Способ определения дефектов изоляции проводов


 


Владельцы патента RU 2490653:

Общество с ограниченной ответственностью "Рубин" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения дефектов изоляции проводов. Способ заключается в том, что в колебательном контуре, который содержит катушку индуктивности и конденсатор и является гальванически развязанным от измерительной схемы, возбуждают резонансные колебания электромагнитного поля. При этом конденсатор и изолированный провод помещают в жидкую среду, перемещают изолированный провод относительно конденсатора, а нарушение целостности изоляции изолированного провода определяют за счет изменения частоты резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура. Технический результат заключается в повышении чувствительности. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения дефектов изоляции проводов, например, воздушных прослоек внутри изоляции провода (или между изоляцией и проводом при неплотном их прилегании) или отсутствия изоляции в отдельных местах на поверхности провода.

Предшествующий уровень техники

Наиболее близким аналогом - прототипом предлагаемого способа определения дефектов изоляции проводов является способ измерения электрических характеристик сред (см. описание в заявке на изобретение Российской Федерации №99105386, МПК G01N 27/00, опубл. 20.01.2001 г.).

В указанном способе образец испытуемой среды помещают внутри емкостного датчика, включенного в колебательный контур, в котором возбуждают резонансные колебания электромагнитного поля, воздействуют электрически полем емкостного датчика на испытуемую среду, поляризуют молекулы испытуемой среды и создают собственное электрическое поле испытуемой среды, которое взаимодействует с электрическим полем емкостного датчика.

Вследствие этого изменяют емкость емкостного датчика и определяют период резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура. При этом изменение периода резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура является мерой изменения диэлектрической проницаемости испытуемой среды.

В указанном способе измерения электрических характеристик сред определяют диэлектрическую проницаемость испытуемых сред.

В предлагаемом способе определяют дефекты изоляции проводов.

Раскрытие изобретения

Задачей создания изобретения является расширение арсенала технических средств для определения дефектов изоляции проводов (изолированных проводов) и повышение чувствительности.

Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения общих с прототипом, таких как в колебательном контуре, который содержит катушку индуктивности и конденсатор, и является гальванически развязанным от измерительной схемы, возбуждают резонансные колебания электромагнитного поля, и отличительных существенных признаков, таких как конденсатор и изолированный провод помещают в жидкую среду, перемещают изолированный провод относительно конденсатора, а дефекты изоляции изолированного провода определяют за счет изменения частоты резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура.

В пункте 2 формулы нашел отражение вид жидкой среды, а именно жидкая среда предпочтительно является дистиллированной водой или этиловым спиртом.

Помещение конденсатора и изолированного провода в жидкую среду повышает чувствительность устройства, осуществляющего техническую реализацию предлагаемого способа. При этом жидкая среда с большей диэлектрической проницаемостью стремиться «разгрузиться» и «переложить» часть электрического напряжения на изоляцию провода с меньшей диэлектрической проницаемостью (см. кн. под редакцией Ю.В. Корицкого. Справочник по электротехническим материалам: в 3 т. Т.1 - М.: Энергоатомиздат, 1986, с 24).

Вышеперечисленная совокупность существенных признаков позволяет получить следующий технический результат - расширение арсенала технических средств для определения дефектов изоляции проводов и повышение чувствительности.

Краткое описание чертежа

На чертеже изображена структурная схема устройства, осуществляющего техническую реализацию предлагаемого способа определения дефектов изоляции проводов.

Осуществление изобретения

Устройство, осуществляющее техническую реализацию предлагаемого способа определения дефектов изоляции проводов, содержит колебательный контур 1 (см. фиг.) и измерительную схему 4.

Колебательный контур 1 содержит конденсатор 3 и катушку индуктивности 2 колебательного контура 1. Обкладки конденсатора 3 выполнены в виде двух металлических колец и соединены с первым и вторым выводами катушки индуктивности 2 колебательного контура 1. При этом обкладки конденсатора 3 охватывают изолированный провод 5.

Изолированный провод 5 и конденсатор 3 помещают в жидкую среду 6 (на чертеже выделена пунктирной линией), которая является дистиллированной водой или этиловым спиртом.

Измерительная схема 4 содержит катушку индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1, катушку индуктивности 8 считывания частоты резонансных колебаний колебательного контура 1, элемент ИЛИ 9, транзистор 10, компаратор 11 и вычислительное устройство (на фигуре не показано).

Второй 12 вход элемента ИЛИ 9 является входом запуска непрерывных незатухающих резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура 1. Выход элемента ИЛИ 9 соединен с базой транзистора 10, эмиттер которого соединен с выводом «Общий» питания.

Первый и второй выводы катушки индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1 соединены соответственно с коллектором транзистора 10 и плюсовым выводом 13 источника питания постоянного тока (на чертеже не показан) измерительной схемы 4.

Первый и второй выводы катушки индуктивности 8 считывания частоты резонансных колебаний колебательного контура 1 соединены соответственно с выводом «Общий» питания и прямым входом компаратора 11, на инверсный вход которого подают опорное напряжение. Выход компаратора 11 соединен с первым входом элемента ИЛИ 9 и вычислительным устройством.

Катушка индуктивности 2 колебательного контура 1, катушка индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1 и катушка индуктивности 8 считывания частоты резонансных колебаний колебательного контура 1 могут быть выполнены путем намотки провода на диэлектрический каркас.

На чертеже стрелкой показано направление перемещения изолированного провода 5 относительно конденсатора 3.

Устройство, осуществляющее техническую реализацию предлагаемого способа определения дефектов изоляции проводов, работает следующим образом.

После включения питания из параллельного канала вычислительного устройства на второй 12 вход элемента ИЛИ 9 подают единичный положительный импульс. Вследствие этого на базу транзистора 10 поступает положительный импульс, который открывает транзистор 10, и через катушку индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1 начинает протекать ток, который наводит ЭДС - электродвижущую силу индукции в колебательном контуре 1, в котором возникают резонансные колебания электромагнитного поля.

Частоту резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура 1 измеряют путем снятия частоты с катушки индуктивности 8 считывания частоты резонансных колебаний колебательного контура 1, которая затем поступает на прямой вход компаратора 11, на инверсный вход которого подают опорное напряжение. С выхода компаратора 11 положительные сигналы прямоугольной формы поступают на первый вход элемента ИЛИ 9 (на второй 12 вход элемента ИЛИ 9 в это время подают уровень логического нуля) и в вычислительное устройство.

С выхода элемента ИЛИ 9 прямоугольные импульсы поступают на базу транзистора 10, при открывании которого через катушку индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1 течет ток, при изменении которого в колебательном контуре 1 возникает ЭДС индукции. Под действием ЭДС индукции в колебательном контуре 1 возникают токи, согласные с направлением тока в колебательном контуре 1 в каждый полупериод колебаний колебательного контура 1.

В положительный полупериод колебаний в колебательном контуре 1 происходит подкачка энергии во время увеличения тока в катушке индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1. В отрицательный полупериод колебаний подкачка энергии происходит во время уменьшения тока в катушке индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1, так как передача энергии происходит в моменты изменения тока в катушке индуктивности 7 подкачки энергии в колебательный контур 1.

Таким образом в колебательном контуре 1 возбуждают непрерывные незатухающие резонансные колебания электромагнитного поля с подкачкой энергии в определенные моменты времени, увеличивают в эти моменты амплитуду колебаний и преобразуют эти колебания в положительные сигналы прямоугольной формы.

Перемещают изолированный провод 5 относительно конденсатора 3, а нарушение целостности изоляции изолированного провода 5 определяют за счет изменения частоты резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура 1.

Промышленная применимость

Устройство, реализующее предлагаемый способ определения дефектов изоляции проводов, может быть изготовлено из доступных элементов и материалов в условиях радиотехнического производства. Предлагаемый способ определения дефектов изоляции проводов найдет широкое применение в устройствах применения настоящего изобретения, специалистам будут очевидны и другие частные автоматизации измерения расхода.

Данное описание и примеры рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.

Предлагаемый способ может быть использован для определения воздушных прослоек внутри изоляции провода (или между изоляцией и проводом при неплотном их прилегании) или отсутствия изоляции в отдельных местах на поверхности провода.

1. Способ определения дефектов изоляции проводов, заключающийся в том, что в колебательном контуре, который содержит катушку индуктивности и конденсатор и является гальванически развязанным от измерительной схемы, возбуждают резонансные колебания электромагнитного поля, отличающийся тем, что конденсатор и изолированный провод помещают в жидкую среду, перемещают изолированный провод относительно конденсатора, а нарушение целостности изоляции изолированного провода определяют за счет изменения частоты резонансных колебаний электромагнитного поля колебательного контура.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что жидкая среда предпочтительно является дистиллированной водой или этиловым спиртом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к прикладной электротехнике. .

Изобретение относится к области автоматизированного эксплуатационного контроля состояния изоляции высоковольтного оборудования. .

Изобретение относится к определению появления электрической дуги на электрическом кабеле. .

Изобретение относится к устройствам для проверки трансформаторов. .

Изобретение относится к способам защиты от электрического пробоя вводов и внутрикорпусных проводников (электродов) в заполненных жидким диэлектриком высоковольтных трансформаторах, автотрансформаторах, трансформаторах тока и другом электротехническом оборудовании.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. .

Изобретение относится к диагностике высоковольтного компонента (7). .

Изобретение относится к технике высоких напряжений, в частности к диагностике силовых трансформаторов методом измерения характеристик частичных разрядов. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения нарушений целостности изоляции проводов

Изобретение относится к кабельной технике и может быть использовано в электромашиностроении, в производстве трансформаторов, в сфере производства и применения обмоточных проводов

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности, для испытания переменным напряжением электрических высоковольтных компонентов. Система (10, 50) включает инвертор (84), тестовый трансформатор (14, 96), высоковольтный дроссель (16, 36, 98) и другой высоковольтный компонент (18а, 18b, 18с, 22а, 22b, 22с, 86, 88, 90, 92) в качестве тестовых компонентов, при этом перечисленные компоненты расположены в общем квадратном контейнере (12). Кроме того, высоковольтный дроссель (16, 36, 98) посредством устройства (44) передвижения через отверстие на ограничительной поверхности контейнера (12) может выдвигаться из него, и другой высоковольтный компонент (18а, 18b, 18с, 22а, 22b, 22с, 86, 88, 90, 92) может передвигаться внутри квадратного контейнера (12) из транспортного положения (18а, 18b, 18с, 22b) в рабочее положение (32а, 32b, 32с, 64). Технический результат заключается в повышении компактности установки. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к контролю изменения изолирующей способности изоляции между двумя объектами индуктивного рабочего элемента. По меньшей мере, одним из объектов является обмотка. Сущность: устройство содержит анализирующий блок, который получает первый частотный спектр (40), связанный с частотным откликом на сигнал переменной частоты. Упомянутый сигнал переменной частоты может быть применен к первому объекту индуктивного рабочего элемента, а упомянутый частотный отклик может быть получен от второго объекта индуктивного рабочего элемента. Анализирующий блок сравнивает полученный первый частотный спектр (40) со вторым эталонным частотным спектром (42), детектирует пик (44) в полученном первом частотном спектре (40), который не проявляется во втором эталонном частотном спектре (42), анализирует форму детектированного пика и определяет изменение изолирующей способности на основе проанализированной формы. Технический результат: возможность определения ухудшения изолирующей способности без демонтажа индуктивного рабочего элемента, увеличение информации об изолирующей способности. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области электротехники. Сущность: последовательно проводят испытания исходного и высоковольтного устройств. При испытании исходного устройства элементарные резисторы соединяют в систему и определяют ее суммарное активное сопротивление. При каждом фиксированном значении характерного параметра на высоковольтный электрод исходного устройства подают напряжение, увеличивают его до получения испытательного напряжения изоляционного промежутка, измеряют испытательное напряжение и испытательный ток. Для каждого характерного параметра определяют коэффициент нелинейности по соотношению, учитывающему испытательное напряжение изоляционного промежутка исходного устройства, испытательный ток и суммарное активное сопротивление системы элементарных резисторов, и среднее напряжение на элементарном резисторе. По результатам испытания исходного устройства определяют калибровочную зависимость коэффициента нелинейности от среднего напряжения на элементарном резисторе системы элементарных резисторов. При испытании высоковольтного устройства элементарные резисторы соединяют в систему и определяют ее суммарное активное сопротивление. Подают напряжение на высоковольтный электрод, измеряют испытательный ток, при фиксированном характерном параметре определяют среднее напряжение на элементарном резисторе, определяют коэффициент нелинейности по калибровочной зависимости и рассчитывают испытательное напряжение по соотношению, учитывающему коэффициент нелинейности, испытательный ток и суммарное активное сопротивление системы элементарных резисторов. Технический результат - повышение точности определения испытательного напряжения высоковольтного устройства. 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности, для испытания переменным напряжением электрических высоковольтных компонентов. Испытательная система (50, 100) для испытания переменным напряжением электрических высоковольтных компонентов (172) содержит инвертор (54, 152), испытательный трансформатор (58, 158) и высоковольтный дроссель (68, 70, 108, 114, 160) в качестве испытательных компонентов, при этом указанные испытательные компоненты расположены в общем имеющем прямоугольную форму контейнере (52, 124). Кроме того, предусмотрена возможность перемещения высоковольтного дросселя (68, 70, 108, 110, 160) с помощью перемещающего приспособления (72, 112) из первого положения в контейнере (52, 124) во второе положение, при котором изоляционные расстояния до других компонентов являются достаточными для проведения испытания. Технический результат заключается в повышении компактности установки. 14 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для детектирования и измерения частичных разрядов в электрических системах или компонентах. Сущность: устройство содержит широкополосную антенну (1), содержащую первый плоский проводник (22), взаимодействующий со вторым проводником (21). Профиль второго проводника (22) сходится к первому плоскому проводнику (22) в одной точке или вдоль линии. Второй проводник (21) меньше примерно на два порядка величины, чем длина волны детектируемого поля. Широкополосная антенна (1) является нерезонансной в диапазоне от приблизительно 0,1 МГц до приблизительно 100 МГц. Технический результат: обеспечение сигналов, имеющих форму, схожую с формой излученного импульса, для улучшенной идентификации и анализа, небольшой размер, повышение безопасности. 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к мониторингу частичных разрядов, происходящих в электрических или энергетических системах. Способ заключается в том, что определяют нижний порог срабатывания триггера и верхний порог срабатывания триггера, определяют длительность меньшего временного интервала, отслеживают по меньшей мере одну фазу электрической системы с целью обнаружения импульса на протяжении меньшего временного интервала, определяют максимальную амплитуду импульса, возникающего в электрической системе на протяжении меньшего временного интервала, устанавливают, превышает ли измеренная максимальная амплитуда импульса нижний порог срабатывания триггера и верхний порог срабатывания триггера, присваивают импульсу коэффициент пульсации, если максимальная амплитуда импульса превышает нижний порог срабатывания триггера и верхний порог срабатывания триггера, регистрируют импульс или касающуюся его информацию, если коэффициент пульсации, соответствующий импульсу, меньше предварительно заданного порогового коэффициента пульсаций в меньшем временном интервале, применяют временной сдвиг подвижного триггера, так что: если импульс превышает нижний порог срабатывания триггера, но не верхний порог срабатывания триггера, а коэффициент пульсации равен предварительно заданному числу пульсаций, регистрируют промежуток во времени на протяжении меньшего временного интервала, в котором это имеет место, и прекращают регистрацию импульсов с амплитудой, превышающей нижний порог срабатывания триггера, но не верхний порог срабатывания триггера, до наступления этого промежутка во времени в следующем меньшем временном интервале, и переустанавливают на ноль промежуток во времени временного сдвига подвижного триггера, и начинают регистрацию на протяжении следующего меньшего временного интервала импульсов с амплитудой, превышающей только нижний порог срабатывания триггера, после того, как величина временного сдвига подвижного триггера становится равной величине меньшего временного интервала, и сохраняют зарегистрированные импульсы в запоминающем устройстве. Также заявлено устройство, реализующее указанный способ. Технический результат заключается в повышении точности определения частичных разрядов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к испытательным системам для испытания импульсным напряжением электрических высоковольтных компонентов. Система (2, 4, 6) содержит генератор (12) импульсного напряжения и делитель (14) напряжения в виде соответствующей башенной структуры, которая имеет первый и второй концы структуры, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда контейнер (16), который имеет первый и второй концы контейнера, поворотное соединение, посредством которого генератор (12) импульсного напряжения и контейнер (16) соединены друг с другом на своих соответствующих вторых концах поперек продольного направления генератора (12) импульсного напряжения, привод, который приспособлен для выполнения поворотного движения генератора (12) импульсного напряжения и/или делителя (14) напряжения между первым, приблизительно горизонтальным, положением и вторым, приблизительно вертикальным, положением вокруг поворотной оси (18) поворотного соединения. При этом первое, приблизительное горизонтальное, положение находится внутри контейнера, и что во втором, приблизительно вертикальном, положении обеспечены расстояния от заземленных компонентов, которые необходимы с точки зрения изоляции для высоковольтного испытания. Технический результат заключается в снижении времени монтажа. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области электроизоляционной техники и используется для определения электрической прочности жидких диэлектриков. Сущность: устройство для определения пробивного напряжения жидких диэлектриков состоит из источника питания с регистрирующими приборами и системой управления, испытательной ячейки с жидким диэлектриком, снабженной электродами и пропеллерной мешалкой. Боковая стенка корпуса ячейки, параллельная оси электродов, выполнена с камерой, внутри которой горизонтально установлена пропеллерная мешалка. Вал мешалки перпендикулярен оси электродов по линии их центральной симметрии. Мешалка соединена с приводом через магнитную муфту. Технический результат: повышение точности измерения пробивного напряжения. 1 ил.
Наверх