Устройство для измерения пробивного напряжения вентильных разрядников

 

Союз Советских

Соцмаектнческни

Рвелубллк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ИТИЛЬСТВУ но855552 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 18.05.79 (21) 27б 8185/18-25 с присоединением заявки Н9 (23) Приоритет

Опубликовано 1 0881 снюллетень HQ ЗО

Дата опубликования описания 150881 (51)М. Кл.

G 01 R 31/2б

Государственный комитет

СССР но дедам нзобретеннй н открнтнй (53) УДК б21. З82. .2(088.8) (72) Авторы изобретения

A.Ñ. Серебряков, Г.Ф. Булычев и Д.В. Ки (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРОБИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

ВЕНТИЛЬНЫХ РАЗРЯДНИКОВ

Устройство относится к технике измерения высокого напряжения и предназначено для измерения пробивного напряжения вентильных разрядников пе- 5 ременного тока.

Известно устройство для измерения амплитудных значений переменного напряжения, состоящее из выпрямителя, конденсатора и вольтметра,включенного параллельно конденсатору 11 .

Использование данного устройства для измерения напряжения пробоя вентильных разрядников приводит к погрешности эа счет того, что измеряет- 15 ся амплитудное значение только тех полупериодов испытательного напряжения, которые приложены в проводящем направлении выпрямителя, само же испытательное напряжение (по условиям Я методики испытания разрядников) переменное и непрерывно нарастает от полупериода к алупериод.Если пробой разрядника происходит на той полярности испытательного напряжения, при 25 которой выпрямитель не проводит, то вольтметр показывает не значение напряжения в момент пробоя, а амплитудное значение напряжения предыпущего полупериода. 30

Известно также устройство для из-1 мерения пробивного напряжения вентильных разрядников, содержащее регулятор напряжения, блок управления, RS-триггер, датчик тока и электронное тоновое реле, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, высоковольтный трансформатор с отпайкой на стороне высшего напряжения, выпрямительный мост, соединенный входом с отпайкой, конденсатор и цифровой вольтметр, управляющий вход которого подключен к выходу RS-триггера. Это устройство позволяет измерять амплитудные значения испытательного напряжения и в положительные и в отрицательные полупериоды 2 .

Недостатком такого устройства является низкая точность измерений изза.возникающих при пробое разрядника высокочастотных электромагнитных колебаний с амплитудой, которая может превыиать амплитуду испытательного напряжения. Эти колебания воздействуют на измерительные цепи, а также на цепи управления цифровым вольтметром, вызывая ложные срабаты,вания цифрового вольтметра, и как следствие, снижение тЬчности.

855552

Цель изобретения — повышение точ ности измерения и помехоустойчивости за счет исключения влияния при измерении высокочастотных электромагнитных колебаний на измерительные цепи и цепи управления цифровым вольтметром.

Эта цель достигается тем, что в устройство для измерения пробивного напряжения вентильных разрядников, содержащее регулятор напряжения, блок управления, RS-триггер, датчик тока и электронное токовое реле, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, высоковольтный трансформатор с отпайкой на стороне высшего напряжения, выпрямительный мост, соединен- 15 ный входом с отпайкой трансформатора, конденсатор и цифровой вольтметр,управляющий вход которого подключен к выходу RS-триггера, введены два ключа и два элемента задержки, причем gg первый ключ включен между выходом выпрямительного моста и конденсатором, а управляющий вход его соединен с выходом RS-триггера, второй ключ включен между конденсатором и входом цифрового вольтметра, управляющий вход которого через два последовательно соединенных элемента задержки подключен к выходу RS-триггера,при этом управляющий вход второго ключа подключен к точке соединения элементов задержки.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит регулятор 1 напряжения, блок 2 управления,RSтриггер 3, высоковольтный испытательный трансформатор 4, выпрямительный мост 5, конденсатор б, цифровой вольтметр 7, быстродействующие ключи

8 и 9, элементы 10 и 11 задержки,дат- 4О чик 12 тока и электронное токовое реле 13, входные зажимы 14 и 15 регулятора переменного напряжения, испытуемый вентильный разрядник 16, кнопку 17 "Пуск" и кнопку 18 "Стоп".

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключ 8 разомкнут, ключ 9 замкнут, на управляющий вход вольтметра 7 подан запрет на измерение. При нажатии на кнопку

"Пуск" поступает сигнал на устанавливающий вход 17 RS-триггера З.Триггер 3 устанавливается в рабочее положение. Сигнал с выхода триггера 3 включает ключ 8, выключает ключ 9 и дает разрешающий сигнал на измерение цифровому вольтметру 7. Сигнал с выхода триггера 3 поступает также на вход блока 2 управления, который включает регулятор 1 напряжения и 40 обеспечивает плавное наростание переменного напряжения, подаваемого на первичную обмотку высоковольтного трансформатора 4. Возрастает напряжение и на второй обмотке трансформа Я тора, подключенной к испытуемому разряднику 16. При достижении величины пробивного напряжения, приложенного к разряднику 16, он пробивается, ток во вторичной обмотке резко возрастает, токовое реле 13 срабатывает и возвращает RS-триггер 3 в исходное состояние. Сигнал на выходе RSтриггера 3 исчезает, и блок 2 управ- . ления выключает регулятор 1. Однако за счет запасенной в системе электромагнитной энергии даже при отключенном регуляторе и пробитом вентильном разряднике в системе возникают высокочастотные затухающие колебания с амплитудой, превосходящей амплитуду испытательного напряжения.

Этому способствует малое сопротивление разрядника в пробитом состоянии, что резко увеличивает добротность колебательного контура, образованного индуктивностью трансформатора и паразитными емкостями оборудования и монтажа. Эти высокочастотные электромагнитные колебания, если не принять специальных мер, могут, во-первых,зарядить конденсатор б до напряжения значительно большего, чем напряжение, соответствующее пробивному напряжению разрядника, и, во-вторых, привести к неправильной работе цифрового вольтметра, который в этом случае может дать ложные показания независимо от того, есть ли какое-либо напряжение на его входных зажимах или нет.

Мешающее действие высокочастотных колебаний устраняется в устройстве следующим образом. Как только разрядник

16 пробивается и реле 13 тока выключает триггер 3, то сигнал, снятый с выхода RS-триггера 3, отключает быстродействующий ключ 8 в цепи конденсатора 6, что предотвращает прохождение высокочастотных помех в измерительные цепи и ложный дозаряд конден-, сатора б. Одновременно с выключением

RS-триггера 3 начинает отсчитывать время элемент 10 задержки времени.

Время задержки элемента 10 выбрано равным времени, в течении которого высокочастотные электромагнитные колебания затухают. Элемент 10 задержки срабатывает через заданное время и включает ключ 9, который подключает конденсатор к входной цепи цифрового вольтметра. Этим исключается разряд конденсатора б на входную цепь цифрового вольтметра в период задержки времени на измерение. Как только. элемент 10 задержки времени срабатывает, начинает отсчитывать время элемент 11 задержки. Время задержки элемента 11 равно времени срабатывания ключа 9 и времени измерения цифровоro вольтметра 7. Через время, равное времени элемента 11 задержки, поступает запрет на управляющий вход цифрового вольтметра и цифровой вольтметр индуцирует показания. Таким об855552

Формула изобретения

Составитель В. Немцев

Редактор Л. Повхан Техреду. Кастелевич Корректор НЗаказ 6900/б4 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 разом, цифровой вольтметр производит измерения пробивного напряжения в момент, когда высокочастотные колебания затухают и не вызывают сбоев в работе цифрового вольтметра. Кроме того, введение ключа 8 предотвращает заряд конденсатора б высокочастотными импульсами, а наличие ключа 9 предотвращает разряд конденсатора б на входную цепь вольтметра в период времени затухания высокочастотных ,колебаний. Это обеспечивает повышение точности и достоверности при оценке величины пробивного напряжения.

Устройство для измерения пробивного напряжения вентильных разрядников, содержащее регулятор напряжения, блок управления, RS-триггер, датчик 20 тока и электронное токовое реле,выход которого соединен с S-входом

RS-триггера, высоковольтный трансформатор с отпайкой на стороне высшего напряжения, выпрямнтельный мост,сое- ) .диненный входом с отпайкой трансформатора, конденсатор и цифровой вольтметр, управляющий вход которого подключен к выходу RS-триггера, о т л ич ающ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения и помехоустойчивости, в него введены два ключа и два элемента задержки, причем первый ключ включен между выходом выпрямительного моста и конденсатором, а управляющий вход соединен с выходом RS-триггера, второй ключ включен между конденсатором и выходом ци4 рового вольтметра, управляющий вход которого через два последовательно соединенных элемента задержки подключен к выходу RS-триггера и при этом управляющий вход второго ключа подключен к точке соединения элементов задержки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Радченко В.Д; Техника высоких напряжений устройств электрической тяги. N. "Транспорт", 1975, с. 110 .

2. Серебряков A.Ñ. Булычев Г.Ф.

Устройство дл испытания на пробой вентильных разрядников электроподвижного состава. "Локомотивы и локомотивное хозяйство" (ЦНИИ ТЭИ МПС), 1978, вып. 1(102у, с. 3 и 9, рнс. 1, 5 (прототип).