Устройство для контроля пробивного напряжения разрядников

Союз Советских Соцналнстическнх РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 250877(21)252 3490/24-07с присоединением заявки йо -(23) Приоритет Государственный комитет СССР по деяам изобретений и открытий(71) Заявитель Московский ордена Ленина энергетический институт(5 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОБИВНОГО НАПРЯЖЕНИЯ РАЗРЯДНИКОВИзобретение относится к электротехнике и может быть использованодля контроля пробивных напряженийразрядников как вентильных, так иискровых во всем диапазоне областирабочих частот,Известны устройства, используетедля контроля пробивного напряженияразрядника при плавном подъеме испытательного синусоидального напряжения до пробоя разрядника 11).Известные устройства обладают недостатками, Как известно, при испытании разрядников для определенияпробивного напряжения время подъема 15испытательного напряжения до пробивного значения должйо, быть минимальным. Особенно это требование относится к испытанию высоковольтныхвентильных разрядников, в конструкции которых имеются шунтирующие резисторы, При длительном времениподъема испытательного напряжениядо пробивного значения возможен чрезмерный нагрев шунтирующих резисторов,который увеличивает погрешность контроля пробивного напряжения,Известно также устройство, которое состоит иэ испытательного транс,форматора, ко вторичной обмотке ко торого подключены разрядник и измерительный прибор. Первичная обмоткаэтого трансформатора через регуляторнапряжения, выполненный по потенциометрической схеме, и силовой тиристорподключена к сети, согласующий трансформатор схемы управления устройстваимеет две выходные обмотки от однойиз которых через выпрямнтельный мости резистор заряжается конденсатор,Вторая обмотка через резистор подключена к катоду и управляющемуэлектроду дополнительного тиристора.Параллельно управляющему электродуи катоду силового тиристора подсоединен основной резистор, которыйчерез замыкающие контакты кнопкиуправления подключается к конденсатору 121 Н Я,Однако, известное устройство работает в очень узком диапазоне частот и не может быть использовано вшироком диапазоне рабочих частот испытательного напряжения. При каждойзамене элементов схеме управлениятребуется переналадка устройства.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей.Для этого устройства для контроляпробивного напряжения разрядниковснабжено каналом запуска, состоящего из последовательно соединенных чередующихся логических элементов ИЛИ, НЕ, ИЛИ, НЕ, и каналом запрета, состоящего из последовательно соединенных чередующихся логических элементов И, ИЛИ, НЕ, ИЛИ, НЕ, причем выход первой5 обмотки согласующего трансформатора через первый замыкающий контакт кнопки управления подключен на первый вход логического элемента ИЛИ канала запускана второй вход которого подключен выход данного канала, а выход первого логического элемента НЕ подключен к управляющему электроду силового тиристора, выход второй обмотки согласующего трансформатора подключен на первый вход логического элемента И канала запрета, на второй вход которого подключен выход кан ал а запуска, на один из входов первого логического элемента ИЛИ канала зап рета подключен выход данного канала, выход первого логического элемента НЕ подключен к катоду силового тиристора, причем источник сигнала сброса через второй контакт кнопки 25 управления подключен ко второму входу логического элемента ИЛИ канала запуска и к первому входу второго логического элемента ИЛИ канала запрета. ЯНа чертеже представлено устройство для контроля пробивного напряжения разрядников, Функциональная схема.Устройство содержит испытуемый разрядник 1, который подсоединен ко вторичной обмотке испытательного трансформатора 2, Первичная обмотка трансформатора 2 через силовой тиристор 3 подключена к выходу регулятора 4 напряжения, Вход регулятора 4 напряжения включается в сеть переменного тока рабочей частоты Г, при которой испытывается разрядник 1.Согласующий трансформатор 5, первичная обмотка которого подключена к входу регулятора 4 напряжения, имеет две вторичные обмотки б и 7, Для управления силовым тиристором 3 устройство снабжено двумя каналами управления из двоичных логических элементов. Канал запуска, состоящий из 50 последовательно соединенных чередующихся логических элементов ИЛИ 8, НЕ 9, ИЛИ 10, ЯЕ 11, подсоединен своим первым входом через замыкающие контакты кнопки управления 12 к вторичмой обмотке б согласующего трансформатора 5.Кайал запрета включает в себя последовательно соединенные чередующиеся логические элементы И 13,ИЛИ 14,ЙЕ 15,ИЛИ 16,КЕ 17 и подсоеди ней своим первым входом ко вторичной обмотке 7 согласующего трансформатора 5, Выход логического элемента 11 соед;- нен со вторым входом логического элемента 8 и вторым входом логического элемента,3. Л выход логическто элемента 17 соединен со вторымвходом логического элемента 14,Управляющий электрод силового тиристора 3 подключен к выходу цепи запуска, а катод силового тиристора 3соединен с выходом цепи запрета. Дляприведения элементов каналов управления в исходное состояние вторые входы элементов 10 и 1 б соединены сЙсточникомединичныхсигналовсброса с через разьикающие контактыпусковой кнопки 12.Для составления каналов запуска изапрета могут быть использованы двоичные логические элементы, управляемые однополярными сигналами отрицательной или положительной полярности.При использовании логических элементов, управляеьих сигналами отрицательной полярности, полярностьподключения вторичных обмоток б и 7согласующего трансформатора 5 такова,что напряжение Гь на входе цепи запуска синфазно с напряжением 14 навыходе регулятора 4 напряжения, анапряжение 7 находится в противофаз е с н апр яжением 14, При эт омуправляющий электрод силового тиристора 3 подсоединяется к выходу логического элемента 9, а катод силового тиристора 3 соединен с выходомлогического элемента 15,При использовании же логическихэлементов, управляемых сигналами положительной полярности, полярностьподключения вторичных обмоток б и 7согласующего трансформатора 5 иная.Напряжение на входе цепи запускадолжно находиться в противофазе снапряжением 8 на выходе регулятора4 напряжения, а напряжение В 7 должносовпадать по Фазе с напряжением, Вэтом случае управляющий электродсилового тиристора 3 должен быть подсоединен к выходу логического элемента 11, а катод тиристора 3 долженбыть соединен с выходом логическогоэлемента 17,Принцип действия известного устройства при использовании логическихэлементов, управляемых сигналами отрицательной или положительной полярности, идентичен. Поэтому рассматривается данное устройство, управляемоесигналами отрицательной полярности.Для сигналов отрицательной полярностиединичныеф ф значения равны между собой и имеют отрицательное напряжение Р= 6=Рз= ;- 07 тХ: - Енулевые з й аченй я т акже р а вны междусобой и имеют отрицательный потенциал, близкий к нулю Е:Я =Е =Е=,=Ф"- 1, Е =О . Причем уровнй срабатывания каналов запуска и запрета относительно амплитудных сигналов с вторичных обмоток согласующего трансформатора таковы, что входные сигналы логи .ских эентов рнним ютединичныезначения ранее, нежели отпираюшее натряжение на управл яюшемэлектроде силового тиристора 3.В исходном состоянии каналов управления значения входных и выходныхсигналов элементов 8-17 следующие:ь: з - э "14=С =ОРазность потенциалов в этом случае (Она выходе элементов 9 и 15 составитнулевое значение Рэ-Р,Б =-Е-(-Е)=0,и в цепи управляющего электрода силового тиристора 3 ток равен нулю,При нажатии пусковой кнопки 12 размыкающие контакты отключат сигналсброса (В =0), а замыкающие контактысподключают первый вход канала запуска к обмотке 6 согласующего трансформатора 5.В первый отрицательный полупериод 20напряжения Р напряжение Д на выходе канала запуска принимает единичное значение (Жь -Е), тогда навыходе элементов 8-11 выходные сигналы приобретают следующие единичные (-Е) или нулевые (0) значения: Св =-Е, Ее О, С, =О, н =-Е,а сигнал 1 =-Е сохраняет свое значеБние.Вследствие этого разность потеяциалов на выходе элементов 9 и 15принимает положительное значениеЙ -Р =0 - (-Е)=Е и создает условиеЕ 1 Бпротекания тока спрямления через Управляющий электрод силового тиристора 3 в положительном направлении,подготавливая тиристор к открытию.Одновременно сигнал 611 =-Е поступаетна вторые входы элемейтов 8, 13, элемент 8 блокируется по второму входУ 4 Ои выходные сигналы элементов 8-11канала запуска сохраняют свои значения (Е =-Е, Е,=О, Е=О, Е=-Е) дозамыкания размкаюших контактов кнопки пуска 12, когда сигнал сброса на 45входах элементов 10, 16 принимаетединичноезначение (0 с =-Е). Вследующий после отрицательного, положительный полупериод напряжения й 4ток спрямления, протекающий через управляющий электрод силового тиристора 3 обеспечивает его открытие послемомента перехода напряжения 4 черезнуль и на испытуевй разрядник подается полупериод испытательного напряжения. В этот же полупериод при 55достижении напряжения на вторичнойобмотке 7 единичного значения(В =-Е) на выходе элементов 13-17 цепи запрета выходные сигналы принимаютсоответствующие значения 1 э=-Е 60( Р 1 =-Е Г,7 =-Е), Р=-Е, ЙБ =О,61 =О, г, =-Е и элементы 14-17 бло 1 Б7кируются по второму входу элемента 14ИЛИ. Выходные сигналы элементов 14-17сохраняют свои значения до заыкания 65 размыкаювх контактов кнопки 12(0 = - Е),Так как разность потенциалов навыходе элементов 9, 15 меняет своезначение Р 9 - Е = 0 - 0 = О, топрекращается протекание тока черезцепь управляющего электрода силовоготиристора 3, создавая тем самым условия для закрытия силового тиристора 3.Последующий переход напряжения 04от положительной полярности черезнулевое значение в отрицательнуюполярность закроет силовой тирнстор3. Таким образом, через силовой тирнстор 3 протекает ток только в течение одного полупериода и исключается возможность протекания последующих полупериодов. При отпусканиикнопки 12. через разикающие контактыподается. едикичныйсигнал сброса(Р =-Е):а вторые входы логическихэлементов 10 и 16. Тем саьым схемаустройства возврашается в исходноесостояние и готова к последующей работе,Введение в управляющую цепь дайного изобретения новых элементовпозволяет расширить диапазон рабочихчастот контроля пробивных напряженийразрядников, позволяюший контролировать одним устройством без заменыэлементов схемы управления как вентильные разрядники, так и искровыев широком диапазоне рабочих частот .Уменьшен интервал времени между двумя испытанияв, позволяюмй увеличить производительность контроля пробивных напряжений разрядников, чтоособенно важно при массовом контролеи использовании автоматических линийконтроля пробивных напряжений искровых разрядников. Эамена ВС-цепейуправления двоичными логическимиэлементами позволила исключить влияние частоты на работу устройства.Отсутствие одновременно работаювхцепей заряда и разряда конденсатора,исключение влияния частоты на работу устройства позволяют увеличитьнадежность получения только одногоимпульса испытательного напряжения.формула изобретенияУстройство для контроля пробивного напряжения разрядников, содержащее высоковольтный исытательный трансформатор, ко вторичной обмотке которого подключены разрядник и измерительный прибор, первичная обмотка через силовой тиристор и регулятор напряжения, выполненный по потенциометрической схеме, подключена к сети, согласуюший трансформатор с двумя выходными обмотками, замгкаюшие контакты кнопки управления и источника сигнала сброса, о т л и ч а ю ш еСоставитель 0.НаказнаяТехред О,Андрейко Корректор М,демчик Редактор Ю,Челюканов Заказ 6787/55 тираж 923 Подписное цНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5,бХ 5 7е с я тем, что, с целью расширения го подключен выход канала запуска, на функциональных возможностей, оно один из входов первого логического снабжено каналом запуска, состоящего элемента ИЛИ канала запрета подклюиз последовательно соединенных чере- чен выход данного канала, выход пердуюшихся логических элементов ИЛИ, ного логического элемента НЕ подклю- НЕ, ИЛИ, НЕ, и каналом запрета, со-чен к катоду силового тиристора, пристояшего из последовательно соеди- чем источник сигнала сброса через ненных чередуюшихся логических эле- второй контакт кнопки управления ментов И, ИЛИ, НЕ, ИЛИ, НЕ, причем подключен ко второму входу логичесвыход первой обмотки согласуюыего кого элемента ИЛИ канала запуска и трансформатора через первый завлекаю-к первому входу второго логического щий контакт кнопки управления под- элемента ИЛИ канала запрета. ключен на первый вход логического Источники Информации, элемента ИЛИ канала запуска, на вто- принятые во внимание при экспертизе рой вход которого подключен выход 1. Птичкин П.Н., Гутман Ю,М данного канала, а выход первого ло- э Вентильные разрядники, М.-Л., ГЭИ, гического элемента НЕ подключен к 1963, с.148. управлякицему электроду силового ти. Киселев Ю.В., Черепанов В.П., ристора, выход второй обмотки согла- Искровые разрядники, М.,ф Советское суюшего трансформатора подключен на радио, 19 76, с. 70. первый вход логического элемента И 3. Авторское свидетельство СССР канала запрета, на второй вход котороР 367499, кл, Н 01 Т 15/00, 1971.