Устройство для контроля исправности элементов при их параллельно-последовательном соединении в высоковольтном электротехническом оборудовании Советский патент 1984 года по МПК H02M1/18 

рой входной усилитель - к второму фотоприемнику, выход второго селектора через первый элемент задержки подключен к входу второго сумматора, обнуляющим входо№1 кольцевого счетчика и блока памяти, выход которого подключен к одному входу блока вьвдачи результата, другой вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, входом подключенного к выходу и входу обнуления счетчика на.

три, элемента И и входу второго элемента задержки, выход которого подключен к разрешаквдему входу блока памяти, первый и второй световоды подключены между первыми светоизлучателем и фотоприемником и вторыми светоизлучателем и фотоприемником соответственно, поразрядные входы блока памяти подключены к соответстнунвдим поразрядным выходам дешифратора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСПРАВНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ИХ ПАРАЛЛЕЛЬНО-ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ В ВЫСОКОВОЛЬТНОМ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОМ ОБОРУДОВАНИИ, содержащее датчики состояния элементов по числу контролируемых элементов, первый и второй световоды, счетчик, первый и второй селекторы с двумя выходами, третий селектор и блок памяти с поразрядными входами, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено переключателем с входами по числу датчиков, стробирующим входом ипоразрядными адресными входами и выходом, первьвл триггером с nepBbJM и вторым вхояг1ми управления, входом обнуления, вторым триггером с управляющим и обнуляющим входами, первым и вторым сумматорами, первыми и вторыми входными усилителями, первым и вторым выходными усилителями, первым и вторым фотоприемниками, первым и вторым светоизлучателями, задающим генератором, первым и вторым ключгили, кольцевым счетчиком с управляющим и обнуляющим входами, с выходом окончания счета и поразрядными выходами, счетчиkoм на три с входом обнуления, элементом И, дешифратором с управляющим входом и поразрядными входами и выходами, первым и вторым элементами задержки,формирователем импульсов и блоком выдачи результата, счетчик снабжен обнуляющим входом и поразрядными выходами по числу поразрядных адресных входов переключателя, а блок памяти снабжен обнуля ющим и разрешающим вxaaгцv и причем выходы датчиков подключены. к соответствующим входам переключателя, стробирующий вход которого подключен к выходу первого триггера, а поразрядные адресные входы подключены к соответствующим поразрядным выходам счетчика, выход переключателя подключен к однсаиу входу первого сумматора, другой вход которого подключен к одному выходу первого селектора, а выход через первый выходсл ной усилитель подключен к первому светоизлучателю, первый фотоприемник через первый входной, усилитель подключен к входу счетчика и первому входу управления первого триггера, второй вход управления которого подключен к выходу счетчика и входу liepвого селектора, другой выход которого подключен к обнуляющим вхрдам счетчика и первого триггера, вьйсод Jзадающего генератора подключен через первый ключ к входу второго ключа и л ;о о kx управляющему вхсду кольцевого счетчи ка, управляющие входы первого и второго ключей подключены к одному выходу второго сумматора и выходу второго триггера соответственно, выход второго ключа через второй выходной GO усилитель подключен к второму светоизлучателю, выход окончания счета кольцевого счетчика через второй се-лектор подключен к другому выходу второго сумматора, одним входам элемента И и счетчика на обнуляющему входу второго триггера, вход которого подключен к другому входУ элеМента И и выходу третьего селектора, вход которого подключен к управляющему входу дешифратора и через вто

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в устройствах контроля и защиты высоковольтных установок, содержащих ,бол шое количество однотипных элементов, соединенньох параллельно и последовательно, например тиристоров, конденсаторов , Известно устройство для контроля последовательно соединенных тиристоров высоковольтного вентиля, содержа щее датчики на потенциал ка вдого тиристора, вькодами подключенные через световоды к детекторам, блок памяти с подключенным к нему селекто ром, счетчик и блоки индикации и выдачи результата Г. Недостатком этого устройства является сложность, обусловленная большим количеством световодов, соответствующим количеством детекто- ров и сложностью обработки информации, полученной с высокого потенциала, что снижает достоверность информации. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для контроля исправности элементов при их параллель но-последовательнся«1 соединении в высоковольтном электротехническом оборудовании, содержащее датчики состояния элементов по числу контролируемых элементов, первый и второй световоды, счетчик, первый и второй селекторы с двумя выходами, третий селектор и блок памяти с поразрядными входами 2. Недостатком известного устройства я-вляется низкая надежность, обусловленная большим количеством световодов и блоков, преобразующих информацию, полученную с высокого потенциала. При наружной установке устройство предполагает использование догрогос оящих маслонаполненных светово дов в специальной оболочке, усложняющих эксплуатацию и снижающих о надежность оборудования. Цель изобретения - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля элементов при их параллельно-последовательном соединении в высоковольтном электротехническом оборудовании, содержащее датчики состояния элементов по числу контролируемых элеМентов, первый и второй световоды, счетчик, первый ивторой селекторы с двумя выходами, третий селектор и блок памяти с поразрядными входами, снабжено переключателем с входами по числу датчиков, стробирующим входом и поразрядными адресными входами.и выходом, первым триггером с первым и вторым входами управления, входом обнуления, вторьм триггером с управляющим и обнуляющим входами, первым и вторым сумматорами, первыми и вторыми входными усилителями, первым и вторым выходными усилителями, первым и вторым фотоприемниками, первым и вторым светоизлучателями, задающим генерг1тором, первым и вторым ключами, кольцевым счетчиком q управляющим и обнуляющим входами, с выходом окончания счета и поразрядньпли выходами, счетчиком на три с входом обнуления, элементом И, дешифратором с управляющим входом, и поразрядными входами и выходами, первым и вторым элементами задержки, формирователем импульсов и блоком вьщачи результата, а счетчик снабжен обнулягадим входом и поразрядными выходами по числу поразрядных адресных входов переключателя, а блок памяти снабжен обнуляющим и разрешакщим входами, причем выходы датчиков подключены к соответствующим входам переключателя, стробирующий вход которого подключен к выходу первого триггера, а поразрядные адресные бходы подключены к соответствующим поразрядньм выходам счетчика, выход переключателя подключен к одному вхо ду первого сумматора, другой вход которого подключен к одному выходу первого селектора, а выход через первый выходной усилитель подключен к первому светоизлучателю, первый фотоприемник через первый входной усилитель подключен к входу счетчик и первому входу управления первого триггера, второй вход управления ко торого подключен к выходу счетчика и входу первого селектора, другой выход которого подключен к обнуляюЩим входам счетчика и первого триггера, выход задаквдего генератора по ключен через первый ключ к входу вт рого ключа и управляющему входу кол цевого счетчика, управляющие входы первого и второго ключей подключены к однсялу выходу второго сумматора и выходу второго триггера соответственно, выход второго ключа через второй выходной усилитель подключен к второму светоизлучателю, выход окончания счета кольцевого счетчика через второй селектор подключен к другому выходу второго сумматора, одним входам элемента И и счетчика на три и обнуляющему входу второго триггера, вход которого подклю чен к другому входу элемента И и вы ходу третьего селектора, вход которого подключен к управляющему входу дешифратора и через второй входной усилитель - к рторому фотоприемнику, выход второго селектора через первый элемент задержки подключен к входу второго сумматора, обнуляквдим входам кольцевого счетчика и блока памяти, выход которого подключен к одному входу блока вьщачи результата, другой вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, входом подключенного к выходу и вхо ду обнуления счетчика на три, выходу элемента И и входу второго элемента задержки, выход которого подключен к разрешающему входу блок памяти, первый и второй световоды подключены между первыми светоизлучателем и фотоприемником и вторыми светоизлучателем и фотоприемником соответственно, поразрядные входы блока памяти подключены к соответст вующим поразрядным вьЬсодам дешифрат ра. На фиг, 1 представлена схема уст ройства для контроля исправности элементов при их параллельно-последов ат ель н ONI соединении в высоковоль ном электротехническом оборудовании Устройство содержит датчики 1 состояния элементов по числу контролируемых элементов, выходгили подключенные к соответствующим входам 2-6 по -числу датчиков 7 переключателя, снабженного стробирующим входом 8, поразрядными адресными входами 9-14, выходом iS подключенного к входу двухвходового первого сумматора 16, подключенного выходом через первый выходной усилитель 17. к первому светоизлучателю 18, первый фотоприемник 19, подключенный через первьШ входной усилитель 20 к входу 21 счетчика 22, первому входу 23 управления первого триггера 24, выход 25 которого подключен к стробирующему. входу 8 переключателя 7, а второй вход 26 управления подключен к выходу 27 счетчика 22 и входу 28 перво го селектора 29, один выход которого :подключен к обнуляющим входам 30 и 31 первого триггера 24 и счетчика 22, а другой его выход подключен к другому входу первого сумматора 16, задающий генератор 32, подключенный через вход 33 первого ключа 34 к входу 35 второго ключа 36 и управляющему входу 37 кольцевого счетчика ,38,.. второй сумматор 39, одним выходотл подключенный к управляющему входу 40 первого ключа 34, а другим - к одному выходу второго селектора 41, одному входу элемента И 42, входу 43 счетчика на три 44 и к обнуляющему входу 45 второго триггера 46, выходом подключенного к управляюще- . му входу 47 второго ключа 36, выход которого подключен через второй выходной усилитель 48 к второму светоизлучателю 49, первый элемент 50 Зс1держки, входом подключенный к другому выходу второго селектора 41, а выходом 51 - к входу второго сумматора 39 и обнуляющим входам 52 и 53 кольцевого счетчика 38 и блока 54 памяти соответственно, поразрядные входы которого 55-57 через соответствующие поразрядные выходы и входы дешифратора 58 подключены к соответствующим поразрядным выходам 59-61 кольцевого счетчика 38, второй элемент 62 задержки, входом подключенный к выходу 63 элемента И 42, к выходу 64 и обнуляющему входу 65 счетчика на три 44 и к входу формирователя 66 импульса, а выходом подключенный к разрешающему входу 67 блока 54 памяти, выход которого подключен к одному входу блока 68 вьадачи результата, другой вход которого подключен к выходу формирователя 66 импульса, второй фотоприемник 69 через второй входной усилитель 70 подключен к управляющему входу 71 дешифратора 58 и через третий селектор 72 к другому входу элемента И 42 и к управляющему входу 73 второго триггера 46. Первый и второй световоды (не изображены) включаются ме}кду первыми светоизлу 1ателем и фотоприемником и между вторыми светоизлучателем и фотоприемником соответственно. Переключатель может быть выполнен в виде

мультиплексора на основе интегральной микро ;хемы.

Устройство работает следующим образом.

Команда начала опроса датчиков 1 состояния элементов, устанавливаемых на высоком потенциале электротенического оборудования, подается вторым светоизлучателем 49, находящимся на потенциале земли, через диэлектрический второй световод и первый фотоприемник 19.,находящийся на одном потенциале с датчиками состояния элементов. По этой ко1/1акде происходит поочередный опрос датчиков состояния элементов. Информация с датчиков состояния элементов в последовательно временном коде передается с высокого потенциала через первые выходной усилитель 17, свтбизлучатель 18 и светодиод на второй фотоприемник 69 и через второй входной усилитель 70 на стробирукяди вход 71 дешифратора 58, где формируется номер (адрес) неисправного элемента. Номер адреса неисправного элемента поступает в блок 68 вьодачи результата, где он преобразуется в форму;, удобную для визуального наблюдения.

Счетные световые импульсы с потенциала земли принимаются первым фртоприемником 19, преобразуются в электрические сигналы, усиливаются первым входным усилителем 20 и поступают на. вход 21 счетчика 22 и первый .вход 23 управления первого триггера 24. .

Первый поступивший импульс переводит первый триггер 24 в состояние при котором с его выхода подается сигнал на стробирующий вход 8 переключателя 7 и разрешает его работу, Одновременно импульсы поступают на управлякщий вход 21 счетчика 22 импульсов, который считает их. Импульсы счетчика 22 через поразрядные выходы поступают на адресные входы 914 переключателя 7, переключал поочередно входы по числу датчиков 2-6 на его выход 15, Таким образом производится поочередный опрос всех датчиков 1 состояния элементов, При наличии сигнала на выходе датчика состояния элементов информация состояния элемента в последовательновременном коде передается через перключатель 7, первые сумматор 16, выходной усилитель 17, светоизлучатель 18 и светодиод на второй фотоприемник 69. После опроса всех датчиков 1 состояния элемента счетчик 22 формирует на выходе 27 сигнал окончания счета, который поступает на второй управлякхций вход первого триггера 24 и переводит его в состоние, при которс с его выхода поступает сигнал на стробирукядий вход 8

переключателя 7 и запрещает его работу,, .Кроме этого, сигнал с выхода 27 счетчика 22 поступает на первый селектор 29, который формирует импульс отличный по длительности от информационных импульсов переключателя 7 и через первые сумматор 16 и выходной усилитель 17 передается на второй фотоприемник. Сигнал с другого выхода первого селектора 29 обну0 ляет счетчик 22 и первый триггер 24 и этим подготавливает переключатель 7 к следующему циклу опроса.

Импульсы от задаюгцего генератора 32 одновременно с пуском переклю5 чателя 7 через первые фотоприемник 19, входной усилитель 20 и первый триггер 24 поступают на кольцевой счетчик 38 через первый ключ 34, цикл счета которого равен числу

Q контролируемых элементов. После окончания счета с выхода кольцевого счет|чика подается сигнал на второй селектор 41, который формирует счета и через второй сумматор 39 поступает

5 на управлякхчий вход 40 первого ключа 34, запрещая прохождение импульсов от задаихцего генератора 32.

Сигнал окончания опроса элементов поступает на Один вход элемента

И 42, на другой вход которого подается сигнал со второго селектора 41. Если счетчик 22 на потенциале земли и кольцевой счетчик 38 на высоком потенциале сработали синхронно, т.е. не было дополнительных импульсов по мех, тона выходе 63 элемента И 42 формируется сигнал, который через второй элемент 62 задержки поступает на блок 54 памяти и разрешает информации результата опроса (номера

0 неисправных элементов) перейти в , блок 68 выдачи результата.

Если счетчик 22 и кольцевой счетчик 38 сработали несинхронно, т.е. были импульсы помеха, то со второго

5 селектора 41 через Первый элемент 50 задержки поступает сигнал на обнуление блока 54 памяти, кольцевого счетчика 38 и через второй су:мматор 39 на запирание прохождения импульд сов от зада ощего генератора 32 на время обнуления. Время вьадержки первого элемента 50 задержки больше времени выдержки второго элемента 62 задержки для того, чтобы при успешном опросе информация из блока 54 памяти могла зафиксироваться в блоке 68 выдачи результата

Цикл каж,цого опроса запоминается счетчиком на три 44, работакяцим

от второго селектора 41, При трехкратном неуспешном опросе на выходе счетчика на три 44 формируется сигнал, который обнуляет себя, и через формирователь 66 импульса генерируется сигнал наличия помех. При

успешном опросе на выходе 6J элемента 1 42 формируется сигнал обнуления счетчика на три 44.

Определение порядкового номера элемента производится следующим образом. Импульсами от задающего генератора 32 производится поочередное подключение датчиков 1 состояния элементов и счет на кольцевом счетчике 38, выход которого подключен через дешифратор 58 на вход блока 54 памяти. В момент прихода импульса с высокого потенциала о неисправности контролируемого элемента; на стробирующий выход 71 дешифратора 58 на

его выходе имеется число в двоичном коде, которое соответствует номеру неисправного элемента.

Применение изобретения позволяет повысить надежность контроля состояния большого количества элементов электротехнического оборудования, например, тиристоров или конденсаторов, находящихся на высоком промпотенциале, а значит повысить надежность оборудования в целсм путем сокращения числа световодов до двух и обеспечение нгщежного постоянного периодического контроля элементов оборудования.