Устройство для дистанционного контроля температуры высоковольтных электрическихаппаратов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ISII9G

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл, 21с1:), 2

Заявлено 03.l 1.1964 (№ 879683/24-7) с присоединением заявки ¹

МГЦ; Н 02k

Комитет по делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

Приоритет

Опубликовано 15.1т .1966. Бюллетень ¹ 9

УДК 621.314.027.3-519.

002.о4:о,36.53 (088.8) Дата опубликования описания 15.VI.1966

I !

Автор изобретения

И. I1. Хрипков

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫСОКОВОЛЬТНЬ1Х ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

АП ПАРАТОВ

Известны устройства для дистанционного контроля температуры высоковольтных электрических аппаратов с помощью датчиков типа термометров сопротивления, содержащие высокочастотные передатчики несущей частоты и релаксационные генераторы модулированных колебаний на газосветной лампе, управляемые по частоте датчиком температуры.

Однако такие устройства не могут быть применены при наличии очень высоких электрических напряжений и при погружении в бак с охлаждающим маслом, например в трансформаторах, из-за прямой электрической связи с аппаратурой, устанавливаемой в зоне высокого напряжения.

С целью упрощения устройства путем устранения прямой электрической связи установленной в зоне высокого напряжения аппаратурой использована дополнительная обмотка, помещенная на сердечнике трансформатора.

Для связи генератора с передатчиком служит светочувствительный элемент. освещаемый на расстоянии вспышками газосветной лампы, На чертеже изображено описывае»oe устройство.

Величина измеряемой температуры в предлагаемом устройстве преобразуется в прямой пропорции в частоту импульсов релаксационного генератора 1 на холодном диоде, которым управляет по частоте полупроводникоьое термочувствительное сопротивление датчик 2, включенный в цепь заряда емкости 8. В цепь разряда емкости, обычно состоящую только из холодного диода, последовательно с диодом включены колебательный контур из нндуктивности и емкости 4 и высокочастотный дроссель 5 таким образом, что при работе релаксацнонного генератора возникает излучение импульсно-модулированно10 го высокочастотного сигнала. При этой схе»е несущая частота определяется величинами выбранной индуктивности и емкости контура, а модулирующая — прямо пропорциональна величине измеряемой температуры.

15 Цепь заряда релаксационного генератора, состоящая из последовательного соединения конденсатора и датчика 2, получает питание от стабилизированного при помощи миниатюрного стабилитрона б полупроводникового мостового выпрямителя 7. Устройство стабилизации исключает зависимость частоты релаксацно;шого генератора от изменения питающего напряжения. Мостовой выпрямитель питается переменным током от вторичной обмотки повышающего трансформатора 8, первичная обмотка которого соединена с вспомогательной обмоткой 9, состоящей из нескольких витков и намотанной поверх обмотки 10 силового высоковольтного трансформа30 тора 11. Если учесть, что у мощных транс18119Î

55 формяторов э.д. с. одного витка Е=-25+50 в, следовательно наличие трансформатора совсем пе обязательно, поскольку достаточная э. д. с. может быть получена от 3 — 5 витков вспомогательной обмотки. Не исключено применение для питания цепи заряда релаксационного генератора малогабаритных батарей.

При работе релаксацнонного генератора, снабженного колебательным контуром в цепи разряда, обычно имеют место два внешних эффекта. Во-первых, релаксационный генератор излучает импульсно-модулированный высокочастотный сигнал, где модулирующая частота прямо пропорциональна величине измеряемой температуры. Во-вторых, холодньш диод излучает модулировяный свет, где частота моду ляци33 сВеТ2 пряхго пропорциональIIB вели пя,е измеряемой температуры, На основании этих двух эффектов возможны два пути осуществления бесконтактной индикации величины измеряемой температуоы.

В первом случае возможно осуществить частотно-импульсную систему телеизмереш3я с радиоканалом связи, где импульсно-модулированный высокочастотный сигнал от релаксационного генератора, снабженного колебательным контуром в цепи разряда, поступает на смонтированную внутри бака 12 аптеш3у

13 приемика метровых волн. Лнте3333а с заземленной средней точкой типа шлейф-вибратор имеет максимальный геометрический размер равный, с учетом укорочения длины волны в жидком диэлектрике, менее чем полволны.

Схема приемников, предназначенных для приема импульсно-модулированных высокочастотных сигналов и измерения частоты следования импульсов, известна и описана в литературе. Входная часть приемника обычно представляет собой УКВ блок I, выполненный на двойном ламповом триоде. Один из триодов этой лампы работает усилителем высокой частоты, а другой выполняет функцию преобразователя и гетеродипа.

Далее следуют усилитель промежуточной частоты пя пентодах и дподпый детектор П

Усилитель низкой частоты 111, выполненный на двух пентодах, усиливает детекторнь3й сигнал. Затем сигнал подается па мультивибратор 1V ия двойном триоде, который пм синхронизируется. Сигнал с мультииибратора дифференцируется, и полученные отрицательные импульсы запускают спусковую схему Г на двойном триоде. Полученный прямоугольный сигнал усиливается каскадом Vl и подается 3 яд,иодный интегратор Г11, HQ «ыходе которого включен прибор, отградуированный в градусах Цельсия.

При яеобходи IocTII измерения температу5

35 ры в нескольких точках достаточно иметь несколько релаксациопных генераторов, имеющих различные несущие частоты, и избирать лгобую точку соответствующей перестройкой приемного устройства.

Во втором случае возможно осуществить телеизмерение температуры с помощью светового пучка в непрозрачной среде путем измерения частоты модулированного свечения холодного диода, сочленив его через светопровод из прозрачного пластика 14 с фотоумножителем !5. При этом длины волн спектра испускания возбужденного газового разряда в неоновом холодном диоде лежат близко от области максимальной спектральной чувствительности многих типов отечественных фотоумножителей.

Длину светопровода выбирают исключительно из соображений обеспечения надежной диэлектрической прочности промежутка мег33ду холодным диодом и погружеш3ым вместе с ним в бяк трансформатора фотоумножителем. Схема питания фотоумножителя и усилителя к нему может быть применена типовая, Сигнал с выхода усилителя фотоумножителя 3."10 можно подать ня каскад 1!1 рассмотренного выше приемного устройства вместо сигнала, подаваемого с детектора, При этом индикация частоты импульсов сигнала с фотоумножителя пропорциональна вели-пше измеряемой температуры и их формировани"яналогично рассмотренному.

Конкретное применение того или иного вида телеметрии зависит от выбранного обьекта исследования и контролируемых особенностей трансформатора.

Предмет изобретения

Устройст 30 для дистанционного контроля те:. пературы высоковольтных электрических аппаратов, например трансформаторов, с помощью датчиков типа термометров сопротивления, содержащее высокочастотный передатчик несущей частоты и релаксационный генератор модулироьаппых колебаний ня газосветной лампе, управляемый по частоте датчиком температуры, от.ги гагощееся тем. что, с целью упрощения устройства путем устранения прямой электрической связи с установленной в зоне ьысокого напряжения аппаратурой, B качестве источника питания схемы использована дополш3тельняя обмотка, помещенная ня сердечнике трансформатора, а для связи генератора с передатчиком служит светочувствительный элемент, освещаемый на рясстоя ши гспышкя»и газосветной лампы геНерВТ0р3 через расположенный мегкду 3н3ми световод.

181190 !

Х

Г

Составитель Н. Карасева

Редактор Е. A. Кречетова Техред Л. К. Тка- еико Корректоры: Е. Д. Курдюмова и В. В. Крылова

Заказ 1552i2 Тираж 1175 Формат бум. 60Х90 /ц Объем 0,24 изд, л. Подписное

Ц1-1ИИПИ Компгста по делам изобретечий и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр, Сапунова, 2