SU1029108A1

SU1029108A1 - Device for burning through faulty insulation of electrical cable

Info

Publication number: SU1029108A1
Application number: SU813362361A
Authority: SU
Inventors: Василий Григорьевич Бодунов
Original assignee: Омский политехнический институт
Priority date: 1981-12-10
Filing date: 1981-12-10
Publication date: 1983-07-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЖИГА ДЕФЕКТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ , содержащее дрансформатор с первичной и двум вторичными обмотками, симисторы и блок управлени , причем две вторичные обмотки тA DEVICE FOR SINKING DEFECTIVE ISOLATION OF ELECTRIC CABLE, containing a transformer with primary and two secondary windings, triacs and a control unit, with two secondary windings

Description

Изобретение относитс к импульсно технике и может быть использовано дл снижени переходного сопротивле ни дефектной изол ции с целью точно го определени места повреждени на трассе. Известно устройство дл прожига дефектной изол ции электрического кабел , содержащее источник высокого напр жени , состо щий из трансформатора высокого напр жени и диодного выпр мител , емкостной накопитель энергии, разр дник, основную согласующую и дополнительную катушки индуктивности , конденсатор и источник низкого напр жени . Работа устройства основана на разр де предварительно зар женного конденсатора через ин дуктивность на кабельную линию и автоматическом подхвате дуги от низковольтного источника при пробое изол ции Cl 3. Недостатком этого устройства вл етс то, что при выполнении источника низкого напр же.ни на основе выпр мител сетевого напр жени и подаче его напр жени на жилу кабел через ограничивающий резистор, устройство неэкономично из-за больших потерь мощности на ограничивающем резисторе и имеет ограниченную величину выпр мленного напр жени . Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл прожига дефектной изол ции электрического кабел , содержащее трансформатор с пер вичной и двум вторичными обмотками симисторы и блок управлени , причем две вторичные обмотки трансформатора соединены последовательно-согласно, их средний вывод подключен.к одной жиле кабел , а крайние выводы к силовым электродам соответствующих симисторов , другие силовые электроды которых соединены вместе и подключены к другой жиле кабел и блоку управлени , выводы которого подключены к управл ющим электродам симисторов Г2 . . Подключение источников к кабелю производ т с помощью переключател , а переключение уровней низкого напр жени с помощью тиристоров, на управл ющие электроды которых поступает сигнал с блока управлени в зависимости от тока выхода. Недостатком этого устройства вл етс значительна масса за счет наличи двух источников, содержащих трансформаторы, а также наличие разрыва дуги в месте повреждени при переключении источников. Цель изобретени - уменьшение массы устройства. Эта цель достигаетс тем, что устройство дл прожига дефектной изол ции электрического кабел , содержащее трансформатор с первичной и двум вторичными обмотками, симисторы и блок управлени , причем две вторичные обмотки трансформатора соединены последовательно-согласно, их средний вывод подключен к одной жиле кабел , а крайние выводы - к силовым электродам соответствующих симисторов, другие силовые электроды которых соединены вместе и подключены к другой жиле кабел , и блоку управлени , выводы которого подключены к управл ющим . электродам симисторов, дополнительно содержит источник импульсного тока, а трансформатор - дополнительный центральный стержень и две импульсные обмотки, причем две импульсные обмотки ргсположены на двух крайних стержн х и соединены последовательновстречно , их крайние выводы подключены к выходам источника импульсного тока, а указанна первична обмотка трансформатора состоит из двух секций , соединенных последовательно-согласно , причем секции первичной обмотки и вторичные обмотки расположены на крайних стержн х магнитопровода . На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - размещение обмоток на стержн х магнитопровода. Устройство состоит из трехстерж- невогр трансформатора 1, симисторов 2. и 3, подключенных к кабелю , блока 5 управлени симисторами и блока импульсного тока 6. Трансформатор 1 содержит первичные обмотки 7 и 8, вторичные обмотки 9 и 10 и импульсные обмотки 11 и 12. Причем обмотки 7 и 8 включены согласно, а обмотки 11 и 12 - встречно. Обмотки 7, 9 и 11 размещены на одном крайнем стержне трансформатора, а обмотки 8, 10 и 12 - на другом. . БЛОК 5 управлени симисторами выполнен таким образом, что на управл ющие электроды симисторов 2и 3 поочередно поступает отпирающий сигнал, когда к:симисторам 2 и 3 приложено небольшое напр жение одной.лол рности , например, от обмотки к кабелю. А в обратную сторону симисторы 2 и 5 отпираютс , когда величина обратного напр жени больше допустимой классом по напр жению. Это обеспечивает работу симисторов в режиме аналогичном режиму работы диода, но с защитой от пробо его обратным напр жением.The invention relates to a pulse technique and can be used to reduce the transient resistance of defective insulation in order to accurately determine the location of the damage on the track. A device for burning a defective insulation of an electric cable, comprising a high voltage source, consisting of a high voltage transformer and a diode rectifier, a capacitive energy storage device, a discharge capacitor, a main matching and additional inductors, a capacitor and a low voltage source, is known. The operation of the device is based on the discharge of the pre-charged capacitor through the inductance onto the cable line and the automatic pickup of the arc from the low-voltage source during the breakdown of the Cl 3 insulation. The disadvantage of this device is that when performing a low voltage source based on the rectifier the mains voltage and the supply of its voltage to the cable core through the limiting resistor, the device is uneconomical due to large power losses on the limiting resistor and has a limited amount of rectified April voltage. The closest to the present invention is a device for burning a defective insulation of an electric cable, containing a transformer with primary and two secondary windings, a triac and a control unit, with two secondary windings of the transformer connected in series-according, their average output is connected to one cable core, and extreme leads to the power electrodes of the respective triacs, the other power electrodes of which are connected together and connected to another cable core and control unit, the terminals of which are connected to the control the G2 triac electrodes. . The sources are connected to the cable with the help of a switch, and the switching of the low voltage levels is carried out using thyristors, to the control electrodes of which a signal is received from the control unit, depending on the output current. The disadvantage of this device is a significant mass due to the presence of two sources containing transformers, as well as the presence of an arc rupture at the damage site when switching sources. The purpose of the invention is to reduce the mass of the device. This goal is achieved by the fact that a device for burning a defective insulation of an electrical cable, containing a transformer with primary and two secondary windings, a triac and a control unit, the two secondary windings of the transformer are connected in series-according, their middle terminal is connected to one cable core, and the outermost the leads are to the power electrodes of the respective triacs, the other power electrodes of which are connected together and connected to another cable core, and a control unit, the terminals of which are connected to the controllers. The triac electrodes additionally contain a source of pulsed current, and the transformer has an additional central rod and two pulse windings, the two pulse windings located on the two extreme rods and connected in series to the end, their extreme leads are connected to the outputs of the pulse current source, and the specified primary winding of the transformer consists of two sections connected in series according to, the primary winding sections and the secondary windings being located on the extreme rods of the magnetic circuit. FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - placement of the windings on the cores of the magnetic circuit. The device consists of three-core transformer 1, triacs 2. and 3, connected to the cable, triac control unit 5 and pulse current unit 6. Transformer 1 contains primary windings 7 and 8, secondary windings 9 and 10 and pulse windings 11 and 12. Moreover, windings 7 and 8 are included according to, and windings 11 and 12 - opposite. The windings 7, 9 and 11 are placed on one extreme terminal of the transformer, and the windings 8, 10 and 12 on the other. . The triac control unit 5 is designed in such a way that the control electrodes of the triacs 2 and 3 alternately receive a unlocking signal when a small voltage of one volt is applied to the triacs 2 and 3, for example, from a winding to the cable. And in the opposite direction, the triacs 2 and 5 are unlocked when the value of the reverse voltage is larger than the permissible voltage class. This ensures the operation of the triacs in a mode similar to that of the diode, but with protection from the breakdown of its reverse voltage.

БЛОК Импульсного тока 6 предназначен дл создани импульса тока в обмотках 11 и 12 и может быть выполнен на осноЬе емкостного наксуплени энергии или в виде ключа, например тиристорного, кратковременно подключающего указанные обмотки к питающей сети.The BLOCK of the Pulsed Current 6 is designed to create a current pulse in the windings 11 and 12 and can be performed on the basis of a capacitive energy supply or in the form of a key, for example, a thyristor, briefly connecting these windings to the mains.

При подаче напр жени на первичные обмотки 7 и 8 в магнитопроводе трансформатора 1 создаетс магнитный поток, который замыкаетс через крайние стержни. При этом на вторичных 9 и 10 и импульсных 11 и 12 обмотках наводитс ЭДС. За счет того, что импульсные обмотки 11 и 12 включены встречно, то результирующа ЭДС, наведенна в них, практически равна ну лю. Вторичные обмотки 9 и 10 включены по трансформаторной схеме выпр млени со .средней точкой. Роль выпр мителей при этом выполн ют симисторы 2 и 3, которые отпираютс в определенный полупериод питающего напр жени сигналом, поступающим с блока 5 управлени . При этом на жилу кабел k поступает выпо мленное напр жение . Если этого напр жени достаточно дл пробо изол ции, то через место повреждени протекает ток, который обеспечивает разогрев места дефекта и снижение переходного сопротивлени .When voltage is applied to the primary windings 7 and 8, a magnetic flux is generated in the magnetic core of transformer 1, which closes through the outermost rods. In this case, a secondary voltage is induced on secondary 9 and 10 and pulsed 11 and 12 windings. Due to the fact that the impulse windings 11 and 12 are turned on counter, the resulting EMF induced in them is almost equal to zero. The secondary windings 9 and 10 are connected by a transformer rectifier circuit with a middle point. In this case, the role of rectifiers is performed by triacs 2 and 3, which are unlocked during a certain half-period of the supply voltage by the signal from the control unit 5. In this case, a strained voltage enters the cable core k. If this voltage is sufficient for insulating breakdown, then a current flows through the damage site, which provides heating of the defect site and a decrease in transient resistance.

Ьсли напр жени посто нного тока недостаточно дл пробо промежутка в месте дефекта, то вступает в работу блок импульсного тока 6. При этом на импульсные обмотки 11 и 12 подаетс импульсное напр жение с выхода блока импульсного тока 6. Протекающий по обмоткам 11 и ,12 ток создает магнитный поток, который замыкаетс через центральный стержень. Суммарна ЭДС, наводима в первичных обмотках 7 и 8 от этого потока, практически paeiHa нулю. Во вторичных обмоуках 9 и 10 наводитс ЭДС, причем на . электродах симисторов 2 и 3 имеет место сигнал одной пол рности. При этом, если, например, до гюдачи напр жени на импульсные .обмотки 11If the DC voltage is not enough to break the gap at the location of the defect, then pulsed current unit 6 comes into operation. At the same time, pulsed voltage from the output of pulsed current unit 6 is applied to the pulsed windings 11 and 12. The current flowing through the windings 11 and 12 creates a magnetic flux that closes through the central rod. The total emf induced in the primary windings 7 and 8 from this stream is almost zero paeiHa. In the secondary dummy 9 and 10, EMF is induced, and on. The triac electrodes 2 and 3 have a single polarity signal. In this case, if, for example, before voltage is applied to impulse windings 11

и 12 был открыт симистр 2, то при подаче напр жени отпираетс также симис/ р 3- Через открытые симисторы 2 и 3 протекает ток, зар жающий кабель Ц, Напр жение на вторичных обт мотках определ етс коэффициентом трансформации импульсных и вторичных обмоток, tcли напр жени , до, которого зар жаетс кабель , достаточно дл пробо промежутка в месте дефекта , то происходит разр д кабельной линии Ц на этот промежуток с одновременным поддержанием тока дуги от трансформатора 1. При исчезновении напр жени с выхода блока импульсного тока 6 и, соответственно, на импульсHujK обмотках 11 и 12 один из симисторов запираетс обратным напр жением, а второй остаетс открытым до окончани полупериода .В следующий полупериод отпираетс симистор 3 и т.д. При этом осуществл етс поддержание тока от напр жени первичной обмотки и симисторы 2 и 3 работают в обычном режиме двухполупериодного выпр млени .and 12 was opened 2, when voltage is applied, Simis / p 3- is also unlocked. Through open triacs 2 and 3 a current flows, charging the cable C, the voltage on the secondary windings is determined by the transformation ratio of the pulsed and secondary windings, cable is charged enough to break the gap at the defect location, then the cable line C is discharged onto this gap while maintaining the arc current from the transformer 1. When the voltage from the output of the pulsed current block 6 disappears, and Specifically, one of the triacs is locked by a reverse voltage on the pulse of the windings 11 and 12, and the second remains open until the end of the half period. The second half is opened by the triac 3, etc. In this case, the current from the voltage of the primary winding is maintained and the triacs 2 and 3 operate in the normal mode of full-wave rectification.

ЕСЛИ же напр жени на кабельной линии Ц недостаточно дл пробо или . за счет переходных процессов в кабеле к электродам симисторов прикладывает-, с напр жение обратной пол рности, величина которого больше напр жени пробо симисторов 2 и 3, то последние отпираютс и происходит разр д кабельной линии k через симисторы-2 и 3 на обмот.ку 9 и 10.IF, however, the voltage on the cable line C is not enough for a breakdown or. due to transients in the cable, the triacs apply to the electrodes, with a reverse polarity voltage, the value of which is greater than the voltage of the triacs 2 and 3, the latter are unlocked and the cable line k is discharged through the triacs 2 and 3 to the winding 9 and 10.

При выполнении блока импульсного тока 6 с емкостным накопителем энергии , энерги , запасенна в кабельной линии через вторичные обмотки 9 и 10 и импульсные обмотки 11 и 12 передаетс снова в емкостной накопитель. С блока импульсного тока 6 сигнал поступает до тех пор, пока не будет устойчивого подхвата дуги от первичных обмоток 7 и 8. Отключение установки производ т при устойчивом значении величины тока в кабеле 4.When performing a pulsed current unit 6 with a capacitive energy store, the energy stored in the cable line through the secondary windings 9 and 10 and the pulse windings 11 and 12 are transferred again to the capacitive drive. From the pulsed current unit 6, the signal arrives until a steady pickup of the arc from the primary windings 7 and 8 is obtained. The unit is turned off at a stable value of the current in the cable 4.

Дл получени увеличенных токов, с целью создани меньшего сопротивлени в месте дефекта, вторична обмотка может быть выполнена с отпайками , имеющими увеличенные токи короткого замыкани . Отпайки могут быть In order to obtain increased currents, in order to create less resistance at the location of the defect, the secondary winding can be made with taps having increased short-circuit currents. Desoldering may be

5 подключены к выходу устройства через тиристоры или диоды и переключатель при отключении блока импульсного тока .5 are connected to the output of the device through thyristors or diodes and a switch when switching off the pulsed current unit.

Испольэоваьме устройства позвол ет производить автоматический подхват дуги от низковольтного источника , уменьшить массу и габариты примен емой аппаратуры, что важно при обслуживании отдаленных и труднодо (Ступных подстанций, а также дл монтажных организаций.The use of the device allows the automatic pickup of the arc from a low-voltage source, reduce the weight and dimensions of the equipment used, which is important when servicing remote and difficult stations (Stupny substations, as well as for installers.

Claims

DEVICE FOR BURNING DEFECT INSULATION OF AN ELECTRIC CABLE, containing a transformer with a primary 'and two secondary windings, triacs and a control unit, the two secondary windings of the transformer connected in series according to their middle terminal connected to one core of the cable, and the extreme terminals to power electrodes of the corresponding SYMITORS, other power electrodes of which are connected together and connected * to another cable core and control unit, the terminals of which are connected to control electrodes of triacs, distinguishing In order to reduce mass, the device contains a pulse current source, and the transformer has an additional central rod and two pulse windings located on the two extreme rods and connected in series with each other, their extreme terminals are connected to the outputs of the pulse current source, primary the transformer winding consists of two sections connected in series according to which the sections of the primary winding and the secondary windings are located on the extreme Terminals of the magnetic circuit.

801 620 g PZ

1029108 2