(54) СИНТЕТИЧЕСКАЯ СХЕМА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ВЫКЛКНАТЕЛЕЙ
ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ довательно с формирующим устройством вк чить параллельно соединенные дополнительное формирующее устройство, cocTOsmiee, н пример, из конденсатора, и отключающий элемент, а узел соединени формирующего устройства и отключающего элемента подключить через последовательно соединенны дополнительный реактор и включающий элемент к зар женной конденсаторной батарее На фиг. 1 изображена предлагаема син тетическа схема (вариант с подключением источника высокого напр жени параллельн испытуемому выключателю); на фиг. 2 - стилизованные осциллограммы токов и напр жений , по сн ющие приндип работы указан- ного варианта схемы; на фиг. 3 - предлагаема схема (вариант с подключением истччника высокого напр жени параллельн вспомогательному выпр мителю, а формирующих устройств - параллельно испытуе- мому выключателю); на фиг. 4 - предлагае ма схема (вариант с подключением источника высокого напр жени и формирующих устройств параллельно вспомогательному выклю чате ю). На фиг. 1,3 и 4: 1 - источник тока промышленной частоты; 2 - испытуемый выключатель, 3 - вспомогательной выключатель , 4 - конденсатор, формирующий восстанавливающеес напр жение на выводах источника тока, 5 - конденсаторна батаре источника высокого напр жени , 6 - комму тирующий элемент, 7 - реактор, 8 - форми рующее устройства, например конденсатор, 9 - включающий элемент, 10 - дополнительный реактор, 11 - дополнительное формирующее устройство, например конденсатор , 12 - отключающий элемент; на фиг. (-i - ток источника тока промышленной частоты перед подходом к нулю; L, - ток источника высокого напр жени (ток налож ни ); i-j - ток в испытуемом выключателе i - ток в формирующем устройстве fii; ig - ток в формирующем устройстве 11; LJj - напр жение на формирующем устрой- стве 8; Ug - напр жение на формирующем устройстве 11. Uj - восстанавливающеес напр жение на испытуемом выключателе; tji.-.t моменты времени. Изображенна на фиг. 1 предлагаема синтетическа схема работает следующим образом. Перед началом испытаний выключатели 2 и 3 наход тс во включенном положении коммутирующий элемент 6 и включающий элемент 9 - в отключенном положении; отключающий элемент 12-во включенном положении . До момента времени t работа предлагаемой схемы аналогична работе известной двухконтурной синтетической схемы с подключением источника высокого напр жени параллельно испытуемому выключателю. После включени оперативного выключател (на чертеже не показан), установленного в цепи источника тока 1, через выключатели 2 и 3 протекает ток промышленной частоты; В момент t перед достижением этим током ( L на фиг, 2 ) одного из нулевых значений включаетс коммутирующий элемент 6 и через выключатель 2 кроме тока i начинает протекать синусоидальной момент tj , когда ток i достигнет нулевого значени , отключаетс выключатель 3, после чего выключатель 2 оказываетс только в цепи источника высокого напр жени . В момент t, , когда ток L 2 достигнет нулевого значени , отключаетс выключатель 2, и на его контактах начинает восстанавливатьс напр жение. В интервале времени форма кривой восстанавливающегос напр жени U обуславливаетс тоЛько напр жением U на формирующем устройстве 8, через которое, а следовательно и через коммутирующий элемент 6, протекает ток L . В момент t , когда ток L проходит через нулевое значение, одновременно отключают с коммутирующий элемент 6 и отключающий элемент 12. В этот же момент (или с запаздыванием на несколько единиц микросекунд ) включаетс включающий элемент 9 и на формирующем устройстве 11 по вл етс напр жение Ug. Так как формирующие элементы 8 и 11 соединены последовательно, после момента t, восстанавливающеес напр жение U, на испытуемом выключателе 2 представл ет собой сумму посто нного напр жени Uji на формирующем устройстве 8 и нарастающего до момента 15 напр жени 1/2 формирующем устройстве 11. Работа изображенных на фиг. 3,4 вариантов предлагаемой синтетической схемы до момента отключени тока, протекающего через формирующее устройство 8, коммутирующим 6 и отключающим 12 элементами аналогична работе известной двухконтурной синтетической схемы. Далее процессы развиваютс аналогично описанным выще применительно к варианту схемы на фиг. 1 с той разницей, что в цепи помимо напр жени на батарее 5 действует а. д. с. источника тока 1 промышленной частоты. Существенный выигрыш, получаемый в предлагаемой синтетической схеме в отнощении требуемого запаса энергии конденсаторной батареи источника высокого напр жени , достигаетс благодар возможности при менени батареи меньшей емкости, зар женной до более низкого напр жени , чем в известных двухконтурных синтетических схемах. Как известно, емкость конденсаторной батареи должна существенно превышать емкость конденсатора (конденсаторов) формиру щего устройства. При испытани х выключателей с большой отключаюшей способностью в известных двухконтурных синтетических схемах это требование вл етс определ ющим при выборе емкости батареи. В предлагаемой синтетической схеме емкость конденсатора формирующего устройства 8 выбираетс из условий воспроизведени начальной части восстанавливающего напр жени сравнительно высокой частоты в интервале tg -ti, , в св зи с чем эта емкость в несколько раз меньше емкости конденсаторов формирующего устройства в известных двухконтурных синтетических схемах. Емкость конденсатора дополнительного формирующего устройства 11 также мала, так как низка частота колебаний напр жени 1/2 достигаетс за счет большой индуктивности реактора 1О. Зто позвол ет соответственно уменьшить емкость конденсаторной батареи 11. В известных двухконтурных синтетических схемах напр жение зар да батареи конденсаторов должно быть практически равно установившемус значению восстанавливающегос напр жени на испытуемом выключателе . В предлагаемой схеме установивщеес значение восстанавливающегос напр жени существенно превышает напр жение зар да и, следовательно, последнее может быть значительно ниже, чем в известных двухконтурных схемах. Чтобы при этом.скорость подхода к нулю тока наложени 1-2 оставалась неизменной, индуктивность реактора 7 должна быть также соответственно снижена. Требуемое значение полного входного сопротивлени цепи в начальной стадии процесса восстановлени напр жени сохран етс путем соответствующего подбора элементов формирующего устройства 8 По сравненшо с указанной известной трехконтурной синтетической схемой экономичность предлагаемой синтетической схемы достигаетс использованием только одной конденсаторной батареи с таким же запасом энергии (при сопоставимых услови х испытаний ), как в одной из батарей известной трехконтурной схемы. Как видно из принципа работы предлагае мой синтетической схемы, она позвол ет легко формировать четырехпараметрическое восстанавливающеес напр жение, KOTOjpoe
полнительные технические преимущества. Регулирование напр жени (/ осуществл етс также путем подсоединени включающего элемента 9 ко всей батарее 5 или только к ее части, как показано на фиг. 1, 3 и 4. Предлагаема синтетическа схема пригодна как дл испытани выключателей в режиме отключени короткого замыкани на выводах выключател , так и в режиме характеризуетс быстрым нарастанием напр жени в начальной стадии процесса восстановлени и более медленным нарастанием в последующей более продолжительной стадии . Дл получени в начальной стадии процесса восстановлени линейно нарастающего на- пр жени , характерного дл условий работы выключателей в реальных сет х, формирующее устройство 8, представлено на фиг, 1 конденсатором, может быть выполнено из последовательно соединенных конденсатора и резистора или из комбинации конденсаторов, реакторов и резисторов. Наличие двух формирующих устройств в предлагемой синтетической схеме позвол ет независимо регулировать форму кривой восстанавливающегос напр жени в начальной и второй стади х процесса восстановлени напр жени , что придает данной схеме доотключени неудаленных коротких замыканий . В последнем случае между узлами а и б схемы, показанными на фиг. 1, 3, 4, должна быть включена короткозамкнута лиВ вариантах предлагаемой синтетической схемы, показанных на фиг. 1 и 3, могут быть испытаны выключатели, снабженные шунтирующим резистором. Дл этого резистор должен быть отделен от вывода испытуемого выключател , соедииенного с отключающим устройством 12, и подключен к узлу в. При этом после отключени коммутирующего элемента 6 напр жение на формирующем устройстве 8 будет быстро снижатьс , но это снижение может быть скомпенсировано напр жением на формирующем устройстве 11, При осуществлении предлагаемой синтетической схемы в качестве коммутирующего элемента 6 могут быть использованы управл емый дуговой промежуток, последова тельно соединенный с быстродействующими механическими выключателем, например вакуумным; управл емый дуговой промежуток, снабженный устройством дл ускорени деионизации продуктов распада плазмы и шунтированный полупроводниковым вентилем; тиристор, соединенный встречно-параллельно с полупроводниковым вентилем.
В качестве отключаюшего элемента 12 могут быть использованы быстродействующий механический выключатель, например вакуумный; полупроводниковый вентиль; соединенный встречно-параллельно с тиристором. 5