Устройство для проверки автоматических выключений

 

Использование: относится к испытаниям электротехнического оборудования и может быть использовано при проверке автоматических выключателей. Сущность изобретения: устройство содержит регулятор 1 напряжения, силовой трансформатор 2, автоматический выключатель 3, датчик 4, блок 5 регистрации, содержащий блок 6 измерения и запоминания тока, блок 1 измерения и запоминания времени и блок 8 формирования длительности прохождения тока.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4881684/21 (22) 11.11,90 (46) 07.12.92. Бюл, ¹ 45 (71) Научно-производственный центр при

Николаевском кораблестроительном институте (72) А.П,Коновалов, С.И.Бандура, С,Ю.Александровский и E.È,Ãðoñèöêèé (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 609141, кл. Н 01 Н 69/01, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ АВТОМАТИЧЕСКИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ. Ы„„1780051 А1 (я)." G 01 R 31/02, Н 01 Н 69/01 (57) Использование; относится к испытаниям электротехнического оборудования и может быть использовано при проверке автоматических выключателей. Сущность изобретения: устройство содержит регулятор 1 напряжения. силовой трансформатор

2, автоматический выключатель 3, датчик 4, блок 5 регистрации, содержащий блок 6 измерения и запоминания тока, блок 7 измерения и запоминания времени и блок 8 формирования длительности прохождения тока. 2 ил.

1780051

Изобретение относится к испытаниям электротехнического оборудования и может быть использовано при проверке автоматических выключателей.

Известно устройство для проверки судовых автоматических выключателей, содержащее регулятор тока, подключенный к первичной цепи силового трансформатора, вторичная обмотка которого через датчик подключена к автоматическому выключателю, блок регистрации, выполненный в виде блока измерения и запоминания тока, соединенный с датчиком, Однако данное устройство не имеет блока измерения времени, что не позволяет регистрировать время срабатывания автоматических выключателей, делает проверку неполной, не позволяет снимать токовременную характеристику.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для снятия характеристик судовых автоматических выключателей. содержащее силовой трансформатор, регулятор напряжения, включенный в первичную обмотку силового трансформатора, датчик, включенный в цепь вторичной обмотки силового трансформатора и автоматического выключателя, блоки измерения и запоминания тока и времени, подключенные к датчику.

Однако это устройство имеет низкую точность измерения времени срабатывания автоматических выключателей, т.к. схема формирования счетных импульсов из переменной ЭДС датчика, при проверке автоматического выключателя в зоне короткого замыкания с временем срабатывания 0,020.04 с, может зафиксировать время срабатывания с погрешностью до 50, если автоматический выключатель отключается в самом начале второй полуволны ЭДСдатчика. Из этой полуволны будет получен один счетный импульс, соответствующий одной сотой секунды, а в действительности пройдет, например, две тысячные доли секунды, кроме того, частота счетных импульсов зависит от частоты питающей сети, а отклонение частоты от принятой 50 Гц увеличивает абсолютную погрешность измерения времени при длительных испытаниях, напригпер, в зоне перегрузки.

Цель изобретения — повышение точности измерения времени срабатывания авто. матических выключателей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство измерения и запоминания времени введен блок формирования длительности прохождения тока. входом подключенный к датчику, а выходом к индикаторному устройству и содержащий

55 первый и второй компараторы. вход которых подключен к датчику, а выход — к первому и второму триггерам, причем вход второго триггера соединен с выходами компараторов через инвертор, выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входами соответствующих первого и второго логических элементов И, а вторые входы первого и второго логических элементов И подключены к генератору прямоугольных импульсов, а выходы первого и второго логических элементов И соответственно соединены с входами первого и второго счетчика импульсов, выходы которь х соединены соответственно с первым и вгорым входами третьего триггера, а также:. вторыми входами соответственно первого и второго триггеров, выход третьего триггера соединен с первым входом четвертого триггеоа, а с вторым входом четвертогг триггера — через второй вход третьего двухвходового логического элемента И, первый вход которого соединен с выходаMN первого и второго компараторов. FblxGp, четвер ого триггера соединен с первым входом четвер ого двухвходового логического элемента И, второй вход этого элемента соединен с генератором, выход четвертого логического элемента И соединен с входом схемы индикации.

В просмотренной литературе авторы не выявили перечисленных признаков для подобных устройств, поэтому считаем их новыми, В прототипе счетные импульсы сформированы из полуволн напряжения датчика. что приводит к значительной погрешности измерения времени, особенно при проверке автоматических BibIKil!o÷àòåлей в зоне отсечки. В предложенной схеме счетные импульсы поступают от высокочастотного генератора с одинаковым временным сдвигом начала и конца отсчета, что позволяет пîBûсить точность измерения времени срабатывания автоматического выключателя как в зоне отсечки, так и в зоне перегрузки, TBK как введение новых признаков повышает точность проверки автоматических выключателей по сравнению с прототипом на 50 д, то эти новые признаки являются существенными.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства: на фиг.2 — временные диаграммы работы.

Устройство содержит регулятор 1 напряжения, включенный в первичную обмотку силового трансформатора 2, вторичная обмотка которого подключена к автоматическому выключателю 3 через датчик 4, соединенный с блоком 5 регистрации, содержащим блок 6 измерения и за; омина1780051 ния тока и блок 7 измерения и запоминания времени, блок 8 формирования длительности прохождения тока. Блок формирования длительности прохождения тока включает первый 9 и второй 10 компараторы, объединенные выход которых соединен с первым входом первого триггера 11 и соединен с первым входом второго триггера 13 через инвертор 12. Выход первого триггера 11 соединен с первым входом первого двухвходового логического элемента И 14, а выход второго триггера 13 с первым входом второго двухвходового логического элемента

И 15, а вторые входы логических элементов 14 и 15 объединены и подключены к генератору 16. В ыход первого логичес кого элемента И 14 соединен с входом первого счетчика 17, а выход второго логического элемента И 15 соединен с входом второго счетчика 18, выход первого счетчик" ",7 соединен с вторым входом первого триггера

11 и с первым входом третьего триггера 19, а выход второго счетчика 18 с вторым Входом второго триггера 13 и с вторым входом третьего триггера 19. Выход третье о триггера 19 соединен с первым входом третьего логического элемента И 20 и с вторь;м входом четвертого триггера 21. Выхо гретьего логического элемента И 20 подключен к первому вхсду четвертого триггера 21, а второй вход логического элемента 20 соединен с выходом компараторов 9 и 10. Выход четвертого триггера 21 соединен с первым входом четвертого логического элемента И 22, а второй вход четвертого логического элемента И 22 подключен генератору 16 выход четвертого логического элемента И 22 подключен к блоку 7 измерения и запоминания времени, На фиг.2 под номерами 24 — 30 показаны формы сигналов в соответствующих участках функциональной схемы.

Блок формирования длительности прохождения тока может быть выполнен на основе стандартных интегральных микросхем. Компараторы 9 и 10, например

К521САЗ, триггеры — стандартные D — триггеры, например К561ТМ2, Логическими элементами И вЂ” НЕ с объединенными у второго элемента входами, например К561ЛА7, инвертором может служить один аналогичный элемент И вЂ” НЕ с объединенным входом, Счетчики, например микросхемы

К176ИЕ12. Генератор может быть выполнен, например, на двух элементах И вЂ” НЕ с соответствующими резисторами и емкостями. Счетчик-индикатор также из стандартных элементов, например микросхемы

К176ИЕ4 и светодиодные индикаторы, 5

2г, 30

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При подаче напряжения от сети на первичную обмотку силового трансформатора 2 через регулятор 1 напряжения во вторичной обмотке силового трансформатора 2 возникает ЭДС. создающая ток в цепи автоматического выключателя 3 и последовательно соединенного с ним датчика 4 тока. Если величина тока выше или равна уставки срабатывания автоматического выключателя, то через некоторый промежуток времени автоматический выключатель 3 отключается, размыкая цепь вторичной обмотки силового трансформатора 2. Напряжение 24, пропорциональное току поступает, с датчика 4 тока в блок 5 регистрации, а следовательно, в блок 6 измерения и запоминания тока ив блок 7 измерения и запоминания времени, причем напряжение 24 поступает в блок 7 измерения и запоминания времени через блок 8 формирования длительности прохождения тока, на входе которого установлены компараторы 9 и 10.

При наличии тока в цепи автоматического выключателя 3 напряжение 24 поступает на входы компараторов 9 и 10. Компараторы включены таким образом, что формируют прямоугольные импульсы и из положительной и отрицательной полуволн поданного напряжения с некоторым гистерезисом для помехоустойчивости, По переднему фронту импульсов, соответствующих положительной и отрицательной полуволнам напряжения, триггеры 11 и 13 формируют импульсы

26 и 27, которые позволяют прохождение счетных импульсов от генератора 16 через логические элементы И 14 и 15 на соответствующие счетчики 17 и 18. После подсчета требуемого количества импульсов со счетчика 17 на второй вход третьего триггера

19 подаются короткие импульсы, сдвинутые относительно перехода через ноль напряжения 24 на некоторое время, определяемое коэффициентом пересчета счетчиков 17 и 18. Логический элемент 20 и триггер 21 представляют из себя схему сравнения сигнала компараторов 9 и 10, а также сдвинутогс на время коэффициента пересчета сигнала третьего триггера 19.

Сигнал с четвертого триггера 21 поступает на четвертый логический элемент 22, позволяя прохождение счетных импульсов генератора 16 на блок 7 измерения и запоминания времени, Таким образом счетные импульсы поступают со сдвигом на время пересчета счетчика 14, а прекращение счета блоком 7 измерения и запоминания осуществляется также с задержкой, определяемой счетчиком 15, 1780051

Коэффициенты пересчета счетчиков 14 и 15 одинаковы, поэтому задержки начала счета и остановки равны по времени и сдвинуты на величину времени пересчета счетчиков

17 и 18 (фиг.2).

Использование блока формирования длительности прохождения тока позволяет значительно повысить точность измерения времени срабатывания атоматического выключателя при проверке в зоне отсечки и не влияет на точность измерения времени при изменении частоты питающей сети.

Экономический эффект может составить 5 тыс. рулей в год при эксплуатации одного устройства.

Формула изобретения

Устройство для проверки автоматических выключателей, содержащее силовой трансформатор, регулятор напряжения, включенный в первичную обмотку силового трансформатора, датчик, включенный в цепь вторичной обмотки силового трансформатора и автоматического выключателя, блок регистрации, вход которого соединен с выходом датчика и выполненный в виде блока измерения и запоминания времени, и блока измерения и запоминания тока, вход которого соединен с входом блока регистрации, отл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения времени срабатывания автоматических выключателей, в блок регистрации введен блок формирования длительности прохождения тока, вход которого соединен с входом блока регистрации, а выход — с входом блока измерения и запоминания времени, причем, блок формирования длительности прохождения тока содержит первый и второй компараторы, первый и второй, третий и четвертый триггеры, инвертор, первый, второй, третий и четвертый логические эле5 менты И, первый и второй счетчики импульсов, генератор, входы первого и второго компараторов объединены и являются входом блока формирования длительности прохождения тока и соединены с входом блока

10 регистрации, выходы первого и второго компараторов обьединены и соединены с первым входом первого триггера, вторым входом третьего логического элемента И непосредственно, и через инвертор — с пер15 вым входом второго триггера, в .ходь: первого и второго триггеров соедине,;ы соответственно с первыми входами первого и второго логических элементов И, вторые входы которых соединены с выходом гене20 ратора и с вторым входом четвертого логк. ческого элемента И, вторые входы первого и второго триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами третьего триггера, с выходами первого : а- рого

25 счетчиков импульсов, входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов И, выход третьего триггера соединен с первым входом третьего логического элемента И : вто30 рым входом четвертого триггера, первый вход которого соединен с выходом третьего логического элемента И, выход четвертого триггера соединен с первым входом четвертого логического элемента И, выход которо35 го является выходом блока формирования длительности прохождения тока и соединен с входом блока измерения и запоминания времени.

1780051

Var. Л

Составитель А, Коновалов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Лисина

Редактор И, Савина

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101

Заказ 4435 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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