Устройство для синтетических испытаний выключателя переменного тока на отключающую способность Советский патент 1986 года по МПК G01R31/333 

1

12;

Игзобретение относится к электроехнике и может быть использовано ля синтетических испытаний на отлючающую способность мощных выклюателей переменного тока высокого апряжения с несколькими полупериодаи времени горения дуги.

Цель изобретения - повышение дотоверности контроля за счет повыения эквивалентности испытаний в ежимах короткого замыкания путем создания в испытуемом выключателе переменного по направлению большого испытательного тока.

На фиг,1 изображено предлагаемое устройство; на фиг.2 - временные диаграммы токов и напряжения на испытуемом выключателе.

Устройство содержит последователь но соединенные в замкнутый контур источник 1 постоянного тока, индуктивный накопитель 2 энергии и замыка тель 3, параллельно которому подключены последовательно соединенные вспомогательная катушка 4 индуктивности, отключающий элемент 5, контур 6 высокого напряжения, дополнительный замыкатель 7, параллельно которому подключен размыкатель 8. Параллельно контуру 6 высокого напряжения подключены блок 9 формирования восстанавливающего напряжения и выводы 10 и 11 для подключения испытуемого выключателя. Первый выход блока 12 продления времени горения дуги сое- с выводом 11 для подключения испытуемого выключателя и с вторым выводом дополнительного индуктивного накопителя 13 энергии, первый вывод которого соединен с первым выходом источника 1 постоянного тока, а второй выход блока 12 продления времени горения дуги соединен с общим выводом вспомогательной катушки 4 индуктивности и отключающего элемента 5.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом испытания отклю- чаюнщй элемент 5, испытуемый выклю- чатель и размыкатель 8 замкнуты, а замыкатели 3 и 7 разомкнуты. После включения источника 1 постоянного тока через индуктивный накопитель 2 энергии, вспомогательную катушку 4 индуктивности, отключающий элемент 5, испытуемый выключатель и размыкатель 8 начинает протекать ток 14

063

(фиг,2), Одмовременис м.ччинает протс - кать ток и в цени: источник 1 постоянного тока, дополнительный индуктивный накопитель 13 энергии, размыка5 тель 8. Происходит накопление энергии в индуктивных накопителях 2 и 3 и во вспомогательной катушке 4 индуктивности. При достижении током 14 максимального значения в момент

О размыкаются контакты отключающего элемента 5 и испытуемого выключателя и между контактами возникают электрические дуги.

В момент t, замыкаются контакты

5 замыкателя 3, который шунтирует вспомогательную катушку 4 индуктивности, отключающий элемент 5, испытуемый

выключатель и размыкатель 8, Скорость спада тока 14 в испытуемом выключа- 20 теле определяется равенством

i .

где и и и -(кривая 15 на фиг.2) - падения напряжения на дугах отключающего элемента и испытуемого выключателя - величины практически постоянные при токе 14 больше 3 кА;

L4 - значение индуктивности вспомогательной катушки 4 индуктивности.

В момент t перехода тока 14 че- рез нуль размыкаются контакты размыкателя 8 и между ними загорается -электрическая дуга. Это обуславливает снижение и прекращение тока в контуре из дополнительного индуктивного накопителя 13 энергии, размыкателя 8 и источника 1 постоянного тока и появление тока в контуре, состоящем из дополнительного индуктивного накопителя 13 энергии, испытуемого выключателя, отключающего элемента 5, вспомогательной катушки

4 индуктивности, замыкателя 3 и источника 1 постоянного тока. Таким образом, через испытуемый выключатель протекает ток в противоположном направлении. Для направления энергии дополнительного индуктивного накопителя 3 энергии в цепь с испытуемым выключателем необходимо, чтобы падение напряжения на дуге размы-, кателя 8 превосходило суммарное па- дение напряжения на дугах в отключающем элементе 5 и испытуемом выключателе приблизительно в два раза. Скорость нарастания тока 14 в интервыраже

где и. - падение напряжения на дуге

во

размыкателя о.

В момент t, когда ток через размыкатель 8 равный нулю и дуга в нем гаснет, ток 14 через испытуемый выключатель достигает своего максималного значения.

Учитывая, что в устройство источник 1 постоянного тока имеет низкое выходное напряжение и это обуславливает возможность преждевременного погасания дуги в испытуемом выключателе и отключающем элементе 5 уже при первом переходе тока 14 через нуль, в устройстве используется бло 12 продления времени горения дуги, который в момент t вырабатывает прямоугольный импульс тока длительностью несколько сотен микросекунд.

В момент tI замыкаются контакты дополнительного замыкателя 7, который шунтирует цепь, состоящую из замыкателя 3, вспомогательной катушки 4 индуктивности, отключающего элемента 5 и испытуемого выключателя-. Ток 14 в испытуемом выключателе вновь згменьшается в соответствии с выражением (1).

Полученный переменный по величине и направлению ток 14 промышленной частоты в испытуемом выключателе обеспечивает условия подвода энергии кг дуге испытуемого выключателя так же, как в электрической сети, в ко-

торой используется выключатель.

В момент времени t, предшествую-

щий переходу тока 14 через нуль, включается контур 6 высокого напряжения с током 16 повьшденной частоты, и с момента tg через испытуемый выключатель течет ток, равный сумме токов 14 и 16, а через отключающий элемент 5 - только ток 14. Когда ток 14 в отключающем элемент 5 проходит через нуль (момент t) и дуга на нем гаснет, испытуемый выключатель ока- зывае тся включенным в контур 6 высокого напряжения и все дальнейшие процессы определяются только параметрами этого контура. После погасания дуги в испытуемом выключателе (момент t) на его контактах восста

2330634

павливается напряжение 1Ь, которое определяется параметрами контура 6 высокого напряжения и блока 9 формирования восстанавливающего напря- 5 жения.

Все коммутации производятся от прибора управления опытом (на фиг.1 не показан), который представляет собой таймер, генерируюш1{й последо- 10 вательность сигналов управления ком- мутирующиьш элементами устройства и объектом испытания в соответствии с временной диаграммой на фиг.2.

15 Формула изобретения

Устройство для синтетических испытаний выключателя переменного тока на отключающую способность, содержащее последовательно соединенные источник постоянного тока, индуктивный накопитель энергии, вспомогательную катушку индуктивности, отключающий элемент , выводы для подключения испытуемого выключателя, параллельно которым подключены контур высокого напряжения и блок формирования восстанавливающегося напряжения, а к общему выводу индуктивного накопи- теля энергии и вспомогательной катушки индуктивности подключен первый вывод замыкателя, второй вывод которого соединен с вторым выходом источника постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повьш ения достоверности контроля за счет повьш1ения эквивалентности испытаний в релммах короткого замыкания, в устройство введены дополнительный замыкатель, размыкатель, блок продления времени горения дуги и дополнительный индуктивный накопитель энергии, первый вывод которого соединен с первым выходом источника постоянного тока, второй вывод - с вторым выводом для подключения испытуемого выключателя и через параллельно соединенные дополнительный замыкатель и размыкатель - с вторым выходом источника постоянного тока, а первый и второй выходы блока продления времени горения дуги соединены с вторым выводом дополнительного индуктивного накопителя энергии и вторым выводом вспомогательной катушки индуктивности соответственно.

t А

Фиг. 2

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для синтетических испытаний (ta отключающую способность мощных выключателей переменного тока высокого напряжения с несколькими полупериодами времени горения дуги. Цель изобретения - повышение достоверности контроля, достигается путем повышения эквивалентности испытаний в режиме короткого замыкания за счет создания в испытуемом выключателе переменного по направлению большого испытательного тока. Для этого в устройство введены дополнительный зa ыкaтeль 7, размыкатель 8, блок 12 продления времени горения дуги и дополнительный индуктивный накопитель энергии 13. того устройство содержит источник 1 постоянного тока, индуктивный наконитель энерги -: 2, замыкатель 3, вспомогательную катушку индуктивности А, отключающий элемент 5, контур высокого напряжения 6, блок 9 фop иpoвaния восстанавливающего нанряжения, выводы 10 и 11 для подключения испытуемого выключателя. 2 ил. с s W N5 С 00 о С5 00 ./