Устройство для фиксации величиныколичества электричества b дуге быстро-действующего выключателя

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 161178 (21) 2685139/18-21с присоединением заявки Но(51)М. Кл О 01 Н 11/16 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийГ. Бутарев, Н силевский, В. И. Удо оектно-конструкторское бюро Главного упрадленияектрификации и энергетического хозяйства МПГ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ ВЕЛИЧИНЫ КОЛИЧЕСТЭЛЕКТРИЧЕСТВА В ДУГЕ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГОВЫКЛЮЧАТЕЛЯ лей ния и з никаюклю 2 ейыи Изобретение относится к измерению электрических и магнитных величин, в частности, к комбинированным счетчикам с измерением количества электричества, предназначено для измерения количества электричества в дуге коммутирующих аппаратов и может быть использовано на железных дорога электрифицированных на постоянном токе для фиксации количества электричества в дуге быстродействующего выключателя при его отключении.Известно устройство, в котором для измерения количества электричест ва фиксируется величина тока короткого замыкания, содержащее преобразователь ток-напряжение (трансреактор), запоминающий конденсатор и генератор импульсов, соединенный со счетчиком импульсов. В этом устройстве заряженный во время короткого замыкания конденсатор (заряд произво дится до напряжения, пропорционального току короткого замыкания) после отключения выключателем короткого замыкания разряжается, и временной интервал его разряда преобразуется в число импульсов, пропорциональное на пряжению на конденсаторе, т.е. амплитуде тока короткого замыкания. Импульсы записываются в счетчикимпульсов, Таким образом, известноеустройство фиксирует амплитуды токовкороткого замыкания 1(.5Для быстродействующих выключатепостоянного тока, время отключекоторых не является постояннымависит от целого ряда факторов,недостаточно фиксировать амплитудные значения токов короткого замыкания, поскольку это может привести кзначительной погрешности в определеи количества электричества, протещего в дуге быстродействующих вы чателей.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для измеренияколичества электричества, протекающего в электрической цепи, состоя- О щее из,аналогового преобразователяток-напряжение, реализованного генератора импульсов, выполненного напараллельно включенных тиратроне иконденсаторе, и счетчика импуль сов 12 .Недостатком известного устройстваявляется то, что наряду с фиксациколичества электричества в дуге в.включателя оно фиксирует также кол О чество электричества, протикавщегов цепи при замкнутйх контактах выключателя, что затрудняет в конечном счете определение срока ревизии выключателя.Цель изобретения - повышение точности фиксации количества электричества, протекающего в дуге быстродействующего выключателя.Поставленная целЬ достигается тем, что в устрОйство для фиксации величины количества электричества, содер р жащее аналоговый преобразователь токнапряжение, счетчик импульсов, управляемый релаксационный генератор, подключенный первым входом к выходу упоМянутого преобразователя, дополнитель. но введены пороговый орган и запоминающе-считывающий блок, причем вход порогового органа соединен с выходом аналогового преобразователя ток-напряжение, один из выходов порогового органа соединен со вторым входом уп О равляемого релаксационного генератора другой выход порогового органа соединен со считывающим нходом запоминающе-считынающего блока, к выходу которого подключен счетчик импульсов. я 5 При этом к дополнительному входу поогового органа через размыкающий блок-контакт быстродействующего выключателя подключен источник оперативного напряжения. 3 ОНа фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, схема; на фиг. 2 релаксационный генератор, упрощенная схема.Устройство содержит измерительный шунт 1 н цепи быстродействующего выключателя 2, к которому подключен аналоговый преобразователь 3 ток-напряжение, ныполненный на основе магнитного усилителя. Напряжение с выхода аналогового преобразователя 3 4 О подается на вход порогового органа 4 и первый вход управляемого релаксационного генератора 5. Пороговый орган 4 настроен таким образом, что срабатывает н момент достижения током,протекающим через шунт 1, величиныуставки быстродействующего выключателя 2, Управляющее напряжение постоянно поступает на первый вход управляемого релаксационного генератора5, однако импульсы на его ныхоце появляются только н момент отключениявыключателя 2, так как питающее напряжение на релаксационный генератор5 подается после срабатывания порогового органа 4, т.е. после появленияна втором входе релаксационного генератора питающего напряжения. Управляемый релаксационный генератор вырабатывает выходной импульс всякий раз,когда через электрическую дугу ныключателя 2 протечет заранее заданноеколичество электричества, при этом,чем больше ток электрической дуги,тем чаще следуют выходные импульсы.Импульсы с выхода управляемого релак. сационного генератора 5 поступают на запоминающий вход запоминающе-считывающего блока б. В момент срабатывания порогового органа 4 запоминающе- считывающий блок б подготавливается к работе (устанавливается в нулевое положение) и после прихода "пачки"импульсов запоминает, например в двоичном коде, количество импульсов,поступивших с выхода релаксационногогенератора 5. После разрыва электрической дуги выключателем 2 напряжение на выходе аналогового преобразователя 3 становится равным нулюи релаксационный генератор 5 перестает вырабатывать импульсы, Одновременно пороговый орган 4, возвращаясь н исходное состояние, выдаеткоманду на считывание числа импульсон, закодированного в запоминающейчасти блока б при отключении выключа.теля 2. Результаты считывания (количество импульсов) фиксируется электромеханическим счетчиком импульсов 7.Устройство позволяет также отсчитывать количество электричества, протекающего в дуге выключателя и приоперативном отключении. Для этого кдополнительному входу порогового органа 4 может быть подключен размыкающий блок-контакт 8 выключателя 2.С помощью этого блок контакта н момент отключения выключателя 2 подается команда на принудительное срабатывание порогового органа 4, послечего устройство работает так же, какпри аварийном отключении выключателя.После каждого отлючения выключателязапоминающе-считывающий блок б подготавливается к работе (устанавливается н нулевое положение), кодируетчисло прошедших импульсов и производит считывание. Результаты считывания суммирует счетчик импульсов 7,В релаксационном генераторе коллекторным током к транзистора 9 заряжается конденсатор постоянной емкости 10, Когда напряжение на конденсаторе 10 будет достаточно для открытия динистора 11 последний открывается и конденсатор 10 быстро разряжается через динистор (нремя разряда на дна-три порядка меньше времени заряда). После закрытия динистора 11 конденсатор 10 вновь начинает заряжаться и т.д. Во время каждогоразряда конденсатора во вторичной обмотке трансформатора 12 появляетсяимпульс.Величины питающего напряжения Еки напряжение открытия динистора 11выбраны такими, что коллекторныйток 1 К, заряжающий конденсатор 10,зависит только от упранляющего напрякения 0и прямо пропорционаленему:напрВходное напряжение О р в своюочередь пропорционально току 1 э, протекающему через выключатель:Ор (2) где К 2 - коэффициент пропорциональности.Подставляя (2) в (1) имеем:1 к = К К, 1 в = Кэ, (3) где К=К К - общий коэффициент пропорциональности.Таким образом, конденсатор 10 заряжается до напряжения открытия динисто- ра 11 током, пропорциональным току через выключатель.Из известной формулыС (1) следует, что для заряда конденсатора постоянной емкости С, например конденсатора 10, до заданного напряжения О, например до напряжения открытия динистора 11,требуется строго Щ определенное количество электричества 1(А/с), причем с возрастанием тока уменьшается время заряда и наоборот.Так,как 1 = Кэ и время протека ния этих токов за время цикла "заряд - разряд" конденсатора 10 одинаково, то всякий раз, когда в дуге выключателя 2 протечет строго определенное условно названное квантом количество электричества, на выходе30 релаксационного генератора 5 вырабатывается импульс, Уровень квантования устанавливается резистором 13. Таким образом, общее количество электричества, протекающее в дуге при35 отключении выключателя, может быть зафиксировано путем отсчета числа импульсов на выходе управляемого релаксационного генератора, что эквивалентно отсчету квантов количества 4 О электричества.Технико-экономический эффект изобретения заключается в сокращении числа ревизии и повышении надежности работы быстродействующих выключателей на тяговых подстанциях и постах секционирования железных дорог, электрофицированных на постоянном токе.Формула изобретения1. Устройство для фиксации величины количества электричества в дугебыстродействующего выключателя, содержащее аналоговый преобразовательток-напряжение, счетчик импульсов;управляемый релаксационный генератор, подключенный первым входом квыходу упомянутого преобразователя,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения точности фиксацииколичества электричества, протекающего в дуге быстродействующего выключателя при отклонении токов короткогозамыкания или перегрузке, дополнительно введены пороговый орган и запоминающе-считывающий блок, причемвход порогового органа соединен с выходом аналогового. преобразователяток-напряжение, один из выходов порогового органа соединен со вторым входом управляемого релаксационного генератора, другой выход порогового органа соединен со считывающим входомзапоминающе-считывающего блока, квыходу которого подключен счетчик импульсов,2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности фиксации количестваэлектричества, протекающего в дугебыстродействующего выключателя приего оперативных отключениях,к дополнительному входу порогового органачерез размыкающий блок-контакт быстродействующего выключателя подключ .нисточник оперативного напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 324584, кл, С 01 В 19/10.2. Авторское свидетельство СССРР 94350, кл, 6 01 К 11/16, 1951.800892 5 к иг,2 Составитель В. Костиндактор Л. Пчелинская Техред Н. Ковалева Корректор ЛИван каз комите и откр кая на илиал ППП "Патент", г. Ущ ород, ул. Проектная,412/60 Тираж 743 ВНИИПИ Государственног по делам иэобретени 113035, Москва, Ж, Рау