Акустический преобразователь частичных разрядов

 

Союз Советских

О П И С А Н И Е оч60!528

ИЗОБРЕТЕН Ия

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.05.76 (21) 2365481/18-21 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 25.05.78 (51) М.Кл.- 6 Ol Н 1/00

Государственный комитет

Совета Мнннстрав СССР (53) УДК 534.232 (088.8) по делам изобретений н аткрытнй (72) Авторы изобретения

Б. И. Ильин, В. Ф. Салохин, А. А. Долженко, С. С. Альмухаметов, В. 1О. Куров и С. К. Цветаев (71) Заявитель (54) АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВ

Изобретен не относиIcSI к устройствам для обнаружения частичных разрядов, возникающих внутри корпусов высоковольтной аппаратуры, преимущественно в мощных трансформаторах напряжения. 5

Иззестел акустический преобразователь частичных разрядов, крепящийся в разных точках стенки тран сфэрматора с помощью магнит ного крепления (1).

Интенсивность частичных разрядов явля- 10 ется одним из основных показателей качества трансформатора. Сигнал от одного частичного разряда представляет собой несколько ,им пульсов сжатия,и разрежения длитель ностью от 1 до 20 мксек. Пр и амплитуде элек- 15 тричес кого поля в обмотке трансформатора, близкой .к максимуму, вози икает серия частичных раз рядов. Для точного определения места возникновения частичного разряда необхо димо регистрировать передний фронт первого >0 из импульсов акустического возмущения, вызванного серией частичных разрядов. Однако это возможно, если все механ ические колебания акустического п реобразователя, вызванные предыдущей сербией, полезностью потасятся к моменту прихода возмущений от последующей серии.

Недостатком данного преобразователя является низкая точность изме рен|ия за счет сложности .регистрации переднего фронта первого из имл;IbcoB акустлческого возмущения, вь.званного серией частичных разрядов.

Наиболее бл lзким .по техппчсской сущнс "ти являет:.я преобразователь, содержащяй расположенный внутри корпуса акустический волновод, состоящий из двух соосно расположенных цилиндрических частей, между которымц установлен пьезопреобразователь. Преобразователь снабжен контактирующими с кол ебл ющимся телом переходным слоем |из материала, обладающего малым коэффициентом объемной деформации и, а свободное пространствоо заполнено порошкообр азным погло т ителем колебаний. Волновод в этой конст,рукции служит для передачи акуси ческих колебаний (2).

Недостатком устройства является ограниченная чувствительность, поскольку она оп,ределяется лишь выбором площадст .пьезоэлемечта, и н|изкая точечность измерения за счет трудности точной регистрации переднего фрон та акустического импульса, вызванного частич:ным .разрядом, поскольку во lновод известной

KoHoIIðóKöèè возбуждается на чаcTQTBx собственного меха нического резонанса.

Цель изобретения — повышение чувствительности преобразователя и точности измеренияя.

Указанная цель достигается тем, что в акустическом преобразователе, внутри акус601578 тич: кл открытого с одного конца корпуса кото рого установлен акустический волновод, состоящий из двух соосно расположенных частей, между котсрымн помещен пьезопреобразователь, и поглот ите7ь, которым заполнено cIIoooäHoñ прост ранство, волна вод выполнен сужающимся в сторону, п ротивоположну|о от к|рытому концу корпуса, пр ичем узкий конец волпозода расширяется до диаметра, при котором ooc:)лсчивается акустическое соглаиыа 7»е волной"да с поглотителем.

К роме тс..э, для улучшения акустического контакта:о стенкой трансформатора волновод своей широкэй частью выступает из корпуса;

IIo ."ëoTIIòc.Iü выполнен из упругого материала.

На чертеже сх" мати- ески представлена

xoIrc vpyIcI:ре лагаемого акустического прео.бр аз:":" з тел я.

В,нутри корпуса 1 установлен волновод 2, со стояп1нй нз двух соосно расположенных частей 8, 4. Между частямл волнозода установлен пьсзопрсобразователь 5 с токоотводами б. ВС 7HOBO;I вы 10 7 ICH C) >K IHBIOLIIH ICH.

Часть 4 волновода выполнена расширяющейся. CHooo7!Ioe пространство заполнено .поглотитслем 7, в качестве кото рого и спользуется резнноподэбный герметик. Корпус с помощью кольцевого магнита 8 прикрепляют,к,наруж:ной стенке бака трансформатора. Волновэд установлен так, чтобы своей широкой частью он вь ступа 7 íàд внешней плоскостью магии та 8. Тогда при установке на стенку трансфс рматора волновод вдавливается в упругий поглот тель за счет силы магнитного крепления.

BeëIIHI:Hà выступа пропорциональна силе магнитного крепления и обратно пропорциоHaльIHB упругости ноглот|ителя, что обеспечивает плотное прилегание торца волновода к стенке трансформатора. Сила поджатия должна быть доста То пюй для того, чтобы при вибрациях не происходило отрыва торца от,стенки.

Преобразователь работает следующим оо,разом. При возникновениями частичного разряда в обмотке трансформатора сопровождающее его акустическое возмущение,,распространяясь в баке трансформатора, достигает е7е стенок и поступает в волновод. Рас прост раняясь по части 8 волновода, акустический оигнал усиливается за счет выло7нения волнавода суживающимся. Усиленный сигнал

Зо

50 восп р инимается пьезопреобразователем 5, электрические сигналы которого снимаются токоотводами 6. Далее акустическая волна поглощается в поглотителе,7.

Для пол ного поглощения акустической энергии узкая часть волновода выполнена ,расширяющейся. В этом случае отраженная волна в волноводе .не вози икает, так как его акустическое со противленле согласовано с акустическим сопротивлением потлотителя 7.

Узкая часть волновода расширяется до диаметра, при котором обеспечивается акустическое:согда сов BIHие волнoBoäà и,поглотителя.

Конструкция описанного акустического ,преобразователя частичных раз рядов обеспечивает полное демHôHðoâàíèå волновода н режим «бегущей», волны, что позволяет,ре гистрировать сигналы от частичных разрядоз величиной 10 —;10 кулона.

Формула изобретен|ия

1. Акустический преобразователь частичных разрядов, например, высоковольтного трансформатора, внуTlplH открытого с одного концова корпуса которого установлены акустический волновод, состоящий из двух соосно расположенных частей, между KQTcipbIMи помещен пьезопреобразователь, и поглотитель, которым заполнено свободное цространство, о т:I,è ч а ю щH и с я тем, что, .с целью,повышения точнос77и,измерения и чувствительности,,волновод выполнен сужающимся в сторону, противоположную открытому концу корпуса, причем узкий его конец расширяется до диаметра, при котором ооеспечивается акустическое согласование волновода с поглотителем.

2. Преобразователь по и. 1, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения акустического контакта со стенкой высоковольпного

71рансфо рматора, волновод своей, широкой частью выступает из корпуса.

Источники информации, принятые во внима ние при эиспертизе:

1, Патент США № 3173086, кл. 324-52, 02. 03.65.

2. Авторское свидетельство СССР № 249808, G 01 Н 1/00, 15.06.68.

601578

Составитель Ш. Шарянов

Техред И. Михайлова

Редактор Б. Федотов

Корректор В. Гутман

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 187/335 Изд. № 145 Тираж 841

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5