Устройство для определения пробивного напряжения диэлектрика

(1 479059 Сооз Советских Социалистических Ресо 1 блик(22) Заявлено 30.08.71 (21) 1694631/24 с присоединением заявки Хе(51) М. Кл, б 01 г 31/14 осударствеииый комитет света Министров СССР по аелам изобретенийи открытий 3) УДК 621.317,333,6(088.8) та опубликования описания 2) Лвчоры изобретен лексеенко и И. Ф. Пикус,71) Заявител 1 нститут тепло- и массообмсна АН Белорусской ССР 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОБИВНО НАПРЯЖЕНИЯ ДИЭЛЕКТРИКАИзобретение относится к области электрических измерений, в частности к методам исследования пробивного напряжения диэлектриков,Известны устройства для определения пробивного напряжения диэлектриков, содержащие цепь формирования испытательного напряжения с задающим генератором и высоковольтным трансформатором, во вторичную цепь которого включено нагрузочное сопротивление, а также цепь фиксации пробивного напряжения. Недостатком этих устройств является низкая точность измерения (при использовании, например, автотрансформатора с электроприводом в качестве регулятора напряжения), связанная с инерционностью электропривода, а также реле, фиксирующего момент пробоя.Целью предлагаемого изобретения является повышение точности измерения величины пробивного напряжения диэлектриков.Достигается это применением цепи синхронизации с пороговой схемой, вход которой соединен с задающим генератором, один выход - через первую схему И с одним из входов первого триггера, а другой - через схему ИЛИ с другим входом первого триггера, а также с нагрузочным сопротивлением посредством второго триггера, выход которого соединен с указанными схемами ИЛИ и И Цепь формирования испытательного напрякения снабжена соединенными между собой генератором пилообразного напряжения и модулятором, один из входов которого, так же как и вход генератора пилообразного напряжения соединен с выходом первого триггсра, другой вход - с задающим генератором, а выход - с первичной цепью высоковольтного трансформатора.1 о Цепь фиксации испытательного напряжения выполнена в виде генератора масштабных импульсов и пересчетного устройства, соединенных через вторую схему И, один вход которой подключен к выходу первого триг 15 гер а.Такое схемное решение позволяет точносинхронизировать начало роста напряжения, подаваемого на исследуемый диэлектрик, и начало счета пересчстного устройства, а в мо мент пробоя диэлектрика произвести точноостановку счета пересчетного устройства и остановку роста испытательного напряжения на диэлектрике.На фиг. 1 представлена функциональная 25 схема предлагаемого .устройства; на фиг. 2 в .временные зависимости напряжения в схеме предл агаемого устройства.Устройство содержит генератор испытательного напряжения 1, выход которого соединен ЗО через выключатель 2, со входом пороговойсхемы 3 и одним из входов модулятора 4, Пороговая схема 3 служит для получения коротких импульсов напряжения У (фиг. 2), синхронизированных напряжением У испытательного генератора 1. Предусмотрена возможность сдвига импульсов напряжения пороговой схемы 3 относительно синхронизирую- щего напряжения испытательного генератора 1.Выход пороговой схемы 3 соединен через переключатель 5 в одном из его положений со входом схемы ИЛИ 6 и входом второго триггера 7. Выход схемы ИЛИ 6 соединен со входом первого триггера 8, а выход последнего - со входом генератора пилообразного напряжения 8, модулятора 4 и второй схемы И 10, Один выход второго триггера 7 соединен со вторым входом первой схемы И 11 и через дифференцирующую цепь 12 со вторым входом схемы ИЛИ 6, а другой выход 13 второго триггера 7 используется для сигнализации. Выход дифференцирующей цепи 14 соединен со вторым входом второго триггера 7.При другом положении переключателя 5 выход пороговой схемы 3 соединен со входом первой схемы И 11, выход которой связан со вторым входом первого триггера 8.При этом схема ИЛИ 6 служит для пропуска импульса напряжения У дифференцирующей цепи 12 в момент пробоя диэлектрика или импульса напряжения У пороговой схемы 3 на вход первого триггера 8, Второй триггер 7 служит для управления первой схемой И 11 и первым триггером 8, а также сигнализирует, в каком исходном состоянии находится устройство. Первый триггер 8 служит для выдачи напряжения на модулятор 4, генератор пилообразного напряжения 9 и вторую схему И 10, Первая схема И 11 служит для пропуска импульсов пороговой схемы 3 в одном из положений переключателя 5.Подобное схемное решение образует цепь точной синхронизации начала и конца роста напряжения на испытываемом диэлектрике с началом и концом счета пересчетного устройства.Цепь формирования испытательного напряжения содержит генератор пилообразного напряжения 9, соединенный со вторым входом модулятора 4, выход последнего соединен с первичной обмоткой высоковольтного трансформатора 15, вторичная обмотка которого соединена с испытываемым диэлектриком 16 и нагрузочным сопротивлением 1, а выход с последнего соединен с дифференцирующей цепью 14. Модулятор 4 служит для формирования испытательного напряжения, которое повышается высоковольтным трансформатором 15, а генератор пилообразного напряжения 9 - для получения пилообразного напряжения различной длительности и изменяемой амплитуды,Цепь отсчета времени содержит генератор масштабных импульсов 18, выход которого 5 10 15 2 О 25 30 35 40 45 50 55 бО 65 соединен через второй вход второй схемыИ 10 со входом пересчетного устройства 19.Вторая схема И 10 служит для пропусканапряжения генератора масштабных импульсов 18 на пересчетное устройство 19, которое необходимо для формирования и индикации показаний, пропорциональных пробивному напряжению испытываемого диэлектрика.Работает устройство следующим образом.При включении в момент 1 выключателя 2изменяющееся, например, по синусоидальномузакону напряжение У, от генератора испытательного напряжения подается на пороговуюсхему 3 и модулятор 4,Пороговая схема 3 начинает выдавать импульсы напряжения У, например, в моментперехода напряжения испытательного генератора через нуль.При одном из положений переключателя 5первый импульс пороговой схемы в момент 1поступает на схему ИЛИ 6 и вход второготриггера 7, переводя первый триггер в состояние Запрет У для генератора пилообразного напряжения 9, модулятора 4 и второйсхемы И 10, а второй триггер 7 в состояниеПропуск Ь для первой схемы И 11.В этом состоянии устройство может находиться бесконечно долгое время.При изменении положения переключателя 5в момент 1 первый импульс пороговой схемы3 в момент 1 з проходит через первую схемуИ 11 и поступает на второй вход первоготриггера 8, переводя его в состояние Пропуск Уз для генератора пилообразного на.пряжения 9, модулятора 4 и второй схемы И10. Начинается формирование испытательногонапряжения Угенератором пилообразногонапряжения 9, модулятором 4 и высоковольтным трансформатором 15, а также отсчет времени У пересчетным устройством 19, которое задается высокочастотным генератороммасштабных импульсов 18.Возрастающее по амплитуде напряжениеУ со вторичной обмотки высоковольтноготрансформатора 15 прикладывается к исследуемому диэлектрику 16 и нагрузочному сопротивлению 17.В момент 6 пробоя диэлектрика электрический сигнал, снимаемый с нагрузочного сопротивления 17, дифференцируется цепью 14 иподается на второй вход второго триггера 7,переводя его в состояние Запрет У дляпервой схемы И 11 и Пропуск для цеписигнализации. В момент перевода второготриггера 7 в состояние Запрет выходнойсигнал после дифференцирования цепью 12поступает на второй вход схемы ИЛИ 6, свыхода которой поступает на вход первоготриггера 8, переводя в состояние Запрет Удля генератора пилообразного напряжения 9,модулятора 4 и второй схемы И 10. В этомсостоянии устройство может находиться бесконечно долгое время. На этом испытательный цикл исследования диэлектрика на про479059 г -- 1 ссг 5бивное напряжение закончен. Величина пробивного напряжения определяется по измеренному пересчетным устройством времени.Предлагаемое устройство для определения пробивного напряжения диэлектрика обладает повышенной точностью измерения, возможностью регулирования быстродействия цикла одного измерения, возможностью исследования диэлектрика при напряжении различной формы, а также повышенной надежностью. Предмет изобретения Устройство для определения пробивного напряжения диэлектрика, содержащее цепь формирования испытательного напряжения с задающим генератором и высоковольтным трансформатором, во вторичную цепь которого включено нагрузочное сопротивление, а также цепь фиксации пробивного напряжения, о тл и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено цепью синхронизации с пороговой схемой, вход которой соединен с указанным задающим генератором, один выход - через первую схему И с одним из входов первого триггера, а дру гой - через схему ИЛИ с другим входомпервого триггера, а также с упомянутым нагрузочным сопротивлением посредством второго триггера, выход которого соединен с указанными схемами ИЛИ и И; цепь 10 формирования испытательного напряженияснабжена соединенными между собой,генератором пилообразного напряжения и модулятором, один из входов которого, так же как и вход генератора пилообразного напряжения, 15 соединен с выходом первого триггера, другойвход - с задающим генератором, а выход - с первичной цепью высоковольтного трансформатора, цепь фиксации испытательного напряжения выполнена в виде генератора 20 масштабных импульсов и пересчетного устройства, соединенных через вторую схему И, один вход которой подключен к выходу первого триггера.