, що призводить до зменшення записаного в ньому ресурсу на одиницю, та у другий 53, третій 54 і четвертий 55 лічильники імпульсів відповідно через третій 44, п'ятий 46 і сьомий 48 елементи І. На других входах третього 44, п'ятого 46 і сьомого 48 елементів І в цей час присутні сигнали логічної одиниці, оскільки на входи першого 41, другого 42 і третього 43 елементів НІ, підключених до цих елементів, подаються сигнали логічного нуля з виходів першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів. При цьому значення кодів, записаних в другому 53, третьому 54 і четвертому 55 лічильниках імпульсів, збільшуються на одиницю, тим самим фіксуючи спрацьовування робочого ресурсу кожного полюса трифазного вимикача В процесі експлуатації трифазних вимикачів в електричній мережі виникають одно-, двох- і трифазні короткі замикання. Пристрій у різних ситуаціях працює таким чином Якщо виникає однофазне коротке замикання, наприклад у фазі А, (вважаємо, що датчик струму 1 встановлений у фазі А, датчик струму 2 - у фазі В, датчик струму З - у фазі С), що відключається вимикачем, то на виході першого датчика струму 1 з'являється напруга, що відповідає первинному струму. Оскільки перший 4, другий 5 і третій 6 компаратори спрацьовують при однакових рівнях сигналу і їх уставка відповідає нижньому порогові спрацьовування пристрою, то при короткому замиканні у фазі А (при цьому рівень первинного струму перевищує уставку спрацьовування) спрацьовує перший компаратор 4, що встановлює в одиничний стан перший тригер 7, який в свою чергу подає сигнал логічної одиниці на вхід другого елемента АБО 13 і на керуючий вхід першого електронного ключа 10 та відкриває його При цьому сигнал з виходу першого датчика струму 1 надходить на входи четвертого 14 і п'ятого 15 компараторів і в залежності від значення первинного струму спрацьовує визначена їхня КІЛЬКІСТЬ Припустимо, що спрацювали перший 4 і четвертий 14 компаратори. Тоді спрацьо 4419 вують перший 7 і четвертий 16 тригери, з виходу яких сигнали надходять на вхід шифратора 18 (з першого тригера 7 сигнал у шифратор 18 надходить через другий елемент АБО 13), внаслідок чого на виході шифратора 18 з'являється цифровий код, який поступає на вхідну цифрову шину першого функціонального перетворювача 24. Якщо, наприклад, значення тиску стисненого повітря в момент виникнення короткого замикання таке, що від вихідного сигналу датчика тиску 19 спрацьовує тільки шостий компаратор 20, який має менший поріг спрацювання, то спрацьовує відповідно і шостий тригер 22, сигнал логічної одиниці з виходу якого поступає на перший вхід першого функціонального перетворювача 24 При цьому на його вихідній цифровій шині встановлюється цифровий гад, який відповідає поточним значенням струму і тиску стисненого повітря. Оскільки цифровий код на виході першого лічильника Імпульсів 35 має нульове значення, то на виході цифрового компаратора 38 встановлюється сигнал логічної одиниці В момент відключення вимикача спрацьовує датчик комутації 29, сигнал логічної" одиниці з виходу якого подається на перший вхід другого елемента і ЗО, з виходу якого сигнал логічної одиниці подається на другий вхід першого елемента І 28, внаслідок чого послідовність імпульсів з виходу генератора імпульсів 27 надходить в перший лічильник імпульсів 35 і через четвертий елемент І 45 та елемент АБО 50 в другий лічильник імпульсів 53 фази А. При спрацюванні датчика комутації' 29 сигнал логічної одиниці поступає на вхід диференціюючого елемента 39, формуючи на його виході короткий імпульс, який поступає на вхід п'ятого лічильника імпульсів 40, що фіксує спрацювання механічного ресурсу вимикача і призводить до зменшення записаного в ньому ресурсу на одиницю, а також на входи третього 54 і четвертого 55 лічильників імпульсів, що свідчить про спрацьовування комутаційного ресурсу полюсами фаз В і С при значенні струму, яке не перевищує номінальний робочий струм повітряного високовольтного вимикача. Збільшення значення коду в другому лічильнику імпульсів 53 проходить до тих пір, поки цифровий код на виході першого лічильника імпульсів 35 не зрівняється з цифровим кодом на виході функціонального перетворювача 24. При цьому на виході цифрового компаратора 38 встановлюється сигнал логічного нуля, який поступає через другий вхід другого елемента І ЗО на другий вхід першого елемента І 28, припиняючи подачу імпульсів з виходу генератора імпульсів 27 в перший лічильник імпульсів 35. Також сигнал логічного нуля поступає на вхід формувача сигналу 32, внаслідок чого на його виході формується імпульс, який через перший елемент АБО 34 поступає на другі входи першого 7, другого 8, третього 9, четвертого 16, п'ятого 17, шостого 22, сьомого 23 тригерів і першого лічильника імпульсів 35, обнуляючи 'їх. На цьому цикл роботи пристрою закінчується В залежності від числа компараторів, що спрацювали, певна кількість імпульсів заноситься в перший 53, другий 54 І третій 55 лічильники імпульсів При цьому дотримується визначена залежність 10 між значенням струму, що відключається, і числом імпульсів, які надійшли в лічильники, що показує як витрачається ресурс вимикача в залежності від різних значень комутованого струму у перерахунку на номінальний робочий струм вимикача Якщо в електричній мережі виникає однофазне коротке замикання в інших фазах або виникає двох- чи трифазне коротке замикання, то алгоритм роботи пристрою залишається незмінним, а змінюється лише комбінація в спрацьовуваннях першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів і, в залежності від виду короткого замикання, послідовності імпульсів заносяться у ВІДПОВІДНІ ЛІЧИЛЬНИКИ імпульсів. Якщо діагностуємий трифазний вимикач включається, а в електричній мережі присутнє коротке замикання, наприклад в фазі С, то при ввімкненні вимикача на виході датчика комутації 29 встановлюється сигнал логічного нуля, який через четвертий елемент НІ 25 по передньому фронту запускає одновібратор 26. При цьому на його виході формується сигнал логічної одиниці, який подається на керуючий вхід цифрового комутатора 37, що підключає вихідну цифрову шину першого лічильника імпульсів 35 до цифрового компаратора 38 через функціональний перетворювач 36, в якому значення струму, що встановлюється на виході лічильника імпульсів 35 після вимкнення 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 ресурсним характеристикам на вмикання і вимикання при ввімкненні вимикачів на коротке замикання в електричній мережі. Для захисту від короткочасних кидків струму по різним причинам в електричних мережах (наприклад, при подвійних замиканнях чи замиканнях при селективній дм захистів) в пристрої передбачений елемент затримки сигналу 33, робота якого пояснюється так. При короткочасних кидках струму в залежності від рівня струму спрацьовує визначена КІЛЬКІСТЬ тригерів, на виході цифрового компаратора 38 встановлюється сигнал логічної одиниці, який запускає елемент затримки сигналу 33 Якщо через визначений час (що залежить від ЗОВНІШНІХ умов, часу дії релейного захисту, але не менше часу найбільшого циклу роботи пристрою) не спрацює датчик комутації 29, що призводить до завершення циклу роботи пристрою, то на виході елемента затримки сигналу 33 з'являється сигнал логічної одиниці, яким через логічний елемент АБО 34 обнуляються всі тригери Для коректної роботи пристрою необхідно постійну часу диференціюючого елемента 39 вибирати меншою періоду проходження Імпульсів генератора імпульсів 27. КІЛЬКІСТЬ розрядів першого 35, другого 53, третього 54 і четвертого 55 ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, а також кількість компараторів і тригерів, що фіксують значення комутованого струму та тиску стисненого повпря, вибирається в залежності від діапазону вимірюваного струму та тиску і від необхідного ступеня точності визначення витраче 11 4419 12 здійснюється в залежності від того, який код, що ного вимикачем ресурсу. відповідає значенню тиску стисненого повітря, Тривалість роботи одновібратора 26 вибираподається з тригерів 22 і 23 на перший і другий ється більшою циклу роботи пристрою, коли на входи першого функціонального виході першого лічильника імпульсів 35 з'являєтьперетворювача 24 ся найбільший цифровий код. Другий функціональний перетворювач 36 моПерший функціональний перетворювач 24 жна реалізувати на мікросхемі постійного запам'яможна реалізувати на мікросхемі постійного запатовуючого пристрою, в якій записані коди, кожен Із м'ятовуючого пристрою, в якій записані в кожній із яких відповідає певному коефіцієнту перерахунку декількох областей пам'яті коди, кожен із яких відспрацювання робочого ресурсу вимикача в залежповідає певному коефіцієнту перерахунку спрацюності від будь-якого із можливих значень струму, вання робочого ресурсу вимикача в залежності від комутованих вимикачем при його включенні на будь-якого із можливих значень струму, комутовакоротке замикання в мережі. ного вимикачем, при певному значенні тиску стисненого повітря. Вибір тієї чи іншої області пам'яті Схема 1 Комп'ютерна верстка М Клкжін 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. Киів-42, 01601 І

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Device for checking the service life of a high-voltage air circuit breaker

Автори англійською

Hrabko Valentyn Volodymyrovych

Назва патенту російською

Устройство для контроля ресурса высоковольтного воздушного выключателя

Автори російською

Грабко Валентин Владимирович

МПК / Мітки

МПК: G07C 3/10

Мітки: контролю, пристрій, повітряних, ресурсу, високовольтних, вимикачів

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/6-4419-pristrijj-dlya-kontrolyu-resursu-povitryanikh-visokovoltnikh-vimikachiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів</a>

Подібні патенти