SU1714714A1

SU1714714A1 - Способ определени основных эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей

Info

Publication number: SU1714714A1
Application number: SU904804824A
Authority: SU
Inventors: Василий Михайлович Николайчук; Петр Владимирович Карнаух; Анатолий Николаевич Багинский; Григорий Александрович Липчук
Original assignee: Украинский Институт Инженеров Водного Хозяйства; Специальное Конструкторское Бюро Ровенского Завода Высоковольтной Аппаратуры
Priority date: 1990-01-15
Filing date: 1990-01-15
Publication date: 1992-02-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике, в частности к способу определени основных эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей с электромагнитным приводом. Цель изобретени - снижение стоимости и трудоемкости работ при определении основнь1х эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей и электромагнитного привода. Способ состоит в том, что вначале опытным путем определ ют величины напр жени источника посто нногоИзобретение относитс к электротехнике, в частности к высоковольтным вакуумным выключател м с электромагнитными приводами!Известен способ приближенного определени скорости подвижного контакта высоковольтного выключател , заключающийс в искусственном смещении относительно друг друга на некоторый промежуток време-тока. сопротивлени катушки электромагнита включени , максимальный статический момент 1на первичном валу привода, диаметр сердечника электромагнита включени и "металлический" обьем магнитопровода электромагнита, а затем используют полученные данные при определении скорости подвижного контакта в момент замыкани , силы по- . требл емого тока катушки электромагнита включени и собственного времени включени выключател по формулам ve = AI + A2U+ + АзН+ /^М + AsD + /^V: I = В1 + B2U + ВзН + В^М * + BsD + BeV,- Т = Ci + CaU + СзН + CflM + CsD -^ +C6V; где ve - скорость подвижного контакта в момент замыкани , м/с; I - максимальна величина силы потребл емого тока катушки электромагнита включени привода. А; Т - собственное врем выключател , мс; U - напр жение источника питани посто нного тока. В; R - сопротивление катушки электромагнита включени . Ом; М - максимальный статический момент на пер-^ вичном валу привода, Нм; D -диаметр сердечника электромагнита включени , мм; V- "металлический" объем магнитопровода электромагнита включени , мм ; AI, Bi, Ci - . расчетные коэффициенты, пределы изменени которых приведены в таблице. 2 табл., 1 ил.ни моментов замыкани контактов двух- или трехполюсного выключател .Использование при этом способе цифрового миллисекундомера приводит к относительно высокой стоимости процесса определени скорости подвижного контакта в момент замыкани .Известен тдкже способ определени скорости подвижного контакта высоковоль-СП^ XI{..^ 4i.>&

Description

ного выключател при помощи регистрирущего прибора,состо щего из барабана, на отором закрепл етс бумага, синхронного вигател , вращающего барабан и движущегос в направл ющих пера, св занного епосредственно с помощью передачи с иследуемой частью выключател 1.

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

Приведенные способы определени скорости подвижного контакта высоковольтного выключател не позвол ют определить кроме скорости включени другие такие важные эксплуатационные параметры выключател , как силу потребл емого тока катушки электромагнита включени привода и собственное врем включени выключател .

Известен также способ определени основных эксплуатационных параметров высоковольтных выключателей, основанный на применении косвенных методов, которые базируютс на записи в функции времени хода процессов, характеризующих исследуемое вление, и последующем определении на основе этой записи продолжительности влени . При этом запись различных процессов осуществл етс на одной ленте с помощью электрических регистрирующих приборов г- магнитоэлектрических или электронных осциллографов. Измерение скорости подвижного контакта в момент замыкани , силы потребл емого тока катушки электромагнита включени привода и собственного времени включени выключател при помощи шлейфного осциллографа обладает высокой точностью 2.

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

В св зи с этим обработка результатов измерений косвенным методом, как правило , непригодна при статических измерени х , с которыми чаще всего приходитс иметь дело при исследовании высоковольтных выключателей .

Особенно ценным вл етс данный метод при проектировании новых конструкций выключателей, когда возникает необходимость варьировани эксплуатационных параметров дл достижени необходимых, задаваемых техническими услови ми.

Целью изобретени вл етс снижение стоимости и трудоемкости работ при определении таких основных эксплуатационных параметров высоковольтного выключател

и электромагнитного привода, как скорость подвижного контакта в момент замыкани , силы потребл емого тока катушки электромагнита включени привода и собственного времени включени выключател .

Поставленна цель достигаетс тем. что определ ют величины напр жений источника питани посто нного тока, сопротивление катушки электромагнита включени привода, максимальный статический момент на первичном валу привода, диаметр сердечника электромагнита включени привода и металлический объем магнитопровода , определение скорости подвижного 5 контакта в момент замыкани , силы потребл емого тока катушки электромагнита включени привода и собственного времени включени выключател осуществл ют по формулам

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

I - максимальна величина силы потребл емого тока катушки электромагнита включени привода, А:

Т - собственное врем включени выключател , мс;

0

и - напр жение источника питани посто нного тока. В:

R - сопротивление катушки электромагнита включени . Ом;

М - максимальный статический момент

5 на первичном валу привода,

D - диаметр сердечника электромагнита включени привода, мм:

V- металлический объ1гм магнитопровода , мм ,.

А, В, С - расчетные коэффициенты, пол0 ученные путем обработки результатов экспериментов .

Значени коэффициентов приведены в табл.1.

Т а б л и ц а 1

5

50

55

П р и м е ч а н и е. Меньшее значение коэффициентов следует отнести к выключател м меньшей мощности, , Использование значений величин U, R, М, D и V дл определени скорости подвижного контакта в момент замыкани , максимальной силы потребл емого тока катушки электромагнита включени и собственного времени включени выключател стало возможным , благодар вы влению зависимостей (1)-(3). Эти зависимости основываютс на экспериментальных данных, которые получены в результате исследовани выключателей с помощью п тифакторного активного эксперимента.

На чертеже показана схема реализации, способа.

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

об зательное условие: угол между осью рычага и линией действи силы, приложенной к динамометру, равен 90,

Собрав магнитопровод 3 и вставив в 5 него катушку 1 с сердечником 2, который кинематически св зан с вакуумными камерами , замыка ключ К1. производ т замер напр жени на полюсах источника питани посто нного тока при помощи вольтметра 8, 10 Затем, замыка ключ К2, подключают электромагнит включени к источнику питани посто нного тока. При этом сердечник 2 и подвижные контакты 9 вакуумных камер 7 перемещаютс вверх и происходит сраба15 тывание выключател ,Зна величины напр жени источника питани посто нного тока, сопротивление катушки электромагнита включени привода, максимальный 0 статический момент на первичном валу привода , диаметр сердечника электромагнита включени привода и металлический объем магнитопровода, вычисл ют основные эксплуатационные параметры вакуумного 5 высоковольтного выключател по приведенным эмпирическим зависимост м.

Предлагаемый способ позвол ет по сравнению с известным значительно сократить стоимость процесса определени ос0 новных Эксплуатационных параметров вакуумного высоковольтного выключател , так как дл его реализации используетс оборудование, стоимость которого в сумме значительно ниже стоимости шлейфного ос5 циллографа. При реализации предлагаемого способа трудоемкость работ по определению основных эксплуатационных параметров снижаетс на 15-20% по сравнению с известным, так как не требуетс 0 расшифровка и обработка результатов осциллографйров ни .

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

Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и Способ определени основных эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей на номинальное напр жение кВ, заключающийс в измерении величины напр жени источника посто нного тока, отличающийс тем, что. с цблыр снижени стоимости и трудоемкости работ при определении основных зксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей, определ ют величины сопротивлени катущки электромагнита включени , максимальный статический момент на первичном валу привода , диаметр сердечника электромагнита включени и металлический объем магнитопровода , а определение скорости подвижного контакта в момент замыкани , силы потребл емого тока катушки электромагнита включени и собственного времени включени аппарата осуществл ют по формулам

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

I Bi + B2U + ВзН + B4M + BsD + BeV; Т - Ci + C2U + СзЯ + OM + CsD + CeV, где 1Ъ скорость подвижного контакта в момент замыкани , м/с; I-максимальна величина силы потребл емого тока катушки электромагнита включени , А;

Т - собственное врем включени аппарата , мс:

и - напр жение источника посто нного тока. В;

R-сопротивление катушки электромагнита включени . Ом;

М - максимальный статический момент на первичном валу привода,

D - диаметр сердечника электромагнита включени , мм;

V - металлический обьем магнитопровода , мм ,

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

Таблица2

Claims

Формула изобретения

Способ определения основных эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей на номинальное напряжение 6-10 кВ, заключающийся в из- 5 мерении величины напряжения источника постоянного тока, отличающийся тем, что. с целью снижения стоимости и трудоемкости работ при определении основных эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей, определяют величины сопротивления катушки электромагнита включения, максимальный статический момент на первичном валу привода, диаметр сердечника электромагнита включения и металлический объем магнитопровода, а определение скорости подвижного контакте в момент замыкания, силы потребляемого тока катушки электромагнита включения и собственного времени включения аппарата осуществляют по формулам ve - At + A2U + A3R + А4М + AgD + АбУ;

I = Bi + B2U + B3R + B4M + B5D + ВбУ: T = Ci + C2U + C3R + С4М + C5D + CeV, где ve - скорость подвижного контакта в момент замыкания, м/с: ·

I - максимальная величина силы потребляемого тока катушки электромагнита включения. А;

Т - собственное время включения аппарата, мс;

10 U - напряжение источника постоянного тока, В:

R -сопротивление катушки электромагнита включения, Ом;

М - максимальный статический момент 15 на первичном валу привода, Н«м;

D - диаметр сердечника электромагнита включения, мм;

V ~ металлический объем магнитопровода, мм³;

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

Таблица 2

При- и, > V, ми» 0,мм Μ,Η,μ R, Ом Ι.Α Г, нс Л по экс· пермменту ло предлагаемому способу по эксперименту по предлагаемому способу по эксперименту по предлагаемому способу

1 1,9 0,67 0,69 81,2 56,9 3.3 112 113,3 1.1 2 200 1,7 • 0,83 0,82 2,5 57,5. 62,7: ' 9.' 112 111 1 3 70 1,9 0.5 0,49 2 63 60,2 4,6 >15 • 15,5 0,4 4 220 1,7 0,6 0,62 3.3 60 64 6.7 113 П3,2. 0.2 5 666967 Ь9 1.3 1.26 3,2 62,5 64,4 3 94 92,2 1.» 6 200 1.,7 1.34 1,39 3,7 69 73,3 6,2 6» 90 0,5 Ί 88 1,9 . 1,1 1,07 2,8 62,5 65,7 5,2 95 94,5 0.5 6 187 220 1,7 1.15 1,19 3,5 70 69,7 0,1 92 92 0,1 9 1,9 0,82 0,78 5 62 60,6 2,2 117 И3,2 3,3 10 70 200 1.7 0.93 0,91 2,2 83 64,5 2,3 109 III 1,1 11 1,9 0.55 0,58 5,5 60 62 3,2 П6 115,5 0,4 12 744403 220 1,7 0,75 0,71 5.6 65 66 М Н5 3 1,6 13 1.9 1.3 1,36 4,6 65 66 1.8 90 92,2 2,4 14 200 1.7 1,42 1,48 4,2 71 70 1,2 88 90 2,1 15 Ь8 1.9 1,18 1,16 1.7 65 67.6 93 эм 1,* 16 220 1,7 1,24 1,28 3,2 71 71,4 .0,2 92 92,2 о,’ 17 1.9 1,0 1,02 2 69 67,8 1.8 103 107 3,8 18 70 200 1.7 1.1 0,8 1,14 3.6 66,3 71,6 8,1 106 105 1,5 19 1.9 0,81 2.5 70 69 1,3 108 109 1,1 20 220 1.7 0,95 0.9* 1 70 73 110 107 2,8 21 220 1.9 t ,61 1,59 1,3 71 67,8 4,7 68,5 86 3,3 22 88 200 1.7 1.71 1,72 0,Ь 79 77.2 2,3 82 83,6 ' ',5 23 1,9 1.4 1,39 0.7 . Н.5 74,7 3 68,5 88.2 0,3 24 220 1.7 1.5 1,52 ?·3 80 78,6 1.2 85 86 1 25 1.9 1,16 1.1’ *,5 68 69.5 2,2 107 107 0 26 200 1.7 1,27 1.23 3,2 . 72,5 73,4 1.2, 104 104,6 0,5 27 70 220 1.9 0,86 0,91 7 70 71 1,3 109 109 . 0 28 1,7 1,04 8.7 75 74,8 >,3 105 .107 1,7 29 74440) 1,9 1,63 1.69 3,8 72,5 75 3,6 87 86 1,3 30 88 200 1.7 1,75 1,81 3,4 77,5 79 2,5 86 83,6 2.8 31 1.9 1,45 1,48 2 72,5 76,5 5,4 ы 88,2 0,1 32 220 1.7 1,69 1,61 *,9 82 80,3 2 86 85,8 0,2