Устройство для регистрации коммутационного износа выключателей Советский патент 1983 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для регистрации коммутационного износа выключателей.

Известно устройство для определения коммутационного износа выключателей, выполненное на многопредел ном счетчике Г.

Известное устройство имеет низкую точность, обусловленную тем, что оно не учитывает износ при включении выключателя, в том числе, и при включении на короткое замыкание.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматической регистрации коммутационного износа выключателей, содержащее яапоминающий; конденсатор, подключенны через блок-контакт выключателя и в««1рямитель к датчику тока, первичная цепь которого включена последовательно с выключателем, блок преобразования напряжения во временио интервал и суммирующий счетчик интервалов времени (2j .

Недостатком известного устройства является то, что оно не учитывает изменение степени износа в зависимости от величины коммутируемого тока -и не учитывает наличие изйоса при включении выключателя на короткое замыкание или перегрузку.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регистрации ке 1утациониого износа выключателей содержащее задатчик логической едимицы, суммирующий счетчик интервало 11$ емени, преобразователь напряжениевременной интервал,соединенный первш4 вторым входами с соответствующими первьни и вторым вывсрдами конденсатора, источник тока, соединенный первым выводом через ограничительный резистор с клеммой для подключения первого вывода испытуемого контакта контролируемого выклюяателл, датчик тока, соединенный электромагнитной связью с токовой цепью испытуемого контакта выключателя, введены источники напряжения, первый, второй и третий выключатели диоды, измерительные реле, одновибратор, блок изменения коэффициента передачи преобразователя напряжение - временной интервал, элемент И соединенный выходом с входом суммирующего счетчика интервалов времени первьви входом через нормально-замкн тый первый выключатель - с первым выходом эадатчнка логической единицы, вторым входом - с выходом преобразователя напряжение - временной интервал, соединенного третьим через блок изменения коэфф циента передачи преобразователя напряжение - временной интервал, одновибратор и нормально-разомкнутый второй выключатель - с вторым выходом задатчика напряжения логической единицы, вторым входом через нормально-разомкнутый третий выключатель - с катодами диодов, первым входом - с,.плюсовыми выводами источников напряжения, минусовые выводы которых соединены через нормально-раз,омкнутые контакты соответ- ствующи с измерительных реле с катодами соответствующих дийдов, обмотки измерительных реле соединены после довательно и подключен: к выходу датчика тока.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит первый источник 1 тока, ограничительный резистор (эквивалент нагрузки) 2, испытуемый выключатель 3, третий 4, второй 5 и первый 6 выключатели, датчик 7 тока, измерительные реле 8, источники 9 напряжения, диоды 10, конденсатор 11, задатчик 12 логической единицы, одновибратор 13, блок 1.4 изменения коэффициента передачи преобразователя .напряжение - временной

0 интервал, преобразователь 15 напряжение - временной интервал, элемент И 16, суммирующий счетчик 17 интервалов времени.

Устройство работает следующим

5 образом.

Выключатель 3 коммутирует (включает или отключает.) цепь нагрузки 2, питаемой от источника 1 тока, величина тока коммутируемой цепи измеряется с помощью датчика 7 тока, во вторичную цепь которого включены измерительные реле 8 с управляемым (механически или электрически) поро гом срабатывания. Каждое реле 8 настс раивается на свой порог срабатывания и их число может быоь любым в зависимости от требуемого числа уровней, на которые разбивается весь диапазон токов нормального и аварийного режимов, протекающих через выключатель 3. Каждому уровню тока, отключаемому

выключателем 3, соответствует определенная степень износа выключателя, Каждый из источников 9 калиброванного напряжения включается или отключается в цепи заряда конденсатора 11 контактом соответствующего реле .8, Величина напряжения каждого из источников 9 различна, она выбирается пропорциональной степени износа вы- .

0 ключателя 3 при отключении им такого тока, который вызывает срабатыванле соответствующего реле а. В результате измерительные реле 8, имеющие различные пороги срабатывания,

5 подключают к цепи заряда конденсатоpa 11 те из источников 9, напряжение которых соответствует степени износа выключателя 3 при далном ком мутируемом токе.

При большом значении коммутируемого выключателем 3 тока, срабатывает не только реле 8, порог с абатыва ния которых ниже этого значения тока. В цепь заряда конденсатора 11 подключается только один источник 9, калиброваннс5е напряжение которого соответствует (пропорционально) износу выключателя при данном уровне коммутируемого тока.

Это достигается за счет того, чтоиз всех диодов 10 открывается только тот, который соединен с источником 9, напряжение которого является наибольшим. Диоды 10, включенные пос ледовательно с остальными источниками 9, имеющими более низкое напряже ние заперты.

Напряжение на конденсаторе 11 пре образуется во временной интервал с помощью преобразователя 15. Коэффициент пропорциональности преобразования .уровня напряжения в интервал времени изменяет блок 14. При подаче сигнала на вход блока 14 он увеличивает коэффициент передачи преобразователя 15 на заданную вели-чину. Одновибратор 13 формирует заданный интервал времени и предназначен для того, чтобы включать в работу блок 14 только на заданное время.

Работа устройства при отключении выключателя 3 происходит следующим образом. До момента отключения ток, протекающий через нагрузку 2 и первичную цепь задатчика. 7 тока, вызывает срабатывание тех реле 8, порог срабатывания которых ниже или равен величине этого тока. Выключатель 4 включен, выключатель 6 отключен. Счет чик 17 отключен, а запоминающий конденсатор 11 подключен к источникам 9 калиброванных напряжений. Конденсатор 11 заряжается до напряжения . того источника 9, величина напряже-ния которого является наибольшей ере ди всех других включенных источников 9. Перед моментом отключения выключателя 3 конденсатор 11 заряжен до напряжения, величина которого пропорциональна износу выключателя, который должен быть зафиксирован при отключении тока.После отключения выключателя 3 размыкается выключатель 4 и отсоединяет конденсатор 11.от источников 9, Начинается разряд конденсатора 11 на преобразователь 15.

Выходной сигнал преобразователя 15 поступает на первый вход элемента И 16, На второй вход элемента пос тупает сигнал от задатчика 12 логической единицы через выключатель 6, который включается при отключении выключателя 3. При отключении выключателя 3 на входах элемента И 16 вырабатывается сигнал, включающий суммирующий счетчик 17 интервалов вре- мени.

Через время, пропорциональное начальному напряжению на конденсаторе 11, последний разрядится и разре0шающий сигнал на выходе преобразоват;еля 15 прекратит действовать на элемент И 16, что приведет к остановке счетчика 17, Счетчик 17 отсчитает время, пропорциональное начальному напряжению на конденсаторе 11,

5 т.е. степени износа выключателя в зависимости от величины отключенного им тока,

В цикле включение на короткое замыкание устройство отключения рабо0тает следующим образом. До момента включения выключателя 3 выключатели 4 и 5 отключены, конденсатор 11 разряжен, на выходе преобразователя 5 отсутствует разрешающий сигнал, эле5мент И 16 закрыт, счетчик 17 не работает. При включении выключателя 3 выключатели 4 и 5 включаются, выключатель отключается, поэтому сче.тчик 17 не работает.

0

Замкнувшийся выключатель 4 подключает конденсатор 11 к источникам 9, Цикл включение, автоматическое отключение может иметь место только в том случае, если выключатель 3

5 включился на аварийный режим нагрузки 2, например короткое замыкание и автоматически отключается релейной защитой, В этом цикле во включенном положении выключатель находится в

0 течение промежутка времени, равного сумме времени действия релейной защиты и собственного времени действия механизма отключения выключателя 3. За это время срабатывают измерительные реле 8, имеющие порог .

5 срабатывания, равный или меньше величины тока, протекающего через выключатель 3, и конденсатор 11 указанным выше образом заряжается до напряжения того источника 9,

0 величина напряжения на котором оказывается наибольшей.

Одновременно с этим в момент вклю чения выключателя 3 включается выключатель 5 и задатчик 12 логической единицы запускает одновибратор 13, который включает в работу блок 14 изменения коэффициента передачи преобразователя 15, При включенном

блоке 14 коэффициент передачи увеличивается.

После отключения -выключателя 3 описанным выше образом разряжается конденсатор 11 на преобразователь

15, который вместе с замкнувшимся выключателем 6 запускает счетчик 17, Поскольку прео6разо ватель 15 в данном случае работает с увеличенным значением коэффициента передачи то на счетчике 17 запишется увеличенное значение интервала времени, соответствуйщее суммарному износу, обусловленному как включением выключателя на. аварийный ток, так и отключение им этого же тока. Наибольшее время записи информации в суммирующий счетчик интервалов времени после каждого отключения включателя не должно превышать времени паузы в цикле автоматического его повторного включения. Длительность выходного импульса одновибратора 13 принимается большей; ем сумма времена срабатывания релейной защиты выключателя 3, времени отключения вык.шочателя и времени записи информации в суммирующий счетчик 17 ии тервалов времени и меньше суммы времени срабатывания релейной защиты времени отключения включателя и времени паузы в цикле автоматического повторного включения вык.лючателя 3. Увеличение коэффициента передачи преобразователя 15 при помощи блока 14 выбирается так, чтобы получающийся интервал времени, отсчитываемый счетчиком 17, был пропорционален суммарному коммутационному износу в цикле включение, автоматическое отключениеПри таком, выборе пара:метров устройства oHOi будет всегда подготовлено для регистрации износа как при оперативных включениях и отключениях выключателя, так и при автоматичес-. ких вне зависимости от их числа и промежутка времени между ними. Если до истечения времени действия одновибратора 13 отключения выключателя 3 Не произошло, то одновибратор возвращается в исходное состояние и отключает блок 14. При этом коэффициент передачи схемы 15 снижается до уровня, соответствующего износу при отключении выключателя 9. Возврат одновибратора 13 в исходное состояние свидетельствует о ом, что выключатель 3 был включен на нормгшьный режим нагрузки 2, коммутационный износ при котором настолько мал, что его регистрация не требуется. Таким образом, предлагаемое устройство Позволяет учитывать износ выключателя при включении на короткое замыкание, что повышает точность контроля.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ КОММУТАЦИОННОГО ИЗНОСА ВЬЖЛЮЧАТЕЛЕЙ, содержащее задатчик логической единицы, суммирующий счетчик интервалов времени, преобразователь напряжение -временнЪй интервал, соединенный, первым и вторым входами с соответствующими первым и вторым выводами конденсатора, источник тока, соединенный первым выводом через ограничительный резистор с клеммой для подключения первого вывода испытуемого контакта контролируемого выключателя, датчик тока, соединенный электромагнитной связью с токойой цепью испытуемого контакта вы ключателя, отличающее ся тем, что, с целью повышения досто , ; верности контроля, в него введены источники напряжения, первый, второй и третий выключатели, диоды, измерительные реле, одновибратор, блок изменения коэффициента передачи преобразователя напряжение временной интервал, элемент И, соединенный выходом со входом суммирующего счетчика интервалов времени, первым входом через нормально-замкнутый, первый выключатель г с первым выходом задатчика логической единицы, вторым входом - с выходом преобразователя напряжение - временной интервал, соединенного третьим входом через блок изменения коэффициента передачи преобразователя напряжение - и временной .интервал, одновибратор и нормально-разомкнутый второй выклю- /Л чатель - с вторым выходом задатчика напряжения логической единицы, пт6 f рым входом через нормально-разомкну- тый третий выключатель - с катодами о диодов/ первым входом - с плюсовыми, выводами источников напряжения, минусовые выводы который соединены через но{ 1ально-разсм11кнутые контакты соотйетствующих измерительных реле с катодами, соответствующих диодов, обмотки измерительных реле соединены последовательно и подключены к выходу датчика тока.