Устройство для испытания коммутационных аппаратов

(71) Государственный Макеевский ордена Октябрьской Революции научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности и. Московский горный институт (72) П, ф. Ковалев, А, Г. Мнухин, В. П. Коптиков, И, И. Волошнновский Ю, В. Товстик и Б, И, Коневский (53) 621,318.5.004.5(088,8) (56) Авторское, свидетельство СССРУ 79653, кл, 601 К 31/32, 1940,Авторское свидетельство СССР У 208305, кл, С 01 й 19/00, 1966,) УСТРОЙСТВО ДПЯ ИСПЫТАНИЯ КОММУЦИОННЫХ АППАРАТОВ(57) Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано при испытании и исследовании коммутационных аппаратов для работы как в нормальной атмосфере,так и в среде различных смесей, в том числе и взрывоопасных, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности контроля параметров дуги, образующейся при коммутации в газовой среде. При испытаниях на отключающую способность устройство позволяет регистрировать следующие параметры 1 ток отключения для оценки влияния теплового воздействия дуги на контактную и дугогасительную системы обьекта испытаний; напряжение на контактахконцентрацию газовой среды; давленйе внутри вэрывонепроницаемой оболочки испытываемого аппарата; мощность ду- ф ги отключения; энергию для оценки энергетического баланса дуги отключения; температуру дуги; производную тока по времени пространственные па- ФФ раметры дуги. В описании представлены ф функциональная схема устройства и функциональные схемы отдельных его блоков. 6 э,п, ф-лы 6 ил, Юдом с :первым входом блока регистрации и обработки результатов, свето- сигнальным входом - с четвертым входом блока регистрации и обработки результатов, выходом через соответствующий второй аналого-цифровой преобразователь - с соответствующим первым входом электронно-вычислительной машины, соединенной вторыми вхо- О дами через соответствующие вторые аналого-цифровые преобразователи с выходами многолучевого катодного осциллографа, соединенного управлякщим входом с вторым входом блока 15 регистрации и обработки результатов и с управлякщим входом блока памяти, соединенного входами с соответствующими входами многолучевого катодного осциллографа и соответствующими пя тыми входами блока регистрации и обработки результатов, выходами через соответствующие первые аналого-цифровые преобразователи - с соответствующими третьими входами электронно вычислительной машины, соединенной выходом и четвертым входом соответственно с выходом и третьим входом блока регистрации и обработки результатов. ЭО6, Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизаци: содержит генератор прямоугольных импульсов, соединенный входом с входом блока синхронизации, вы ходами через соответствующие выходные управляющие элементы - с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока синхронизации соответственно,7, Устройство по пп 1 и 2, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что,эарядно-разрядный элемент содержит первый коммутационный элемент, соединенный первым выводом замыкающего контакта с четвертым выходом зарядно-разрядного элемента, вторым выводом - с первыми выводами первого и второго защитных реакторов, соединенных вторыми выводами с первыми выводами соответствующих первой и второй секций конденсаторой батареи, вторые выводы которых соединены с первыми выводами третьей и четвертой секций конденсаторной батареи и с первым выводом размыкающего контакта второго коммутационного элемента, соединенного вторым выводом с вторым выходом зарядно-разрядного элемента, первый выход которого соединен с первым выводом размыкающего контакта третьего коммутационного элемента, второй вывод которого соединен с первыми выводами первого и второго защитных реакторов, третий выход зарядно-разрядного элементасоединен с первым выводом размыкающего контакта четвертого коммутационного элемента, соединенного вторым выводом через замыкающий контакт пятого коммутационного элемента с пятым выходом зерядиоразрядного элемента, а непосредственно с первыми выводами третьего и четвертого защитных реакторов, соединенных вторыми выводами с вторыми выводами соответствующих третьей и четвертой секций конденсаторной бата- реи1211697 Составитель В. Дворкин Техред С.Мигунова едактор Ю, Серед олб рек аказ 63 Т ИИП4/ 3035,ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проект раж 837Государств елам изобре осква, ЖПодписноеного комитета СССний и открытийРаушская наб дИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано при испытании и исследовании коммутационных аппаратов,предназначенных дляработы как в нормальной атмосфере, так и в средеразличных газовых смесей, в том числе и взрывоопасных, например, метаноВоэдушной или водородно ВоздушнойаЦель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности контроля параметров дуги, образующейсяпри коммутации в газовой среде,На Фиг. 1 представлена Функциональная схема предлагаемого устрой.ства; на фиг. 2 - схема источникаэнергии; на фиг. 3 - функциональнаясхема датчика пространственных пара -метров дуги; на фиг, 4 - функциональная схема блока датчиков измерения; на фиг, 5 - функциональная схема блока регистрации и обработкирезультатов; на Фиг. б - Функциональная схема блока синхронизации,25Устройство для испытания коммута -ционного аппарата 1, заключенногово взрывобеэопасную оболочку 2 содержит взрывную камеру 3, блок 4формирования газовой среды, датчики5.1 и 5,2 концентрации газовой среды, первые аналого-цифровые преоб, разователи 61-6.17, цифроаналоговыепреобразователи 7.1-7,4, управляющуюэлектронно-вычислительную машину 35(УЭВМ) 8, источник 9 энергии, регулируемый автотрансформатор 10, первый 11 и второй 12 повышающие трансформаторы, первый 13 и второй 14мостовые выпрямители, ограничительные резисторы 15,1 и 15,2,первый16, второй 17 и третий 18 зарядноразрядные элементы, коротители 19.1и 19.2, резистор 20, управляемыйразрядник 21 блок 22 импульса поджига, блок 23 светового поджига,регулируемые реакторы 24,1-24,3,регулируемый конденсатор 25, регулируемый резистор 26, регулирующиеэлементы 27,1-27.5, например сервопривод, датчик 28 пространственныхпараметров дуги, вэрывонепроницаемую оболочку 29, смотровое окно 30,объектив 31, световод 32, расщепляющее зеркало 33. Устройство содержит также блок 34 датчиков измерения, безындуктнвные шунты 35.1и 35.2 (датчики тока), активно-емкостные делители 36.1 и 36.2 напряжения, датчик 37 давления, тензоусилитель 38, датчик 39 мощности,интегрирующий усилитель 40, датчик41 температуры дуги, датчик 42 производной тока дуги по времени, измерительные,усилители 43.1-43.9, блок44 регистрации и обработки результатов, камеру 45 скоростной киносъемки, многолучевой катодный осциллограф 46, блок 47 памяти, напримермагнитограф, электронно-вычислительную машинуЭВМ) 48, блок 49 синхронизации, генератор 50 прямоугольных импульсов, выходные управляющиеэлементы 51,1-51,4, датчик 52 по па -раметрам дуги. Кроме того, содержитаналого-циФровые преобразователи53.1 и 53,2, управляющий разрядник54, первый 55 и второй 56 входы,первые 57, третьи 58, вторые 59,пятые 60, четвертые 61 коммутационные элементы первые 62, вторые 63,третьи 64, четвертые 65 защитные реакторы, первые 66, вторые 67, третьи68 и четвертые 69 секции конденсаторной батареи, Первый и второй выходыуправляющей электронно-вычислительной машины 8 соединены через соответствующие первые цифроаналоговыепреобразователи 7.2 и 7,3 соответственно с первым и вторым входамиисточника 9 энергии, третий выходчерез соответствующий первый цифроаналоговый преобразователь - с входомблока 4 формирования газовой среды,входом - с первым входом 55 устройства, четвертым выходом через соответствующий первый цифроаналоговыйпреобразователь с входом блока 49синхронизации, соединенного первымвыходом с клеммой для подключенияуправляющей обмотки испытуемогокоммутационного аппарата 1, вторым итретьим выходами соответственно -с первым и вторым входами блока 44регистрации и обработки результатов,четвертым выходом - с третьим входомисточника 9 энергии, соединенногопервым выходом с первой клеммой дляподключения испытуемого коммутационного аппарата, вторым выходом - свходом соответствующего безындукционного шунта 35.2, соединенного первымвыходом с входом соответствующегоактивно-емкостного делителя 36,2, соединенного первым выходом с второйклеммо 11 для подключения испытуемого40 коммутационного аппарата 1, вторымвыходом через соответствующий измерительный усилитель 43,9 - с входамидвух соответствующих первых аналогоцифровых преобразователей 6.2 и. 6,8, 5соединенных выходами с соответствующими вторыми входами управляющейэлектронно-вычислительной машины 8,второй выход безындукционного шунтасоединен через соответствующий измерительный усилитель с входами двухпервых аналого-цнфровых преобразователей 6.1 и 6.5, соединенных выходами с соответствующими третьими входами управляющей электронно-вычислительной машины 8, четвертый входкоторой соединен с выходом блока 44регистрации и обработки результатовсоединенного третьим входом с вторымвходом 56 устройства, четвертым входом - с первым выходом датчика 28пространственных параметров дуги,пятыми входами - с соответствующимивыходами блока 34 датчиков измерения, соединенного входами с клеммамидля подключения выводов вэрывобезопасной оболочки 2 испытуемого коммутационного аппарата 1, входы датчика28 пространственных параметров дугисоединены с соответствующими выводамивзрывной камеры 3, второй выход через датчик 52 по параметрам дуги -с входами трех соответствующих первых аналого-цифровых преобразователей 6.3, 6,6 и 6,9, соединенных 35выходами с соответствующими пятымивходами управляющей электронно-вычислительной машины 8, первый выходдатчика 5,1 концентрации газовойсреды соединен с соответствующимвыводом взрывной камеры 3, вход -с выходом блока 4 формирования газовой среды, второй выход - через соответствующий измерительный усилитель - с входами двух соответствующих первых аналого-цифровых преобразователей 6,4 и 6,7, соединенныхвыходами с соответствующими входамиуправляющей электронно-вычислительной машины 8. В источнике 9 энергии 50автотрансформатор 10 соединенвыводами первичной обмотки с клеммами для подключения сети питанияустройства, фиксированным выводомвторичной обмотки - с первыми выводами первичных обмоток первого 11и второго 12 повышающих трансформаторов, подвижным выводом - с вторыми выводами первичных обмоток первого 11 и второго 12 повышающих транс форматоров, первый и второй выводы вторичных обмоток которых соединены с первой диагональю соответственно первого 13 и второго 14 мостовых выпрямителей, вторые диагонали которых соединены первыми выводами с общей шиной устройства, вторыми выводами - .с первыми выводами соответствующих ограничительных резисторов 15.1 и 15.2, первые выходы первого 16, второго 17 и третьего 18 зарядноразрядных элементов соединены с вторым выводом соответствующего ограничительного резистора 15.1, вторые выходы - с общей шиной устройства, третьи выходы - с первым выходом соответствующего ограничительного резистора 15,2, четвертый выход второго зарядно-разрядного элемента 17 соединен с пятым выходом первого зарядно разрядного элемента 16, четвертый выход третьего зарядноразрядного элемента 18 соединен с пятым выходом второго зарядно-раз. рядного элемента 17, пятый выходс общей шиной устройства, с первыми выводами двух коротителей 19.1 и 19.2, с первым выводом соответствующего регулируемого реактора 24,2 с первым выводом регулируемого резистора 26 и с первым выходом источника 9 энергии, четвертый выход первого зарядно-разрядного элемента 16 соединен через резистор 20 с вторым выводом соответствующего коротителя 19.1а непосредственно - с вторым выводом соответствующего коротителя 19,2 и с первья входом управляемого разрядника 21, соединенного вторым входом через последовательно соединенные ". управляющий разрядник 54, блок 22 импульса поджига и блок 23 светового поджига с третьим входом источника 9 энергии, выходом - с первым выводом соответствующего регулируемого реактора 24.1, соединенного вторым выводом с вторым и первым выводами соответствующих регулируемых реакторов 24,2 и 24.3, Регулируемый реактор 24.3 соединен вторым выводом с вторым выходом источника 9 энергии и с первым выводом регулируемого конденсатора 25, соединенного вторым выводом с вторым выводом регулируемого резистора 26, управляющие выводы регулируемых реакторов 24.1 1211697ва. 243 соединены через соответствующиерегулирующие элементы 27.1-27.3 спервым входом источника 9 энергии,управляющие выводы регулируемогоконденсатора 25 и регулируемогорезистора 26 соединены через соответствующие регулирующие элементы27,4 и 27.5 с, вторым входом источника 9 энергии,В датчике 28.пространственныхпараметров дуги, расщепляющее зеркало 33 соединено первым и вторым светосигнальными выходами соответственно с первым и вторым выходами датчи,ка 28 пространственных параметровдуги, светосигнальным входом черезсветовод 32 - с выходом объектива31, помещенного во вэрывонепроницаемую оболочку 29 и соединенного светосигнальным входом через смотровоеокно 30 во взрывонепроницаемой оболочке 29 с входом датчика 28 пространственных параметров дуги,Блок 34 датчиков измерения содержит датчик 5.2 концентрации газовой среды, датчик 41 температуры дуги и датчик 42 производной тока дуги по времени соединены входами ссоответствующими входами блока 34датчиков измерения, выходами - черезсоответствующие измерительные усилители 43.1, 43.5 и 43.6 - с соответствующими выходами блока 34 датчиковизмерения, датчик 37 давления, соединенный входом с соответствующимвходом блока 34 датчиков измерения,выходом через последовательно соединенные тензоусилитель 38 и измерительный усилитель 43,2 - с соответствующим выходом блока 34 датчиковизмерения, безынерционный шунт 35.1и активно-емкостной делитель 361соединенные входами с соответствующими входами блока 34 датчиков измерения, выходами - с соответствующимивыходами блока 34 датчиков измеренияи с соответствующими входами датчика 39 мощности, соединенного первымвыходом через последователь;о соединенные интегрирующий усилитель40 и соответствующий измерительныйусилитель 43,4 с соответствующимвыходом блока 34 датчиков измерения,вторым выходом через соответствующий измерительный усилитель 43,3с соответствующим выходом устройст 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 В блоке 44 регистрации и обраоотки результатов содержится камера 45 скоростной киносъемки, соединенная управляющим входом с первым входом блока 44 регистрации и обработки результатов, светосигнальным входомс четвертым входом блока 44 регист рации и обработки результатов выхо дом через соответствующий второй аналого-цифровой преобразователь - с соответствующим первым входом электронно-вычислительной машины 48, соединенной вторыми входами через соответствующие вторые аналого" цифровые преобразователи 53,2 с вьг ходами многолучевого катодного осциллографа 46, соединенного управляющим входом с вторым входом блока 44 регистрации и обработки результатов и с управляющим входом блока 47 памяти, Укаэанный блок соединен входами с соответствующими входами многолучевого катодного осциллографа 46 и соответствующими пятыми входами блока 44 регистрации и обработки результатов, выходами через соответствующие первые аналого-цифровые преобразователи 6.10-6,17 - с соответствующими третьими входами электронно-вычислительной машины 48, соединенной выходом и четвертым входом соответственно с выходом и третьим входом блока 44 регистрации и обработки результатов.В блоке 49 синхронизации генератор 50 прямоугольных импульсов, соединен входом с входом блока 49 синхронизации, выходами через соответствующие выходные управляющие эле - менты 51,1-51.4 - с первым,.вторым, третьим и четвертым выходами блока 49 синхронизации соответственно,В зарядно-разрядном элементе 16 первый коммутационный элемент 57, соединен первым выводом замыкающего контакта с четвертым выходом заряд- но-разрядного элемента 16, вторым вьг водом - с первыми выводами первого 62 и второго 63 защитных реакторов, соединенных вторыми выводами с первыми выводами соответствующих первой 66 и второй 67 секций конденсаторной батареи, вторые выводы которых соединены с первыми выводами третьЕй 68 и четвертой 69 секций конденсатор. ной батареи и с первым выводом раэмыкающего контакта второго 59 коммчта1 О коммутационных аппар ато в 1 о суще ствляют регистрацию следующих параметров;ток отключения для оценки влияния теплового воздействия дуги наконтактную и дугогасительную системы объема испытаний, и определениедлительности процесса отключения;напряжение на контактах для оценкивлияния параметров сети, в которойустановлен испытываемый аппарат, 50на переходное восстанавливающее напряжение; концентрация газовой средыдля оценки ее влияния на процессдугогашения; давление внутри взрывонепроницаемой оболочки испытываемого 55аппарата для оценки ее взрывоустой-чивости в процессе испытаний; мощность дуги отключения для оценки ционного элемента, соединенного вторым выводом с вторым выходом заряд- но-разрядного элемента 1 б, первый выход которого соединен с первым выводом размыкающего контакта третьего коммутационного элемента 58, второй вывод которого соединен с первыми выводами первого 62 и второго 63 защитных реакторов, третий выход эарядно-разрядного элемента 16 соединен с первым выводом размыкающего контакта четвертого коммутационного элемента 61, соединенного вторым выводом через замыкающий контакт пято го коммутационного элемента 60 с пятым выходом зарядно-разрядного элемента 1 б, а непосредственно с первьг ми выводами третьего 64 и четвертого 65 защитных реакторов, соединенных 20 вторыми выводами с вторыми выводами соответствующих третьей 68 и четвертой 69 секций конденсаторной батареи,Устройство работает следующим образом.25Необходимость испытаний коммутационных аппаратов 1 на отключающую способность в газовой среде обусловлено тем, что в ряде отраслей промышленности осуществляется широкая 30 замена высоковольтных аппаратов масляным заполнением, опасных в пожарном отношении и трудоемких в эксплуатации, воздушными аппаратами при расположении дугогасительной системы З 5 непосредственно в воздухе с повышенной отключающей способностью и высоким ресурсом.При испытаниях на отключающую способность рудничных высоковольтных 40 допустимой мощности короткого замьгкания объекта испытаний; энергиядля оценки энергетического балансадуги отключения; температура дугидля оценки процесса ее деионизации;производная тока по времени для оценки эффективности быстродействиясистемы дугогашения испытываемогоаппарата; пространственные параметры(киносъемки) дуги для определенияизменения ее линейных размеров искорости ее перемещения внутри дугогасительной камеры,Методикой проведения испытанийпредусматривается изменение следующих параметров режима и соответствующего задания задатчика УЗВМ 8 в пределах: напряжение 1,0-2,0 восстанавливающегося напряжения (7,3-14,6 кВ);ток 0,1-2,0 номинального тока отключения (2-20 кА) концентрациягазовоздушной смеси 0-1007; пространственные параметры дуги от 0 до150 мм ( размеры дугогасительной камеры выключателя),Выбор наиболее целесообразногодля объективной оценки работоспособности испытуемого коммутационногоаппарата сочетания вьппеуказанныхпараметров режима осуществляетсяавтоматически с учетом результатовпредыдущих опытов на основе банкаданных и программного обеспеченияУЭВМ 8.Перед началом испытаний операторустанавливает сочетание значенийтока, напряжения, концентрации газовой среды в указанных вьппе пределах.Далее в соответствии с задатчиком,поступающим на вход 55 устройства,программа управления посредствомУЗВМ 8 выдает соответствующие сигналы, которые через преобразователи7,1, 7,2 и 7,3 поступают на соответствующие входы блока 4 формированиягазовой среды и источника 9 энергии.При этом (фиг. 1) из блока 4к коммутационному аппарату 1, встроенному во взрывобеэопасной оболочке2 и помещенному во взрывной камере 3,подается газовая смесь. заданной концентрации, а на источнике 9 энергии( фиг. 2) посредством управления регулируемыми реакторами 24.1, 24.2 и24,3, конденсатором 25 и резистором26 с помощью регулирующих элементов27,1-27,5 устанавливается требуемыйток ач ключения и формируется амплитуда восстанавливающего напряжения,Одновременно осуществляется подготовка источника 9 энергии к опыту, 5При этом от сети подается переменноенапряжение на обмотку регулируемогоавтотрансформатора 10, от которогополучают питание повыиающие трансформаторы 11 и 12, Затем повышенное напряжение выпрямляется посредствоммостовых выпрямителей 13 и 14 и черезограничительные резисторы 151 и15.2 подается к коммутационным элементам 58-61. В режиме заряда элемен-ты 58, 59 и 61 замкнуты, а 57 и 60разомкнуты, Поэтому выпрямленное напряжение подается через защитныереакторы 62-64 к параллельно включенньм секциям 66-69 конденсаторной батареи, в результате чего происходитзаряд конденсаторов, Процесс заканчивается, когда напряжение зарядадостигнет номинального рабочего напряжения конденсаторов. Затем по 25средством переключения элементов 58,59 и 61 в разомкнутое состояние, а57 и 60 в замкнутое - производитсяпереключение секций 66-69 из паралОлельного включения в последовательное Одля заряда, Зацнтные реакторы 62-65обеспечивают ограничение тока разряда привнутреннем поврежденииодной из секций конденсаторной батареи, 35С УЭВМ 8 через цифроаналоговый пре.образователь 7.4 на вход блока 49синхронизации (фнг. 6) поступает управляющий сигнал, который запускаетгенератор 50 импульсов, Генератор 50 40импульсов преобразует синусоидальноенапряжение в униполярные прямоугольные импульсы с длительностью, требуемой для осуществления синхронизацииблока 44 регистрации н обработки реэулататов испытуемого аппарата 1 иисточника 9 энергии,В результате на выходные управлякщие элементы 511-51,4 воздействуютимпульсы запуска с задержкой, пропор циональной соответственно длительности прямоугольных импульсов. Приэтом выходные управляющие элементы511-51. 4 формируют .управлякзцие импульсы запуска с задержкой, пропорциональоой длительности прямоугольных импульсов, Эти импульсы подают"ся вначале в блок 44 регистрации н обработки результатов, затем на испытуемый аппарат 1 и на источник 9энергии. Импульс запуска, поступивв блок 23 светового поджига источника 9 энергии, вызывает срабатывание его, В результате электрическийсигнал синхронизации преобразуетсяв световой управляющий импульс, Этотимпульс вызывает срабатывание блока22 импульса поджига, который создаетимпульс поджига управляющего разрядника 54. Этот разрядник сработав,создает цепь для срабатывания управляемого разрядника 21, который включен в цепь элемента 57 и регулируемого реактора 24.1, При срабатыванииразрядника 21 создается цепь для разряда секций конденсаторов на регулируемые реакторы 24.1-24.3. В зависимости от соотношения индуктивностейреакторов 24.2 и 24.3, выбранногов соответствии с задатчиком или сигналом с ЭВМ 48 через испытываемыйаппарат 1, протекает ток определенной амплитуды ( 2-20 кА), После отключения испытуемого аппарата 1 сцелью полного разряда батареи производится последовательное включениекоротителей 19,1 и 19,2,При поступлении управляющего им- .пульса запуска на электромагнитотключения испытываемого аппарата 1,контакты его начинают расходиться,между кими возникает электрическаядуга, которая развивается в газовойсреде внутри оболочки 2 испытуемогоаппарата до гашения, Газовая смесь,.образукнцая среду, может оказатьсятакой же концентрации, что произойдет ее воспламенениеВ результатедуга развивается в заданных условияхдо тех пор (от возникновения до гашения) пока не окончится процесс коммутации,Параметры развивающейся дуги определяются с помощью блока 34 датчиков измерения (фиг. 5). В блоке 34с помощью беэындуктивного шунта35.1 определяется ток дуги, с помощью активно-емкостного делителя36.1 - напряжение дуги, с помощьюдатчика 5,2 - концентрация газовойсреды, с помощью датчика 37 давлениегазовой смеси, с помощью датчика 41 температура дуги, с помощью датчика42 - производная тока дуги по времени, с помощью датчика 39 - мощностьдуги, С помощью интегрирующего усилителя 40 определяется энергия дуги,Полученные параметры дуги и газовойсмеси выдаются через измерительныеусилители 43.1 и 43.3-43.6 на выходыблока 34, Сигнал датчика 37 усиливается тензоусилителем 38 и выдается,на выход блока 34 через измерительный усилитель 43,2. В результате Облок 34 датчиков преобразует незлектрические параметры дуги в электрические сигналы и выдает их на блок 44регистрации и обработки результатов.В датчике 28 изображение цуги через 5смотровое окно 30 фокусируется объек-тивом 31 на торец световода 32, с .второго конца которого далее посредством расщепляющего зеркала 33, оптически передается в камеру 45 скоростной киносъемки (Лиг. 5) и на датчик52 в канал обратной связи о параметрам дуги. При подаче с блока 49синхронизации управляющих импульсовзапуска на кинокамеру 45, осциллограф 546 и блок 47 памяти, например магнитограф происходит регистрация исследуемых параметров, Сигналы послефоторегистрации в блоках 45 и 46 ипоследующей химической обработки по- З 0ступают соответственно через аналогоцифровые преобразователи 6.18 и 6,19в ЭВМ 48, а с блока 47 памяти черезаналого-циФровые преобразователи53,1 и 532 - также в ЭВМ 48. В блоке 3544 в соответствии с алгоритмом, программой и задатчиком, поступающим навход 56 устройства, ЭВМ 48 производитобработку полученных данных и выдачурезультатов, например, на дисплей, 40Одновременная регистрация исследуемых параметров (светолучевая и магнитная записи) посредством осциллографа46 и блока 47 памяти обеспечиваетвысокую надежность функционирования 45блока 44 регистрации и обработки результатов, независимо от сбоев егоэлементов, путем сопоставления поступающей на ЭВМ 48 информации по специальной программе, Сигналы управления 50через датчик 28 пространственных па;раметров дуги, датчик 52 по параметрам дуги, предназначенный для преобразования интенсивности (силы света) дуги в электрический сигнал, череэ датчик 5,1 концентрации газовойсреды, безындуктивный шунт 35,2 иактивно-емкостной делитель 36,2, из. мерительные усилители 43.7-43.9 ианалого-цифровые преобразователи(ЬЦП) 6,1-6.9 поступают в УЭВМ 8, ко"торая производит в соответствии спрограммой обработку поступившихданных и выдачу новых откорректированных с учетом хода экспериментазначений концентрации, напряжения итока, которые через цифроаналоговыепреобразователи 7,1-7,3 вновь поступают в блок 4 формирования газовойсреды и на источник 9 энергии в виде управляющих воздействий, задающихусловия опыта, Применение нескольких2-3) идентичных АЦП, подключенныхпараллельно к выходам усилителей43.7-43,9 и датчика 52, принято сцелью обеспечения электрической развязки до входа в УЭВМ 8 между кана-.лами обратной связи управления потоку, напряжению и концентрации газовой среды, обеспечивающей болеевысокую надежность системы управления и упрощения программного обеспечения УЭВМ 8,Сами же обратные связи по концентрации газовой среды через датчик5.1 и усилитель 43,7 по току черезбеэындуктивный шунт 35.2 и усилитель43,8 по напряжению через активноемкостный делитель 36,2 и усилитель43.9 по параметрам дуги через датчики 28 и 52, необходимы для установления значений соответствующих величин в последующем опыте в зависимостиот принятых в предыдущем, полученныхрезультатов и информации, имеющейсяв ЭВМ 48, Испытания продолжаются дотех пор, пока после получения искомых результатов отказ коммутационного аппарата 1, нарушение вэрывозащиты оболочки, отсутствие отказовпри заданных пределах варьированияисследуемых параметров) с выходаЭВМ 48 блока 44 не поступит сигнал"Стоп" на соответствующий вход УЗВМ8 с соответствующим представлениемполученной информации на дисплееЭВМ 48Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает возможностьконтроля значительного числа пара- ,метров дуги, образующейся в газовойсреде при испытании коммутационногоаппарата 1 и его взрывобезопаснойоболочки 2, что расширяет функциональные возможности данного устрой 1211697ства по сравнению с известным устройством.Формула изобретения1, Устройство для испытания коммутационных аппаратов 1 содержащее взрывную камеру, блок формирования газовой среды, источник энергии, блок регистрации и обработки результатов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения функциональных воэможностей устройства, в него введены первый датчик концентрации газовой среды, циФроаналоговые преобразователи, управляющая электронно- вычислительная машина, датчик пространственных параметров дуги, блок датчиков измерения, беэындуктивный шунт, активно-емкостный делитель напряжения, блок синхронизации, датчик по параметрам дуги, измерительные усилители, первые аналого-цифро 25 вые преобразователи, причем первый и второй выходы управляющей электронно- вычислительной машины соединены через соответствующие первые цифроаналоговые преобразователи соответственно с первыми вторым входами источника энергии, третий выход через соответствующий первый цифроаналоговый преобразователь - с входом блока формирования газовой среды, первым входом - с первым входом устройства, З 5 четвертым выходом через соответствующий первый цифроаналоговый преобразователь - с входом блока синхронизации, соединенного пернью выходом с клеммой для подключения управляющей ф обмотки испытуемого коммутационного аппарата, вторым и третьим выходами соответственно - с первым и вторым входами блока регистрации и обработки результатов, четвертым выходомс45 третьим входом источника энергии, соединенного первым выходом с первой клеммой для подключения испытуемого коммутационного аппарата, вторым выходом - с входом соответствующего безындуктивного шунта, соединенного первым выходом с входом соответстнукицего активно-емкостного делителя, соединенного первым выходом с второй клеммой для подключения испытуемого 55 коммутационного аппарата, вторым выходом через соответствующий измерительный усилитель - с входами двух соответствующих первых аналого-цифровых преобразонателей, соединенныхвыходами с соответствующими вторымивходами управляющей электронновычислительной машины, второй выходбезындуктивного шунта соединен через соответствующий измерительный усилитель с входами двух первых аналогоцифровых преобразователей, соединенных выходами с соответствующими третьими входами управляющей электроннонычислительной машины, четвертыйвход которой соединен с выходомблока регистрации и обработки результатов, соединенного третьимвходом с вторым входом устройства,четвертым входом - с первым выходомдатчика пространственных параметровдуги, пятыми вхоцами - с соответствующими выходами блока датчиковизмерения, соединенного входами склеммами для подключения выводоввэрывобезопасной оболочки испытуемого коммутационного аппарата, входы датчика пространственных параметров дуги соединены с соответствующими выводами взрывной камеры,нторой выход через датчик по параметрам дуги - с входами трех соответстнующих первых аналого-цифровыхпреобразователей, соединенных выходами с соответствующими пятыми входами управляющей электронно-вычислительной машины, перный выкод датчика концентрации газовой средысоединен с соответствующим выводомвзрывной камеры, вход - с выходомблока формирования газовой среды,второй выход датчика концентрациичерез соответствующий измерительныйусилитель - с входами двух соответствующих первых аналого-цифровыхпреобразователей, соединенных выкодами с соответствующими шестыми входами управляющей электронно-нычислительной машины,2, Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что источникэнергии содержит антотрансформатор,соединенный выводами первичной обмотки с клеммами для подключениясети питания устройства, фиксированным выводом вторичной обмоткис первыми выводами первичных обмотокпервого и второго повышающих трансформаторов, подвижным выводом - свторыми выводами первичных обмоток1 О первого и второго повышающих трансформаторов, первый и второй выводы вторичных обмоток которых соединены с первой диагональю соответственно 5 первого и второго мостовых выпрямителей, вторые диагонали которых соединены первыми выводами с общей шиной устройства, вторыми выводамис первыми выводами соответстующих ограничительных резисторов, первые выходы первого, второго и третьего зарядно-разрядных элементов соединены с вторым выводом соответствующего ограничительного резистора, их 15 вторые выходы - с общей шиной уст ройства, третьи выходы - с первым . выводом соответствующего ограничительного резистора,четвертый выход второго зарядно-разрядного элемента соединен с пятым выходом первого зарядно-разрядного элемента, четвертый выход третьего зарядно-разрядного элемента соединен с пятым выходом второго зарядно-разрядного эле- .25 мента, пятый выход - с общей шиной устройства, с пятыми выводами двух коротителей, с первым выводом соответ ствующего регулируемого реактора, с первым выводом регулируемого реэис -30 тора и с первым выходом источника энергии, четвертый выход первого зарядно-разрядного элемента соединен через резистор с вторым выводом соответствующего коротителя, а непосредЗ 5 ственно - с вторым выводом соответствующего коротителя и с первым входом управляемого разрядника, соединенного вторым входом через последовательно соединенные управляющий 4 О разрядник, блок импульса поджига и блок светового поджига с третьим входом источника энергии, выходом - с первым выводом соответствующего регулируемого реактора, соединенного 45 вторым выводом с вторым и первым выводами соответствующих регулируемых реакторов, один из которых соединен вторым выводом с вторым выходом источника энергии и с первым выводом регулируемого конденсатора, соединенного вторым выводом с вторым выводом регулируемого резистора, управляющие выводы регулируемых реакторов соединены через соответст вующие регулирующие элементы с первым входом источника энергии, управляющие . выводы регулируемого конденсатора и регулируемого резистора соединены через соответствующие элементы с вторым входом источника энергии,3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что датчик пространственных параметров. дуги содержит расщепляющее зеркало, соединенное первым и вторым светосигнальными выходами соответственно с пер- . вым и вторым выходами датчика пространственных параметров дуги, свето- сигнальным входом через световод - с выходом объектива, помещенного во взрывонепроницаемую оболочку и соединенного светосигнальным входом че рез смотровое окно во взрывонепроницаемой оболочке с .входом датчика пространственных параметров дуги.4Устройство по п, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок датчиков измерения содержит датчик концентрации газовой среды, датчиктемпературы дуги и датчик производной тока дуги, по времени соединенныевходами с соответствующими входамиблока датчиков измерения, выходамичерез соответствующие измерительныеусилители - с соответствующими выхо",дами блока датчиков измерения, датчик давления 1 соединенный входом ссоответствующим входом блока датчиков измерения, выходом через последовательно соединенные усилительи измерительный усилитель - с соответствуюшим выходом блока датчиковизмерения, безындукционный шунт иактивно-емкостной делитель, соеди-. 1ненные входами с соответствующимивходами блоха датчиков измерения,выходами - с соответствующими выходами блока датчиков измерения и ссоответствующими входами датчикамощности, соединенного первым выходом через последовательно соединенные интегрирующий усилитель и соответствующий измерительный усилительс соответствующим выходом блока датчиков измерения, вторым выходом через соответствующий измерительныйусилитель - с соответствующим выходдом устройства,5, Устройство п 6 п, 1 о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок регистрации и обработки результатовсодержит камеру скоростной киносъемки, соединенную управлякщим вхо