Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів

Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів, що містить три датчики струму, шість компараторів, п'ять тригерів, три електронних ключі, п'ять елементів АБО, датчик тиску, два функціональних перетворювачі, чотири елементи НІ, перший одновібратор, перший генератор імпульсів, вісім елементів І, датчик комутації, блок установки нуля, формувач імпульсів, елемент затримки сигналу, п'ять лічильників імпульсів, цифровий комутатор, цифровий компаратор, диференціюючий елемент, причому виходи першого, другого і третього датчиків струму з'єднані відповідно через перший, другий і третій компаратори з першими входами першого, другого і третього тригерів, виходи яких підключені відповідно до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані з входом четвертого компаратора, другі входи 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 першого генератора імпульсів, а вихід з'єднаний з першим входом першого лічильника імпульсів і з першими входами четвертого, шостого і восьмого елементів І, вихід диференціюючого елемента підключений до перших входів третього, п'ятого і сьомого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами відповідно першого, другого і третього елементів НІ, входи яких, в свою чергу, підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, виходи третього, п'ятого і сьомого елементів І з'єднані 2 (19) 1 3 50815 4 елемента НІ, вихід датчика комутації підключений до другого входу десятого елемента І, вихід якого з'єднаний з першим входом регістра, другий вхід якого, а також другий вхід другого елемента АБО підключені до виходу першого елемента АБО, ви хідна цифрова шина шостого лічильника імпульсів з'єднана з вхідною цифровою шиною регістра, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини першого функціонального перетворювача. 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 України №55864А, 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 НІ, входи яких в свою чергу підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, виходи третього, п'ятого і сьомого елементів І з'єднані відповідно з першими входами третього, четвертого і п'ятого елементів АБО, другі входи яких підключені відповідно до виходів четвертого, шостого і восьмого елементів І, а виходи з'єднані відповідно зі входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів, другі входи четвертого, шостого і восьмого елементів І підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, виходи яких підключені до перших входів шостого і сьомого тригерів, другі входи яких з'єднані з виходом першого елемента АБО, а виходи підключені до четвертого і п'ятого входів функціонального перетворювача, перший, другий і третій входи якого з'єднані відповідно з першим, другим і третім виходами шифратора, вхід елемента затримки 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 та низька його надійність за рахунок використання великої кількості компараторів в аналогоцифровому перетворювачі, що фіксують та запам'ятовують значення останніх. За прототип обрано пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів (Патент України №4419, 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 (в подальшому - першого 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 пер 5 ших входів третього, п'ятого і сьомого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами відповідно першого, другого і третього елементів НІ, входи яких в свою чергу підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, виходи третього, п'ятого і сьомого елементів І з'єднані відповідно з першими входами третього, четвертого і п'ятого елементів АБО, другі входи яких підключені відповідно до виходів четвертого, шостого і восьмого елементів І, а виходи з'єднані відповідно зі входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів, другі входи четвертого, шостого і восьмого елементів І підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами шостого і сьомого компараторів, виходи яких підключені до перших входів шостого і сьомого тригерів, другі входи яких з'єднані з виходом першого елемента АБО, а виходи підключені до четвертого і п'ятого входів першого функціонального перетворювача, перший, другий і третій входи якого з'єднані відповідно з першим, другим і третім виходами шифратора, вхід елемента затримки сигналу та другий вхід другого елемента І підключені до виходу цифрового компаратора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача, а друга вхідна цифрова шина підключена до вихідної цифрової шини цифрового комутатора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого функціонального перетворювача, а друга вхідна цифрова шина та вхідна цифрова шина другого функціонального перетворювача підключені до вихідної цифрової шини першого лічильника імпульсів, вихід диференціюючого елемента з'єднаний з входом п'ятого лічильника імпульсів, вихід датчика комутації через четвертий елемент НІ підключений до входу одновібратора (в подальшому - першого одновібратора), вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора. Головним недоліком даного пристрою є невисока точність вимірювання аварійних струмів та низька його надійність за рахунок використання великої кількості компараторів в аналогоцифровому перетворювачі, що фіксують та запам'ятовують значення останніх. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для контролю ресурсу групи комутаційних апаратів, в якому за рахунок введення другого генератора імпульсів, п'ятого елемента НІ, дев'ятого і десятого елементів І, другого одновібратора, шостого лічильника імпульсів, регістра та зв'язків між ними з'являється можливість вимірювати струм комутації по ширині імпульсу, який відповідає значенню струму, а також спростити структуру пристрою, що дозволяє підвищити точність та надійність його роботи. Поставлена задача досягається тим, що в пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів, що містить три датчика струму, шість компараторів, п'ять тригерів, три електронних ключа, п'ять елементів АБО, датчик тиску, два функціональних перетворювача, чотири елемента НІ, перший одновібратор, перший генератор 50815 6 імпульсів, вісім елементів І, датчик комутації, блок установки нуля, формувач імпульсів, елемент затримки сигналу, п'ять лічильників імпульсів, цифровий комутатор, цифровий компаратор, диференціюючий елемент, причому виходи першого, другого і третього датчиків струму з'єднані відповідно через перший, другий і третій компаратори з першими входами першого, другого і третього тригерів, виходи яких підключені відповідно до керуючих входів першого, другого і третього електронних ключів, виходи яких з'єднані з входом четвертого компаратора, другі входи 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 першого генератора імпульсів, а вихід з'єднаний з першим входом першого лічильника імпульсів і з першими входами четвертого, шостого і восьмого елементів І, вихід диференціюючого елемента підключений до перших входів третього, п'ятого і сьомого елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами відповідно першого, другого і третього елементів НІ, входи яких в свою чергу підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, виходи третього, п'ятого і сьомого елементів І з'єднані відповідно з першими входами третього, четвертого і п'ятого елементів АБО, другі входи яких підключені відповідно до виходів четвертого, шостого і восьмого елементів І, а виходи з'єднані відповідно зі входами другого, третього і четвертого лічильників імпульсів, другі входи четвертого, шостого і восьмого елементів І підключені відповідно до виходів першого, другого і третього тригерів, вихід датчика тиску з'єднаний зі входами п'ятого і шостого компараторів, виходи яких підключені до перших входів четвертого і п'ятого тригерів, другі входи яких з'єднані з виходом першого елемента АБО, а виходи підключені до першого і другого входів першого функціонального перетворювача, виходи першого, другого і третього датчиків струму з'єднані відповідно з аналоговими входами першого, другого і третього електронних ключів, вхід елемента затримки сигналу та другий вхід другого елемента І підключені до виходу цифрового компаратора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача, а друга вхідна цифрова шина підключена до вихідної цифрової шини цифрового комутатора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого функціонального перетворювача, а друга вхідна цифрова шина та вхідна цифрова шина другого функціонального перетворювача підключені до вихідної цифрової шини першого лічильника імпульсів, вихід диференціюючого елемента з'єднаний з входом п'ятого лічильника імпульсів, вихід датчика комутації через четвертий 7 елемент НІ підключений до входу першого одновібратора, вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора, введено другий генератор імпульсів, п'ятий елемент НІ, дев'ятий і десятий елементи І, другий одновібратор, шостий лічильник імпульсів, регістр, причому вихід четвертого компаратора підключений до входу п'ятого елемента НІ та до першого входу дев'ятого елемента І, другий вхід якого з'єднаний з виходом другого генератора імпульсів, а вихід підключений до першого входу шостого лічильника імпульсів, другий вхід якого з'єднаний з виходом другого елемента АБО, перший вхід якого підключений до виходу другого одновібратора, вхід якого, а також перший вхід десятого елемента І з'єднані з виходом п'ятого елемента НІ, вихід датчика комутації підключений до другого входу десятого елемента І, вихід якого з'єднаний з першим входом регістра, другий вхід якого, а також другий вхід другого елемента АБО підключені до виходу першого елемента АБО, вихідна цифрова шина шостого лічильника імпульсів з'єднана з вхідною цифровою шиною регістра, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини першого функціонального перетворювача. Пристрій для контролю ресурсу повітряних високовольтних вимикачів пояснюється кресленням, на якому зображена його структурна схема. На схемі: 1, 2, 3 - перший, другий і третій датчики струму; 4, 5, 6 - перший, другий і третій компаратори; 7, 8, 9 - перший, другий і третій тригери; 10, 11, 12 - перший, другий і третій електронні ключі; 13 - четвертий компаратор; 14 - другий генератор імпульсів; 15 - дев'ятий елемент І; 16 п'ятий елемент НІ; 17 - другий одновібратор; 18 десятий елемент І; 19 - другий елемент АБО; 20 шостий лічильник імпульсів; 21 - регістр; 22 - датчик тиску; 23, 24 - п'ятий і шостий компаратори; 25, 26 - четвертий і п'ятий тригери; 27 - перший функціональний перетворювач; 28 - четвертий елемент НІ; 29 - перший одновібратор; 30 - перший генератор імпульсів; 31 - перший елемент І; 32 - датчик комутації; 33 - другий елемент І; 34 - блок установки нуля; 35 - формувач імпульсів; 36 - елемент затримки сигналу; 37 - перший елемент АБО; 38 перший лічильник імпульсів; 39 - другий функціональний перетворювач; 40 - цифровий комутатор; 41 - цифровий компаратор; 42 - диференціюючий елемент; 43 - п'ятий лічильник імпульсів; 44, 45, 46 - перший, другий і третій елементи НІ; 47, 48, 49, 50, 51, 52 - третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий і восьмий елементи І; 53, 54, 55 - третій, четвертий і п'ятий елементи АБО; 56, 57, 58 - другий, третій і четвертий лічильники імпульсів, причому виходи першого 1, другого 2 і третього 3 датчиків струму з'єднані відповідно через перший 4, другий 5 і третій 6 компаратори з першими входами першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів, виходи яких підключені відповідно до керуючих входів першого 10, другого 11 і третього 12 електронних ключів, виходи яких з'єднані з входом четвертого компаратора 13, другі входи першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів і першого лічильника імпульсів 38 підключені до виходу першого елемента АБО 37, перший вхід якого з'єднаний з виходом блока 50815 8 установки нуля 34, другий вхід підключений до виходу формувача імпульсів 35, а третій вхід з'єднаний з виходом елемента затримки сигналу 36, вихід датчика комутації 32 підключений до входу диференціюючого елемента 42 та першого входу другого елемента І 33, вихід якого з'єднаний зі входом формувача імпульсів 35 і з другим входом першого елемента І 31, до першого входу якого підключений вихід першого генератора імпульсів 30, а вихід з'єднаний з першим входом першого лічильника імпульсів 38 і з першими входами четвертого 48, шостого 50 і восьмого 52 елементів І, вихід диференціюючого елемента 42 підключений до перших входів третього 47, п'ятого 49 і сьомого 51 елементів І, другі входи яких з'єднані з виходами відповідно першого 44, другого 45 і третього 46 елементів НІ, входи яких в свою чергу підключені відповідно до виходів першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів, виходи третього 47, п'ятого 49 і сьомого 51 елементів І з'єднані відповідно з першими входами третього 53, четвертого 54 і п'ятого 55 елементів АБО, другі входи яких підключені відповідно до виходів четвертого 48, шостого 50 і восьмого 52 елементів І, а виходи з'єднані відповідно зі входами другого 56, третього 57 і четвертого 58 лічильників імпульсів, другі входи четвертого 48, шостого 50 і восьмого 52 елементів І підключені відповідно до виходів першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів, вихід датчика тиску 22 з'єднаний зі входами п'ятого 23 і шостого 24 компараторів, виходи яких підключені до перших входів четвертого 25 і п'ятого 26 тригерів, другі входи яких з'єднані з виходом першого елемента АБО 37, а виходи підключені до першого і другого входів першого функціонального перетворювача 27, виходи першого 1, другого 2 і третього 3 датчиків струму з'єднані відповідно з аналоговими входами першого 10, другого 11 і третього 12 електронних ключів, вхід елемента затримки сигналу 36 та другий вхід другого елемента І 33 підключені до виходу цифрового компаратора 41, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого функціонального перетворювача 27, а друга вхідна цифрова шина підключена до вихідної цифрової шини цифрового комутатора 40, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого функціонального перетворювача 39, а друга вхідна цифрова шина та вхідна цифрова шина другого функціонального перетворювача 39 підключені до вихідної цифрової шини першого лічильника імпульсів 38, вихід диференціюючого елемента 42 з'єднаний з входом п'ятого лічильника імпульсів 43, вихід датчика комутації 32 через четвертий елемент НІ 28 підключений до входу першого одновібратора 29, вихід якого з'єднаний з керуючим входом цифрового комутатора 40, вихід четвертого компаратора 13 підключений до входу п'ятого елемента НІ 16 та до першого входу дев'ятого елемента 115, другий вхід якого з'єднаний з виходом другого генератора імпульсів 14, а вихід підключений до першого входу шостого лічильника імпульсів 20, другий вхід якого з'єднаний з виходом другого елемента АБО 19, перший вхід якого підключений до виходу другого одновібратора 17, вхід якого, а також перший 9 вхід десятого елемента 118 з'єднані з виходом п'ятого елемента НІ 16, вихід датчика комутації 32 підключений до другого входу десятого елемента І 18, вихід якого з'єднаний з першим входом регістра 21, другий вхід якого, а також другий вхід другого елемента АБО 19 підключені до виходу першого елемента АБО 37, вихідна цифрова шина шостого лічильника імпульсів 20 з'єднана з вхідною цифровою шиною регістра 21, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини першого функціонального перетворювача 27. Запропонований пристрій працює так. При подачі напруги живлення блок установки нуля 34 коротким імпульсом через перший елемент АБО 37 встановлює в нульове положення перший 7, другий 8, третій 9, четвертий 25 і п'ятий 26 тригери, а також обнуляє перший 38 і шостий 20 лічильники імпульсів та регістр 21. Якщо діагностуємий трифазний вимикач відключає коло зі струмом, значення якого менше порога спрацьовування першого 4, другого 5 і третього 6 компараторів, то при цьому спрацьовує датчик комутації 32 і сигнал логічної одиниці подається на вхід диференціюючого елемента 42, з виходу якого короткий імпульс надходить на вхід п'ятого лічильника імпульсів 43, який є лічильником механічного ресурсу вимикача, що призводить до зменшення записаного в ньому ресурсу на одиницю, та у другий 56, третій 57 і четвертий 58 лічильники імпульсів відповідно через третій 47, п'ятий 49 і сьомий 51 елементи І та третій 53, четвертий 54 і п'ятий 55 елементи АБО. На других входах третього 47, п'ятого 49 і сьомого 51 елементів І в цей час присутні сигнали логічної одиниці, оскільки на входи першого 44, другого 45 і третього 46 елементів НІ, підключених до цих елементів, подаються сигнали логічного нуля з виходів першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів. При цьому значення кодів, записаних в другому 56, третьому 57 і четвертому 58 лічильниках імпульсів, збільшуються на одиницю, тим самим фіксуючи спрацьовування робочого ресурсу кожного полюса трифазного вимикача. В процесі експлуатації трифазних вимикачів в електричній мережі виникають одно-, двох- і трифазні короткі замикання. Пристрій у різних ситуаціях працює таким чином. Якщо виникає однофазне коротке замикання, наприклад у фазі А, (вважаємо, що датчик струму 1 встановлений у фазі А, датчик струму 2-у фазі В, датчик струму 3-у фазі С), що відключається вимикачем, то на виході першого датчика струму 1 з'являється напруга, що відповідає первинному струму. Оскільки перший 4, другий 5 і третій 6 компаратори спрацьовують при однакових рівнях сигналу і їх уставка відповідає нижньому порогові спрацьовування пристрою, то при короткому замиканні у фазі А (при цьому рівень первинного струму перевищує уставку спрацьовування) спрацьовує перший компаратор 4, що встановлює в одиничний стан перший тригер 7, який в свою чергу подає сигнал логічної одиниці на керуючий вхід першого електронного ключа 10 та відкриває його. Електронні ключі 11 і 12 при цьому залишаються в закритому стані. Змінна напруга з виходу першого датчика струму 1 надходить на 50815 10 вхід четвертого компаратора 13. При цьому, коли значення напруги збільшується до рівня спрацювання четвертого компаратора 13, на його виході з'являється сигнал логічної одиниці, який поступає на перший вхід дев'ятого елемента І 15 і відкриває його. Імпульси з виходу другого генератора імпульсів 14 через дев'ятий елемент І 15 надходять на перший вхід шостого лічильника імпульсів 20. При цьому на виході останнього з'являється цифровий код, який збільшується. Збільшення цифрового коду на виході шостого лічильника 20 відбувається доки значення напівхвилі синусоїди, отриманої з виходу датчика струму 1, не стане меншим за рівень спрацювання четвертого компаратора 13. При цьому на виході останнього з'являється сигнал логічного нуля, який через п'ятий елемент НІ 16 надходить на перший вхід десятого елемента І 18. На другий інверсний вхід десятого елемента І 18 надходить сигнал логічного нуля з виходу датчика комутації 32. На виході десятого елемента 118 з'являється сигнал логічної одиниці, що надходить на перший вхід регістра 21, який запам'ятовує цифровий код з виходу лічильника імпульсів 20. Також сигнал логічної одиниці з виходу п'ятого елемента НІ 16 надходить на вхід одновібратора 17 і запускає його. На виході останнього з'являється сигнал логічної одиниці, який з затримкою часу через другий елемент АБО 19 обнуляє шостий лічильник імпульсів 20. Цифровий код з виходу регістра 21 надходить на вхід першого функціонального перетворювача 27. Одночасно, на виході датчика тиску 22 з'являється напруга, пропорційна тиску стисненого повітря в момент виникнення короткого замикання, яка подається на входи п'ятого 23 і шостого 24 компараторів. В залежності від значення цієї напруги спрацьовує або п'ятий 23 або п'ятий 23 і шостий 24 компаратори. Вихідний сигнал п'ятого 23 і шостого 24 компараторів поступає на входи четвертого 25 і п'ятого 26 тригерів, вихідні сигнали яких надходять відповідно на перший і другий входи першого функціонального перетворювача 27. При цьому на його вихідній цифровій шині встановлюється цифровий код, який відповідає поточним значенням струму і тиску стисненого повітря. Оскільки цифровий код на виході першого лічильника імпульсів 38 має нульове значення, то на виході цифрового компаратора 41 встановлюється сигнал логічної одиниці. В момент відключення вимикача спрацьовує датчик комутації 32, сигнал логічної одиниці з виходу якого подається на перший вхід другого елемента І 33, з виходу якого сигнал логічної одиниці подається на другий вхід першого елемента 131, внаслідок чого послідовність імпульсів з виходу першого генератора імпульсів 30 надходить в перший лічильник імпульсів 38 і через четвертий елемент І 48 та елемент АБО 53 в другий лічильник імпульсів 56 фази А. Шостий 50 і восьмий 52 елементи І при цьому закриті, оскільки другий 8 і тертій 9 тригери не спрацювали. При спрацюванні датчика комутації 32 сигнал логічної одиниці поступає на вхід диференціюючого елемента 42, формуючи на його виході короткий імпульс, який поступає на вхід п'ятого лічильника імпульсів 43, що 11 фіксує спрацювання механічного ресурсу вимикача і призводить до зменшення записаного в ньому ресурсу на одиницю, а також на входи третього 57 і четвертого 58 лічильників імпульсів, що свідчить про спрацьовування комутаційного ресурсу полюсами фаз В і С при значенні струму, яке не перевищує номінальний робочий струм повітряного високовольтного вимикача. Збільшення значення коду в другому лічильнику імпульсів 56 проходить до тих пір, поки цифровий код на виході першого лічильника імпульсів 38 не зрівняється з цифровим кодом на виході функціонального перетворювача 27. При цьому на виході цифрового компаратора 41 встановлюється сигнал логічного нуля, який поступає через другий вхід другого елемента І 33 на другий вхід першого елемента 131, припиняючи подачу імпульсів з виходу генератора імпульсів 30 в перший лічильник імпульсів 38. Також сигнал логічного нуля поступає на вхід формувача сигналу 35, внаслідок чого на його виході формується імпульс, який через перший елемент АБО 37 поступає на другі входи першого 7, другого 8, третього 9, четвертого 25 і п'ятого 26 тригерів, першого 38 і шостого 20 лічильників імпульсів та регістра 21, обнуляючи їх. На цьому цикл роботи пристрою закінчується. В залежності від числа компараторів, що спрацювали, певна кількість імпульсів заноситься в перший 56, другий57 і третій 58 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 у перерахунку на номінальний робочий струм вимикача. Якщо в електричній мережі виникає однофазне коротке замикання в інших фазах або виникає двох- чи трифазне коротке замикання, то алгоритм роботи пристрою залишається незмінним, а змінюється лише комбінація в спрацьовуваннях першого 7, другого 8 і третього 9 тригерів і, в залежності від виду короткого замикання, послідовності імпульсів заносяться у відповідні лічильники імпульсів. Якщо діагностуємий трифазний вимикач включається, а в електричній мережі присутнє коротке замикання, наприклад в фазі С, то при ввімкненні вимикача на виході датчика комутації 32 встановлюється сигнал логічного нуля, який через четвертий елемент НІ 28 по передньому фронту запускає перший одновібратор 29. При цьому на його виході формується сигнал логічної одиниці, який подається на керуючий вхід цифрового комутатора 40, що підключає вихідну цифрову шину першого лічильника імпульсів 38 до цифрового компаратора 41 через функціональний перетворювач 39, в якому значення струму, що встановлюється на виході лічильника імпульсів 38 після вимкнення вимикача системою релейного захисту, множиться на коефіцієнт, яким враховується додаткове спрацювання ресурсу вимикача, що витрачається згідно ресурс 50815 12 них характеристик на ввімкнення. Таким чином, в пристрої в такому циклі роботи враховується спрацювання робочого ресурсу вимикача по ресурсним характеристикам на вмикання і вимикання при ввімкненні вимикачів на коротке замикання в електричній мережі. Для захисту від короткочасних кидків струму по різним причинам в електричних мережах (наприклад, при подвійних замиканнях чи замиканнях при селективній дії захистів) в пристрої передбачений елемент затримки сигналу 36, робота якого пояснюється так. При короткочасних кидках струму в залежності від рівня струму спрацьовує визначена кількість тригерів, на виході цифрового компаратора 41 встановлюється сигнал логічної одиниці, який запускає елемент затримки сигналу 36. Якщо через визначений час (що залежить від зовнішніх умов, часу дії релейного захисту, але не менше часу найбільшого циклу роботи пристрою) не спрацює датчик комутації 32, що призводить до завершення циклу роботи пристрою, то на виході елемента затримки сигналу 36 з'являється сигнал логічної одиниці, яким через логічний елемент АБО 37 обнуляються всі тригери. Для коректної роботи пристрою необхідно постійну часу диференціюючого елемента 42 вибирати меншою періоду проходження імпульсів першого генератора імпульсів 30. Кількість розрядів першого 38, другого 56, третього 57, четвертого 58 і шостого 20 лічильників імпульсів, а також кількість компараторів і тригерів, що фіксують значення тиску стисненого повітря, вибирається в залежності від діапазону вимірюваного струму та тиску і від необхідного ступеня точності визначення витраченого вимикачем ресурсу. Тривалість роботи одновібраторів 17 і 29 вибирається більшою циклу роботи пристрою, коли на виході першого лічильника імпульсів 38 з'являється найбільший цифровий код. Перший функціональний перетворювач 27 можна реалізувати на мікросхемі постійного запам'ятовуючого пристрою, в якій записані в кожній із декількох областей пам'яті коди, кожен із яких відповідає певному коефіцієнту перерахунку спрацювання робочого ресурсу вимикача в залежності від будь-якого із можливих значень струму, комутованого вимикачем, при певному значенні тиску стисненого повітря. Вибір тієї чи іншої області пам'яті здійснюється в залежності від того, який код, що відповідає значенню тиску стисненого повітря, подається з тригерів 25 і 26 на перший і другий входи першого функціонального перетворювача 27. Другий функціональний перетворювач 39 можна реалізувати на мікросхемі постійного запам'ятовуючого пристрою, в якій записані коди, кожен із яких відповідає певному коефіцієнту перерахунку спрацювання робочого ресурсу вимикача в залежності від будь-якого із можливих значень струму, комутованих вимикачем при його включенні на коротке замикання в мережі. 13 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 50815 Підписне 14 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