RU2117309C1

RU2117309C1 - Method for testing of electric commutator

Info

Publication number: RU2117309C1
Application number: RU97105668A
Authority: RU
Inventors: В.В. Долгих; Е.В. Кириевский; П.В. Долгих; В.Е. Кириевский
Original assignee: Научно-производственное объединение "Диатех"
Priority date: 1997-04-10
Filing date: 1997-04-10
Publication date: 1998-08-10

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: method involves detection of capacitance between contacts of commutator in off state in coordinate to be measured or in two adjacent coordinates, generation of first information parameter, which corresponds to alternation of capacitance in vicinity of measured coordinate. First claim of invention describes method in which capacitance between contacts of device is measured as first derivative of capacitance with respect to coordinate. Second claim of invention describes method in which this capacitance is measured as difference between said adjacent coordinates. Then method involves storage of this capacitance value as function of time, selection of time for scaling of capacitance function of reference and tested devices, detection of capacitance between contacts of tested device in moment when contact passes point which coordinate is used in measurement. Capacitance function of time is used for generation of second information parameter which corresponds to its alternation in vicinity of measured coordinate as first time derivative of capacitance according to first claim of invention or as interval between duration of contact movement between said adjacent coordinates according to second claim of invention. Speed of mobile contact is judged by ratio of information parameters. EFFECT: increased speed and decreased number of preparation and recovery work. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к электрическим аппаратам и может быть использовано для контроля пригодности к эксплуатации электрических коммутационных аппаратов, преимущественно, высоковольтных автоматических выключателей. The invention relates to electrical apparatuses and can be used to control the operability of electrical switching apparatuses, mainly, high-voltage circuit breakers.

Известен способ диагностики электрических коммутационных аппаратов, заключающийся в измерении времени включения или отключения аппарата с помощью электросекундомера и сравнении результатов с соответствующими допустимыми значениями [1]. A known method for the diagnosis of electrical switching devices, which consists in measuring the time the device is turned on or off using an electric stopwatch and comparing the results with the corresponding allowable values [1].

Известен также способ диагностики электрических коммутационных аппаратов, который основан на формировании периодического колебательного процесса с помощью электромагнитного вибратора, формировании диаграммы этого процесса в функции положения перемещающегося контакта аппарата и определении по диаграмме значений скорости этого контакта в характерных точках траектории его перемещения по длине изображения периодов колебаний на диаграмме [2]. Этот способ является наиболее близким к заявляемому по технической сущности и принят за прототип. There is also a method for diagnosing electrical switching devices, which is based on the formation of a periodic oscillatory process using an electromagnetic vibrator, forming a diagram of this process as a function of the position of the moving contact of the device and determining from the diagram the values of the speed of this contact at characteristic points of the trajectory of its movement along the image length of the oscillation periods on the diagram [2]. This method is the closest to the claimed technical essence and adopted as a prototype.

Он имеет следующие недостатки:
большой объем подготовительных и восстановительных работ, заключающихся в установке и регулировке электромагнитного вибратора, а также необходимости слива масла из бака перед испытаниями и последующего его заполнения при испытании некоторых типов выключателей (при отсутствии выхода наружу элементов кинематической схемы привода);
необходимость демонтажа из ячеек комплектных распредустройств подвесных коммутационных аппаратов для установки штанги с держателем диаграммной бумаги;
необходимость обработки виброграмм вручную и трудности ее автоматизации;
невозможность использования способа для диагностики коммутационных аппаратов, не имеющих выхода наружу кинематических элементов привода и не допускающих их частичной разборки для получения такого доступа (например, элегазовых);
невозможность использования способа для диагностики малогабаритных коммутационных аппаратов, например, электромагнитных реле, из-за больших искажений параметров движения, что объясняется существенным изменением массы подвижных частей и тормозящим действием пишущего узла;
невозможность использования способа для диагностики быстродействующих коммутационных аппаратов, имеющих время включения или отключения, не превышающее нескольких периодов изображения сигнала на виброграмме, из-за недопустимого увеличения погрешности измерений.It has the following disadvantages:
a large amount of preparatory and restoration work, consisting in the installation and adjustment of the electromagnetic vibrator, as well as the need to drain the oil from the tank before testing and then filling it when testing certain types of switches (in the absence of the outward elements of the kinematic drive circuit);
the need to dismantle suspended switchgear from the switchgear switchgear cells to install the boom with the chart paper holder;
the need for manual processing of vibrograms and the difficulties of its automation;
the impossibility of using the method for the diagnosis of switching devices that do not have the kinematic drive elements going out and do not allow their partial disassembly to obtain such access (for example, SF6);
the inability to use the method for the diagnosis of small-sized switching devices, for example, electromagnetic relays, due to large distortions of the motion parameters, which is explained by a significant change in the mass of the moving parts and the braking effect of the writing unit;
the inability to use the method for the diagnosis of high-speed switching devices having a turn-on or turn-off time not exceeding several periods of the signal image on the vibrogram due to an unacceptable increase in the measurement error.

Задачей изобретения является сокращение времени и объема подготовительных и восстановительных работ, облегчение автоматизации диагностических испытаний, а также расширение области применения способа на малогабаритные и быстродействующие электрические коммутационные аппараты. The objective of the invention is to reduce the time and volume of preparatory and restoration work, to facilitate the automation of diagnostic tests, as well as expanding the scope of the method for small-sized and high-speed electrical switching devices.

Решение задачи достигается тем, что в способе диагностики электрического коммутационного аппарата по первому варианту, основанном на определении по крайней мере в одной фазе скорости перемещения подвижного контакта по крайней мере в одной координате X_i его траектории при включении или отключении диагностируемого аппарата, сравнении результатов определения с допустимыми значениями и принятии решения о состоянии аппарата, дополнительно для эталонного аппарата определяют по крайней мере в одной фазе значение емкости C_{эт.откл} между контактами фазы аппарата в отключенном состоянии, выбирают координату X^* масштабирования емкостных зависимостей эталонного и диагностируемого аппаратов, равную расстоянию между контактами эталонного аппарата в непосредственной близости этих контактов друг от друга, определяют емкость C $\binom{*}{эт}$ в этой координате, определяют в координате X_i емкость C_эт.i и формируют первый информативный параметр, характеризующий изменение емкости C_эт между контактами фазы в окрестности координаты X_i в виде первой производной этой емкости по координате, а при включении или отключении диагностируемого аппарата в процессе перемещения его подвижного контакта измеряют значения емкости C_д между контактами фазы и запоминают их в виде зависимости емкости C_д от времени, определяют момент времени T^* масштабирования емкостных зависимостей эталонного и диагностируемого аппаратов при отключении последнего по формуле:
T^* = T_п • X^*/X_макс,
а при его включении - по формуле:
T^* = T_п•(1 - X^*/X_макс),
где
X_макс - максимальное расстояние между контактами фазы эталонного аппарата;
T_п - время перемещения подвижного контакта фазы диагностируемого аппарата в разомкнутом состоянии;
при включении или отключении диагностируемого аппарата определяют по зависимости емкости C_д от времени ее значение C $\binom{*}{д}$ в момент времени T^*, определяют значение емкости C_дi диагностируемого аппарата в момент времени T_i, соответствующий прохождению контактом точки с координатой X_i, по формуле:

где
C_д.откл - емкость между контактами фазы диагностируемого аппарата в отключенном состоянии.The solution to the problem is achieved in that in the method for diagnosing an electrical switching apparatus according to the first embodiment, based on determining at least in one phase the speed of movement of the moving contact in at least one coordinate X _{i of} its trajectory when turning on or off the diagnosed apparatus, comparing the results of determination with valid values and deciding on the status of the device, in addition to the reference device determines at least one phase of the C _et.otkl capacitance between the con phase acts device in the OFF state, X ^* is selected coordinate scaling reference capacitance dependencies and diagnosed units equal to the distance between the contacts of the reference unit in the vicinity of these contacts from each other, determine the capacitance C

\binom{*}{floor}

in this coordinate, determine the capacitance C _et.i in the coordinate X _i and form the first informative parameter characterizing the change in capacitance C _et between phase contacts in the vicinity of the coordinate X _i in the form of the first derivative of this capacitance with respect to the coordinate, and when the diagnosed apparatus is turned on or off in during its movement the movable contact measured value of the capacitance C _d between the phase contacts and storing them as a function of capacitance C _d of time determined time scale T ^* and the reference capacitance dependences d agnostiruemogo devices if you disable the last by the formula:
T ^* = T _p • X ^* / X _max ,
and when it is turned on - according to the formula:
T ^* = T _p • (1 - X ^* / X _max ),
Where
X _max - the maximum distance between the phase contacts of the reference apparatus;
T _p - travel time of the movable contact of the phase of the diagnosed apparatus in the open state;
when you turn on or off the diagnosed apparatus is determined by the dependence of the capacitance C _d on time its value C

\binom{*}{d}

at time T ^* , determine the value of the capacitance C _{di of the} diagnosed apparatus at time T _i , corresponding to the passage of the contact point with the coordinate X _i , by the formula:

Where
C _d.off - the capacitance between the phase contacts of the diagnosed apparatus in the off state.

По зависимости емкости C_д от времени формируют второй информативный параметр, характеризующий изменение емкости C_д во времени в окрестности ее значения C_д.i, а о скорости перемещения подвижного контакта в координате X_i судят по отношению второго информативного параметра к первому.According to the dependence of the capacitance C _d on time, a second informative parameter is formed that characterizes the change in capacitance C _d over time in the vicinity of its value C _d.i , and the speed of the moving contact in the coordinate X _i is judged by the ratio of the second informative parameter to the first.

Согласно второму варианту изобретения, основанному на определении по крайней мере в одной фазе скорости перемещения подвижного контакта по крайней мере в одной координате X_i его траектории при включении или отключении диагностируемого аппарата, сравнении результатов измерения с допустимыми значениями и принятии решения о состоянии аппарата, дополнительно для эталонного аппарата определяют по крайней мере в одной фазе значение электрической емкости C_{эт.откл} между контактами фазы аппарата в отключенном состоянии, выбирают координату X^* масштабирования емкостных зависимостей эталонного и диагностируемого аппаратов, равную расстоянию между контактами аппарата в непосредственной близости этих контактов друг от друга, определяют емкость C $\binom{*}{эт}$ в этой координате, выбирают в окрестности координаты X_i пару координат X₁ и X₂, определяют значения емкости C_эт.1 и C_эт.2 и формируют в виде разности значений координат X₁ и X₂ первый информативный параметр, характеризующий изменение емкости C_эт между контактами фазы в окрестности координаты X_i, а при включении или отключении диагностируемого аппарата в процессе перемещения его подвижного контакта измеряют значения емкости C_д между контактами фазы, определяют момент времени T^* масштабирования емкостных зависимостей эталонного и диагностируемого аппаратов при отключении последнего по формуле:
T^* = T_п•X^*/X_макс,
а при его включении - по формуле:
T^* = T_п•(1 - X^*/X_макс),
где
X_макс - максимальное расстояние между контактами фазы эталонного аппарата;
T_п - время перемещения подвижного контакта фазы диагностируемого аппарата в разомкнутом состоянии.According to a second embodiment of the invention, based on determining at least in one phase the speed of movement of the movable contact in at least one coordinate X _{i of} its trajectory when turning on or off the diagnosed apparatus, comparing the measurement results with acceptable values and deciding on the state of the apparatus, the reference apparatus determines at least in one phase the value of the electric capacitance C _et.off between the contacts of the phase of the apparatus in the off state, select the coordinate X ^* scaling of the capacitive dependencies of the reference and diagnosed devices, equal to the distance between the contacts of the device in the immediate vicinity of these contacts from each other, determine the capacitance C $\binom{*}{floor}$ in this coordinate, in the vicinity of coordinates X _i select a coordinate pair X ₁ and X ₂ , determine the capacitance values C _{et 1} and C _{et 2} and form the first informative parameter characterizing the change in capacitance C as the difference between the coordinates X ₁ and X ₂ _et between the phase contacts in the vicinity of the coordinate X _i , and when the diagnosed apparatus is turned on or off while moving its movable contact, the capacitance values C _d between the phase contacts are measured, the time instant T ^{* of} scaling the capacitive dependencies of the reference and diagnostics is determined hands when disconnecting the latter according to the formula:
T ^* = T _p • X ^* / X _max ,
and when it is turned on - according to the formula:
T ^* = T _p • (1 - X ^* / X _max ),
Where
X _max - the maximum distance between the phase contacts of the reference apparatus;
T _p - the time of movement of the movable contact of the phase of the diagnosed apparatus in the open state.

Затем при включении или отключении диагностируемого аппарата определяют по зависимости емкости C_д от времени ее значение C $\binom{*}{д}$ в момент времени T^*, определяют значения емкости C_д1 и C_д2 диагностируемого аппарата в моменты времени T₁ и T₂, соответствующие прохождению контактом точек с координатами X₁ и X₂, по формуле:

где
C_д.откл - емкость между контактами фазы диагностируемого аппарата в отключенном состоянии;
k = 1 и 2 для моментов времени T₁ и T₂ соответственно,
по зависимости емкости C_д от времени формируют второй информативный параметр, характеризующий изменение емкости C_д во времени в окрестности ее значения C_д.i, в виде интервала времени, соответствующего изменению емкости C_д между значениями C_д1 и C_д2, а о скорости перемещения подвижного контакта в координате X_i судят по отношению первого информативного параметра к второму.Then, when turning on or off the diagnosed apparatus, it is determined by the dependence of the capacitance C _d on time its value C

\binom{*}{d}

at time T ^* , determine the values of the capacitance C _d1 and C _{d2 of the} diagnosed apparatus at time T ₁ and T ₂ corresponding to the passage of the contact points with coordinates X ₁ and X ₂ according to the formula:

Where
C _d.off - the capacitance between the phase contacts of the diagnosed apparatus in the off state;
k = 1 and 2 for time points T ₁ and T _2, respectively,
according to the dependence of the capacitance C _d on time, a second informative parameter is formed characterizing the change in capacitance C _d in time in the vicinity of its value C _d.i , in the form of a time interval corresponding to the change in capacitance C _d between the values C _d1 and C _d2 , and the speed of movement mobile contact in the coordinate X _i judged by the ratio of the first informative parameter to the second.

Время T_п может быть определено как на основании паспортных данных аппарата, так и при его экспериментальных исследованиях. При диагностических испытаниях это время может быть определено для конкретного диагностируемого аппарата по зависимости емкости C_д от времени как длительность интервала времени, на котором первая производная емкости C_д по времени не равна нулю.Time T _p can be determined both on the basis of the passport data of the device, and during its experimental studies. In diagnostic tests, this time can be determined for a particular diagnosed apparatus by the dependence of the capacitance C _d on time as the duration of the time interval during which the first derivative of the capacitance C _d is not equal to zero in time.

Объединение двух технических решений в одну заявку связано с тем, что два данных способа решают одну и ту же задачу (сокращение времени и объема подготовительных и восстановительных работ, облегчение автоматизации диагностики коммутационных аппаратов, а также расширение области применения способа на малогабаритные и быстродействующие электрические коммутационные аппараты) принципиально одним и тем же путем - определением зависимостей междуконтактных емкостей эталонного и диагностируемого аппаратов от координаты и времени и определением скорости перемещения контактов по отношению двух информативных параметров, которые формируются на основании одних и тех же зависимостей, являются равноценными для решения указанной задачи и не могут быть объединены обобщающим параметром. The combination of two technical solutions in one application is due to the fact that these two methods solve the same problem (reducing the time and amount of preparatory and restoration work, facilitating the automation of diagnostics of switching devices, as well as expanding the scope of the method for small-sized and high-speed electric switching devices ) fundamentally in the same way - by determining the dependencies of intercontact capacities of the reference and diagnosed devices on the coordinate and time and determine According to the moving speed of contacts with respect to two informative parameters that are formed on the basis of the same dependencies, they are equivalent for solving this problem and cannot be combined by a generalizing parameter.

Заявляемые технические решения отличаются от прототипа тем, что для аппарата, принятого за эталон, определяют значение электрической емкости C_{эт.откл} между контактами фазы в отключенном состоянии, выбирают координату X^* масштабирования емкостных зависимостей эталонного и диагностируемого аппаратов, равную координате подвижного контакта эталонного аппарата, соответствующей непосредственной близости контактов друг от друга, определяют емкость C $\binom{*}{эт}$ в этой координате, определяют в координате X_i контроля скорости емкость C_эт.i и формируют первый информативный параметр, характеризующий изменение емкости C_эт между контактами фазы в окрестности координаты X_i, либо в виде первой производной этой емкости по координате, либо в виде разности значений координат X₁ и X₂, выбираемых в окрестности координаты X_i, а при включении или отключении диагностируемого аппарата в процессе перемещения его подвижного контакта измеряют значения емкости C_д между контактами фазы этого аппарата и запоминают их в виде зависимости емкости C_д от времени, определяют момент времени T^* масштабирования емкостных зависимостей эталонного и диагностируемого аппаратов при отключении последнего по формуле:
T^* = T_п•X^*/X_макс,
а при его включении - по формуле:
T^* = T_п•(1 - X*/X_макс),
при включении или отключении диагностируемого аппарата определяют по зависимости емкости C_д от времени ее значение C $\binom{*}{д}$ в момент времени T^*, определяют либо значение емкости C_дi диагностируемого аппарата в момент времени T_i, соответствующий прохождению контактом точки с координатой X_i, по формуле:

либо значения емкостей C_д1 и C_д2 диагностируемого аппарата в моменты времени T₁ и T₂, соответствующие прохождению контактом точек с координатами X₁ и X₂, по формуле:

по зависимости емкости C_д от времени формируют второй информативный параметр, характеризующий изменение емкости C_д во времени в окрестности ее значения C_д.i в виде первой производной этой емкости по времени, либо в виде интервала времени, соответствующего изменению емкости C_д между значениями C_д1 и C_д2, а о скорости перемещения подвижного контакта в координате X_i судят соответственно по отношению либо второго информативного параметра к первому, либо первого информативного параметра к второму, причем время T_п перемещения подвижного контакта фазы диагностируемого аппарата в разомкнутом состоянии может быть определено на основании зависимости емкости C_д от времени как длительность интервала времени, на котором первая производная емкости C_д по времени не равна нулю. По результату сравнения определенного времени T_п с допустимым значением можно дополнительно судить о состоянии диагностируемого коммутационного аппарата.The claimed technical solutions differ from the prototype in that for the apparatus adopted as the standard, the value of the electric capacitance C _et.off between the phase contacts in the off state is determined, the coordinate X ^{* of} scaling the capacitive dependencies of the reference and diagnosed devices is selected, equal to the coordinate of the movable contact of the reference device, the corresponding immediate proximity of the contacts from each other, determine the capacitance C

\binom{*}{floor}

in this coordinate, determine the capacitance C _et.i in the coordinate X _i of the speed control and form the first informative parameter characterizing the change in capacitance C _et between phase contacts in the vicinity of the coordinate X _i , either as the first derivative of this capacitance with respect to the coordinate, or as a difference the values of the coordinates X ₁ and X ₂ selected in the vicinity of the coordinate X _i , and when the diagnosed apparatus is turned on or off during the movement of its movable contact, the capacitance values C _d between the phase contacts of this apparatus are measured and stored and x in the form of the dependence of the capacitance C _d on time, determine the time moment T ^{* of} scaling the capacitive dependencies of the reference and diagnosed devices when the latter is turned off according to the formula:
T ^* = T _p • X ^* / X _max ,
and when it is turned on - according to the formula:
T ^* = T _p • (1 - X * / X _max ),
when you turn on or off the diagnosed apparatus is determined by the dependence of the capacitance C _d on time its value C

\binom{*}{d}

at time T ^* , either the value of the capacitance C _{di of the} diagnosed apparatus is determined at time T _i , corresponding to the passage of the contact point with the coordinate X _i , by the formula:

or the capacitance values C _d1 and C _{d2 of the} diagnosed apparatus at time instants T ₁ and T ₂ , corresponding to the passage of the contact points with coordinates X ₁ and X ₂ , according to the formula:

according to the dependence of the capacitance C _d on time, a second informative parameter is formed that characterizes the change in capacitance C _d in time in the vicinity of its value C _d.i in the form of the first time derivative of this capacity or in the form of a time interval corresponding to a change in capacitance C _d between the values of C C _g1 and _g2, but the speed of movement of the movable contact in the coordinate X _i, respectively, are judged with respect to either the second informative parameter to the first, or first informative parameter to the second, and the time T _n the movable pin KTA phase diagnosed apparatus in an open state may be determined based on dependence of the capacitance C _d of time as the duration of the time interval at which the first derivative of the capacitance C _d is not zero with respect to time. By comparing the result of a certain time T _p with an acceptable value, one can additionally judge the condition of the diagnosed switching device.

Сравнение заявляемых технических решений с прототипом позволяет установить соответствие их критерию "Новизна". Comparison of the claimed technical solutions with the prototype allows us to establish compliance with their criterion of "Novelty."

На фиг. 1 приведены графики, иллюстрирующие суть операций, выполняемых вычислителем в соответствии с предлагаемым способом, где 1 - зависимость C_эт(X) емкости C_эт между контактами фазы аппарата, принятого за эталон, от расстояния между контактами - координаты X; 2 - зависимость C_д(T) емкости C_д между контактами фазы диагностируемого аппарата от времени T; 3 - линия масштабного преобразования с коэффициентом K_м; 4 - зависимость координаты X движущегося контакта от времени T; 5 - точка линии масштабирования, соответствующая отключенному состоянию коммутационного аппарата; 6 - точка линии масштабирования, соответствующая расстоянию между контактами в непосредственной близости друг от друга; 7 - точка начала отсчета времени при определении скорости в режиме включения диагностируемого аппарата.In FIG. 1 are graphs illustrating the essence of the operations performed by the calculator in accordance with the proposed method, where 1 is the dependence of C _et (X) of the capacitance C _et between the phase contacts of the apparatus adopted as the standard, on the distance between the contacts - X coordinates; 2 - dependence of C _d (T) capacitance C _d between the phase contacts of the diagnosed apparatus on time T; 3 - line scale transformation with a coefficient of K _m ; 4 - dependence of the coordinate X of the moving contact on time T; 5 - point of the scaling line corresponding to the disconnected state of the switching apparatus; 6 - point of the scaling line corresponding to the distance between the contacts in the immediate vicinity of each other; 7 - the point of time reference when determining the speed in the on mode of the diagnosed apparatus.

На фиг. 2 приведена структурная схема варианта устройства, реализующего предлагаемый способ, в трехфазном исполнении. Это устройство содержит измерительный преобразователь 8 емкости (ИПЕ), в состав которого входят генератор 9 переменного напряжения (ГПН) и преобразователи 10 переменного тока в цифровой код (ПТК), а также вычислительно-управляющий блок 11 (ВУБ), например, микропроцессорный контроллер, первый вход которого подключен к выходам ПТК 10, а второй - к выводу 12, который является входом запуска устройства. Первый выход ВУБ 11 подключен к управляющему входу ИПЕ 8. К второму выходу ВУБ 11 подключен индикатор 13 (ИНД). Выход ГПН 9 и входы ПТК 10 соединены с выводами 14 и 15 устройства, предназначенными для подключения диагностируемого коммутационного аппарата 16 (ДКА). При испытаниях ДКА 16 каждый из его контактов 17 подключают к выводам 14 и 15 устройства, а источник 18 сигнала запуска (ИСЗ) привода ДКА 16 - к выводу 12. In FIG. 2 shows a structural diagram of a variant of the device that implements the proposed method, in three-phase execution. This device contains a measuring transducer 8 capacitance (IPE), which includes an alternating voltage generator 9 (GPN) and converters 10 alternating current into a digital code (PTC), as well as a computing and control unit 11 (VUB), for example, a microprocessor controller, the first input of which is connected to the outputs of the PTC 10, and the second to terminal 12, which is the start input of the device. The first output of the VUB 11 is connected to the control input of the IPE 8. The indicator 13 (IND) is connected to the second output of the VUB 11. The output of the GPN 9 and the inputs of the PTC 10 are connected to the terminals 14 and 15 of the device, designed to connect the diagnosed switching device 16 (DKA). When testing DKA 16, each of its contacts 17 is connected to the terminals 14 and 15 of the device, and the source 18 of the start signal (AES) of the drive DKA 16 is connected to terminal 12.

Зависимость C_к(X) емкости C_к между контактами фазы коммутационного аппарата от расстояния X между ними может быть представлена как сумма постоянной и изменяющейся составляющих. Постоянная составляющая не зависит от расстояния между контактами и определяется, в основном, монтажными емкостями. Как видно из графика зависимости 1 на фиг. 1, ее удобно принять равной емкости C_к.откл между контактами фазы коммутационного аппарата в отключенном состоянии. Изменяющаяся составляющая C_к.изм(X) является носителем информации о расстоянии между контактами фазы аппарата. В соответствии с указанным можно записать:
C_к(X) = C_к.изм(X) + C_к.откл.The dependence of C _k (X) of the capacitance C _k between the contacts of the phase of the switching apparatus on the distance X between them can be represented as the sum of the constant and changing components. The constant component does not depend on the distance between the contacts and is determined mainly by mounting capacities. As can be seen from the graph of dependence 1 in FIG. 1, it is convenient to take it of equal capacity C _{k. Off} between the phase contacts of the switching apparatus in the off state. The changing component C _to.ism (X) is a carrier of information about the distance between the contacts of the phase of the device. In accordance with the specified, you can write:
C _to (X) = C _to.ism (X) + C _to . _Off

В общем случае зависимости C_к(X) различны как для разных типов коммутационных аппаратов, так и для разных экземпляров одного типа. Эта неоднозначность существенно усложняет непосредственное использование емкостного метода для определения положения подвижного контакта диагностируемого аппарата в различные моменты времени и последующего определения скорости перемещения контакта. Однако, для аппаратов одного типа, имеющих одну конструкцию и практически одинаковые размеры контактов, зависимости C_к(X) имеют одинаковый характер и отличаются друг от друга постоянными составляющими емкости C_к.откл (аддитивная составляющая отличия) из-за различия монтажных емкостей выводов фаз и диапазоном изменения переменных составляющих C_к.изм(X) (мультипликативная составляющая отличия) из-за различия диэлектрической проницаемости среды (воздуха, масла, элегаза) между контактами, а также некоторых отклонений размеров контактов и других металлических элементов конструкции.In the general case, the dependences of C _to (X) are different both for different types of switching devices, and for different instances of the same type. This ambiguity greatly complicates the direct use of the capacitive method for determining the position of the movable contact of the diagnosed apparatus at various points in time and the subsequent determination of the speed of movement of the contact. However, for devices of the same type, having the same design and practically identical contact sizes, the dependences C _to (X) are of the same nature and differ from each other by the constant components of the capacitance C to. _Off (additive component of the difference) due to the difference in the mounting capacities of the phase leads and the range of variation of the variable components C _k.ism (X) (the multiplicative component of the difference) due to the difference in the dielectric constant of the medium (air, oil, gas) between the contacts, as well as some deviations in the sizes of the contacts and Other metal structural elements.

Определение скорости перемещения подвижных контактов диагностируемого аппарата по предлагаемому способу осуществляют с использованием эталонной зависимости C_эт(X) емкости C_эт между контактами фазы аппарата от расстояния X между ними (кривая 1 на фиг. 1). Эта зависимость в соответствии с (1) может быть записана в виде:
C_эт(X) = C_эт.изм(X) + C_{эт.откл}.The determination of the moving speed of the moving contacts of the diagnosed apparatus by the proposed method is carried out using the reference dependence C _et (X) of the capacitance C _et between the phase contacts of the apparatus from the distance X between them (curve 1 in Fig. 1). This dependence in accordance with (1) can be written in the form:
C _et (X) = C _et.ism (X) + C _et.off

Аналогично зависимости C_эт(X) зависимость емкости C_д от времени T (кривая 2 на фиг. 1) также может быть представлена в виде суммы изменяющейся C_д.изм(T) и постоянной C_д.откл составляющих:
C_д(X) = C_д.изм(X) + C_д.откл.Similarly to the dependence of C _et (X), the dependence of the capacitance C _d on time T (curve 2 in Fig. 1) can also be represented as the sum of the changing C _d.izm (T) and the constant C _{d.off of} components:
C _d (X) = C _d.ism (X) + C _d . _Off

Для диагностируемого и эталонного аппаратов одного типа мультипликативная составляющая отличия зависимостей их емкостей C_эт(X) и C_д(X) представляет собой пропорциональную связь изменяющихся составляющих этих зависимостей:
C_эт.изм(X) = K_м • C_д.изм(X). (2)
Данное соотношение положено в основу предлагаемого технического решения.For the diagnosed and reference devices of the same type, the multiplicative component of the difference in the dependences of their capacities C _et (X) and C _d (X) is a proportional relationship of the changing components of these dependencies:
C _et.ism (X) = K _m • C _d.ism (X). (2)
This ratio is the basis of the proposed technical solution.

В соответствии с (2) производные зависимостей C_эт(X) и C_д(X) тоже пропорциональны друг другу с тем же коэффициентом пропорциональности K_м:
[dC_эт(X)/dX] = K_м•[dC_д(X)/dx]. (3)
Как следует из выражения (2), коэффициент K_м может быть определен как отношение емкости C_этизм.j в координате X_j для эталонного аппарата и емкости C_д.изм.j в момент T_j для диагностируемого аппарата при прохождении его подвижным контактом точки с координатой X_j. Причем, значение емкости C_{эт.изм.j} является точкой зависимости C_эт.изм(X) эталонного аппарата, а значение емкости C_д.изм.j - точкой зависимости C_д.изм(T), полученной в процессе диагностических испытаний. Однако, из-за неравномерности перемещения подвижных контактов и различия форм графиков скорости для различных экземпляров аппаратов точное соответствие момента T_j и координаты X_j можно определить только на максимальном расстоянии между контактами, т.е. в отключенном состоянии (когда C_эт.изм = C_д.изм = 0), и в точке, предшествующей касанию контактов. Использование непосредственно точки касания невозможно, так как значения C_{эт.изм.j} и C_д.изм.j, а также крутизна зависимостей C_эт.изм(X) и C_д.изм(T) в этой точке стремятся к бесконечности, что приводит к большим ошибкам из-за влияния динамических погрешностей, помех, дискретности информации, хранимой в памяти устройства, и ряда других причин.In accordance with (2), the derivatives of the dependences C _et (X) and C _d (X) are also proportional to each other with the same proportionality coefficient K _m :
[dC _et (X) / dX] = K _m • [dC _d (X) / dx]. (3)
As follows from expression (2), the coefficient K _m can be defined as the ratio of the capacitance C _et meas. J in the coordinate X _j for the reference apparatus and the capacitance C _{d. Ism j} at the moment T _j for the diagnosed apparatus when the point passes through it with a movable contact with coordinate X _j . Moreover, the value of the capacitance C _et.iz.j is the dependence point C _et.ism (X) of the reference apparatus, and the value of the capacitance C _d.ism.j is the dependence point C _{d. Ism} (T) obtained during the diagnostic tests. However, due to the uneven movement of the moving contacts and the difference in the shapes of the velocity graphs for different instances of the devices, the exact correspondence of the moment T _j and the coordinate X _j can be determined only at the maximum distance between the contacts, i.e. in the off state (when C _et.izm = C _d.izm = 0), and at the point preceding the contact touch. Using the touch point directly is impossible, since the values of C _et.ism.j and C _d.izm.j , as well as the steepness of the dependencies C _et.ism (X) and C _d.ism (T) at this point tend to infinity, which leads to large errors due to the influence of dynamic errors, interference, discreteness of information stored in the device’s memory, and a number of other reasons.

Для определения коэффициента K_м на зависимости C_эт(X) или C_эт.изм(X) можно выбрать координату масштабирования X^* и ее значение представить в виде
X^*= q • X_макс,
где
X_макс - максимальное расстояние между контактами фазы эталонного аппарата;
q - коэффициент, характеризующий степень близости контактов аппарата по расстоянию между ними.To determine the coefficient K _m on the dependence C _et (X) or C _et.ism (X), you can select the scaling coordinate X ^* and its value can be represented as
X ^* = q • X _max ,
Where
X _max - the maximum distance between the phase contacts of the reference apparatus;
q is a coefficient characterizing the degree of proximity of the contacts of the device by the distance between them.

Для диагностируемого аппарата на зависимости C_д(T) или C_д.изм(T) координате X^* соответствует момент времени масштабирования T^*, предшествующий замыканию контактов аппарата при включении, или непосредственно после размыкания контактов при отключении, и равный (1 - r) • T_п при включении диагностируемого аппарата или r•T_п при его отключении, где r - коэффициент, характеризующий степень близости во времени контактов фазы диагностируемого аппарата в момент определения масштабирующего значения емкости C $\binom{*}{д}$ ; T_п - время перемещения контакта в разомкнутом состоянии.For the diagnosed apparatus, on the dependence C _d (T) or C _{d. Ism} (T), the X ^* coordinate corresponds to the moment of scaling time T ^* , preceding the closing of the device contacts when turned on, or immediately after the opening of contacts when turned off, and equal to (1 - r) • T _p when the diagnosed apparatus is turned on or r • T _p when it is turned off, where r is a coefficient characterizing the degree of proximity in time of the contacts of the phase of the diagnosed apparatus at the time of determining the scaling value of the capacitance C $\binom{*}{d}$ ; T _p - the time of movement of the contact in the open state.

Как показали результаты экспериментальных исследований, наибольшая точность масштабирования достигается при значениях r и q, выбираемых в диапазоне от 0,01 до 0,1. В этом случае для упрощения можно принимать r = q, что обеспечивает составляющую погрешности определения скорости перемещения контакта аппарата, обусловленную ошибкой масштабирования, не более 1 - 2%. В таком случае значение момента T^* может быть определено при отключении аппарата по формуле:
T^* = T_п • X^*/X_макс,
а при его включении - по формуле:
T^* = T_п• (1 - X^*/X_макс),
Для упрощения реализации способа момент времени T^* может быть выбран фиксированным для аппаратов каждого типа на основании анализа экспериментально полученных значений времени T_п либо при калибровке устройства.As the results of experimental studies have shown, the greatest accuracy of scaling is achieved with r and q values selected in the range from 0.01 to 0.1. In this case, for simplification, we can take r = q, which provides a component of the error in determining the speed of movement of the contact of the device, due to a scaling error, not more than 1 - 2%. In this case, the value of the moment T ^* can be determined when the device is turned off according to the formula:
T ^* = T _p • X ^* / X _max ,
and when it is turned on - according to the formula:
T ^* = T _p • (1 - X ^* / X _max ),
To simplify the implementation of the method, the moment of time T ^* can be chosen fixed for devices of each type based on the analysis of experimentally obtained values of time T _p or during calibration of the device.

Значениям X^* и T^* на изменяющихся составляющих C_эт.изм.(X) и C_д.изм(T) зависимостей емкостей эталонного и диагностируемого аппаратов от координаты и времени соответствуют значения C $\binom{*}{эт.изм}$ и C $\binom{*}{д.изм}$ , по отношению которых в соответствии с (2) можно определить коэффициент K_м:
K_м= C $\binom{*}{д.изм}$ /C $\binom{*}{эт.изм}$ . (6)
На фиг. 1 приведен вариант графического определения коэффициента K_м по значениям C_{эт.откл} и C_д.откл (точка 5) и значениям C $\binom{*}{эт}$ и С $\binom{*}{д}$ (точка 6), с последующим построением графика 4 зависимости координаты X подвижного контакта от времени T с помощью масштабирующей прямой 3. Из этого графика можно сделать вывод, что некоторая ошибка в определении параметров точки 6 масштабирующей линии приведет к незначительной погрешности определения скорости перемещения контакта аппарата.The values of X ^* and T ^* on the changing components of C _et.izm. (X) and C _d.izm (T) the dependences of the capacities of the reference and diagnosed devices on the coordinate and time correspond to the values of C $\binom{*}{eth.ism}$ and C $\binom{*}{D.ism}$ , in relation to which in accordance with (2) it is possible to determine the coefficient K _m :
K _m = C $\binom{*}{D.ism}$ / C $\binom{*}{eth.ism}$ . (6)
In FIG. 1 shows a variant of the graphical determination of the coefficient K _m from the values of C _et.off and C _d.off (point 5) and the values of C $\binom{*}{floor}$ and C $\binom{*}{d}$ (point 6), with the subsequent construction of a graph 4 of the dependence of the coordinate X of the moving contact on time T using the scaling line 3. From this graph we can conclude that some error in determining the parameters of point 6 of the scaling line will lead to a slight error in determining the speed of movement of the contact of the device .

Приведенные на фиг. 1 графики в соответствии с направлением осей координат показывают взаимосвязь зависимостей C_эт(X) и C_д(T) при отключении диагностируемого аппарата. График зависимости C_д(T) при включении коммутационного аппарата будет совпадать с линией 2, в случае, если момент начала движения контакта совместить с точкой 7, а момент касания контактов - с началом координат.Referring to FIG. 1, the graphs in accordance with the direction of the coordinate axes show the relationship of the dependences C _et (X) and C _d (T) when the diagnosed apparatus is turned off. The dependence C _d (T) when switching on the switching device will coincide with line 2, if the moment of the beginning of the movement of the contact is combined with point 7, and the moment of contact of the contacts with the origin.

Таким образом, на зависимости C_эт(X) можно выделить следующие характерные значения электрической емкости между контактами эталонного аппарата: C_{эт.откл} - емкость в отключенном состоянии аппарата, C $\binom{*}{эт}$ - емкость в координате X^*, соответствующей непосредственной близости контактов друг от друга; C_эт.i - емкость в координате X_i, в которой необходимо определить скорость (см. фиг. 1).Thus, the dependence C _et (X) _{shows the} following characteristic values of the electric capacitance between the contacts of the reference device: C _et.off - the capacity in the off state of the device, C $\binom{*}{floor}$ - capacitance in the coordinate X ^* corresponding to the immediate proximity of the contacts from each other; C _et.i is the capacity in the coordinate X _i , in which it is necessary to determine the speed (see Fig. 1).

Также аналогично на зависимости C_д(T) для диагностируемого аппарата можно выделить значения: C_д.откл - емкость в отключенном состоянии; C $\binom{*}{д}$ - емкость в момент времени T^*, соответствующий непосредственной близости контактов друг от друга; C_эт.i - емкость в момент времени T_i, в который необходимо определить скорость.Also, similarly, on the dependence C _d (T) for the diagnosed apparatus, the following values can be distinguished: C _{d off} - capacity in the off state; C $\binom{*}{d}$ - the capacitance at time T ^* , corresponding to the close proximity of the contacts from each other; C _et.i is the capacitance at time T _i at which it is necessary to determine the speed.

С учетом того, что емкость зависимости C_д(T) изменяется в функции координаты X подвижного контакта, которая в свою очередь изменяется во времени T, указанная зависимость для диагностируемого аппарата может быть записана в виде:
C_д(T) = C_д(X(T)).Taking into account the fact that the capacitance of the dependence C _d (T) changes as a function of the coordinate X of the movable contact, which in turn changes in time T, this dependence for the diagnosed apparatus can be written in the form:
C _d (T) = C _d (X (T)).

Дифференцируя по времени эту зависимость как сложную функцию, получают:
[dC_д(T)/dT] = [dC_д(X)/dX] • [dX/dT]. (7)
Подставляя dC_д(X)/dX из выражения (3) и учитывая, что dX/dT - это скорость V перемещения контакта, окончательно получают:

Подставляя значение K_м из (6) в (8), получают еще одно выражение для определения скорости V:

Для определения скорости перемещения контакта в координате X_i значения производных [dC_д(T)/dT] и [dC_эт(X)/dX] должны быть определены в соответствующих друг другу точках зависимостей C_д(T) и C_эт(X). На основании (2) для этих точек можно записать соотношение:

из которого получают выражение для определения емкости C_д.i на зависимости C_д(T) по значению C_эт.i на зависимости C_эт(X):

Выражение (10) справедливо при включении и отключении аппарата.Differentiating this dependence as a complex function in time, we obtain:
[dC _d (T) / dT] = [dC _d (X) / dX] • [dX / dT]. (7)
Substituting dC _d (X) / dX from expression (3) and taking into account that dX / dT is the velocity V of the contact displacement, we finally get:

Substituting the value of K _m from (6) in (8), we obtain another expression for determining the speed V:

To determine the contact displacement velocity in the coordinate X _{i, the} values of the derivatives [dC _d (T) / dT] and [dC _et (X) / dX] must be determined at the corresponding points of the dependencies C _d (T) and C _et (X) . Based on (2) for these points, we can write the relation:

from which an expression is obtained for determining the capacitance C _d.i on the dependence C _d (T) by the value of C _et.i on the dependence C _et (X):

Expression (10) is valid when turning on and off the device.

Как следует из графиков фиг. 1 (линия 4), скорость перемещения контакта аппарата может быть определена также и в соответствии с формулой:

где
X₁ и X₂ - координаты точек траектории подвижного контакта диагностируемого аппарата, соответствующие границам интервала перемещения этого контакта;
T₁ и T₂ - моменты времени прохождения упомянутым контактом координат X₁ и X₂.As follows from the graphs of FIG. 1 (line 4), the speed of movement of the contact of the device can also be determined in accordance with the formula:

Where
X ₁ and X ₂ are the coordinates of the points of the trajectory of the moving contact of the diagnosed apparatus, corresponding to the boundaries of the interval of movement of this contact;
T ₁ and T ₂ are the times of passage of said contact coordinates X ₁ and X ₂ .

Сравнение выражений (8) или (9) с (11) показывает, что скорость в обоих случаях по предлагаемому способу определяют по соотношению двух информативных параметров, характеризующих зависимости емкости между контактами от координаты и времени соответственно для эталонного и диагностируемого аппаратов. Причем, предлагаемый способ предполагает возможность использования в качестве информативных параметров различных величин, связь между которыми определяется по изменению емкости между контактами аппаратов. A comparison of expressions (8) or (9) with (11) shows that the speed in both cases according to the proposed method is determined by the ratio of two informative parameters characterizing the dependence of the capacitance between the contacts on the coordinate and time, respectively, for the reference and diagnosed devices. Moreover, the proposed method suggests the possibility of using various values as informative parameters, the connection between which is determined by the change in capacitance between the contacts of the devices.

В соответствии с этим при определении скорости по первому варианту в соответствии с формулой (8) или (9) в качестве первого информативного параметра выбирают первую производную емкости C_эт по координате dC_эт(X)/dX, а в качестве второго - первую производную емкости C_д по времени dC_д(T)/dT.Accordingly, when determining the speed according to the first embodiment, in accordance with formula (8) or (9), the first derivative of the capacitance C _et at the coordinate dC _et (X) / dX is selected as the first informative parameter, and the first derivative of the capacitance as the second C _d in time dC _d (T) / dT.

При определении скорости по второму варианту в соответствии с формулой (11) в качестве первого информативного параметра принимают разность координат X₁ - X₂, а в качестве второго - интервал времени T₁ - T₂.When determining the speed according to the second option in accordance with formula (11), the coordinate difference X ₁ - X _{2 is} taken as the first informative parameter, and the time interval T ₁ - T ₂ as the second.

В обоих случаях набор и последовательность основных операций при реализации предлагаемого способа измерения одинаковы. Устройство для реализации предлагаемого способа может без изменения своей конструкции выполнять преобразования в соответствии с обоими вариантами способа только за счет изменения алгоритма работы. In both cases, the set and sequence of basic operations when implementing the proposed measurement method are the same. A device for implementing the proposed method can, without changing its design, perform conversions in accordance with both versions of the method only by changing the operation algorithm.

Реализацию способов рассматривают на примере устройства, структурная схема которого изображена на фиг. 2 и представляющего собой микропроцессорный измеритель емкости. The implementation of the methods is considered using an example of a device whose structural diagram is shown in FIG. 2 and which is a microprocessor capacitance meter.

При изготовлении устройства или перед диагностическими испытаниями ДКА 16 экспериментально или расчетным путем для каждого типа ДКА, подлежащего диагностическим испытаниям, определяют и заносят в память ВУБ 11 значения емкостей C $\binom{*}{эт.изм}$ и C_{эт.откл}, а также для одной или нескольких координат X_i, в которых необходимо проконтролировать скорость перемещения подвижных контактов коммутационного аппарата, определяют и заносят в память ВУБ 11 устройства соответствующее количество значений емкостей C_{эт.изм.i} (см. фиг. 1) и их производных по координате [dC_эт(X)/dX]_i. Каждая из этих производных является первым информативным параметром для определения скорости в соответствующей координате X_i.In the manufacture of the device or before the diagnostic tests, DKA 16 experimentally or by calculation, for each type of DFA subject to diagnostic tests, the capacitance values C are determined and stored in the memory of VUB 11 $\binom{*}{eth.ism}$ and C _et.off , as well as for one or more coordinates X _i , in which it is necessary to control the speed of the moving contacts of the switching device, determine and store in the memory VUB 11 of the device the corresponding number of capacitances C _et.iz.i (see Fig. 1) and their derivatives with respect to the coordinate [dC _et (X) / dX] _i . Each of these derivatives is the first informative parameter for determining the speed in the corresponding coordinate X _i .

При испытании ДКА 16 команды на его включение или отключение задаются сигналами ИСЗ 18, которые подаются одновременно на привод ДКА 16 и через вывод 12 устройства на второй вход ВУБ 11. После получения сигнала запуска ВУБ 11 на своем выходе формирует периодическую последовательность импульсов, которые задают моменты времени измерения тока, протекающего через емкость между контактами 17 каждой фазы ДКА 16, и последующего преобразования значений тока в цифровой код. Период этой последовательности определяется ожидаемым значением времени включения или отключения ДКА 16 (например, по данным Технических Условий на соответствующий тип аппарата) так, чтобы было обеспечено количество отсчетов значений емкости за время перемещения контактов 17, удовлетворяющее условиям точности измерений (например, не менее 100). Управляющим сигналом с выхода ВУБ 11 также включается ГПН 9 (если о не работает в непрерывном режиме). When testing the DKA 16, the commands to turn it on or off are set by the AES signals 18, which are supplied simultaneously to the DKA 16 drive and through the output 12 of the device to the second input of the VUB 11. After receiving the start signal, the VUB 11 generates a periodic sequence of pulses at its output that specify the moments time for measuring the current flowing through the capacitance between the contacts 17 of each phase of the DCA 16, and the subsequent conversion of the current values into a digital code. The period of this sequence is determined by the expected value of the on / off time of the DKA 16 (for example, according to the Technical Specifications for the corresponding type of apparatus) so that the number of readings of the capacitance values during the movement of contacts 17 is satisfied, satisfying the conditions of measurement accuracy (for example, at least 100) . The control signal from the output of VUB 11 also turns on the GPN 9 (if o does not work in continuous mode).

Генератор 9, входящий в ИПЕ 8, вырабатывает переменное стабильное напряжение, которое через выводы 14 устройства подается на контакты 17 ДКА 16. Через выводы 15 устройства ток, протекая через межконтактную емкость, поступает на входы ПТК 10. Благодаря малому входному сопротивлению ПТК 10, указанный ток пропорционален измеряемой емкости. Значения кода результата каждого измерения, формируемые ПТК 10, также пропорциональны емкости между контактами 17 каждой фазы ДКА 16 в соответствующие моменты времени, которые задаются сигналами последовательности импульсов с выхода ВУБ 11. Эти коды поступают на вход ВУБ 11 и накапливаются в его памяти. В результате за время перемещения контактов ДКА 16 в памяти ВУБ 11 формируется табличная зависимость емкости от времени C_д(T) между контактами 17 соответствующей фазы ДКА 16, представленная на фиг. 1 в виде кривой 2.The generator 9, included in IPE 8, generates an alternating stable voltage, which is supplied through the terminals 14 of the device to the terminals 17 of the DCA 16. Through the terminals 15 of the device, the current flowing through the contact capacitance is supplied to the inputs of the PTC 10. Due to the small input resistance of the PTC 10, this the current is proportional to the measured capacitance. The values of the result code of each measurement generated by the PTC 10 are also proportional to the capacitance between the contacts 17 of each phase of the DCA 16 at the corresponding time instants, which are set by the signals of the pulse sequence from the output of the VUB 11. These codes are input to the VUB 11 and are accumulated in its memory. As a result, during the movement of the contacts of the DKA 16 in the memory of VUB 11, a tabular dependence of the capacitance on time C _d (T) between the contacts 17 of the corresponding phase of the DKA 16 is shown, shown in FIG. 1 as curve 2.

По полученной табличной зависимости ВУБ 11 определяет момент времени T^*масштабирования и для него - значение емкости C $\binom{*}{д}$ .Based on the obtained tabular dependence, VUB 11 determines the time moment T ^{* of} scaling and for it, the value of capacitance C $\binom{*}{d}$ .

Так как номер каждого результата измерения соответствует моменту времени выполнения этого измерения, то для фиксированного значения момента времени T^* он может быть задан номером записи результата измерения в памяти ВУБ 11.Since the number of each measurement result corresponds to the time instant of performing this measurement, for a fixed value of the time instant T ^* it can be set by the record number of the measurement result in the memory of VUB 11.

При учете реального времени перемещения подвижных контактов по табличной зависимости C_д(T) ВУБ 11 определяется количество точек записи, в которых значения емкости C_д соответствуют ее уменьшению или увеличению во времени, т. е. неравенству нулю первой производной зависимости C_д(T). Это соответствует однонаправленному движению контакта 17 при включении или отключении ДКА 16. Указанное количество точек пропорционально времени T_п. В этом случае момент времени T^* определяется ВУБ 11 при испытании ДКА 16 в режиме включения или отключения по формуле (6) или (7).When taking into account the real time of moving the movable contacts according to the tabular dependence C _d (T) of VUB 11, the number of recording points is determined at which the capacitance values C _d correspond to its decrease or increase in time, i.e., the first derivative of the dependence C _d (T) to zero . This corresponds to the unidirectional movement of pin 17 when turning on or off the DCA 16. The indicated number of points is proportional to the time T _p . In this case, the time T ^* is determined by VUB 11 when testing the DKA 16 in the on or off mode according to formula (6) or (7).

Затем ВУБ 11 определяет по таблице зависимости C_д(T) значения C $\binom{*}{д}$ и C_д.откл и масштабный коэффициент K_м по формуле (8). Значение коэффициента K_м запоминается.Then VUB 11 determines from the table of dependence C _d (T) the value of C $\binom{*}{d}$ and C _{d off} and scale factor K _m according to the formula (8). The value of the coefficient K _{m is} remembered.

Для заданного значения C_{эт.изм.i} в координате X_i на основании зависимости C_д(T) ВУБ 11 определяет значения емкости C_д.i по формуле (10) и второго информативного параметра в виде первой производной [dC_д(T)/dT]_i. На основании этих результатов и хранящихся в памяти значений C $\binom{*}{эт.изм}$ и [dC_эт(X)/dX]_i ВУБ 11 по формуле (5) определяет соответствующее значение скорости V_i в координате X_i, которое показывается на ИНД 13.For a given value C _et.iz.i in the coordinate X _i, on the basis of the dependence C _d (T), VUB 11 determines the capacitance C _d.i according to formula (10) and the second informative parameter in the form of the first derivative [dC _d (T) / dT] _i . Based on these results and the stored C values $\binom{*}{eth.ism}$ and [dC _et (X) / dX] _i VUB 11 by the formula (5) determines the corresponding value of the speed V _i in the coordinate X _i , which is shown on the IND 13.

Определение скорости V_i может быть выполнено также по формуле (9) без промежуточного определения коэффициента K_м. Полученное значение скорости ВУБ 11 сравнивает с допустимыми значениями. Если значение скорости V_i находится в зоне допуска, ДКА 16 признается исправным. Этот результат также может быть выведен на ИНД 13.The determination of the speed V _i can also be performed according to the formula (9) without an intermediate determination of the coefficient K _m . The obtained value of the speed VUB 11 compares with valid values. If the value of the speed V _i is in the tolerance zone, DKA 16 is recognized as serviceable. This result can also be displayed on IND 13.

При реализации предлагаемым устройством второго варианта способа аналогичным образом для каждого типа ДКА 16, подлежащего диагностическим испытаниям, предварительно определяют и заносят в память ВУБ 11 значение емкости C $\binom{*}{эт.изм}$ , а также в окрестности каждой из координат X_i, в которых необходимо проконтролировать скорость перемещения подвижных контактов ДКА 16, определяют соответствующее количество значений пар координат X₁ и X₂ (предпочтительно по обе стороны координаты X_i), определяют в них и заносят в память ВУБ 11 устройства значения емкостей C_эт.1 и C_эт.2, а также формируют и заносят в память в виде разности значений координат X₁ и X₂ первый информативный параметр, характеризующий изменение емкости C_эт между контактами фазы в окрестности координаты X_i.When the proposed device implements the second variant of the method in the same way for each type of DFA 16 to be tested, the capacity value C is preliminarily determined and stored in VUB 11 $\binom{*}{eth.ism}$ , as well as in the vicinity of each of the coordinates X _i , in which it is necessary to control the speed of movement of the moving contacts of DKA 16, determine the corresponding number of pairs of coordinates X ₁ and X ₂ (preferably on both sides of the coordinate X _i ), determine them and store them in memory VUB 11 device capacitance values C _{et 1} and C _{et 2} , and also form and _store in the form of a difference in coordinate values X ₁ and X _{2 the} first informative parameter characterizing the change in capacitance C _et between phase contacts in the vicinity of the coordinate X _i .

В процессе испытаний при включении или отключении ДКА 16 при перемещении его подвижного контакта аналогичным образом ИПЕ 8 осуществляет циклическое измерение емкости C_д между контактами фазы и передачу кодов измеренных значений в ВУБ 11. По сформированной табличной зависимости C_д(T) аналогично первому варианту реализации способа ВУБ 11 определяет момент времени T^* масштабирования емкостных зависимостей эталонного и диагностируемого аппаратов по формуле (6) или (7) и по зависимости C_д(T) для момента времени T^* определяет значение емкости C $\binom{*}{д}$ . Затем для координат X₁, X₂ и соответствующих им моментов времени T₁, T₂ ВУБ 11 определяет значения емкости зависимости C_д(T) по формуле, полученной из (10):

где
k = 1 и 2 для координат T₁ и T₂ соответственно.In the process of testing when turning on or off the DKA 16 when moving its movable contact in the same way, IPE 8 cyclically measures the capacitance C _d between the phase contacts and transfers the codes of the measured values to VUB 11. According to the generated tabular dependence C _d (T) is similar to the first method implementation VUB 11 determines the time moment T ^{* of} scaling of the capacitive dependencies of the reference and diagnosed devices according to the formula (6) or (7) and from the dependence C _d (T) for the time moment T ^* determines the value of the capacitance C

\binom{*}{d}

. Then, for the coordinates X ₁ , X ₂ and the corresponding time points T ₁ , T _2, VUB 11 determines the capacitance of the dependence C _d (T) according to the formula obtained from (10):

Where
k = 1 and 2 for coordinates T ₁ and T _2, respectively.

По значениям C_д.k путем подсчета количества записей результатов измерений и умножения его на период следования импульсов ВУБ 11 определяет интервал времени, равный разности значений T₁ и T₂ и представляющий собой второй информативный параметр. Определение скорости перемещения контакта для каждой из координат X_i осуществляется ВУБ 11 по формуле (11).From the values of C _d.k, by counting the number of records of the measurement results and multiplying it by the pulse repetition period, VUB 11 determines the time interval equal to the difference in the values of T ₁ and T ₂ and is a second informative parameter. The determination of the contact displacement velocity for each of the coordinates X _{i is} carried out by VUB 11 according to the formula (11).

Затем ВУБ 11 так же, как и при реализации первого варианта способа, осуществляет сравнение полученного значения скорости с допустимыми и делает вывод об исправности ДКА 16. Then VUB 11 in the same way as when implementing the first variant of the method, compares the obtained speed with acceptable values and concludes that DFA 16 is working.

Использование заявляемых технических решений позволит:
сократить время и объем подготовительных и восстановительных работ при диагностике коммутационных аппаратов за счет исключения операций слива из бака аппарата масла (и последующего его наполнения), установки и снятия штанги вибрографа;
проводить испытания подвесных коммутационных аппаратов без их демонтажа из ячеек комплектных распредустройств;
обеспечить и облегчить автоматизацию операций диагностики за счет автоматического определения скорости (а также других параметров движения контактов аппарата) и устранения операций ручной обработки виброграмм или громоздких операций по вводу виброграмм в ЭВМ;
обеспечить возможность использования при диагностике аппаратов, кроме скорости перемещения контактов, дополнительных параметров аппаратов (времени включения и отключения, времени перемещения контактов, разновременности замыкания и размыкания по фазам);
расширить область применения вариантов способа и устройства на малогабаритные и быстродействующие коммутационные аппараты, диагностика которых при обеспечении приемлемой точности затруднена из-за недостаточного объема измерительной информации, получаемого на виброграмме за малой время движения контактов таких аппаратов, а также из-за больших изменений скорости, обусловленных значительным изменением массы подвижных элементов при установке вибрографа и тормозящего действия его пишущего узла.The use of the claimed technical solutions will allow:
reduce the time and amount of preparatory and restoration work in the diagnosis of switching devices by eliminating the operation of draining the oil from the tank of the apparatus (and its subsequent filling), installing and removing the vibrograph rod;
carry out tests of suspended switching devices without dismantling them from the cells of complete switchgears;
to provide and facilitate the automation of diagnostic operations by automatically determining the speed (as well as other parameters of the movement of the contacts of the apparatus) and eliminating the operations of manual processing of vibrograms or cumbersome operations of entering vibrograms into computers;
to provide the possibility of using apparatus diagnostics, in addition to the speed of movement of contacts, additional parameters of the devices (on and off times, time of movement of contacts, the simultaneous closure and opening of the phases);
to expand the scope of the variants of the method and device for small-sized and high-speed switching devices, the diagnostics of which, while ensuring acceptable accuracy, are difficult due to the insufficient amount of measurement information received on the vibrogram for the short contact time of such devices, as well as due to large changes in speed due to a significant change in the mass of moving elements when installing a vibrograph and the inhibitory effect of its writing unit.

Источники:
1. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. В 2-х кн. Под общ. ред. А.А.Федорова и Г.В. Сербиновского. Кн. 2. Технические сведения об оборудовании. - М.: Энергия, 1974, с.523.Sources:
1. Directory of power supply of industrial enterprises. In 2 kn. Under the total. ed. A.A. Fedorova and G.V. Serbinovsky. Prince 2. Technical information about the equipment. - M .: Energy, 1974, p. 523.

2. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. В 2-х кн. Под общ. ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского. Кн. 2. Технические сведения об оборудовании. - М.: Энергия, 1974, с.522. 2. Directory of power supply of industrial enterprises. In 2 kn. Under the total. ed. A.A. Fedorova and G.V. Serbinovsky. Prince 2. Technical information about the equipment. - M .: Energy, 1974, p. 522.

Claims

1. A method for diagnosing an electrical switching device based on determining at least in one phase the speed of movement of a moving contact in at least one coordinate X _{i of} its trajectory when turning on or off the diagnosed device, comparing the measurement results with acceptable values and deciding on the state of the device , characterized in that for the apparatus adopted as the standard, determine at least one phase, the value of the electric capacitance C _et.off. between the contacts of the phase of the device in the off state, choose the coordinate X ^{* of} scaling the capacitive dependencies of the reference and diagnosed devices, equal to the coordinate of the movable contact of the reference device when this contact is located in close proximity to the stationary contact, determine the capacitance C

\binom{*}{floor}

in this coordinate, determine the capacitance C _et.i in the coordinate X _i and form the first information parameter characterizing the change in capacitance C _et between the phase contacts in the vicinity of the coordinate X _i , in the form of the first derivative of this capacitance with respect to the coordinate, and when the diagnosed apparatus is turned on or off in the process of moving its movable contact, the capacitance values C _g between the phase contacts of this apparatus are measured and stored in the form of the dependence of the capacitance C _g on time, the time instant T ^{* of} scaling the capacitive dependencies is determined of the standard and diagnosed devices when the latter is turned off according to the formula T ^* = T _n • X ^* / X _max , and when it is turned on, according to the formula
T ^* = T _n • (1 - X ^* / X _max ),
where X _max is the maximum distance between the phase contacts of the reference apparatus;
T _n - travel time of the moving contact of the phase of the diagnosed apparatus in the open state;
when turning on or off the diagnosed apparatus is determined by the dependence of the capacitance C _g on the time of its value C

\binom{*}{g}

at time T ^* , determine the value of the capacitance C _{gi of the} diagnosed apparatus at time T _i , corresponding to the passage of the contact point with the coordinate X _i according to the formula

where C _g.off. - the capacitance between the phase contacts of the diagnosed apparatus in the off state,
according to the dependence of the capacitance C _g on time, a second informative parameter is formed that characterizes the change in capacitance C _g in time in the vicinity of its value C _gi , in the form of the first derivative of this capacitance with respect to time, and the speed of the moving contact in coordinate X _i is judged by the ratio of the second parameter to the first.

2. A method for diagnosing an electrical switching device based on determining at least in one phase the speed of movement of the movable contact in at least one coordinate X _{i of} its trajectory when turning on or off the diagnosed device, comparing the measurement results with acceptable values and deciding on the state of the device , characterized in that for the apparatus adopted as the standard, determine at least in one phase, the value of the electric capacitance C _et.off between the contacts of the phase of the apparatus in the open In the operating state, choose the coordinate X ^{* of} scaling the capacitive dependencies of the reference and diagnosed devices, equal to the coordinate of the moving contact of the reference device when this contact is located in close proximity to the fixed contact, determine the capacitance C

\binom{*}{floor}

in this coordinate, in the vicinity of coordinates X _i select a pair of coordinates X ₁ and X ₂ , determine the capacitance values C _{et 1} and C _{et 2} in these coordinates and form the first information parameter characterizing the difference of the coordinates X ₁ and X ₂ with the change in capacitance between the phase contacts _fl in the vicinity of the coordinates X _i, and for enabling or disabling the diagnosed apparatus during the movement of its movable contact measured value of the capacitance C between the contacts phases _g, determined at time T ^* zoom capacitance dependences pass and the diagnosed devices if you disable the last by the formula
T ^* = X ^* • T _n / X _max , and when it is turned on - according to the formula
T ^* = T _n • (1 - X ^* / X _max ),
where X _max is the maximum distance between the phase contacts of the reference apparatus;
T _n - time of movement of the movable contact of the phase of the diagnosed apparatus in the open state,
when turning on or off the diagnosed apparatus is determined by the dependence of the capacitance C _g on the time of its value C

\binom{*}{g}

at time T ^* , determine the values of the capacitance C _g1 and C _{g2 of the} diagnosed apparatus at moments T ₁ and T ₂ corresponding to the passage of the contact points with coordinates X ₁ and X ₂ according to the formula

where C _g.off - the capacitance between the phase contacts of the diagnosed apparatus in the off state;
k = 1 and 2 for time points T ₁ and T ₂ ,
according to the dependence of the capacitance C _g on time, a second informative parameter is formed that characterizes the change in capacitance C _g over time in the vicinity of its value C _gi , in the form of a time interval corresponding to the change in capacitance C _g between the values C _g1 and C _g2 , and the speed of the moving contact in the coordinate X _i is judged by the ratio of the first informative parameter to the second.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that on the basis of the dependence of the capacitance C _g on time, the time T _{n of} moving the movable contact in the open state of the apparatus is determined as the duration of the time interval in which the first time derivative of the capacitance C _g is not equal to zero .