Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів, що містить четвертий і п'ятий компаратори, входи яких з'єднані між собою, виходи першого, другого і третього датчиків струму підключені, відповідно, до входів першого, другого і третього компараторів, а також до аналогових входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, другий вхід першого лічильника імпульсів підключений до виходу першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, а другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів, вихід датчика комутації з'єднаний з входом диференціюючого елемента та з першим входом другого елемента І, вихід якого підключений до входу формувача імпульсів та до другого входу першого елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого генератора імпульсів, а вихід підключений до першого входу першого лічильника імпульсів та до перших входів третього, четвертого і п'ятого елементів І, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, другий вхід другого елемента І підключений до виходу цифрового компаратора, виходи першого, другого і третього компараторів з'єднані, відповідно, з першими входами шостого, сьомого і восьмого елементів І, другі входи яких підключені, відповідно, до першого, другого і третього виходів першого лічильника з дешифратором, а також з'єднані з першим, другим і третім входами регістра, четвертий, п'ятий і шостий входи якого підключені відповідно до першого, другого і третього виходів другого лічильника з дешифратором, а також до других входів третього, четвертого і п'ятого елементів І, виходи яких з'єднані, відповідно, з входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів, вихід датчика комутації через елемент НІ підключений до другого входу дев'ятого елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого генератора імпульсів, а вихід підключений до першого входу першого лічильника з дешифратором, другий вхід якого з'єднаний з виходом датчика комутації, вихід диференціюючого елемента підключений до першого входу другого елемента АБО, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача імпульсів, а вихід підключений до першого входу другого лічильника з дешифратором, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, виходи шостого, сьомого і восьмого елементів І підключені, відповідно, до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи четвертого, п'ятого, шостого і сьомого компараторів з'єднані, відповідно, з першим, другим, третім і четвертим входами першого функціонального перетворювача, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини регістра, вихідна цифрова шина якого з'єднана з першою вхідною цифровою шиною цифрового компаратора, друга вхідна цифрова шина якого 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 зі входом п'ятого лічильника імпульсів, вихід елемента НІ підключений до входу одновібратора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора, який відрізняється тим, що в нього введені восьмий, дев'ятий і десятий компаратори, перший і другий елементи ВИКЛЮЧНЕ АБО, перший і другий масштабуючі підсилювачі, четвертий, п'ятий і шостий електронні ключі, причому вихід десятого компаратора підключений до керуючого входу шостого електронного ключа, вихід першого електронного ключа з'єднаний з входами восьмого, дев'ятого, десятого компараторів, першого і другого масштабуючих підсилювачів, а також з аналоговим входом четвертого електронного ключа, виходи першого і другого масштабуючих підсилювачів підключені до аналогових входів п'ятого і шостого електронних ключів, відповідно, виходи дев'ятого і десятого компараторів з'єднані, відповідно, з другими входами першого і другого елементів ВИКЛЮЧНЕ АБО, перші входи яких підключені, відповідно, до виходів восьмого і дев'ятого компараторів, а виходи з'єднані з керуючими входами четвертого і п'ятого електронних ключів, відповідно, виходи яких, а також вихід шостого електронного ключа підключені до входу четвертого компаратора.

Текст

Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів, що містить четвертий і п'ятий компаратори, входи яких з'єднані між собою, виходи першого, другого і третього датчиків струму підключені, відповідно, до входів першого, другого і третього компараторів, а також до аналогових входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, другий вхід першого лічильника імпульсів підключений до виходу першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, а другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів, вихід датчика комутації з'єднаний з входом диференціюючого елемента та з першим входом другого елемента І, вихід якого підключений до входу формувача імпульсів та до другого входу першого елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого генератора імпульсів, а вихід підключений до першого входу першого лічильника імпульсів та до перших входів третього, четвертого і п'ятого елементів І, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, другий вхід другого елемента І підключений до виходу цифрового компаратора, виходи першого, другого і третього компараторів з'єднані, відповідно, з першими входами шостого, сьомого і восьмого елементів І, другі входи яких підключені, відповідно, до першого, другого і третього виходів першого лічильника з дешифратором, а також з'єднані з першим, другим і третім входами регістра, четвертий, п'ятий і шостий входи якого підключені відповідно до першого, другого і третього виходів другого лічильника з дешифратором, а також до других входів третього, четвертого і п'ятого елементів І, виходи яких з'єднані, відповідно, з входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів, вихід датчика комутації через елемент НІ підключений до другого входу дев'ятого елемента І, перший вхід 2 (19) 1 3 28535 4 компараторів з'єднані, відповідно, з другими входами першого і другого елементів ВИКЛЮЧНЕ АБО, перші входи яких підключені, відповідно, до виходів восьмого і дев'ятого компараторів, а виходи з'єднані з керуючими входами четвертого і п'ятого електронних ключів, відповідно, виходи яких, а також вихід шостого електронного ключа підключені до входу 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 №9600 (Україна), М. кл. G 07 С 3/10, бюл. №10, 2005), що містить перший, другий і третій датчики струму, виходи яких підключені відповідно до входів першого, другого і третього компараторів, а також до аналогових входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, а також зі входами четвертого і п'ятого компараторів, другий вхід першого лічильника імпульсів підключений до виходу першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, а другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів, вихід датчика комутації з'єднаний зі входом диференціюючого елемента та з першим входом другого елемента І, вихід якого підключений до входу формувача імпульсів та до другого входу першого елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого генератора імпульсів, а вихід підключений до першого входу першого лічильника імпульсів та до перших входів третього, четвертого і п'ятого елементів І, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, другий вхід другого елемента І підключений до виходу цифрового компаратора, друга вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого лічильника імпульсів, виходи першого, другого і третього компараторів підключені відповідно до перших входів шостого, сьомого і восьмого елементів І, другі входи яких з'єднані відповідно з першим, другим і третім виходами першого лічильника з дешифратором, а також з першим, другим і третім входами регістра, четвертий, п'ятий і шостий входи якого підключені відповідно до першого, другого і третього виходів другого лічильника з дешифратором, а також до других входів третього, четвертого і п'ятого елементів І, виходи яких з'єднані відповідно зі входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів, вихід датчика комутації через елемент НІ підключений до другого входу дев'ятого елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого генератора імпульсів, а вихід підключений до першого входу першого лічильника з дешифратором, другий вхід якого з'єднаний з виходом датчика комутації, вихід диференціюючого елемента підключений до першого входу другого елемента АБО, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача імпульсів, а вихід підключений до першого входу другого лічильника з дешифратором, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, виходи шостого, сьомого і восьмого елементів І підключені відповідно до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи четвертого, п'ятого, шостого і сьомого компараторів з'єднані відповідно з першим, другим, третім і четвертим входами функціонального перетворювача, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини регістра, вихідна цифрова шина якого з'єднана з першою вхідною цифровою шиною цифрового компаратора. 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 найближчий аналогп обрано пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів (Патент №16584 (Україна), М. кл. G 07 С 3/10, бюл. №8, 2006), що містить перший, другий і третій датчики струму, виходи яких підключені відповідно до входів першого, другого і третього компараторів, а також до аналогових входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, а також зі входами четвертого і п'ятого компараторів, другий вхід першого лічильника імпульсів підключений до виходу першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, а другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів, вихід датчика комутації з'єднаний з входом диференціюючого елемента та з першим входом другого елемента І, вихід якого підключений до входу формувача імпульсів та до другого входу першого елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого генератора імпульсів, а вихід підключений до першого входу першого лічильника імпульсів та до перших входів третього, четвертого і п'ятого елементів І, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, другий вхід другого елемента І підключений до виходу цифрового компаратора, виходи першого, другого і третього компараторів з'єднані відповідно з першими входами шостого, сьомого і восьмого елементів І, другі входи яких підключені відповідно до першого, другого і третього виходів першого лічильника з дешифратором, а також з'єднані з першим, другим і третім входами регістра, четвертий, п'ятий і шостий входи якого підключені відповідно до першого, другого і третього виходів другого лічильника з дешифратором, а також до других входів третього, четвертого і п'ятого елементів І, виходи яких з'єднані відповідно з входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів, вихід датчика комутації через елемент НІ підключений 5 до другого входу дев'ятого елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого генератора імпульсів, а вихід підключений до першого входу першого лічильника з дешифратором, другий вхід якого з'єднаний з виходом датчика комутації, вихід диференціюючого елемента підключений до першого входу другого елемента АБО, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача імпульсів, а вихід підключений до першого входу другого лічильника з дешифратором, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, виходи шостого, сьомого і восьмого елементів І підключені відповідно до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи четвертого, п'ятого, шостого і сьомого компараторів з'єднані відповідно з першим, другим, третім і четвертим входами першого функціонального перетворювача, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини регістра, вихідна цифрова шина якого з'єднана з першою вхідною цифровою шиною цифрового компаратора, друга вхідна цифрова шина якого 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 зі входом п'ятого лічильника імпульсів, вихід елемента НІ підключений до входу одновібратора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора. Головним недоліком даного пристрою є низька точність роботи через те, що трансформатор струму, який використовується як датчик струму, має нелінійну характеристику із-за насичення магнітопровода при вимірюванні струмів короткого замикання. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів, в якому за рахунок введення нових блоків та зв'язків між ними з'являється можливість знаходити лінійну залежність між вхідним і вихідним сигналами датчика струму при вимірюванні струмів короткого замикання в електричній мережі, що дозволяє підвищити точність роботи пристрою. Поставлена задача досягається тим, що в пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів, що містить четвертий і п'ятий компаратори, входи яких з'єднані між собою, виходи першого, другого і третього датчиків струму підключені відповідно до входів першого, другого і третього компараторів, а також до аналогових входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, другий вхід першого лічильника імпульсів підключений до виходу першого елемента АБО, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, а другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів, вихід датчика комутації з'єднаний з входом диференціюючого елемента та з першим входом другого елемента І, 28535 6 вихід якого підключений до входу формувача імпульсів та до другого входу першого елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого генератора імпульсів, а вихід підключений до першого входу першого лічильника імпульсів та до перших входів третього, четвертого і п'ятого елементів І, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, другий вхід другого елемента І підключений до виходу цифрового компаратора, виходи першого, другого і третього компараторів з'єднані відповідно з першими входами шостого, сьомого і восьмого елементів І, другі входи яких підключені відповідно до першого, другого і третього виходів першого лічильника з дешифратором, а також з'єднані з першим, другим і третім входами регістра, четвертий, п'ятий і шостий входи якого підключені відповідно до першого, другого і третього виходів другого лічильника з дешифратором, а також до других входів третього, четвертого і п'ятого елементів І, виходи яких з'єднані відповідно з входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів, вихід датчика комутації через елемент НІ підключений до другого входу дев'ятого елемента І, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого генератора імпульсів, а вихід підключений до першого входу першого лічильника з дешифратором, другий вхід якого з'єднаний з виходом датчика комутації, вихід диференціюючого елемента підключений до першого входу другого елемента АБО, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача імпульсів, а вихід підключений до першого входу другого лічильника з дешифратором, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, виходи шостого, сьомого і восьмого елементів І підключені відповідно до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи четвертого, п'ятого, шостого і сьомого компараторів з'єднані відповідно з першим, другим, третім і четвертим входами першого функціонального перетворювача, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини регістра, вихідна цифрова шина якого з'єднана з першою вхідною цифровою шиною цифрового компаратора, друга вхідна цифрова шина якого 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 зі входом п'ятого лічильника імпульсів, вихід елемента НІ підключений до входу одновібратора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора, введено восьмий, дев'ятий і десятий компаратори, перший і другий елементи ВИКЛЮЧНЕ АБО, перший і другий масштабуючі підсилювачі, четвертий, п'ятий і шостий електронні ключі, причому вихід десятого компаратора підключений до керуючого входу шостого електронного ключа, вихід першого електронного ключа з'єднаний з входами 7 восьмого, дев'ятого, десятого компараторів, першого і другого масштабуючих підсилювачів, а також з аналоговим входом четвертого електронного ключа, виходи першого і другого масштабуючих підсилювачів підключені до аналогових входів п'ятого і шостого електронних ключів відповідно, виходи дев'ятого і десятого компараторів з'єднані відповідно з другими входами першого і другого елементів ВИКЛЮЧНЕ АБО, перші входи яких підключені відповідно до виходів восьмого і дев'ятого компараторів, а виходи з'єднані з керуючими входами четвертого і п'ятого електронних ключів відповідно, виходи яких, а також вихід шостого електронного ключа підключені до входу четвертого компаратора. 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 - шостий, сьомий і восьмий елементи І; 10, 11, 12 - перший, другий і третій електронні ключі; 23 - перший лічильник з дешифратором; 24, 25 - четвертий і п'ятий компаратори; 26 - датчик тиску; 27, 28 - шостий і сьомий компаратори; 29 - перший функціональний перетворювач; 30 - регістр; 31 - другий генератор імпульсів; 32 - дев'ятий елемент І; 33 - елемент НІ; 34 - диференціюючий елемент; 35 - другий елемент АБО; 36 - другий лічильник з дешифратором; 37 - одновібратор; 38 - п'ятий лічильник імпульсів; 39 - перший генератор імпульсів; 40 - перший елемент І; 41 - датчик комутації; 42 - другий елемент І; 43 - блок установки нуля; 44 - формувач імпульсів; 45 перший елемент АБО; 46 - перший лічильник імпульсів; 47 другий функціональний перетворювач; 48 - цифровий комутатор; 49 цифровий компаратор; 50, 51, 52 - третій, четвертий і п'ятий елементи І; 53, 54, 55 - другий, третій і четвертий лічильники імпульсів, причому входи четвертого 24 і п'ятого 25 компараторів з'єднані між собою, виходи першого 1, другого 2 і третього З датчиків струму підключені відповідно до входів першого 4, другого 5 і третього 6 компараторів, а також до аналогових входів першого 10, другого 11 і третього 12 електронних ключів, виходи яких з'єднані між собою, другий вхід першого лічильника імпульсів 46 підключений до виходу першого елемента АБО 45, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля 43, а другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів 44, вихід датчика комутації 41 з'єднаний з входом диференціюючого елемента 34 та з першим входом другого елемента І 42, вихід якого підключений до входу формувача імпульсів 44 та до другого входу першого елемента І 40, перший вхід якого з'єднаний з виходом першого генератора імпульсів 39, а вихід підключений до першого входу першого лічильника імпульсів 46 та до перших входів третього 50, четвертого 51 і п'ятого 52 елементів І, вихід датчика тиску 26 з'єднаний зі входами шостого 27 і сьомого 28 компараторів, другий вхід 28535 8 другого елемента І 42 підключений до виходу цифрового компаратора 49, виходи першого 4, другого 5 і третього 6 компараторів з'єднані відповідно з першими входами шостого 7, сьомого 8 і восьмого 9 елементів І, другі входи яких підключені відповідно до першого, другого і третього виходів першого лічильника з дешифратором 23, а також з'єднані з першим, другим і третім входами регістра 30, четвертий, п'ятий і шостий входи якого підключені відповідно до першого, другого і третього виходів другого лічильника з дешифратором 36, а також до других входів третього 50, четвертого 51 і п'ятого 52 елементів І, виходи яких з'єднані відповідно з входами другого 53, третього 54 і четвертого 55 лічильників імпульсів, вихід датчика комутації 41 через елемент НІ 33 підключений до другого входу дев'ятого елемента І 32, перший вхід якого з'єднаний з виходом другого генератора імпульсів 31, а вихід підключений до першого входу першого лічильника з дешифратором 23, другий вхід якого з'єднаний з виходом датчика комутації 41, вихід диференціюючого елемента 34 підключений до першого входу другого елемента АБО 35, другий вхід якого з'єднаний з виходом формувача імпульсів 44, а вихід підключений до першого входу другого лічильника з дешифратором 36, другий вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля 43, виходи шостого 7, сьомого 8 і восьмого 9 елементів І підключені відповідно до керуючих входів першого 10, другого 11 і третього 12 електронних ключів, виходи четвертого 24, п'ятого 25, шостого 27 і сьомого 28 компараторів з'єднані відповідно з першим, другим, третім і четвертим входами першого функціонального перетворювача 29, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини регістра 30, вихідна цифрова шина якого з'єднана з першою вхідною цифровою шиною цифрового компаратора 49, друга вхідна цифрова шина якого підключена до вихідної цифрової шини цифрового комутатора 48, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого функціонального перетворювача 47, а друга вхідна цифрова шина та вхідна цифрова шина другого функціонального перетворювача 47 підключені до вихідної цифрової шини першого лічильника імпульсів 46, вихід диференціюючого елемента 34 з'єднаний зі входом п'ятого лічильника імпульсів 38, вихід елемента НІ 33 підключений до входу одновібратора 37, вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора 48, вихід десятого компаратора 15 підключений до керуючого входу шостого електронного ключа 22, вихід першого електронного ключа 10 з'єднаний з входами восьмого 13, дев'ятого 14, десятого 15 компараторів, першого 18 і другого 19 масштабуючих підсилювачів, а також з аналоговим входом четвертого електронного ключа 20, виходи першого 18 і другого 19 масштабуючих підсилювачів підключені до аналогових входів п'ятого 21 і шостого 22 електронних ключів відповідно, виходи дев'ятого 14 і десятого 15 компараторів з'єднані відповідно з другими 9 входами першого 16 і другого 17 елементів ВИКЛЮЧНЕ АБО, перші входи яких підключені відповідно до виходів восьмого 13 і дев'ятого 14 компараторів, а виходи з'єднані з керуючими входами четвертого 20 і п'ятого 21 електронних ключів відповідно, виходи яких, а також вихід шостого електронного ключа 22 підключені до входу четвертого компаратора 24. Запропонований пристрій працює так. При подачі напруги живлення блок установки нуля 43 коротким імпульсом скидає другий лічильник з дешифратором 36 та через перший елемент АБО 45 встановлює в нульове положення перший лічильник імпульсів 46. Одночасно перший 39 та другий 31 генератори імпульсів починають виробляти послідовність імпульсів. Зазначимо, що в якості датчиків струму 1-3 використовуються трансформатори струму, вихідні сигнали яких мають нелінійну залежність від їх вхідного сигналу. Для лінеаризації цих сигналів використовуються блоки 13-22, в яких кусковолінійна лінеаризація здійснюється по трьом ділянкам кривої намагнічування. Коли напруга, наприклад, з виходу датчика струму 1 досягає значення, пропорційного номінальному робочому струму, спрацьовує перший компаратор 4, сигнал логічної одиниці з виходу якого поступає на перший вхід шостого елемента І 7. При цьому з виходу другого генератора імпульсів 31 через відкритий дев'ятий елемент І 32 (на другому вході присутній сигнал логічної одиниці з виходу датчика комутації 39 через елемент НІ 33) на перший вхід першого лічильника з дешифратором 23 поступають імпульси, які по черзі формують сигнали логічної одиниці на його виходах, тим самим по черзі відкриваючи шостий 7, сьомий 8 і восьмий 9 елементи І. При цьому, коли на першому і другому входах шостого елемента І 7 присутні сигнали логічної одиниці, на його виході з'являється сигнал логічної одиниці, який поступає на керуючий вхід першого електронного ключа 10 і відкриває його. Коли напруга з виходу першого електронного ключа 10 досягає значення, пропорційного номінальному робочому струму, спрацьовує восьмий компаратор 13, що відповідає першій ділянці, з виходу якого сигнал логічної одиниці поступає на перший вхід першого елемента ВИКЛЮЧНЕ АБО 16. При цьому на його виході формується сигнал логічної одиниці, який подається на керуючий вхід четвертого електронного ключа 20, тим самим відкриваючи його і дозволяючи проходження сигналу з виходу датчика струму 1 на входи четвертого 24 і п'ятого 25 компараторів. Якщо напруга, що пропорційна струму, зростає далі, то спрацьовують восьмий 13 і дев'ятий 14 компаратори, що відповідає другій ділянці характеристики датчика струму 1. При цьому на виході першого елемента ВИКЛЮЧНЕ АБО 16 встановлюється сигнал логічного нуля, а на виході другого елемента ВИКЛЮЧНЕ АБО 17 сигнал логічної одиниці, який відкриває п'ятий електронний ключ 21. Значення напруги, пропорційної струму, яке поступає на вхід першого 28535 10 масштабуючого підсилювача 18, на цій ділянці множиться на коефіцієнт, що дозволяє отримати лінійну залежність між вхідним і вихідним сигналами датчика струму 1 на вибраній ділянці нелінійної характеристики перетворення. Далі нове значення сигналу через п'ятий електронний ключ 21 поступає на входи четвертого 24 і п'ятого 25 компараторів. Якщо напруга з виходу датчика струму 1 приймає ще більше значення, то четвертий 20 і п'ятий 21 електронні ключі закриваються, а шостий електронний ключ 22 відкривається. При цьому значення сигналу множиться на інший коефіцієнт, в результаті чого на третій ділянці кривої намагнічування вхідний і вихідний сигнали датчика струму 1 мають лінійну залежність. В подальшому під величиною напруги, що відповідає струму на виході датчиків струму 1-3, будемо розуміти сигнал, який отримується на виході електронних ключів 20-22. Якщо вимикач введений в роботу, то на виходах першого 1, другого 2 і третього 3 датчиків струму з'являється напруга, пропорційна струму, що протікає в різних фазах вимикача, яка подається на входи першого 4, другого 5 і третього 6 компараторів, пороги спрацювання яких дещо вищі нульового значення. При цьому на виходах компараторів 4-6 з'являються сигнали логічної одиниці, які поступають на перші входи шостого 7, сьомого 8 і восьмого 9 елементів І. Також з виходу другого генератора імпульсів 31 через відкритий дев'ятий елемент І 32 (при цьому на другому вході присутній сигнал логічної одиниці, отриманий з виходу елемента НІ 33, оскільки на вхід останнього надходить сигнал логічного нуля з виходу датчика комутації 41) на перший вхід першого лічильника з дешифратором 23 поступають імпульси, які по черзі формують сигнали логічної одиниці на його виходах, тим самим по черзі відкриваючи шостий 7, сьомий 8 і восьмий 9 елементи І, а також першу, другу і третю комірки пам'яті регістра 30 для запису. При цьому по черзі на керуючі входи першого 10, другого 11 і третього 12 електронних ключів надходять сигнали логічної одиниці, тим самим відкриваючи їх. Сигнали напруги з виходів датчиків струму 1-3 через відповідні відкриті електронні ключі 10-12 поступають на входи четвертого 24 і п'ятого 25 компараторів, які мають різні пороги спрацювання. Одночасно на виході датчика тиску 26 з'являється сигнал, пропорційний тиску стисненого повітря, що подається на входи шостого 27 і сьомого 28 компараторів. Сигнали, які з'являються на виходах четвертого 24, п'ятого 25, шостого 27 і сьомого 28 компараторів поступають на входи першого функціонального перетворювача 29, на виході якого з'являється цифровий код, що відповідає величині струму, який протікає в вимикачі при відповідному значенні тиску стисненого повітря. Цифровий код з виходу першого функціонального перетворювача 29 поступає на вхідну цифрову шину регістра 30, де по черзі запам'ятовується в одній з трьох комірок пам'яті. 11 В залежності від значень струму та тиску стисненого повітря цифровий код на виході першого функціонального перетворювача 29 змінює своє значення. Таким чином, в регістрі 30 здійснюється запам'ятовування цифрових кодів, які відповідають величинам струму, що протікають в різних фазах вимикача при відповідних значеннях тиску стисненого повітря. У випадку, коли вимикач відключає коло, в якому він знаходиться, на виході датчика комутації 41 з'являється сигнал логічної одиниці, який через елемент НІ 33 поступає на другий вхід дев'ятого елемента І 32 і закриває його. Також сигнал логічної одиниці з виходу датчика комутації 41 поступає на другий вхід першого лічильника з дешифратором 23 і встановлює його виходи в нульове положення. При цьому сигнал логічної одиниці з виходу датчика комутації 41 поступає на вхід диференціюючого елемента 34 і формує на його виході короткий імпульс. Сигнал логічної одиниці з виходу диференціюючого елемента 34 поступає на вхід п'ятого лічильника імпульсів 38, що призводить до зменшення записаного механічного ресурсу комутаційного апарата на одиницю, а також через другий елемент АБО 35 поступає на перший вхід другого лічильника з дешифратором 36. В цей момент на першому виході другого лічильника з дешифратором 36 з'являється сигнал логічної одиниці, який подається на четвертий вхід регістра 30, дозволяючи при цьому зчитування цифрового коду з першої комірки пам'яті, який подається на першу вхідну цифрову шину цифрового компаратора 49. При цьому на виході цифрового компаратора 49 з'являється сигнал логічної одиниці, який через відкритий другий елемент І 42 (при цьому на першому вході присутній сигнал логічної одиниці з виходу датчика комутації 41) поступає на другий вхід першого елемента І 40 і відкриває його. З виходу першого генератора імпульсів 39 імпульси поступають на перший вхід першого лічильника імпульсів 46, а також через відкритий третій елемент 150 (при цьому на другому вході присутній сигнал логічної одиниці з першого виходу другого лічильника з дешифратором 36) надходять у другий лічильник імпульсів 53. Кількість імпульсів, що поступають в другий лічильник імпульсів 53, показує як витрачається робочий ресурс вимикача в залежності від значення комутованого струму при відповідному значенні тиску стисненого повітря. Імпульси з виходу першого генератора імпульсів 39 поступають до тих пір, поки цифрові коди на першій і другій вхідних цифрових шинах цифрового компаратора 49 не зрівняються. В цей момент сигнал логічного нуля з виходу цифрового компаратора 49 через другий елемент І 42 поступає на другий вхід першого елемента І 40 та закриває його, а також на вхід формувача імпульсів 44, який коротким імпульсом через перший елемент АБО 45 обнуляє перший лічильник імпульсів 46. Також короткий імпульс з виходу формувача імпульсів 44 через другий елемент АБО 35 поступає на перший вхід другого 28535 12 лічильника з дешифратором 36. При цьому на першому виході другого лічильника з дешифратором 36 встановлюється сигнал логічного нуля, а на другому виході з'являється сигнал логічної одиниці, який дозволяє зчитування цифрового коду з другої комірки пам'яті регістра 30. Зменшення залишкового ресурсу відбувається аналогічним чином. У випадку коли зменшення залишкового ресурсу вимикача пройшло для всіх трьох фаз вимикача, короткий імпульс з виходу формувача імпульсів 44 через другий елемент АБО 35 поступає на перший вхід другого лічильника з дешифратором 36, встановлюючи його виходи в нульове положення. На цьому цикл роботи пристрою закінчується. В залежності від числа компараторів, що спрацювали, певна кількість імпульсів почергово заноситься в другий 53, третій 54 і четвертий 55 лічильники імпульсів. При цьому дотримується визначена залежність 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 при відповідному значенні тиску стисненого повітря. Якщо високовольтний вимикач включається, а в електричній мережі присутнє коротке замикання, то при ввімкненні вимикача на виході датчика комутації 41 встановлюється сигнал логічного нуля, який проходить через елемент НІ 33 і переднім фронтом запускає одновібратор 37, який в свою чергу вихідним сигналом логічної одиниці, що подається на цифровий комутатор 48, підключає вихідну цифрову шину першого лічильника імпульсів 46 до цифрового компаратора 49 через другий функціональний перетворювач 47, в якому значення струму, що встановлюється на виході першого лічильника імпульсів 46 після вимкнення високовольтного вимикача системою релейного захисту, множиться на коефіцієнт, яким враховується додаткове спрацювання ресурсу вимикача, що витрачається згідно ресурсних характеристик на ввімкнення. Таким чином, в пристрої в такому циклі роботи враховується спрацювання робочого ресурсу вимикача по ресурсних характеристиках на вмикання і вимикання при ввімкненні останнього на коротке замикання в електричній мережі. Тривалість роботи одновібратора 37 підібрана таким чином, щоб забезпечити після відключення вимикача надходження найбільшої можливої кількості імпульсів в перший лічильник імпульсів 46. Для коректної роботи пристрою необхідно сталу часу диференціюючого елемента 34 вибирати меншою періоду проходження імпульсів першого генератора імпульсів 39. Частота імпульсів першого генератора імпульсів 39 є значно більшою частоти імпульсів другого генератора імпульсів 31. Кількість розрядів першого 46, другого 53, третього 54 і четвертого 55 лічильників імпульсів, а також кількість компараторів, що фіксують значення комутованого струму та тиску стисненого 13 повітря, вибирається в залежності від діапазону вимірюваних струму та тиску і від необхідного ступеня точності визначення витраченого вимикачем ресурсу. Кількість розрядів п'ятого лічильника імпульсів 38 вибирається в залежності від значення механічного ресурсу вимикача. Перший 29 і другий 47 функціональні перетворювачі можна реалізувати на мікросхемі постійного запам'ятовуючого пристрою, в якій записані відповідні коди, причому в першому функціональному перетворювачі 29 записані коди, кожен із яких відповідає певному коефіцієнту спрацювання робочого ресурсу вимикача в залежності від будь-якого із можливих значень струму і тиску стисненого повітря, а в другому функціональному перетворювачі 47 записані коди, які відображають спрацювання ресурсу вимикача при його включенні на коротке замикання в мережі. 28535 14

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

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

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

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/7-28535-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