Пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів

Пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів, що містить датчик початку руху, перший індикатор, датчик струму, вихід датчика початку комутації підключений до першого входу першого елемента І і через перший диференціюючий елемент з'єднаний з першим входом другого елемента І, другий вхід якого підключений до виходу першого елемента НІ, перший лічильник імпульсів з'єднаний з виходом першого елемента АБО, перший вхід якого підключений до виходу другого елемента І, а другий вхід і перший вхід другого лічильника імпульсів з'єднані з виходом третього елемента І, перший вхід якого підключений до виходу першого генератора імпульсів, а другий вхід і вхід формувача сигналу з'єднані з виходом першого елемента І, другий вхід якого підключений до виходу другого елемента АБО, входи першого, другого і третього компараторів з'єднані між собою, а виходи підключені відповідно до перших входів першого, другого і третього тригерів, виходи яких відповідно через шифратор з'єднані з першими входами четвертого, п'ятого і шостого 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 другого лічильника імпульсів через другий, третій і четвертий елементи НІ відповідно, вихід блока установки нуля підключений до першого входу третього елемента АБО, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача сигналу, а вихід підключений до других входів першого, другого і третього тригерів, а також з'єднаний з другим входом другого лічильника імпульсів, вихід другого диференціюючого елемента підключений до першого входу четвертого тригера, вихід якого з'єднаний з першим входом сьомого елемента І, другий вхід якого підключений до виходу другого генера 2 (19) 1 3 Корисна модель належить до області електротехніки і може бути використана для вимірювання комутаційного ресурсу високовольтних вимикачів. Відомий пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів (А.С. СРСР № 1446637, М. кл. G07 С 3/10 бюл. № 47,1988), що містить датчик початку комутації, вихід якого підключений до першого входу першого елементу І і через диференціюючий елемент з'єднаний з першим входом другого елементу І, другий вхід якого підключений до виходу першого компаратора через перший елемент НІ, перший лічильник імпульсів, з'єднаний з виходом першого елементу АБО, перший вхід якого підключений до виходу другого елементу І, а другий вхід і перший вхід другого лічильника імпульсів з'єднані з виходом третього елементу І, перший вхід якого підключений до виходу генератора імпульсів, а другий вхід і вхід формувача сигналу з'єднані з виходом першого елементу І, другий вхід якого підключений до виходу другого елементу АБО, датчик струму, вихід якого з'єднаний зі входами першого, другого і третього компараторів, виходи яких підключені відповідно до перших входів першого, другого і третього тригерів, виходи яких відповідно через шифратор з'єднані з першими входами четвертого, п'ятого і шостого елементів І, виходи яких підключені до першого, другого і третього входів другого елементу АБО, а другі входи з'єднані відповідно з першим, другим і третім виходами другого лічильника імпульсів через другий, третій і четвертий елементи НІ відповідно, блок установки нуля, вихід якого підключений до першого входу третього елементу АБО, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача сигналу, а вихід підключений до других входів першого, другого і третього тригерів, а також до другого входу другого лічильника імпульсів. Головним недоліком даного пристрою є обмежені функціональні можливості за рахунок того, що він не дозволяє вимірювати комутаційний ресурс апаратів з врахуванням часу їхнього ввімкнення та вимкнення. За прототип обрано пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів (Патент України № 20247, М. кл. G07 С 3/10, бюл. № 1,2007), що містить датчик початку комутації, вихід якого підключений до першого входу першого елемента І і через перший диференціюючий елемент з'єднаний з першим входом другого елемента І, другий вхід якого підключений до виходу першого елемента НІ, перший лічильник імпульсів з'єднаний з виходом першого елемента АБО, перший вхід якого підключений до виходу другого елемента І, а другий вхід і перший вхід другого лічильника імпульсів з'єднані з виходом третього елемента І, перший вхід якого підключений до виходу першого генератора імпульсів, а другий вхід і вхід формувача сигналу з'єднані з виходом першого елемента І, другий вхід якого підключений до виходу другого елемента АБО, вихід датчика струму з'єднаний зі входами першого, другого і третього компараторів, виходи яких підключені відповідно до перших входів першого, другого і третього тригерів, виходи 63667 4 яких відповідно через шифратор з'єднані з першими входами четвертого, п'ятого і шостого 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 другого лічильника імпульсів через другий, третій і четвертий елементи НІ відповідно, вихід блока установки нуля підключений до першого входу третього елемента АБО, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача сигналу, а вихід підключений до других входів першого, другого і третього тригерів, а також до другого входу другого лічильника імпульсів, вихід датчика початку руху з'єднаний зі входом другого диференціюючого елемента, вихід якого підключений до першого входу четвертого тригера, вихід якого з'єднаний з першим входом сьомого елемента І, другий вхід якого підключений до виходу другого генератора імпульсів, а вихід з'єднаний з першим входом третього лічильника імпульсів, вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини цифрового компаратора, друга цифрова вхідна шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною блока задання часу відключення (в подальшому блока задання часу ввімкнення-вимкнення), вихід цифрового компаратора підключений до входу індикатора (в подальшому - першого індикатора), вихід датчика напруги через четвертий компаратор з'єднаний з другим входом четвертого елемента АБО, перший вхід якого підключений до виходу третього елемента АБО, а вихід з'єднаний з другими входами четвертого тригера та третього лічильника імпульсів, вихід першого тригера підключений до входу першого елемента НІ. Головним недоліком даного пристрою є обмежені функціональні можливості за рахунок того, що він не дозволяє вимірювати комутаційний ресурс апаратів з врахуванням часу їхнього ввімкнення. 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 контролювати комутаційний ресурс вимикачів з врахуванням їхнього часу ввімкнення, що розширює функціональні можливості та підвищує точність роботи пристрою. Поставлена задача досягається тим, що в пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів, що містить датчик початку руху, перший індикатор, датчик струму, вихід датчика початку комутації підключений до першого входу першого елемента І і через перший диференціюючий елемент з'єднаний з першим входом другого елемента І, другий вхід якого підключений до виходу першого елемента НІ, перший лічильник імпульсів з'єднаний з виходом першого елемента АБО, перший вхід якого підключений до виходу другого елемента І, а другий вхід і перший вхід другого лічильника імпульсів з'єднані з виходом третього елемента І, перший вхід якого підключений до виходу першого генератора імпульсів, а другий вхід і вхід формувача сигналу з'єднані з виходом першого елемента І, другий вхід якого підключений до 5 63667 6 виходу другого елемента АБО, входи першого, Пристрій для контролю ресурсу комутаційних другого і третього компараторів з'єднані між соапаратів пояснюється кресленням, на якому зобою, а виходи підключені відповідно до перших бражена його структурна схема. входів першого, другого і третього тригерів, виходи На схемі: 1 - датчик струму; 2 - перетворювач яких відповідно через шифратор з'єднані з першинапруги змінного струму в напругу постійного ми входами четвертого, п'ятого і шостого елеменструму; 3,4, 5 - перший, другий і третій компаратотів І, виходи яких підключені до першого, другого і ри; 6,7, 8 - перший, другий і третій тригери; 9 третього входів другого елемента АБО, а другі шифратор; 10 - перший елемент НІ; 11 - датчик входи з'єднані відповідно з першим, другим і трепочатку комутації; 12 - перший диференціюючий тім виходами другого лічильника імпульсів через елемент; 13 - другий елемент І; 14 - перший еледругий, третій і четвертий елементи НІ відповідно, мент АБО; 15 - перший лічильник імпульсів; 16 вихід блока установки нуля підключений до перперший генератор імпульсів; 17,18 - третій і першого входу третього елемента АБО, другий вхід ший елементи І; 19 - формувач сигналу; 20 - блок якого з'єднаний з виходом формувача сигналу, а установки нуля; 21 - третій елемент АБО; 22 - друвихід підключений до других входів першого, другий лічильник імпульсів; 23,24,25 - другий, третій і гого і третього тригерів, а також з'єднаний з другим четвертий елементи НІ; 26,27,28 - четвертий, п'явходом другого лічильника імпульсів, вихід другого тий і шостий елементи І; 29 - другий елемент АБО; диференціюючого елемента підключений до пер30 - датчик початку руху; 31 - датчик напруги; шого входу четвертого тригера, вихід якого з'єдна32,33 - п'ятий і четвертий компаратори; 34 - п'ятий ний з першим входом сьомого елемента І, другий елемент АБО; 35,36 - десятий і одинадцятий елевхід якого підключений до виходу другого генераменти І; 37 - другий диференціюючий елемент; 38 тора імпульсів, а вихід з'єднаний з першим входом - четвертий елемент АБО; 39 - четвертий тригер; третього лічильника імпульсів, вихідна цифрова 40 - другий генератор імпульсів; 41 - сьомий елешина якого підключена до першої вхідної цифромент І; 42 - блок затримки сигналу; 43 - третій лівої шини цифрового компаратора, друга вхідна чильник імпульсів; 44 - блок задання часу ввімкцифрова шина якого з'єднана з вихідною цифронення-вимкнення; 45 - цифровий компаратор; вою шиною блока задання часу ввімкнення46,47 - восьмий і дев'ятий елементи І; 48,49 - первимкнення, вихід датчика напруги підключений до ший і другий індикатори, причому вихід датчика входу четвертого компаратора, вихід третього початку комутації 11 підключений до першого вхоелемента АБО з'єднаний з першим входом четведу першого елемента І 18 і через перший диферертого елемента АБО, вихід якого підключений до нціюючий елемент 12 з'єднаний з першим входом другого входу четвертого тригера, вихід першого другого елемента І 13, другий вхід якого підключетригера з'єднаний з входом першого елемента НІ, ний до виходу першого тригера 6 через перший введено перетворювач напруги змінного струму в елемент НІ 10, перший лічильник імпульсів 15 напругу постійного струму, п'ятий компаратор, п'яз'єднаний з виходом першого елемента АБО 14, тий елемент АБО, восьмий, дев'ятий, десятий і перший вхід якого підключений до виходу другого одинадцятий елементи І, блок затримки сигналу, елемента І 13, а другий вхід і перший вхід другого другий індикатор, причому перший і другий виходи лічильника імпульсів 22 з'єднані з виходом третьодатчика початку руху підключені відповідно до го елемента І 17, перший вхід якого підключений першого і другого входів п'ятого елемента АБО, до виходу першого генератора імпульсів 16, а друвихід якого з'єднаний з входом другого диференгий вхід і вхід формувача сигналу 19 з'єднані з ціюючого елемента, вихід цифрового компаратора виходом першого елемента І 18, другий вхід якого підключений до перших входів восьмого і дев'ятопідключений до виходу другого елемента АБО 29, го елементів І, виходи яких з'єднані відповідно з виходи першого 6, другого 7 і третього 8 тригерів першим і другим індикаторами, виходи десятого і з'єднані відповідно з першим, другим і третім вхоодинадцятого елементів І підключені до других дами шифратора 9, перший, другий і третій виходи входів дев'ятого і восьмого елементів І відповідно, якого відповідно підключені до перших входів четвихід четвертого компаратора з'єднаний з другим вертого 26, п'ятого 27 і шостого 28 елементів І, входом десятого елемента І, вихід якого підключевиходи яких з'єднані з першим, другим і третім ний до другого входу четвертого елемента АБО, входами другого елемента АБО 29, а другі входи вихід якого з'єднаний з входом блока затримки підключені відповідно до першого, другого і тресигналу, вихід якого підключений до другого входу тього виходів другого лічильника імпульсів 22 четретього лічильника імпульсів, вихід датчика струрез другий 23, третій 24 і четвертий 25 елементи му з'єднаний з входами п'ятого компаратора та НІ відповідно, вихід блока установки нуля 20 з'єдперетворювача напруги змінного струму в напругу наний з першим входом третього елемента АБО постійного струму, вихід якого підключений до 21, другий вхід якого підключений до виходу форвходу першого компаратора, виходи десятого і мувача сигналу 19, а вихід з'єднаний з другими одинадцятого елементів І з'єднані відповідно з входами першого 6, другого 7 і третього 8 тригерів, першим і другим входами блока задання часу ввіа також підключений до другого входу другого лімкнення-вимкнення, вихід п'ятого компаратора чильника імпульсів 22, входи першого 3, другого 4 підключений до другого входу одинадцятого елеі третього 5 компараторів з'єднані між собою, а мента І, вихід якого з'єднаний з третім входом четвиходи підключені відповідно до перших входів вертого елемента АБО, перший і другий виходи першого 6, другого 7 і третього 8 тригерів, вихід датчика початку руху підключені до перших входів п'ятого елемента АБО 34 з'єднаний зі входом друдесятого і одинадцятого елементів І відповідно. гого диференціюючого елемента 37, вихід якого підключений до першого входу четвертого тригера 7 63667 8 39, вихід якого з'єднаний з першим входом сьомоцю, тим самим фіксуючи спрацьовування останго елемента І 41, другий вхід якого підключений до нього. виходу другого генератора імпульсів 40, а вихід Якщо вимикач відключає коло зі струмом, вез'єднаний з першим входом третього лічильника личина якого більша порога спрацювання першого імпульсів 43, вихідна цифрова шина якого підклюкомпаратора 3, то постійна напруга подається на чена до першої вхідної цифрової шини цифрового перші входи першого 3, другого 4 і третього 5 комкомпаратора 45, друга вхідна цифрова шина якого параторів. В залежності від величини струму, що з'єднана з вихідною цифровою шиною блока завідключається, спрацьовує визначена кількість дання часу ввімкнення-вимкнення 44, а вихід підккомпараторів, вихідні сигнали яких поступають лючений до перших входів восьмого 46 і дев'ятого відповідно на входи першого 6, другого 7 і третьо47 елементів І, виходи яких з'єднані відповідно з го 8 тригерів. При цьому на виходах тригерів, що першим 48 і другим 49 індикаторами, виходи десяспрацювали, встановлюються сигнали логічної того 35 і одинадцятого 36 елементів І підключені одиниці. Якщо, наприклад, спрацювали перший 3 і до других входів дев'ятого 47 і восьмого 46 елемедругий 4 компаратори, то спрацьовують перший 6 і нтів І відповідно, вихід датчика напруги 31 з'єднадругий 7 тригери, на їх виходах встановлюються ний з входом четвертого компаратора 33, вихід сигнали логічної одиниці, які поступають на перякого підключений до другого входу десятого елеший та другий входи шифратора 9. Дана комбінамента І 35, вихід якого з'єднаний з другим входом ція вхідних сигналів призводить до того, що на четвертого елемента АБО 38, перший вхід якого другому виході шифратора 9 встановлюється сигпідключений до виходу третього елемента АБО 21, нал логічної одиниці, який поступає на вхід п'ятого а вихід з'єднаний з другим входом четвертого триелемента І 27. гера 39 та з входом блока затримки сигналу 42, З виходу першого тригера 6 сигнал логічної вихід якого підключений до другого входу третього одиниці поступає також на вхід першого елемента лічильника імпульсів 43, вихід датчика струму 1 НІ 10, на виході якого з'являється сигнал логічного з'єднаний з входами п'ятого компаратора 32 та нуля. У момент відключення вимикача на виході перетворювача напруги змінного струму в напругу датчика початку комутації 11 з'являється сигнал постійного струму 2, вихід якого підключений до логічної одиниці, який подається на перший вхід входу першого компаратора 3, виходи десятого 35 першого елемента І 18 (на виході другого елемені одинадцятого 36 елементів І з'єднані відповідно з та І 13 залишається сигнал логічного нуля, оскільпершим і другим входами блока задання часу ввіки на другому вході присутній логічний нуль), а на мкнення-вимкнення 44, вихід п'ятого компаратора другий вхід подається сигнал логічної одиниці з 32 підключений до другого входу одинадцятого виходу другого елемента АБО 29, на другому вході елемента І 36, вихід якого з'єднаний з третім вхоякого присутній сигнал логічної одиниці, отримадом четвертого елемента АБО 38, перший і другий ний з виходу п'ятого елемента І 27. З виходу первиходи датчика початку руху 30 підключені відпошого елемента 118 сигнал логічної одиниці подавідно до першого і другого входів п'ятого елемента ється на вхід формувача сигналу 19 та на другий АБО 34, а також з'єднані з першими входами десявхід третього елемента І 17. При цьому на перший того 35 і одинадцятого 36 елементів І відповідно. вхід третього елемента І 17 подається послідовЗапропонований пристрій працює так. При поність імпульсів з виходу першого генератора імпудачі напруги живлення на схему блок установки льсів 16, що поступає на перший вхід другого лінуля 20 коротким імпульсом через третій елемент чильника імпульсів 22 і на вхід першого лічильника АБО 21 встановлює у нульове положення перший імпульсів 15 через перший елемент АБО 14. Дру6, другий 7, третій 8 тригери, другий лічильник імгий лічильник імпульсів 22 відраховує імпульси пульсів 22 та через четвертий елемент АБО 38 першого генератора імпульсів 16 доти, поки на четвертий тригер 39, а також третій лічильник імдругому виході другого лічильника імпульсів 22 не пульсів 43 через четвертий елемент АБО38 та з'явиться сигнал логічної одиниці. При цьому на блок затримки сигналу 42. При цьому на виходах виході третього елемента НІ 24 з'явиться сигнал другого 23, третього 24 і четвертого 25 елементів логічного нуля, який закриє п'ятий елемент І 27. Це НІ встановлюються сигнали логічної одиниці. призведе до появи на виході другого елемента Якщо діагностуємий вимикач відключає коло зі АБО 29 сигналу логічного нуля, який поступає на струмом, величина якого менша порогу спрацюдругий вхід першого елемента І 18, сигнал логічновання першого компаратора 3, то при цьому спраго нуля на виході якого поступає на другий вхід цьовує датчик початку комутації 11, сигнал логічтретього елемента І 17. Перший 15 та другий 22 ної одиниці через перший диференціюючий лічильники імпульсів припиняють відлік імпульсів. елемент 12 подається на перший вхід другого При цьому на виході формувача сигналу 19 з'явелемента І 13 (при цьому на другому вході присутляється короткий імпульс, який через третій еленій сигнал логічної одиниці, отриманий з виходу мент АБО 21 поступає на входи першого 6, другопершого елемента НІ 10, оскільки на вхід останго 7 і третього 8 тригерів, а також на вхід другого нього надходить сигнал логічного нуля з виходу лічильника імпульсів 22 і обнуляє їх. першого тригера 6). З виходу другого елемента І За час роботи другого лічильника імпульсів 22 13 через перший елемент АБО 14 короткий імпослідовність імпульсів, яка поступила на вхід пульс надходить на вхід першого лічильника імпупершого лічильника імпульсів 15, зменшує значенльсів 15, що приводить до спрацювання останньоня залишкового ресурсу вимикача на визначене го. При цьому комутаційний ресурс число одиниць, яке залежить від значення комутовисоковольтного вимикача зменшується на одиниваного струму в перерахунку на кількість комутацій номінального робочого струму вимикача. 9 63667 10 Контроль часу ввімкнення високовольтного з'являється сигнал, який через п'ятий елемент вимикача здійснюється таким чином. Як тільки АБО 34 та другий диференціюючий елемент 37 починається процес ввімкнення вимикача, то на встановлює четвертий тригер 39 в одиничний другому виході датчика початку руху 30 з'являєтьстан. Одночасно послідовність імпульсів з другого ся сигнал, який через п'ятий елемент АБО 34 та генератора імпульсів 40 через сьомий елемент І другий диференціюючий елемент 37 встановлює 41 надходить в третій лічильник імпульсів 43. Це четвертий тригер 39 в одиничний стан. Одночасно триває до тих пір, поки на виході датчика напруги послідовність імпульсів з другого генератора імпу31 не з'явиться сигнал, який через четвертий комльсів 40 через сьомий елемент І 41 надходить в паратор 33, відкритий десятий елемент І 35 (на третій лічильник імпульсів 43. Надходження імпуйого другому вході присутній сигнал логічної одильсів з другого генератора імпульсів 40 в третій ниці з виходу датчика початку руху 30) та четверлічильник імпульсів 43 припиняється в момент тий елемент АБО 38 переводить четвертий тригер початку протікання струму через високовольтний 39 у нульовий стан. Також сигнал логічної одиниці вимикач, внаслідок чого на виході датчика струму з виходу десятого елемента І 35 через четвертий 1 з'являється сигнал, який через п'ятий компараелемент АБО 3 8 надходить на вхід блока затримтор 32 фіксується у вигляді сигналу логічної одики сигналу 42, який через деякий час обнуляє трениці і через відкритий одинадцятий елемент І 36 тій лічильник імпульсів 43. Одночасно сигнал логі(на його другому вході присутній сигнал логічної чної одиниці з виходу десятого елемента І 35 одиниці з виходу датчика початку руху 30) та четвідкриває дев'ятий елемент І 47 та надходить на вертий елемент АБО 38 обнуляє четвертий тригер перший вхід блока задання часу ввімкнення39. Також сигнал логічної одиниці з виходу одинавимкнення 44, на виході якого з'являється цифродцятого елемента І 36 через четвертий елемент вий код, що відповідає максимальному часу вимкАБО 38 надходить на вхід блока затримки сигналу нення вимикача. При цьому цифровий компаратор 42, який через деякий час обнуляє третій лічиль45 проводить порівняння кодів, що поступають з ник імпульсів 43. Одночасно сигнал логічної одитретього лічильника імпульсів 43 і блока задання ниці з виходу одинадцятого елемента І 36 відкричасу ввімкнення-вимкнення 44. Якщо час вимкненває восьмий елемент І 46 та надходить на другий ня менший ніж максимальний, то на виході цифровхід блока задання часу ввімкнення-вимкнення 44, вого компаратора 45 з'являється сигнал логічного на виході якого з'являється цифровий код, що віднуля, який не призводить до спрацювання другого повідає максимальному часу ввімкнення вимикача. індикатора 49, що свідчить про правильну роботу При цьому цифровий компаратор 45 проводить високовольтного вимикача. Якщо ж час вимкнення порівняння кодів, що поступають з третього лічивимикача перевищує максимальний, то на виході льника імпульсів 43 і блока задання часу ввімкцифрового компаратора 45 з'являється сигнал нення-вимкнення 44. Якщо час ввімкнення менший логічної одиниці, другий індикатор 49 спрацьовує, ніж максимальний, то на виході цифрового компаа це свідчить про некоректну роботу високовольтратора 45 з'являється сигнал логічного нуля, який ного вимикача. не призводить до спрацювання першого індикатоКількість компараторів, оптронів і тригерів, а ра 48, що свідчить про правильну роботу високотакож кількість розрядів першого, другого і третьовольтного вимикача. Якщо ж час ввімкнення вимиго лічильників імпульсів вибирається в залежності кача перевищує максимальний, то на виході від найбільшої величини струмів, що відключаютьцифрового компаратора 45 з'являється сигнал ся, а також від необхідного ступеня точності вилогічної одиниці, перший індикатор 48 спрацьовує, значення залишкового комутаційного ресурсу виа це свідчить про некоректну роботу високовольтмикача. ного вимикача. Для коректної роботи пристрою постійні часу Контроль часу вимкнення високовольтного першого 12 і другого 37 диференціюючих елеменвимикача здійснюється аналогічним чином. Як тів необхідно вибрати меншою періоду чередувантільки починається процес вимикання вимикача, ня імпульсів першого 16 і другого 40 генераторів то на першому виході датчика початку руху 30 імпульсів відповідно. 11 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 63667 Підписне 12 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601