УСТАНОВКА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ НА ОТКЛЮЧАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ Советский патент 1973 года по МПК G01R31/02 

1

Изобретение может применяться в лабораториях разрывных мощностей и на испытательных стендах, оборудованных колебательными контурами.

Известны установки для испытаний выключателей на отключающую способность с использованием колебательных конпгуров повышенной частоты, ток которых имеет такую же Производную при его переходе через нуль, как и соответствующий ток отключения выключателя промышленной частоты, и проходит в течение небольшого промежутка времени. Однако в таких установках до начала прохождения тока контакты выключателя должны быть разомкнуты, а для обеспечения прохождения тока в цепи необходимо между контактами выключателя установить натянутую плавкую вставку. Поэтому испытания на таких схемах можно проводить лишь на специально разработанных макетах аппаратов.

В других схемах установок параллельно испытуемому выключателю, наряду с колебательным контуром, настроенным на повышенную частоту, через отключающее устройство подключают источник постоянного тока, который отключают после начала прохождения переменного тока. Недостатком таких схем является необходимость применения источников постоянного тока, которыми лаборатории разрывных мощностей обычно не оснащаются.

Кроме того, значительные трудности представляет отключение постоянного тока, поэтому постоянный ток в этих схемах составляет лишь 100-120 а. При испытании выключателей, имеющих высокую дугогасительную способность, столь малый по величине ток может быть подавлен вследствие увеличения напряжения на дуге еще до того момента, когда подключается источник переменного тока.

Предлагаемая установка отличается от известных тем, что в ней предусмотрены две ветви, включенные параллельно с испытуемым выключателем и последовательно соединенной с ним индуктивностью, первая из которых состоит из последовательно соединенных конденсаторной батареи, дополнительной индуктивности и включающего аппарата, а вторая- из дополнительной конденсаторной батареи н дополнительного включающего аппарата.

Такое выполнение установки позволяет обеспечить первоначальное прохождение через размыкающиеся контакты испытуемого выключателя тока низкой частоты нобольщой величины, последующее прохожден1ие тока повыщенной частоты с производной тока при его переходе через нуль, равной ее значению для отключаемого тока, н с требуемой формой кривой восстанавливающегося напряжения.

Для прекращения протекания тока в первой

ветви после включения дополнительного включающего аппарата и увеличения амплитуды тока повышеншой частоты в испытуемом выключателе в первую ветвь может быть включено отключающее устройство.

В первой ветви может быть установлен разрядник, щунтирующий часть дополнительной индуктивноеги, что снижает ток в отключающем устройстве до нуля непосредственно после включения дополнительного включающего аппарата.

На фиг. 1 дана схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - график токов, поясняющий работу установки.

В качестве источников э.д.с. используют предварительно заряженные конденсаторные батареи Ci и €2, первая из которых заряжена до напряжения Ui, меньщего испытательного, а вторая - до напряжения Uz, соответствующего испытательному. Индуктивность LI соответствует ее значению при испытаниях по

прямым схемам, так что отнощение -- равно

Zi

производной тока отключения при его переходе через нуль при постановке испытаний в цепи полной мощности. Индуктивность Zz значительно превосходит по величине индуктивность Z (примерно на порядок). Включающий аппарат BAi используют для подключения батареи Ci, включающий аппарат BAz - для подключения батареи Cz, а отключающее устройство ОУ - для отключения тока в цепи батареи Ci. Разрядник Р шунтирует часть индуктивности LZ.

Установка работает следующим образом.

Первоначально подается сигнал на срабатывание включающего аппарата BAi, при этом цепь колебательного контура: испытуемый выключатель ИВ - устройство ОУ - батарея Ci - индуктивность LZ - аппарат ВА; - индуктивность Ll замыкается и через выключатель ИВ начинает проходить tl пониженной частоты /н (см. фиг. 2). В момент времени /ь через небольшой промежуток времени после начала (момент /о) прохол дения тока tl контакты выключателя ИВ размыкаются и ток ii проходит через дуговой промежуток выключателя. Величину тока ii выбирают такой, чтобы предотвратить преждевременное гащение дуги в выключателе из-за подавления тока tl в результате влияния дуговых промежутков испытуемого выключателя, а частоту fu этого тока - такой, чтобы промежуток времени ti - 4 от момента расхождения контактов до момента гащения дуги в выключателе соответствовал времени горения дуги в выключателе при его испытании в цепи полной мощности. В момент времени 4 (более близкий к моменту амплитуды тока ti) замыкается включающий аппарат BAz и подключается батарея Cz. При этом через испытуемый выключатель ИВ начинает дополнительно проходить ток 12 повышенной частоты fs, в основном, определяемый батареей Cz и индуктивностью LI. Одновременно небольщая часть тока, определяемого батареей Cz, ответвляется в ветвь: аппарат BAi - индуктивность LZ - батарея Ci - устройство ОУ. Так как направление этого тока противоположно направлению тока, ранее проходившего в этой ветви, то ток tl в давной ветви умен 1щается быстрее и переходит через нуль в .момент времени t,. При этом дуга в отключающе1М устройство ОУ гаснет и ток в ветви с конденсаторной батареей

10 С) прекращается. В общем случае параметры схемы могут быть такими, что ток в устройство ОУ, равный сумме противоположно направленных составляющих пониженной и попыщенной частот, к моменту времени /з не

5 снижается до нуля и переходит через нуль лищь незадолго до или после момента времени ti. Поэтому для обеспечения перехода тока в устройстве ОУ через нуль непосредственпо после включения аппарата BAz при любом

0 соотношении между параметрами схемы используют разрядник Р. При этом напряжение, приходящееся на разрядник Р, непосредственно после включения аппарата BAi недостаточно для его срабатывания. При включе5 НИИ же аппарата BAz напряжение на разряднике резко возрастает (так как напряжение Uz значительно превышает напряжение f/i), разрядник срабатывает и часть индуктивности LZ шунтируется. Это приводит к возрастанию

0 составляющей тока повышенной частоты, ответвляющейся в ветвь устройства ОУ, что обуславливает переход тока в этом устройстве через нуль с последующим гащением в нем дуги, и к увеличению амплитуды тока повышенной частоты в испытуемом выключателе.

При указанном выборе параметров производная тока iz в момент времени 4 -

2

й/

- - равна производной тока при 0 dt

/, Zi испытаниях выключателя в прямой схеме.

Так как индуктивность LI в ветви с выключателем ИВ равна ее значению в цепи полной мощности и к ней прикладывается напряжение Uz батареи С, соответствующее напряжению при полных испытаниях, то напряжение, восстанавливаюш,ееся на выключателе после перехода тока iz через нуль, соответствует его значению в синтетической двз хчастотной

0 схеме (эквивалентной цепи полной мощности). Необходимую форму кривой восстанавливающегося напряжения можно воспроизвести общепринятыми методами, т. е. путем щунтирования испытуемого выключателя или

5 индуктивности Il соответствующими сопротивлениями, емкостями и т. д.

Таким образом, условия испытаний в предлагаемой установке отличаются от условий испытаний -в двухчастотной синтетической

0 схеме лишь формой кривой тока отключения. Условия же подхода тока к нулевому значению и восстановления напряжения идентичны. Установка должна быть использована, в первую очередь, для отбраковочных испытаНИИ воздушных выключателей, так как уелоВИЯ испытаний в ней такие же или даже легче, чем в синтетической схеме. Поскольку через испытуемый выключатель те проходит полный ток отключения, дуговой промежуток выключателя к моменту перехода тока через нуль может оказаться менее разогретым и, следовательно, иметь меньшую проводимость, в связи с чем гашение дуги происходит п при менее интенсивном ее охлаждении.

Предмет изобретения

1. Установка для испытаний выключателей на отключающую способность с использованием колебательных ковтуров, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения первоначального прохождения через размыкающиеся контакты испытуемого выключателя тока Н1нзкой частоты небольшой величины, последуюш,его прохождения тока повышеннсй частоты с производной тока при его переходе через нуль, равной ее значению для отключаемого тока, и с требуемой формой кривой восстанавлива ош,егося напряжения, в ней предусмотрены

две ветви, включенные параллельно с испытуемым выключателем и последовательно соединенной с ним индуктивностью, первая из которых содержит последовательно соединенные конденсаторную батарею, дополнительную индуктивность и включающий аппарат, а вторая - дополнительную конденсаторную батарею и дополнительный включающий ап1;арат.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью прекращения протекания тока н первой ветви после включения дополнительного включающего аппарата и увеличения амплитуды тока повышенной частоты в испытуемом выключателе, в первую ветвь включено отключа ощее устройство.

3. Установка по п. 2, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения снижения тока в отключающем устройстве до нуля непосредственно после включения дополнительного включающего аппарата, в первой ветви установлен разрядник, шунтирующий часть дополнительной индуктивности.

8А,

фиг Z