Устройство для аттестации электроискровых дефектоскопов изоляции кабельных изделий

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при аттестации электроискровых дефектоскопов, используемых для контроля изоляции кабельных изделий. Сущность: устройство содержит задающий генератор, который подключен к затвору и истоку полевого транзистора, к стоку которого подключен первый вход высоковольтного реле, второй вход которого соединен с источником питания, к которому подключен катод полупроводникового диода, анод которого соединен со стоком полевого транзистора. Первый и второй конденсаторы соединены последовательно. Второй вывод первого конденсатора соединен с истоком полевого транзистора, образуя общую точку заземления. Второй вывод второго конденсатора соединен с выводом третьего конденсатора и выводом газового разрядника, место соединения которых выполнено с возможностью подключения к высоковольтному электроду дефектоскопа. Первый выход высоковольтного реле подключен к подвижному контакту трехпозиционного однополюсного переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен со вторым выводом газового разрядника. Второй неподвижный контакт однополюсного переключателя соединен с выводом третьего конденсатора. Третий неподвижный контакт однополюсного переключателя подключен к точке соединения первого и второго конденсаторов. Параллельно первому конденсатору подсоединен ключ. Второй вывод высоковольтного реле соединен с общей точкой заземления и выполнен с возможностью подключения к заземленной части дефектоскопа. Технический результат: возможность аттестации электроискровых дефектоскопов с функцией контроля емкости за счет имитации, помимо пробоев изоляции кабельного изделия, изменения толщины его изоляции. 1 ил.

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно устройствам для электрических испытаний и может быть использовано при аттестации электроискровых дефектоскопов, используемых для контроля изоляции кабельных изделий.

Известно устройство для аттестации электроискровых дефектоскопов изоляции кабельных изделий [ГОСТ Р 54813-2011. Кабели, провода и шнуры электрические. Электроискровой метод контроля.], содержащее иглу с острием и металлическую пластину. Геометрические параметры острия иглы строго регламентированы. Пластина установлена на вращающемся диэлектрическом диске, который через передачу приводится во вращение от двигателя, а игла зафиксирована неподвижно. Испытательное напряжение от электрода дефектоскопа подают между иглой и заземленной металлической пластиной. При каждом полном обороте диска между острием иглы и металлической пластиной в одной точке создается искровой зазор. Размер искрового зазора составляет 0,25±0,05 мм. Размеры металлической пластины и скорость вращения должны быть такими, чтобы продолжительность разряда составляла не более 0,025 с (для переменного и высокочастотного напряжения) или 0,0005 с (для постоянного напряжения) при скорости вращения 1 об/с.

При проведении аттестации дефектоскопов с помощью известного устройства запускают серию из не менее, чем 20 разрядов, а аттестуемый дефектоскоп настраивают таким образом, чтобы при формировании одного разряда был зарегистрирован один дефект.

Перед каждой процедурой аттестации необходима настройка искрового зазора. С помощью этого устройства возможна имитация только режима пробоя изоляции кабельного изделия для аттестации традиционных электроисковых дефектоскопов.

Предложенное устройство позволяет проводить аттестацию не только традиционных электроискровых дефектоскопов, но и электроискровых дефектоскопов с функцией контроля емкости за счет имитации как пробоев изоляции кабельного изделия, так и имитации увеличения или уменьшения толщины изоляции кабельного изделия.

Устройство для аттестации электроискровых дефектоскопов изоляции кабельных изделий содержит задающий генератор, который подключен к затвору и истоку полевого транзистора, к стоку которого подключен первый вход высоковольтного реле, второй вход которого соединен с источником питания, к которому подключен катод полупроводникового диода, анод которого соединен со стоком полевого транзистора. Первый и второй конденсаторы соединены последовательно. Второй вывод первого конденсатора соединен с истоком полевого транзистора, образуя общую точку заземления. Второй вывод второго конденсатора соединен с выводом третьего конденсатора и выводом газового разрядника, место соединения которых выполнено с возможностью подключения к высоковольтному электроду дефектоскопа. Первый выход высоковольтного реле подключен к подвижному контакту трехпозиционного однополюсного переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен со вторым выводом газового разрядника. Второй неподвижный контакт однополюсного переключателя соединен с выводом третьего конденсатора. Третий неподвижный контакт однополюсного переключателя подключен к точке соединения первого и второго конденсаторов. Параллельно первому конденсатору подсоединен ключ. Второй вывод высоковольтного реле соединен с общей точкой заземления и выполнен с возможностью подключения к заземленной части дефектоскопа.

Использование газового разрядника вместо искрового зазора, реализованного с помощью иглы и пластины в прототипе, позволяет не проводить процедуру настройки размеров искрового зазора перед проведением аттестации дефектоскопа, а также дает возможность более точно устанавливать регламентированную продолжительность разряда. Изменение номиналов конденсаторов позволяет варьировать размеры имитируемых дефектов.

На фиг. 1 представлена структурная схема предложенного устройства.

Устройство для аттестации электроискровых дефектоскопов содержит задающий генератор 1 (ЗГ), выходы которого подключены к затвору и истоку полевого транзистора 2. К стоку полевого транзистора 2 подключен первый вход высоковольтного реле 3 (BP). Второй вход высоковольтного реле 3 (BP) подключен к источнику питания (на фиг. 1 не показан). К источнику питания подключен катод полупроводникового диода 4, анод которого соединен со стоком полевого транзистора 2. Первый 5, второй 6 и третий 7 конденсаторы с помощью контактных зажимов установлены на диэлектрической пластине (на фиг. 1 не показана). Первый 5 и второй 6 конденсаторы соединены последовательно. Второй вывод первого конденсатора 5 соединен с истоком полевого транзистора 2, образуя общую точку заземления. Второй вывод второго конденсатора 6 соединен с выводом третьего конденсатора 7 и выводом разрядника 8 с образованием общей точки, оснащенной первым металлическим зажимом «крокодил» 9. Первый выход высоковольтного реле 3 (BP) подключен к подвижному контакту трехпозиционного однополюсного переключателя 10, первый неподвижный контакт которого соединен со вторым выводом газового разрядника 8 (ГР). Второй неподвижный контакт однополюсного переключателя 10 соединен с выводом третьего конденсатора 7. Третий неподвижный контакт однополюсного переключателя 10 подключен к точке соединения первого 5 и второго 6 конденсаторов. Ключ 11 подключен параллельно первому конденсатору 5. Второй вывод высоковольтного реле 3 (BP) соединен с общей точкой заземления и оснащен вторым металлическим зажимом «крокодил» 12.

В качестве задающего генератора 1 (ЗГ) может быть использован микроконтроллер STM32F103. В качестве высоковольтного реле 3 (BP) может быть использовано реле типа G41A или высоковольтное реле с рабочим напряжением более 5 кВ. В качестве газового разрядника 10 (ГР) может быть использован разрядник типа B88069-X3820-S102.

Для проведения аттестации электроискрового дефектоскопа, например, ЗАСИ-15 ООО «НПО Редвилл» [RU 2491562], в режиме имитации пробоев изоляции кабельного изделия первый зажим «крокодил» 9 подключают к проводящей части высоковольтного электрода дефектоскопа. Соединяя подвижный контакт однополюсного переключателя 10 с его первым неподвижным контактом, выход высоковольтного реле 3 (BP) через переключатель 10 подключается ко второму выводу газового разрядника 8 (ГР). Ключ 11 остается разомкнутым. Второй зажим «крокодил» 12 подключают к заземленной проводящей части, например, к электроду или корпусу дефектоскопа.

Далее задающий генератор 1 (ЗГ) устанавливают в режим подачи прямоугольных импульсов с длительностью, зависящей от типа испытательного напряжения аттестуемого электроискрового дефектоскопа. Длительность импульса задается более 0,025 с для переменного и высокочастотного напряжения или более 0,0005 с для постоянного напряжения. Частота импульсов не менее 1 Гц. После этого включают аттестуемый электроискровой дефектоскоп и прикладывают напряжение 3 кВ для электроискровых дефектоскопов переменного и высокочастотного напряжения или 5 кВ для электроискровых дефектоскопов постоянного напряжения, или минимальное испытательное напряжение, если оно больше указанных значений [ГОСТ Р 54813-2011. Кабели, провода и шнуры электрические. Электроискровой метод контроля.].

В режиме имитации пробоев изоляции кабельного изделия активным является уровень логической единицы. Этот сигнал от задающего генератора 1 (ЗГ) подают на входы транзистора 2, где он усиливается по току, а затем поступает на управляющие входы высоковольтного реле 3 (BP). При появлении логической единицы на входах высоковольтного реле 3 (BP) выходы устройства замыкаются, вследствие чего высокое испытательное напряжение прикладывается к выходам газового разрядника 8 (ГР). В газовом разряднике 8 (ГР) происходит серия дуговых пробоев, которые регистрируются автоматикой аттестуемого электроискрового дефектоскопа.

При подаче логического нуля с выходов задающего генератора 1 (ЗГ) на транзистор 2 на управляющих входах высоковольтного реле 3 (BP) также устанавливается уровень логического нуля и выходы высоковольтного реле 3 (BP) размыкаются. Пробои в газовом разряднике 8 (ГР) прекращаются.

При подаче логического нуля на транзистор 2 ток в цепи стока не уменьшается мгновенно и, протекая через переход сток-исток, обладающим в данный момент высоким сопротивлением, может вывести из строя транзистор 2. Для предотвращения данной ситуации в цепи стока предусмотрен диод 4, через который протекает ток стока при закрытии перехода сток-исток.

Для аттестации электроискрового дефектоскопа необходимо подать 20 или более прямоугольных импульсов на входы высоковольтного реле 3 (BP) и, соответственно, дефектоскоп должен зарегистрировать 20 или более пробоев, что свидетельствует о его пригодности к эксплуатации и, соответственно, положительных результатах аттестации.

При проведении аттестации электроискрового дефектоскопа в режиме имитации уменьшения толщины изоляции кабельного изделия первый 9 и второй 12 зажимы «крокодил» подключают к высоковольтному электроду и к заземленной проводящей части дефектоскопа. Соединяя подвижный контакт однополюсного переключателя 10 с его вторым неподвижным контактом, первый выход высоковольтного реле 3 (BP) через переключатель 10 подключается ко второму выводу третьего конденсатора 7. Ключ 11 замкнут.

Емкость второго конденсатора 6 выбирают по формуле:

где С6 - емкость второго конденсатора 6, Ф;

Сn - погонная емкость провода, контролируемого аттестуемым электроискровым дефектоскопом, Ф/м;

- длина высоковольтного электрода аттестуемого электроискрового дефектоскопа, м.

Емкость третьего конденсатора 7 выбирают согласно формуле:

С7

где С7 - емкость третьего конденсатора 7, Ф;

Δ - минимальное изменение емкости, при котором контролируемый провод считается дефектным, Ф.

После того, как схема собрана, включают аттестуемый электроискровой дефектоскоп с уровнем испытательного напряжения, равным уровню испытательного напряжения в режиме имитации пробоев.

В этом режиме активным считается уровень логической единицы. При логической единице на выходах задающего генератора 1 (ЗГ) через входы высоковольтного реле 3 (BP) протекает ток и выходы высоковольтного реле 3 (BP) замыкаются. После замыкания выходов высоковольтного реле 3 (BP) второй конденсатор 6 и третий конденсатор 7 соединяются параллельно и суммарная емкость конденсаторов в цепи составляет:

CΣ67,

где CΣ - суммарная емкость конденсаторов в цепи, Ф.

При логическом нуле на выходах задающего генератора 1 (ЗГ) через входы высоковольтного реле 3 (BP) не протекает ток и выходы высоковольтного реле 3 (BP) остаются не замкнутыми. В данном случае суммарная емкость конденсаторов в цепи становится равной емкости второго конденсатора 6.

В режиме имитации уменьшения толщины изоляции кабельного изделия суммарная емкость конденсаторов в цепи равна емкости бездефектного провода при появлении на выходах задающего генератора 1 (ЗГ) уровня логической единицы, при появлении уровня логического нуля - емкости провода с дефектом. Для аттестации электроискрового дефектоскопа задающий генератор 1 (ЗГ) должен сгенерировать определенное число импульсов, но не меньше 20. Аттестуемый электроискровой дефектоскоп должен зарегистрировать отклонения суммарной емкости. Если количество зарегистрированных отклонений равно числу импульсов, сгенерированных задающим генератором 1 (ЗГ), то электроискровой дефектоскоп является пригодным к эксплуатации и, соответственно, результаты аттестации являются положительными.

Для проведения аттестации электроискрового дефектоскопа в режиме имитации увеличения толщины изоляции кабельного изделия первый зажим «крокодил» 9 подключают к высоковольтному электроду, а второй зажим «крокодил» 12 - к заземленной проводящей части аттестуемого электроискрового дефектоскопа. Соединяя подвижный контакт однополюсного переключателя 10 с его третьим неподвижным контактом, первый выход высоковольтного реле 3 (BP) через переключатель 10 подключается к точке соединения первого 5 и второго 6 конденсаторов. Ключ 11 разомкнут.

Емкость первого конденсатора 5 определяют с учетом выбранного пользователем параметра Δ по формуле:

,

где С5 - емкость первого конденсатора 5, Ф.

После того, как схема собрана, включают аттестуемый электроискровой дефектоскоп с уровнем испытательного напряжения, равным уровню испытательного напряжения в режиме имитации пробоев.

В режиме имитации увеличения толщины изоляции кабельного изделия активным считается уровень логического нуля. При логическом нуле на выходах задающего генератора 1 (ЗГ) через входы высоковольтного реле 3 (BP) не протекает ток и выходы высоковольтного реле 3 (BP) остаются не замкнутыми. В данном случае первый 5 и второй 6 конденсаторы соединены последовательно и суммарная емкость конденсаторов в цепи составляет:

.

При логической единице на выходах задающего генератора 1 (ЗГ) через входы высоковольтного реле 3 (BP) протекает ток и выходы высоковольтного реле 3 (BP) замыкаются. После замыкания выходов высоковольтного реле 3 (BP) первый конденсатор 5 шунтируется, и суммарная емкость конденсаторов СΣ, в цепи становится равной емкости второго конденсатора 6.

В данном режиме суммарная емкость конденсаторов в цепи равна емкости бездефектного провода при появлении на выходах задающего генератора 1 (ЗГ) уровня логического нуля, при появлении уровня логической единицы - емкости провода с дефектом. Для аттестации электроискрового дефектоскопа задающий генератор 1 (ЗГ) генерирует не менее 20 импульсов. Аттестуемый электроискровой дефектоскоп должен зарегистрировать отклонения суммарной емкости. Количество зарегистрированных отклонений должно быть равно числу импульсов, сгенерированных задающим генератором 1 (ЗГ). Если данное условие выполняется, то электроискровой дефектоскоп является пригодным к эксплуатации и, соответственно, результаты аттестации являются положительными.

Длительность импульсов активного уровня напряжения задающего генератора 1 (ЗГ) для режимов имитации увеличения толщины изоляции и имитации уменьшения толщины изоляции выбирается исходя из формулы:

где V - максимальная скорость работы технологической линии для производства кабельных изделий, на которой будет установлен аттестуемый электроискровой дефектоскоп, м/с.

Период повторения импульсов активного уровня напряжения выбирается произвольным.

Аттестацию электроискровых дефектоскопов с использованием предложенного устройства необходимо проводить не реже, чем раз в год и после устранения любых неполадок оборудования или после проведения основных регулировок оборудования.

Устройство для аттестации электроискровых дефектоскопов изоляции кабельных изделий, отличающееся тем, что задающий генератор подключен к затвору и истоку полевого транзистора, к стоку которого подключен первый вход высоковольтного реле, второй вход которого подключен к источнику питания, к которому подключен катод полупроводникового диода, анод которого соединен со стоком полевого транзистора, при этом первый и второй конденсаторы соединены последовательно, второй вывод первого конденсатора соединен с истоком полевого транзистора, образуя общую точку заземления, а второй вывод второго конденсатора соединен с выводом третьего конденсатора и выводом газового разрядника, место соединения которых выполнено с возможностью подключения к высоковольтному электроду дефектоскопа, причем первый выход высоковольтного реле подключен к подвижному контакту трехпозиционного однополюсного переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен со вторым выводом газового разрядника, второй неподвижный контакт однополюсного переключателя соединен с выводом третьего конденсатора, третий неподвижный контакт однополюсного переключателя подключен к точке соединения первого и второго конденсаторов, при этом параллельно первому конденсатору подсоединен ключ, второй вывод высоковольтного разрядника соединен с общей точкой заземления и выполнен с возможностью подключения к заземленной части дефектоскопа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при калибровке измерителей комплексных коэффициентов передачи СВЧ-устройств с преобразованием частоты.

Изобретение относится к тестированию устройств энергетической системы, например защитных устройств. Сущность: энергетическая система имеет входы (39), которые могут быть соединены гальваническим образом с по меньшей мере одним трансформатором (20, 28, 29) тока и по меньшей мере одним трансформатором (10, 18, 19) напряжения.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для частотной погрешности бесконтактных термоэлектрических преобразователей, применяемых для измерения высокочастотного тока, наведенного в цепях электрического задействования пиротехнических и взрывных устройств объекта при испытаниях его на воздействие высокочастотного электромагнитного поля.

Техническое решение относится к способам калибровки измерительных средств, а более конкретно – к способам калибровки измерительных средств в приложении к нестационарным процессам.

Изобретение относится к калибровке инструментов, используемых для измерения поведения сигналов. Технический результат – получение характеристики сети и выполнение калибровки сети с неподдерживаемыми типами разъема, которые не отслеживают в соответствии с известными стандартами.

Изобретение относится к метрологии, в частности к устройству для калибровки системы измерения мощности для силовых трансформаторов. Устройство содержит трансформатор высокого напряжения, преобразователь контрольного напряжения, контрольный измерительный кабель, устройство оценки контрольных результатов, сильноточный трансформатор, преобразователь контрольного тока, устройство, контейнер, сильноточную цепь, измерительные кабели, операторную, дверцы, удлиняемое сильноточное соединение, линию передачи данных.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля микроструктуры металлической мишени. Варианты реализации настоящего изобретения предоставляют электромагнитный датчик (400) для детектирования микроструктуры металлической мишени, содержащий магнитное устройство (410, 420) для предоставления возбуждающего магнитного поля, магнитометр (430) для детектирования результирующего магнитного поля, индуцированного в металлической мишени; и схему (450) калибровки для создания калибровочного магнитного поля для калибровки электромагнитного датчика.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при реализации контроля высоких и сверхвысоких напряжений. Сущность: определяют показания измерительного устройства по значениям пробивного напряжения эталонного разрядного прибора, в качестве которого используют помещенный в вакуум между двумя электродами диэлектрик для различных расстояний между электродами.

Изобретение относится к электрическим измерениям и может быть использовано в качестве рабочего эталона при калибровке и поверке рабочих средств измерений переменного электрического поля.

Изобретение относится к способам и устройствам для считывания положения зонда в теле. Способ заключается в установке в теле зонда с электродом на внешней поверхности, установке множества контактных накладных электродов на поверхности тела, измерении картирующих электрических токов, протекающих между электродом на внешней поверхности зонда и множеством контактных накладных электродов на поверхности тела посредством измерительных схем контактных накладных электродов, калибровке измерения посредством компенсации токов утечки, протекающих по пути, продолжающемся от электрода на внешней поверхности зонда через аблятор и контактный накладной электрод аблятора к множеству контактных накладных электродов, и вычислении положения зонда в теле на основании картирующих токов с использованием калиброванных измерений.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для бесконтактной дистанционной диагностики рабочего состояния высоковольтных изоляторов.
Устройство относится к метрологии, в частности к средствам для дистанционного контроля высоковольтного оборудования. Устройство контроля высоковольтного оборудования под напряжением, включающее приемник сигналов от частичных разрядов, оптический визир, блок лазерной наводки, жидкокристаллический индикатор, блок автоматической регулировки чувствительности сигналов от частичных разрядов, блок обработки сигналов.

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано: для тестирования в финальной стадии изготовления радиоэлектронной аппаратуры, элементы которой покрыты защитным диэлектриком.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается устройства, способа и системы для измерения электрического разряда, характеризующегося величиной разрядного тока, причем электрический разряд приводит к соответствующему испусканию оптического излучения.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается устройства, способа и системы для измерения электрического разряда, характеризующегося величиной разрядного тока, причем электрический разряд приводит к соответствующему испусканию оптического излучения.

Изобретение относится к области электроэнергетики. Предложены новые формы испытательного напряжения треугольного, трапецеидального типа или их суммы с прямоугольным меандром для выявления частичных разрядов.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для испытаний трансформаторно-реакторного оборудования в трехфазном и однофазном режимах. Технический результат: упрощение и снижение потерь электроэнергии.

Изобретение относится к технике испытаний и может быть использовано при наземной экспериментальной отработке и при приемочных испытаниях радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов на стойкость к инициированию вторичной дуги при работе аппаратуры на напряжениях, превышающих падение потенциала на дуге, в условиях имитации космического пространства, включая плазменное окружение, имитирующее плазму первичного разряда.

Изобретение относится к области измерений в электротехнике и электроэнергетике, в частност, к измерению параметров частичных разрядов. Способ измерения частичных разрядов заключается в подаче на испытуемый объект высокого напряжения и временной фиксации сигнала от датчика, его фильтрации и записи.

Изобретение относится к области силовых кабелей, в частности резиновой изоляции кабелей, и может быть использовано для диагностики и оценки качества резиновой изоляции кабелей.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при аттестации электроискровых дефектоскопов, используемых для контроля изоляции кабельных изделий. Сущность: устройство содержит задающий генератор, который подключен к затвору и истоку полевого транзистора, к стоку которого подключен первый вход высоковольтного реле, второй вход которого соединен с источником питания, к которому подключен катод полупроводникового диода, анод которого соединен со стоком полевого транзистора. Первый и второй конденсаторы соединены последовательно. Второй вывод первого конденсатора соединен с истоком полевого транзистора, образуя общую точку заземления. Второй вывод второго конденсатора соединен с выводом третьего конденсатора и выводом газового разрядника, место соединения которых выполнено с возможностью подключения к высоковольтному электроду дефектоскопа. Первый выход высоковольтного реле подключен к подвижному контакту трехпозиционного однополюсного переключателя, первый неподвижный контакт которого соединен со вторым выводом газового разрядника. Второй неподвижный контакт однополюсного переключателя соединен с выводом третьего конденсатора. Третий неподвижный контакт однополюсного переключателя подключен к точке соединения первого и второго конденсаторов. Параллельно первому конденсатору подсоединен ключ. Второй вывод высоковольтного реле соединен с общей точкой заземления и выполнен с возможностью подключения к заземленной части дефектоскопа. Технический результат: возможность аттестации электроискровых дефектоскопов с функцией контроля емкости за счет имитации, помимо пробоев изоляции кабельного изделия, изменения толщины его изоляции. 1 ил.

Наверх