Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів

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 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 до першого входу другого елемента І, вихід якого з'єднаний зі входом формувача імпульсів і з другим входом першого елемента І, перший вхід якого підключений до виходу 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 першого, другого і третього елементів НІ відповідно, 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 еле 2 (19) 1 3 14658 4 перші входи яких відповідно підключені до виходів компаратора підключений до керуючого входу шовосьмого і дев'ятого компараторів, а виходи з'єдстого електронного ключа, вихід якого, а також нані з керуючими входами четвертого і п'ятого виходи четвертого і п'ятого електронних ключів електронних ключів відповідно, вихід десятого з'єднані з входом четвертого компаратора. Корисна модель відноситься до області електротехніки і може бути використана для вимірювання комутаційного ресурсу повітряних високовольтних вимикачів. Відомий пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів [Патент №55864А (Україна), М.кл. G07С3/10, 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 Ш, 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 сигналу та другий вхід другого елемента І підключені 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 невисока точність вимірювання аварійних струмів за рахунок того, що датчик струму, в якості якого використовується трансформатор струму, має нелінійну характеристику із-за насичення магнітопровода при вимірюванні струмів короткого замикання. За прототип обрано пристрій для контролю ресурсу комутаційних апаратів [Патент №4419 (Україна), М.кл. G07С3/10, бюл. №1, 2005], 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 Ш, входи яких в свою чергу підключені відповідно до виходів 5 14658 6 першого, другого і третього тригерів, виходи тречетвертого і п'ятого тригерів, перші входи яких тього, п'ятого і сьомого елементів І з'єднані відпоз'єднані відповідно з виходами четвертого і п'ятого відно з першими входами третього, четвертого і компараторів, а другі входи разом з другими вхоп'ятого елементів АБО, другі входи яких підключені дами першого, другого і третього тригерів і першовідповідно до виходів четвертого, шостого і восьго лічильника імпульсів підключені до виходу пермого елементів І, а виходи з'єднані відповідно зі шого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний входами другого, третього і четвертого лічильників з виходом блока установки нуля, другий вхід підкімпульсів, другі входи четвертого, шостого і восьлючений до виходу формувача імпульсів, а третій мого елементів І підключені відповідно до виходів вхід з'єднаний з виходом елемента затримки сигпершого, другого і третього тригерів, вихід датчика налу, вихід датчика комутації підключений до вхотиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого комду диференціюю чого елемента та до першого параторів, виходи яких підключені до перших вховходу другого елемента І, вихід якого з'єднаний зі дів шостого і сьомого тригерів, другі входи яких входом формувача імпульсів і з другим входом з'єднані з виходом першого елемента АБО, а випершого елемента І, перший вхід якого підключеходи підключені до четвертого і п'ятого входів ний до виходу генератора імпульсів, а вихід з'єдпершого функціонального перетворювача, пернаний з першим входом першого лічильника імпуший, другий і третій входи якого з'єднані відповідльсів і з першими входами четвертого, шостого і но з першим, другим і третім виходами шифратовосьмого елементів І, вихід диференціюючого ра, вхід елемента затримки сигналу та другий вхід елемента підключений до перших входів третього, другого елемента І підключені до виходу цифровоп'ятого і сьомого елементів І, другі входи яких го компаратора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднані з виходами першого, другого і третього з'єднана з вихідною цифровою шиною першого елементів HI відповідно, входи яких в свою чергу функціонального перетворювача, а друга вхідна підключені відповідно до виходів першого, другого цифрова шина підключена до вихідної цифрової і третього тригерів, виходи третього, п'ятого і сьошини цифрового комутатора, перша вхідна цифмого елементів І з'єднані відповідно з першими рова шина якого з'єднана з вихідною цифровою входами третього, четвертого і п'ятого елементів шиною другого функціонального перетворювача, а АБО, другі входи яких підключені відповідно до друга вхідна цифрова шина та вхідна цифрова виходів четвертого, шостого і восьмого елементів шина другого функціонального перетворювача І, а виходи з'єднані відповідно зі входами другого, підключені до вихідної цифрової шини першого третього і четвертого лічильників імпульсів, другі лічильника імпульсів, вихід диференціюючого входи четвертого, шостого і восьмого елементів І елемента з'єднаний з входом п'ятого лічильника підключені відповідно до виходів першого, другого імпульсів, вихід датчика комутації через четвертий і третього тригерів, вихід датчика тиску з'єднаний елемент Ш підключений до входу одновібратора, зі входами шостого і сьомого компараторів, виходи вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрояких підключені до перших входів шостого і сьомового комутатора. го тригерів, другі входи яких з'єднані з виходом Головним недоліком даного пристрою є низька першого елемента АБО, а виходи підключені до точність роботи через те, що трансформатор четвертого і п'ятого входів першого функціональструму, який використовується як датчик струму, ного перетворювача, перший, другий і третій вхомає нелінійну характеристику із-за насичення магди якого з'єднані відповідно з першим, другим і нітопровода при вимірюванні струмів короткого третім виходами шифратора, вхід елемента зазамикання. тримки сигналу та другий вхід другого елемента І В основу корисної моделі поставлено задачу підключені до виходу цифрового компаратора, створення пристрою для контролю ресурсу повітперша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихіряних високовольтних вимикачів, в якому за рахудною цифровою шиною першого функціонального нок введення нових блоків та зв'язків між ними перетворювача, а друга вхідна цифрова шина підз'являється можливість знаходити лінійну залежключена до вихідної цифрової шини цифрового ність між вхідним і вихідним сигналами датчика комутатора, перша вхідна цифрова шина якого струму при вимірюванні струмів короткого замиз'єднана з вихідною цифровою шиною другого кання в електричній мережі, що дозволяє підвищифункціонального перетворювача, а друга вхідна ти точність роботи пристрою. цифрова шина та вхідна цифрова шина другого Поставлена задача досягається тим, що в функціонального перетворювача підключені до пристрій для контролю ресурсу повітряних високовихідної цифрової шини першого лічильника імпувольтних вимикачів, що містить перший, другий і льсів, вихід диференціюючого елемента з'єднаний третій датчики струму, виходи яких з'єднані відпоз входом п'ятого лічильника імпульсів, вихід датвідно через перший, другий і третій компаратори з чика комутації через четвертий елемент Ш підклюпершими входами першого, другого і третього тричений до входу одновібратора, вихід якого з'єднагерів, виходи яких підключені відповідно до першоний з керуючим входом цифрового комутатора, го, другого і третього входів другого елемента входи четвертого і п'ятого компараторів підключені АБО, а також відповідно до керуючих входів перодин до одного, введено восьмий, дев'ятий і десяшого, другого і третього електронних ключів, вихотий компаратори, перший і другий елементи ВИди яких з'єднані між собою, а аналогові входи підКЛЮЧНЕ АБО, перший і другий масштабуючі підключені відповідно до виходів першого, другого і силювачі, четвертий, п'ятий і шостий електронні третього датчиків струму, перший вхід шифратора ключі, причому вихід першого електронного ключа з'єднаний з виходом другого елемента АБО, а друз'єднаний зі входами восьмого, дев'ятого і десятогий і третій входи підключені відповідно до виходів го компараторів, а також зі входами першого і дру 7 14658 8 гого масштабуючих підсилювачів та з аналоговим 44, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока входом четвертого електронного ключа, виходи установки нуля 41, другий вхід підключений до першого і другого масштабуючих підсилювачів виходу формувача імпульсів 42, а третій вхід з'єдпідключені до аналогових входів п'ятого і шостого наний з виходом елемента затримки сигналу 43, електронних ключів відповідно, виходи дев'ятого і вихід датчика комутації 39 підключений до входу десятого компараторів з'єднані відповідно з друдиференціюючого елемента 49 та до першого гими входами першого і другого елементів ВИвходу другого елемента І 40, вихід якого з'єднаний КЛЮЧНЕ АБО, перші входи яких відповідно підкзі входом формувача імпульсів 42 і з другим вхолючені до виходів восьмого і дев'ятого дом першого елемента І 38, перший вхід якого компараторів, а виходи з'єднані з керуючими вхопідключений до виходу генератора імпульсів 37, а дами четвертого і п'ятого електронних ключів відвихід з'єднаний з першим входом першого лічильповідно, вихід десятого компаратора підключений ника імпульсів 45 і з першими входами четвертого до керуючого входу шостого електронного ключа, 55, шостого 57 і восьмого 59 елементів І, вихід вихід якого, а також виходи четвертого і п'ятого диференціюючого елемента 49 підключений до електронних ключів з'єднані з входом четвертого перших входів третього 54, п'ятого 56 і сьомого 58 компаратора. елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами Пристрій для контролю ресурсу повітряних випершого 51, другого 52 і третього 53 елементів HI соковольтних вимикачів пояснюється кресленням, відповідно, входи яких в свою чергу підключені на якому зображена його структурна схема. відповідно до виходів першого 7, другого 8 і треНа схемі: 1, 2, 3 - перший, другий і третій даттього 9 тригерів, виходи третього 54, п'ятого 56 і чики струму; 4, 5, 6 -перший, другий і третій комсьомого 58 елементів І з'єднані відповідно з перпаратори; 7, 8, 9 - перший, другий і третій тригери; шими входами третього 60, четвертого 61 і п'ятого 10, 11, 12 - перший, другий і третій електронні 62 елементів АБО, другі входи яких підключені ключі; 13, 14, 15 -восьмий, дев'ятий і десятий комвідповідно до виходів четвертого 55, шостого 57 і паратори; 16, 17 - перший і другий елементи ВИвосьмого 59 елементів І, а виходи з'єднані відповіКЛЮЧНЕ АБО; 18, 19 - перший і другий масштадно зі входами другого 63, третього 64 і четвертого буючі підсилювачі; 20, 21, 22 - четвертий, п'ятий і 65 лічильників імпульсів, другі входи четвертого шостий електронні ключі; 23 - другий елемент 55, шостого 57 і восьмого 59 елементів І підключеАБО; 24, 25 - четвертий і п'ятий компаратори; 26, ні відповідно до виходів першого 7, другого 8 і тре27 - четвертий і п'ятий тригери; 28 - шифратор; 29 тього 9 тригерів, вихід датчика тиску 29 з'єднаний - датчик тиску; 30, 31 - шостий і сьомий компаразі входами шостого 30 і сьомого 31 компараторів, тори; 32, 33 - шостий і сьомий тригери; 34 - первиходи яких підключені до перших входів шостого ший функціональний перетворювач; 35 - четвер32 і сьомого 33 тригерів, другі входи яких з'єднані з тий елемент HI; 36 - одновібратор; 37 - генератор виходом першого елемента АБО 44, а виходи підімпульсів; 38 - перший елемент І; 39 - датчик комуключені до четвертого і п'ятого входів першого тації; 40 - другий елемент І; 41 - блок установки функціонального перетворювача 34, перший, друнуля; 42 - формувач імпульсів; 43 - елемент загий і третій входи якого з'єднані відповідно з пертримки сигналу; 44 - перший елемент АБО; 45 шим, другим і третім виходами шифратора 28, вхід перший лічильник імпульсів; 46 - другий функціоелемента затримки сигналу 43 та другий вхід друнальний перетворювач; 47 - цифровий комутатор; гого елемента І 40 підключені до виходу цифрово48 - цифровий компаратор; 49 - диференціюючий го компаратора 48, перша вхідна цифрова шина елемент; 50 - п'ятий лічильник імпульсів; 51, 52, 53 якого з'єднана з вихідною цифровою шиною пер- перший, другий і третій елементи HI; 54, 55, 56, шого функціонального перетворювача 34, а друга 57, 58, 59 - третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьовхідна цифрова шина підключена до вихідної цимий і восьмий елементи І; 60, 61, 62 - третій, четфрової шини цифрового комутатора 47, першавертий і п'ятий елементи АБО; 63, 64, 65 - другий, вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною третій і четвертий лічильники імпульсів, причому цифровою шиною другого функціонального перетвиходи першого 1, другого 2 і третього 3 датчиків ворювача 46, а друга вхідна цифрова шина та вхіструму з'єднані відповідно через перший 4, другий дна цифрова шина другого функціонального пере5 і третій 6 компаратори з першими входами пертворювача 46 підключені до вихідної цифрової шого 7, другого 8 і третього 9 тригерів, виходи яких шини першого лічильника імпульсів 45, вихід дипідключені відповідно до першого, другого і треференціюючого елемента 49 з'єднаний з входом тього входів другого елемента АБО 23, а також п'ятого лічильника імпульсів 50, вихід датчика ковідповідно до керуючих входів першого 10, другого мутації 39 через четвертий елемент HI 35 підклю11 і третього 12 електронних ключів, виходи яких чений до входу одновібратора 36, вихід якого з'єдз'єднані між собою, а аналогові входи підключені наний з керуючим входом цифрового комутатора відповідно до виходів першого 1, другого 2 і тре47, входи четвертого 24 і п'ятого 25 компараторів тього 3 датчиків струму, перший вхід шифратора підключені один до одного, вихід першого елект28 з'єднаний з виходом другого елемента АБО 23, ронного ключа 10 з'єднаний зі входами восьмого а другий і третій входи підключені відповідно до 13, дев'ятого 14 і десятого 15 компараторів, а тавиходів четвертого 26 і п'ятого 27 тригерів, перші кож зі входами першого 18 і другого 19 масштабувходи яких з'єднані відповідно з виходами четверючих підсилювачів та з аналоговим входом четветого 24 і п'ятого 25 компараторів, а другі входи ртого електронного ключа 20, виходи першого 18 і разом з другими входами першого 7, другого 8 і другого 19 масштабуючих підсилювачів підключені третього 9 тригерів і першого лічильника імпульсів до аналогових входів п'ятого 21 і шостого 22 елек45 підключені до виходу першого елемента АБО тронних ключів відповідно, виходи дев'ятого 14 і 9 14658 10 десятого 15 компараторів з'єднані відповідно з п'ятий 21 електронні ключі закриваються, а шостий другими входами першого 16 і другого 17 елеменелектронний ключ 22 відкривається. При цьому тів ВИКЛЮЧНЕ АБО, перші входи яких відповідно значення сигналу множиться на інший коефіцієнт, підключені до виходів восьмого 13 і дев'ятого 14 в результаті чого на третій ділянці кривої намагнікомпараторів, а виходи з'єднані з керуючими вхочування вхідний і вихідний сигнали датчика струму дами четвертого 20 і п'ятого 21 електронних клю1 мають лінійну залежність. чів відповідно, вихід десятого компаратора 15 підВ подальшому під величиною напруги, що відключений до керуючого входу шостого повідає струму на виході датчиків струму 1-3, буелектронного ключа 22, вихід якого, а також виходемо розуміти сигнал, який отримується на виході ди четвертого 20 і п'ятого 21 електронних ключів електронних ключів 20-22. з'єднані з входом четвертого компаратора 24. Якщо діагностуємий трифазний вимикач відкЗапропонований пристрій працює так. лючає коло зі струмом, значення якого менше поПри подачі напруги живлення блок установки рога спрацьовування першого 4, другого 5 і тренуля 41 коротким імпульсом через перший елетього 6 компараторів, то при цьому спрацьовує мент АБО 44 встановлює в нульове положення датчик комутації 39 і сигнал логічної одиниці подаперший 7, другий 8, третій 9, четвертий 26, п'ятий ється на вхід диференціюючого елемента 49, з 27, шостий 32 і сьомий 33 тригери, а також обнувиходу якого короткий імпульс надходить на вхід ляє перший лічильник імпульсів 45. п'ятого лічильника імпульсів 50, який є лічильниЗазначимо, що в якості датчиків струму 1-3 виком механічного ресурсу вимикача, що призводить користовується трансформатори струму, вихідні до зменшення записаного в ньому ресурсу на одисигнали яких мають нелінійну залежність від їх ницю, та у другий 63, третій 64 і четвертий 65 лівхідного сигналу. Для лінеаризації цих сигналів чильники імпульсів відповідно через третій 54, використовуються блоки 13-22, в яких кусковоп'ятий 56 і сьомий 58 елементи І. На других входах лінійна лінеаризація здійснюється по трьом ділянтретього 54, п'ятого 56 і сьомого 58 елементів І в кам кривої намагнічування. цей час присутні сигнали логічної одиниці, оскільки Коли напруга, наприклад, з виходу датчика на входи першого 51, другого 52 і третього 53 струму 1 досягає значення, пропорційного номінаелементів Ш, підключених до цих елементів, польному робочому струму, спрацьовує перший комдаються сигнали логічного нуля з виходів першого паратор 4, сигнал логічної одиниці з виходу якого 7, другого 8 і третього 9 тригерів. При цьому знапоступає на перший вхід першого тригера 7. При чення кодів, записаних в другому 63, третьому 64 і цьому на виході тригера 7 з'являється сигнал логічетвертому 65 лічильниках імпульсів, збільшуютьчної одиниці який через другий елемент АБО 23 ся на одиницю, тим самим фіксуючи спрацьовупоступає на перший вхід шифратора 28, а також вання робочого ресурсу кожного полюса трифазна керуючий вхід першого електронного ключа 10 і ного вимикача. відкриває його. В процесі експлуатації трифазних вимикачів в Коли напруга з виходу першого електронного електричній мережі виникають одно-, двох- і триключа 10 досягає значення, пропорційного номінафазні короткі замикання. Пристрій у різних ситуальному робочому струму, спрацьовує восьмий ціях працює таким чином. Якщо виникає однофазкомпаратор 13, що відповідає першій ділянці, з не коротке замикання, наприклад у фазі А, виходу якого сигнал логічної одиниці поступає на (вважаємо, що датчик струму 1 встановлений у перший вхід першого елемента ВИКЛЮЧНЕ АБО фазі А, датчик струму 2-у фазі В, датчик струму 3-у 16. При цьому на його виході формується сигнал фазі С), що відключається вимикачем, то на виході логічної одиниці, який подається на керуючий вхід першого датчика струму 1 з'являється напруга, що четвертого електронного ключа 20, тим самим відповідає первинному струму. Оскільки перший 4, відкриваючи його і дозволяючи проходження сигдругий 5 і третій 6 компаратори спрацьовують при налу з виходу датчика струму 1 на входи четвертооднакових рівнях сигналу і їх уставка відповідає го 24 і п'ятого 25 компараторів. нижньому порогові спрацьовування пристрою, то Якщо напруга, що пропорційна струму, зроспри короткому замиканні у фазі А (при цьому рітає далі, то спрацьовують восьмий 13 і дев'ятий 14 вень первинного струму перевищує уставку спракомпаратори, що відповідає другій ділянці харакцьовування) спрацьовує перший компаратор 4, що теристики датчика струму 1. При цьому на виході встановлює в одиничний стан перший тригер 7, першого елемента ВИКЛЮЧНЕ АБО 16 встановякий в свою чергу подає сигнал логічної одиниці на люється сигнал логічного нуля, а на виході другого вхід другого елемента АБО 23 і на керуючий вхід елемента ВИКЛЮЧНЕ АБО 17 - сигнал логічної першого електронного ключа 10 та відкриває його. одиниці, який відкриває п'ятий електронний ключ При цьому сигнал з виходу першого датчика стру21. Значення напруги, пропорційної струму, яке му 1 надходить на входи четвертого 24 і п'ятого 25 поступає на вхід першого масштабуючого підсикомпараторів і в залежності від значення первинлювача 18, на цій ділянці множиться на коефіцієнт, ного струму спрацьовує визначена їхня кількість. що дозволяє отримати лінійну залежність між вхіПрипустимо, що спрацювали перший 4 і четвертий дним і вихідним сигналами датчика струму 1 на 24 компаратори. Тоді спрацьовують перший 7 і вибраній ділянці нелінійної характеристики перетчетвертий 26 тригери, з виходу яких сигнали надворення. Далі нове значення сигналу через п'ятий ходять на вхід шифратора 28 (з першого тригера 7 електронний ключ 21 поступає на входи четвертосигнал у шифратор 28 надходить через другий го 24 і п'ятого 25 компараторів. елемент АБО 23), внаслідок чого на виході шифЯкщо напруга з виходу датчика струму 1 ратора 28 з'являється цифровий код, який поступриймає ще більше значення, то четвертий 20 і пає на вхідну цифрову шину першого функціона 11 14658 12 льного перетворювача 34. Якщо, наприклад, знаЯкщо в електричній мережі виникає однофазчення тиску стисненого повітря в момент виникне коротке замикання в інших фазах або виникає нення короткого замикання таке, що від вихідного двох- чи трифазне коротке замикання, то алгоритм сигналу датчика тиску 29 спрацьовує тільки шосроботи пристрою залишається незмінним, а змітий компаратор 30, який має менший поріг працюнюється лише комбінація в спрацьовуваннях первання, то спрацьовує відповідно і шостий тригер шого 7, другого 8 і третього 9 тригерів і, в залеж32, сигнал логічної одиниці з виходу якого постуності від виду короткого замикання, послідовності пає на перший вхід першого функціонального пеімпульсів заносяться у відповідні лічильники імпуретворювача 34. При цьому на його вихідній цифльсів. ровій шині встановлюється цифровий код, який Якщо діагностуємий трифазний вимикач вклювідповідає поточним значенням струму і тиску стичається, а в електричній мережі присутнє коротке сненого повітря. замикання, наприклад в фазі С, то при ввімкненні Оскільки цифровий код на виході першого лівимикача на виході датчика комутації 39 встановчильника імпульсів 45 має нульове значення, то на люється сигнал логічного нуля, який через четвервиході цифрового компаратора 48 встановлюється тий елемент НІ 35 по передньому фронту запускає сигнал логічної одиниці. одновібратор 36. При цьому на його виході форВ момент відключення вимикача спрацьовує мується сигнал логічної одиниці, який подається датчик комутації 39, сигнал логічної одиниці з вина керуючий вхід цифрового комутатора 47, що ходу якого подається на перший вхід другого елепідключає вихідну цифрову шину першого лічильмента І 40, з виходу якого сигнал логічної одиниці ника імпульсів 45 до цифрового компаратора 48 подається на другий вхід першого елемента І 38, через другий функціональний перетворювач 46, в внаслідок чого послідовність імпульсів з виходу якому значення струму, що встановлюється на генератора імпульсів 37 надходить в перший лічивиході лічильника імпульсів 45 після вимкнення льник імпульсів 45 і через четвертий елемент І 55 вимикача системою релейного захисту, множиться та третій елемент АБО 60 в другий лічильник імна коефіцієнт, яким враховується додаткове спрапульсів 63 фази А. При спрацюванні датчика комуцювання ресурсу вимикача, що витрачається згідтації 39 сигнал логічної одиниці поступає на вхід но ресурсних характеристик на ввімкнення. Таким диференціюючого елемента 49, формуючи на його чином, в пристрої в такому циклі роботи враховувиході короткий імпульс, який поступає на вхід ється спрацювання робочого ресурсу вимикача по п'ятого лічильника імпульсів 50, що фіксує спраресурсним характеристикам на вмикання і вимицювання механічного ресурсу вимикача і призвокання при ввімкненні вимикачів на коротке замидить до зменшення записаного в ньому ресурсу на кання в електричній мережі. одиницю, а також на входи третього 64 і четвертоДля захисту від короткочасних кидків струму го 65 лічильників імпульсів, що свідчить про спрапо різним причинам в електричних мережах (нацьовування комутаційного ресурсу полюсами фаз приклад, при подвійних замиканнях чи замиканнях В і С при значенні струму, яке не перевищує номіпри селективній дії захистів) в пристрої передбанальний робочий струм повітряного високовольтчений елемент затримки сигналу 43, робота якого ного вимикача. Збільшення значення коду в друпояснюється так. При короткочасних кидках стругому лічильнику імпульсів 63 проходить до тих пір, му в залежності від рівня струму спрацьовує випоки цифровий код на виході першого лічильника значена кількість тригерів, на виході цифрового імпульсів 45 не зрівняється з цифровим кодом на компаратора 48 встановлюється сигнал логічної виході першого функціонального перетворювача одиниці, який запускає елемент затримки сигналу 34. При цьому на виході цифрового компаратора 43. Якщо через визначений час (що залежить від 48 встановлюється сигнал логічного нуля, який зовнішніх умов, часу дії релейного захисту, але не поступає через другий вхід другого елемента І 40 менше часу найбільшого циклу роботи пристрою) на другий вхід першого елемента І 38, припиняючи не спрацює датчик комутації 39, що призводить до подачу імпульсів з виходу генератора імпульсів 37 завершення циклу роботи пристрою, то на виході в перший лічильник імпульсів 45. Також сигнал елемента затримки сигналу 43 з'являється сигнал логічного нуля поступає на вхід формувача імпулогічної одиниці, яким через перший елемент АБО льсів 42, внаслідок чого на його виході формуєть44 обнуляються всі тригери. ся імпульс, який через перший елемент АБО 44 Для коректної роботи пристрою необхідно поспоступає на другі входи першого 7, другого 8, третійну часу диференціюючого елемента 49 вибиратього 9, четвертого 26, п'ятого 27, шостого 32, ти меншою періоду проходження імпульсів генерасьомого 33 тригерів і першого лічильника імпульсів тора імпульсів 37. 45, обнуляючи їх. Кількість розрядів першого 45, другого 63, треНа цьому цикл роботи пристрою закінчується. тього 64, четвертого 65 і п'ятого 50 лічильників В залежності від числа компараторів, що спрацюімпульсів, а також кількість компараторів і тригерів, вали, певна кількість імпульсів заноситься в друщо фіксують значення комутованого струму та гий 63, третій 64 і четвертий 65 лічильники імпультиску стисненого повітря, вибирається в залежносів. При цьому дотримується визначена сті від діапазону вимірюваного струму та тиску і від залежність між значенням струму, що відключанеобхідного ступеня точності визначення витрачеється, і числом імпульсів, які надійшли в лічильниного вимикачем ресурсу. ки, що показує як витрачається ресурс вимикача в Тривалість роботи одновібратора 36 вибиразалежності від різних значень комутованого струму ється більшою циклу роботи пристрою, коли на у перерахунку на номінальний робочий струм вивиході першого лічильника імпульсів 45 з'являєтьмикача. ся найбільший цифровий код. 13 14658 14 Перший функціональний перетворювач 34 Другий функціональний перетворювач 46 моможна реалізувати на мікросхемі постійного запажна реалізувати на мікросхемі постійного запам'ям'ятовуючого пристрою, в якій записані в кожній із товуючого пристрою, в якій записані коди, кожен із декількох областей пам'яті коди, кожен із яких відяких відповідає певному коефіцієнту перерахунку повідає певному коефіцієнту перерахунку спрацюспрацювання робочого ресурсу вимикача в залежвання робочого ресурсу вимикача в залежності від ності від будь-якого із можливих значень струму, будь-якого із можливих значень струму, комутовакомутованих вимикачем при його включенні на ного вимикачем, при певному значенні тиску стискоротке замикання в мережі. неного повітря. Вибір тієї чи іншої області пам'яті Кусково-лінійну лінеаризацію можна також здійснюється в залежності від того, який код, що здійснювати з використанням більшої кількості відповідає значенню тиску стисненого повітря, ділянок кривої намагнічування, для чого слід збіподається з тригерів 32 і 33 на перший і другий льшити кількість компараторів, елементів ВИвходи першого функціонального переКЛЮЧНЕ АБО, елементів І, масштабуючих підситворювача 34. лювачів, а також електронних ключів. Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601