Способ определения основных эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей Советский патент 1992 года по МПК H01H33/66 

ного выключателя при помощи регистрирущего прибора,состоящего из барабана, на отором закрепляется бумага, синхронного вигателя, вращающего барабан и движущегося в направляющих пера, связанного епосредственно с помощью передачи с иследуемой частью выключателя 1.

Этот способ не обладает высокой точностью измерения, имеет относительно большую стоимость.

Приведенные способы определения скорости подвижного контакта высоковольтного выключателя не позволяют определить кроме скорости включения другие такие важные эксплуатационные параметры выключателя, как силу потребляемого тока катушки электромагнита включения привода и собственное время включения выключателя.

Известен также способ определения основных эксплуатационных параметров высоковольтных выключателей, основанный на применении косвенных методов, которые базируются на записи в функции времени хода процессов, характеризующих исследуемое явление, и последующем определении на основе этой записи продолжительности явления. При этом запись различных процессов осуществляется на одной ленте с помощью электрических регистрирующих приборов г- магнитоэлектрических или электронных осциллографов. Измерение скорости подвижного контакта в момент замыкания, силы потребляемого тока катушки электромагнита включения привода и собственного времени включения выключателя при помощи шлейфного осциллографа обладает высокой точностью 2.

Однако наличие шлейфного осциллографа приводит к удорожанию этого способа. Кроме того, подключение осциллографа, его настройка, обработка результатов осциллографирования отличаются высокой трудоемкостью и стоимостью.

В связи с этим обработка результатов измерений косвенным методом, как правило, непригодна при статических измерениях, с которыми чаще всего приходится иметь дело при исследовании высоковольтных выключателей.

Особенно ценным является данный метод при проектировании новых конструкций выключателей, когда возникает необходимость варьирования эксплуатационных параметров для достижения необходимых, задаваемых техническими условиями.

Целью изобретения является снижение стоимости и трудоемкости работ при определении таких основных эксплуатационных параметров высоковольтного выключателя

и электромагнитного привода, как скорость подвижного контакта в момент замыкания, силы потребляемого тока катушки электромагнита включения привода и собственного времени включения выключателя.

Поставленная цель достигается тем. что определяют величины напряжений источника питания постоянного тока, сопротивление катушки электромагнита включения привода, максимальный статический момент на первичном валу привода, диаметр сердечника электромагнита включения привода и металлический объем магнитопровода, определение скорости подвижного 5 контакта в момент замыкания, силы потребляемого тока катушки электромагнита включения привода и собственного времени включения выключателя осуществляют по формулам

V6 AI + A2U + АзР + + AsD + AeV; (1) l Bi + + B4M + B5D + B6V; (2) T-C1 + G2U + C3R + C4M + C5D + G6V. (3) где V6 - скорость подвижного контакта в момент замыкания, м/с;

I - максимальная величина силы потребляемого тока катушки электромагнита включения привода, А:

Т - собственное время включения выключателя, мс;

0

и - напряжение источника питания постоянного тока. В:

R - сопротивление катушки электромагнита включения. Ом;

М - максимальный статический момент

5 на первичном валу привода,

D - диаметр сердечника электромагнита включения привода, мм:

V- металлический объ1гм магнитопровода, мм ,.

А, В, С - расчетные коэффициенты, пол0ученные путем обработки результатов экспериментов.

Значения коэффициентов приведены в табл.1.

Т а б л и ц а 1

5

50

55

П р и м е ч а н и е. Меньшее значение коэффициентов следует отнести к выключателям меньшей мощности, , Использование значений величин U, R, М, D и V для определения скорости подвижного контакта в момент замыкания, максимальной силы потребляемого тока катушки электромагнита включения и собственного времени включения выключателя стало возможным, благодаря выявлению зависимостей (1)-(3). Эти зависимости основываются на экспериментальных данных, которые получены в результате исследования выключателей с помощью пятифакторного активного эксперимента.

На чертеже показана схема реализации, способа.

Вначале катушку 1 электромагнита включения подключают к электрическому мосту или тестеру и измеряют ее сопротивление. Параллельно с этим измерением производят При помощи штангенциркуля замер Диаметра сердечника 2 электромагнита включения привода и определяют металлический объем магнитопровода 3, измеряют длину, ширину и толщину нижней и верхней плиты, скобы магнитопровода. Полный металлический объем магнитопровода состоит из суммы металлических объемов составных его частей: верхней и нижней плиты и скобы. Далее на первичный вал привода 4 надевают рычаг 5 длиной 1 м, к второму концу рычага прикрепляют динамометр 6 и при его помощи определяют максимальный статический момент на первичном валу привода 4, соблюдая при этом

обязательное условие: угол между осью рычага и линией действия силы, приложенной к динамометру, равен 90,

Собрав магнитопровод 3 и вставив в 5 него катушку 1 с сердечником 2, который кинематически связан с вакуумными камерами, замыкая ключ К1. производят замер напряжения на полюсах источника питания постоянного тока при помощи вольтметра 8, 10 Затем, замыкая ключ К2, подключают электромагнит включения к источнику питания постоянного тока. При этом сердечник 2 и подвижные контакты 9 вакуумных камер 7 перемещаются вверх и происходит сраба15 тывание выключателя,Зная величины напряжения источника питания постоянного тока, сопротивление катушки электромагнита включения привода, максимальный 0 статический момент на первичном валу привода, диаметр сердечника электромагнита включения привода и металлический объем магнитопровода, вычисляют основные эксплуатационные параметры вакуумного 5 высоковольтного выключателя по приведенным эмпирическим зависимостям.

Предлагаемый способ позволяет по сравнению с известным значительно сократить стоимость процесса определения ос0 новных Эксплуатационных параметров вакуумного высоковольтного выключателя, так как для его реализации используется оборудование, стоимость которого в сумме значительно ниже стоимости шлейфного ос5 циллографа. При реализации предлагаемого способа трудоемкость работ по определению основных эксплуатационных параметров снижается на 15-20% по сравнению с известным, так как не требуется 0 расшифровка и обработка результатов осциллографйров ния.

В табл. 2 приведены результаты исследования выключателя ВБ.Э-10-20-1000 и определены основные эксплуатационные 5 параметры выключателя, а также относительная погрешность результатов, полученных экспериментально и вычисленных по предлагаемому способу.

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я Способ определения основных эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей на номинальное напряжение кВ, заключающийся в измерении величины напряжения источника постоянного тока, отличающийся тем, что. с цблыр снижения стоимости и трудоемкости работ при определении основных зксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей, определяют величины сопротивления катущки электромагнита включения, максимальный статический момент на первичном валу привода, диаметр сердечника электромагнита включения и металлический объем магнитопровода, а определение скорости подвижного контакта в момент замыкания, силы потребляемого тока катушки электромагнита включения и собственного времени включения аппарата осуществляют по формулам

we - Ai + AaU + АзН + A-iM + АбО + AeV;

I Bi + B2U + ВзН + B4M + BsD + BeV; Т - Ci + C2U + СзЯ + OM + CsD + CeV, где 1Ъ скорость подвижного контакта в момент замыкания, м/с; I-максимальная величина силы потребляемого тока катушки электромагнита включения, А;

Т - собственное время включения аппарата, мс:

и - напряжение источника постоянного тока. В;

R-сопротивление катушки электромагнита включения. Ом;

М - максимальный статический момент на первичном валу привода,

D - диаметр сердечника электромагнита включения, мм;

V - металлический обьем магнитопровода, мм ,

А, В, С - расчетные коэффициенты, пределы изменения которых приведены в таблице.

Таблица2

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способу определения основных эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей с электромагнитным приводом. Цель изобретения - снижение стоимости и трудоемкости работ при определении основнь1х эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей и электромагнитного привода. Способ состоит в том, что вначале опытным путем определяют величины напряжения источника постоянногоИзобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным вакуумным выключателям с электромагнитными приводами!Известен способ приближенного определения скорости подвижного контакта высоковольтного выключателя, заключающийся в искусственном смещении относительно друг друга на некоторый промежуток време-тока. сопротивления катушки электромагнита включения, максимальный статический момент 1на первичном валу привода, диаметр сердечника электромагнита включения и "металлический" обьем магнитопровода электромагнита, а затем используют полученные данные при определении скорости подвижного контакта в момент замыкания, силы по- . требляемого тока катушки электромагнита включения и собственного времени включения выключателя по формулам ve = AI + A2U+ + АзН+ /^М + AsD + /^V: I = В1 + B2U + ВзН + В^М * + BsD + BeV,- Т = Ci + CaU + СзН + CflM + CsD -^ +C6V; где ve - скорость подвижного контакта в момент замыкания, м/с; I - максимальная величина силы потребляемого тока катушки электромагнита включения привода. А; Т - собственное время выключателя, мс; U - напряжение источника питания постоянного тока. В; R - сопротивление катушки электромагнита включения. Ом; М - максимальный статический момент на пер-^ вичном валу привода, Нм; D -диаметр сердечника электромагнита включения, мм; V- "металлический" объем магнитопровода электромагнита включения, мм ; AI, Bi, Ci - . расчетные коэффициенты, пределы изменения которых приведены в таблице. 2 табл., 1 ил.ни моментов замыкания контактов двух- или трехполюсного выключателя.Использование при этом способе цифрового миллисекундомера приводит к относительно высокой стоимости процесса определения скорости подвижного контакта в момент замыкания.Известен тдкже способ определения скорости подвижного контакта высоковоль-СП^ XI{..^ 4i.>&