Способ определения основных эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей

)5 Н 01 Н 33/66 И АНИЕ ИЗОБРЕТЕН МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИС К АВТОРС Оотноцесс,а онтаковольГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Украинский институт инженеров водного хозяйства и Специальное конструктор.ское бюро Ровенского заводавыСоковольтной аппаратуры(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСНОВНЫХЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ ВАКМММНЫХ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к способу определения основных эксплуатационных параметроввакуумных высоковольтных выключателей сэлектромагнитным приводом, Цель изобретения - снижение стоимости и трудоемко сти работ при определении основныхэксплуатационных параметров вакуумныхвысоковольтных выключателей и электромагнитного привода. Способ состоит в том;что вначале опытным путем определяют величины напряжения источника постоянного Изобретение относится к электротехнике, в частности к высоковольтным вакуумным выключателям с электромагнитными приводами.Известен способ приближенного определения скорости подвижного контакта высоковольтного выклЮчателя, заключающийся в искусственном смещении относительно друг друга на некоторый промежуток времетока, сопротивления катушки электромагчита включения, максимальный статический момент на первичном валу привода, диаметр сердечника электромагнита включения и "металлический" объем магнитопровода электромагнита, а затем используют полученные данные при определении скорости подвижного контакта в момент замыкания, силы по- . требляемого тока катушки электромагнита включения и собственного времени включения выключателя по формулам чб= А 1+ А 20+ +АЗВ+А 4 М+А 50+А 6 Ч; = В 1+ В 20+ ВЭЙ+ В 4 М+ + В 50+ В 6 Ч; Т = С 1+ С 20 + Сзй + СпМ + С 5 О + +С 6 Ч; где чб - скорость подвижного контакта в момент замыкания, м/с;- максимальная величина силы потребляемого така катушки электромагнита включения привода. А; Т собственное время выключателя, мс; 0 напряжение источника питания постоянно го тока, В; В - сопротивление катушки элек.тромагнита включения. Ом; М максимальный статический момент на первичном валу привода, Нм; О - .диаметр сердечника электромагнита включения, мм; Ч - "металлический" обьем магнитопровода электромагнита включения, мм; А 1, Вь С) -3,расчетные коэффициенты, пределы изменения которых приведены в таблице. 2 табл 1 ил. ни моментов замыкания контактов двтрехполюсного выключателя.Использование при этом спасорового миллисекундомера приводитсительно высокой стоимости проопределения скорости подвижного кта в момент замыкания,Известен также способ опредескорости подвижного контакта высоктного выключателя при помощи регистрирующего прибора, состоящего из барабана, накотором закрепляется бумага, синхронногодвигателя, вращающего барабан и: движущегося в направляющих пера, связанного 5непосредственно с помощью передачи с исследуемой частью выключателя 11.Этот способ не обладает высокой точностью измерения, имеет относительно большую стоимость. 10Приведенные способы определенияскорости подвижного контакта высоковольтного выключателя не позволяют определить кроме скорости включения другиетакие важные эксплуатационные параметры выключателя, как силу потребляемоготока катушки электромагнита включенияпривода и собственное время включениявыключателя,Известен также способ определения основных эксплуатационных параметров высоковольтныхх выключателей, основанныйна применении косвенных методов, которые базируются на записи в функции време-ни хода процессов, характеризующих 25исследуемое явление, и последующем определении на основе этой записи продолжительности явления. При этом записьразличных процессов осуществляется на одной ленте с помощью электрических регистрирующих приборов. - магнитоэлектрическихили электронных осциллографов. Измерениескорости подвижного контакта в момент замыкания, силы потребляемого тока катушкиэлектромагнита включения привода и собственного времени включения выключателяпри помощи шлейфного осциллографа обладает высокой точностью 2).Однако наличие шлейфного осциллографа приводит к удорожанию этого способа, Кроме того, подключение осциллографа,его настройка, обработка результатов осциллографирования отличаются высокойтрудоемкостью и стоимостью,В связи с этим обработка результатов 45измерений косвенным методом, как правило, непригодна при статических измерениях, с которыми чаще всего приходится иметьдело при исследовании высоковольтных выключателейй. 50Особенно ценным является данный метод при проектировании новых конструкцийвыключателей, когда возникает необходимость варьирования эксплуатационных параметров для достижения необходимых, 55задаваемых техническими условиями,Целью изобретения является снижениестоимости и трудоемкости работ при определении таких основных эксплуатационныхпараметров высоковольтного выключателя и электромагнитного привода, как скорость подвижного контакта в момент замыкания, силы потребляемого тока катушки электромагнита включения привода и собственного времени включения выключателя.Поставленная цель достигается тем; что определяют величийы напряжений источника питания постоянного тока, сопротивление катушки электромагнита включения привода, максимальный статический момент на первичном валу привода, диаметр сердечника электромагнита включения привода и "металлический" объем магнитопровода, определение скорости подвижного контакта в момент замыкания, силы потреб-ляемого тока катушки электромагнита вкл ючения привода и собственного времени включения выключателя осуществляют по формуламчб = А 1 + А 20 + АЗЙ + А 4 М + А 50 + АбЧ; (1) 1 = В 1+ В 20+ Взй+ В 4 М + В 50+ Вбу; (2) Т - С 1+ С 20 + Сзй + С 4 М + С 50 + С 6 Ч, (3) где чв - скорость подвижного контакта в момент замыкания, м/с;- максимальная величина силы потребляемого тока катушки электромагнита включения привода, А;Т - собственное время включения вы- . ключателя, мс;0 - напряжение источника питания постоянного тока, В;й - сопротивление катушки электромагнита включения, Ом;М - максимальный статический момент на первичном валу привода, Н м;О - диаметр сердечника элект ромагнита включения привода, мм;Ч - "металлический" объем магнитопро- . вода, мм;А, В, С- расчетные коэффициенты, полученные путем обработки результатов экс-периментов.Значения коэффициентов приведены в табл. 1.Таблица 1П р и м е ч а н и е. Меньшее значениекоэффициентов следует отнести к выключателям меньшей мощности,Использование значений величин О, Я, 15М, О и Ч для определения скоростй подвижного контакта в момент замыкания, максимальной силы потребляемого тока катушкиэлектромагнйта включения и собственного 20времени включения выключателя стало воз-.можным, благодаря выявлению зависимостей (1)-(3). Эти зависимости основываютсяна экспериментальных данных, которыеполучены в результате исследования выключателей с помощью пятифакторного активного эксперимента.На чертеже показана схема реализации.способа,Вначале катуш ку 1 электромагнита 30включения подключают к электрическомумосту или тестеру и измеряют ее сопротивление, Параллельно с этим измерениемпроизводят при помощи штангенциркулязамер диаметра сердечника 2 электромагнита включения привода и определяют металлический объем магнитопровода .3,измеряют длину, ширину и толщину нижнейи верхней плиты, скобы магнитопровода.Полный "металлический" объем магнитопровода состоит из суммы "металлических"объемов составных его частей: верхней инижней плиты и скобы. Далее на первичныйвал привода 4 надевают рычаг 5 длиной 1 м,к второму концу рычага прикрепляют динамометр 6 и при его помощи определяютмаксимальный статический момент на первичном валу привода 4, соблюдая при этомци го обязательное условие: угол между осью рычага и линией действия силы, приложенной к динамометру, равен 90 О.Собрав. магнитопровод 3 и вставив в него катушку 1 с сердечником 2, который кинематически связан с вакуумными камерами 7, замыкая ключ К 1, производят замер напряжения на полюсах источника питания постоякноготока при помощи вольтметра 8, Затем, замыкая ключ К 2, подключают электромагнит включения к источнику питания постоянного тока. При этом сердечник 2 и подвижные контакты 9 вакуумных камер 7 перемещаются вверх и происходит срабатывание выключателя. Зная величины напряжения источника питания постоянного тока, сопротивление катушки электромаг.- нита включения привода, максимальный статический момент на первичном валу привода, диаметр сердечника электромагнита включения привода и "металлический" обьем магнитопровода, вычисляют основные эксплуатационные параметры вакуумного высоковольтного выключателя по приведенным эмпирическим зависимостям.Предлагаемый способ позволяет по сравнению с известным значительно сократить стоимость процесса определения основных эксплуатационных параметров вакуумного высоковольтного выключателя, так как для его реализации используется оборудование, стоимость которого в сумме значительно ниже стоимости шлейфного осллографа, При реализации предлагаемоспособа трудоемкость работ по определению основных эксплуатационных параметров снижается на 15-20 по сравнению с известным, так как не требуется расшифровка и обработка результатов осциллографирования.В табл. 2 приведены результаты исследования выключателя ВБЭ-20-1000 и определены основные эксплуатационные параметры выключателя, а также относительная погрешность результатов, получен-. ных экспериментально и вычисленных по предлагаемому способу..О мма 0 мм 33 йн Д, Ом орн- Ю Вмар по пред- лагаамому способу по анспо праддасаамму слоспбу ло прад.лагерному спо марнменту 3,3 12 9 2 а,б 15 ь,у 3 З 61,25756333 603,2 62537 ь 9га 6253,5 70 0,69 219 0,82 2,5 0,49 21,7 3,6 З,а уааао 3 1,9 1,1 1,48 ф,г 4,9 зг Формула изобретения Способ определения основных эксплуатационных параметров вакуумных высоковольтных выключателей на номинальное напряжение 6-10 кВ, заключающийся в измерении величины напряжения источника постоянноготока, отл ича ющийся 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 магнитопроводй, а определение скорости подвижного контактв в момент замыкания, силы потребляемого тока катушки электромагнита включения и собственного времени вклкзчения аппарата осуществляют по формуламУВ А 1 + А 20+ АЗЙ+ А 4 М+ А 50А 6 Ч;= В 1+ В 20+ Взй + В 4 М + В 5 СУ+ ВбЧ,Т - С 1 + С 20+ Сзй+ С 4 М + С 50 + С 6 Ч,где уа - скорость подвижного контакта вмомент замыкания, м/с;5 .- максимальная величина силы потребляемого тока катушки электромагнита включения, А;Т - собственное время включения аппарата, мс;10 4.7 - напряжение источника постоянноготока, В;В - сопротивление катушки электромагнита включения, Ом;М - максимальный статический момент 1 на первичном валу привода, Н м;О - диаметр сердечника электромагнита включения, мм;Ч - "металлический" обьем магнитопровода, мм;20 А, В, С - расчетные коэффициенты,пределы изменения которых приведены втаблице.1714714 Составитель В.Николайчукедактор С.Пекарь Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид Го оиз Заказ 69 ВНИТираж Подписноественного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10