УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ КОММУТАЦИОННЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ

Полезная модель относится к электроизмерительной технике и предназначено для регистрирования коммутационных перенапряжений в асинхронном электроприводе.
Известно устройство для измерения и анализа импульсных перенапряжений (Пат. RU 1242839, опубл. 07.07.1986), которое содержит несколько пороговых элементов, логические элементы «И», входной блок, блок ключей, переключатель, счетчик-делитель, блок памяти, электронный коммутатор и блок вывода информации.
Недостатком этого устройства является отсутствие возможности бесконтактной регистрации коммутационных перенапряжений, вызывая тем самым низкую производительность труда и риск поражения персонала электрическим током при регистрации коммутационных перенапряжений.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство, выполненное в виде прибора для измерения параметров паразитных импульсных возмущений в сетях электропитания с переменным напряжением. Прибор для измерения параметров паразитных импульсных возмущении в сетях электропитания с переменным напряжением (Пат. RU 2239201, опубл. 27.10.2004), состоящий из схем амплитудного анализатора, содержащего N компараторов, N+1 дифференцирующие цепочки, N элементов И, триггер с раздельным запуском и элемент ИЛИ-НЕ, при этом импульс с выхода каждого элемента И поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ, с выхода которого импульс поступает на R-вход триггера, напряжение с выхода первого компаратора через дифференцирующую цепочку поступает на S-вход триггера, Q-выход которого соединен со вторыми входами всех элементов И, сигналы с выходов компараторов напряжения через дифференцирующие цепочки поступают на соответствующие элементы И, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен анализатором длительности и блоком памяти, при этом в схему амплитудного анализатора дополнительно введены пороговые устройства, состоящие из включенного между фазным и нулевым проводами первичной сети симметричного полупроводникового ограничителя напряжения с порогом срабатывания, соответствующим порогу ограничения (регистрации) данного канала, делителя напряжения, состоящего из включенных последовательно двух резисторов, и диодного моста, анодный вывод которого соединен с соответствующим компаратором схемы амплитудного анализатора, N канальных счетчиков, электронный коммутатор амплитудного анализатора со схемой управления, дешифратор амплитудного анализатора, устройство отображения информации и схема индикации, при этом импульс с выхода каждого элемента И поступает на вход соответствующего канального счетчика и на вход схемы индикации, информация с выхода канальных счетчиков поступает на вход электронного коммутатора амплитудного анализатора, управляющий вход которого подключен к выходу схемы управления, и с выхода которого информация через дешифратор амплитудного анализатора поступает на устройство отображения информации, причем анализатор длительности включает последовательный двухтактный интегратор, элемент И, генератор стробирующих импульсов, счетчик стробирующих импульсов со схемой предварительного обнуления, состоящей из дифференцирующей цепочки, электронный коммутатор анализатора длительности со схемой управления, дешифратор анализатора длительности и устройство отображения информации, при этом импульс с выхода первого компаратора поступает на вход последовательного двухтактного интегратора, с выхода которого сигнал поступает на второй вход элемента И, на первый вход которого поступают импульсы с генератора стробирующих импульсов, с выхода элемента И импульсы поступают на вход счетчика стробирующих импульсов, при этом с выхода первого компаратора импульс поступает на схему предварительного обнуления, представляющую собой дифференцирующую цепочку, с выхода которой импульс поступает на обнуляющий вход счетчика стробирующих импульсов, с выхода которого информация поступает на первый вход электронного коммутатора анализатора длительности, на управляющий вход которого поступает управляющий сигнал со схемы управления, при этом информация с выхода электронного коммутатора анализатора длительности через дешифратор анализатора длительности поступает на устройство отображения, а блок памяти состоит из шифратора адреса считывания, шифратора адреса записи, запоминающего устройства, электронного коммутатора шины адреса и схемы управления, при этом импульс с выхода элемента И поступает на вход шифратора адреса записи, с выхода которого адрес ячейки памяти поступает на первый вход электронного коммутатора шины адреса, на второй вход которого поступает адрес с шифратора адреса считывания, а на управляющий вход поступает управляющий сигнал со схемы управления, с выхода электронного коммутатора шины адреса адрес подается на адресные входы запоминающего устройства, а на информационный выход запоминающего устройства поступает информация с выхода счетчика стробирующих импульсов, при этом на управляющий вход запоминающего устройства поступает управляющий сигнал со схемы управления, а с выхода запоминающего устройства информации поступает на второй вход анализатора длительности.
Существенными недостатками этого устройства является отсутствие возможности бесконтактной регистрации коммутационных перенапряжений, вызывая тем самым низкую производительность труда и риск поражения персонала электрическим током при регистрации коммутационных перенапряжений.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение безопасности и производительности труда при проведении регистрации коммутационных перенапряжений в действующих электроустановках.
Для достижения поставленной задачи устройство для регистрации коммутационных перенапряжений содержит амплитудный анализатор, устройство отображения информации, триггер, электронный коммутатор, счетчик, дешифратор, схему индикации, кроме того, оно содержит фильтр токов нулевой последовательности, усилитель, фильтр верхних частот, выпрямитель, одновибратор. Выход фильтра токов нулевой последовательности подключен ко входу усилителя, выход которого связан со входом фильтра верхних частот, причем выход фильтра верхних частот соединен со входом выпрямителя, чей выход связан со входом амплитудного анализатора, а выход последнего подключен ко входу одновибратора, выход последнего связан со входом электронного коммутатора, первый выход которого подключен к первому входу триггера, а второй выход - ко входу счетчика, причем выход триггера связан со схемой индикации, при этом первый выход счетчика подключен ко второму входу триггера, причем выход счетчика соединен с дешифратором, выход которого связан с устройством отображения информации.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом. На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства для регистрации коммутационных перенапряжений, а на фигуре 2, эпюры сигналов в разных точках схемы устройства.
Устройство для регистрации коммутационных перенапряжений содержит фильтр токов нулевой последовательности 1, выход которого соединен со входом усилителя 2, чей выход связан со входом фильтра верхних частот 3, а выход фильтра 3 подключен ко входу выпрямителя 4, причем его выход связан со входом амплитудного анализатора 5, имеющего функции компаратора и внутреннюю регулировку на пороговое значение регистрируемых перенапряжений. Выход амплитудного анализатора 5 подключен ко входу одновибратора 6, выход одновибратора 6 соединен со входом электронного коммутатора 7, причем, первый выход электронного коммутатора 7 подключен к первому входу триггера 9, а второй выход соединен со входом счетчика 8, причем выход триггера 9 связан со схемой индикации 12, при этом первый выход счетчика 8 подключен ко второму входу триггера 9, причем выход счетчика 8 соединен с дешифратором 10, выход которого связан с устройством отображения информации 12.
Данное устройство работает следующим образом. При отключении и включении коммутационного оборудования из-за дребезга и неодновременной коммутации его контактов по электрической цепи кратковременно протекает переменный высокочастотный электрический ток, который сопровождается высокочастотными импульсами перенапряжения. Устройство для регистрации коммутационных перенапряжений с помощью фильтра токов нулевой последовательности 1 фиксирует наличие переменного высокочастотного магнитного потока, созданного проходящим через фильтр токов нулевой последовательности кабелем 13. Далее сигнал усиливается усилителем 2 со стабильным коэффициентом усиления, а фильтр верхних частот 3 отсекает все частоты ниже 4 кГц. С фильтра 3 сигнал поступает на вход выпрямителя 4, а далее на амплитудный анализатор 5, который сравнивает уровень входного сигнала с установленным пороговым значением. В случае превышения этого порогового значения на выходе анализатора 5 появляется сигнал высокого уровня, поступающего на вход одновибратора 6, который формирует на своем выходе прямоугольный импульс, поступающий на вход электронного коммутатора 7. Если электронный коммутатор 7 находится в режиме «накопление», то импульс от одновибратора 6 через второй выход электронного коммутатора 7 поступает на вход счетчика 8, после чего выходной сигнал со второго выхода блока 8 преобразуется в дешифраторе 10 и представляется на устройстве отображения информации 11. Если электронный коммутатор 7 находится в режиме «регистрация», то сигнал с первого выхода электронного коммутатора 7 поступает на первый вход триггера 9, который после этого подает сигнал высокого логического уровня на схему индикации 12 и удерживает его до прихода сигнала сброса на второй вход от первого выхода счетчика 8. Появление сигнала в схеме индикации 12 свидетельствует о наличии перенапряжения в контролируемой цепи. А накопление импульсов, отображаемых в устройстве 11, позволяет судить о количестве перенапряжений за исследуемый период времени.
Эпюры, поясняющие принцип действия устройства, приведены на фиг.2. На данной фигуре показано, как меняется форма сигнала, при его последовательном прохождении через блоки устройства.
Использование предлагаемого технического решения позволяет бесконтактно регистрировать перенапряжения, тем самым повышая производительность и безопасность труда.