Устройство для сбора информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВОРА ИНФОРМАЦИИ , содержащее первый формирователь импульсов, вход которого является входом устройства, генератор импульсов, первый и второй счетчики импульсов, элемент И и регистратор, отличающееся тем, что, с целью пбвьииения его информативности, в него введены ключ, переключатель, элемент ИЛИ, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, вход первого формирователя импульсов J «,iсоединен через первый контакт переключателя с первым входом ключа и элемента ИЛИ, выход второго формирователя импульсов подключен к второму контакту переключателя и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого счетчика импульсов и входом третьего формирователя импульсов, выход которого подключен к первому входуэлемента И, выход которого соединен с первыми входами регистратора и второго счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу дешифратора и второму входу ключа, выход которого соединен с С вторым входом второго счетчика имS пульсов, выход генератора импульсов СО подключен к второму входу первого счетчика импульсов, первый выход которого подключен к вторым входам генератора импульсов и дешифратора , выход которого подключен к второму входу регистратора, второй выход первого счетчика импульсов соединен с входом четвертого формирователя импульсов, выход которого о: подключен к второму входу элемента СП И, вход второго формирователя импульсов объединен с входом первого СХ) формирователя. 05 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19J (И) 3(50 C08 С 19/28 и

1 OllHCAHHE ИЗОБРЕтеНИя "

H ABTOPGHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3416204/18-24 (22) 01,04,82 (46) 07.01.84. Бюл. 9 1 (72) A.Â.Русаловский, В.З.Шишков, Н.И.Чаповский и В.Ф.Аглиулин (71 ) Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (53) 621 . 398 (088, 8) (56) 1. Артемов A.È,, Каратеев Д.И.

Датчик надежности высоковольтных

КРУ. Сборник научных трудов Кузбасского политехнического института, 1975, 9 74, с. 107-110 °

2. Авторское свидетельство СССР

Ю 344479, кл 8 07 С 3/10, 1972 (прототип), (54) (57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРА ИНФОРМАЦИИ, содержащее первый формирователь импульсов, вход которого является входом устройства, генератор импульсов, первый и второй счетчики импульсов, элемент И и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его информативности, в него введены ключ, переключатель, элемент ИЛИ, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, вход первого формирователя импульсов соединен через первый контакт переключателя с первым входом ключа и элемента ИЛИ, выход второго формирователя импульсов подключен к второму контакту переключателя и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого счетчика импульсов и входом третьего формирователя импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с первыми входами регистратора и второго счетчика: импульсов, выход которого подключен к первому входу дешифратора и второму входу ключа, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика им- Е

И пульсов, выход генератора импульсов подключен к второму входу первого счетчика импульсов, первый выход которого подключен к вторым входам генератора импульсов и дешифратора, выход которого подключен к вто- Я рому входу регистратора, второй выход первого счетчика импульсов соединен с входом четвертого формирователя импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента

И, вход второго формирователя импульсов объединен с входом первого формирователя.

1065868

Изобретение относится к устройствам для контроля и регистрации работы машин и аппаратов, устройствам для обеспечения регистрации или ин дикации режимов работы электрической. сети и может быть использовано для контроля режимов работы коммутационной аппаратуры, в качестве источйика первичной информации для решения задач технического обслуживания, ремонта и замен взрывозащищенного оборудования, в устройствах технической диагностики коммутационных аппаратов, а также для учета техническогo состояния электрооборудования.

Известен датчик надежности высоковольтных комплектных распределительных устройств, содержащий трансформатор тока, пороговые элементы, логическую схему, счетчики, позво- 7О ляющий подсчитывать число отключений КРУ с классификацией коммутируемого тока по трем уровням: ток холостого хода, номинальный и максимальный токи "11.

Недостатки устройства — отсутствие функции учета времени работы, необходимость встройки устройства в корпус коммутационного аппарата, т.e. конструктивной доработки, приводящей к увеличению габаритов коммутационных аппаратов.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматиче- ского сбора информации о надежности оборудования, содержащее первый формирователь импульсов, вход которого является входом устройства, генератор импульсов, первый и второй счетчик импульсов, элемент И, регистратор, блок задержки (2j. -l0

Недостатками устройства являются возможность распознавания всего лишь трех ситуаций (отказ оборудования, нормальное функционирование, отказ по организационным причинам) 4 без классификации причин отключения оборудования, необходимость подключения датчиков циклов, входящих в устройство, к рабочим цепям оборудования, что не обеспечивает безопасности использования устройства.

Цель изобретения — повышение информативности устройств и безопасности применения в пожаро- и взрывоопасных условиях.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сбора информации, содержащее первый формирователь импульсов, вход которого является входом устройства, генератор импульсов, первый и второй счетчи- 60 ки импульсов, элемент И и регистратор, введены ключ, переключатель, элемент ИЛИ, второй, третий и четвертый формирователи импульсов, вход первого формирователя импульсов соединен через первый контакт переключателя с первым входом ключа и элемента ИЛИ, выход второго формирователя импульсов подключен к второму контакту переключателя и второму входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого счетчика импульсов и входом третьегс формирователя импульсов,,выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с первыми входами регистратора и второго Счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу дешифратора и второму входу ключа, выход которого соединен с вторым входом второго счетчика импульсов, выход генератора импульсов подключен к второму входу первого счетчика импульсов, первый выход которого подключен к вторым входам генератора импульсов и дешифратора, выход которого подключен к второму входу регистратора, второй выход первого счетчика импульсов соединен с входом четвертого формирователя импуль— сов, выход которого подключен к второму входу элемента И, вход второго формирователя импульсов объединен с входом первого формирователя импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства сбора информации,; на фиг. 2 — схема присоединения устройства к цепям управления взрывозащищенного коммутационного аппарата; на фиг. 3-6 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит формирователи 1 и 2 прямоугольных импульсов, выходы которых через логический элемент ИЛИ 3 соединены с входом формирователя 4 импульсов и входом первого счетчика 5 импу.льсов. Вход счетчика 5 соединен с выходом генератора 6 импульсов, первый выход с входами дешифратора 7 и генератора 6, а второй выход — с входом формирователя 8 импульсов. Выходы формирователей 4 и 8 подключены через элемент И 9 к входу счетчика 10 импульсов, вход которого через ключ 11 и переключатель 12 соединен с выходом одного из формирователей 1 и 2 прямоугольных импульсов. Выход счетчика 10 подключен к входу клюsa 11 и дешифратора 7. К выходам дешифратора 7 и элемента И 9 подключено регистрирующее устройство 13, источник 14 стабилизированного напряжения и генератор 6 импульсов.

Вход устройства 15 подключен к цепям управления контролируемого коммутационного аппарата: либо к входу 16 управления аппарата, либо к клемме 17 поста 18 управления. Пост управления подключен при помощи кабеля 19 к входам 6, 20 и 2). контро1065868 лируемого аппарата и имеет кнопки Стоп 22 и Пуск 23 и диод 24„

Устройство работоспособно также при двухпроводной схеме управления коммутационного аппарата, т.е. при отсутствии жилы 20 и 25 кабеля 19 и при соединенных точках 17 и 25.

Устройство работает следующим образом.

1. Регистрация момента исчезновения напряжения в сети. Осциллограмма процесса в цепях управления коммутационного аппарата (фиг. 2, точки 16 и 17) представлена на диаграмме 1.1. До момента К на входе устройства было пульсирующее напряже- 15 ние частотой 50 Гц.

Формирователь 1 формирует прямоугольные импульсы при положительном. напряжении на входе устройства (диаграмма 1 и 2) . На выходе формиро-20 вателя 2 импульсов нет (диаграмма

1.3) . Ha выходе логического элемента ИЛИ 3 имеется последовательность импульсов (диаграмма 1.4) . По переднему фронту импульсов (диаграмма 25

1.4) формирователь 4 формирует короткий импульс (диаграмма 1.5) ° Импульсы со схемы ИЛИ (диаграмма 1.4) также поступают на вход Установка на ноль счетчика 5, поэтому счетчик 5 может считать импульсы, поступающие на его счетный вход с генератора 6 только тогда, когда на выходе элемента ИЛИ 3 (диаграмма 1.4,) уровень логического 0 . Частота генератора б импульсов подобрана такой, чтобы во время паузы напряжения длительностью 0,5 периода промышленной частоты 50 Гц на выходе элемента ИЛИ 3 счетчик 5 мог досчитать до уровня логической 1 в 3-м раз- 40 .ряде (диаграмма 1.7) (двоичный код

0100, что соответствует четырем импульсам) . По переднему фронту импульсов на выходе элемента ИЛИ (диаграмма 1.4) счетчик 5 устананлинается в ноль, поэтому формирователь

8 формирует короткий импульс (диаграмма 1 ° 8) так как он запускается задним фронтом импульсов (диаграмма 1.7). Так как моменты совпадают (что возможно только при пульсирующем напряжении частотой 50 Гц на входе устройства), то на выходе схемы И 9 появляется импульс (диаграмма 1.9), который устананливает счетчик 10 в ноль . Частота этих импульсов равна промышленной частоте, поэтому счетчик 10 с высокой степенью надежности находится в оо-. стоянии 0000. После момента исчезновения напряжения (точка К на диаграм-60 ме 1.1) формирователь 4 импульсы боль. ше не вырабатынает (диаграмма 1.5) .

Счетчик 5 считает импульсы до появления уровня логической 1 в старшем Разр це, т.е. до восьмого им- 65 пульса (код 1000) . Эта единица, вопервых, стробирует генератор 6 импульсов, запрещая генерацию импульсов на его выходе, так что счетчик 5 продолжает длительно находиться в состоянии 1000, во-вторых, стро" бирует дешифратор (диаграмма 1.12), при этом на выходе дешифратора появляется код 1000 (диаграмма 1.13), соответствующий регистрируемой коммутационной ситуации — исчезновение напряжения питания.

Точка К н . диаграмме 1.1 может быть в любом месте, существенным является только то, что после точки

K интервал, в течение которого отсут. ствует напряжение на входе 16 устройства, должен быть больше полупериода частоты сети (точнее больше восьми периодов генератора 6 импульсов, диаграмма 1.6) °

2. Регистрация момента срабатывания устройства максимальной токовой защиты.

При срабатывании МТЗ переходный процесс длится время К вЂ” К4, обусловленное конструктивнйми особенностями взрывозащитного коммутационного аппарата (диаграмма 2.1).

В это время на клемме 6 цепи управления коммутационного аппарата существует переменное напряжение.

Работа устройства до момента К и после момента К, аналогична предыдущему случаю.

При появлении отрицательной полуволны напряжения на входе устройства формирователь 2 вырабатывает импульс (диаграмма 2.3). При этом форма сигнала на выходе логического элемента ИЛИ 3 имеет нид (диаграмма 2.4). Пауза напряжения на выходе элемента ИЛИ 3 при переменном напряжении на входе устройстна очень короткая, значительно меньше периода генератора 6 импульсов, поэтому счетчик 5 во время этой паузы может сосчитать по крайней мере не более одного импульса. Поэтому после такой короткой паузы напряжение на выходе элемента ИЛИ 3 формирователь 8 импульс не формирует, так как на го входе отсутствует отрицательный пе" репад напряжения (диаграмма 2,7) .

Поэтому при переменном напряжении на входе устройства счетчик 10 не устанавливается в ноль, а считает импульсы, поступающие на его счетный вход с выхода формирователя 2 через переключатель 12 и ключ 11 (диаграммы 2.10, 2.11) . Тчк как к моменту появления стробирую .его импульса (диаграмма 2.12) состояиие счетчика 10 было 0001, то это интерпретируется дешифратором 7 как ситуация 0100 (срабатывание МТЗ)..1.065868

3. Регистрация момента отключения коммутационного аппарата кнопкой Стоп .

При нажатии кнопки Стоп 24 (фиг. 2) на клеммах 16 и 17 цепи управления восстанавливается переменное напряжение (точка K на диаграмме 3.1), которое существует до. момента К> (диаграмма 3.1), причем время существования переменного напряжения определяется конструктивными особенностями взрывозащитного коммутационного аппарата. Это время больше чем при отключении аппарата МТЗ.

Работа устройства аналогична предйдущим случаям, Так как при пере- 15 менном напряжении на входе устройства импульсы на установку в ноль счетчика 10 не поступают-(диаграмма 3.9), то при этом счетчик считает импульсы, поступающие на его 20 счетный вход с формирователя 2 через переключатель 12 и ключ 11 (диаграмма 3.10) . Счетчик 10 изменяет свое состояние (диаграмма 3.11) до момента К (диаграмма 3.1) . Поскольку к моменту выдачи стробирующего импульса на дешифратор 7 счетчик в дан ном случае находился в состоянии

0101 (5 импульсов, диаграмма 3.10, 3.11),то это состояние преобразуется. дешифратором 7 в код 0010, что соответствует нормальному отключению коммутационного аппарата.

4. Регистрация момента блокировки коммутационного аппарата блокироночным реле утечки (БРУ} . 35

При блокировке БРУ в цепях управлЕния коммутационного аппарата исчезает длительно существовавшее до момента блокировки (точка K диаграмма 4.1) переменное напряжение. Счет- 40 чик 10 считает отрицательные полуволны напряжения на входе устройства, так как при этом на его счетный вход через ключ 11, переключатель 12 поступают импульсы от формирователя 45

2 (диаграмма 4.10). По приходу 15 импульса (код 1111) ключ 11 закрывается {диаграмма 4.10) и счетчик 10 длительно хранит записанный код 1111 (диаграмма 4 .11) . Надежность хранения очень высокая, поскольку при какой-либо помехе ключ 11 открывается и содержание счетчика быстро восстанавливается.

Так как к моменту появления стробирующего импульса на дешифраторе 7 на счетчике 10 был код llll, то это интерпретируется устройством как ситуация Блокировка БРУ (позиционный код на выходе дешифратора 7

0001, диаграмма 4.13).

Во всех четырех случаях длительность импульса вывода информации (диаграммы 1.13, 2.13, 3.13, 4.13) определяется конструкцией коммутационного аппарата и составляет примерно 2,5 с.

Таким образом, по напряжению н цепях управления взрынозащитных коммутационных аппаратов предлагаемое устройство идентифицирует коммутационные состояния с распределением по причинам, их ныэваншим, а также считает время включенного состояния .аппарата. Для получения такой информации не требуется внесения кбнструктивных изменений в существующие основные типы вэрывоэащищенной коммутационной аппаратуры.

В сравнении с базовым объектом

{концентратором информации типа

КИН-1М), позволяющим осуществлять контроль режимон работы электрооборудования, предлагаемое устройство имеет меньшую погрешность измерений времени включенного состояния àïïàрата (1Ъ по сравнению с 5Ъ для

КИН-1М) и позволяет осуществить дополнительно контроль количества KQM мутаций по видам: срабатывания максимальной токоной защиты, нормальных отключений и включений, срабатывания блокироночного реле утечки, перерывон электроснабжения.

10 >5868

1065868 оа вью

Фиг.5

10б5866

Составитель Л.Кащеева

Техред Л.Пилипенко

Корректор О.Б илак

Редактор С.Юско

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 11740 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5