RU1780051C

RU1780051C - Устройство дл проверки автоматических выключений

Info

Publication number: RU1780051C
Application number: SU904881684A
Authority: RU
Inventors: Александр Павлович Коновалов; Сергей Иванович Бандура; Станислав Юрьевич Александровский; Евгений Иванович Гросицкий
Original assignee: Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте
Priority date: 1990-11-11
Filing date: 1990-11-11
Publication date: 1992-12-07

Abstract

Использование: относитс к испытани м электротехнического оборудовани и может быть использовано при проверке автоматических выключателей. Сущность изобретени : устройство содержит регул тор 1 напр жени , силовой трансформатор 2, автоматический выключатель 3, датчик 4, блок 5 регистрации, содержащий блок 6 измерени и запоминани тока, блок 1 измерени и запоминани времени и блок 8 формировани длительности прохождени тока.2 ил.

Description

сл

с

00

о

О СЛ

Изобретение относитс к испытани м лектротехнического оборудовани и может ыть использовано при проверке автоматиеских выключателей.

Известно устройство дл проверки суовых автоматических выключателей, соержащее регул тор тока, подключенный к первичной цепи силового трансформатора, вторична обмотка которого через датчик подключена к автоматическому выключатею , блок регистрации, выполненный в виде лока измерени и запоминани тока, соеиненный с датчиком.

Однако данное устройство не имеет блока измерени времени, что не позвол ет регистрировать врем срабатывани автоматических выключателей, делает проверку неполной, не позвол ет снимать токовременную характеристику,

Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл сн ти характеристик судовых автоматических выключателей , содержащее силовой трансформатор, регул тор напр жени , включенный в первичную обмотку силового трансформатора, датчик, включенный в цепь вторичной обмотки силового трансформатора и автоматического выключател , блоки измерени и запоминани тока и времени, подключенные к датчику.

Однако это устройство имеет низкую точность измерени времени срабатывани автоматических выключателей, т.к. схема формировани счетных импульсов из переменной ЭДС датчика, при проверке автоматического выключател в зоне короткого замыкани с временем срабатывани 0.020 .04 с, может зафиксировать врем срабатывани с погрешностью до 50%, если автоматический выключатель отключаетс в самом начале второй полуволны ЭДС датчика . Из этой полуволны будет получен один счетный импульс, соответствующий одной сотой секунды, а в действительности пройдет , например, две тыс чные доли секунды, кроме того, частота счетных импульсов зависит от частоты питающей сети, а отклонение частоты от прин той 50 Гц увеличивает абсолютную погрешность измерени времени при длительных испытани х, например , в зоне перегрузки.

Цель изобретени - повышение точности измерени времени срабатывани автоматических выключателей.

Поставленна цель достигаетс тем. что в устройство измерени и запоминани времени введен блок формировани длительности прохождени тока, входом подключенный к датчику, а выходом к индикаторному устройству и coдepжaa й

первый и второй компараторы, вход которых подключен к датчику, а выход - к первому и второму триггерам, причем вход второго триггера соединен с выходами компараторов через инвертор, выходы первого и второго триггеров соединены с первыми входами соответствующих первого и второго логических элементов И, а вторые входы первого и второго логических элементов И

0 подключены к генератору пр моугольных импульсов, а выходы первого и второго логических элементов И соответственно соединены с входами первого и второго счетчика импульсов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами третьего триггера, а также ; вторыми входами соответственно первого и второго триггеров, выход третьего триггера соединен с первым входом четвертого

0 триггеоа, а с вторым входом четвертогг триггера - через второй вход третьего двухвходового логического элемента И, первый вход которого соединен с выходами первого и второго компараторов, выход

5 четвертого триггера соединен с первым входом четвертого двухвходового логического элемента И, второй вход этого элемента соединен с генератором, выход четвертого логического элемента И соедм0 иен с входом схемы индикации.

В просмотренной литературе авторы не вы вили перечисленных признаков дл подобных устройств, поэтому считаем их новыми . В прототипе счетные импульсы

5 сформированы из полуволн напр жени датчика, что приводит к значительной погрешности измерени времени, особенно при проверке автоматических выключателей в зоне отсечки. В предложенной схеме

0 счетные импульсы поступают от высокочастотного генератора с одинаковым временным сдвигом начала и конца отсчета, что позвол ет повысить точность измерени времени срабатывани автоматического выключател как в зоне отсечки, так и в зоне перегрузки. Так как введение новых признаков повышает точность проверки автоматических выключателей по сравнению с прототипом на 50%. то эти новые признаки

0 вл ютс существенными.

На фиг.1 приведена функциональна схема устройства: на фиг.2 -- временные диаграммы работы.

Устройство содержит регул тор 1 напр жени . ;включенный в первичную обмотку силового трансформатора 2. вторична обмотка которого подключена к автоматическому выключателю 3 через датчик 4, соединенный с блоком 5 регистрации, содержаш.им блок 6 измерени и запоминани тока и блок 7 измерени и запоминани времени, блок 8 формировани длительности прохождени тока. Блок формировани длительности прохождени тока включает первый 9 и второй 10 компараторы, объединенные выход которых соединен с первым входом первого триггера 11 и соединен с первым входом второго триггера 13 через инвертор 12. Выход первого триггера 11 соединен с первым входом первого двухвходового логического элемента И 14, а выход второго триггера 13с первым входом второго двухвходового логического элемента И 15, а вторые входы логических элементов 14 и 15 объединены и подключены к генератору 16, Выход первого логического элемента И 14 соединен с входом первого счетчика 17, а выход второго логического элемента И 15 соединен с входом второго счетчика 18, выход первого счетчика 17 соединен с вторым входом первого триггера 11 и с первым входом третьего триггера 19, а выход второго счетчика 18с вторым входом второго триггера 13 и с вторым входом третьего триггера 19. Выход третьею триггера 19 соединен с первым входом третьего логического элемента И 20 и с вторым входом четвертого триггера 21. Выход третьего логического элемента И 20 подключен к первому вхсду четвертого триггера 21, а второй вход логического элемента 20 соединен с выходом компараторов 9 и 10. Выход четвертого триггера 21 соединен с первым входом четвертого логического элемента И 22, а второй вход четвертого логического элемента И 22 подключен генератору 16; выход четвертого логического -элемента И 22 подключен к блоку 7 измерени и запоминани времени.

На фиг,2 под номерами 24-30 показаны формы сигналов в соответствующих участках функциональной схемы.

Блок формировани длительности прохождени тока может быть выполнен на основе стандартных интегральных микросхем . Компараторы 9 и 10, например К521САЗ, триггеры - стандартные D-триггеры , например К561ТМ2. Логическими элементами И-НЕ с объединенными у второго элемента входами, например К561ЛА7, инвертором может служить один аналогичный элемент И-НЕ с объединенным входом . Счетчики, например микросхемы К176ИЕ12. Генератор может быть выполнен , например, на двух элементах И-НЕ с соответствующими резисторами и емкост ми . Счетчик-индикатор также из стандартных элементов, например микросхемы К176ИЕ4 и светодиодные индикаторы,

Работа устройства осуществл етс следующим образом.

При подаче напр жени от сети на первичную обмотку силового трансформатора 2 5 через регул тор 1 напр жени во вторичной обмотке силового трансформатора 2 возникает ЭДС, создающа ток в цепи автоматического выключател 3 и последовательно соединенного с ним датчика 4 тока. Если величина тока выше или равна уставки срабатывани автоматического выключател , то через некоторый промежуток времени автоматический выключатель 3 отключаетс , размыка цепь вторичной обмотки силового трансформатора 2. Напр жение 24, пропорциональное току поступает, с датчика 4 тока в блок 5 регистрации, а следовательно , в блок б измерени и запоминани тока ив блок 7 измерени и запоминани

0 времени, причем напр жение 24 поступает в блок 7 измерени и запоминани времени через блок 8 формировани длительности прохождени тока, на входе которого установлены компараторы 9 и 10.

5При наличии тока в цепи автоматического выключател 3 напр жение 24 поступает на входы компараторов 9 и 10. Компараторы включены таким образом, что формируют пр моугольные импульсы и из положительной и отрицательной полуволн поданного напр жени с некоторым гистерезисом дл помехоустойчивости. По переднему фронту импульсов, соответствующих положительной и отрицательной полуволнам напр жени , триггеры 11 и 13 формируют импульсы 26 и 27, которые позвол ют прохождение счетных импульсов от генератора 16 через логические элементы И 14 и 15 на соответствующие счетчики 17 и 18. После подсчета

0 требуемого количества импульсов со счетчика 17 на второй вход третьего триггера 19 подаютс короткие импульсы, сдвинутые относительно перехода через ноль напр жени 24 на некоторое врем ,

5 определ емое коэффициентом пересчета счетчиков 17 и 18. Логический элемент 20 и триггер 21 представл ют из себ схему сравнени сигнала компараторов 9 и 10, а также сдвинутого на врем коэффициента

0 пересчета сигнала третьего триггера 19. Сигнал с четвертого триггера 21 поступает на четвертый логический элемент 22, позвол прохождение счетных импульсов генератора 16 на блок 7 измерени и запоминани времени. Таким образом счетные импульсы поступают со сдвигом на врем пересчета счетчика 14, а прекращение счета блоком 7 измерени и запоминани осуществл етс также с задержкой, определ емой счетчиком 15.

Коэффициенты пересчета счетчиков 14 и 15 одинаковы, поэтому задержки начала счета и остановки равны по времени и сдвинуты на величину времени пересчета счетчиков 17 и 18(фиг.2).

Использование блока формировани длительности прохождени тока позвол ет значительно повысить точность измерени времени срабатывани атоматического выключател при проверке в зоне отсечки и не вли ет на точность измерени времени при изменении частоты питающей сети.

Экономический эффект может составить 5 тыс. рулей в год при эксплуатации одного устройства.

Claims

Формула изобретени Устройство дл проверки автоматических выключателей, содержащее силовой трансформатор, регул тор напр жени , включенный в первичную обмотку силового трансформатора, датчик, включенный в цепь вторичной обмотки силового трансФорматора и автоматического выключател , блок регистрации, вход которого соединен с выходом датчика и выполненный в виде блока измерени и запоминани времени, и блока измерени и запоминани тока, вход которого соединен с входом блока регистрации, отличающеес тем, что, с целью повышени точности измерени времени срабатывани автоматических выключателей, в блок регистрации введен блок формировани длительности прохождени тока, вход которого соединен с входом блока регистрации, а выход - с входом блока измерени и запоминани времени, причем, блок формировани длительности

прохождени тока содержит первый и второй компараторы, первый и второй, третий и четвертый триггеры, инвертор, первый, второй, третий и четвертый логические элементы И, первый и второй счетчики импульсов , генератор, входы первого и второго компараторов объединены и вл ютс входом блока формировани длительности прохождени тока и соединены с входом блока

регистрации, выходы первого и второго компараторов объединены и соединены с первым входом первого триггера, вторым входом третьего логического элемента И не посредственно, и через инвертор - с первым входом второго триггера, в ходы первого и второго триггеров соединены соответственно с первыми входами первого и второго логических элементов И. вторые входы которых соединены с выходом генератора и с вторым входом четвертого лог ческого элемента И, вторые входы пераого и второго триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами третьего триггера, с выходами первого и зторого

счетч1 сов импульсов, входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов И. выход третьего триггера с первыр входом третьего логического элемента И t. вторым входом четвертого триггера, первый вход которого соединен с выходом третьего логического элемента И, выход четвертого триггера соединен с первым входом четвертого логического элемента И, выход которого вл етс выходом блока формировани длительности прохождени тока и соединен с входом блока измерени и запоминани времени.

2Э

30

г. 2. .