SU1474566A1 - Устройство дл прожига дефектной изол ции кабел - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  снижени  величины переходного сопротивлени  в дефектном участке изол ции кабел  дл  определени  места повреждени . Цель изобретени - повышение эффективности процесса прожига дефектной изол ции кабел - достигаетс  путем осуществлени  равномерного подвода энергии к месту повреждени . Этим обеспечиваетс  непрерывный режим горени  дуги в дефектном месте изол ции кабел . Устройство содержит источник 1 посто нного тока со средней точкой нулевого потенциала, тиристоры 2 и 4, диоды 3 и 5 шунтирующие эти тиристоры, две последовательные L C цепочки состо щие соответственно из индуктивности 6 и емкости 7, индуктивности 8 и емкости 9, датчик 10 тока, согласующий трансформатор 11, мостовой выпр митель 12, сглаживающий дроссель 13, электрический кабель 14 с дефектом изол ции, блок 15 измерени  тока, блок 16 измерени  напр жени , логический элемент 17, триггер 18, двухканальный усилитель 19. Устройство эффективно работает в услови х отыскани  места повреждени  акустическим методом, осуществл   зар д емкости накопител . 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  снижени  величины переходного сопротивлени  в дефектном месте изол ции кабел  с целью определени  места повреждени .

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности процесса прожига дефектной изол ции кабел  путем осу- ществлени  равномерного подвода энергии к месту повреждени , обеспечива  тем самым непрерывный режим горени  дуги в дефектном месте изол ции кабел .

На чертеже изображена структурна  схема устройства.

Устройство содержит источник 1 посто нного тока со средней точкой нулевого потенциала, первый тиристор ,2, зашунтированный обратно включенным ди.одом 3, и второй тиристор 4, зашун- }тированный обратно включенным диодом 5, первую и вторую последовательные LC-цепочки, состо щие соответственно из индуктивности 6 и емкости 7, и индуктивности 8 и емкости 9, датчик 10 тока согласующий трансформатор 11, мостовой выпр митель 12, рглаживающий дроссель 13, электрический кабель 14 с дефектом изол ции (нагрузка), блок 15 измерени  тока, блок 16 измерени  напр жени , логический элемент 17, триггер 18 и двухканальный усилитель 19.

К положительному выводу источника 1 посто нного тока подключен анодный электрод первого тиристора 2 и катодный электрод шунтирующего диода 3, а к отрицательному выводу источника 1 - катодный электрод второго тиристора 4 и анодный электрод шунтирующего .диода 5, катодный электрод первого тиристора 2, анодный электрод второго тиристора 4, анодный и катодный электроды соответственно шунтирующих диодов 3 и 5 соединены в общую точку, к которой присоединены также первый вывод датчика 10 тока и перва  входна  клемма блока 15 измерени  тока, втора  входна  клемма блока 15 измерени  тока соединена с вторым выводом датчика 10 тока и с первым выводом цепочки, состо щей из последовательно соединенных ин дуктивности 6, емкости 7, индуктивности 8 и емкости 9, второй вывод этой цепочки подключен к нулевому выводу источника 1 посто нного тока,

0 5 0 5

0 е

0 ,

параллельно второй LC-ценочке, состо щей из емкости 9 и индуктивности 8, подключаетс  первична  обмотка согласующего трансформатора 11, а его вторична  обмотка подключаетс  к входным клеммам мостового выпр мител  12, выходные клеммы которого через сглаживающий дроссель 13 подключены к электрическому кабелю 14,- с дефектом изол ции, входные клеммы блока 16 измерени  напр жени  подключены параллельно конденсатору, а выход блока 16 измерени  напр жени  подключаетс  к второму входу логического элемента 17, к первому входу которого подключен выход блока 15 измерени  тока, выход логического блока 17 подключен к входу триггера 18, выход которого подключен к входу двухканального усилител  19, перва  и втора  выходные клеммы которого соединены соответственно с управл ющим электродом и катодом первого тиристора 2, а треть  и четверта  выходные клеммы соединены с управл ющим электродом и катодом второго тиристора 4.

Устройство работает следующим образом .

При подключении источника 1 питани  через открытый тиристор 2 происходит колебательный зар д емкостей 7 и 9 пс цепи: плюс источника питани , датчик 10 тока, индуктивности 6 и 8, нулевой вывод источника питани ,,Отрицательна  полуволна (разр д конденсатора ) происходит через шунтирующий диод 3 по той же цепи с изменением знаков тока на противоположный. На второй LC-цепочке и на первичной обмотке согласующего трансформатора 11 будет сформирован пр моугольный импульс положительной пол рности с длительностью, равной периоду колебаний LC-цепочки, Этот импульс через согласующий трансформатор 11, выпр митель 12 и дроссель 13 прикладываетс  к нагрузке. Через датчик тока протекает синусоидальный ток с положи5

тельной и отрицательной полуволнами. При переходе тока через первый нуль с датчика tO тока через блок 15 измерени  тока на первый вход логического элемента 17, выполненного по схеме ИЛИ-НЕ,поступает сигнал логического нул . С блока 16 измерени  напр жени  на второй вход логического элемента f7 поступает сигнал, отличный от

уровн  логического .нул , так как на емкост х 7 и 9 будет в этот момент максимальное напр жение. Величина этого напр жени  обратно пропорциональна собственной емкости. Суммарно падение напр жени  на последовательно включенных емкост х 7 и 9 примерн в два раза выше напр жени  источника 1 питани  при условии высокой добротности LC-цепочек. На выходе логического элемента 17 присутствует также логический нуль. Триггер 18, ключевой усилитель 19 останутс  в исходно состо нии. При переходе тока через второй ноль в конце цикла разр да емкостей 7 и 9 с датчика 10 тока через блок 15 и с блока 16 поступают два сигнала с уровн ми логического нул . В этом случае на выходе логического элемента 17 по вл етс  сигнал логической единицы, и триггер 18 перейдет во второе устойчивое положение и через ключевой усилитель 19 включит тиристор 4. В этом случае колебательный ток зар да емкостей 7 и 9 протекает по цепи: нулевой вывод источника 1 питани , тиристор 4, индуктивности 6 и 8, датчик 10 тока, минус источника 1 питани . Разр д емкости происходит по той же цепи с изменением знака тока на противоположный На второй LC-цепочке и первичной обмотке трансформатора 11 сформирован пр моугольный импульс напр жени  отрицательной пол рности и той же длительности , что и положительный.Этот импульс напр жени  через согласующий трансформатор 11, выпр митель 12 и сглаживающий дроссель 13 прикладываетс  к нагрузке. Схема управлени  работает в этом случае аналогично. Переключение тиристоров происходит при значени х тока и напр жени х, близких к нулевым. На нагрузке в режиме холостого хода выпр мленное нап- р жение имеет минимальные пульсации,

В режиме короткого замыкани  закорачиваетс  втора  LC-цепочка, однако колебательный процесс в первой LC- цепочке остаетс  неизменным с фикси- рованной частотой. Через датчик 10 тока и первую LC-цепочку протекает ограниченный волновым сопротивлением ток короткого замыкани . Схема управлени  в этом случае работает ана- логично режиму холостого хода. Через трансформатор 11 протекает синусоидальный ток с частотой, в два раза большей частоты выходного напр жени 

0

5

0

5

0

5

0

режима холостого хода. За счет выпр мител  12 .и сглаживающего дроссел  13 пульсации тока прожига можно свести к минимуму, что приводит к динамической стабилизации тока и устойчивому горению дуги.

При динамическом переходе от режима холостого хода к режиму короткого замыкани  (зажигани  дуги) наиболее т желый случай с точки зрени  минимальных значений величины амплитуды тока и времени коммутации тиристоров возникает в момент прохожпени  тока через первый ноль и при максимальном напр жении на емкост х 7 и 9 LC-цепочек . Фазы тока и напр жени  в пе-2 реходном режиме не совпадают и схема управлени  не переключает тиристоры 2 и 4 пока ток в индуктивности 6 и напр жение на емкости 7 не будут близкими к нулю.

При значении посто нной времени сглаживающего дроссел  13, большем значени  времени протекани  переходных процессов, ток в нагрузке значительно не изменитс . Дуга будет гореть устойчиво. Применение ведомой схемы управлени , позвол ющей вне зависимости от момента перехода из режима холостого хода к режиму короткого замыкани  коммутировать ключевые элементы инвертора (тиристоры 2 и 4) при нулевых начальных услови х по току и напр жению коммутирующей LC- цепочки, позвол ет снизить коммутационные потери и работать в широком диапазоне изменени  нагрузки, позвол   эффективно проводить процесс прожига на выпр мленном динамически стабилизированном токе.

Устройство способно эффективно работать в услови х отыскани  места повреждени  акустическим методом, осуществл   зар д емкости накопител , а также и индукционным методом

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  прожига дефектной изол ции кабел , содержащее источник посто нного тока, к положительному и отрицательному выводам которого подключены последовательно соединенные первый и второй тиристоры, зашун- тированные обратно включенными диодами , а к нулевому выводу источника посто нного тока подключен реактивный делитель, содержащий последовательно соединенные первую и вторую LC-цепоч514

   ки, состо щие из последовательно соединенных емкости и индуктивности, причем параллельно второй LC-цепочке подключен согласующий трансформатор, вторична  обмотка которого подключена к входным клеммам мостового выпр мител ,, а его выходные клеммы подключены через сглаживающий дроссель к на

   тока и напр жени , причем входные клеммы первого подключены параллельно датчику т.ока(4(а входные клеммы второго подключены параллельно конденсатору первой LC-цепочки, выходы этих блоков подключены соответственно к первому и второму входам логического элемента, выход которого подкпю

   грузке, представл ющей собой эдектри- 10 чен к входу триггера, а его выход ческий кабель с дефектом изол ции, отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности процесса прожига дефектной изол ции кабел , в него введены датчик -тока,15 подключенный последовательно с индуктивностью первой LC-цепочки и точкой соединени  катода первого и анода второго тиристоров, блоки измерени 

   подключен к входу двухканального у лител , в котором выходные клеммы первого канала подключены соответс венно к управл ющему электроду и к тоду первого тиристора, а выходные клеммы второго канала - к управл ю му электроду и катоду второго тири тора.

   чен к входу триггера, а его выход

   подключен к входу двухканального усилител , в котором выходные клеммы первого канала подключены соответственно к управл ющему электроду и катоду первого тиристора, а выходные клеммы второго канала - к управл ющему электроду и катоду второго тиристора .