Устройство для прожига дефектной изоляции кабеля

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для снижения величины переходного сопротивления в дефектном участке изоляции кабеля для определения места повреждения. Цель изобретенияповышение эффективности процесса прожига дефектной изоляции кабелядостигается путем осуществления равномерного подвода энергии к месту повреждения. Этим обеспечивается непрерывный режим горения дуги в дефектном месте изоляции кабеля. Устройство содержит источник 1 постоянного тока со средней точкой нулевого потенциала, тиристоры 2 и 4, диоды 3 и 5 шунтирующие эти тиристоры, две последовательные L C цепочки состоящие соответственно из индуктивности 6 и емкости 7, индуктивности 8 и емкости 9, датчик 10 тока, согласующий трансформатор 11, мостовой выпрямитель 12, сглаживающий дроссель 13, электрический кабель 14 с дефектом изоляции, блок 15 измерения тока, блок 16 измерения напряжения, логический элемент 17, триггер 18, двухканальный усилитель 19. Устройство эффективно работает в условиях отыскания места повреждения акустическим методом, осуществляя заряд емкости накопителя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 R31 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPbITHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4085180/24-21 (22) 01.07,86 (46) 23,04.89. Бюл. Р t 5 (71) Производственное энергетическое объединение "Харьковэнерго" и Украинский заочный политехнический институт им. И.Ç,Соколова (72) Д.B.Èìøåíåöêèé и В.С.Козлов (53) 621,317.333.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1073862, кл, Н 02 М 7/515, 1982. .Авторское свидетельство СССР

11 855549, кл. G 01 R 31/10, 1979 (54) .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОМЖГА ДЕФЕКТНОЙ

ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЯ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для снижения величины переходного сопротивления в дефектном участке изоляции кабеля для определения места повреждения, Цель изобре тенин — повышение эффективности процесса прожига дефектной изоляции ка„„SU„„14745 6 А1 беля — достигается путем осуществления равномерного подвода энергии к месту повреждения. Этим обеспечивает-„ ся непрерывный режим горения дуги в дефектном месте изоляции кабеля. Устройство содержит источник 1 постоянного тока со средней точкой нулевого потенциала, тиристоры 2,и 4, диоды 3, и 5, шунтирующие эти тиристоры, две последовательные LC-цепочки, состоящие соответственно из индуктивности

6 и емкости 7, индуктивности 8 и емкости 9, датчик 10 тока, согласующий трансформатор 11, мостовой выпрямитель 12, сглаживающий дроссель 13, электрический кабель 14 с дефектом изоляции, блок 15 измерения тока, блок 16 измерения напряжения, логический элемент 17, триггер 18, двухканальный усилитель 19. Устройство эффективно работает в условиях отыскания места повреждения акустическим .методом, осуществляя заряд емкости накопит ля. ил, l4 )4566

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для снижения величины переходного сопротивления в дефектном 5 месте изоляции кабеля с целью определения места повреждения.

Целью изобретения является повышение эффективности процесса прожига дефектной изоляции кабеля путем осу- 10 ществления равномерного подвода энергии к месту повреждения, обеспечивая тем самым непрерывный режим горения дуги в дефектном месте изоляции кабеля, 15

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит источник l постоянного тока со средней точкой нулевого потенциала, первый тиристор 20 ,2, зашунтированный обратно включенным диодом 3, и второй тиристор 4, зашунтированный обратно включенным диодом

5, первую и вторую последовательные

LC-цепочки, состоящие соответственно из индуктивности 6 и емкости 7, и индуктивности 8 и емкости 9, датчик 10 тока, согласующий трансформатор 1 t мостовой выпрямитель 12, сглаживающий дроссель 13, электрический кабель 30

14 с дефектом изоляции (нагрузка), блок 15 измерения тока, блок 16 измерения напряжения, логический. элемент17, триггер 18 и двухканальный.усилитель 19, 35

К положительному выводу источника

1 постоянного тока подключен анодный электрод первого тиристора 2 и катодный электрод шунтирующего диода 3, а к отрицательному выводу источника 40

1 — катодный электрод второго тиристора 4 и анодный электрод шунтирующего, диода 5, катодный электрод первого тиристора 2, анодный электрод второго тиристора 4, анодный и катод- 5 ный электроды соответственно шунтирующих диодов 3 и 5 соединены в общую точку, к которой присоединены также первый вывод датчика lO тока и первая входная клемма блока 15 измерения тока, вторая входная клемма блока 15 измерения тока соединена с вторым выводом датчика 10 тока и с первым выводом цепочки, состоящей из последовательно соединенных индуктивности 6, емкости 7, индуктив55 ности 8 и емкости 9, второй вывод этой цепочки подключен к нулевому выводу источника 1 постоянного тока, параня JlbHQ второй 1.С-цепочке, состоящей из емкости 9 и индуктивности

8, подключается первичная обмотка согласующего трансформатора 11, а его вторичная обмотка подключается к входным клеммам мостового выпрямителя 12, выходные клеммы которого через сглаживающий дроссель 13 подключены к электрическому кабелю 14 с дефектом изоляции, входные клеммы блока 16 измерения напряжения подключены параллельно конденсатору, а выход блока 16 измерения напряжения подключается к второму входу логического элемента 17, к первому входу которого подключен выход блока 15 измерения тока, выход логического блока 17 подключен к входу триггера

18, выход которого подключен к входу двухканального усилителя 19, первая и вторая выходные клеммы которого соединены соответственно с управляющим электродом и катодом первого тиристора 2, а третья и четвертая выходные клеммы соединены с управляющим электродом и катодом второго тиристора 4, Устройство работает следующим образом.

При подключении источника 1 питания через открытый тиристор 2 происходит колебательный заряд емкостей 7 и 9 пс цепи: плюс источника питания, датчик 10 тока, индуктивности 6 и 8, нулевой вывод источника питания,,Отрицательная полуволна (разряд конденсатора) происходит через шунтирующий диод 3 по той же цепи с изменением знаков тока на противоположный. На второй ЬС-цепочке и на первичной обмотке согласующего трансформатора "11 будет сформирован прямоугольный импульс положительной полярности с длительностью, равной периоду колебао ний LC-цепочки. Этот импульс через согласующий трансформатор 11, выпрямитель 12 и дроссель 13 прикладывается к нагрузке. Через датчик тока протекаег синусоидальньй ток с положительной и отрицательной полуволнами.

Нри переходе тока через первый нуль с датчика 10 тока через блок 15 измерения тока на первый вход логического элемента 17„ выполненного по схеме

ИЛИ-НЕ,поступает сигнал логического нуля. С блока 16 измерения напряжения на второй вход логического элемента

17 поступает сигнал, отличный от

1474586 но включенных емкостях 7 и 9 примернс в два раза выше напряжения источника

1 питания при условии высокой доброт. ности LC-цепочек, На выходе логического элемента 17 присутствует также, логический нуль, Триггер 18, ключевой усилитель 19 останутся в исходном состоянии. При переходе тока через второй ноль в конце цикла разряда емкостей 7 и 9 с датчика 10 тока через блок 15 и с блока 1б поступают два сигнала с уровнями логического нуля.

В этом случае на выходе логического элемента 17 появляется сигнал логической единицы, и триггер t8 перейдет во второе устойчивое положение и через ключевой усилитель 19 включит тиристор 4. В этом случае колебательный ток заряда емкостей 7 и 9 протекает по цепи: нулевой вывод ис20

25 точника 1 питания, тиристор 4, индуктивности б и 8„ датчик 10 тока, минус источника 1 питания. Разряд емко30 сти происходит по той же цепи с изменением знака тока на противоположный, На второй ЬС-цепочке и первичной обмотке трансформатора 11 сформирован прямоугольный импульс напряжения отрицательной полярности и той же длительности, что и положительный. Этот импульс напряжения через согласующий

35 трансформатор 1 1, выпрямитель 12 и сглаживающий дроссель 13 прикладывается к нагрузке, Схема управления работает в этом случае аналогично.

Переключение .. тиристоров происходит при эначещгях тока и напряжениях, близких к нулевым, На нагрузке в ре40 жиме холостого хода выпрямленное нап-45 ряжение имеет минимальные пульсации, В режиме короткого замыкания закорачивается вторая LC-цепочка, однако колебательный процесс в первой LCцепочке остается неизменным с фикси:рованной частотой. Через датчик 1О тока и первую LC-цепочку протекает ограниченный волновым сопротивлением ток короткого замыкания. Схема управления в этом случае работает аналогично режиму холостого хода, Через. трансформатор 11 протекает синусоидальный ток с частотой, в два раза большей частоты выходного напряжения уровня логического нуля, так как на емкостях 7 и 9 будет в этот момент максимальное напряжение, Величина этого напряжения обратно пропорцио5 нальна собственной емкости. Суммарно падение напряжения на последовательрежима холостого хода. За счет выпрямителя 12 и сглаживающего дросселя

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 замыкания (зажигания дуги) наиболее тяжелый случай с точки зрения минимальных значений величины амплитуды тока и времени коммутации тиристоров возникает в момент прохож1ения тока через первый ноль и при максимальном напряжении на емкостях 7 и 9 LC-цепочек, Фазы тока и напряжения в пе- " реходном режиме не совпадают и схема управления не переключает тиристоры

2 и 4 пока ток в индуктивности 6 и напряжение на емкости 7 не будут близкими к нулю.

При значении постоянной времени сглаживающего дросселя 13, большем значения времени протекания переходных процессов, ток в нагрузке значительно не изменится, Дуга будет гореть устойчиво. Применение ведомой схемы управления, позволяющей вне зависимости от момента перехода из режима холостого хода к режиму короткого замыкания коммутировать ключевые элементы инвертора (тиристоры 2 и 4) при нулевых начальных условиях по току и напряжению коммутирующей LCцепочки, позволяет снизить коммутационные потери и работать в широком диапазоне изменения нагрузки, позволяя эффективно проводить процесс прожига на выпрямленном динамически стабилизированном токе.

Устройство способно эффективно работать в условиях отыскания места повреждения акустическим методом, осуществляя заряд емкости накопителя, а также и индукционным методом.

Формула и з обр ет ения

Устройство для прожига дефектной изоляции кабеля, содержащее источник постоянного тока, к положительному и отрицательному выводам которого подключены последовательно соединенные первый и второй тиристоры, зашунтированные обратно включенными диодами, а к нулевому выводу источника постоянного тока подключен реактивный делитель> содержащий последовательно соединенные первую и вторую ЕС-цепоч1474566

Составитель В.Коваленко

Редактор H.Ðoãóëè÷ Техред М.,Пидык Корректор Л,Патай

Заказ 1889/43 Тираж 711 Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 ки, состоящие из последовательно соединенных емкости и индуктивности, причем параллельно второй ЬС-цепочке подключен согласующий трансформатор, 5 вторичная обмотка которого подключена к входным клеммам мостового выпрямителя., а его выходные клеммы подключены через сглаживающий дроссель к нагрузке, представляющей собой электри- 1О ческий кабель с дефектом изоляции, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпаения эффективности процесса прожига дефектной изоляции кабеля, в него введены датчик тока, подключенный последовательно с индуктивностью первой LC-цепочки и точкой соединения катода первого и анода второго тиристоров, блоки измерения тока и напряжения, причем входные клеммы первого подключены параллельно датчику тока,„а входные клеммы второго подключены параллельно конденсатору первой LC-цепочки, выходы этих блоков подключены соответственно к первому и второму входам логического элемента, выход которого подключен к входу триггера, à его выход подключен к входу двухканального усилителя, в котором выходные клеммы первого канала подключены соответственно к управляющему электроду и катоду первого тиристора, а выходные клеммы второго канала - к управляющему электроду и катоду второго тиристора,