Устройство для прожига дефектной изоляции электрического кабеля

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЖИГА ДЕФЕКТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ , содержащее дрансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, симисторы и блок управления, причем две вторичные обмотки т

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК

„„5U„„,1 029108

Эц11 G 01 R 31/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф (21) 3362361/18-21 (22) 10.12.81 (46) 15.07,83. Бю . Н 26 (72) В.Г. Бодунов (71} Омский политехнический институт (53) 621.373(088,8) ,(56) 1. Авторское свидетельство СССР 572729, кл. G Ol R 31/10, 1977.

2 ° Авторское свидетельство СССР

N 817618, кл. G 01 R 31/10, 198 . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОИИГА ДЕФЕКТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ, содержащее трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, симисторы и блок управления, причем две вторичные обмотки трансформатора соединены последовательно-согласно, их средний вывод подключен к одной жиле кабеля, а крайние выводы - к силовым электродам соответствующих симисторов, другие силовые электроды которых соединены вместе и подклю" чены к другой жиле кабеля и блоку управления, выводы которого подключены к управляющим электродам симисторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения массы, устройство содержит источник импульсного тока, а трансформатор имеет дополнительный центральный стержень и две импульсные обмотки, расположенные на двух крайних Стержнях и соединенные последовательно-встречно, их крайние выводы подключены к выходам источника импульсного тока, пер-, вичная обмотка трансформатора со- Я стоит из двух секций, соединенных последовательно-согласно, причем секции первичной обмотки и вторичные обмот ки расположены на крайних стержнях магнитопровода.

108

1 1029

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для снижения переходного сопротивления дефектной изоляции с целью точного определения места повреждения на трассе.

Известно устройство для прожига дефектной изоляции электрического кабеля, содержащее источник высокого напряжения, состоящий из трансформа- 10 тора высокого напряжения и диодного выпрямителя, емкостной накопитель энергии, разрядник, основную согласующую и дополнительную катушки индуктивности, конденсатор и источник низкого напряжения. Работа устройства основана на разряде предварительно заряженного конденсатора через ин" дуктивность на кабельную линию и автоматическом подхвате дуги от низко" 20 вольтного источника при пробое изоляции С13.

Недостатком этого устройства является то, что при выполнении источника низкого напряжения на основе выпрямителя сетевого напряжения и подаче его напряжения на жилу ка-. беля через ограничивающий резистор, устройство неэкономично из-за больших потерь мощности на ограничивающем резисторе и имеет ограниченную величину выпрямленного напряжения, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для прожига дефектной изоляции электрического кабеля, содержащее трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, симисторы и блок управления, причем две вторичные обмотки трансформатора соединены последовательно-согласно, 40 их средний вывод подключен. к одной жиле кабеля, а крайние выводы к силовым электродам соответствующих симисторов, другие силовые электроды которых соединены вместе и подключены к другой жиле кабеля и блоку управления, выводы которого подключены к управляющим электродам симисторов Г2 1.

Подключение источников к кабелю производят с помощью переключателя, а переключение уровней низкого напряжения с помощью тиристоров, на управляющие электроды которых посту.пает сигнал с блока управления в за- И висимости от тока выхода.

Недостатком этого устройства является значительная масса за счет наличия двух источников, содержащих трансформаторы, а также наличие разрыва дуги в месте повреждения при переключении источников.

Цель изобретения - уменьшение массы устройства.

Эта цель достигается тем, что устройство для прожига дефектной изоля-, ции электрического кабеля, содержащее трансформатор с первичной и двумя вторичными обмотками, симисторы и блок управления, причем две вторичные обмотки трансформатора соединены последовательно-согласно, их средний вывод подключен к одной жиле кабеля, а крайние выводы - к силовым электродам соответствующих симисторов, другие силовые электроды которых соединены вместе и подключены к другой: жиле кабеля,и блоку управления, выводы которого подключены к управляющим электродам симисторов,.дополнительно содержит источник импульсного тока, а трансформатор - дополнительный центральный стержень и две импульсные обмотки, причем две импульсные обмотки расположены на двух крайних стержнях и соединены последовательновстречно, их крайние выводы подключены к выходам источника импульсного тока, а указанная первичная обмотка трансформатора состоит из двух секций, соединенных последовательно-согласно, причем секции первичной обмотки и вторичные обмотки расположены на крайних стержнях магнитопровода.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - размещение обмоток на стержнях магнитопровода. устройство состоит из трехстержневого трансформатора 1, симисторов

2 и 3, подключенных K кабелю 4, блока

5 управления симисторами и блока импульсного тока б. 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

ll и 12 - встречно. Обмотки 7, 9 и 11 размещены на одном крайнем стержне трансформатора, а обмотки 8, 10 и 12 " на другом, . Ьлок 5 управления симисторами выполнен таким образом, что на управляющие электроды симисторов 2 и 3 поочередно поступает отпирающий сигнал, когда к:симисторам 2 и 3 приложено небольшое напряжение одной.лоаярнос10291 ти, например, от обмотки н кабелю, .

А в обратную сторону симисторы 2 и 3 отпираются, когда величина обратного напряжения больше допустимой классом по напряжению. Это обеспечивает работу симисторов в режиме аналогичном режиму работы диода, но с защитой от пробоя его обратным напряжением.

Блок импульсного тока 6 предназначен для создания импульса тока в !О обмотках 11 и 12 и может быть выполнен на основе емкостного накопления энергии или в виде ключа, например тиристорного, кратковременно подключающего указанные обмотки к питающей а сети.

При подаче напряжения на первичные обмотки 7 и 8 в магнитопроводе трансформатора 1 создается магнитный поток, который замыкается через край- gp ние стержни. При этом на вторичных 9 и 10 и импульсных 11 и 12 обмотках наводится ЭДС. За счет того, что импульсные обмотки 11 и 12 включены встречно, то результирующая ЭДС, наведенная в них, практически равна нулю. Вторичные обмотки 9 и 10 включены по трансформаторной схеме выпрямления со средней точкой. Роль выпрямителей при этом выполыяют симисторы 2 и 3, которые отпираются в опре-. деленный полупериод питающего напря- жения сигналом, поступающим с блока

5 управления. При этом на жилу кабеля 4 поступает выпоямпенное напряжение. Если этого напряжения доста35 точно для пробоя изоляции, то через место повреждения протекает ток, который обеспечивает разогрев места дефекта и снижение переходного сопротивления.

Если напряжения постоянного тока недостаточно для пробоя промежутка в месте дефекта, то вступает в работу блок импульсного тока 6. При этом „ на импульсные обмотки 11 и 12 подается импульсное напряжение с выхода блока импульсного тока 6. Протекающий по обмоткам. 11 и,12 ток создает магнитный поток, который замыкается через центральный стержень. Суммар ная ЭМС, наводимая .в первичных обмотках 7 и 8 от этого потока, практически равна .нулю. Во вторичных обмо ках 9 и 10 наводится ЭДС, причем на . электродах симисторов 2 и 3 имеет место сигнал одной полярности. При этом, если, например, до подачи напряжения на импульсные, обмотки 11 о8 4 и 12 был открыт симистр 2, то при подаче напряжения отпирается также симист6р 3. Через открытые симисторы 2 и 3 протекает ток, заряжающий кабель 4. Напряжение на вторичных об-. мотках определяется коэффициентом трансформации импульсных и вторичных обмоток. Если напряжения, до, которого заряжается кабель 4, достаточно для пробоя промежутка в месте дефекта, то происходит разряд кабельной . линии 4 на этот промежуток с одновременным поддержанием тока дуги от трансформатора 1. При исчезновении напряжения с выхода блока импульсного тока 6 и, соответственно, на импульсных обмотках 11 и 12 один из симисторов запирается обратным напряжением, а второй остается открытым. до окончания полупериода . В следующий полу" период отпирается симистор 3 и т.д.

При этом осуществляется поддержание тока от напряжения первичной обмотки и симисторы 2 и 3 работают в обычном режиме двухполупериодного выпрямления, Если же напряжения на кабельной линии 4 недостаточно для пробоя или за счет переходных процессов в кабеле к электродам симисторов прикладывает-. ся напряжение обратной полярности, величина которого больше напряжения пробоя симисторов 2 и 3, то последние отпираются и происходит разряд кабельной линии 4 через симисторы 2 и 3 на обмот.ку 9 и 10.

При выполнении блока импульсного тока 6 с емкостным накопителем энергии, энергия, запасенная в кабельной линии через вторичные обмотки 9 и 10 и импульсные обмотки 11 и 12 передается снова в емкостной накопитель. С блока импульсного тока 6 сигнал посту" пает до тех пор, пока не будет устойчивого подхвата дуги от первичных обмоток 7 и 8. Отключение установки производят при устойчивом значении величины тока в кабеле для получения увеличенных токов, с целью создания мечьшего сопротивгения в месте дефекта, вторичная обмотка может быть выполнена с отпайками, имеющими увеличенные токи корот" кого замыкания. Отпайки могут быть подключены к выходу устройства через тиристоры или диоды и переключатель при отключении блока импульсного то" ка.

1029108

Составитель В, Казаков

Редактор Л. Авраменко Техред И.Иетелева Корректор В. Бутяга

Заказ 4970/43

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открйтий .

113035, Иосква, Ж:35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование устройства позволя" ет производить автоматический под" хват дуги от низковольтного источника, уменьшить массу и габариты применяемой аппаратуры, что важно при обслуживании отдаленных и труднодо,ступных подстанций, а также для монтажных организаций.