Устройство для диагностирования взрывозащищенных электроаппаратов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧ УСНИРЕСПУБЛИК И 9) 9 0 51)5 Е ТЕНИЯ 03 ГОСудАРстВенкый нОмитетпО изОБРетениям и ОТИРытиямПРИ Гкнт СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ(56) Авторское свидетельство СССР Ф 1174566, кл. Е 21 Г 9/00, 1983.Авторское свидетельство СССР В 1337527, кл, Е 21 Г 9/00, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННЬЕ ЭЛЕКТРОАППАРАТОВ (57) Изобретение относится к средствам безопасного применения электроэнергии в угольных шахтах и во взрывоопасных помещениях, Цель изобретения - повышение достоверности диагностирования. Во взрывоэащитном корпусе 1 размещены элементы 2 электроаппарата, контрольные точки которых подсоединены к штепсельной колодке 3, выведенной наружу корпуса 1, Снаружи колодка 3 закрывается пыленепроницаемой шторкой 4, при поднятии которой к колодке 3 подсоединяется штепсельная колодка 7 устройства 8 диагностирования, К контактам колодки 7 подсоединены входа 4 и датчики 10 неисправностей, АЦП 11 и блок 12 питания.В блоке памяти (БП) 13 записаны предельно допустимые значения контролируемых параметров, Выход БП 13 через ае ,ЦАП 14 подключен к коммутатору (К) 151553721 требуемых параметровВыходы датчиков 10 подключены к К 16 Фактических параметров. Выходы К 15 и 16 подключены к блоку сравнения (БС) 17, Ритм5 работы задает генератор 18 прямоугольных импульсов, который подключен к первым входам двоично-десятично го счетчика 19 и счетчика 20 сброса. К вторым входам счетчиков 19 и 2 О подключен выход элемента И 21, Первый выход счетчика 19 подключен к первому входу элемента И 21, второй - через буФерный дешифратор 22 - к БП 13, третий и четвертый выходы счетчика 15 19 " к коммутаторам 15 и 16, а пятый Изобретение относится к средствам безопасного применения электроэнергии в угольных шахтах, а также во взрывоопасных помещениях, атмосфера которых может содержать горючие газы и пары обладающие в смеси с воздухом взрывчатыми свойствами.Цель изобретения - повышение достоверности диагностирования.На Фиг. 1 представпена блок-схема устройства; на фиг. 2 - подсоединение устройства диагностирования к электроаппарату.Во взрывозащитном корпусе 1 размещены элементы 2 электроаппарата,35 контрольные точки которых подсоединены к штепсельной колодке 3, выведенной наружу корпуса 1. На контрольные точки выведены потенциалы характерных узлов, а также "земля" схемы электро О аппарата, на основании анализа которых можно судить о техническом состоянии отдельных элементов 2, При этом на каждый диагностируемый элемент 2 (для определения его технического состояния), а в отдельных случаях и на группу элементов 2 достаточно вывести по одной контрольной точке (при общей для всех элементов 2 "земле" электроаппарата).Дополнительно из электроаппарата5 О на штепсельную. колодку 3 выведена уставка эталонного сигнала Л, позволяющего идентифицировать различные типы электроаппаратов, Снаружи штепсельная колодка 3 закрывается пыленепроницае 55 мой шторкой 4, В рабочем состоянии электроаппарата шторка 4 закрывает штепсельную колодку 3 Последняя соевыход - к выходному дешифратору 23,соединенному с индикатором 24. Импульсы генератора 18 поступают насчетчики 20 и 19. В счетном режимеработает лишь счетчик 19, что определяет уровень сигнала на выходе элемента И 21. Опрос датчиков 1 О производится К 16, который передает сигнална БС 17, а К 15 передает сигнал,полученный от БП 13, через ЦАП 14 наБС 17. При равенстве потенциалов навходе БС 17 после полного опроса К 16всех датчиков 10 на индикаторе 24индицируется нормальная работа, апри наличии неисправности - шифр неисправности, 2 ил. динена с замком 5 быстрооткрываемойкрьппки 6 взрывозащитного корпуса 1(на Фиг. 1, крьппка 6 .не показана),К штепсельной колодке 3 при поднятой шторке 4 подсоединяется штепсельная колодка 7 устройства 8 диагностирования, размещенного в пылезащищенном корпусе 9,. К контактам штепсельной колодки 7 подсоединены входы датчиков 10. неисправностей, являющихсядатчиками напряжения, а также входыаналого-цифрового преобразователя 11и искробезопасного блока 12 питания.Лналого-цифровой преобразователь 11осуществляет определение типа диагностируемого электроаппарата (в зависимости от уровня уставки сигнала А),а также извлечение из блока 13 памяти требуемых значений контролируемыхпараметров (потенциалов) вэ всехконтрольных точках для диагностируемого электроаппарата. В блоке 13 памяти, представляющем собой постоянноезапоминающее устройство, записаныпредельно .допустимые значения контро-,лируемых параметров (потенциалов) вовсех контрольных точках для каждоготипа электроаппарата, Причем выдачатребуемой информации осуществляетсяв цифровом виде,. Выход блока 13 памяти через цифроаналоговый преобразователь 14 подключен к коммутатору 15 требуемыхпараметров. Функция цифроаналоговогопреобразователя 1 заключается в преобразовании считанной информации ваналоговый вид, Выходы датчиков 10неисправностей подключены к коммута"тору 16 Фактических параметров. В5 15537свою очередь, выход коммутатора 16подсоединен к блоку 17 сравнения, ккоторому подключен также выход коммутатора 15 требуемых йараметров,Генератор 13 прямоугольных импульсов, задающий ритм работы устройства8 диагностирования, подключен к объединенным первым входам двоично-десятичного счетчика 19 и счетчика 20 10сброса. К вторым объединенным входамсчетчиков 19 и 20 подключен выход логического элемента И 21, 1( третьемувходу двоично-десятичного счетчика 19подключен выход счетчика 20 сброса. 15Первый выход счетчика 19 подключен кпервому входу элемента 21, второйчерез буферный дешифратор 22 - к блоку 13 памяти, третий и четвертый - ккоммутаторам 5 и 16, а пятый - к 20выходному дешифратору 23, соединенному с индикатором 24, Второй вход логического элемента 21 соединен с выходом блока 17 сравнения,Двоично-десятичный счетчик 19 осуществляет переключение коммутатора15 и 16, и код его разрядов, определяющий номер позиции коммутатора 16,преобразуется с помощью выходного дешифратора 23 и индикатора 24 в шифр 30неисправности или шифр нормальной работы,Буферный дешифратор 22 преобразуетпоочередные сигналы двоично-десятичного счетчика 19 в наборы команд ко 35торые совместно с цифровым кодом уставки А, полученным на выходе аналого-цифрового преобразователя 11, скаждым импульсом генератора 18 извлекают из блока 13 памяти значения требуемых потенциалов в соответствующихконтрольных точках диагностируемогоэлектроаппарата, Буферный дешифратор22 согласует выходы счетчика 19 свходами микРосхем. постоянного заломинающего устройства блока 13 и задает режим считывания информации изблока 13.Цифровые позиции с индикатора 24,являющиеся шифрами технического состояния электроаппарата, считывают через окно 25 в корпусе 9. Все блокиустройства диагностирования 8 запитываются от искробезопасиого блока 12питания пОсле подачи на него сигналауставки А.Подсоединение устройства 8 диагностирования к электроаппарату (Фиг.2)возможно лишь при отключении напряжения с выходных шин электроаппарата,так как при поданном напряжении ручка 26 разъединителя электроаппаратазакрывает штепсельную колодку 3,Устройство работает следующим образом.Для определения технического сос-тояния электроаппарата к штепсельнойколодке 3 при отключенном ручкой 26разъединителе подсоединяется устройство 3 диагностирования. Иеханическоевоздействие контактов штепсельной ко"лодки 7 разблокирует замок 5 быстрооткрываемой крышки б и делает возможнымпри необходимости последующее открывание крышки 6 (Фиг.2) электроаппарата.Сигнал А уставки, подаваемый наустройство 3 диагностирования с помощью определенных клемм штепсельногоразъема, номера которых одинаковы длявсех типов электроаппаратов, осуществляет идентиФикацию типа диагностируемого электроаппарата. Последнее может быть реализовано, например, с помощью эталонных резисторов, размещенных в электроаппарате, которые включаются в цепь блока 12 питания устройства 8 диагностирования.Таким образом, ток, протекающийчерез резистор, номинал которого различен для каждого типа аппарата, является сигналом уставки А. Одновременно сигнал А запускает в работуустройство 3 диагностирования, включая блок 12 питания. При этом начинает работать генератор 13, импульсыкоторого поступают на счетные входысчетчиков 19 и 20. Однако, работатьв, счетном режиме может лишь один изсчетчиков (это достигается соответст"вунхцим выбором типов счетчиков). Работа счетчиков определяется уровнемвыходного сигнала логического элемента И 21. При высоком уровне этогосигнапа осуществляется работа счетчика 19, а счетчик 20 фиксирует своивыходные уровни. При низком уровневыходного сигнала элемент 21 счетчик19 фиксирует свои выходные уровни, асчетчик 20 работает в счетном режиме.При включении устройства 8 диагности"рования сначала начинает работатьсчетчик 19,Датчики 10 неисправностей производят регистрацию потенциалов в контрольных точках. 1(оммутатор 16 фактических параметров производит пооче53721 10 15 7 15 редный опрос датчиков 10 передавая аналоговый сигнал о фактическом сосТоянии элементов 2 электроаппарата йа блок 17 сравнения. 1(оммутатор 15 требуемых параметров осуществляет Передачу на блок 17 сравнения соотВетствующих значений требуемых потенциалов (также в аналоговом виде), поОчередно выдаваемых блоком 13 по коандам счетчика 19.Блок 17 сравнения осуществляет равнение аналоговых сигналов, т,е. актического и требуемого потенциаловкаждой контрольной точке, и выраатывает управляющие сигналы, При раенстве потенциалов (с установленным ровнем погрешности) счетчик 19 проолжает выдавать команды коммутатоам 15 и 16 и дешифратору 22, разреающие продолжать работу а дешифраор 23 передает текущий номер позиии коммутатора 16 фактических параетров, также выдаваемый счетчиком 19, на индикатор 24, При неравенстве отенциалов, т.е. наличии неисправноти электроаппарата, сигнал блока 17 равнения приводит к установлению изкого выходного сигнала элемента 21 ри этом двоично-десятичный счетчик . 9 фиксирует свои выходные уровни, а .начит, и состояние коммутаторов 1516, дешифраторов 22 и 23 и цифровые озиции индикатора 24, Начинает рабо ать счетчик 20 сброса, На время от омента начала работы счетчика 20 до омента сбрасывания информации со сех счетчиков к выходу блока 17 равнения остается подключенным с помощью коммутатора 16 выход сработавшего датчика 10 неисправности, выходЦой потенциал которого .отличается от требуемого. Поэтому на выходе элемента И 21 все это время остается уровень "0".Через установленную временную пауФу (например 5 с) сигнал выходного переноса счетчика 20 сброса производит сброс счетчика 19 и своих собственных разрядов. 111 ифр неисправноСти, зафиксированный на индикаторе 24, также сбрасывается до кода "0-0" (при использовании двухразрядного индикатора 24). При сбросе счетчиков Приводятся в исходное состояние буферный дешифратор 22, коммутаторы 15 и 16 и выходной дешифратор 23, а рабора устройства 8 диагностирования начинается заново, т.е. коммутатор 16 начинает новый обход и опрос датчиков 10 неисправностейПосле проведения ремонтных работпо устранению выявленной неисправности производится очередной запускустройства 8 диагностирования 8, Если имеется еце одна неисправность, тоосуцествляется высвечивание на индикаторе 24 шифра этой неисправности,Если элементы 2 электроаппарата исправны - после полиого опроса коммутатором 16 всех датчиков 10 неисправностей - от максимального числа наразрядах двоично-десятичного счетчика 19 срабатывает логический элементгИ 11 и на его выходе устанавливаетсянизкий уровень, фиксирующий состояниевыходных разрядов счетчика 19 на коде максимального числа его разрядов,а выходной дешифратор 23 передает егона индикатор 24, что соответствуетшифру нормальной работы, Таким образом, шифр нормальной работы всегдабольше шифра неисправности, Затемсчетчик 20 сброса приводит устройство 8 диагностирования в исходное состояние, и начинается новый цикл работы,После уяснения технического состояния электроаппарата устройство 8диагностирования отключается от штепсельной колодки 3, шторка 4 опускается, замок 5 осуществляет блокированиекрышки б, При определении технического состояния электроаппарата, еслипоследний исправен, на индикаторе 24сразу высвечивается шифр нормальнойработы.1(онтроль исправности устройства 8диагностирования осуцествляется приподключении его к соответствующемуимитатору неисправностей, Предусмотрен также контроль работоспособностиустройства 8 диагностирования непосредственно при определении технического состояния электроаппарата, Исправное техническое состояние устройства 8 диагностирования отличается,во-первых, высвечиванием цифровой информации на индикаторе 24, во-вторых,характером индикации, При исправнойработе происходят поочередное высвечивание на разрядах индикатора 24цифр по возрастанию от "О-О" до максимального двухразрядного числа (максимальным числом является либо шифрнормальной работы, либо шифр неисправности), фиксация максимальногоПодписноезобретениям и открытиям иРаушская наб., д. 4/5 ГКНТ СССР омбинат."Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 роизводственно-издательский 9 15 числа, например, на 5 с на индикаторе 24, которое должно быть за время контроля одинаковым, и последующий его сброс, т.е. высвечивание цифровой позиции "0-0". Процесс увеличения разрядов на,индикаторе 24, их фиксация и сброс повторяется до тех пор, пока включено устройство 8 диагностирования.,Все цифровые позиции, являющиеся шифрами состояний, и соответствующие состояния электрической схемы кажцого типа электроаппарата сводятся в небольшую табличку, которая крепится на корпусе 1 соответствующего взрывозащищенного электроаппарата. Формула изобретенияУстройство для диагностирования взрывозащищенных электроаппаратов, содержащее размещенные в пылезащитном корпусе штепсельную колодку для подключения к взрывозащищенным электроаппаратам,.контакты которой подключены к датчикам неисправностей, соединенным с информационными входами коммутатора Фактических парамет" ров, блоки памяти, сравнения, выходной дешифратор, подключенный к индикатору, и искробезопасный источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования, оно снабжено генератором прямоугольных импульсов, двоично-десятичным счетчиком, счетчиком сброса, аналого-цифровым преобра" зователем, буферным дешифратором, цифроаналоговым преобразователем,Заказ 444 Тираж 372 ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Ж-З53721 10коммутатором требуемых параметров иэлементом И, при этом вход аналогоцифрового преобразователя является 5входом задания типа диагностируемогоэлектроаппарата и соединен с штепсельной колодкой и входом искробезопасного источника питания, выход которого соединен с входами питанияостальных блоков устройства, выходаналого-цифрового преобразователяподключен к первому входу блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подсоединен к 15 информационному входу коммутаторатребуемых параметров, выход генератора прямоуголыщх импульсов подключенк объединенным первым входам двоичнодесятичного счетчика и счетчика 20 сброса, к вторым объединенным входамкоторых подключен выход элемента И,к первому входу которого подключенпервый выход двоично-десятичногосчетчика, второй выход которого че 25 рез буФерный дешифратор соединен свторым входом блока памяти, третийи четвертый выходы двоично-десятичного счетчика подключены к управляющим входам коммутаторов фактических З 0 и требуемых параметров, а пятый выход двоично-десятичного счетчикасоединен с входом выходного дешифратора, выход счетчика сброса подключен к третьему входу двоично-десятичного счетчика, второй вход элементаИ соединен с выходом блока сравнения,к. входам которого подключены выходы,коммутаторов Фактических и требуемыхпараметров.