Акустический преобразователь частичных разрядов

Сопа Советских 1 60 В 28 ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Социалистических Республик(45) Дата опубликования описагия 25.05,78(51)М.Кл.- С 01 Н 1/00 Государственный комитет Совета Мнннстров СССРоо делам изобретений н аткрытнй(54) АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТИЧНЫХ РАЗРЯДОВИзобретенне относится к устройствам для обнаружения частичных разрядов, возникающих внутри корпусов высоковольтной аппаратуры, преимущественно в мощных трансформаторах напряжения. 5Иззестел акустический преобразователь частичных разрядов, крепящийся в разных точках стенки трансфэрматора с помощью магнитного крепления (1.Интенсивность частичных разрядов явля ется одним из основных показателей качества трансформатора, Сигнал от одного частичного разряда представляет собой несколько ,импульсов сжатия,и разрежения длительностью от 1 до 20 мксек. При амплитуде элек трического поля в обмотке трансформатора, близкой к максимуму, возиикает серия частичных разрядов. Для точного определения места возникновения частичного разряда необхо димо регистрировать передний фронт первого 20 из импульсов акустического возмущения, вызвавного серией частичных разрядов. Однако это возможно, если все механические колебания акустического преобразователя, вызванные предыдущей сербией, полезностью потасятся к моменту прихода возмущений от последующей серии.Недостатком данного преобразователя является низкая точность измерения за счет сложиости регистрации переднего фронта первого из имлульсов акустсческого возмупения,вызванного серией частичных разрядов.На 1 более близким по тех.1 пчсскоЙ сущнс 1"ти являет я преобразователь, солержащяйрасположенныЙ внутри корпуса акустическийволновод, состоящий из двух соосно расположеных цилннлрйческнх асеЙ, между которымв установлен пьезопреобразователь. Преобразователь снабжен контактаруюцими с кол еблющимоя телом переходным слоем изматериала, обладающего малым коэффициентом объемной деформациии, а свободное пространство заполнено порошкообразным погло.тителем колебаний. Волновол в этой конст,рукции служит для передачи акусиюческихколебаний 2,Недостатком устройства является ограниченная чувствительность, поскольку она оп,релеляегся лишь выбором площалст пьезоэлемечта, и низкая точечность измерения за счеттрулности точной регистрации переднего фронта акустического импуль 1 са, вызванного частич:ным разрялом, поскольку волновод известнойконспрук 1 дии возбуждается на частотах собственного механического резонанса.Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя и точности измерен,ия.Указанная цель достигается тем, что вакустическом преобразователе, внутри акустич. кд открытого с одного конца корпуса которого установлен акустический волновод, состоящий из двух соосно расположенных частей, между которыми помещен пьезопреобразователь, и поглотитель, которым заполненосвосоднсс прост(ранство, Вслнсвод Выпслненсуя(ающнмся в сторону, противоположную открытому концу корпуса, причем узкий конецвоглповода расширяется до диаметра, при кооосодсчивается акустическое согласоаавне вэлнсгзсг 1 а с поглотителем,Кдроме тс.э, для улучшения акустическогоконта 1(та со стенкой трансформатора волноводсвоей ширскэй частью выступает из корпуса;по.лотнтсль выполнен из упругого материала.На чертеже схоматслчески представленаконструкция пре лагаемого акустического преобр азс,". з тел я.Внутри корпуса 1 установлен волновод 2,состоян 1:лй нз двух соосно расположенныхчастей 3, 4. Мен(ду частями волллозода установлен пьсзопрсобразователь 5 с токоотводами б. Вслновсд выполнен суживаюц 1 имся.Часть 4 волновода выполнена расширяющейся, Свободное пространство заполнено поглститслем 7, в качестве которого используетсярезнноподэбньнл герметик. Корпус с помощьюкольцевого магнита 8 прикрепляют,к,наружной стенке бака трансформатора. Волновсдустановлен так, чтобы своей широкой частьюон выступал над внешней плоскостью магии.та О. Тогда прои установке на стенку трансфсрматора волновод вдавливается в упругий поглот итель за счет силы магнитного крепления.Величина выступа пропорциональна силе магнитного крсплеяия и обратно пропорциональна упругости ноглотителя, что обеспечиваетплотное прилегание торца волновода к стенкетрансформатора. Сила поджатия должна бытьдостато цюй для того, чтобы прои вибрацияхне происходило отрыва торца от,стенки,Преобразователь работает следующим об,разом, При возникновении частичного разряда в обмотке трансформатора сопровождающее его акустическое возмущениераспространяясь в баке трансформатора, достигаетото стенок и поступает в волновод. Распространяясь по части 3 волновода, акустическийоигнал усиливается за счет выполнения волнавода суживающимся. Усиленный сигнал 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 воспринимается пьезопреобразователем б, электрические сигналы которого снимаются токоотводами б. Далее акустическая волна поглощается в поглотителе,7.Для полного поглощения акустической энергии узкая часть волновода выполнена ,расширяющейся. В этом случае отраженная волна в волноводе,не возиикает, так как его акустическое сопротивленле согласовано с акустическим сопротивлением потлотителя 7. Узкая часть волновода расширяется до диаметра, при котором обеспечивается акустическое:согласование волновода и,поглотителя.Конструкция описанного акустического ,преобразователя частичных разрядов обеспечивает полное демпфирован.ие волновода н режим бегущей, волны, что позволяет,ре гистрировать сигналы от частичных разрядоз величиной 10- ;10- кулона. Ф ор мула изобретения 1. Акустический преобразователь частичных разрядов, например, высоковольтного трансфорглатора, внупри открытого с одного конеца корпуса которого установлены акустический волновод, состоящий из двух соосно расположевных частей, между котсрыми помещен пьезопреобразователь, и поглотитель, которым заполнено свободное пространство, о т л,и ч а ю щи й с я тем, что, с целью,повышения точноспи,измерения и чувствительностиволновод выполнен сужающимся в сторону, противололоиную открытому концу корпуса, причем узкий его конец расширяется до диаметра, при котором ооеспечивается акустическое согласование волновода с поглотлтелем.2. Преобразователь по и. 1, отл ичающ и й с я тем, что, с целью улучшения акустического контакта со стенкой высоковольтного нрансформатора, волновод своей, широкой частью выступает из корпуса. Источники информации, принятые во внимание при эиспертизе:1, Патент США3173086, кл. 324-52, 02.03.65.2. Авторское свидетельство СССР249808, б 01 Н 1/00, 15.06.68.з 187/3 ПодписиСР Гос ип. Харьк. фил. пред. Патент Изд,14 арственного по делам и Москва, Ж