RU214191U1

RU214191U1 - MODIFIED CAPACITIVE DIVIDER WITH ADDITIONAL INDUCTANCE

Info

Publication number: RU214191U1
Application number: RU2022112418U
Authority: RU
Inventors: Владимир Дмитриевич Купцов
Original assignee: Владимир Дмитриевич Купцов
Filing date: 2022-05-05
Publication date: 2022-10-14

Abstract

Полезная модель используется в электротехнике, в частности в комплектных распределительных устройствах (КРУ) 6-35 кВ. Техническим результатом заявленной полезной модели является расширение номенклатуры изделий. Модифицированный емкостной делитель с дополнительной индуктивностью отличается тем, что кроме основных функций обычного емкостного делителя - часть системы индикации наличия напряжения на шинах КРУ, может использоваться для анализа высокочастотных сигналов, в частности частичных разрядов (ЧР). При наличии ЧР или других высокочастотных сигналов, сопровождающихся импульсами тока, протекающими через конденсаторы и индуктивность, помещенные в емкостной делитель, на его выходе появляется импульс напряжения, зависящий от значения импульса тока, который можно детектировать и подвергать анализу. 1 ил.

The utility model is used in electrical engineering, in particular in complete switchgears (KRU) 6-35 kV. The technical result of the claimed utility model is the expansion of the range of products. The modified capacitive divider with an additional inductance differs in that, in addition to the basic functions of a conventional capacitive divider, it is part of the system for indicating the presence of voltage on the switchgear buses and can be used to analyze high-frequency signals, in particular partial discharges (PD). In the presence of PD or other high-frequency signals accompanied by current pulses flowing through capacitors and inductors placed in a capacitive divider, a voltage pulse appears at its output, depending on the value of the current pulse, which can be detected and analyzed. 1 ill.

Description

Модифицированный емкостной делитель с дополнительной индуктивностью, в дальнейшем МДЛ, изготовлен из кремний органического компаунда и используется в КРУ (Комплектных распределительных устройствах) 6-35 кВ, отличается тем, что кроме основных функций обычного емкостного делителя - часть системы индикации наличия напряжения на шинах КРУ, может использоваться для анализа высокочастотных сигналов, в частности частичных разрядов (ЧР).A modified capacitive divider with additional inductance, hereinafter referred to as MDL, is made of silicon organic compound and is used in switchgear (complete switchgear) 6-35 kV, differs in that, in addition to the main functions of a conventional capacitive divider, it is part of the system for indicating the presence of voltage on the switchgear buses, can be used to analyze high-frequency signals, in particular partial discharges (PD).

Термины и определения:Terms and Definitions:

напряжение - действующее значение переменного напряжения Ток - действующее значение переменного тока;voltage - effective value of alternating voltage Current - effective value of alternating current;

катушка индуктивности - разные варианты исполнения индуктивного элемента электрической схемы, у которого отсутствует емкость и определены значения индуктивности и активного сопротивления. Значением активного сопротивления мы пренебрегаем вследствие его малости;inductor - different versions of the inductive element of the electrical circuit, which has no capacitance and the values of inductance and active resistance are determined. We neglect the value of active resistance due to its smallness;

высокочастотные импульсы тока - одиночные или последовательные импульсы тока с длительностью фронта не более 1 мкс.high-frequency current pulses - single or sequential current pulses with a front duration of not more than 1 μs.

Рассмотрим вариант МДЛ, изображенный на фиг. 1, который состоит из кремний органического компаунда 1, в который помещены конденсатор 4, имеющий емкость 100 пФ, конденсатор 9 с емкостью 68 нФ, защитный варистор 11 с емкостью 500 пФ и напряжением срабатывания 30 В, катушка индуктивности 8 со значением индуктивности равным 200 мкГ. Напряжение между шинами 2 и 5 равно 6 кВ. МДЛ крепится к шинам 2 и 5 болтами 3 и 6.Consider the variant of the MDL shown in Fig. 1, which consists of a silicon organic compound 1, in which a capacitor 4 is placed, having a capacitance of 100 pF, a capacitor 9 with a capacitance of 68 nF, a protective varistor 11 with a capacitance of 500 pF and a response voltage of 30 V, an inductor 8 with an inductance value of 200 μH . The voltage between buses 2 and 5 is 6 kV. MDL is attached to tires 2 and 5 with bolts 3 and 6.

Проведя несложные расчеты, получим значение реактивного сопротивления конденсатора 4 при частоте сети 50 Гц R4=32 МОм, значение реактивного сопротивления конденсатора 9 равное R9=47 КОм (параллельной емкостью варистора можно пренебречь) и значение реактивного сопротивления катушки индуктивности 8 равное R9=0.06 Ом. Максимальный ток через конденсаторы 4 и 9, а также катушку индуктивности 8 при напряжении 6 кВ между шинами 1 и 2, для которого амплитудное значение равно 8.4 кВ, будет равен I=260 мкА. Выход МДЛ представлен винтом 7 вкрученным во внутреннюю втулку соединенную проводником 10 с конденсаторами 9 и 4 и варистором 11. На значение напряжения на выходе 7, падение напряжения на индуктивности 8, при частоте сети 50 Гц, не влияет и МДЛ не отличается от обычного емкостного делителя.Having carried out simple calculations, we obtain the value of the reactance of the capacitor 4 at a network frequency of 50 Hz R4=32 MΩ, the value of the reactance of the capacitor 9 is equal to R9=47 KΩ (the parallel capacitance of the varistor can be neglected) and the value of the reactance of the inductor 8 is equal to R9=0.06 Ohm. The maximum current through capacitors 4 and 9, as well as inductor 8 at a voltage of 6 kV between buses 1 and 2, for which the amplitude value is 8.4 kV, will be equal to I=260 μA. The output of the MDL is represented by a screw 7 screwed into the inner sleeve connected by a conductor 10 to capacitors 9 and 4 and a varistor 11. The voltage at output 7, the voltage drop across the inductance 8, at a network frequency of 50 Hz, is not affected and the MDL does not differ from a conventional capacitive divider .

При испытании МДЛ, в составе ячейки КРУ, грозовым импульсом, напряжение на катушке индуктивности 8 резко возрастает и варистор 11 гасит напряжение на выходе 7, тем самым защищая оборудование, подключенное к выходу 7. Следует отметить, что у современных варисторов время задержки срабатывания менее 0,5 нс. Также варистор 11 ограничивает скачки напряжения на выходе 7, вызванные резкими изменениями напряжения и тока большой амплитуды между шинами 1 и 2. Подразумевается, что к выходу 7 подключено оборудование с большим внутренним сопротивлением.When testing MDL, as part of a switchgear cell, with a lightning impulse, the voltage on the inductor 8 increases sharply and the varistor 11 dampens the voltage at output 7, thereby protecting the equipment connected to output 7. It should be noted that modern varistors have a response delay time of less than 0 .5 ns Also, the varistor 11 limits voltage surges at output 7 caused by sudden changes in voltage and current of large amplitude between buses 1 and 2. It is understood that equipment with a large internal resistance is connected to output 7.

При наличии частичных разрядов, в дальнейшем ЧР, сопровождающихся импульсами тока, протекающими через конденсаторы 4 и 9, а также индуктивность 8, на выходе 7 появляется импульс напряжения, зависящий от значения импульса тока ЧР, который можно детектировать и подвергать анализу. Высокочастотные импульсы тока могут быть инициированы и другими процессами, которые также можно анализировать.In the presence of partial discharges, further PD, accompanied by current pulses flowing through capacitors 4 and 9, as well as inductance 8, a voltage pulse appears at output 7, depending on the value of the PD current pulse, which can be detected and analyzed. High-frequency current pulses can be initiated by other processes, which can also be analyzed.

Рассмотренный вариант использования Модифицированного емкостного делителя МДЛ, не исчерпывает все возможные варианты его использования и технического исполнения.The considered option of using the Modified capacitive divider MDL does not exhaust all possible options for its use and technical performance.

Claims

Modified capacitive divider for complete switchgear (KRU) 6-35 kV, fastened to the busbars of the complete switchgear by means of two bolts and consisting of an organosilicon compound, in which the first and second capacitors connected in series are placed, and the capacitance of the first capacitor is lower than the capacitance of the second capacitor, output , represented by a screw screwed into the inner sleeve, and a conductor connected between the output of the divider and the connection of the first and second capacitors, characterized in that it contains a varistor connected between the connection of the first and second capacitors and the bus, and an inductor connected between the second capacitor and the bus .