Пристрій для пропалювання пошкоджень ізоляції кабельних ліній
Використання: в електротехніці для пропалювання пошкодженої ізоляції кабельних ліній для визначення місця їх пошкодження. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве использованы первичная обмотка, вторичная высоковольтная обмотка и обмотка дожига на первом стержне магнитопровода испытательно-прожигающего трансформатора, двухполупериодный выпрямитель, высоковольтный выпрямитель и резистор, а также обмотка поджига на втором стержне двухстержневого магнитопровода испытательно-прожигающего трансформатора и високовольтний перемикач, обмотка управління яким підключена до джерела живлення через послідовно з'єднані контакти датчиків струму та напруги первинної обмотки трансформатора. 1 іл.
Винахід відноситься до електровимірювальної техніки і може використовуватися при розробці пристроїв для визначення місць пошкодження ізоляції кабельних ліній електричних мереж.
Відомо пристрій для пропалювання дефектної ізоляції, що містить джерело високої напруги, джерело низької напруги, підключені до пошкодженої жили, а також реле для відключення джерела високої напруги при проби ізоляції в місці пошкодження. Цей пристрій дозволяє пропалювати дефектну ізоляцію джерелом високої напруги з підтримкою горіння дуги низьковольтним нерегульованим джерелом (авт. св. СРСР N 572729, кл. G 01 R 31/10, 28.09.78).
Недоліком даного пристрою є те, що при виникненні дуги підпалу значно знижується напруга на виході пристрою, чим погіршуються умови підхоплення дуги струмом обмотки допалення, незважаючи на застосування спеціального реле відключення високої напруги (запалювання).
Найбільш близьким за технічним рішенням до винаходу є пристрій для пошуку місцьзамикань в кабельних виробах, яке містить джерело струму частотою 100 Гц, що містить первинну обмотку, вторинну високовольтну обмотку і обмотку допалу на стрижні магнітопроводу, двополуперіодний випрямляч, амперметр, низьковольтний тиристор, блок керування, реле з нормально замк тиристор, блок управління високовольтним тиристором, резистор, причому до обмотки допалу підключений двонапівперіодний випрямляч, позитивний висновок якого через амперметр, низьковольтний тиристор, реле і діод підключений до першого виводу виходу пристрою, вхід блоку управління підключений між реле і низьковольтним керуючому електроду цього тиристора, до першого висновку виходу пристрою приєднані також блок управління високовольтним тиристором, з'єднаний з керуючим електродом високовольтного тиристора через нормально замкнутий контакт реле, і послідовно з'єднані цей тиристор, резистор, високовольтний випрямляч і вторинна високовольтна обмотка, яка з'єднана випрямляча та другим виведенням виходу пристрою (авт. св. СРСР N 945827, кл. (G 01 R 31/08, 1980).
Даному пристрою притаманні складність конструкції та невисока ефективність пропалювання та пропалювання дефектної ізоляції через зниження напруги на виході, особливо при малих перехідних опорах у місці пропалювання.
Мета винаходу - покращення експлуатаційних характеристик пристрою.
Для досягнення мети зроблено спрощення схеми пристрою, що полягає в тому, що в ній використані первинна обмотка, вторинна високовольтна обмотка і обмотка допалювання на першому стрижні магнітопроводу випробувально-пропалюючого трансформатора, двонапівперіодний випрямляч,високовольтний випрямляч і резистор, а введені обмотка підпалу на другому стрижні двостержневого магнітопроводу випробувально-пропалюючого трансформатора і високовольтний перемикач, обмотка управління яким підключена до джерела живлення через послідовно з'єднані контакти датчиків струму і напруги первинної обмотки трансформатора. Введені елементи спільно з тими, що залишилися від пристрою-прототипу, утворюють нові зв'язки, що в сукупності відповідає критерію "новизна".
Проведений патентний пошук показав, що в технічному рішенні, що заявляється, на відміну від відомих пристроїв застосований двостержневий випробувально-пропалюючий трансформатор, що дозволяє підтримувати рівень вихідної напруги пристрою у всіх режимах роботи пристрою при пропалі ізоляції з великими значеннями перехідного опору до повного її пробою.
При запропонованому виконанні обмоток трансформатора в міру пропалювання ізоляції значно зростає опір введеної обмотки підпалу, який, будучи нелінійним, є функцією струму допалення, що протікає по обмотці допалювання. Відбувається саморегуляція вихідної напруги та струму. При цьому вихідна напруга підпалювання підтримується на рівні 0,7-0,8 U9н, що дозволяє забезпечити більш високу ефективність пропалювання дефектної ізоляції та підхоплення дуги струмом обмотки допалювання. За рахунок цього вдалося скоротити час допалювання ізоляції кабелю в середньому в 5-7 разів.
На кресленні наведено схему пропонованого пристрою.
Пристрій підключається до мережі промислової частоти і містить первинну обмотку 1, обмотку 3 допалювання, вторинну високовольтну обмотку 7 на першому стрижні двостержневого магнітопроводу випробувально-прожигающего трансформатора, резистор 2, двонапівперіодний випрямляч 4, захисний випрямляч 45, перемикач 6, високовольтний випрямляч 8, обмотку 9 підпалу на другому стрижні, випрямляч 10 підпалу, датчики струму 11, напруги 12, обмотка управління 13 високовольтним перемикачем 6, контакти 14 і 15 датчиків 11 і 12, джерело 1 контакт 17, керований обмоткою 13. Первинна обмотка 1 підключається до мережі через резистор 2, а обмотка 3 допалювання підключена до двонапівперіодного випрямляча 4, негативний висновок якого підключений до землі, а позитивний через випрямляч 5 - до першого контакту перемикача. обмотки 7 через високовольтний випрямляч 8 під'єднаний до другого перемикається контакту перемикача 6, а другий висновок обмотки 9 підпалу - до висновку виходу пристрою, а обмотка управління 13 перемикачем 6 - до джерела 16 живлення цієї обмотки через контакти 14 і 15, датчик 12 напруги приєднаний до первинної обмотки 1 через низьковольтний контакт 17.
Пристрій працює наступним чином.
При включенні пристрою в початковій стадії пропалювання через перемикач 6 до пошкодженої жили кабелю підключена через випрямляч 8 вторинна високовольтна обмотка 7. Фіксація виникнення дуги здійснюється струмом I первинної обмотки 1 трансформатора у разі підвищення I щодо його значення при холостому ході трансформатора. Коли струм I досягне значення 0,5-1 від номінального (наприклад, 40 А), а напруга на виведенні випрямляча 8 знизиться до величини, що дорівнює 0,8-0,9 від номінальної напруги на виведенні випрямляча 10 підпалу (10-20 кВ ), спрацьовують датчики струмуі напруги і двома послідовно з'єднаними контактами замикають ланцюг включення перемикача 6 (на схемі вихідні положення контактів 14, 15 і 17 відповідають відключеному стану пристрою, контакт 14 замикається тільки при появі струму через датчик 11, а контакт 15 розмикається при підвищенні напруги 8 до 0,8-0,9 від номінальної напруги запалювання і замикається при відповідному зниженні напруги, розмикання контакту 17 відбувається одночасно з включенням перемикача 6). Проводиться перемикання пошкодженої жили до загальної точки випрямлячів 5 і 10, а через них до обмотки 3 допалювання і обмотці 9 підпалювання. В результаті впливу напруги підпалювання починає горіти дуга, яка підхоплюється джерелом низької напруги та великого струму (обмотка 3 допалювання).
Використання двостержневого магнітопроводу випробувально-пропалюючого трансформатора, на одному стрижні якого розташовані первинна обмотка 1, обмотка 3 допалювання і вторинна високовольтна обмотка 7, а на іншому - обмотка 9 підпалювання, дозволяє підтримати вхідну напругу на рівні 0,7-0,8 U9н як при такій конструкції досягається наступне співвідношення опорів обмоток допалення 3 і підпалювання 9 Z3 Z9, причому Z9 є нелінійним і залежить від струму допалювання, помітно збільшуючись у міру зниження перехідного опору в місці пошкодження і збільшення струму допалювання, що в кінцевому рахунку забезпечує скорочення часу допалювання дефектний кабель.
Таким чином, незважаючи на спрощення пристрою, у запропонованому варіанті суттєво підвищено його експлуатаційні характеристики. (56) Авторське свідоцтво СРСР N 945827, кл. G 01 R 31/08, 1980.
ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПРОЖИГУ ПОШКОДЖЕНЬ ІЗОЛЯЦІЇ КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ , що містить випробувально-пропалюючий трансформатор зпервинною обмоткою, обмоткою допалу, вторинною високовольтною обмоткою на першому стержні магнітопровода, двонапівперіодний випрямляч, перший і другий висновки якого з'єднані з відповідними висновками обмотки допалювання, третій якого з'єднаний з першим висновком вторинної високовольтної обмотки, захисний випрямляч, резистор, датчик струму з контактом, обмотку управління, клеми для підключення об'єкта, що випробовується, перша з них з'єднана із загальною шиною, що відрізняється тим, що в пристрій введені високовольтний перемикач, керований обмоткою управління ом , джерело живлення обмотки управління, випрямляч підпалу, випробувально-пропалюючий трансформатор виконаний двостержневим з обмоткою підпалу на другому стержні магнітопровода, при цьому друга клема для підключення випробуваного об'єкта з'єднана з пеpе каючий контакти якого з'єднані відповідно з першим висновком захисного випрямляча і з другим виведенням високовольтного випрямляча, другий висновок захисного випрямляча, другий висновок тки підпалу, другий висновок якої з'єднаний із загальною шиною, первинна обмотка випробувально-пропалюючого транспорторматору підключена до живильної мережі через резистор, датчик струму включений в ланцюг первинної обмотки випробувально-пропалюючого трансформатору, датчик напруження з'єднаний з пеpвич через низьковольтнийконтакт обмотки управління, перший висновок обмотки управління з'єднаний з першим виведенням джерела живлення, другий виведення якого через послідовно з'єднані контакти датчика струму і датчика напруження з'єднаний з другим висновком обмотки управління.