RU2662952C1 - Electrical equipment insulation testing installation by the increased voltage - Google Patents
Electrical equipment insulation testing installation by the increased voltage Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662952C1 RU2662952C1 RU2017130067A RU2017130067A RU2662952C1 RU 2662952 C1 RU2662952 C1 RU 2662952C1 RU 2017130067 A RU2017130067 A RU 2017130067A RU 2017130067 A RU2017130067 A RU 2017130067A RU 2662952 C1 RU2662952 C1 RU 2662952C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- demodulator
- plate
- transformer
- testing
- voltage
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к устройствам для испытаний изоляции высоковольтного электрооборудования повышенным напряжением.The invention relates to the field of electric power, in particular to devices for testing the insulation of high voltage electrical equipment with high voltage.
Известен аппарат для испытания изоляции силовых кабелей и диэлектриков, а также для испытания твердых диэлектриков повышенным напряжением (http://www.electronpribor.ru/catalog/2/aid-70m.htm). Аппарат выполнен в виде переносного пульта управления и источника испытательного напряжения. Источник испытательного напряжения включает в себя трансформатор высоковольтный, выключатель высоковольтный, резисторы высоковольтные и выпрямительные столбы, помещенные в бак, заполненный трансформаторным маслом.A known apparatus for testing the insulation of power cables and dielectrics, as well as for testing solid dielectrics with high voltage (http://www.electronpribor.ru/catalog/2/aid-70m.htm). The device is made in the form of a portable control panel and a source of test voltage. The test voltage source includes a high-voltage transformer, a high-voltage switch, high-voltage resistors and rectifier poles placed in a tank filled with transformer oil.
Известен аппарат для испытания высоковольтной изоляции переменным и выпрямленным напряжением (Новгородцев Л.А. Испытание и проверка силовых кабелей М., "Энергия", 1970). Аппарат состоит из передвижного пульта с высоковольтным трансформатором и кенотронной приставки. В бак высоковольтного трансформатора встроено ограничительное сопротивление для защиты обмоток высокого напряжения от токов короткого замыкания, возникающих при пробое испытываемых объектов.A known apparatus for testing high-voltage insulation with alternating and rectified voltage (L. Novgorodtsev. Testing and verification of power cables M., "Energy", 1970). The device consists of a mobile remote control with a high-voltage transformer and a kenotron attachment. A limiting resistance is built into the tank of the high-voltage transformer to protect the high voltage windings from short-circuit currents that occur during the breakdown of the tested objects.
Недостатками данных установок являются: большие масса и габариты, ограниченность функциональных возможностей: недостаточная мощность для испытания объектов большой емкости, невозможность проведения испытаний на сверхнизкой частоте.The disadvantages of these installations are: large mass and dimensions, limited functionality: insufficient power to test large-capacity facilities, the inability to conduct tests at ultra-low frequency.
Известна испытательная установка для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением, состоящая из автоматического выключателя, автотрансформатора, регулируемого дросселя и конденсатора в первичной цепи, испытательного резонансного трансформатора, выпрямителя, кнопки, шунтирующей выпрямитель, токоограничивающего резистора, испытуемого объекта. Причем конденсатор в первичной цепи шунтируется коммутирующим устройством, соединенным последовательно с токоограничивающим резистором, во вторичную цепь испытательного резонансного трансформатора введен датчик тока, сигнал с которого через систему управления поступает на коммутирующее устройство. [RU, п. №132213, G01R 31/34, от 26.02.2013, опубл. 10.09.2013].A known test installation for testing electrical insulation of high voltage, consisting of a circuit breaker, an autotransformer, an adjustable inductor and a capacitor in the primary circuit, a resonant test transformer, a rectifier, a button, a shunt rectifier, a current-limiting resistor, a test object. Moreover, the capacitor in the primary circuit is shunted by a switching device connected in series with a current-limiting resistor, a current sensor is introduced into the secondary circuit of the test resonant transformer, the signal from which is fed to the switching device through the control system. [RU, p. No. 132213, G01R 31/34, dated 02.26.2013, publ. 09/10/2013].
Данная установка позволяет испытывать объекты как малой, так и большой емкости повышенным напряжением на частоте 50 Гц, а также на постоянном напряжении.This setup allows you to test objects of both small and large capacities with high voltage at a frequency of 50 Hz, as well as at a constant voltage.
Недостатком данной установки является отсутствие возможности проведения испытаний на сверхнизкой частоте.The disadvantage of this setup is the inability to conduct tests at ultra-low frequency.
Наиболее близким по конструкции к заявляемому устройству является испытательный генератор высокого напряжения сверхнизкой частоты для испытания изоляции емкостных нагрузок, содержащий генераторный блок, включающий два генератора, резонансный контур, выполненный из дросселя и конденсатора, повышающий трансформатор, и подключенный к нему демодулятор, содержащий две параллельные диодные ветви, снабженные переключателями, параллельно диодным ветвям подключен разрядный резистор. [US, п. №8648606 В2, G01R 31/02, от 26.02.2013, опубл. 10.09.2013].The closest to the design of the claimed device is a test generator of extra-low frequency high voltage for testing insulation of capacitive loads, containing a generator unit including two generators, a resonant circuit made of a choke and capacitor, raising the transformer, and a demodulator connected to it, containing two parallel diode branches equipped with switches, a discharge resistor is connected in parallel with the diode branches. [US, p. No. 8648606 B2, G01R 31/02, dated 02.26.2013, publ. 09/10/2013].
Недостатками данного устройства являются его большие масса и габариты, отсутствие возможности проведения испытаний на частоте 50 Гц и постоянным напряжением.The disadvantages of this device are its large mass and dimensions, the inability to conduct tests at a frequency of 50 Hz and constant voltage.
Технической задачей изобретения является уменьшение массы и габаритов испытательной установки, а также расширение функциональных возможностей установки.An object of the invention is to reduce the weight and dimensions of the test installation, as well as expanding the functionality of the installation.
Технический результат достигается тем, что в испытательной установке, состоящей из генераторного блока, резонансного контура, повышающего трансформатора и подключенного к нему демодулятора, снабженного переключателями, параллельно к демодулятору подключен разрядный резистор, блок генератора содержит генератор с ШИМ инвертором и системой управления, а резонансный контур и повышающий трансформатор выполнены в виде единого конструкторско-технологического компонента, состоящего из первой и второй проводящих обкладок, свернутых в спираль и разделенных диэлектриком, обкладки выполняют роль первичной обмотки трансформатора, первая обкладка имеет вывод в начале обкладки, вторая обкладка имеет вывод в конце обкладки, вывод первой обкладки и вывод второй обкладки подключены в диагональ инвертора, и проволочной обмотки, имеющей магнитную связь с обкладками, выполняющей роль вторичной обмотки трансформатора и подключенной через демодулятор к нагрузке, работа переключателей демодулятора согласуется с работой ШИМ инвертора и определяется системой управления.The technical result is achieved by the fact that in a test installation consisting of a generator unit, a resonant circuit, a step-up transformer and a demodulator connected to it, equipped with switches, a discharge resistor is connected in parallel with the demodulator, the generator unit contains a generator with a PWM inverter and a control system, and a resonant circuit and step-up transformer made in the form of a single design and technological component, consisting of the first and second conductive plates, rolled in spir Either separated by a dielectric, the plates act as the primary winding of the transformer, the first plate has an output at the beginning of the plate, the second plate has a terminal at the end of the plate, the output of the first plate and the output of the second plate are connected to the diagonal of the inverter, and the wire winding, which is magnetically connected to the plates, acting as a secondary winding of the transformer and connected to the load through the demodulator, the operation of the demodulator switches is consistent with the operation of the PWM inverter and is determined by the control system.
В испытательной установке, в демодуляторе цепь разрядного резистора коммутируется переключателем, работа которого согласуется с работой переключателей демодулятора и ШИМ инвертора.In a test installation, in a demodulator, the discharge resistor circuit is switched by a switch, the operation of which is consistent with the operation of the demodulator and PWM inverter switches.
На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство для испытания изоляции электрооборудования повышенным напряжением, состоящее из генераторного блока 1, в составе выпрямителя 2, сглаживающего фильтра 3, ШИМ инвертора 4, системы управления 5, единого конструкторско-технологического компонента 6, включающего в себя первую 7 и вторую 8 проводящие обкладки и проволочную обмотку 9, выводы проволочной обмотки соединены с демодулятором 10, содержащим два выпрямителя 11, 12, высоковольтные ключи 13, 14, разрядный резистор 15, подключенный через ключ 16, причем ключи 13, 14, 16 управляются системой управления 5. Испытываемый объект представлен схемой замещения 17, подключен к единому конструкторско-технологическому компонент 6 через демодулятор 10. Единый конструкторско-технологический компонент 6 выполняет роль резонансного контура и испытательного трансформатора, первая 7 и вторая 8 его проводящие обкладки свернуты в спираль и разделены диэлектриком, первая обкладка 7 имеет вывод в начале обкладки, вторая обкладка 8 имеет вывод в конце обкладки, вывод первой обкладки 7 и вывод второй обкладки 8 подключены в диагональ инвертора 4. В демодуляторе 10 последовательно соединенные выпрямитель 11 и высоковольтный ключ 13 соединены параллельно с последовательно соединенными выпрямителем 12 и высоковольтным ключом 14 и последовательно соединенными разрядным резистором 15 и высоковольтным ключом 16.In FIG. 1 shows the proposed device for testing insulation of electrical equipment with high voltage, consisting of a
На фиг. 2 представлен высокочастотный ШИМ сигнал с выхода инвертора 4.In FIG. 2 shows a high-frequency PWM signal from the output of the inverter 4.
На фиг. 3 рассмотрен один период ШИМ сигнала, представленного на фиг. 2.In FIG. 3, one period of the PWM signal of FIG. 2.
На фиг. 4 представлена форма сигнала после трансформации.In FIG. 4 shows the waveform after transformation.
На фиг. 5 представлен сигнал на выходе демодулятора.In FIG. 5 shows the signal at the output of the demodulator.
На фиг. 6 представлена форма выпрямленного напряжения на выходе демодулятора.In FIG. 6 shows the shape of the rectified voltage at the output of the demodulator.
Расширение функциональных возможностей испытательной установки обеспечивается тем, что установка позволяет проводить испытания объектов большой и малой емкости высоким напряжением различной частоты и формы, включая синусоидальное, а также на постоянном напряжении любой полярности.The expansion of the functionality of the test installation is ensured by the fact that the installation allows testing of objects of large and small capacitance with high voltage of various frequencies and shapes, including sinusoidal, as well as constant voltage of any polarity.
Испытательная установка работает следующим образом. Переменное напряжение от сети поступает на выпрямитель 2, с которого выпрямленное напряжение, сглаживаемое фильтром 3 поступает на вход ШИМ инвертора 4. С выхода инвертора 4 ШИМ поступает сигнал с несущей частотой f1 (представлен на фиг. 2), промодулированный комбинацией двух частот f2 и f3. Сигнал усиливается на частоте f2 за счет резонанса в резонансном контуре, образованном проводящими обкладками единого конструкторско-технологического компонента 6, рассчитанного и изготовленного для работы в режиме резонанса. Трансформируемый сигнал повышенного напряжения с проволочной обмотки 9 единого конструкторско-технологического компонента 6 передается на демодулятор 10. Сигнал представляет собой комбинацию двух частот f2 и f3 (представлен на фиг. 4). Демодулятор 10 работает согласованно с частотой f2 и выделяет сигнал с частотой f3 (фиг. 5). Разрядный резистор 15 входит в состав демодулятора 10. Сигнал с демодулятора 10 выдерживается по амплитуде и времени на испытываемом объекте 17 в соответствии с требованиями нормативных документов.The test setup works as follows. The alternating voltage from the network is supplied to the rectifier 2, from which the rectified voltage smoothed by the filter 3 is fed to the input of the PWM of the inverter 4. From the output of the inverter 4 the PWM, a signal with a carrier frequency f 1 (shown in Fig. 2), modulated by a combination of two frequencies f 2 and f 3 . The signal is amplified at a frequency f 2 due to resonance in the resonant circuit formed by the conductive plates of a single design and
Получение выпрямленного напряжения в устройстве реализуется следующим образом: для получения выпрямленного напряжения положительной полярности ключ 13 должен быть замкнут, а ключи 14 и 16 размокнуты. Для получения отрицательной полярности выпрямленного напряжения ключ 14 должен быть замкнут, а ключи 13 и 16 разомкнуты.Obtaining a rectified voltage in the device is implemented as follows: to obtain a rectified voltage of positive polarity, the
В соответствии с требованиями нормативных документов по испытаниям изоляции электрооборудования испытания проводятся переменным повышенным напряжением частотой 50 и 0,1 Гц, а также постоянным повышенным напряжением.In accordance with the requirements of regulatory documents on electrical equipment insulation tests, tests are carried out with alternating increased voltage with a frequency of 50 and 0.1 Hz, as well as constant increased voltage.
Обозначение частот: f3 - частота испытательного напряжения (50 или 0,1 Гц, но может задаваться любая частота и форма испытательного сигнала), f2 - рабочая резонансная частота (частота свободных колебаний контура образованного обкладками единого конструкторско-технологического компонента), предпочтительно находящаяся в пределах единиц-десятков кГц, f1 - несущая частота ШИМ, при условии f1≥3f2.Frequency designation: f 3 is the frequency of the test voltage (50 or 0.1 Hz, but any frequency and shape of the test signal can be specified), f 2 is the working resonant frequency (frequency of free oscillations of the circuit formed by the plates of a single design and technological component), preferably located within a few tens of kHz, f 1 is the PWM carrier frequency, provided f 1 ≥3f 2 .
Снижение массы и габаритов установки достигается следующими техническими средствами:Reducing the weight and dimensions of the installation is achieved by the following technical means:
- функциональной интеграцией электромагнитных компонентов устройства, а именно: обкладки единого конструкторско-технологического компонента 6 выполняют одновременно функции катушки индуктивности, конденсатора и, вместе со вторичной обмоткой, повышающего трансформатора - то есть заменяют собой три дискретных компонента;- functional integration of the electromagnetic components of the device, namely: the plates of a single design and
- работой на повышенной частоте преобразования электрической энергии - f2.- work at an increased frequency of electric energy conversion - f 2 .
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017130067A RU2662952C1 (en) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | Electrical equipment insulation testing installation by the increased voltage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017130067A RU2662952C1 (en) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | Electrical equipment insulation testing installation by the increased voltage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2662952C1 true RU2662952C1 (en) | 2018-07-31 |
Family
ID=63142396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017130067A RU2662952C1 (en) | 2017-08-24 | 2017-08-24 | Electrical equipment insulation testing installation by the increased voltage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2662952C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2785684C1 (en) * | 2019-05-13 | 2022-12-12 | Омикрон Электроникс Гмбх | High-voltage transformer, method for manufacturing a high-voltage transformer, test system, and test signal apparatus containing a high-voltage transformer |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3737373A1 (en) * | 1987-03-28 | 1988-10-13 | Baur Pruef & Messtech | Method and circuit arrangement for the insulation testing of test pieces with large intrinsic capacitance and for the localisation of faults in power cables |
RU45193U1 (en) * | 2004-12-06 | 2005-04-27 | Закрытое акционерное общество "Пензенская горэлектросеть" | DEVICE FOR DIAGNOSING THE STATE OF THE INSULATION OF THE POWER CABLE |
RU73495U1 (en) * | 2007-12-18 | 2008-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛРИД" | DEVICE FOR INSULATION TEST BY HIGH VOLTAGE OBJECTS BY HIGH VOLTAGE |
RU105468U1 (en) * | 2011-02-14 | 2011-06-10 | Сергей Геннадьевич Конесев | HIGH VOLTAGE INSULATION TEST DEVICE |
RU108856U1 (en) * | 2011-04-06 | 2011-09-27 | Сергей Геннадьевич Конесев | HIGH VOLTAGE COMPACT DEVICE FOR INSULATION TEST |
US8542022B2 (en) * | 2008-05-28 | 2013-09-24 | Mohaupt High Voltage Gmbh | VLF test generator |
US8648608B2 (en) * | 2008-05-28 | 2014-02-11 | Mohaupt High Voltage Gmbh | VLF test generator |
US20170045572A1 (en) * | 2012-02-18 | 2017-02-16 | Baur Prüf- Und Messtechnik Gmbh | Circuit Arrangement For Generating a Test Voltage, in Particular For Testing The Insulation of Installed Cable |
-
2017
- 2017-08-24 RU RU2017130067A patent/RU2662952C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3737373A1 (en) * | 1987-03-28 | 1988-10-13 | Baur Pruef & Messtech | Method and circuit arrangement for the insulation testing of test pieces with large intrinsic capacitance and for the localisation of faults in power cables |
RU45193U1 (en) * | 2004-12-06 | 2005-04-27 | Закрытое акционерное общество "Пензенская горэлектросеть" | DEVICE FOR DIAGNOSING THE STATE OF THE INSULATION OF THE POWER CABLE |
RU73495U1 (en) * | 2007-12-18 | 2008-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛРИД" | DEVICE FOR INSULATION TEST BY HIGH VOLTAGE OBJECTS BY HIGH VOLTAGE |
US8542022B2 (en) * | 2008-05-28 | 2013-09-24 | Mohaupt High Voltage Gmbh | VLF test generator |
US8648608B2 (en) * | 2008-05-28 | 2014-02-11 | Mohaupt High Voltage Gmbh | VLF test generator |
RU105468U1 (en) * | 2011-02-14 | 2011-06-10 | Сергей Геннадьевич Конесев | HIGH VOLTAGE INSULATION TEST DEVICE |
RU108856U1 (en) * | 2011-04-06 | 2011-09-27 | Сергей Геннадьевич Конесев | HIGH VOLTAGE COMPACT DEVICE FOR INSULATION TEST |
US20170045572A1 (en) * | 2012-02-18 | 2017-02-16 | Baur Prüf- Und Messtechnik Gmbh | Circuit Arrangement For Generating a Test Voltage, in Particular For Testing The Insulation of Installed Cable |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2785684C1 (en) * | 2019-05-13 | 2022-12-12 | Омикрон Электроникс Гмбх | High-voltage transformer, method for manufacturing a high-voltage transformer, test system, and test signal apparatus containing a high-voltage transformer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU142928U1 (en) | DEVICE FOR ELECTRIC TESTS OF SINGLE-PHASE AND THREE-PHASE POWER TRANSFORMERS | |
RU2619396C2 (en) | High-tension machne devices system and method of their supply control | |
KR101899031B1 (en) | Testing apparatus | |
Abd Aziz et al. | A Study on wireless power transfer using tesla coil technique | |
JP2005241297A (en) | Withstand voltage test method of power equipment | |
RU2652087C1 (en) | Frequency converter for testing transformers (options) | |
CN104215889A (en) | High-frequency insulation withstand voltage tester | |
RU2662952C1 (en) | Electrical equipment insulation testing installation by the increased voltage | |
RU2504129C1 (en) | Device to convert energy of static electricity | |
Abdel-Salami | High-Voltage Generation | |
RU2659819C1 (en) | Frequency transformer for testing transformers | |
CN107343388B (en) | Power conversion device and its initial charge method | |
Krbal et al. | Design and construction solution of laboratory Tesla coil | |
CN111983397A (en) | Insulating medium breakdown experiment device and method | |
RU2015139611A (en) | METHOD FOR DEMAGNIZING A SHIP AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION | |
RU2003120864A (en) | METHOD AND DEVICE FOR TRANSMISSION OF ELECTRIC ENERGY | |
RU2662796C1 (en) | Electrical lighting system | |
CN105044574A (en) | Power frequency magnetron series resonant high voltage test device and high voltage test method | |
Boonseng et al. | A low cost approach to design the Tesla transformer for testing of insulating materials | |
Pongsathit et al. | Solid state tesla transformer for flashover test on suspension insulators | |
RU108856U1 (en) | HIGH VOLTAGE COMPACT DEVICE FOR INSULATION TEST | |
Zou et al. | Power loss analysis of dab converter for sst operated in oscillating power control | |
RU2598773C1 (en) | Device for testing inductive electric meters | |
RU2688042C1 (en) | Frequency converter for testing transformers | |
RU2356153C1 (en) | Relay for differential cutoff of transformer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190825 |