Устройство для измерения времени горения дуги на контактах коммутационного аппарата Советский патент 1987 года по МПК H01H33/26 

Изобретение относится к электротехнике, в часть ости к технике измерения времени горения дуги на контактах коммутационных аппаратов, электрических выключателей.

Целью изобретения является повышение точности и автоматизации измерений времени горения дуги.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения времени горения дуги; на фиг. 2 - временные диаграммы напряжений в различных точках блок-схемы устройства.

Устройство содержит датчик 1 напряжения, выход которого соединен с входом двухполупериодного выпрямителя 2 и через резистор 3 с анодом тиристорного оптро- на 4, и с катодом тиристорного оптро- на 5 и входом прерывателя 6, а выход выпрямителя 2 соединен с измерительным входом компаратора 7, а выход прерывателя 6 соединен с входом амплитудного детектора 8 модуля сигнала, выход которого соединен с опорным входом компаратора 7, выход которого соединен с первым входом элемента И 9, нагруженного на блок 10 регистрации, а к второму входу элемента И 9 присоединен выход двухполупериодного вынрямителя- усилителя 11, вход которого соединен с выходом датчика 12 тока,причем выход выпрямителя-усилителя 11 соединен с анодом свето- диода прерывателя б, а выход элемента И - с анодами светодиодов оптронов 4, 5, а катод тиристора оптрона 4, анод тиристора оптро- на 5 и катоды всех светодиодов соединены с общим проводом. Шины «Сброс амплитудного детектора 8 и блока 10 регистрации соединены с общим проводом через сдвоенную кнопку 13. Элемент И состоит из двух транзисторных оптронов 14, 15, транзисторы которых соединены последовательно на общую нагрузку - резистор 16. Аноды светодиодов являются входами э;1емента И, а катоды соединены с обн1им проводом. Кривой 17 на фиг. 2 обозначена зависимость напряжения на выходе выпрямителя 2 во времени. Кривой 18 обозначена зависимость изменения выходного сигнала датчика 12 тока во времени. Кривой 19 обозначена зависимость изменения выходного напряжения компаратора 7 во времени. Кривой 20 обозначена зависимость выходного напряжения выпрямителя-усилителя 11 во времени. Кривой 21 обозначена зависимость выходного напряжения амплитудного детектора 8 во времени. Кривой 22 обозначена зависимость выходного напряжения элемента И 9 во времени.

Устройство работает следующим образом.

Для подготовки к работе нажимают кнопку 13 «Сброс. При этом обнуляются показания блока 10 регистрации и напряжения на запоминающей емкости амплитудного детектора 8. Контакты испытуемого аппарата разомкнуты, ток в цепи не протекает. На выходе датчика 1 напряжения есть напряжение, пропорциональное напряжению источника энергии. Это напряжение выпрям

фиг. ля и на я теля

0

ляется двухполупериодным выпрямителем 2 (кривая 17 на фиг. 2) и поступает на вход комнаратора 7, на выходе которого есть напряжение (кривая 19 на фиг. 2), так как напряжение на его опорном входе, т. е. на выходе амплитудного детектора 8, равно нулю. На выходе элемента И 9 напряжение равно нулю, оптрон 14 открыт, а оптрон 15 еще закрыт, так как ток в цепи не протекает. При замыкании контактов испытуемого аппарата в его цепи начинает протекать ток, на выходе датчика 12 тока появляется напряжение (кривая 18 на 2), на выходе выпрямителя-усилите- появляется перепад напряжения (кри- 20 на фиг. 2). Светодиод прерыва- 6 зажигается, прерыватель пропускает сигнал, на вход амплитудного детектора 8 поступает напряжение, пропорциональное падению напряжения на контактах испытуемого аппарата, которое запоминается на конденсаторе амплитудного детектора 8 и поступает на опорный вход компаратора 7. На измерительном входе компаратора 7 напряжение меньше на величину падения напряжения на открытых диодах выпрямителя 2, и компаратор 7 закрывается (кривая 19 на фиг. 2). Оптрон 14 элемента И 9 закрывается, а оптроп 15 открывается. На ВЕлходе элемента И 9 сигнала нет - режим замкнутых контактов. При размыкании контактов на них появляется дуга (кривая 17 на фиг. 2). Напряжение на измерительном входе компаратора 7 становится больще, чем на опорном входе. Ко.мпаратор открывается, открывая оптрон 14 элемента И 9, на выходе которого появляется сигнал, соответствую- И1,ий моменту зажигания дуги (кривая 22 на фиг. 2). При этом открываются, тиристоры оптронов 4, 5, щунтируя вход прерывателя 6, на Е ыходе амплитудного детектора 8 сохраняется измеренное значение падения напряжения па контактах испытуемого аппарата. После погасания дуги ток в 0 цепи прекращается, оптрон 15 закрывается. Блок 10 регистрации показывает измеренное значение времени горения дуги.

После обнуления показаний кнопкой 13 процесс измерения может быть повторен. Устройство автоматически устанавливает порог срабатывания по напряжению, чем иовьпиает точность измерений и автоматизирует процесс измерений.

5

0

5

5

Формула изобретения

50

1. Устройство для измерения времени го- репия дуги на контактах коммутационного аппарата, содержащее датчики напряжения и тока, двухполупериодный выпрямитель, двухполупериодный выпрямитель-усилитель, 55 компаратор, схему совпадения и блок регистрации, причем датчик напряжения через двухполупериодпый выпрямитель подключен к измерительному входу компаратора, а его выход подключен к торцовому входу элемента И, а датчик тока через двухполупериод- ный выпрямитель-усилитель подключен к второму входу элемента И, нагруженного на блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации измерений, в него введены ампли- тудный детектор модуля сигнала, резистор, два тиристорных оптрона, оптоэлектроиный прерыватель, причем анод тиристора первого оптрона, катод тиристора второго оптрона и вход прерывателя через резистор присое- динены к выходу датчика напряжения, катод тиристора первого оптрона и анод тиристора второго оптрона соединены с общим проводом, а выход прерывателя соединен с входом амплитудного детектора, выход которого присоединён к опорному входу компаратора, аноды светодиодов оптронов соединены с выходом элемента И, анод светодиода прерывателя соединен с выходом выпрямителя-усилителя, а катоды всех светодиодов соединены с общим проводом.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью расширения пределов измерения и уменьшения погрешности, элемент И выполнен на транзисторных оптронах, аноды светодиодов являются входами элемента И, катоды светодиодов соединены с общим проводом, эмиттер одного из оптронов соединен с коллектором другого, эмиттер которого соединен с резистором нагрузки и является выходом элемента И, а второй конец резистора соединен с общим проводом, а коллектор первого оптрона соединен с «плюсом источника питания.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при испытании электрических аппаратов на критическую коммутационную способность. Целью изобретения является повышение точности и автоматизации измерений времени горения дуги путем автоматического измерения падения напряжения на замкнутых контактах аппарата и поддерживания порога срабатывания по напряжению автоматически во время испытаний на предельную (или критическую) коммутационную способность с учетом изменения тока испытательной цепи и износа контактов с целью расширения пределов измерения и точности. Элемент И и прерыватель со схемой блокировки выполнены на быстродействующих оптронах. 1 з.п.ф-лы. 2 ил. со СП

+i/

пгтУУ

л