Анализатор пробоев изоляции

 

ОHИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 101177 (21) 2543912/24-12 (5 )м

2 с присоединением заявки М

G 01 R 31i14

G 01 R 31/02

Государстаеииый комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 050580. Бюллетень (чо 1 7

Дата опубликования описания 050580 (53) УДК621 ° 316. .534.8 (088. 8) (72) Авторы изобретения

З.Г. Каганов и В.Ф. Проценко уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) АНАЛИЗАТОР ПРОБОЕВ ИЗОЛЯЦИИ

Изобретение относится к элекктроизмерительной технике и может быть использовано для. определения характера (тепловой или электрический) пробоев, возникающих в испытуемой электрической цепи во время проведения профилактических испытаний ее изоляции повышенным напряжением.

Известны устройства для регистрации незавершенных пробоев и частичных10 разрядов, содержащие датчик импульсов, фильтр высоких частот, усилитель и блок регистрации (1) .

Недостатком этих устройств является то, что они не способны опреде- 15 лить характер (тепловой или электрический) пробоя изоляции.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для регистрации пробоев изо- 20 ляции, содержащее первый и второй фильтры высоких частот, первый и второй усилители-формирователи, блок совпадений, блок регистрации, индикатор и источник высокого напряже- 25 ния (2) .

Это устройство также не способно определить характер (тепловой или электрический) пробоев, возникающих в изоляции испытуемых целей. 30

Цель изобретения — расширение функциональных возмэжностей.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее первый и второй фильтры высоких частот, выходы которых соединены со входами соответственно первого и второго усилителей-формирователей, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока совпадений, выход которого соединен со входом первого блока регистрации, первый выход которого соединен со входом первого индикатора, источник высокого напряжения, выход которого соединен со входом испытуемой электрической цепи, введены датчик тока, датчик напряжения, пороговый элемент, формирователь, блок задержки, второй блок регистрации и второй индикатор, причем вход второго индикатора соединен с выходом второго блока регистрации, первый вход которого соединен со вторым выходом первого блока регистрации, а второй вход соединен с выходом блока задержки, вход которого соединен с выходом формирователя, вход которого соединен с выходом порогового элемента, вход которого соединен со входом второго

732769 фильтра высоких частот и выходом датчика тока, вход которого соединен с выходом источника высокого напряжения и входом датчика напряжения, выход которого соединен со входом первого фильтра высоких частот.

На чертеже представлена блок-схема анализатора пробоев изоляции.

Анализатор содержит датчик 1 напряжения, датчик 2 тока, фильтры 3 и 4 высоких частот, усилители-фор-. мирователи 5 и 6, блок 7 совпадений, блоки 8 и 9 регистрации, пороговый элемент 10, формирователь 11, блок

12 задержки, индикаторы 13 и 14 и источник 15 высокого напряжения.

Анализатор работает следующим образом.

С ныхода источника 1 5 высоко го напряжения испытательное напряжение поступает на испытуемую электрическую цепь 16, ко входу которой подключаются .датчик 1 напряжения и датчик 2 тока.

Испытуемую электрическую цепь

l6 можно рассматривать как конденсатор, образованный двумя электродами, между которыми расположена проверяемая изоляция. При пробое этого конденсатора в цепи возникает волна роста тока через дефектную зону и волна снижения напряжения и на электродах, которые связаны между собой соотношением

du

1 =Сь —

ЙЬ где СЬ вЂ” входная емкость испытуемой . электрической цепи 16, непосредственно примыкающая к зоне повреждения и участвующая в формировании фронта волны.

Из этого соотношения вытекает, что фронт волны тока всегда опережает волны напряжения, так что волна тока достигает своего максимума в момент времени, когда фронт волны напряжения достигает точки перегиба.

Так как входная емкость испытуемой электрической цепи 16 величина постоянная, то сдвиг между фронтами волн тока и напряжения определяется скоростью протекания процесса пробоя, т.е. величинами производных (jU „д|

Д1 dt

Следовательно, на выходах датчика 1 напряжения и датчика 2 тока соответствующие импульсы оказываются сдвинутыьи во времени друг относительно друга. Этот сдвиг тем больше, чем ниже значения произнодных

0 и д1, т.е. чем медленнее идет npodt цесс нарастания тока через дефектную зону изоляции.

Таким образом, по величина сдвига между фронтами импульсов тока и напряженин судят о величине производных

-, à — и — и при малых вели чи í à х сЕ dt сдви га делается з аключение об эле ктрическом характере пробоя, а при больших — о тепловом характере пробоя.

При регистрации электрического пробоя изоляции волны спада напряжения и роста тока, порождаемые пробоем изоляции, преобразуюТся соответственно датчиком 1 напряжения и датчиком 2 тока в импульсы напряжения, фронты которых сдвинуты но времени. Далее зти импульсы через Фильтры 3 и 4 высоких частот подавляющие частоту испытательного напряжения, воздействуют передними фронтами на нходы соответствующих усилителейформирователей 5 и 6, которые вырабатывают однополярные импульсы, нормированные по амплитуде и длительности, необходимые для работы последующего блока 7 совпадений.

Величина возможного сднига между фронтами волн напряжений и тока, соответствующего электрическому пробою изоляции испытуемой электрической це25 пи 16, задается длительностью нормированных импульсов, вырабатываемых усилителями-Формирователями 5 и 6, и анализируется блоком 7 совпадений, который вырабатывает сигнал, воэдей Ц ствующий на блок 8 регистрации и индикатор 1 3, если на его входах одновременно при су т ст нуют нормированные импульсы, что регистрируется как электрический пробой изоляции.

Если в испытуемой электрической цепи lá имеет место тепловой пробой, до д то величины производных - — и малы, и сдниг между фронтами импуль4О сов на выходах датчика 1 напряжения и датчика 2 тока превышает длительность нормированного импульса, вырабатываемо го усилителем-формирователем б. В этом случае сигнал на выходе блока 7 совпадений отсутствует, и индикатор 13 остается в исходном состоянии, а сигнал о росте тока в испытуемой электрической цепи 16, нырабатынаемый пороговым элементом

10, поступает на вход формирователя

11, где он преобразуется в прямоуголь. ный импульс заданной, длительности.

Этот импульс воздействует на блок 9 регистрации через блок 12 задержки, в результате чего включается индика55 тор 14, сигнализирующий о наличии теплового пробоя в испытуемой электрической цепи 16. Блок 12 задержки предотвращает срабатывание блока 9 регистрации раньше, чем блок 7 совпадений произведет анализ сдвига между фронтами импульсов тока и напряжения, т.е. задержка должна быть несколько больше, чем длительность нормированных импульсов, вырабатынаемых усилителем-формирователем б ° Если н испы732769 туемой электрической цепи 16 имеет место электрический пробой, то работа блока 9 регистрации блокируется сиг-. налом поступающим с блока 8 регистрации, что исключает одновременное срабатывание индикаторов 13 и 14.

Аналиэ характера пробоев изоляции электрических цепей может служить одним из критериев оценки степени ее износа и старения в процессе эксплуатации, а также качества изготовления или ремонта.

Формула изобретения

Анализатор пробоев изоляции, содержащий первый и второй фильтры высоких частот, выходы которых соединены со входами соответственно первого и второго усилителей-формирователей, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока совпадений, выход которого соединен со входом первого блока регистрации, первый выход которого соединен со входом первого индикатора, источник высокого напряжения, выход которого соединен со входом испытуемой электрической цепи, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены датчик тока, датчик напряжения, пороговый элемент, формировагель, блок задержки, второй блок регистрации и второй индикатор, причем вход второго индикатора соединен с выходом второго блока регистрации, первый вход которого соединен со вторым выходом первого блока регистрации, а второй вход соединен с выходом блока задержки вход которого соединен.с выходом формирователя, вход которого соединен с выходом порогового элемента, вход которого соединен со входом второго

15 фильтра высоких частот и выходом датчика тока, вход которого соединен с выходом источника высокого напряжения и входом датчика напряжения, выход которого соединен со вхо2ц дом первого фильтра высоких частот.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Авторское свидетельство СССР

М 441530, кл. G 01 R 31/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

У 440619, кл. G 01 R 31/15, 1974 (прототип) .

7327б9

Заказ 1550/8

Тирам 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного коьытета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/ 5

Филиал ППП Патент, г. Уйгород, ул. Проектная,4

Составитель Иванова

Редактор С. Лыкова Техред О.Андрейко Корректор В. Сйницкая