RU2297065C2 - Способ определения степени износа контактов выключателя - Google Patents

Способ определения степени износа контактов выключателя Download PDF

Info

Publication number
RU2297065C2
RU2297065C2 RU2004122421/09A RU2004122421A RU2297065C2 RU 2297065 C2 RU2297065 C2 RU 2297065C2 RU 2004122421/09 A RU2004122421/09 A RU 2004122421/09A RU 2004122421 A RU2004122421 A RU 2004122421A RU 2297065 C2 RU2297065 C2 RU 2297065C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
contacts
wear
switch
pole
electromagnet
Prior art date
Application number
RU2004122421/09A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2004122421A (ru
Inventor
Жилль БОРАН (FR)
Жилль БОРАН
Жан-Кристоф КЮНИ (FR)
Жан-Кристоф КЮНИ
Стефан ДЕЛЬБАР (FR)
Стефан ДЕЛЬБАР
Original Assignee
Шнейдер Электрик Эндюстри Сас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8871110&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2297065(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Шнейдер Электрик Эндюстри Сас filed Critical Шнейдер Электрик Эндюстри Сас
Publication of RU2004122421A publication Critical patent/RU2004122421A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2297065C2 publication Critical patent/RU2297065C2/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/0015Means for testing or for inspecting contacts, e.g. wear indicator
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04Means for indicating condition of the switching device
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/04Means for indicating condition of the switching device
    • H01H2071/044Monitoring, detection or measuring systems to establish the end of life of the switching device, can also contain other on-line monitoring systems, e.g. for detecting mechanical failures

Landscapes

  • Arc-Extinguishing Devices That Are Switches (AREA)
  • Keying Circuit Devices (AREA)
  • Relay Circuits (AREA)
  • Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
  • Contacts (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Abstract

Использование: для определения степени износа полюсных контактов выключателя мощности. Технический результат заключается в упрощении способа и повышении помехозащищенности при определении степени износа. Способ определения степени износа полюсных контактов (C1, C2, С3) заключается в том, что приводят в действие электромагнит (20), движение которого управляется обмоткой (21) возбуждения. Износ определяют на основании изменения времени (Tu) хода износа контактов (C1, C2, С3), которое формируется во время замыкающего движения электромагнита, для чего измеряют по меньшей мере один электрический сигнал (Ip), отражающий состояние проводимости по меньшей мере одного полюса мощности, измеряют ток возбуждения (Is), проходящий через обмотку возбуждения (21) электромагнита, и сравнивают электрический сигнал (Ip) и ток (Is) возбуждения в зависимости от времени. После этого измеренное время (Tu) хода износа может быть сравнено с первоначальным временем (Ti), хранящимся в памяти запоминающего устройства. Изобретение касается также выключателя для реализации указанного способа. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение касается способа определения степени износа полюсных контактов выключателя мощности, имеющего один или несколько полюсов мощности, в частности в контакторе, стартере или выключателе или в контакторе-прерывателе. Настоящее изобретение касается также выключателя, в котором можно применять такой способ.
Предшествующий уровень техники
На каждом полюсе мощности выключатель содержит неподвижные контакты и подвижные контакты для коммутации соответствующей электрической нагрузки. В зависимости от силы тока или напряжения во время каждого переключения изнашиваются контактные пластинки, закрепленные на контактах. По истечении определенного числа коммутаций износ может привести к отказу выключателя и иметь серьезные последствия с точки зрения безопасности или необходимости отключения прибора. Для предупреждения этих последствий известное решение состоит в систематической замене либо контактов, либо всего прибора по истечении определенного числа операций (например, миллиона операций) без учета реального износа пластинок контактов. Это может привести к запоздалому вмешательству, если контактные пластинки чрезмерно изношены, или к преждевременному вмешательству, если контактные пластинки совсем не изношены. Возможность определять реальный износ контактов для получения информации об оставшемся сроке службы или о завершении срока службы полюсных контактов может иметь большое значение для выключателя, осуществляющего большое количество переключений, так как позволяет предупредить пользователя в нужный момент и избежать поломки или отказа прибора во время его работы в автоматической установке.
Согласно патентам ЕР 0878015 и ЕР 0878016 оставшийся срок службы контактов определяют путем расчета изменения контактного давления во время размыкания контактов. Изменение контактного давления определяют при помощи измерения времени между начальным моментом движения сердечника управляющего электромагнита и конечным моментом размыкания контактов. Начальный момент засекают при помощи вспомогательной цепи, анализирующей напряжение на клеммах обмотки электромагнита во время фазы размыкания. Конечный момент соответствует началу размыкания контактов наиболее изношенного полюса выключателя, и его определяют, соединяя все фазы с цепью обнаружения и измеряя напряжение переключения в виде отклонения напряжения в искусственной нейтральной точке выходных линий мощности.
Учитывая, что устройства работают на размыкание, последнее приводит к возникновению электрической дуги, которая может создать помехи при измерении напряжения на полюсах. Устройства требуют также соблюдения особых мер предосторожности при измерении напряжения на обмотке, например применения вспомогательного выключателя, который добавляется для изолирования вспомогательной цепи по отношению к питанию обмотки, чтобы измерять напряжение обмотки в виде сопротивления при разряде.
Краткое изложение существа изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание простого способа определения степени износа полюсных контактов выключателя, который лишен вышеупомянутых недостатков.
Согласно настоящему изобретению предложен способ определения степени износа полюсных контактов выключателя, содержащего один или несколько полюсов мощности, снабженного контактами, приводимыми в действие управляющим электромагнитом, движение которого между разомкнутым положением и замкнутым положением управляется обмоткой возбуждения, при этом износ контактов определяют по времени хода износа контактов. В соответствии с настоящим изобретением время процесса износа контактов определяют во время замыкающего движения электромагнита, измеряют по меньшей мере один электрический сигнал, отражающий состояние проводимости по меньшей мере одного полюса мощности, измеряют ток возбуждения, проходящий через обмотку электромагнита, и рассчитывают разность времени между моментом замыкания контактов, определяемым на основании указанного электрического сигнала, и моментом окончания замыкающего движения электромагнита, определяемым по току возбуждения.
Согласно изобретению момент замыкания контактов определяют по появлению электрического сигнала, когда полюс становится проводником, а окончание замыкающего движения электромагнита определяют по минимальному току возбуждения.
Согласно изобретению момент замыкания контактов каждого полюса мощности определяют по появлению основного тока в соответствующем полюсе мощности выключателя. Момент замыкания контактов полюсов мощности определяют по появлению напряжения фаза/фаза между двумя полюсами мощности на контактах.
Работа осуществляется при замыкании контактов, т. е. при управлении электромагнита, а не при размыкании контактов, что имеет определенные преимущества. Прежде всего это позволяет избежать влияния помех, возникающих при размыкании и связанных с появлением электрической дуги между контактами и с остаточным потоком магнитной индукции в обмотке. Это облегчает измерение тока или напряжения на полюсах устройства для выявления момента замыкания контактов. Кроме того, в выключателе с электронным управлением обмоткой измерение тока возбуждения обмотки осуществляют уже в момент замыкания во время управления электромагнита, а не обязательно во время размыкания. Измерение тока возбуждения может легко быть использовано для дополнительного выявления окончания замыкающего движения электромагнита.
Измеренное время хода износа, в случае необходимости корректируемое при помощи корректирующего коэффициента, служит для определения износа контактов на основании изменения измеренного времени относительно первоначального времени хода износа, занесенного в память средств запоминания выключателя. Износ контактов может быть также определен путем сравнения измеренного времени хода износа с минимальным приемлемым временем хода износа, занесенным в память средств запоминания выключателя.
Объектом настоящего изобретения является также выключатель для реализации указанного способа. Такой выключатель содержит первые средства измерения, формирующий по меньшей мере один первичный сигнал, отражающий состояние проводимости по меньшей мере одного полюса мощности, вторые средства измерения, формирующие вторичный сигнал, характеризующий ток возбуждения, проходящий через обмотку электромагнита, и блок обработки, принимающий первичный сигнал или первичные сигналы и вторичный сигнал для осуществления способа. Первые средства измерения подсоединены последовательно к линиям тока выключателя для измерения основных токов, проходящих в полюсах мощности. В альтернативном варианте средства измерения размещают между выходными линиями тока и нейтральной точкой выключателя для измерения значений напряжения фаза/ноль полюсов мощности.
Согласно изобретению выключатель содержит также средства запоминания первоначального времени хода износа контактов. Блок обработки вычисляет измеренное время хода износа контактов и сравнивает указанное измеренное время с хранящимся в памяти первоначальным временем для определения оставшегося срока службы контактов и/или для выдачи информации о времени завершения срока службы, после которого рабочие характеристики устройства не гарантируются.
Краткое описание чертежей
Другие отличительные признаки и преимущества настоящего изобретения поясняются подробным описанием предпочтительного варианта выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает принципиальную схему выключателя, содержащего первые средства измерения тока, согласно изобретению;
фиг.2 - схему работы контактного полюса в выключателе согласно изобретению;
фиг.3 - диаграммы изменения основных токов и тока возбуждения во время замыкающего движения выключателя, согласно изобретению;
фиг.4 - второй вариант выполнения выключателя с первыми средствами измерения, согласно изобретению.
Описание предпочтительных вариантов выполнения изобретения
Электрический выключатель, например, типа контактора, контактора-прерывателя или стартера (выключателя) содержит один или несколько полюсов мощности. На фиг. 1 представлен выключатель, который содержит три полюса мощности Р1, Р2, Р3.
Выключатель содержит входные линии тока (линии источника), которые обеспечивают соединение между электрической цепью питания и полюсами Р1, Р2, Р3, и выходные линии тока L1, L2, L3 (линии нагрузки), обеспечивающие соединение между полюсами выключателя и электрической нагрузкой, например, электрическим двигателем М, которым управляют и/или который защищают при помощи выключателя. Входные линии тока соединены с выходными линиями тока посредством полюсных контактов С1, С2, С3. Контакты С1, С2, С3 содержат подвижные контакты, установленные на подвижном мостике 28, и неподвижные контакты. Подвижный мостик 28 приводится в движение управляющим электромагнитом 20 и пружиной 25 контактного давления. Управляющий электромагнит 20 содержит неподвижный сердечник, подвижный якорь 23, возвратную пружину 26 и обмотку 21 возбуждения. Замыкающее движение подвижного якоря 23 электромагнита 20 генерируется прохождением тока возбуждения Is в обмотке 21 возбуждения. Предпочтительно на обмотку 21 возбуждения подается постоянное напряжение возбуждения.
На фиг.2 представлен выключатель с размыкающими полюсами, но можно также предусмотреть выполнение устройства с замыкающими полюсами.
Устройство с размыкающими полюсами работает следующим образом. Когда в обмотке 21 электромагнита отсутствует ток возбуждения, возвратная пружина 26 обеспечивает разделение между подвижным якорем 23 и неподвижным сердечником электромагнита. Подвижный якорь 23 механически взаимодействует со средством 22 механической связи (таким как толкатель, не показан), действуя на подвижный мостик 28, приводя к размыканию контактов путем разъединения подвижных контактов и неподвижных контактов. Для этого возвратная пружина 26 имеет усилие, превышающее усилие пружины 25 контактного давления. Появление тока Is возбуждения в обмотке 21 возбуждения приводит к обратному перемещению подвижного якоря 23 в направлении неподвижного сердечника электромагнита 20, освобождая таким образом подвижный мостик 28. Усилие замыкания контактов в этом случае обеспечивается пружиной 25 контактного давления, нажимающей на подвижный мостик 28, при этом подвижные контакты прижимаются к неподвижным контактам. Преимуществом устройства с размыкающими полюсами является уменьшение опасности скачка в конце замыкающего движения контактов, поскольку в этот момент подвижный мостик 28 отсоединяется от подвижного якоря 23 электромагнита и общая инерция движения подвижного мостика уменьшается.
В выключателе с размыкающими полюсами можно конструктивно предусмотреть достаточную толщину контактных пластинок, чтобы конец срока службы устройства не происходил вследствие слишком незначительной толщины пластинок, а вследствие незначительного остаточного процесса износа контактов. Действительно, когда этот ход износа становится равным нулю, это означает, что, когда подвижный якорь 23 завершил свое замыкающее движение, толкатель 22 все еще остается в контакте с подвижным мостиком 28, что создает препятствие для усилия давления, которое должна производить пружина 25, чтобы прижимать подвижные контакты к неподвижным контактам. Поскольку контактное давление является недостаточным, то в этих условиях становится невозможным гарантировать надежную работу выключателя. Таким образом, износ контактов может зависеть не от остаточной толщины контактных пластинок, а от остаточного хода износа контактов.
В соответствии с настоящим изобретением выключатель содержит первые средства 11, 12, 13, 11' измерения, выполненные с возможностью выдачи по меньшей мере одного первичного сигнала на основании измерения по меньшей мере одного электрического сигнала, отражающего состояние проводимости по меньшей мере одного полюса Р1, Р2, Р3 мощности. На фиг. 1 указанные средства измерения содержат датчики 11, 12, 13 тока, установленные последовательно на каждой выходной линии L1, L2, L3 тока, при этом каждый из них выдает первичный сигнал 31, 32, 33, зависящий от основного тока Ip, проходящего в каждом полюсе Р1, Р2, Р3 выключателя. Обычно такие датчики 11, 12, 13 тока используют для обеспечения защитных функций от термических повреждений, магнитных возмущений или коротких замыканий в контакторе-прерывателе. Датчики 11, 12, 13 тока являются датчиками тока типа датчиков Роговского. В этом случае первичный сигнал в действительности является отображением производной тока Ip, что позволяет получать сильный сигнал с момента появления тока и облегчает таким образом выявление момента появления тока Ip.
В альтернативном варианте выполнения (фиг. 4) первые средства 11' измерения устанавливают на выходе контактов С1, С2, С3 между выходными линями L1, L2, L3 тока и виртуальной нейтральной точкой N выключателя с возможностью выдачи первичных сигналов 31', 32', 33', зависящих от напряжения фаза/ноль различных полюсов тока Р1, Р2, Р3. Такое решение может быть использовано в приборах, не содержащих датчиков тока. В примере (фиг. 4) средства 11' измерения содержат параллельно соединенное с каждым измеряемым полюсом первое сильное сопротивление, обеспечивающее понижение силы тока и установленное последовательно со вторым сопротивлением, напряжение которого измеряют на клеммах. Конец вторых сопротивлений соединен в нейтральной точке N. Существуют и другие аналогичные системы измерения напряжения. После аналоговой обработки средства 11' измерения генерируют первичные сигналы 312', 32', 33', отражающие напряжения фаза/ноль различных полюсов. В другом альтернативном варианте выполнения можно предусмотреть использование первых средств измерения, выполненных с возможностью измерения напряжения фаза/фаза между двумя полюсами мощности.
Первичные сигналы 31, 32, 33 или 31', 32', 33' направляются в блок 10 обработки. Блок 10 обработки может быть встроен в интегральную схему типа ASIC, выполненную на печатной схеме выключателя. Он может использоваться для управления электромагнитом 20, а также для управления термическим и/или магнитным выключателем.
Выключатель содержит также вторые средства 14 измерения тока возбуждения, проходящего через обмотку 21 возбуждения электромагнита 20. Поскольку обмотка 21 питается постоянным напряжением, вторые средства 14 измерения представляют собой сопротивление, последовательно соединенное с цепью управления обмотки 21, напряжение которой измеряют непосредственно на клеммах. После возможной аналоговой обработки измеренной величины средства 14 измерения генерируют вторичный сигнал 34, отражающий ток Is возбуждения и направляемый в блок 10 обработки.
Для выключателя типа контактор/прерыватель, который уже содержит датчики 11, 12, 13 тока, измеряющие основные токи Ip для защиты электрической нагрузки, эти же датчики тока предпочтительно могут использоваться в рамках настоящего изобретения для определения момента замыкания контактов С1, С2, С3. Кроме того, если прибор типа контактор/прерыватель уже содержит электронный блок 10 обработки для управления электромагнитом 20, то блок 10 обработки содержит также информацию 34, отображающую ток Is возбуждения. Такой выключатель легко и экономично определяет износ контактов в соответствии с настоящим изобретением и предупреждает пользователя в нужный момент, что позволяет избежать возможных аварий и выхода выключателя из строя.
Способ (фиг.3), реализуемый в блоке 10 обработки, основан на следующем принципе.
При подаче управляющей команды 50 на замыкание контактов ток Is возбуждения, показанный кривой 51 и подаваемый на обмотку 21 электромагнита 20, начинает возрастать. Во время этой стартовой фазы подвижный якорь 23 электромагнита 20 пока остается без движения и ток Is возбуждения растет практически по асимптотической кривой.
В момент А обмотка 21 возбуждения накопила уже достаточно напряжения, чтобы инициировать начало замыкающего движения подвижного якоря 23. Начиная с этого момента, пространство между слоями железа электромагнита 20 постепенно уменьшается, что приводит к изменению магнитного сопротивления магнитопровода, состоящего из неподвижного сердечника и подвижного якоря 23 электромагнита 20. Изменение магнитного сопротивления приводит к падению тока Is возбуждения. Это падение продолжается до момента С, соответствующего концу хода подвижного якоря 23, то есть концу замыкающего движения электромагнита 20. После момента С пространство между слоями железа и, следовательно, магнитное сопротивление электромагнита больше не меняются и ток Is возбуждения начинает расти (кривая 51).
Параллельно, начиная с момента А, движение подвижного якоря постепенно высвобождает подвижный мостик 28, который начинает перемещаться под действием пружины 25 контактного давления. Подвижный мостик 28 продолжает движение до момента В, в который подвижные контакты каждого полюса мощности прижимаются к соответствующим неподвижным контактам, что приводит к состоянию проводимости полюса. С момента В начинает протекать основной ток Ip, измеряемый датчиками 11, 12, 13 тока, что показано кривой 52. В случае, когда каждый полюс содержит два неподвижных контакта и два подвижных контакта (фиг. 2), момент В соответствует замыканию двух пар неподвижных/подвижных контактов одного и того же полюса. В альтернативном варианте выполнения изобретения (фиг. 4) момент В может быть определен на каждом полюсе появлением на выходе контактов напряжения фаза/ноль, измеряемого первыми средствами 11' измерения между полюсом и виртуальной нейтральной точкой N. Момент В может быть выявлен измерением напряжения фаза/фаза между двумя из полюсов на контактах.
Блок 10 обработки может определить конец замыкающего движения электромагнита, соответствующий моменту С, обнаружив появление минимального тока Is возбуждения, показанного точкой возврата (фиг. 3) на основании принятого вторичного сигнала 34. С другой стороны, блок 10 обработки может также определить момент замыкания контактов, соответствующий моменту В, путем обнаружения появления электрических сигналов, отражающих состояние проводимости полюсов, т.е. либо основного тока Ip, либо напряжения фаза/ноль, либо напряжения фаза/фаза на основании первичного сигнала или первичных сигналов 31, 32, 33 или 31', 32', 33'. Сравнивая изменения электрического сигнала или электрических сигналов и тока Is возбуждения в зависимости от времени, блок 10 обработки может определить время прохождения хода износа контактов.
Время Т1 между моментом А и моментом С соответствует времени замыкающего движения подвижного якоря 23 электромагнита. Время Т2 между моментом А и моментом В соответствует времени замыкающего движения подвижного мостика 28. Разность между Т1 и Т2, называемая Tu, соответствует времени, необходимому для хода износа контактов (называемого также ходом прижатия контактов), между моментом В и моментом С, на диаграмме позиция 53. Очевидно, что чем больше износ неподвижных и/или подвижных контактов, тем больше время Т2 и меньше время Tu.
Чтобы избежать возможных точечных погрешностей в измерениях и расчете времени Tu, блок 10 обработки может легко осуществить фильтрацию или сглаживание, в частности, учитывая только средние значения, вычисленные на основании множества измерений, осуществленных на определенном количестве замыкающих циклов электромагнита, например, нескольких десятков циклов.
Данные, касающиеся износа контактов, могут содержать информацию об остаточном сроке службы контактов, выраженном в процентном отношении, в степени износа и т.д., и предупреждение о завершении срока службы контактов выключателя.
Для формирования информации об остаточном сроке службы контактов блок 10 обработки сравнивает измеренное время Tu хода износа контактов с первоначальным временем Ti, соответствующим первоначальному ходу износа контактов (называемому также ходом прижатия новых контактов), и отслеживает изменение во времени разности между Tu и Ti. Первоначальное время Ti соответствует контрольному значению, определяемому для данного типа электромагнита.
Для формирования предупреждения сигнала о завершении срока службы контактов блок 10 обработки сравнивает измеренное время Tu хода износа контактов с минимальным временем Tmini, соответствующим минимальному допустимому ходу износа контактов, после которого невозможно гарантировать необходимые характеристики выключателя. Минимальное время Tmini определяют для конкретного типа электромагнита.
Выключатель содержит внутренние средства 15 запоминания, связанные с блоком 10 обработки и выполненные с возможностью сохранения в памяти первоначального значения Ti и/или минимального значения Tmini. Средства 15 запоминания могут быть энергонезависимым запоминающим устройством типа стираемого постоянного ЗУ или запоминающим устройством Flash. Предпочтительно из соображений стоимости и габаритов блок 10 обработки и средства 15 запоминания выполнены в одной интегральной схеме выключателя. Первоначальное значение Ti заносится в средства 15 запоминания либо в виде значения, заранее определенного во время изготовления выключателя, либо при первом измерении Tu, произведенном во время первых коммутационных операций выключателя.
Для сравнения TU с Ti и/или Tmini учитывают реальную скорость подвижной части 23 электромагнита во время хода замыкания контактов. Ti и Tmini определяют на основании номинальной скорости подвижной части 23 электромагнита, которая не обязательно идентична реальной скорости, посредством которой определяют Tu.
В первом упрощенном варианте принимают, что скорость перемещения подвижной части 23 остается практически постоянной для электромагнита данного типа и данного калибра. Отслеживая изменение разности между измеренным временем Tu и первоначальным временем Ti, блок 10 обработки может легко вычислить остаточный срок службы контактов. Аналогично блок обработки может легко выдать информацию о завершении срока службы контактов, когда Tu меньше Tmini, при этом не требуется корректировать измерение Tu.
Во втором варианте принимают, что скорость перемещения подвижной части 23 зависит не только от типа электромагнита, но также от рабочего напряжения обмотки возбуждения или, по меньшей мере, от среднего рабочего напряжения на обмотке в случае подачи команды усечением тока. Чем выше рабочее напряжение, тем больше может быть реальная скорость перемещения подвижной части 23 во время замыкающего движения. В этом случае выключатель содержит средства для измерения рабочего напряжения. Эти средства связаны с блоком 10 обработки, что позволяет вводить в измеренное время Tu корректирующий коэффициент, учитывающий изменения скорости, перед сравнением с Ti и/или с Tmini, для обеспечения максимальной точности информации об износе контактов.
В третьем варианте принимают, что скорость перемещения подвижного якоря 23 зависит от других параметров, таких как рабочая температура прибора. Для более точного определения скорости перемещения подвижной части 23 блок 10 обработки рассчитывает продолжительность стартовой фазы Т3 (фиг. 3), которая соответствует времени, истекшему от момента О появления тока Is в обмотке и момента, определяемого максимальным значением тока Is, во время начала движения подвижной части 23. Поскольку время Т3 зависит от рабочей температуры устройства и от рабочего напряжения обмотки, можно просто произвести корреляцию между изменением времени Т3 и изменением скорости подвижного якоря. Сравнивая измеренное время Т3 с хранящимся в памяти контрольным значением, в измеренное время Tu прохождения можно ввести корректирующий коэффициент, учитывающий изменения скорости, для обеспечения максимальной точности информации об износе контактов.
Выключатель дополнительно содержит средства 18 связи, обеспечивающие соединение с магистральной шиной В, такой как последовательная связь, местная магистральная линия, локальная сеть, или глобальная сеть (типа Интранета или Интернета), или другой. Средства 18 связи соединены с блоком 10 обработки для передачи через магистральную шину В информации об износе полюсных контактов, сформированной блоком 10 обработки. Выключатель содержит также средства 17 сигнализации, связанные с блоком 10 обработки. Средства сигнализации 17, например мини-дисплей или одна или несколько сигнальных лампочек на передней панели устройства, позволяют оператору, находящемуся рядом с выключателем, визуально наблюдать информацию об износе полюсных контактов, сформированную блоком 10 обработки.
Для управления управляющим электромагнитом 20 блок 10 обработки может увязывать управляющую команду с информацией о завершении срока службы полюсных контактов, чтобы блокировать любую возможность замыкания контактов мощности выключателя в случае их чрезмерного износа, поскольку в этом случае невозможно гарантировать требуемые рабочие характеристики. Таким образом блок 10 выполняет очень важную дополнительную функцию обеспечения безопасности, посредством чего выключатель может автоматически блокироваться при возникновении опасности аварии.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения выключатель содержит датчик 11, 12, 13 тока для каждого из полюсов Р1, Р2, Р3 мощности. Следовательно, блок обработки получает столько же первичных сигналов 31, 32, 33, сколько имеется полюсов, и может определять износ контактов отдельно для каждого полюса мощности. В этом случае износ контактов рассчитывают либо для каждого полюса, либо для полюса с наибольшим износом контактов.
В другом варианте выполнения изобретения выключатель не содержит по одному датчику 11, 12, 13 тока для каждого полюса Р1, Р2, Р3 мощности, а один датчик тока только для одного полюса. Блок 10 обработки получает только один первичный сигнал и реально может определить износ контактов только этого полюса мощности. В этом случае износ всех контактов выключателя будет определяться на основании одного измерения на одном полюсе без учета возможных разбросов между степенью износа на разных полюсах.

Claims (17)

1. Способ определения износа полюсных контактов (C1, C2, С3) выключателя, содержащего один или несколько полюсов мощности, снабженных контактами, приводимыми в действие управляющим электромагнитом (20), движение которого между разомкнутым положением и замкнутым положением управляется обмоткой (21) возбуждения, при этом износ контактов определяют, начиная с времени (Tu) пробега в ходе износа контактов (C1, C2, С3), отличающийся тем, что время (Tu) пробега в ходе износа контактов определяют во время замыкающего движения электромагнита, для чего измеряют по меньшей мере один электрический сигнал (Ip), отражающий состояние проводимости по меньшей мере одного полюса (P1, P2, Р3) мощности, измеряют ток (Is) возбуждения, проходящий через обмотку (21) электромагнита (20), рассчитывают разность времени между моментом замыкания контактов, определяемым на основании электрического сигнала (Ip), и моментом окончания замыкающего движения электромагнита, определяемым на основании тока (Is) возбуждения.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что момент окончания замыкающего движения электромагнита определяют путем обнаружения минимального значения тока (Is) возбуждения.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что момент замыкания контактов (C1, C2, С3) каждого полюса определяют по появлению электрического сигнала (Ip).
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что момент замыкания контактов (С1, С2, С3) каждого полюса определяют по появлению основного тока (Ip), проходящего в каждом полюсе (P1, P2, Р3) мощности выключателя.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что момент замыкания контактов (С1, С2, С3) каждого полюса определяют по появлению на выходе контактов напряжения фаза/ноль между каждым полюсом (Р1, P2, Р3) мощности и нейтральной точкой (N).
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что момент замыкания контактов (С1, С2, С3) полюсов определяют по появлению на выходе контактов напряжения фаза/фаза между двумя полюсами (P1, P2, Р3) мощности.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что износ контактов определяют, начиная с изменения времени (Tu) пробега, измеренного в ходе износа контактов, относительно первоначального времени (Ti) пробега в ходе износа контактов, хранящегося в памяти средства (15) памяти выключателя.
8. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что износ контактов определяют путем сравнения времени (Tu) пробега, измеренного в ходе износа контактов, с минимальным допустимым временем (Tmini) пробега в ходе износа контактов, хранящимся в памяти средства (15) памяти выключателя.
9. Выключатель, содержащий один или несколько полюсов (P1, P2, Р3) мощности, имеющих контакты (C1, C2, С3), приводимые в действие управляющим электромагнитом (20), движение которого управляется обмоткой (21) возбуждения, отличающийся тем, что выключатель содержит первые средства (11, 12, 13, 11') измерения, формирующие по меньшей мере один первичный сигнал (31, 32, 33, 31', 32', 33'), отражающий состояние проводимости по меньшей мере одного полюса (P1, P2, Р3) мощности, вторые средства (14) измерения, формирующие вторичный сигнал (34), отражающий ток (Is) возбуждения, проходящий через обмотку (21) электромагнита (20), блок (10) обработки, принимающий первичный сигнал или первичные сигналы (31, 32, 33, 31', 32', 33') и вторичный сигнал (34), обеспечивающие осуществление определения износа полюсных контактов по любому из предыдущих пунктов.
10. Выключатель по п.9, отличающийся тем, что первые средства (11, 12, 13) измерения подсоединены последовательно к линиям (L1, L2, L3) тока выключателя для измерения основных токов (Ip), проходящих в полюсах (Р1, Р2, Р3) мощности.
11. Выключатель по п.9, отличающийся тем, что первые средства (11') измерения размещают между выходными линиями тока (L1, L2, L3) и нейтральной точкой (N) выключателя для измерения значений напряжения фаза/ноль полюсов мощности (P1, P2, Р3).
12. Выключатель по любому из п.10 или 11, отличающийся тем, что содержит средства (15) памяти для хранения первоначального времени (Ti) хода износа контактов.
13. Выключатель по п.12, отличающийся тем, что блок (10) обработки предназначен для вычисления времени (Tu) хода износа контактов (C1, C2, С3) и сравнения вычисленного времени (Tu) с хранящимся в памяти первоначальным временем (Ti) для определения информации об износе полюсных контактов.
14. Выключатель по п.13, отличающийся тем, что блок (10) обработки и средства (15) запоминания включены в интегральную схему выключателя.
15. Выключатель по п.13, отличающийся тем, что содержит средства (18) связи, соединенные с блоком (10) обработки и обеспечивающие передачу на магистральную шину (В) информации об износе полюсных контактов.
16. Выключатель по п.13, отличающийся тем, что содержит средства (17) сигнализации, соединенные с блоком (10) обработки и обеспечивающие визуализацию износа полюсных контактов.
17. Выключатель по п.13, отличающийся тем, что блок (10) обработки выполнен с возможностью дополнения информации об износе полюсных контактов управляющей командой, подаваемой на электромагнит (20).
RU2004122421/09A 2001-12-21 2002-12-17 Способ определения степени износа контактов выключателя RU2297065C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0117104 2001-12-21
FR0117104A FR2834120B1 (fr) 2001-12-21 2001-12-21 Procede pour determiner l'usure des contacts d'un appareil interrupteur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004122421A RU2004122421A (ru) 2005-03-27
RU2297065C2 true RU2297065C2 (ru) 2007-04-10

Family

ID=8871110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004122421/09A RU2297065C2 (ru) 2001-12-21 2002-12-17 Способ определения степени износа контактов выключателя

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7109720B2 (ru)
EP (1) EP1466336B1 (ru)
JP (1) JP4112497B2 (ru)
KR (1) KR100926394B1 (ru)
CN (1) CN1261951C (ru)
AT (1) ATE437444T1 (ru)
DE (1) DE60233074D1 (ru)
ES (1) ES2327220T3 (ru)
FR (1) FR2834120B1 (ru)
NO (1) NO325543B1 (ru)
RU (1) RU2297065C2 (ru)
WO (1) WO2003054895A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469384C2 (ru) * 2007-11-26 2012-12-10 Морфо Способ маскировки перехода к концу срока службы электронного устройства и устройство, содержащее соответствующий контрольный модуль
RU2665819C2 (ru) * 2013-03-12 2018-09-10 Абб Швайц Аг Устройство для контроля в реальном времени автоматического выключателя среднего и высокого напряжения
RU2672769C2 (ru) * 2014-09-29 2018-11-19 Абб Швайц Аг Способ и устройство для мониторинга автоматического выключателя

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7596459B2 (en) * 2001-02-28 2009-09-29 Quadlogic Controls Corporation Apparatus and methods for multi-channel electric metering
DE10345183B4 (de) * 2003-09-29 2005-10-13 Siemens Ag Vorrichtung zum Erfassen von Kontaktabbrand in Schaltgeräten
DE102005045095A1 (de) 2005-09-21 2007-04-05 Siemens Ag Verfahren zum Bestimmen des Abbrandes von Kontakten eines elektromagnetischen Schaltgerätes und elektromagnetisches Schaltgerät mit einer nach diesem Verfahren arbeitenden Einrichtung
FR2891392B1 (fr) * 2005-09-23 2009-03-20 Schneider Electric Ind Sas Dispositif de neutralisation d'un appareil electrique interrupteur
EP1793235A1 (de) * 2005-11-30 2007-06-06 ABB Technology AG Überwachungssystem für Hochspannungsschalter
FR2901053B1 (fr) * 2006-05-15 2008-10-17 Schneider Electric Ind Sas Dispositif electronique de commande pour appareil electromagnetique
WO2008000105A1 (de) * 2006-06-26 2008-01-03 Abb Technology Ag Verfahren zur bestimmung des kontaktabbrandes an einem hochleistungsschalter
FR2919109B1 (fr) * 2007-07-20 2009-09-11 Schneider Electric Ind Sas Dispositif de detection de position d'une partie mobile dans un appareil electrique interrupteur.
US7617739B1 (en) * 2007-11-08 2009-11-17 Cosense Inc. Non-invasive ultrasonic system to determine internal pressure in flexible tubing
FR2942068B1 (fr) * 2009-02-06 2011-01-21 Schneider Electric Ind Sas Evaluation de l'usure des contacts grace a un actionneur a double partie mobile.
CN101813750B (zh) * 2009-02-24 2014-04-16 施耐德电器工业公司 接触器磨损老化检测装置及方法
FR2945661A1 (fr) 2009-05-18 2010-11-19 Schneider Electric Ind Sas Evaluation de l'usure de contacts enfonces par la variation de la rotation de l'arbre des poles
US20110062960A1 (en) * 2009-09-15 2011-03-17 Lenin Prakash Device and method to monitor electrical contact status
EP2328159B1 (de) * 2009-11-25 2012-01-04 ABB Research Ltd. Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen einer Abnutzung eines Kontaktelements
WO2012128039A1 (ja) * 2011-03-22 2012-09-27 パナソニック株式会社 電磁開閉装置
EP2756318A2 (en) 2011-09-12 2014-07-23 Metroic Limited Current measurement
FR2981787B1 (fr) 2011-10-21 2014-08-01 Schneider Electric Ind Sas Procede de diagnostic d'un etat de fonctionnement d'un contacteur et contacteur pour la mise en oeuvre dudit procede
GB201120295D0 (en) 2011-11-24 2012-01-04 Metroic Ltd Current measurement apparatus
FR2983629B1 (fr) 2011-12-02 2013-11-22 Schneider Electric Ind Sas Procede d'evaluation de la temperature d'un contacteur electromagnetique et contacteur pour la mise en oeuvre dudit procede
EP3035360B1 (en) * 2014-12-16 2017-03-08 General Electric Technology GmbH Improvements in or relating to circuit interruption devices
CN105070601B (zh) * 2015-09-02 2017-07-28 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂) 基于磁感应的断路器触点磨损监测方法及一种断路器
FR3053828B1 (fr) 2016-07-08 2019-10-25 Schneider Electric Industries Sas Module d'interconnexion d'un disjoncteur et d'un contacteur pour un ensemble electrique
FR3053829B1 (fr) * 2016-07-08 2019-10-25 Schneider Electric Industries Sas Module d'interconnexion d'un disjoncteur et d'un contacteur pour un ensemble electrique comportant un capteur de tension
FR3060758B1 (fr) * 2016-12-16 2021-01-08 Schneider Electric Ind Sas Procede et dispositif de diagnostic d'usure d'un appareil electrique de coupure, et appareil electrique comportant un tel dispositif
CN106849442A (zh) * 2017-04-26 2017-06-13 合肥巨动力系统有限公司 一种可变匝数扁线电机定子绕组
US10340640B2 (en) 2017-05-04 2019-07-02 Schneider Electric USA, Inc. System and method for determining the current condition of power contacts
CN107334606B (zh) * 2017-08-11 2023-03-31 合肥哈工力训智能科技有限公司 一种康复机器人关节初始位置检测装置和方法
CN109193353B (zh) * 2018-09-28 2020-05-19 全球能源互联网研究院有限公司 电弧产生设备及用电触头材料抗电弧烧蚀性能评测方法
JP6973365B2 (ja) * 2018-12-19 2021-11-24 オムロン株式会社 継電器状態判定装置、継電器状態判定システム、継電器状態判定方法、およびプログラム
JP6988785B2 (ja) * 2018-12-28 2022-01-05 オムロン株式会社 継電器状態予測装置、継電器状態予測システム、継電器状態予測方法、およびプログラム
CN112014779B (zh) * 2020-07-08 2023-06-23 中车株洲电力机车研究所有限公司 机车变压器励磁异常的诊断方法、电子设备和存储介质
FR3112650B1 (fr) 2020-07-20 2023-05-12 Schneider Electric Ind Sas Procédé de diagnostic d’un état de fonctionnement d’un appareil de commutation électrique et appareil de commutation électrique pour la mise en œuvre d’un tel procédé
FR3119461B1 (fr) 2021-02-04 2023-07-21 Schneider Electric Ind Sas Procédé d’estimation d’un état de fonctionnement d’un appareil de commutation électrique et appareil de commutation électrique pour la mise en œuvre d’un tel procédé
CN113344977B (zh) * 2021-06-29 2022-05-27 河北工业大学 一种基于图像处理的触头压力测量模型构建方法
CN114019366B (zh) * 2021-11-05 2024-01-16 苏州迪芬德物联网科技有限公司 电器元件触点损耗评估方法
GB2619722A (en) * 2022-06-13 2023-12-20 L C Switchgear Ltd Switch condition monitoring

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4319193A (en) * 1980-05-14 1982-03-09 Northern Telecom Limited Testing of relays and similar devices
SE433546B (sv) * 1982-10-25 1984-05-28 Asea Ab Anordning for kontroll av kontaktavbrenning hos en elektrisk apparat anordning for kontroll av kontaktavbrenning hos en elektrisk apparat
FR2602610B1 (fr) * 1986-08-08 1994-05-20 Merlin Et Gerin Declencheur statique d'un disjoncteur electrique a indicateur d'usure des contacts
US5488530A (en) * 1993-04-22 1996-01-30 Mcdonnell Douglas Corporation System and method for protecting relay contacts
FR2725316B1 (fr) * 1994-09-29 1996-11-22 Gec Alsthom T & D Sa Circuit d'autosurveillance, notamment d'appareillage electrique et en particulier de disjoncteur haute tension a sf6
US5844331A (en) * 1994-10-27 1998-12-01 Siemens Aktiengesellschaft Process for monitoring the wear of at least one contact in a switching device and switching device designed thereof
DE19603319A1 (de) * 1996-01-31 1997-08-07 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Restlebensdauer von Kontakten in Schaltgeräten und zugehörige Anordnung
DE19603310A1 (de) * 1996-01-31 1997-08-07 Siemens Ag Verfahren zur Bestimmung der Restlebensdauer von Kontakten in Schaltgeräten und zugehörige Anordnung
DE19734224C1 (de) * 1997-08-07 1999-02-04 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung von schaltgerätespezifischen Daten an Kontakten in Schaltgeräten und/oder zur Bestimmung von betriebsspezifischen Daten im damit geschalteten Netz
US6466023B2 (en) * 1998-12-28 2002-10-15 General Electric Company Method of determining contact wear in a trip unit
US6522247B2 (en) * 2000-05-23 2003-02-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Apparatus monitoring system and apparatus monitoring method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2469384C2 (ru) * 2007-11-26 2012-12-10 Морфо Способ маскировки перехода к концу срока службы электронного устройства и устройство, содержащее соответствующий контрольный модуль
RU2665819C2 (ru) * 2013-03-12 2018-09-10 Абб Швайц Аг Устройство для контроля в реальном времени автоматического выключателя среднего и высокого напряжения
RU2672769C2 (ru) * 2014-09-29 2018-11-19 Абб Швайц Аг Способ и устройство для мониторинга автоматического выключателя
US10408877B2 (en) 2014-09-29 2019-09-10 Abb Schweiz Ag Method and device for monitoring circuit breaker

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040071241A (ko) 2004-08-11
RU2004122421A (ru) 2005-03-27
KR100926394B1 (ko) 2009-11-11
CN1261951C (zh) 2006-06-28
US7109720B2 (en) 2006-09-19
AU2002364323A1 (en) 2003-07-09
FR2834120B1 (fr) 2004-02-06
ATE437444T1 (de) 2009-08-15
FR2834120A1 (fr) 2003-06-27
US20050122117A1 (en) 2005-06-09
EP1466336B1 (fr) 2009-07-22
ES2327220T3 (es) 2009-10-27
NO20042941L (no) 2004-09-01
CN1618110A (zh) 2005-05-18
DE60233074D1 (de) 2009-09-03
EP1466336A1 (fr) 2004-10-13
WO2003054895A1 (fr) 2003-07-03
JP2005513729A (ja) 2005-05-12
JP4112497B2 (ja) 2008-07-02
NO325543B1 (no) 2008-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2297065C2 (ru) Способ определения степени износа контактов выключателя
EP0832496B1 (en) Switching equipment
RU85742U1 (ru) Определение и указание обгорания контактов в силовом выключателе
US5119260A (en) Method for operating a circuit-breaker
US9620319B2 (en) Coil actuator for a switching device and related switching device
EP3340262B1 (en) System and method for monitoring contact life of a circuit interrupter
KR102232027B1 (ko) 전동기 제어반의 디지털 제로 릴레이 컨트롤러 및 그 컨트롤러를 이용한 이중화 제어방법
CA2400935C (en) Permanent magnet excited electric machine and method of operating such a machine
US20160146889A1 (en) Monitoring circuit for detecting a switching state of an electrical switching contact and method therefor
US6407897B1 (en) Network protector with diagnostics
KR101012524B1 (ko) 스위칭 장치의 안전 동작을 위한 방법 및 장치
WO1999000811A1 (en) A method of connecting and disconnecting an ac voltage to/from a load, as well as a switch comprising a relay
RU2215356C2 (ru) Способ контроля отказа включения пункта автоматического включения резерва в кольцевой сети
KR101415079B1 (ko) 차단기 제어 회로 전원의 변화를 고려한 차단기 진단 장치
KR102232026B1 (ko) 디지털 제로 릴레이 컨트롤러가 구비된 전동기 제어반 시스템
US20180033547A1 (en) Electric system with control winding and method of adjusting same
US20100002350A1 (en) Protective device and method for its operation
EP0637866A1 (en) A control and protection device for an electric system
US20220020539A1 (en) Methods for estimating a property of an electrical switching device, devices for implementing these methods
SU807403A1 (ru) Реле минимального напр жени
JPS63115073A (ja) 電気機器の動作監視装置
JP2000092693A (ja) 短絡方向継電器
JPH04164262A (ja) 電源開閉装置
JPH04218230A (ja) 接点劣化検出装置
CN102971820A (zh) 具有增加的使用寿命的在电路中与电流切断装置关联的保护装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131218