Устройство для сигнализации пробоя изоляции конденсаторов емкостного накопителя энергии

Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное вт, свид-ву 2)Заявле) Приоритет дярствавьй веетеСССРдеви взебрвтюаВв ОТИРмтюй бликоваио вллетень,лй 15 53) УДК 621316. 925 (088.8)бликов иа описании 25,04,80 ата 72) Авторы изобретении М. Рас и гсоев) Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛ КОНДЕНСАТОРО ти высо ожет быт учно-исследоваологических ьсных токов, жений, колебалектрооборудо дований н в меняют емкост яющие в теемени получатьмощности. опителя энер азбить на групуппы вклюгрупповые гии,и безогх устая изоляия надежности защнть атацни в конденсаторт сигнализацию про Для повышсности экспл новках применяю ции конденсато Известно устр боя секций кондйство для сигнал нденсасаторов мо ых Изобретение относится к обл вольтной импульсной техники и использовано при создании на тельских, испытательных и техн установок - генераторов импул генераторов импульсных напря тельных контуров и т.п,Для проведения испытаний э вания, электрофизических иссл электротехнологии широко при ные накопители энергии, позвол чение короткого промежутка в на нагрузке импульсы большой Известна схема емкостного н в котором конденсаторы р и в цепь разряда каждой г чают активные или индуктивны сопротивления 111.СИГНАЛИЗАЦИИ ПРОБОЯ ИЗОЛЯЦИИМКОСТНОГО НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕР 2горных батарей. Оно содержит импульсный трансформатор тока, полупроводниковый выпрямительный мост, накопительную емкость и счетчик пробитых секций. Датчиком пробоя изоляции конденсаторов является трансформатор тока, первичной обмоткой которого служит средняя часть ошиновки ряда конденсаторов. Устройство использует энергию переходного процесса, возникающего при разряде конденсаторов ряда на пробитый 2.Недостатком этого устройства сигнализациивляется ненадежность в работе и большая таразитная индуктивность ошиновки. Токи, протекающие в.ошиновке конденсаторов емкостных накопителей как в нормальном, так н в аварийном режимах, часто соизмеримъг, поэтому при включении датчиков сигнализации в ошиновку могут происходить ложные срабатьгвання. Датчики сигнализации увеличивают паразитную индуктивность ошиновки. Кроме того, трансформатор тока, используемый в качестве датчика сигнализации, хорошо отбирает мощностьлишь при колебательной форме тока переходного процесса, в то время как в емкостных накопителях с ограничением аварийного тока резисторами форма тока может бытьи апериодической.Известно также устройство контроля состояния конденсаторной установки из секций мостового типа, а котором датчики пробоя включены в диагональ моста, образованного груп.пами конденсаторов 31,Указанные датчики, подключенные к экаипо.тенциальным точкам, срабатывают при пробоеконденсаторов и нарушении равновесия моста,Одиако а емкостных накопителях коцденсаторы не всегда могут быть включены в мостовые секции, Кроме того, напряжение на датчиках при пробое конденсатора в емкостномнакопителе может быть как периодическимтак и апсриодическим. В этом случае надежность срабатывания электромеханических датчиков низка.Целью изобретения является снижение весаи габаритов устройства, а также повышениеего надежности а работе.Это достигается тем, что в предложенномустройстве для сигнализации пробоя изоляцииконденсаторов емкостного накопителя энергиис разбитыми на параллельные группы высоковольтными импульсными конденсаторами игрупповыми резисторами в цепи разряда каждойгруппы конденсаторов, содержащем чувствительные элементы, расположенные на высокой стороне, и приемный блок светового излучения -на низкой стороне, указанные чувствительны-.элементы выполнены в виде импульсных источников света и подсоединены между выводами соседних групп конденсаторов И групповыми защитными резисторами,Благодаря такому включению обеспечивается высокий перепад напряжений на чувствительных элементах от нуля а нормальном режимедо величины зарядного напряжения конденсаторов а аварийном режиме, что повышает надежность устройства в работе, Поскольку чувствительные элементы сигнализации выносятся израбочих цепей конденсаторов накопителя уменьшается паразитная индуктивность ошиновки.На чертеже представлена принципиальная.схема предложенного устройства сигнализациипробоя конденсаторов емкостного накопителя.Емкостный накопитель, для которого предназначено устройство сигнализации, имеет разбитые на группывысоковольтные конденсаторы с групповыми резисторами 2 в цепиразряда каждой группы, зарядный блок 3 иуправляемый разрядник 4, коммутирующийнагрузку 5 накопителя, Число групп конденсаторов зависит как от величины запасаемойнакопителем энергии, так и от типа применяе.мых а нем конденсаторов. Блок сигнализацииродержит чувствительные элементы - датчики 729740б и приемный блок 7, расположенный на потен.циале земли и связанный с пультом Ь управления установкой. Датчики сигнализации 6включены между соседними группами конденсатороа , причем аыасды датчиков подсоеди.иены на участках между выводами конденсаторов игрупповыми резистс 1 рами 2,Работает устройства для ягп" чизациидующим образом.О В нормальном р зиме заряда и разряда змкостнОГО накопителя;:Очки "хемы, к кОторымподключены датчики сигнализации, являютсяэквипотенциальными и а схемах патчикса токне протекает. При про;се конденсатор. а с:5 нои из Групп следует " Грь:Й разряд - ,.а него,ОСТаЛЬНЫХ КОНДЕНСЯТОРОа ГРУППЫ, И ПОТЕНЦИапгрупповой шины, к которой подсоеди-:еныдатчики, падает примерно цо потененат:Ф земли,В то же времразряд пр"тих групп конценсаторов на поврежденную замедляется Групповыми резисторами, и потенциал их ошиновкиостается высоким. В результате датчики,. акпоченные .;и;ежду повреждещой группой и соседними ей неповрежденными группами конДЕНС:.а:Рэа, НЕКОТОРОЕ ВРЕМЯ НаХОДЯтСЯ ПОДразностью потенциалов,. приблизительно равнойзарядному напряжению конденсаторов накопи.Пя Импульс тока, возникающий при прсбоеляции конденсаторов в да - .чикахиспользуется для сигнализации. Сигнал датчиков воспринимается приемным блоком 7 и передаетсяна пульт управления 8Высокая надежность устройства для сигнализации обеспечивается благодаря высокомуперепаду напряжений на датчиках а нормальноми аварийном режимах, так как рабочий токне протекает через датчики при нормальнойработе накопителя, устройство для сигнапизации не увеличивает паразнтной индуктианостиошиноаки.Датчики расположены на потенциале рядовконденсатороа и могут сигнализировать о пробое изоляции конденсаторов как при заряденакопителя, так и в режиме его разряда, Сигнализация обладает также свойством селектианости, так как срабатывают только датчики,подключенные к поврежденной группе, в товремя как напряжение на остальных цатчиках,включенных между неповрежденными группамиконденсатороа, остается малым.В качестве датчика ситнализации возможноприменение цепочки последовательно соединенных резисторов и искрового промежутка, включенного параллельно одному из резисторов,что позволяет обеспечить необходимую чуаствительность датчика при любых формах волнынапряжения, появляющегося на нем а результате пробоя одного из конденсатороа, Сигналомдатчика служит световое излучение искры пр"Оившегося в результате приложения напряжения искрового промежутка, Возможно также применение газоразрядной лампы вспышки или взрывающейся при пробое проволочки.Применение предложенного устройства для сигнализации пробоя изоляции конденсаторов в емкостном накопителе энергии не только повышает удобство и безопасность его эксппу атации, но и позволяет существенно повысить его экономичность. Если при получении сигнала о пробое конденсатора обеспечить специальными разрядниками или короткозамыкателями быстрый разряд энергии накопителя по путям, шунтируюшим аварийную ветвь, величина сопротивления, и габариты групповых резисторов могут быть рассчитаны на прием в аварий-. ном режиме меньшей энергии.Следовательно, на групповых резисторах рассеивается меныпая доля энергии накопителя и при нормальных разрядах его на нагрузку. Составитель В, Зимаков Техред М.Петко Реда Корректор М. Вигул Кравцо Заказ 1299/49 Тираж 783 ЛНИИПИ Государственно по делам изобретений 13035, Москва, Ж - 35, Рао го комитета СС и открытийушская наб., д, 4 илиал ППП Патент, г. У ород, ул. Проектная, 4 Формула изобретения Устройство для сигнализации пробоя изоляции конденсаторов емкостного накопителя 729740энергии с разбитыми на параллельные группывысоковольтными импульсными конденсаторами и групповыми за:цитнымн резисторами вцепи разряда каждой группы конденсаторов,содержащее чувствительные элементы, расположенные на высокой стороне, и приемный блоксветового излучения - на низкой стороне, соединенный с элементом управления зарядомнакопителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем,10 что, с целью снижения веса и габаритов устройства, а также повышения его надежностив работе при изменяющейся нагрузке накопителя, указанные чувствительные элементы выполнены в виде импульсных источников света15 и подсоединены между выводами соседнихгрупп конденсаторов и групповыми защитнымирезисторами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе2 О 1. Гончаренко Г. М. Установки для нагревагаза импульсными токами. Труды МЭИ,вып. 45, 1963, с. 101,2. Авторское свидетельство СССР У 243447,кл. Н 02 Н 7/16.3, Авторское свидетельство СССР по заявкеУ 2368594/24 - 07, кл, Н 02 Н 7/16, 1976.