Устройство для испытания коммутационных аппаратов Советский патент 1986 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быт использовано при испытании и исследовании коммутационных аппаратов, предназначенных для работы как в нормальной атмосфере, так и в среде различных газовых смесей, в том числе и взрывоопасных, например, метано воздушной или водородно-воздушной.

изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности контроля параметров дуги, образующейся при коммутации в газовой среде.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устрой- ства на фиг. 2 - схема источника энергии; на фиг. 3 - функциональная схема датчика пространственных метров дуги; на фиг. 4 - функциональная схема блока датчиков измерения; на фиг. 5 - функциональная схема блока регистрации и обработки результатов; на фиг. 6 - функциональная схема блока синхронизации,

Устройство для испытания коммутационного аппарата 1, заключенного во взрывобеэопасную оболочку 2 содержит взрывную камеру 3, блок 4 формирования газовой среды, датчики 5.1 и 5.2. концентрации газовой ере- ды, первые аналого-цифровые преобразователи 6.1-6.17, цифроаналоговые преобразователи 7.1-7.4, управлякяцую злектронно-вычислительную машину (УЭВМ) 8, источник 9 знергии, регу- лиpye a Iй автотрансформатор 10, первый II и второй 12 повышаквцие трансформаторы, первый 13 и второй 14 мостовые выпрямители, ограничительные резисторы 15.1 и 15.2, первый 16, второй 17 и третий 18 зарядно- разрядные элементы, коротители 19.1 и 19.2, резистор 20, управляемьй разрядник 21 .у блок 22 импульса под- жига, блок 23 светового поджига, регулируемые реакторы 24.1-24.3, регулируемый конденсатор 25, регулируемый резистор 26, регулирующие злементы 27.1-27.5, например сервопривод, датчик 28 пространственных параметров дуги, взрьгоонепроницае- мую оболочку 29, смотровое окно 30, объектив 31, световод 32, расщепляющее зеркало 33. Устройство содержит также блок 34 датчиков измерения, безындуктивные шунты 35.1 и 35.2 (датчики тока}, aктивнo-e fкостные делители 36.1 и 36.2 напряжения, датчик 37 давления, тензо- усилитель 38, датчик 39 мощности, интегрирующий усилитель 40, датчик

41 температуры дуги, датчик 42 произ водной тока дуги по времени, измерительные .усилители 43.1-43.9, блок 44 регистрации и обработки результатов, камеру 45 скоростной киносъемки, многолучевой катодный осциллограф 46, блок 47 памяти, например магнитограф, электронно-вычислительную машину (ЭВМ) 48, блок 49 синхронизации, генератор 50 прямоуголь v

ных импульсов, выходные управляющие элементы 51.1-51,4, датчик 52 по параметрам дуги. Кроме того, содержит

аналого-цифровые преобразователи 53.1 и 53,2, управлякндий разрядник

54, первый 55 и второй 56 входы, первые 57, третьи 58, вторые 59, пятые 60, четвертые 61 коммутационные элементыJ первые 62, вторые 63, третьи 64, четвертые 65 защитные ре-

акторы, первые 66, вторые 67, третьи 68 и четвертые 69 секции конденсаторной батареи. Первый и второй выходы управляющей электронно-вычислительной машины 8 соединены через соответствугацие первые цифроаналоговые преобразователи 7.2 и 7.3 соответственно с первым и вторым входами источника 9 энергии, третий выход через соответствуивдий первый цифроаналоговьй преобразователь - с входом блока 4 формирования газовой среды, входом - с первым входом 55 устройства, четвертым выходом через соответствующий первый цифроаналоговый

преобразователь с входом блока 49 синхронизации, соединенного первым выходом с клеммой для подключения управляющей обмотки испытуемого коммутационного аппарата 1, вторым и

третьим выходами соответственно - с перви и вторым входами блока 44 регистрации и обработки результатов, четвертым выходом - с третьим входом источника 9 энергии, соединенного

первым выходом с первой клеммой для подключения испытуемого коммутгщион- ного аппарата, вторым выходом - с входом соответствующего безындукционного щунта 35.2, соединенного первым

выходом с входом соответствующего активно-емкостного делителя 36.2, соединенного первым выходом с второй члеммо 4 ДШ1 подключения испытуемого

коммутационного аппарата 1, вторым выходом через соответствующий измери тельный усилитель 43,9 - с входами двух соответствующих первых аналого- цифровых преобразователей 6.2 и-6,8, соединенных выходами с соответствующими вторыми входами управляющей электронно-вычислительной машины 8, второй выход безындукционного шунта соединен через соответствующий измерительный усилитель с входами двух первых аналого-цифровых преобразователей 6,1 и 6,5, соединенных выходами с соответствующими третьими входами управляющей электронно-вычислительной машины 8, четвертый вход которой соединен с выходом блока 44 регистрации и обработки результатов соединенного третьим входом с вторым входом 56 устройства, четвертым входом - с первьм выходом датчика 28 пространственных параметров дуги, пятыми входами - с соответствующими выходами блока 34 датчиков измерения , соединенного входами с клеммами для подключения выводов взрывобезо- пасной оболочки 2 испытуемого коммутационного аппарата 1, входы датчика 28 пространственных параметров дуги соединены с соответствующими выводами взрывной камеры 3, второй выход через датчик 52 по параметрам дуги - с входами трех соответствующих первых аналого-цифровых преобразователей 6,3, 6.6 и 6,9, соединенных выходами с соответствующими пятыми входами управляющей электронно-вычислительной мащины 8, первый выход датчика 5.1 концентрации газовой среды соединен с соответствующим выводом взрывной камеры 3, вход - с выходом блока 4 формирования газо- вой среды, второй выход - через со- ответствующий измерительный усилитель - с входами двух соответствующих первых аналого-цифровых преобразователей 6,4 и 6.7, соединенных выходами с соответствующими входами управляющей электронно-вычислительной машины 8, В источнике 9 энергии автотрансформатор 10 соединен вьгоодами первичной обмотки с клеммами для подключения сети питания устройства, фиксированным выводом вторичной обмотки - с первыми выводами первичных обмоток первого I1 и второго 12 повышающих трансформаторов, подвижным выводом - с вторыми выводами первичных обмоток первого 1 1 и второго 12 повышающих транс форматоров, первый и второй выводы вторичных обмоток которых соединены

с первой диагональю соответственно первого 13 и второго 14 мостовых выпрямителей, вторые диагонали которых соединены первыми выводами с общей шиной устройства, вторыми выво-

дами - .с первыми вьгаодами соответствующих ограничительных резисторов 15,1 и 15,2, первые выходы первого 16, второго 17 и третьего 18 зарядно- разрядных элементов соединены с вторым выводом соответствующего ограничительного резистора 15,1, вторые выходы - с общей шиной устройства, третьи выходы - с первьм выходом соответствующего ограничительного

резистора 15.2, четвертый выход второго зарядно-разрядного элемента 17 соединен с пятым выходом первого зарядно-разрядного элемента 16, четвертьй выход третьего зарядно-

разрядного элемента 18 соединен с пятым выходом второго зарядно-разрядного элемента 17, пятый выход - с общей шиной устройства, с первыми выводами двух коротителей 19,1 и

19.2, с первым выводом соответствующего регулируемого реактора 24,2 с первым выводом регулируемого резис тора 26 и с первым выходом источника 9 энергии, четвертый выход первого

зарядно-разрядного элемента 16 соединен через резистор 20 с вторым выво- дом соответствующего коротителя 19.1, а непосредственно - с вторым выво- -1ДОМ соответствующего коротителя 19,2

и с первьм входом управляемого разрядника 21, соединенного вторым входом через последовательно соединенные. управляющий разрядник 54, блок 22 импульса поджига и блок 23 светового

поджига с третьим входом источника 9 энергии, выходом - с первым выводом соответствующего регулируемого реактора 24.1, соединенного вторым выводом с вторым и первым выводами

соответствующих регулируемых реакторов 24,2 и 24,3, Регулируемый реак-. тор 24,3 соединен вторым выводом с вторым выходом источника 9 энергии и с первым выводом регулируемого

конденсатора 25, соединенного вторым выводом с вторым выводом регулируемого резистора 26, управляющие выводы регулируемых реакторов 24.124.3соединены через соответствующие регулирующие элементы 27,1 27.3 с первым входом источника 9 энергии, управляющие выводы регулируемого конденсатора 25 и регулируемого резистора 26 соединены через соответствующие регулирукдцие элементы

27.4и 27,5 с. вторым входом источника 9 энергии,

В датчике 28.пространственных параметров дуги, расщепляющее зеркало 33 соединено первым и вторым светосигнальными выходами соответственно с первым и вторым выходами датчика 28 пространственных параметров дуги, светосигнальным входом через световод 32 - с выходом объектива 31, помещенного во взрывонепроница- емую оболочку 29 и соединенного светосигнальным входом через смотровое окно 30 во взрывонепроницаемой оболочке 29 с входом датчика 28 пространственных параметров дуги,

Блок 34 датчиков измерения содержит датчик 5.2 концентрации газовой среды, датчик 41 температуры дуги и датчик 42 производной тока дуги по времени соединены входами с соответствующими входами блока 34 датчиков измерения, выходами - через соответствующие измерительные усилители 43,1, 43,5 и 43,6 - с соответ- ствукицими выходами блока 34 датчиков измерения, датчик 37 давления, соединенный входом с соответствующим входом блока 34 датчиков измерения, выходом через последовательно соединенные тензоусилитель 38 и измерительный усилитель 43,2 - с соответствующим выходом блока 34 датчиков измерения, безынерционный шунт 35, и активно-емкостной делитель 36,1 соединенные входами с соответствующими входами блока 34 датчиков измерения, выходами - с соответствующими выходами блока 34 датчиков измерения и с соответствующими входами датчика 39 мощности, соединенного первым выходом через последовательно соединенные интегрирующий усилитель 40 и соответствующий измерительный усилитель 43.4 с соответствующим выходом блока 34 датчиков измерения вторым выходом через соответствукг- щий измерительный усилитель 43.3 - с соответствующим выходом устройства

o

5

0

5

0

5

0

5

0

5

В блоке 44 регистрации и обраоот- ки результатов содержится камера 45 скоростной киносъемки, соединенная управлякйцим входом с первым входом блока 44 регистрации и обработки результатов, светосигнальным входом- с четвертым входом блока 44 регист.- рации и обработки результатов выхо дом через соответствующий второй аналого-цифровой преобразователь - с соответствующим первым входом электронно-вычислительной машины 48, соединенной вторыми входами через соответствующие вторые аналого- цифровые преобразователи 53.2 с выходами многолучевого катодного осциллографа 46, соединенного управляющим входом с вторым входом блока 44 регистрации и обработки результатов и с управляющим входом блока 47 памяти. Указанный блок соединен входами с соответствующими входами многолучевого катодного осциллографа 46 и соответствукяцими пятыми входами блока 44 регистрации и обработки результатов, выходами через соответствующие первые аналого-цифровые преобразователи 6.10-6.17 - с соот- ветствунмими третьими входами электронно-вычислительной машины 48, соединенной выходом и четвертым входом соответственно с выходом и третьим входом блока 44 регистрации и обработки результатов.

В блоке 49 синхронизации генератор 50 прямоугольных импульсов, соединен входом с входом блока 49 синхронизации, вь xoдaми через соответствующие выходные управляюпше эле- менты 51.1-51,4 - с первым,.вторым, третьим и четвертым выходами блока 49 синхронизации соответственно.

В зарядно-разрядном элементе 16 первый коммутационный злемент 57, соединен первым вьтодом замыкакяцего контакта с четвертым выходом заряд- но-разрядного элемента 16, вторым вы- водом - с первыми выводам первого 62 и второго 63 защитных реакторов, соединенных вторыми выводами с первыми выводами соответствующих первой 66 и второй 67 секций конденсаторной батареи, вторые выводы которых соединены с первыми выводами третьей 68 и четвертой 69 секций конденсаторг нОй батареи и с первьм вьтодом размыкающего контакта второго 59 коммутационного элемента, соединенного вторым вьюодом с вторым выходом заряд- но-разрядного элемента 16, первый выход которого соединен с первым вы- водом размыкающего контакта третьего коммутационного элемента 58, второй вывод которого соединен с первыми выводами первого 62 и второго 63 защитных реакторов, третий выход зарядно-разрядного элемента 16 соединен с первым выводом размыкающего контакта четвертого коммутационного элемента 61, соединенного вторым выводом через замыкающий контакт пято- го коммутационного элемента 60 с пятым выходом зарядно-разрядного элемента 16, а непосредственно с первыми выводами третьего 64 и четвертого 65 защитных реакторов, соединенных вторьми выводами с вторыми выводами соответствующих третьей 68 и четвертой 69 секций конденсаторной батареи

Устройство работает следующим образом.

Необходимость испытаний коммутационных аппаратов 1 на отключающую способность в газовой среде обусловлено тем, что в ряде отраслей про- мыщленности осуществляется широкая замена высоковольтных аппаратов с масляным заполнением, опасных в пожарном отношении и трудоемких в эксплуатации, воздушньми аппаратами при расположении дугогасительной системы непосредственно в воздухе с повышенной отключакяцей способностью и высоким ресурсом.

При испытаниях на отключающую способность рудничных высоковольтных коммутационных аппаратов 1 осуществляют регистрацию следующих параметров: ток отключения для оценки влияния теплового воздействия дуги на контактную и дугогасительную сие- темы объема испытаний, и определение длительности процесса отключения; напряжение на контактах для оценки влияния параметров сети, в которой установлен испытываемьш аппарат, на переходное восстанавливающее напряжение; концентрация газовой среды для оценки ее влияния на процесс дугогашения; давление внутри взрыво- непроницаемой оболочки испытываемого аппарата для оценки ее взрывоустой- чивости в процессе испытаний; мощность дуги отключения для оценки

допустимой мощности короткого замыкания объекта испытаний; энергия для оценки энергетического баланса дуги отключения; температура дуги для оценки процесса ее деионизации производная тока по времени для оценки эффективности быстродействия системы дугогашения испытываемого аппарата; пространственные параметры (киносъемки) дуги для определения изменения ее линейных размеров и скорости ее перемещения внутри дуго- гасительной камеры.

Методикой проведения испытаний предусматривается изменение следукг- щих параметров режима и соответствующего задания задатчика УЗВМ 8 в пределах; напряжение 1,0-2,0 восстанавливающегося напряжения (7,3-14,6 кВ) ток 0,1-2,0 номинального тока отключения (2-20 кА); концентрация газовоздущной смеси 0-100%; пространственные параметры дуги от О до 150 мм (размеры дугогасительной камеры выключателя),

Выбор наиболее целесообразного для объективной оценки работоспособности испытуемого коммутационного аппарата сочетания вьщ1еуказанньгх параметров режима осуществляется автоматически с учетом результатов предьщущих опытов на основе банка данных и программного обеспечения УЭВМ 8.

Перед началом испытаний оператор устанавливает сочетание значений тока, напряжения, концентрации газовой среды в указанньк выше пределах, Далее в соответствии с задатчиком, поступающим на вход 55 устройства, программа управления посредством УЗВМ8 вьщает соответствующие сигналы, которые через преобразователи 7.1, 7.2 и 7.3 поступают на соответствующие входы блока 4 формирования газовой среды и источника 9 энергии.

При этом (фиг, 1) из блока 4 к коммутационному аппарату 1,встроенному во взрывобезопасной оболочке 2 и помещенному во взрывной камере 3 подается газовая смесь.заданной концентрации, а на источнике 9 энергии (фиг, 2) посредством управления рагу лир уемыми реакторами 24,1, 24.2 и 24,3, конденсатором 25 и резистором 26 с помощью регулирукицих элементов 27.1-27,5 устанавливается требуемый

ток Отключения и формируется амплитуда восстанавливающего напряжения.

Одновременно осуществляется подготовка источника 9 энергии к опыту. При этом от сети подается переменное напряжение на обмотку регулируемого автотрансформатора 10, от которого получают питание повьшающие трансформаторы 11 и 12. Затем повышенное на- пряжение выпрямляется посредством мостовых выпрямителей 13 и J4 и чере ограничительные резисторы 15.1 и 15,2 подается к коммутационным элементам 58-61 .В режиме заряда элемен-- ты 58, 59 и 61 замкнуты, а 57 и 60 разомкнуты. Поэтому выпрямленное напряжение подается через защитные реакторы 62-64 к параллельно включен ньм секциям 66-69 конденсаторной ба- тареи, в результате чего происходит заряд конденсаторов, Процесс заканчи вается, когда напряжение заряда достигнет номинального рабочего напряжения конденсаторов. Затем по- с редством переключения элементов 58, 59 и 65 в разомкнутое состояние, а 57 и 60 в замкнутое - производится переключение секций 66-69 из параллельного включения в последовательно для заряда. Защитные реакторы 62-65 обеспечивают ограничение тока разряда при внутреннем повреждении одной из секций конденсаторной батареи.

С УЭВМ8 через цифроаналоговый преобразователь 7.4 на вход блока 49 синхронизации (фиг. 6) поступает управляющий сигнал, который запускает генератор 50 импульсов. Генератор 50 импульсов преобразует синусоидальное напряжение в униполярные прямоугольные импульсы с длительностью, требуемой для осуществления синхронизации блока 44 регистрации и обработки ре- зулйтатов испытуемого аппарата 1 и источника 9 энергии,

В результате на выходные управля- кщие элементы 51,1-51.4 воздействуют импульсы запуска с задержкой, пропор циоиапьиой соответственно длительности прямоугольных импульсс)в. При этом выходнью управляющие элементы 51.1-5,4 формируют управляющие импульсы запуска с задержкой, пропор- циональцой длительности прямоуголь- ных импульсов; Эти импульсы подают ся вначале в блок 44 регистрации и

обработки результатов, затем на испытуемый аппарат 1 и на источник 9 энергии. Импульс запуска, поступив в блок 23 светового подкига источника 9 энергии, вызывает срабатывание его, В результате электрический сигнал синхронизации преобразуется в световой управляющий импульс. Этот импульс вызывает срабатывание блока 22 импульса поджига, который создает импульс поджига управляющего разрядника 54. Этот разрядник сработав, создает цепь для срабатывания управляемого разрядника 21, который вклю чен в цепь элемента 57 и регулируемого реактора 24.1. При срабатывании разрядника 21 создается цепь для раа ряда секций конденсаторов на регулируемые реакторы 24.1-24.3. В зависимости от соотношения индуктивностей реакторов 24.2 и 24.3, выбранного в соответствии с задатчиком или сигналом с ЭВМ 48 через испытываемый аппарат 1, протекает ток определенной амплитуды ( 2-20 кА), После отключения испытуемого аппарата 1 с целью полного разряда батареи произ водится последовательное включение коротителей 19.1 и 19.2,

При поступлении управляющего им- . пульса запуска на электромагнит отключения испытываемого аппарата 1, контакты его начинают расходиться, между ними возникает электрическая дуга, которая развивается в газовой среде внутри оболочки 2 Испь1туемого аппарата до гашения. Газовая смесь,: образующая среду, может оказаться такой же концентрации, что произойдет ее воспламенение. В результате дуга развивается в заданных условиях до тех пор (от возникновения до гашения) пока не окончится процесс коммутации.

Параметры развивающейся дуги определяются с помощью блока 34 датчиков измерения (фиг, 5). В блоке 34 с помощью безындуктивного шунта 35,1 определяется ток дуги, с помощью активно-емкостного делителя 36.1 - напряжение дуги, с помощью датчика 5.2 - концентрация газовой среды, с помощью датчика 37 давление газовой смеси, с помощью датчика 41- температура дуги, с помощью датчика 42 производная тока дуги по времени, с помощью датчика 39 - мощность

дуги, С помощью интегрирующего усилителя 40 определяется энергия дуги, Полученные параметры дуги и газовой смеси выдаются через измерительные усилители 43.1 и 43,3-43.6 на выходы блока 34, Сигнал датчика 37 усиливается тензоусилителем 38 и выдается на выход блока 34 через измерительный усилитель 43,2, В результате блок 34 датчиков преобразует неэлект- рические параметры дуги в электрические сигналы и выдает их на блок 44 регистрации и обработки результатов, В датчике 28 изображение цуги через смотровое окно 30 фокусируется объек- тивом 31 на торец световода 32, с . второго конца которого далее посредством расщепляющего зеркала 33, оптически передается в камеру 45 скорост- ной киносьемки (Аиг, 5) и на датчик 52 в канал обратной связи по параметрам дуги. При подаче с блока 49 синхронизации управляющих импульсов запуска на кинокамеру 45, осциллограф 46 и блок 47 памяти, например магнитограф происходит регистрация исследуемых параметров. Сигналы после фоторегистрации в блоках 45 и 46 и последующей химической обработки по- ступают соответственно через аналого- цифровые преобразователи 6,18 и 6.19 в ЭВМ 48, а с блока 47 памяти через аналого-цифровые преобразователи 53,1 и 53,2 - также в ЭВМ 48. В блоке 44 в соответствии с алгоритмом, программой и задатчиком, поступающим на вход 56 устройства, ЭВМ 48 производит обработку полученных данных и выдачу результатов, например, на дисплей, Одновременная регистрация исследуемых параметров (светолучевая и магнит ная записи) посредством осциллографа 46 и блока 47 памяти обеспечивает высокую надежность функционирования блока 44 регистрации и обработки результатов, независимо от сбоев его элементов, путем сопоставления поступающей на ЭВМ 48 информации по специальной программе. Сигналы управления через датчик 28 пространственных па.- ранетров дуги, датчик 52 по параметрам дуги, предназначенный для преобразования интенсивности (силы света) дуги в электрический сигнаш, чё- рез датчик 5,1 концентрации газовой среда, безындуктивный шунт 35,2 и активно-емкостной делитель 36,2, изерительные усилители 43,7-43,9 и налого-цифровые преобразователи ДЦП) 6,1-6,9 поступают в УЭВМ 8,.которая производит в соответствии с программой обработку поступивших анных и выдачу новых откорректированных с учетом хода эксперимента значений концентрации, напряжения и тока, которые через цифроаналоговые преобразователи 7,1-7,3 вновь посту-- пают в блок 4 формирования газовой среды и на источник 9 энергии в ви- а управляющих воздействий, задающих словия опыта. Применение нескольких (2-3) идентичных АЦП, подключенных параллельно к выходам усилителей ,7-43,9 и датчика 52, принято с целью обеспечения электрической развязки до входа в УЭВМ 8 между кана-. лами обратной связи управления по току, напряжению и концентрации газовой среды, обеспечивающей более высокую надежность системы управления и упрощения программного обеспечения УЭВМ 8,

Сами же обратные связи по концентрации газовой среды через датчик 5.1 и усилитель 43,7 по току через безындуктивный шунт 35,2 и усилитель 43.8, по напряжению через активно- емкостный делитель 36,2 и усилитель 43.9 по параметрам дуги через датчики 28 и 52, необходимы для установления значений соответствующих величин в последующем опыте в зависимости от принятьк в предыдущем, полученных результатов и информации, имеющейся в ЭВМ 48, Испытания продолжаются до тех пор, пока после получения искомых результатов (отказ коммутационного аппарата I, нарушение взрыво - защиты оболочки, отсутствие отказов при заданных пределах варьирования исследуемых параметров) с выхода ЭВМ 48 блока 44 не поступит сигнал Стоп на соответствукщий вход УЗВМ 8 с соответствующим представлением полученной информации на дисплее ВМ 48,

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможность контроля значительного числа пара- . метров дуги, образующейся в газовой среде при испытании коммутационного аппарата 1 и его взрывобезопасной оболочки 2, что расширяет функциональные возможности данного устрой

ства по сравнению с известным устройством.

формула изобретения

1. Устройство для испытания коммутационных аппаратев,содержащее взрьшную камеру, блок формирования газовой среды, источник энергии, бло регистрации и обработки результатов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, в него введены первый датчик концентрации га- зовой среды, цифроаналоговые преобразователи, управляющая электронно- вычислительная машина, датчик пространственных параметров дуги,- блок датчиков измерения, безындуктивный шунт, активно-емкостный делитель напряжения, блок синхронизации, датчик по параметрам дуги, измерительные усилители, первые аналого-цифровые преобразователи, причем первьй и второй выходы управлякйцей электронно вычислительной машины соединенъ через соответствующие первые цифро- аналоговые преобразователи соответственно с первым и вторым входами ис- точника энергии, третий выход через соответствующий первый цифроанапого- вый преобразователь - с входом блока формирования газовой среды, первым входом - с первым входом устройства, четвертым выходом через соответствующий первый цифроанапоговый преобразователь - с входом блока синхронизации, соединенного первьм выходом с клеммой для подключения управляющей обмотки испытуемого коммутационного аппарата, вторым и третьим выходами соответственно - с первым и вторым входами блока регистрации и обработк результатов, четвертым выходом - с третьим входом источника энергии, соединенного первым выходом с первой клеммой для подключения испытуемого коммутационного аппарата, вторым выходом - с входом соответствующего безындуктивного шунта, соединенного первым выходом с входом соответствующего активно-емкостного делителя , соединенного первым выходом с второй клеммой для подключения испытуемого коммутационного аппарата, вторым выходом через соответствующий измери- тельный усилитель - с входами двух

10

0

5

5

5 0 5

5

соответствующих первых аналого-цифровых преобразователей, соединенных выводами с соответствующими вторыми входами управляющей электронно- вычислительной машины, второй выход безындуктивного шунта соединен через соответствующий измерительный усилитель с входами двух первых аналого- цифровых преобразователей, соединенных выходами с соответствующими третьими входами управляющей электронно- вычислительной машины, четвертый вход которой соединен с выходом блока регистрации и обработки результатов, соединенного третьим входом с вторым входом устройства, четвертым входом - с первым выходом датчика пространственных параметров дуги, пятыми входами - с соответствующими выходами блока датчиков измерения, соединенного входами с клеммами для подключения выводов взрывобезопасной оболочки испытуемого коммутационного аппарата, входы датчика пространственных параметров дуги соединены с соответствующими вьтодами взрывной камеры, второй выход через датчик по параметрам дуги - с входами трех соответ ствующих первых аналого-цифровых преобразователей, соединен ных выходами с соответствующими пять1ми входами управляющей электронно-вычислительной машины, первый выход датчика концентрации газовой среды соединен с соответствукщим выводом взрывной камеры, вход - с выходом блока формирования газовой среды, второй выход датчика концентрации через соответствующий измерительный усилитель - с входами двух соответствующих первых аналого-цифровых преобразователей, соединенных выходами с соответствующими шестыми входами управлякячей электронно-вычислительной мащины,

2, Устройство по п. 1, отличающее ся тем, что Источник энергии содержит автотрансформатор, соединенный выводами первичной обмотки с клеммами для подключения сети питания устройства, фиксированным выводом вторичной обмотки - с первыми выводами первичных обмоток первого и второго повышающих трансформаторов, подвижным вьгаодом - с вторыми выводами первичных обмоток

первого и второго повышакмцих трансформаторов, первый и второй выводы вторичных обмоток которых соединены с первой диагональю соответственно первого и второго мостовых выпрямителей, вторые диагонали которых соединены первыми вьшодами с общей шиной устройства, вторыми выводами - с п ервыми вьшодами соответстующих ограничительных резисторов, первые выходы первого, второго и третьего зарядно-разрядных элементов соединены с вторым выводом соответствукг- щего ограничительного резистора, их вторые выходы - с общей шиной устройства, третьи выходы - с первым выводом соответствующего ограничи-

1

тельного резистора,четвертый выход второго зарядно-разрядного элемента соединен с пятым выходом первого

зарядно-разрядного элемента, четвертый выход третьего зарядно-разрядного элемента соединен с пятым выходом второго зарядно-разрядного эле- мента, пятый выход - с общей шиной устройства, с пятыми вьшодами двух коротителей, с первым выводом соотв ствующего регулируемого реактора, с первым выводом регулируемого реэис - тора и с первьм выходом источника энергии, четвертый выход первого зарядно-разрядного элемента соедине через резистор с вторым выводом соответствующего коротителя, а непоср ственно - с вторым выводом соответствующего коротителя и с первым входом управляемого разрядника, соединенного вторым входом через последовательно соединенные управляквдий разрядник, блок импульса поджига и блок светового поджига с третьим вхдом источника энергии, выходом - с первым выводом соответствующего регулируемого реактора, соединенного вторым выводом с вторым и первым вьшодами соответствующих регулируемых реакторов, один из которых соединен вторым выводом с вторым вько- дом источника энергии и с первым выводом регулируемого конденсатора,

соединенного вторым вьшодом с вторым выводом регулируемого резистора управлянвдие выводы регулируемых реакторов соединены через соответствующие регулирующие элементы с первым входом источника энергии, управляющие выводы регулируемого кон-

5

денсатора и регулируемого резистора соединены через соответствующие элементы с вторым входом источника 5 энергии,

3,Устройство поп, 1, отличающееся тем, что датчик пространственных параметров.дуги содержит расщепляющее зеркало, соеди0 ненное первьм и вторым светосигнальными выходами соответственно с пер- вым и вторым выходами датчика пространственных параметров дуги, светосигнальным входом через световод -

5 с выходом объектива, помещенного во взрывонепроницаемую оболочку и соединенного светосигнальным входом через смотровое окно во взрывонепро- ницаемой оболочке с-входом датчика

0 пространственных параметров дуги,

4,Устройство по п, 1, отличающееся тем, что блок датчиков измерения содержит датчик , концентрации газовой среды, датчик

температуры дуги и датчик производной тока дуги, по времени соединенные входами с соответствующими входами блока датчиков измерения, выходами через соответствующие измерительные усилители - с соответствукяцими выхот дами блока датчиков измерения, датчик давления,соединенный входом с соответствующим входом блока датчиков измерения, выходом через после- 5 довательно соединенные усилитель и измерительный усилитель - с соответствующим выходом блока датчиков измерения, безындукционньш щунт и активно-емкостной делитель, соеди- ненные входами с соответствующими входами блока датчиков измерения, выходами - с соответствующими выходами блока датчиков измерения и с соответствующими входами датчика мощности, соединенного первым выходом через последовательно соединенные интегрирующий усилитель и соответствующий измерительный усилитель с соответствукнцим выходом блока датчиков измерения, вторым выходом через соответствующий измерительный усилитель - с соответствукнцим выхот дом устройства,

5,Устройство поп, 1, отли- 5 чающееся тем, что блок регистрации и обработки результатов содержит камеру скоростной киносъемки, соединенную управляющим вхо0

5

0

дом с первым входом блока регистрации и обработки результатов, светосигнальным входом - с четвертым входом блока регистрации и обработки результатов, выходом череэ соответствующий второй аналого-цифровой преобразователь - с соответствующим первым входом злектронно-вьгчислитель иой машины, соединенной вторыми вхо- дами через соответствующие вторые аналого-цифровые преобразователи с выходами многолучевого катодного осциллографа, соединенного управ- лякхцим входом с вторым входом блока регистрации и обработки результатов и с управляющим входом блока памяти, соединенного входами с соответствующими входами многолучевого катодного осхуишографа и соответствующими пя- тыми входами блока регистрации и обработки результатов, выходами через соответствующие первые аналого-цифровые преобразователи - с соответствующими третьими входами электронно- вычислительной мащины, соединенной выходом и четвертым входом соответственно с выходом и третьим входом блока регистрации и обработки результатов.

6. Устройство по п. 1, отличающее ся тем, что блок син- хронизаци: содержит генератор прямоугольных импульсов, соедииенный входом с входом блока синхронизации, вы ходами через соответствующие выход- ные управляющие; элементы - с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока синхронизации соответственно.

7. Устройство по пп. 1 и 2, о т - личающееся тем, что,заряд- НС-разрядный элемент содержит первый коммутационный элемент, соединенный первым выводом замыкающего контакта с четвертым выходом зарядно-разрядного элемента, вторьп выводом - с первыми выводами первого и второго защитных реакторов, соединенных вторыми выводами с первыми выводами соответствующих первой и второй секций конденсаторой батареи, вторые выводы которых соединены с первыми выводами третьей и четвертой секций конденсаторной батареи и с первым выводом размыкающего контакта второго коммутационного элемента, соединенного вторым выводом с вторым выходом за- рядно-разрядного элемента, первый выход которого соединен с первым выводом размыкающего контакта третьего коммутационного элемента, второй вывод которого соединен с первыми выводами первого и второго защитных реакторов, третий выход зарядно-разрядного элемента соединен с первым выводом размыкающего контакта четвер- того коммутационного элемента, соединенного вторым вьшодом через замыкающий контакт пятого коммутационного элемента с пятым выходом зврядно- разрядного элемента, а непосредственно с первыми вьшодами третьего и четвертого защитных реакторов, соединенных вторыми вьшодами с вторыми выводами соответствующих третьей и четвертой секций конденсаторной батареи .

gs

«3.7U.

5/

Т

т

j L ; 1

7f

0

74.

4S

:Ji2

44

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при испытании и исследовании коммутационных аппаратов для работы как в нормальной атмосфере. так и в среде различных смесей, в том числе и взрывоопасных. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля параметров дуги, образующейся при коммутации в газовой среде. При испытаниях на отключающую способность устройство позволяет регистрировать следующие параметры; 1 ок отключения для оценки влияния теплового воздействия дуги на контактную и дуго гасительную системы объекта испытаний; напряжение на контактахj концентрацию газовой среды; давление внутри взрьшонепроницаемой оболочки испытываемого аппарата; мощность дуги отключения; энергию для оценки энергетического дуги отключения; температуру дуги; производную тока по времени; пространственные параметры дуги. В описании представлены функциональная схема устройства и функциональные схемы отдельных его блоков. 6 з.п. фг-лы, 6 ил. (Л Ю О)

riv

..

0

20

,27/

4«

W

пг

К

1

7

4в

Фиг. б