Устройство для фиксации величиныколичества электричества b дуге быстро-действующего выключателя

 

Союз Советских

Социапистических

РЕСПУбЛИК

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ 1> 800892 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 161178 (21) 2685139/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.0181. бюллетень N9 4

Дата опубликования описания 30.0181 (51)М. Кл 3

G 01 R 11/16

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и откр ыти и (53) УДК 621.317. .7(088.8) (72) Авторы изобретения е

Ьрлих

В. Г. Бутарев, Н. Н. Василевский, В. И. Удо

f, l

Проектно-конструкторское бюро Главного упрадления электрификации и энергетического хозяйства МПГ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ВЕЛИЧИНЫ КОЛИЧЕСТВА

ЭЛЕКТРИЧЕСТВА В ДУГЕ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО

ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ

Изобретение относится к измерению электрических и магнитных величин, в частности, к комбинированным счетчикам с измерением количества электричества, предназначено для измере5 ния количества электричества в дуге коммутирующих аппаратов и может быть использовано на железных дорогах электрифицированных на постоянном токе для фиксации количества элект- 10 ричества в дуге быстродействующего выключателя при его отключении.

Известно устройство, в котором для измерения количества электричества фиксируется величина тока корот- 15 кого замыкания, содержащее преобразователь ток-напряжение (трансреактор), запоминающий конденсатор и генератор импульсов, соединенный со счетчиком импульсов. В этом устрой- 20 стве заряженный во время короткого замыкания конденсатор (заряд производится до напряжения, пропорционального току короткого замыкания) после отключения выключателем короткого 25 замыкания разряжается, и временной интервал его разряда преобразуется в число импульсов, пропорциональное напряжению на конденсаторе, т.е. амплитуде тока короткого замыкания. 30

Импульсы записываются в счетчик импульсов. Таким образом, известное устройство фиксирует амплитуды токов короткого замыкания (1 j.

Для быстродействующих выключателей постоянного тока, время отключения которых не является постоянным и зависит от целого ряда факторов, недостаточно фиксировать амплитудные значения токов короткого замыкания, поскольку это может привести к значительной погрешности в определении количества электричества, протекающего в дуге быстродействующих выключателей.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения количества электричества, протекающего в электрической цепи, состоящее из.аналогового преобразователя ток-напряжение, реализованного генератора импульсов, выполненного на параллельно включенных тиратроне и конденсаторе, и счетчика импульсов (2 ).

Недостатком известного устройства является то, что наряду с фиксацией количества электричества в дуге вы.<лючателя оно фиксирует также коли- . чество электричества, протикавщего

800892 в цепи при замкнутйх контактах выключателя, что затрудняет в конечном счете определение срока ревизии выключателя.

Цель изобретения — повышение точности фиксации количества электричества, протекающего в дуге быстродействующего выключателя.

Поставленная целЬ достигается тем, что в устрОйство для фиксации величины количества электричества, содер- р жащее аналоговый преобразователь токнапряжение, счетчик импульсов, управляемый релаксационный генератор, подключенный первым входом к выходу упоМянутого преобразователя, дополнительно введены пороговый орган и запоминающе-считывающий блок, причем вход порогового органа соединен с выходом аналогового преобразователя ток-напряжение, один из выходов порогового органа соединен со вторым входом уп- Ю равляемого релаксационного генератора другой выход порогового органа соединен со считывающим входом запоминающе-считывающего блока, к выходу которого подключен: счетчик импульсов.

При этом к дополнительному входу порогового органа через размыкающий блок-контакт быстродействующего выключателя подключен источник оперативного напряжения. ЗО

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, схема; на фиг. 2 релаксационный генератор, упрощенная схема.

Устройство содержит измерительный шунт 1 в цепи быстродействующего выключателя 2, к которому подключен аналоговый преобразователь 3 ток-напряжение, выполненный на основе магнитного усилителя. Напряжение с выхода аналогового преобразователя 3 4() подается на вход порогового органа 4 и первый вход управляемого релаксационного генератора 5. Пороговый орган 4 настроен таким образом, что срабатывает в момент достижения током, протекающим через шунт 1, величины уставки быстродействующего выключателя 2. Управляющее напряжение постоянно поступает на первый вход управляемого релаксационного генератора

5, однако импульсы на его выхоце появляются только в момент отключения выключателя 2, так как питающее напряжение на релаксационный генератор

5 подается после срабатывания порогового органа 4, т.е. после появления на втором входе релаксационного генератора питающего напряжения. Управляемый релаксационный генератор вырабатывает выходной импульс всякий раз, когда через электрическую дугу выклю- Щ чателя 2 протечет заранее заданное количество электричества, при этом, чем больше ток электрической дуги, тем чаще следуют выходные импульсы.

Импульсы с выхода управляемого релаксационного генератора 5 поступают на запоминающий вход запоминающе-считывающего блока 6. В момент срабатывания порогового органа 4 запоминающесчитывающий блок 6 подготавливается к работе (устанавливается в нулевое положение) и после прихода "пачки" импульсов запоминает, например в двоичном коде, количество импульсов, поступивших с выхода релаксационного генератора 5. После разрыва электрической дуги выключателем 2 напряжение на выходе аналогового преобразователя 3 становится равным нулю и релаксационный генератор 5 перестает вырабатывать импульсы. Одновременно пороговый орган 4, возвращаясь в исходное состояние, выдает команду на считывание числа импульсов, закодированного в запоминающей части блока 6 при отключении выключателя 2. Результаты считывания (количество импульсов) фиксируется электромеханическим счетчиком импульсов 7, Устройство позволяет также отсчитывать количество электричества, протекающего в дуге выключателя и при оперативном отключении. Для этого к дополнительному входу порогового органа 4 может быть подключен размыкающий блок-контакт 8 выключателя 2.

C помощью этого блок контакта в момент отключения выключателя 2 подается команда на принудительное срабатывание порогового органа 4, после чего устройство работает так же, как при аварийном отключении выключателя.

После каждого отлючения выключателя запоминающе-считывающий блок б подготавливается к работе (устанавливается в нулевое положение), кодирует число прошедших импульсов и производит c÷èòûâàíèå. Результаты считывания суммирует счетчик импульсов 7.

В релаксационном генераторе коллекторным током lt, транзистора 9 заряжается конденсатор постоянной емкости 10. Когда напряжение на конденсаторе 10 будет достаточно для открытия динистора 11>последний открывается и конденсатор 10 быстро разряжается через динистор (время разряда на два-три порядка меньше времени заряда). После закрытия динистора 11 конденсатор 10 вновь начинает заряжаться и т.д. Во время каждого разряда конденсатора во вторичной обмотке трансформатора 12 появляется импульс.

Величины питающего напряжения Е и напряжение открытия динистора 11 выбраны такими, что коллекторный ток 1к, заряжающий конденсатор 10, зависит только от управляющего напряжения U „ и прямо пропорционален ему: (k = 1

800892 пр

Входное напряжение U „ в свою .чередь пропорционально току ls, протекающему через выключатель:

0.,„ (2) где K2 — коэффициент пропорциональности.

Подставляя (2) в (1) имеем:

= К, K I = Klg, (3) где К=К K> — общий коэффициент пропорциональности.

Таким образом, конденсатор 10 заряжается до напряжения открытия динисто- ра 11 током, пропорциональным току через выключатель.

Из известной формулы

С (4) следует, что для заряда конденсатора постоянной емкости С, например конденсатора 10, до заданного напряжения U, например до напряжения открытия динистора 11,требуется строго Щ определенное количество электричества q(А/с), причем с возрастанием тока уменьшается время заряда и наоборот.

Так .как l< — вЂ К и время протека- д ния этих токов за время цикла "заряд — разряд" конденсатора 10 одинаково, то всякий раз, когда в дуге выключателя 2 протечет строго определенное условно названное квантом количество электричества, на выходе

30 релаксационного генератора 5 вырабатывается импульс. Уровень квантования устанавливается резистором 13.

Таким образом, общее количество электричества, протекающее в дуге при

35 отключении выключателя, может быть зафиксировано путем отсчета числа импульсов на выходе управляемого релаксационного генератора, что эквивалентно отсчету квантов количества ф{) электричества.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в сокращении числа ревизии и повышении надежности работы быстродействующих выключателей на тяговых подстанциях и постах секционирования железных дорог, электрофицированных на постоянном токе.

Формула изобретения

1. Устройство для фиксации величины количества электричества в дуге быстродействующего выключателя, содержащее аналоговый преобразователь ток-напряжение, счетчик импульсов; управляемый релаксационный генератор, подключенный первым входом к выходу упомянутого преобразователя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности фиксации количества электричества, протекаю— щего в дуге быстродействующего выключателя при отклонении токов короткого замыкания или перегрузке, дополнительно введены пороговый орган и запоминающе-считывающий блок, причем вход порогового органа соединен с выходом аналогового. преобразователя ток-напряжение, один из выходов порогового органа соединен со вторым входом управляемого релаксационного генератора, другой выход порогового органа соединен со считывающим входом запоминающе-считывающего блока, к выходу которого подключен счетчик импульсов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности фиксации количества электричества, протекающего в дуге быстродействующего выключателя при его оперативных отключениях,к дополнительному входу порогового органа через размыкающий блок-контакт быстродействующего выключателя подключ"н источник оперативного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 324584, кл. G 01 R 19/10

2. Авторское свидетельство СССР

Р 94350, кл. G 01 R 11/16, 1951.

800892

iPue. 2

Составитель В. Костин

Редактор Л. Пчелинская Техред Н. Ковалева Корректор Л °

Заказ 10412/60 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Уород, ул. Проектная, 4