RU2630549C1 - Устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам - Google Patents
Устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам Download PDFInfo
- Publication number
- RU2630549C1 RU2630549C1 RU2016116657A RU2016116657A RU2630549C1 RU 2630549 C1 RU2630549 C1 RU 2630549C1 RU 2016116657 A RU2016116657 A RU 2016116657A RU 2016116657 A RU2016116657 A RU 2016116657A RU 2630549 C1 RU2630549 C1 RU 2630549C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wire
- enameled
- transformer
- test sample
- grounded
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
- G01R31/14—Circuits therefor, e.g. for generating test voltages, sensing circuits
Landscapes
- Testing Relating To Insulation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к кабельной технике. Сущность: устройство содержит термошкаф, в котором размещен испытуемый образец в виде стандартной скрутки эмалированного провода, один конец которого и термошкаф заземлены. Источник питания соединен с автоматом защиты, который через счетчик времени наработки соединен с процессорным модулем, который соединен с трансформатором, который заземлен. Высоковольтный вывод трансформатора подсоединен к другому концу испытуемого образца эмалированного провода. Технический результат: упрощение аппаратурной реализации. 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано в электромашиностроении, в производстве трансформаторов, в сфере производства и применения обмоточных проводов.
Известно устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к поверхностным разрядам (RU 2491565, МПК G01R 31/12, опубл. 27.12.2013 г.), которое содержит аппарат испытаний, соединенный с испытательным блоком. Испытательный блок представляет собой ванну из диэлектрического материала, в которой параллельно дну размещен металлический плоский электрод, например, из бронзы и насыпана стальная дробь. В противоположных боковых стенках ванны выполнены отверстия для размещения и фиксации образца испытуемого провода. Диаметр отверстий составляет 1,5-2,5 диаметра провода. Отверстия в боковых стенках ванны выполнены на расстоянии не менее 10 мм от слоя дроби для предотвращения ее высыпания. Слой дроби в ванне покрывает испытуемый образец провода. Диаметр дроби не более двойного диаметра провода. Металлический электрод подсоединен к аппарату испытаний. Испытуемый образец провода заземлен. Размеры ванны достаточны для размещения прямой полностью погруженной испытуемой части образца провода длиной не менее 125 мм в дробь (согласно ГОСТ 14340.7-74). На испытуемую часть каждого образца провода воздействуют переменным напряжением от 4 до 5 кВ через металлический плоский электрод. О стойкости изоляции судят по времени от подачи напряжения до пробоя изоляции испытуемой части каждого образца провода, сравнивая значения времени для разных образцов провода.
Недостатком этого устройства является то, что на образец провода воздействуют поверхностные разряды, не приводящие к появлению стабильного светящегося коронного разряда. Не всегда видна разница в стойкости для проводов различных марок, что не позволяет точно определить способность изоляции эмалированных проводов выдерживать действие коронных разрядов. Испытания проводят при комнатной температуре, что не соответствует условиям эксплуатации изоляции эмалированных проводов реальных обмоток.
Известно устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам (US 6051980 A, МПК7 G01R 31/08, G01R 31/06, G01R 31/12, опубл. 18.04.2000 г.), выбранное в качестве прототипа, содержащее компьютер, соединенный с триггером, который подключен к генератору импульсов, состоящему из силовых полупроводниковых транзисторов с изолированным затвором. Генератора импульсов подключен к образцу, который помещен в термошкаф. Образец представляет собой стандартную скрутку эмалированного провода, один конец которой присоединен к выходу генератора импульса, второй заземлен. Образец соединен с измерителем тока, к которому последовательно подключены выпрямитель, преобразователь сигнала из аналоговой формы в цифровую и компьютер. Триггер соединен с блоком контроля параметров сигнала, который подключен к выпрямителю, который подключен к преобразователю сигнала из аналоговой формы в цифровую.
Недостатком такого устройства является сложность аппаратурной реализации, длительность и трудоемкость проведения эксперимента, что ограничивает область его использования. В качестве источника электрических воздействий используют силовые полупроводниковые транзисторы с изолированным затвором, что не позволяет получать высокие значения испытательных напряжений.
Задачей изобретения является создание устройства для определения стойкости к коронным разрядам изоляции эмалированных обмоточных проводов.
Предложенное устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам, так же как в прототипе, содержит термошкаф, в котором размещен испытуемый образец в виде стандартной скрутки эмалированного провода, один конец которого и термошкаф заземлены.
Согласно изобретению источник питания соединен с автоматом защиты, который через счетчик времени наработки соединен с процессорным модулем, который соединен с трансформатором, который заземлен. Высоковольтный вывод трансформатора подсоединен к другому концу испытуемого образца эмалированного провода.
Технический результат достигается упрощением аппаратурной реализации устройства, обеспечивающего создание условий испытаний, аналогичных условиям работы реальных обмоток в частотно-регулируемом электроприводе.
На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам.
В таблице 1 приведены результаты определения среднего время до пробоя скруток из эмалированного провода.
Устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам содержит источник питания 1 (ИП), соединенный с автоматом защиты 2 (АЗ), который через счетчик времени наработки 3 (СВН) соединен с процессорным модулем 4 (ПМ), который соединен с трансформатором 5 (Т), который заземлен. Высоковольтный вывод трансформатора 5 (Т) подсоединен к одному концу испытуемого образца эмалированного провода 6, помещенного в термошкаф 7. Другой конец образца эмалированного провода 6 и термошкаф 7 заземлены.
Испытуемый образец эмалированного провода 6 представляет собой скрутку провода с рабочей зоной 125 мм (согласно ГОСТ 14340.7-74). В качестве источника питания 1 (ИП) может быть использован типовой блок питания, например, RS-150-48. Автомат защиты 2 (АЗ) - типовое устройство, например, А0802Х-1А. В качестве счетчика времени наработки 3 (СВН) может быть использован секундомер СОПРпр-2а. Процессорный модуль 4 (ПМ) - типовое устройство, например, SSTM32-H103. В качестве трансформатора 5 (Т) может быть использован типовой трансформатор напряжения, например, МП2000НМ. Стерилизатор воздушный ГП-20 СПУ использован в качестве термошкафа 7.
Испытуемый образец эмалированного провода 6 помещают в термошкаф 7. Один конец испытуемого образца эмалированного провода 6 подсоединяют к выводу трансформатора 5 (Т), второй заземляют. Термошкаф 7 с размещенным испытуемым образцом эмалированного провода 6 закрывают и нагревают до температуры, соответствующей классу нагревостойкости испытуемого эмалированного провода. При достижении требуемой температуры включают источник питания 1 (ИП) и через автомат защиты 2 (АЗ) запускают счетчик времени наработки 3 (СВН) и подают напряжение Uпит=48 В на процессорный модуль 4 (ПМ). С процессорного модуля 4 (ПМ) вырабатывают импульсный сигнал, который усиливают трансформатором 5 (Т) до амплитуды Ua=±1200 В. С высоковольтного вывода трансформатора 5 (Т) импульсный сигнал подают на испытуемый образец эмалированного провода 6 в термошкафу 7, тем самым создают среду действия коронных разрядов по изоляции испытуемого образца. Счет времени продолжают пока на счетчик времени наработки 3 (СВН) поступает напряжение управления 48 В. Пороговый уровень автомата защиты 2 (АЗ) выбирают таким образом, что при пробое образца эмалированного провода 6 в цепи питания увеличивается потребляемый ток и автомат защиты 2 (АЗ) разрывает цепь. Испытания прекращают и отключают счетчик времени наработки 3 (СВН). При таких условиях величина напряженности электрического поля на испытуемом образце достаточна для появления коронного разряда, подобного разряду, возникающему между витками реальной обмотки частотно-регулируемого привода (Wai Fung Choi, Cheng E., Wong P. Voltage and Pulse Endurance Test of New Generation wire CORONA-R™ developed by P. Leo - BCwire® // 2nd International Conference on Power Electronics Systems and Applications, 2006).
Коронные разряды постепенно разрушают изоляцию испытуемого образца эмалированного провода 6 и приводят к ее пробою. С помощью счетчика времени наработки 3 (СВН) регистрируют время до пробоя эмалевой изоляции провода. При испытаниях фиксируют время от момента подачи высокого напряжения до пробоя изоляции провода испытуемого образца эмалированного провода 6.
Устройство должно быть смонтировано в специальном помещении, приспособленном для работы с высокими напряжениями и снабженном специальным ограждением в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ) и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТБ), утвержденными Госэнергонадзором.
Для испытаний использовали провода марок ПЭТД-180, ПЭТД2-К-180, ПЭТ-155, ПЭЭА-155. При испытаниях выбрали провода близкого диаметра 0,9-1,05 мм.
Провели определение времени до пробоя изоляции эмалированных проводов в условиях воздействия коронных разрядов при приложении к образцам высокочастотного модулированного сигнала. Результаты определения стойкости эмалированных проводов к коронным разрядам приведены в таблице 1.
По результатам испытания видно, что среднее время до пробоя проводов короностойкого исполнения в несколько раз превышает среднее до пробоя других эмалированных проводов.
Устройство позволяет быстро без использования дорогостоящего оборудования осуществить оценку стойкости изоляции эмалированных проводов к воздействию коронных разрядов. Полученные результаты наглядно демонстрируют возможность сравнительной оценки стойкости изоляции эмалированных проводов к действию коронных разрядов по времени до пробоя изоляции провода.
Claims (1)
- Устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам, содержащее термошкаф, в котором размещен испытуемый образец в виде стандартной скрутки эмалированного провода, один конец которого и термошкаф заземлены, отличающееся тем, что источник питания соединен с автоматом защиты, который через счетчик времени наработки соединен с процессорным модулем, который соединен с трансформатором, который заземлен, при этом высоковольтный вывод трансформатора подсоединен к другому концу испытуемого образца эмалированного провода.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116657A RU2630549C1 (ru) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016116657A RU2630549C1 (ru) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2630549C1 true RU2630549C1 (ru) | 2017-09-11 |
Family
ID=59893707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016116657A RU2630549C1 (ru) | 2016-04-27 | 2016-04-27 | Устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2630549C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723227C1 (ru) * | 2019-12-31 | 2020-06-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Устройство для определения стойкости стекловолокнистой или пленочной изоляции обмоточных проводов к коронным разрядам |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU269299A1 (ru) * | В. И. Новиков, В. И. Коробов, В. Н. Мочалов , Е. И. Панин | УСТРОЙСТВО дл КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗОЛЯЦИИ | ||
| DE2826528A1 (de) * | 1978-06-16 | 1980-01-03 | Siemens Ag | Beruehrungsloses ueberpruefen der isolation bewegter isolierter draehte |
| SU1575140A1 (ru) * | 1988-09-14 | 1990-06-30 | Предприятие П/Я М-5816 | Устройство дл испытани изол ции на электрическую прочность |
| US6051980A (en) * | 1995-09-12 | 2000-04-18 | Emerson Electric Co. | Pulse width modulation simulator for testing insulating materials |
| JP2010112764A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Toyota Boshoku Corp | 電線過電流印加実験装置 |
| JP2010164453A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Toshiba Corp | 部分放電発生監視装置及び方法 |
-
2016
- 2016-04-27 RU RU2016116657A patent/RU2630549C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU269299A1 (ru) * | В. И. Новиков, В. И. Коробов, В. Н. Мочалов , Е. И. Панин | УСТРОЙСТВО дл КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗОЛЯЦИИ | ||
| DE2826528A1 (de) * | 1978-06-16 | 1980-01-03 | Siemens Ag | Beruehrungsloses ueberpruefen der isolation bewegter isolierter draehte |
| SU1575140A1 (ru) * | 1988-09-14 | 1990-06-30 | Предприятие П/Я М-5816 | Устройство дл испытани изол ции на электрическую прочность |
| US6051980A (en) * | 1995-09-12 | 2000-04-18 | Emerson Electric Co. | Pulse width modulation simulator for testing insulating materials |
| JP2010112764A (ja) * | 2008-11-04 | 2010-05-20 | Toyota Boshoku Corp | 電線過電流印加実験装置 |
| JP2010164453A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Toshiba Corp | 部分放電発生監視装置及び方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2723227C1 (ru) * | 2019-12-31 | 2020-06-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Устройство для определения стойкости стекловолокнистой или пленочной изоляции обмоточных проводов к коронным разрядам |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | Partial discharge phenomenology and induced aging behavior in rotating machines controlled by power electronics | |
| Savin et al. | Turn-to-turn capacitance variations correlated to PDIV for AC motors monitoring | |
| Sabat | Simulation of partial discharge in high voltage power equipment | |
| Reddy et al. | Effect of coldfog on the corona induced degradation of silicone rubber samples | |
| CN111239507A (zh) | 一种油纸绝缘表面电荷测量装置及其测量方法 | |
| Lee et al. | Surge test-based identification of stator insulation component with partial discharge activity for low voltage AC motors | |
| Lusuardi et al. | The impact of test voltage waveform in determining the repetitive partial discharge inception voltage of type I turn/turn insulation used in inverter-fed induction motors | |
| Leonov et al. | Estimation of winding insulation resistance to the corona discharges | |
| Moonesan et al. | Time to failure of medium-voltage form-wound machine turn insulation stressed by unipolar square waves | |
| JP2005241297A (ja) | 電力設備の耐電圧試験方法 | |
| RU2630549C1 (ru) | Устройство для определения стойкости изоляции эмалированных проводов к коронным разрядам | |
| Kalla et al. | Power quality investigation in ceramic insulator | |
| Kunicki et al. | Analysis on partial discharges variability in mineral oil under long-term AC voltage | |
| JP2009288250A (ja) | インバータ駆動モータの絶縁設計方法及び製造方法 | |
| Szczepanski et al. | Prediction of the lifespan of enameled wires used in low voltage inverter-fed motors by using the Design of Experiments (DoE) | |
| Bolgova et al. | Development of testing methods for winding turn-to-turn insulation of low voltage motors fed by PWM converters | |
| Kara et al. | The effect of insulating barriers on AC breakdown voltage in inhomogeneous field | |
| Yadav et al. | Influence of thermally aged barrier on corona discharge activity in transformer oil under AC voltages | |
| WO2016088156A1 (ja) | 水トリー試験方法および水トリー試験装置 | |
| Florkowska et al. | Effects of inverter pulses on the electrical insulation system of motors | |
| Guastavino et al. | Influence of the rise time and of the temperature on the PD inception voltage of enameled wires | |
| Brncal et al. | Diagnostics of Insulating Condition of Traction Transformer by Frequency Method | |
| Li et al. | Two factors failure model of oil-paper insulation aging under electrical and thermal multistress | |
| RU2491565C1 (ru) | Способ определения стойкости изоляции эмалированных проводов к поверхностным разрядам | |
| Gutten et al. | Measurement of parameters for transformer insulating system oil-paper by frequency method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190428 |