SU845189A1 - Device for measuring the time of burning electric arc on switching apparatus contracts - Google Patents

Device for measuring the time of burning electric arc on switching apparatus contracts Download PDF

Info

Publication number
SU845189A1
SU845189A1 SU792745547A SU2745547A SU845189A1 SU 845189 A1 SU845189 A1 SU 845189A1 SU 792745547 A SU792745547 A SU 792745547A SU 2745547 A SU2745547 A SU 2745547A SU 845189 A1 SU845189 A1 SU 845189A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
arc
sensor
current
circuit
measuring
Prior art date
Application number
SU792745547A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Всеволодович Петинов
Николай Иванович Чернявский
Александр Викторович Шамов
Original Assignee
Тольяттинский Политехнический Ин-Ститут
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
Application filed by Тольяттинский Политехнический Ин-Ститут filed Critical Тольяттинский Политехнический Ин-Ститут
Priority to SU792745547A priority Critical patent/SU845189A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU845189A1 publication Critical patent/SU845189A1/en

Links

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ ГОРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ НА КОНТАКТАХ КОММУТАЦИОННОГО(54) DEVICE FOR MEASURING THE TIME OF COMBUSTION OF THE ELECTRIC ARC ON THE CONTACTS OF THE COMMUTATION

1one

Изобретение относитс  к группе устройств служащих дл  регистрации длительности горени  электрической дуги на контактах коммутационного аппарата. Необходимость регистрации длительности горени  дуги вознивает при испытании аппарата на коммутационную способность или электроизносостойкость . При испытани х электрических аппаратов на электроизносостойкость требуетс  проводить большое количество однотипных измерений - тока, напр жени , длительности горени  дуги и т. д. Результаты измерений обрабатываютс  статистическими методами, позвол ющими определить среднюю величину параметра. В этом случае необходимы устройства, позвол ющие быстро и точно измерить длительность горени  дуги на контактах коммутационного аппарата.The invention relates to a group of devices used to register the duration of an electric arc at the contacts of a switching device. The need to record the duration of the arc arises when testing the device for switching capacity or electrical resistance. When testing electrical equipment for electrical durability, a large number of similar measurements are required — current, voltage, arc duration, etc. The measurement results are processed by statistical methods to determine the average value of the parameter. In this case, devices are needed that allow fast and accurate measurement of the arc duration at the contacts of the switching device.

известно устройство, в котором косвенные методы измерени  основаны на записи в функции времени тока дуги и напр жени  на контактах электрического аппарата 1. Запись осуществл етс  с помощью магнитоэлектрического осциллографа с электромеханической разверткой или запоминающими электронными осциллографами. В случае использовани  осциллографа возможна заАППАРАТАA device is known in which indirect measurement methods are based on recording as a function of the arc current time and voltage at the contacts of the electrical apparatus 1. The recording is performed using an electromechanical oscilloscope with an electromechanical scan or storage oscilloscopes. In case of using an oscilloscope it is possible to charge

пись тока дуги и напр жени  на дуге с разверткой 2 и более мсек/см. Точность измерений зависит от времени развертки и точности расшифровки осциллограмм. При испытани х на электроизносостойкость, где требуетс  проводить большое количество опытов по всей шкале номинальных токов, например не менее 3-х опытов при каждом значении тока, косвенные методы очень трудоемки . Необходимо после каждого опыта обрабатывать осциллограммы, затем по ним, зна  врем  развертки, определ ть врем  го10 рени  дуги. Врем  горени  определ етс  по совпадению тока дуги и по падению напр жени  на дуге. Затем производитс  следующий опыт и т. д. Таким образом,необходим прибор, дающий необходимую информацию в непосредственном виде после каждо15 го опыта.writing of arc current and arc voltage with a scan of 2 or more ms / cm. Accuracy of measurements depends on sweep time and accuracy of waveform interpretation. When testing for electrical durability, where a large number of experiments are required to be carried out across the full scale of nominal currents, for example, at least 3 experiments at each current value, the indirect methods are very laborious. After each experiment, it is necessary to process the oscillograms, then from them, knowing the sweep time, determine the time of the arc arc duration. The burning time is determined by the coincidence of the arc current and the voltage drop across the arc. Then, the following experiment is carried out, etc. Thus, a device is needed that gives the necessary information in direct form after every experience.

Известны устройства дл  регистрации интервалов времени между двум  процессами или времени совпадени  двух или нескольких процессов 2. В случае совпадени  Devices are known for recording time intervals between two processes or the time of coincidence of two or more processes 2. In the event of a coincidence

30 во времени тока дуги и падени  напр жени  на дуге начинаетс  отсчет времени горени  дуги, при пропадании любого из параметров - тока или напр жени , счет прекращаетс . Дл  этих измерений могут использоватьс  промышленные частотомеры, например типа Ф571 и др. Но дл  их запуска требуетс  нметь пр моугольные импульсы , дл  формировани  которых из тока и напр жени  дуги необходимы специальные преобразователи. Известно устройство дл  автоматического измерени  времени горени  дуги на контактах коммутационного аппарата, содержащее первый датчик дл  определени  начала горени  дуги, второй датчик дл  определени  окончани  горени  дуги и измерительную схему,в качестве первого датчика применен делитель напр жени , имеющий гальваническую св зь с силовой цепью, а в качестве датчика окончани  горени  дуги - переключатель на герконе 3. При размыкании контактов аппарата, и возникновени  дуги рост напр жени  фиксируетс  первым датчиком, выдающим на выходе импульс пуска счета времени интегратором времени. Останов счета времени происходит при ерабатывании переключател  на герконе, которое происходит при подходе тока к нулю. Это устройство имеет р д недостатков. Датчики начала горени  дуги - делитель напр жени  - имеет гальваническую св зь с силовой цепью. При испытании низковольтных коммутационных аппаратов по услови м испытаний силовой контур не заземл етс , т. е. его потенциал не определен по отношению к изме рительному прибору. Это  вл етс  причиной ложного срабатывани  счетного устройства. При испытании же трехфазных коммутационных аппаратов наличие трех датчиков, гальванически св занных с каждой фазой силовой цепи, практически делает такое устройство неприменимым из-за большого числа ложных ерабатываний . При переходе с одного предела тока на другое такое устройство требует дополнительной настройки по каналу напр жени  по порогу срабатывани , что снижает технологичность измерени . Действительно , при изменении тока измен етс  падение напр жени  на замкнутых контактах, и если не подстроить канал напр жени , то при увеличении тока устройство будет ложно срабатывать, а при уменьщении тока возникнет погрешность (отрицательна ) изза запаздывани  по влени  запускающего сигнала по этому каналу. Использование в качестве датчика окончани  горени  дуги коммутатора на герконе также вносит аналогичную погрешность, так как момент срабатывани  геркона зависит от крутизны тока в цепи. Кроме того, собственное врем  срабатывани  геркона вносит свою погрешность. Правда, эта погрешность несколько компенсируетс  oneрежением замыкани  контактов геркона до исчезновени  магнитного пол , но эта компенсаци  неопределенна . В некоторых случа х, например, при гашении со срезом тока этой компенсации не будет вовсе. При горении дуги в аппарате в течение нескольких полупериодов в момент перехода тока через нулевые значени  коммутатор на герконе будет делать «клевки, останавлива  счет времени, с увеличением числа полупериодов ошибка в счете будет увеличиватьс . Целью изобретени   вл етс  увеличение точности измерени  и упрощени  технологииизмерени  длительности горени  дуги. Достигаетс  это тем, что в известном измерителе , содержащем первый датчик дл  определени  начала горени  дуги; второй датчик дл  определени  окончани  горени  дуги и измерительную схему, первый датчик выполнен в виде индукционной катушки, выход которой через преобразователь, состо щий из последовательно включенных фильтра , усилител -ограничител  и схемы выделени  модул  соединен с входом схемы И, второй датчик выполнен токовым и подсоединен через дополнительно введенные последовательно соединенные усилитель-ограничитель и вторую схемы выделени  модул  к второму входу упом нутой схемы И, выход которой соединен с устройством дл  счета времени. При измерени х в цеп х переменного тока датчик тока выполнен в виде воздущного трансформатора тока. Этот датчик используетс  дл  отстройки .от высокочастотных помех, наводимых посторонними источ „ „ момента протекани  тока наличии пол  дуги и тока . р наличии сигналов на обоих входах схемы И производитс  отсчет времени . В момент протекани  тока в испытательной цепи коммутаци  не производитс  и по .мехи маловеро тны. Индукционный датчик располагают в области магнитного пол  дуги, которое индуцирует в нем напр жение. Это напр жение складываетс  из двух составл ющих. Перва  из них формируетс  пол ми проводников , по которым протекают токи промышленной частоты, пол ми рассе ни  трансформаторов , двигателей, генераторов и т. д. сигналы наводок, к горению дуги не имеющие отношени , подавл ютс  фильт составл юща  напр жени  возбуждаетс , измен ющимс  магнитным полем дуги в области датчика из-за различных  влений в дуге при расхождении контактов: быстрых, хаотических, перемещений ствола дуги, образовани  ветвей дур изменени  их структуры и т. д. Эта составл юща  имеет слагаемые от дес тков килогерц до нескольких мегагерц. Ее наличие характерно дл  горени  дуги. На чертеже изображена блок-схема измерител  длительности горени  дуги. Контакты испытуемого выключател  1 включены последовательно с измерительным шунтом 2, который  вл етс  датчиком тока. В зоне переменного магнитного пол 30 in time of the arc current and the voltage drop across the arc, the arc burning time starts counting; if any of the current or voltage parameters disappears, the counting stops. For these measurements, industrial frequency meters can be used, for example, of the type F571, etc. But to start them, you need to have square pulses, in order to form them from the current and arc voltage, special transducers are needed. A device for automatically measuring the arc time at the contacts of a switching apparatus, comprising a first sensor for detecting the start of arc, a second sensor for detecting the end of arc burning, and a measuring circuit, is known. A voltage divider having a galvanic connection to the power circuit is used as the first sensor. and as an end-of-arc sensor, there is a switch on the reed switch 3. When the contacts of the apparatus open, and when an arc arises, the voltage rise is detected by the first sensor issuing output pulse counting time integrator start time. The time counting stops when the switch on the reed switch is operated, which occurs when the current approaches zero. This device has several disadvantages. The arc start sensors — a voltage divider — has a galvanic connection to the power circuit. When testing low-voltage switching devices according to the test conditions, the power circuit is not grounded, i.e., its potential is not determined with respect to the measuring device. This is the cause of the false positive of the counting device. When testing three-phase switching devices, the presence of three sensors, galvanically connected to each phase of the power circuit, practically makes such a device inapplicable due to the large number of false operations. When switching from one current limit to another, such a device requires additional tuning along the voltage channel at the response threshold, which reduces the manufacturability of the measurement. Indeed, when the current changes, the voltage drop on the closed contacts changes, and if the voltage channel is not adjusted, then as the current increases, the device will falsely operate, and if the current decreases, an error (negative) will occur due to the delay of the trigger signal on this channel. The use of a switch on a reed switch as an end-of-arc sensor also introduces a similar error, since the moment of actuation of the reed switch depends on the current steepness in the circuit. In addition, the own response time of the reed switch introduces its own error. True, this error is somewhat compensated by the one way of closing the contacts of the reed switch until the magnetic field disappears, but this compensation is uncertain. In some cases, for example, when extinguishing with a current cut, this compensation will not be at all. When the arc in the apparatus burns for several half-periods, when the current passes through zero values, the switch on the reed switch will do pecks, stop the counting of time, with an increase in the number of half-periods, the error in the count will increase. The aim of the invention is to increase the measurement accuracy and simplify the measurement of the duration of the arc. This is achieved by the fact that in a known gauge containing a first sensor for detecting the start of an arc; the second sensor for determining the end of the arc and measuring circuit through additionally introduced series-connected limiting amplifier and a second module allocation circuit to the second input of said circuit AND whose output is connected to the device for counting time eni When measured in AC circuits, the current sensor is made in the form of an air current transformer. This sensor is used to tune out high-frequency interference induced by unauthorized sources of current flow through the presence of a half arc and current. The presence of signals at both inputs of the circuit AND a countdown is made. At the time of the current flow in the test circuit, the switching is not performed and the lags are not very reliable. An induction sensor is placed in the area of the magnetic field of the arc that induces a voltage in it. This voltage is composed of two components. The first of them are formed by fields of conductors, through which currents of industrial frequency flow, fields of scattering of transformers, motors, generators, etc., pickup signals; the magnetic field of the arc in the sensor area due to different phenomena in the arc when the contacts diverge: fast, chaotic, movements of the arc trunk, formation of branches of fools of their structure, etc. This component has terms from tens of kilohertz ultiple megahertz. Its presence is characteristic of arc burning. The drawing shows a block diagram of the meter duration of the arc. The contacts of the test switch 1 are connected in series with the measuring shunt 2, which is a current sensor. In the zone of alternating magnetic field

электрической дуги, возникающей при размыкании контактов выключател  1, установлен индукционный датчик 3. При установке датчика необходимо следить, чтобы он не экранировалс  от пол  дуги электропроводными детал ми выключател  и другими конструкци ми. Индукционный датчик 3 соединен с фильтром 4, необходимым дл  отстройки от помех, выход фильтра соединен с входом первого усилител -ограничител  5, выход которого соединен с первым входом схемы И через схему 6 выделени  модул . По каналу тока датчик выполнен в виде шунта 2 при измерени х на посто нном токе, либо в виде трансформатора тока при измерени х на переменном токе. Датчик соединен с усилителем-ограничителем 7, выход которого через вторую схему 8 выделени  модул  соединен с вторым входом схемы И. Выход схемы И соединен с устройством 9 счета времени.an electric arc arising from the opening of the contacts of switch 1, an induction sensor 3 is installed. When installing the sensor, care must be taken that it is not shielded from the floor of the arc by electrically conductive parts of the switch and other structures. The induction sensor 3 is connected to the filter 4, which is necessary for detuning, the output of the filter is connected to the input of the first amplifier-limiter 5, the output of which is connected to the first input of the circuit AND through the module allocation circuit 6. The current channel sensor is made in the form of a shunt 2 when measuring on a direct current, or in the form of a current transformer when measuring on an alternating current. The sensor is connected to the limiting amplifier 7, the output of which is connected to the second input of the circuit I via the second allocation circuit 8 of the module I. The output of the circuit I is connected to the time counting device 9.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Сигнал с датчика 3, содержащий щирокий спектр частот, через фильтр 4, вырезающий из сигнала низкочастотные составл ющие , наведенные токами промышленной частоты, усиливаетс  и ограничиваетс  усилителем-ограничителем 5. Сигнал с выхода усилител -ограничител  - двухпол рНый, ограниченный крутыми фронтами, поступает на вход схемы 6 выделени  модул , где из него формируетс  пр моугольный однопол рный импульс с крутым фронтом и спадом, равный по дл.тельности времени горени  дуги. Этот импульс поступает на первый вход схемы И. Сигнал с токового датчика, пропорциональный току -в цепи, поступает на вход второго усилител -ограничител , где усиливаетс  и ограничиваетс , а двухпол рный ограниченный сигнал подаетс  на вторую схему выделени  модул , где из него формируетс  однопол рный пр моугольный импульс с крутым фронтом и спадом , равный по длительности времени протекани  тока в цепи. Этот импульс подаетс  на второй вход схемы И. При совпадении двух пр моугольных импульсов в первом и втором каналах измерител  на выходе схемы И по вл етс  пр моугольный сигнал, длительность которого равна длительности горени  дуги на контактах аппарата. Длительность этого импульса регистрирует устройство 9 счета времени.The signal from sensor 3, which contains a wide frequency spectrum, is filtered through filter 4, which cuts low-frequency components from the signal, induced by industrial frequency currents, is amplified and limited by amplifier-limiter 5. The signal from the output of amplifier-limiter is bipolar, limited by steep edges, arrives at the input of the module allocation circuit 6, where a rectangular unipolar pulse is formed from it with a steep front and a slope equal in the duration of the arc time. This pulse arrives at the first input of the circuit I. A signal from a current sensor, proportional to the current in the circuit, is fed to the input of the second limiting amplifier, where it is amplified and limited, and a two-polar limited signal is fed to the second selection circuit of the module, where it is formed from A square rectangular pulse with a steep front and a drop equal to the duration of the current flowing through the circuit. This pulse is applied to the second input of circuit I. If two rectangular pulses coincide in the first and second channels of the meter, at the output of the circuit I, a rectangular signal appears, the duration of which is equal to the duration of the arc at the contacts of the apparatus. The duration of this pulse is recorded by the device 9 of the counting time.

Claims (3)

1.Устройство дл  измерени  времени горени  электрической дуги на контактах коммутационного аппарата, содержащее первый датчик дл  определени  начала горени  дуги , второй датчик дл  определени  окончани  горени  дуги и измерительную схему, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и упрощени  технологии измерени , первый датчик выполнен в виде индукционной катушки, выход которой присоединен к дополнительно введенным последовательно включенным фильтру, первому усилителю-ограничителю , первой схеме выделени  модул , а второй датчик выполнен токовым и подсоединен к дополнительно введенным и последовательно включенным второму усилителю-ограничителю и второй схеме выделени  модул , причем выходы схем выделени  модул  соединены с входами схемы И.1. A device for measuring the arc time at the contacts of a switching apparatus, comprising a first sensor for detecting the start of arc, a second sensor for determining the end of arc burning, and a measuring circuit, characterized in that, in order to improve the accuracy and simplify the measurement technology, the first sensor made in the form of an induction coil, the output of which is connected to an additionally introduced series-connected filter, the first amplifier-limiter, the first allocation circuit of the module, and the second Occupancy is configured and connected to a current introduced additionally and successively switched to the second amplifier-limiter circuit and a second extracting unit, wherein the isolation circuit outputs are connected to inputs modulation scheme I. 2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью повышени  безопасности2. The device according to claim 1, characterized in that, in order to increase safety при измерени х в цеп х переменного тока, датчик тока выполнен в виде воздушного трансформатора тока.when measured in alternating current circuits, the current sensor is made in the form of an air current transformer. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Магнитоэлектрический осциллограф типа Н 115.1. Magnetoelectric oscilloscope type H 115. 2.Промышленные частотомеры типа Ф571.2. Industrial frequency meter type F571. 3.Авторское свидетельство СССР № 654970, кл. Н 01 Н 9/50, 1977.3. USSR author's certificate number 654970, cl. H 01 H 9/50, 1977.
SU792745547A 1979-04-04 1979-04-04 Device for measuring the time of burning electric arc on switching apparatus contracts SU845189A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792745547A SU845189A1 (en) 1979-04-04 1979-04-04 Device for measuring the time of burning electric arc on switching apparatus contracts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792745547A SU845189A1 (en) 1979-04-04 1979-04-04 Device for measuring the time of burning electric arc on switching apparatus contracts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU845189A1 true SU845189A1 (en) 1981-07-07

Family

ID=20819011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792745547A SU845189A1 (en) 1979-04-04 1979-04-04 Device for measuring the time of burning electric arc on switching apparatus contracts

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU845189A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1042651B1 (en) Electrode integrity checking
Bartnikas A commentary on partial discharge measurement and detection
RU2700368C1 (en) Method for determining technical state of a digital transformer based on parameters of partial discharges in insulation
US3727133A (en) Detection of commutation defects
SU845189A1 (en) Device for measuring the time of burning electric arc on switching apparatus contracts
RU2005139372A (en) METHOD OF DIRECTED PROTECTION AGAINST SINGLE PHASE CIRCUIT TO THE GROUND IN THE DISTRIBUTIVE ELECTRIC AC NETWORK AND THE DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2724991C1 (en) Method for determining technical state of insulation of a digital transformer based on partial discharge parameters
Chen et al. Detection of series DC arc fault using rogowski coil
Black et al. The application of the pulse discrimination system to the measurement of partial discharges in insulation under noisy conditions
RU199233U1 (en) ARC BREAKDOWN PROTECTION DEVICE
JP2654794B2 (en) Partial discharge detection device
RU2659194C2 (en) Device for testing inter-winding and body insulation in windings of rotors of turbogenerators
JP2654792B2 (en) Partial discharge detection device
RU2526500C1 (en) Device to control serviceability of dc motor
Martínez-Tarifa et al. Partial discharges and noise separation in high frequency signals using inductive sensors
JP2836623B2 (en) Insulation diagnostic equipment for substation equipment
RU2068567C1 (en) Device for contactless measurement of momentary values of pulses of break current in switching sections of commutator machine
Mochizuka et al. New Detection Method for contact loss of pantograph
SU1626217A1 (en) Device for locating fault on cable line and device thereof
SU826844A1 (en) Device for measuring ground resistance
SU883758A1 (en) Transient reguperating voltage determination method
SU1239651A1 (en) Device for measuring current noises of reactive structures
WO2021211019A1 (en) Arc-fault protection device
SU1659928A1 (en) Device for measuring electrical conductivity and magnetic permeability
SU1642408A1 (en) Method of measuring current in capacitor discharge circuit