Устройство для испытания коммутационных аппаратов

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при испытании и исследовании коммутационных аппаратов для работы как в нормальной атмосфере. так и в среде различных смесей, в том числе и взрывоопасных. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля параметров дуги, образующейся при коммутации в газовой среде. При испытаниях на отключающую способность устройство позволяет регистрировать следующие параметры; 1 ок отключения для оценки влияния теплового воздействия дуги на контактную и дуго гасительную системы объекта испытаний; напряжение на контактахj концентрацию газовой среды; давление внутри взрьшонепроницаемой оболочки испытываемого аппарата; мощность дуги отключения; энергию для оценки энергетического дуги отключения; температуру дуги; производную тока по времени; пространственные параметры дуги. В описании представлены функциональная схема устройства и функциональные схемы отдельных его блоков. 6 з.п. фг-лы, 6 ил. (Л Ю О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

„.Я0„„1211697 д щ4 G 05 В 23/02 (21) 3604733/24-21 (22) 07.04.83 (46) 15.02.86. Бюл. 9 6 (71) Государственный Макеевский ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности и Московский горный институт (72) П. Ф. Ковалев, А, Г, Мнухин, В. П. Коптиков, И. И. Волошиновский

Ю, В. Товстик и Б, И, Коневский (53) 621,318.5.004.5(088,8) (56) Авторское, свидетельство СССР У 79653, кл. G01 R 31/32, 1940, Авторское свидетельство СССР

У 208305, кл. G 01 R 19/00, 1966, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЦТАНИЯ КОЩ)УТЛЦИОННЫХ АППАРАТОВ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при испытании и исследовании коммутационных аппаратов для работы как в нормальной атмосфере, так и в среде различных смесей, в том числе и взрывоопасных, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля параметров дуги, образующейся при коммутации в газо- . вой среде. При испытаниях на отключающую способность устройство позволяет регистрировать следующие параметры: ток отключения для оценки влияния теплового воздействия дуги на контактную и дугогасительную системы обьекта испытаний; напряжение на контактах; . концентрацию газовой среды; давленйе внутри вэрывонепроницаемой оболочки испытываемого аппарата; мощность дуги отключения; энергию для оценки энергетического баланса дуги отключения; температуру дуги; производную тока по времени пространственные паФ

O раметры дуги. В описании представлены функциональная схема устройства и функциональные схемы отдельных его блоков. 6 э,п. ф-лы 6 ил, hei

Ф

1211697

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при испытании и исследовании коммутационных аппаратов, предназначенных для работы как в нор- 5 мальной атмосфере, так и в среде различных газовых смесей, в том числе и взрывоопасных, например, метановоздушной или ВодороднОВОздушнойа

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности кон троля параметров дуги, образующейся при коммутации в газовой среде, На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устрой.ства; на фиг. 2 - схема источника энергии; на фиг. 3 - функциональная схема датчика пространственных пара метров дуги; на фиг, 4 - функцио» нальная схема блока датчиков измерения; на фиг. 5 — функциональная схе ма блока регистрации и обработки результатов; на фиг. б — функциональная схема блока синхронизации, 25

Устройство для испытания коммутационного аппарата l заключенного во взрывобеэопасную оболочку 2 содержит взрывную камеру 3, блок 4 формирования газовой среды, датчики

5.1 и 5,2 концентрации газовой среды, первые аналого-цифровые преоб . разователи 6 ° 1-6.17, цифроаналоговые преобразователи 7.1-7,4, управляющую электронно-вычислительную машину 35 (УЭВМ) 8, источник 9 энергии, регулируемый автотрансформатор 10, первый 11 и второй 12 повышающие трансформаторы, первый 13 и второй 14 мостовые выпрямители, ограничительные резисторы 15,1 и 15,2, первый

16, второй 17 и третий 18 зарядноразрядные элементы, коротители 19.1 и 19.2, резистор 20, управляемый разрядник 21> блок 22 импульса под- 45 жига, блок 23 светового поджига, регулируемые реакторы 24 ° 1-24,3, регулируемый конденсатор 25, регулируемый резистор 26, регулирующие элементы 27,1-27,5, например серво- 50 привод, датчик 28 пространственных параметров дуги, вэрывонепроницаемую оболочку 29, смотровое окно 30, объектив 31, световод 32, расщепляющее зеркало 33. Устройство со- 55 держит также блок 34 датчиков измерения, безындуктнвные шунты 35.1 и 35.2 (датчики тока), активно-емкостные делители Зб. 1 и 36. 2 напряжения, датчик 37 давления, тензоусилитель 38, датчик 39 мощности, интегрирующий усилитель 40, датчик

41 температуры дуги, датчик 42 произ водной тока дуги по времени, измерительные,усилители 43.1-43.9, блок

44 регистрации и обработки результатов, камеру 45 скоростной киносъемки, многолучевой катодный осциллограф 46, блок 47 памяти, например магнитограф, электронно-вычислитель— ную машину (3BM) 48, блок 49 синхронизации, генератор 50 прямоуголь ных импульсов, выходные управляющие элементы 51,1-51.4, датчик 52 по па— раметрам дуги. Кроме того, содержит аналого-цифровые преобразователи

53.1 и 53,2, управляющий разрядник

54, первый 55 и второй 56 входы, первые 57, третьи 58 вторые 59, пятые 60, четвертые 61 коммутационные элементы первые 62, вторые 63, третьи 64, четвертые 65 защитные реакторы, первые 66, вторые 67, третьи

68 и четвертые 69 секции конденсаторной батареи, Первый и второй выходы управляющей электронно-вычислительной машины 8 соединены через соответствующие первые цифроаналоговые преобразователи 7.2 и 7.3 соответственно с первым и вторым входами источника 9 энергии, третий выход через соответствующий первый цифроаналоговый преобразователь — с входом блока 4 формирования газовой среды, входом — с первым входом 55 устрой ства, четвертым выходом через соответствующий первый цифроаналоговый преобразователь с входом блока 49 синхронизации, соединенного первым выходом с клеммой для подключения управляющей обмотки испытуемого коммутационного аппарата 1, вторым и третьим выходами соответственнос первым и вторым входами блока 44 регистрации и обработки результатов, четвертым выходом — с третьим входом источника 9 энергии, соединенного первым выходом с первой клеммой для подключения испытуемого коммутационного аппарата, вторым выходом — с входом соответствующего безындукционного шунта 35.2, соединенного первым выходом с входом соответствующего активно-емкостного делителя 36.2, со. единенного первым выходом с второй клеммо11 для подключения испытуемого

1211697

40 коммутационного аппарата l вторым выходом через соответствующий измери тельный усилитель 43,9 — с входами двух соответствующих первых аналогоцифровых преобразователей 6.2 и. 6.8, 5 соединенных выходами с соответствующими вторыми входами управляющей электронно-вычислительной машины 8, второй выход безындукционного шунта соединен через соответствующий измерительный усилитель с входами двух первых аналого-цнфровых преобразователей 6.1 и 6.5, соединенных выходами с соответствующими третьими входами управляющей электронно-вычислительной машины 8, четвертый вход которой соединен с выходом блока 44 регистрации и обработки результатов соединенного третьим входом с вторым входом 56 устройства, четвертым входом - с первым выходом датчика 28 пространственных параметров дуги, пятыми входами — с соответствующими выходами блока 34 датчиков измерения, соединенного входами с клеммами для подключения выводов вэрывобезопасной оболочки 2 испытуемого коммутационного аппарата 1, входы датчика

28 пространственных параметров дуги соединены с соответствующими выводами взрывной камеры 3 второй выход через датчик 52 по параметрам дуги— с входами трех соответствующих первых аналого-цифровых преобразователей 6.3, 6,6 и 6,9, соединенных 35 выходами с соответствующими пятыми входами управляющей электронно-вычислительной машины 8, первый выход датчика 5,1 концентрации газовой среды соединен с соответствующим выводом взрывной камеры 3, вход— с выходом блока 4 формирования газовой среды, второй выход — через соответствующий измерительный усилитель - с входами двух соответствую- 45 щих первых аналого-цифровых преобразователей 6,4 и 6.7, соединенных выходами с соответствующими входами управляющей электронно-вычислительной машины 8. В источнике 9 энергии SO автотрансформатор 10 соединен выводами первичной обмотки с клеммами для подключения сети питания устройства, фиксированным выводом вторичной обмотки - с первыми выво- 55 дами первичных обмоток первого 11 и второго 12 повышающих трансформаторов, подвижным выводом — с вторыми выводами первичных обмоток первого ll и второго 12 повышающих транс форматоров, первый и второй выводы вторичных обмоток которых соединены с первой диагональю соответственно первого 13 и второго 14 мостовых выпрямителей, вторые диагонали которых соединены первыми выводами с общей шиной устройства, вторыми выводами - .с первыми выводами соответствующих ограничительных резисторов

15.1 и 15.2, первые выходы первого

16, второго 17 и третьего 18 зарядноразрядных элементов соединены с вторым выводом соответствующего ограничительного резистора 15.1, вторые выходы — с общей шиной устройства, третьи выходы - c первым выходом соответствующего ограничительного резистора 15,2, четвертый выход второго зарядно-разрядного элемента 17 соединен с пятым выходом первого зарядно разрядного элемента 16, четвертый выход третьего зарядноразрядного элемента 18 соединен с пятым выходом второго зарядно-разрядного элемента 17, пятый выходI с общей шиной устройства, с первыми выводами двух коротителей 19.1 и

19.2, с первым выводом соответствующего регулируемого реактора 24,2 с первым выводом регулируемого резистора 26 и с первым выходом источника

9 энергии, четвертый выход первого зарядно-разрядного элемента 16 соединен через резистор 20 с вторым выводом соответствующего коротителя 19.1

Р а непосредственно — с вторым выво дом соответствующего коротителя 19,2 и с первык входом управляемого разряд-ника 21, соединенного вторым входом через последовательно соединенные — . управляющий разрядник 54, блок 22 импульса поджига и блок 23 светового поджига с третьим входом источника

9 энергии, выходом — с первым выводом соответствующего регулируемого реактора 24.1, соединенного вторым выводом с вторым и первым выводами соответствующих регулируемых реакторов 24,2 и 24.3, Регулируеяай реак- . тор 24.3 соединен вторым выводом с вторым выходом источника 9 энергии и с первым выводом регулируемого конденсатора 25, соединенного вторым выводом с вторым выводом регулируемого резистора 26, управляющие выводы регулируемых реакторов 24.11211697 в&24 ° 3 соединены через соответствующие регулирующие элементы 27.1-27.3 с первым входом источника 9 энергии, управляющие выводы регулируемого конденсатора 25 и регулируемого резистора 26 соединены через соответствующие регулирующие элементы

27,4 и 27.5 с. вторым входом источника 9 энергии, В датчике 28.пространственных параметров дуги, расщепляющее зеркало 33 соединено первым и вторым светосигнальными выходами соответственно с первым и вторым выходами датчм,ка 28 пространственных параметров дуги, светосигнальным входом через световод 32 — с выходом объектива

31, помещенного во вэрывонепроницаемую оболочку 29 и соединенного светосигнальным входом через смотровое окно 30 во взрывонепроницаемой оболочке 29 с входом датчика 28 пространственных параметров дуги, Блок 34 датчиков измерения содержит датчик 5.2 концентрации газовой среды, датчик 41 температуры дуги и датчик 42 производной тока дуги по времени соединены входами с соответствующими входами блока 34 датчиков измерения, выходами - через соответствующие измерительные усилители 43,1, 43.5 и 43.6 - с соответствующими выходами блока 34 датчиков измерения, датчик 37 давления, соединенный входом с соответствующим входом блока 34 датчиков измерения, выходом через последовательно соединенные тензоусилитель 38 и измерительный усилитель 43,2 - с соответствующим выходом блока 34 датчиков измерения, безынерционный шунт 35.1 и активно-емкостной делитель 36 ° соединенные входами с соответствующими входами блока 34 датчиков измерения, выходами — с соответствующими выходами блока 34 датчиков измерения и с соответствующими входами датчика 39 мощности, соединенного первым выходом через последователь.;о соединенные интегрирующий усилитель

40 и соответствующий измерительный усилитель 43,4 с соответствующим выходом блока 34 датчиков измерения, вторым выходом через соответствукгщий измерительный усилитель 43„3 с соответствующим выходом устройст

В блоке 44 регистрации и обраоотки результатов содержится камера 45 скоростной киносъемки, соединенная управляющим входом с первым входом блока 44 регистрации и обработки результатов, светосигнальным входомс четвертым входом блока 44 регист. рации и обработки результатов выхо дом через соответствующий второй аналого-цифровой преобразователь— с соответствующим первым входом электронно-вычислительной машины

48, соединенной вторыми входами через соответствующие вторые аналогоцифровые преобразователи 53,2 с вьгходами многолучевого катодного осциллографа 46, соединенного управляющим входом с вторым входом блока

44 регистрации и обработки результатов и с управляющим входом блока

47 памяти, Укаэанный блок соединен входами с соответствующими входами многолучевого катодного осциллографа

46 и соответствующими пятыми входами блока 44 регистрации и обработки результатов, выходами через соответствующие первые аналого-цифровые преобразователи 6.10-6,17 - с соответствующими третьими входами электронно-вычислительной машины 48, соединенной выходом и четвертым входам соответственно с выходом и третьим входом блока 44 регистрации и обработки результатов.

В блоке 49 синхронизации генератор 50 прямоугольных импульсов, соединен входом с входом блока 49 синхронизации, выходами через соответствующие выходные управляющие эле— менты 51,1-51.4 — с первым,.вторым, третьим и четвертым выходами блока

49 синхронизации соответственно, В зарядно-разрядном элементе 16 первый коммутационный элемент 57, соединен первым выводом замыкающего контакта с четвертым выходом зарядно-разрядного элемента 16, вторым вьг водом — с первыми выводами первого

62 и второго 63 защитных реакторов, соединенных вторыми выводами с первыми выводами соответствующих первой

66 и второй 67 секций конденсаторной батареи, вторые выводы которых соединены с первыми выводами третьЕй

68 и четвертой 69 секций конденсаторной батареи и с первым выводом раэмыкающего контакта второго 59 коммчта1211697

10 коммутационных аппар ато в 1 о суще ствляют регистрацию следующих параметров:ток отключения для оценки влияния теплового воздействия дуги на контактную и дугогасительную сис- 45 темы объема испытаний, и определение длительности процесса отключения; напряжение на контактах для оценки влияния параметров сети, в которой установлен испытываемый аппарат, 50 на переходное восстанавливающее напряжение; концентрация газовой среды для оценки ее влияния на процесс дугогашения; давление внутри взрывонепроницаемой оболочки испытываемого 55 аппарата для оценки ее взрывоустой- чивости в процессе испытаний; мощность дуги отключения для оценки ционного элемента, соединенного вторым выводом с вторым выходом зарядно-разрядного элемента 1б, первый

Выход которого соединен с первым вы» 5 водом размыкающего контакта третьего коммутационного элемента 58, второй вывод которого соединен с первыми выводами первого 62 и второго 63 защитных реакторов, третий выход эарядно-разрядного элемента 16 соединен с первым выводом размыкающего контакта четвертого коммутационного элемента 61, соединенного вторым выводом через замыкающий контакт пятого коммутационного элемента 60 с пятым выходом зарядно-разрядного элемента 1б, а непосредственно с первыми выводами третьего 64 и четвертого

65 защитных реакторов, соединенных 20 вторыми выводами с вторыми выводами соответствующих третьей 68 и четвертой 69 секций конденсаторной батареи, Устройство работает следующим образом.

Необходимость испытаний коммутационных аппаратов 1 на отключающую способность в газовой среде обусловлено тем, что в ряде отраслей промышленности осуществляется широкая З0 замена высоковольтных аппаратов масляным заполнением, опасных в пожарном отношении и трудоемких в эксплуатации, воздушными аппаратами при расположении дугогасительной системы непосредственно в воздухе с повышенной отключающей способностью и высоким ресурсом.

При испытаниях на отключающую способность рудничных высоковольтных 40 допустимой мощности короткого замыкания объекта испытаний; энергия для оценки энергетического баланса дуги отключения; температура дуги для оценки процесса ее деионизации; производная тока по времени для оценки эффективности быстродействия системы дугогашения испытываемого аппарата, пространственные параметры (киносъемки) дуги для определения изменения ее линейных размеров и скорости ее перемещения внутри дугогасительной камеры.

Методикой проведения испытаний предусматривается изменение следующих параметров режима и соответствующего задания задатчика УЗВМ 8 в пределах: напряжение 1,0-2,0 восстанавливающегося напряжения (7,3-14,6 кВ) ; ток 0,1-2,0 номинального тока отключения (2-20 кА) концентрация газовоздушной смеси 0-1003; пространственные параметры дуги от 0 до

150 мм (размеры дугогасительной камеры выключателя), Выбор наиболее целесообразного для объективной оценки работоспособности испытуемого коммутационного аппарата сочетания вьппеуказанных параметров режима осуществляется автоматически с учетом результатов предыдущих опытов на основе банка данных и программного обеспечения

УЭВМ 8.

Перед началом испытаний оператор устанавливает сочетание значений тока, напряжения, концентрации газовой среды в указанных вьапе пределах.

Далее в соответствии с задатчиком, поступающим на вход 55 устройства, программа управления посредством

УЗВМ8 выдает соответствующие сигналы, которые через преобразователи

7,1, 7,2 и 7,3 поступают на соответствующие входы блока 4 формирования газовой среды и источника 9 энергии.

При этом (фиг. 1} из блока 4 к коммутационному аппарату 1, встроенному во взрывобеэопасной оболочке

2 и помещенному во взрывной камере 3, подается газовая смесь заданной концентрации, а на источнике 9 энергии (фиг. 2) посредством управления регулируемыми реакторами 24.1, 24.2 и

24,3, конденсатором 25 и резистором

26 с помощью регулирующих элементов

27,1-27,5 устанавливается требуемый

1211697 ток отключения и формируется амплитуда восстанавливающего напряжения, Одновременно осуществляется подготовка источника 9 энергии к опыту, При этом от сети подается переменное напряжение на обмотку регулируемого автотрансформатора 10, от которого получают питание повышающие трансформаторы ll и 12. Затем повыпенное напряжение выпрямляется посредством мостовых выпрямителей 13 и 14 и через ограничительные резисторы 15 ° I u

15.2 подается к коммутационным элементам 58-61. В режиме заряда элемен-: ты 58, 59 и 61 замкнуты, а 57 и 60 разомкнуты. Поэтому выпрямленное напряжение подается через защитные реакторы 62-64 к параллельно включенньм секциям 66-69 конденсаторной батареи, в результате чего происходит заряд конденсаторов, Процесс заканчивается, когда напряжение заряда достигнет номинального рабочего напряжения конденсаторов. Затем по25 средством переключения элементов 58, 59 и 61 в разомкнутое состояние, а

57 и 60 в замкнутое - производится переключение секций 66-69 из паралО лельного включения в последовательное о для заряда. Защитные реакторы 62-65 обеспечивают ограничение тока разряда при внутреннем повреждении одной из секций конденсаторной батареи, 35

С УЭВМ8 через цифроаналоговый пре образователь 7.4 на вход блока 49 синхронизации (фиг. 6) поступает управляющий сигнал, который запускает генератор 50 импульсов, Генератор 50 40 импульсов преобразует синусоидальное напряжение в униполярные прямоугольные импульсы с длительностью, требуемой для осуществления синхронизации блока 44 регистрации и обработки ре- 45 эультатов испытуемого аппарата I u источника 9 энергии, В результате на выходные управлякщие элементы 51„1-51,4 воздействуют импульсы запуска с задержкой, пропор-5О циональной соответственно длительности прямоугольных импульсов. При этом выходные управляющие элементы

51 ° 1-51. 4 формируют .управлякицие импульсы запуска с задержкой, пропор- 55 циональыой длительности прямоугольных импульсов, Эти импульсы подают

"ся вначале в блок 44 регистрации и обработки результатов, затем на испытуемый аппарат 1 и на источник 9 энергии. Импульс запуска, поступив в блок 23 светового поджига источника 9 энергии, вызывает срабатывание его, В результате электрический сигнал синхронизации преобразуется в световой управляющий импульс. Этот импульс вызывает срабатывание блока

22 импульса поджига, который создает импульс поджига управляющего разрядника 54. Этот разрядник сработав, создает цепь для срабатывания управляемого разрядника 21, который вклю чен в цепь элемента 57 и регулируемого реактора 24.!, При срабатывании разрядника 21 создается цепь для pas ряда секций конденсаторов на регулируемые реакторы 24.1-24.3. В зависимости от соотношения индуктивностей реакторов 24,2 и 24.3, выбранного в соответствии с задатчиком или сиг» налом с ЭВМ 48 через испытываемый аппарат l, протекает ток определенной амплитуды (2-20 кА), После отключения испытуемого аппарата 1 с целью полного разряда батареи производится последовательное включение коротителей 19.1 и 19,2, При поступлении управляющего им- . пульса запуска на электромагнит отключения испытываемого аппарата 1, контакты его начинают расходиться, между кими возникает электрическая дуга, которая развивается в газовой среде внутри оболочки 2 испытуемого аппарата до гашения, Газовая смесь,образующая среду, может оказаться такой же концентрации, что произойдет ее воспламенение ° В результате дуга развивается в заданных условиях до тех пор (от возникновения до гашения) пока не окончится процесс коммутации, Параметры развивающейся дуги определяются с помощью блока 34 датчиков измерения (фиг. 5). В блоке 34 с помощью беэындуктивного шунта

35,1 определяется ток дуги, с помощью активно-емкостного делителя

36,1 - напряжение дуги, с помощью датчика 5.2 — концентрация газовой среды, с помощью датчика 37 давление газовой смеси, с помощью датчика 41температура дуги, с помощью датчика

42 — производная тока дуги по времени, с помощью датчика 39 — мощность!

211697

12 дуги, С помощью интегрирующего усилителя 40 определяется энергия дуги, Полученные параметры дуги и газовой смеси выдаются через измерительные усилители 43.1 и 43.3-43.6 на выходы блока 34, Сигнал датчика 37 усиливается тензоусилителем 38 и выдается. на выход блока 34 через измерительный усилитель 43.2. В результате блок 34 датчиков преобразует незлектрические параметры дуги в электрические сигналы и выдает их на блок 44 регистрации и обработки результатов.

В датчике 28 изображение цуги через смотровое окно 30 фокусируется объек- тивом 31 на торец световода 32, с . второго конца которого далее посредством расщепляющего зеркала 33, оптически передается в камеру 45 скорост- 20 ной киносъемки (Лиг. 5) и на датчик

52 в канал обратной связи о параметрам дуги. При подаче с блока 49 синхронизации управляющих импульсов запуска на кинокамеру 45, осциллограф 25

46 и блок 47 памяти, например магнитограф происходит регистрация исследуемых параметров, Сигналы после фоторегистрации в блоках 45 и 46 и последующей химической обработки по- З0 ступают соответственно через аналогоцифровые преобразователи 6.18 и 6,19 в ЭВМ 48, а с блока 47 памяти через аналого-цифровые преобразователи

53,1 и 53 ° 2 — также в ЭВМ 48. В блоке З5

44 в соответствии с алгоритмом, программой и задатчиком, поступающим на вход 56 устройства, ЭВМ 48 производит обработку полученных данных и выдачу результатов, например, на дисплей ° 40

Одновременная регистрация исследуемых параметров (светолучевая и магнит! ная записи) посредством осциллографа

46 и блока 47 памяти обеспечивает высокую надежность функционирования 45 блока 44 регистрации и обработки результатов, независимо от сбоев его элементов, путем сопоставления поступающей на ЭВМ 48 информации по специальной программе, Сигналы управления 50 через датчик 28 пространственных па; раметров дуги, датчик 52 по параметрам дуги, предназначенный для преобразования интенсивности (силы света) дуги в электрический сигнал, че- 55 реэ датчик 5,1 концентрации газовой среды, безындуктивный шунт 35,2 и активно-емкостной делитель 36.2, из

% мерительные усилители 43.7-43.9 и аналого-цифровые преобразователи (ЬЦП ) 6, 1-6. 9 по ступают в УЭВМ 8, которая производит в соответствии с программой обработку поступивших данных и выдачу новых откорректированных с учетом хода эксперимента значений концентрации, напряжения и тока, которые через цифроаналоговые преобразователи 7,1-7, 3 вновь посту» (пают в блок 4 формирования газовой среды и на источник 9 энергии в виде управляющих воздействий, задающих условия опыта. Применение нескольких (2-3) идентичных АЦП, подключенных параллельно к выходам усилителей

43.7-43,9 и датчика 52, принято с целью обеспечения электрической pasвязки до входа в УЭВМ 8 между кана-. лами обратной связи управления по току, напряжению и концентрации газовой среды, обеспечивающей более высокую надежность системы управления и упрощения программного обеспечения УЭВМ 8, Сами же обратные связи по концентрации газовой среды через датчик

5.1 и усилитель 43.7 по току через беэындуктивный шунт 35.2 и усилитель

43,8, по напряжению через активноемкостный делитель 36,2 и усилитель

43.9 по параметрам дуги через датчики 28 и 52, необходимы для установления значений соответствующих величин в последующем опыте в зависимости от принятых в предыдущем, полученных результатов и информации, имеющейся в ЭВМ 48, Испытания продолжаются до тех пор, пока после получения искомых результатов (отказ коммутационного аппарата 1, нарушение вэрыво » защиты оболочки, отсутствие отказов при заданных пределах варьирования исследуемых параметров) с выхода

ЭВМ 48 блока 44 не поступит сигнал

"Стоп" на соответствующий вход УЗВМ

8 с соответствующим представлением полученной информации на дисплее

ЭВМ 48

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность контроля значительного числа пара-, метров дуги, образующейся в газовой среде при испытании коммутационного аппарата 1 и его взрывобезопасной оболочки 2, что расширяет функциональные возможности данного устрой1211697

l4 ства по аравнению с известным устройствомм. формула изобретения

1, Устройство для испытания коммутационных аппаратов1содержащее взрывную камеру, блок формирования газовой среды, источник энергии, блок регистрации и обработки результатов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения функциональных воэможностей устройства, в него введены первый датчик концентрации газовой среды, цифроаналоговые преобразователи, управляющая электронновычислительная машина, датчик пространственных параметров дуги, блок датчиков измерения, беэындуктивный шунт, активно-емкостный делитель напряжения, блок синхронизации, датчик по параметрам дуги, измерительные усилители, первые аналого-цифро25 вые преобразователи, причем первый и второй выходы управляющей электронновычислительной машины соединены через соответствующие первые цифроаналоговые преобразователи соответственно с первыми вторым входами источника энергии, третий выход через соответствующий первый цифроаналоговый преобразователь — с входом блока формирования газовой среды, первым входом — с первым входом устройства, четвертым выходом через соответствующий первый цифроаналоговый преобразователь — с входом блока синхронизации, соединенного первьм выходом с клеммой для подключения управляющей обмотки испытуемого коммутационного аппарата, вторым и третьим выходами соответственно - с первым и вторым входами блока регистрации и обработки результатов, четвертым выходом с

45 третьим входом источника энергии, соединенного первым выходом с первой клеммой для подключения испытуемого коммутационного аппарата, вторым выходом - с входом соответствующего безындуктивного шунта, соединенного первым выходом с входом соответствукицего активно-емкостного делителя, соединенного первым выходом с второй клеммой для подключения испытуемого M коммутационного аппарата, вторым выходом через соответствующий измерительный усилитель - с входами двух соответствующих первых аналого-цифровых преобразователей, соединенных выходами с соответствующими вторыми входами управляющей электронновычислительной машины, второй выход безындуктивного шунта соединен через соответствующий измерительный усилитель с входами двух первых аналогоцифровьгх преобразователей, соединенных выходами с соответствующими третьими входами управляющей электронновычислительной машины, четвертый вход которой соединен с выходом блока регистрации и обработки результатов, соединенного третьим входом с вторым входом устройства, чечвертым входом — с первым выходом датчика пространственных параметров дуги, пятыми вхоцами — с соответствующими выходами блока датчиков измерения, соединенного входами с клеммами для подключения выводов вэрывобезопасной оболочки испытуемого коммутационного аппарата, входы датчика пространственных пара метров дуги соединены с соответствующими выводами взрывной камеры, второй выход через датчик по параметрам дуги — с входами трех соответ ствующих первых аналого-цифровых преобразователей, соединенных выходами с соответствующими пятыми входами управляющей электронно-вычислительной машины, первый выкод датчика концентрации газовой среды соединен с соответствующим выводом взрывной камеры, вход - с выходом блока формирования газовой среды, второй выход датчика концентрации через соответствующий измерительный усилитель — с входами двух соответствующих первых аналого-цифровых преобразователей, соединенных выкодами с соответствующими шестыми входами управляющей электронно-вычислительной машины, 2, Устройство по п. l o т л и— ч а ю щ е е с я тем, что источник энергии содержит автотрансформатор, соединенный выводами первичной обмотки с клеммами для подключения сети питания устройства, фиксированным выводом вторичной обмоткис первыми выводами первичных обмоток первого и второго повышающих трансформаторов, подвижным выводом - с вторыми выводами первичных обмоток

1211697

10 первого и второго повышающих трансформаторов, первый и второй выводы вторичных обмоток которых соединены с первой диагональю соответственно первого и второго мостовых выпрямителей, вторые диагонали которых соединены первыми выводами с общей шиной устройства, вторыми выводамис первыми выводами соответстующих ограничительных резисторов, первые выходы первого, второго и третьего зарядно-разрядных элементов соединены с вторым выводом соответствующего ограничительного резистора, их вторые выходы — с общей шиной уст ройства, третьи выходы - с первым . выводом соответствующего ограничительного резистора,четвертый выход второго зарядно-разрядного элемента соединен с пятым выходом первого зарядно-разрядного элемента, четвертый выход третьего зарядно-разрядного элемента соединен с пятым выходом второго зарядно-разрядного эле25 мента, пятый выход — с общей шиной устройства, с пятыми выводами двух коротителей, с первым выводом соответ ствующего регулируемого реактора, с первым выводом регулируемого реэис—

30 тора и с первым выходом источника энергии, четвертый выход первого зарядно-разрядного элемента соединен через резистор с вторым выводом соответствующего коротителя, а непосредЗ5 ственно — с вторым выводом соответствующего коротителя и с первым входом управляемого разрядника, соединенного вторым входом через последовательно соединенные управляющий 40 разрядник, блок импульса поджига и блок светового поджига с третьим входом источника энергии, выходом — с первым выводом соответствующего регулируемого реактора, соединенного 45 вторым выводом с вторым и первым выводами соответствующих регулируемых реакторов, один из которых соединен вторым выводом с вторым выходом источника энергии и с первым выводом регулируемого конденсатора, соединенного вторым выводом с вторым выводом регулируемого резистора, управляющие выводы регулируемых реакторов соединены через соответствующие регулирующие элементы с первым входом источника энергии, управляющие . выводы регулируемого конденсатора и регулируемого резистора соединены через соответствующие элементы с вторым входом источника энергии.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик пространственных параметров. дуги содержит расщепляющее зеркало, соединенное первым и вторым светосигнальными выходами соответственно с пер- . вым и вторым выходами датчика пространственных параметров дуги, светосигнальным входом через световод— с выходом объектива, помещенного во взрывонепроницаемую оболочку и соединенного светосигнальным входом че» рез смотровое окно во взрывонепроницаемой оболочке с .входом датчика пространственных параметров дуги.

4 ° Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок датчиков измерения содержит датчик концентрации газовой среды, датчик температуры дуги и датчик производной тока дуги, по времени соединенные входами с соответствующими входами блока датчиков измерения, выходами через соответствующие измерительные усилители — с соответствующими выхо» дами блока датчиков измерения, датчик давления1соединенный входом с соответствующим входом блока датчиков измерения, выходом через последовательно соединенные усилитель и измерительный усилитель — с соот» ветствуюшим выходом блока датчиков измерения, безындукционный шунт и активно-емкостной делитель, соеди-- 1 ненные входами с соответствующими входами блоха датчиков измерения, выходами — с соответствующими выходами блока датчиков измерения и с соответствующими входами датчика мощности, соединенного первым выхо» дом через последовательно соединенные интегрирующий усилитель и соответствующий измерительный усилитель с соответствующим выходом блока датчиков измерения, вторым выходом через соответствующий измерительный усилитель - с соответствующим выход дом устройства, 5, Устройство по п, 1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок регистрации и обработки результатов содержит камеру скоростной киносъемки, соединенную управлякицим вхо18

17

121! 697 дом с :первым входом блока регистрации и обработки результатов, светосигнальным входом — с четвертым входом блока регистрации и обработки результатов, выходом через соответствующий второй аналого-цифровой преобразователь — с соответствующим первым входом электронно-вычислительной машины, соединенной вторыми вхо- 10 дами через соответствующие вторые аналого-цифровые преобразователи с выходами многолучевого катодного осциллографа, соединенного управлякщим входом с вторым входом блока 15 регистрации и обработки результатов и с управлякщим входом блока памяти, соединенного входами с соответствующими входами многолучевого катодного осциллографа и соответствующими пя- 20 тыми входами блока регистрации и обработки результатов, выходами через соответствующие первые аналого-цифровые преобразователи - с соответствующими третьими входами электронновычислительной машины, соединенной выходом и четвертым входом соответственно с выходом и третьим входом блока регистрации и обработки результатов. 30

6, Устройство по п. 1, о т л и— чающее ся тем,что блоксинхронизаци: содержит генератор прямоугольных импульсов, соединенный входом с входом блока синхронизации, вы- З5 ходами через соответствующие выходные управляющими элементы - с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока синхронизации соответственно, 7, Устройство по пп „1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что,эарядно-разрядный элемент содержит первый коммутационный элемент, соединенный первым выводом замыкающего контакта с четвертым выходом зарядно-разрядного элемента, вторым выводом - с первыми выводами первого и второго защитных реакторов, соединенных вторыми выводами с первыми выводами соответствующих первой и второй секций конденсаторой батареи, вторые выводы которых соединены с первыми выводами третьей и четвертой секций конденсаторной батареи и с первым выводом размыкающего контакта второго коммутационного элемента, соединенного вторым выводом с вторым выходом saрядно-разрядного элемента, первый выход которого соединен с первым выводом размыкающего контакта третьего коммутационного элемента, второй вывод которого соединен с первыми выводами первого и второго защитных реакторов, третий выход зарядно-разрядного элемента соединен с первым выводом размыкающего контакта четвертого коммутационного элемента, соединенного вторым выводом через замыкающий контакт пятого коммутационного элемента с пятым выходом зерядиоразрядного элемента, а непосредственно с первыми выводами третьего и четвертого защитных реакторов, соединенных вторыми выводами с вторыми выводами соответствующих третьей и четвертой секций конденсаторной батареи

1211697! 211697

Фиг 3

1211697

Тираж 837 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 638/51

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Дворкин

Редактор Ю. Середа Техред С.Мигунова Корректор Т. Колб