Устройство управления высоковольтным выключателем Советский патент 1990 года по МПК H01H33/59 H01H47/00 

О1 00

Изобретение относится к электроаппаратостроению, а именно к устройствам управления высоковольтными выключателями. Цель изобретения - повышение надежности выключателя путем обеспечения возможности автоматического контроля провала силовых контактов выключателя. При включении тиристора подается напряжение на катушку электромагнита включения (силивого контакта). В процессе включения выключателя сначала вырабатывает сигнал пьезодатчик 15 в момент удара подвижного контакта о неподвижный контакт, затем пьезодатчик 20 - сигнал в момент удара якоря электромагнита включения о магнитопровод. Интервал времени между прижодом сигналов с датчиков 15 и 20 фиксируеся блоком индикации 23 и определяет величину провала силовых контактов выключателя. Котроль провала силовых контактов позволяет своевременно производить замену контактов итем самым повышает надежность выключателя. 3 ил.

.Ј СП

Фиг.1

Изобретение относится к электро- аппаратостроению, а именно к устройствам управления высоковольтными вык- , лючателями - вакуумными, масляными, воздушными, а также разъединителями и другими коммутационными аппаратами.

Цель изобретения - повышение надежности выключателя путем обеспечения возможности автоматического контроля провала силовых контактов |выключателя.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства управления; на фиг.2 - кинематическая схема выключателя (привод включения и камера) с указанием мест установки пьезодатчиков; на фиг.З - принципиальная схема устройства.

Устройство управления высоко- вольтным выключателем содержит катушку 1 электромагнита включения, соединенную последовательно с основным тиристором 2, дополнительный тиристор 3, анод которого соединен с анодом тиристора 2 и подключен к положительному зажиму источника 4 питания. Второй вывод катушки 1 подключен К отрицательному полюсу источника 4,

k ЭТОЙ ТОЧКе ПОДКЛЮЧеН ОДИН ИЗ ВЫВО-

дов зарядного сопротивления 5, а другой его вывод соединен с катодом тиристора 3, между катодами тиристоров 2 и 3 включен коммутирующий конденсатор 6.

Управляющий переход тиристора 3 соединен с его анодом через токоогра- ничивающее сопротивление 7 с последовательно соединенным выходом оптрон {юго ключа 8. К минусу источника 4 подключен один из выводов накопительного конденсатора 9 и один вывод Катушки 10 отключения. Другой вывод конденсатора 9 соединен с катодом диода 11, анод которого соединен с като- дом тиристора 2. Второй вывод катушки 10 соединен с катодом тиристора 12 отключения, анод которого соединен с катодом диода 11. К это точке подключен катод диода подзаряда ,13, анод которого через резистор 14 подключен к плюсу источника 4.

Выход пьезодатчика 15, установленного на фланце неподвижного силового контакта, соединен со счетным входом запускающего триггера 16, прямой выход которого соединен с одним из входов элемента И 17. На другой вход элемента И поступают

j

0 5

Q

Q ,

5

0

пульсы с генератора 18 тактовых импульсов. Установочный вход триггера 16 соединен с прямым выходом триггера 19 остановки, счетный вход которого соединен с выходом пьезодатчика 20, расположенного на магнито- проводе электромагнита включения. Прямой выход триггера 19 соединен с входом оптронного ключа 8. Установочный вход этого триггера соединен с установочным входом счетчика 21, а счетный вход счетчика соединен с выходом элемента И 17. Выходы счетчика соединены с частью входов цифрового компаратора 22, а оставшиеся входы этого устройства соединены с источниками опорных напряжений, откуда на компаратор подаются комбинации нулей и единиц. Выход компаратора соединен с входом блока 23 индикации.

На фиг.2 обозначены: дугогаситель- ная камера 24, пьезодатчик 15 сигнализирующий о моменте замЫкания контактной пары, механизм 25 привода включения, электромагнит 26 привода включения, якорь 27 и магнитопровод 28 электромагнита 26 привода включения, пьезодатчик 20, сигнализирующий о толщине замыкания якоря электромагнита.

Устройство работает следующим образом.

После подачи напряжения питания схема устанавливается в стационарное состояние. Все тиристоры закрыты, кон денсатор 6 разряжен, конденсатор 9 заряжен до напряжения источника 4, силовые контакты находятся в разомкнутом состоянии, якорь 27 электромагнита разомкнут, триггер 16 имеет на прямом выходе сигнал уровня логического нуля. Триггер 19 находится в таком же состоянии, счетчик находится в состоянии нулевой комбинации по всем его выходам, сигнал с выхода устройства сравнения имеет уровень логического нуля, т.е. сигнал на табло системы индикации отсутствует, что означает нормаль ное состояние силовых контактов. При подаче сигнала на управляющий переход тиристора 2 подается напряжение на катушку 1 электромагнита включения, что приводит в движение кинематику механизма привода включения, в частности подвижный силовой контакт. В некоторый момент времени происходит удар этого контакта о неподвижный контакт, в результа515

те пьезодатчик 15 выдает импульс, переводящий триггер 16 в противоположное состояние. Появление сигнала уровни единицы на входе элемента И 17 приводит к прохождению импульсов на счетчик 21. При дальнейшем движении якоря 27 происходит удар его о магнитопровод 28. В момент удара t. выдается импульс датчиком 20, что приводит к переводу триггера 19 в новое состояние. Сигнал с прямого выхода этого триггера поступает на вхо триггера 16, на прямом выходе которого образуется нулевой уровень, что приводит к прекращению прохождения импульсов с генератора 18 через элемент И 17. Сигнал с прямого выхода триггера 19 через оптронный ключ 8 выдает импульс, открывающий тирис- тор 3, что приводит к снятию напряжения с катушки 1. Таким образом, в момент времени t на выходах счетчика 21 будет комбинация нулей и единиц, соответствующая в двоичном ходе интервалу времени 4t-t2- tf , определяющему провал силовых контактов: чем меньше эта величина, тем меньше провал контактов. Можно найти для каждого типа выключателей то значе- ние jdt,.,.. , которое соответствует

™ И Н

Нинимально допустимой величине про- рала силовых .контактов.

Значение dtMMH, представленное в двоичном коде в виде комбинаций нулей и единиц, поступает на входы цифрового компаратора. Если при данном включении двоичная комбинация с. выхода сметчика больше двоичной комбинации, соответствующей 4tMMH, то сигнал с выхода цифрового компаратора имеет уровень логического нуля, и сигнал на табло блока индикации отсутствует, что означает возможность дальнейшей эксплуатации данной камеры. Если после очередного включения 4t и то на вых°Де цифрового компаратора появляется сигнал уровня единицы, приводящий к зажиганию табло, показывающему на необходимость замены камеры.

В момент подачи команды на отключение выключателя триггер 19 перебрасывается в нулевое состояние (на прямом выходе), а счетчик 21 переходит в состояние с нулевой комбинацией на выходах. Схема .устанавливается в стационарное состояние.

0 5

5

5

0

5

1

Формула изобретения

Устройство управления высоковольтным выключателем, содержащее выводы для подключения источника питания, выводы для подключения катушки включения привода выключателя и выводы для подключения катушки отключения привода выключателя, два конденсатора, три тиристора, два диода и два резистора, причем вывод для подключения положительного полюса источника питания соединен с анодом первого тиристора, его катод через выводы подключения указанной катушки включения соединен с выводом для подключения отрицательного полюса источника питания, анод второго тиристора соединен с анодом первого тиристора, а катод указанного второго тиристора через указанный первый резистор соединен с выводом для подключения отрицательного полюса источника питания, первый из указанных конденсаторов подключен к катодам первого и второго тиристоров, анод указанного первого диода через второй указанный резистор соединен с выводом для подключения положительного полюса источника питания, а его катод через второй указанный конденсатор соединен с катодом второго тиристора, анод указанного второго диода соединен с катодом первого тиристора, и его катод через выводы для подключения указанной катушки отключения соединен с катодом указанного второго тиристора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности управления выключателем путем обеспечения возможности автоматического контроля провала силовых контактов выключателя, в устройство введены два пьезодатчика, оптоэлектронный ключ, третий резистор, два триггера, элемент И, счетчик, компаратор, генератор, блок индикации, причем первый из указанных пьезодатчиков предназначен для установки на контактодержателе неподвижного силового контакта высоковольтного выключателя и второй пьезодатчик - на магнитопроводе катушки указанного выключателя, первый выходной вывод оптоэлектронного ключа соединен с управляющим электродом второго тиристора, а второй выходной вывод указанного ключа через указанный третий резистор соединен с анодом указанного

второго тиристора, выход первого пьезодатчика соединен со счетным входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, инвертирующий выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, выход которого соединен с входом цифрового компаратора, выход указанного компаратора соединен с входом блока инди- карти, второй вход указанного элемента И соединен с выходом указанного

75

t

25

wm

-.,

1Ш I

Ш-i

28

генератора, выход второго пьезодатчика соединен со счетным входом второго триггера, прямой выход которого соединен с входом указанного оптоэлектронного ключа, установочные входы указанных счетчика, первого и второго триггеров соединен между собой и через указанные выводы для подключения вспомогательного контакта высоковольтного выключателя к источнику опорного напряжения.

Фиг.З