Устройство для контроля ресурса коммутационных аппаратов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6f) Дополнительное к авт. свмд-ву— (22) Заявлено 291279 (21) 2861632/18-24 (5!)М. Кл з

G 07 С Э/10 с присоединением заявки М—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 151181, Бюллетень Мо 42

Дата опубликования описания 1511,81 (53) УДК 681.178 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Ф. Ракитянский, В.П. Котов и И.Г. Котлубовский (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РЕСУРСА КОММУТАЦИОННЫХ

АППАРАТОВ

Изобретение относится к устройствам автоматического контроля за расходованием ресурса электрическими коммутационными аппаратами и может найти применение в системах автоматиэя5 рованного контроля и управления электроснабжением потребителей в различных отраслях промышленности.

Известно устройство для учета числа коротких заьиканий и дискретного

10 измерения их тока, содержащее измеритель тока и регистратор числа коротких замыканий, отключенных выключателем (1j .

B этом устройстве контролируется не абсолютная величина коммутируемого тока, а превышение им ограниченного числа заданных уровней, что не цозволяЕт достаточно точно оценивать расход ресурса коммутационных аппара- 20 тов. Возможное увеличение числа уровней квантования коммутируемого тока значительно усложняет схему устройства и тем саьым снижает его надежность, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для контроля ресурса иомиутационных аппаратов, содержащее датчик, выход которого через аналого- З0 частотный преобразователь соединен с первым входом первого счетчика импульсов, генератор импульсов и второй счетчик импульсов, а также схему совпадения, элементы деления и функциональные преобразователи (21.

Однако измерение ресурса коммутационных аппаратов с помощью известного устройства будет производиться с большими погрешностями иэ-за отсутствия контроля эа временем разрушающего действия электрического тока на силовые контакты и дугогасительные устройства коммутационного аппарата.

Как известно, группа силовых контактов и дугогасительные устройства коммутационных аппаратов изнашиваются только в моменты Коммутации токов, в отличие от электрических машин, где износ является непрерывной функцией в зависимости от нагрузки

Поэтому регистрация протекающего тока до начала коммутации дает ложную информацию о расходовании ресурса коммутационных аппаратов. Кроме того, в известных устройствах отсутствует контроль быстродействия работы привода, которое существенно влияет на износ выключателя. В них нет блокирующего воздействия на привод

881797 коммутационного аппарата при выработке им назначенного ресурса, а многоканальность регистрирующего узла, обусловленная наличием большого числа уровней квантования тока в коммутируемой цепи, усложняет задачу обработки и передачи информации, что особенно важно в условиях реализации и функционирования ACV-электроснабжением промышленных предприятий.

Целью изобретения является повыше- f Q ние точности измерения израсходованного ресурса и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля ресурса коммутационных аппаратов, содержащее первый датчик, выход которого через аналого-частотный преобразователь соединен с первым входом первого счетчика импульсов, генератор импульсов и второй счетчик импульсов, введены триггер управления, элемент сравнения, блок передачи, второй и третий датчики, выходы которых подключены ко входам триггера управления, выход которого соединен со вто- 25 рым входом первого счетчика имп,льсов выход которого подключен к первым входам элемента сравнения и блока передачи, выход третьего датчика соединен с управляющим входом аналого-частотного преобразователя, с первым входом второго счетчика импульсов и через генератор импульсов — со вторым входам второго счетчика импульсов, выход которого подключен ко вто- З5 рым входам блока передачи и элемента сравнения, выход которого соединен с управляющим входом блока передачи, На чертеже изображена функциональная схема устройства для контроля ресурса коммутационных аппаратов.

Устройство содержит первый датч гк

1 тока, второй датчик 2 напряжения дуги, третий датчик 3 коммутаций, аналого-частотный преобразователь 4, генератор 5 импульсов, триггер 6 управления, первый счетчик 7 импульсов, второй счетчик 8 импульсов, блок 9 передачи, элемент сравнения 10.

Устройство работает следующим образом. 50

При возникновении короткого замыкания в контролируемом присоединении на выходе первого датчика 1 появляется сигнал, пропорциональный току сети, который поступает на вход аналого-частотного преобразователя 4.

Спустя время, необходимое для срабатывания первичного токового реле в схеме защиты коммутационного аппарата, третий датчик 3 выдает сигнал начала коммутации и запускает аналого-час- 40 тотный преобразователь 4, который вырабатывает импульсы с частотой, пропорциональной величине отключаемого тока и передает их на вход первого счетчика 7 импульсов. б 5

Одновременно этот сигнал от третьего датчика 3 поступает на нулевой вход триггера 6 управления, удерживая его в нерабочем состоянии и обеспечивая, тем самым, блокирование работы первого счетчика 7 импульсов.

Этот же сигнал запускает в работу генератор 5 импульсов, который вырабатывает временные импульсы и передает их на вход второго счетчика 8 импульсов, фиксирующего время полного отключения коммутационного аппарата, При размыкании силовых контактов выключателя на них появляется переходное напряжение восстановления, под действием которого вспыхивает электрическая дуга и срабатывает второй датчик 2. Дискретный сигнал от этого датчика приводит триггер 6 управления в рабочее состояние, открывая, тем самым, первый счетчик 7 импульсов, Количество импульсов, поступивших в счетчик, пропорционально величине, отключаемаго тока в коммутируемой цепи и времени разрушающего действия электрической дуги на силовые контакты и дугогасительные устройства коммутационного аппарата, т.е. эквивалентно энергии их разрушения.

В измерении этой энергии разрушения, определяющей износ силовых контактов и дугогасительных устройств, и заключается измерение ресурса израсходованного коммутационным аппаратом за одно отключение.

Таким образом, в течение всего времени коммутации аппаратом нагрузки на вход счетчика 7 импульсов поступают импульсы в количестве, пропорциональном значению расходуемого ресурса за время каждой коммутации

ty

n; = С J ((t)dt= Ri, Q)

- 2 где С вЂ” коэффициент пропорциональности

) } — величина отключаемого тока, tz — время начала размыкания силовых контактов коммутационного аппарата, с — время окончания горения

3 электрической дуги.

После погасания электрической дуги третий датчик 3 выдает сигнал окончания коммутации, который закрывает второй счетчик 8 импульсов времени полного отключения коммутационного аппарата, переводит триггер 6 управления в рабочее положение, закрывая этим первый счетчик 7 импульсов, останавливает аналого-частотный преоб-. разователь 4 и генератор 5 импульсов.

При последующих отключениях износ силовых контактов и дугогасительных устройств коммутационного аппарата увеличивается, о чем свидетельствуют новые посылки импульсов (n; ) в первый счетчик импульсов, где они суммируются нарастающим итогом к

Я=,, (g)

1=1 где к — число коммутаций, шт. 5

При накоплении в первом счетчике 7 импульсов, числа импульсов, равного заданному N включается предупредительная сигнализация, а при достижении Nz величины назначенного ре- 10 сурса между двумя смежными капитальными ремонтами блокируется привод коммутационного аппарата.

На расходование ресурса коммутационного аппарата при отключении токов короткого заьыкания существенное влияние оказывает состояние его привода.

Для этого в устройство введен второй счетчик 8 импульсов для счета времени полного отключения выключателя коммутационного аппарата, работа которого заключается в подсчете числа временных импульсов за время коммутации и сбросе показаний в исходное состояние после передачи информации в элемент сравнения 10, где производится 25 сравнение числа импульсов с заданным значением времени коммутации и сигнализация о его превышении.

Информация о состоянии коммутационного аппарата и его привода от 30 счетчиков 7 и 8 импульсов, блока 9 передачи поступает на диспетчерский пункт.

Таким образом, заложенный в устройстве принцип интегрирования отклю- 35 чаемого тока в процессе горения электрической дуги, т.е. в момент разрушения силовых контактов и дугогасительных устройств коммутационного аппарата, значительно повышает точ- 4О ность измерения ресурса, введение новых функциональных связей и узлов позволяет более объективно устанавливать при централизованном обслужива нии сроки профилактических и капитальных ремонтов коммутационных аппаратов в зависимости от фактичес" ких режимов эксплуатации и состояния их приводов, Формула изобретения

Устройство для контроля ресурса коммутационных аппаратов, содержащее первый датчик, выход которого через аналого-частотный преобразователь соединен с первым входом первого счетчика импульсов, генератор импульсов и второй счетчик импульсов, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьыения точности и расширения функциональных воэможностей устройства, в него введены триггер управления, элемент сравнения, блок передачи, второй и третий датчики,. выходы которых подключены ко входам триггера управления, выход которого соединен со вторым входом первого счетчика импульсов, выход которого подключен к первым входам элемента сравнения и блока передачи, выход третьего датчика соединен с управляющим входом аналого-частотного преобразователя, с первым входом второго счетчика импульсов и через генератор импульсов — со вторым входом второго счетчика импульсов, выход которого подключен ко вторым входам блока передачи и элемента сравнения, выход которого соединен с управляющим входом блока передачи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Комнатный A.Ô. и Френков В.Д.

Иногопредельный счетчик коротких замыканий. — "Электрические станции", 1976, 9 1, с. 69-71.

2, Авторское свидетельство СССР

Р 467382, кл. С 07 С 3/10, 1975 (прототип), 881797

Составитель Г. Усачев

Редактор С. Тимохина Техред A.Бабинец Карре Ктор Г. Решетник

Эакаэ 9978/76 Тираж б20 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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