Устройство контроля качества изоляции секций конденсаторов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветсиикСоциапистичесимкРеспубпии и 920580 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет Опубликовано 15. 04. 82. Бюллетень14 ао двлаи нзабрвтений и открытий(53) УДК 621317 333.6(088.8) Дата опубликования описания 1 5. 04. 82 72) Авторы изобретен Лисев(71) Заявит 54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗОЛЯЦИ СЕКЦИЙ КОНДЕНСАТОРОВ ко Изобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано при испытаниях секций конденсаторов в процессе их произ- водства, в частности накопительных конденсаторов.Накопительные конденсаторы большой энергоемкости широко применяются в импульсных модуляторах, генера" торах импульсных напряжений, генерато торах излучений и т.д. В целяхуменьшения габаритов и энергоемкости секции пропитывают отвердевающими диэлектрическими компаундами, Вследствие неоптимальности технологических режимов пропитки секций компаундом или недостаточно хорошей адгезии компаунда к диэлектрическим материалам секции в последних могут образовываться значительные по величине неравномерности пропитки расслоения. Качество изоляции секций в эначитель ной степени определяются количеством укаэанных дефектов. При приложении к секции напряже. ния в дефектах изоляции возникают внутренние или краевые (поверхностные) частичные пробои изоляции, сопровождающиеся спадом напряжения на секции конденсатора. Регистрируя величину спада напряжения с помощью- порогового индикатора, можно выбраковывать секции конденсаторов с дефектами изоляции, а также проводить своевременные мероприятия по их устранению: воздействие на свойства компаунда, диэлектрическая или технологические процессы в направлении уменьшения дефектов. Учитывая, что степень опасности внутренних и поверх ностных пробоев различна, регистра-. ция указанных пробоев должна производиться раздельно, а индикаторы должны иметь различные значения порогов, что обеспечивает более эффективный контроль качества изоляции секций.Известно устройство для разбравки по электрической прочности92058слюдяных, конденсаторов, в которомпараллельно измерительной ЙС-цепиподключен эталонный конденсаторбольшой емкости, сопротивление измерительной КС-цепи соединено со входом усилителя, подключенного к запоминающей триггерной ячейке, а конденсатор ВС цепи подключен черезограничительное сопротивление иконтакты замыкателя - к источнику 10испытательного напряжения Я .. Недостатком указанных устройствявляется то, что они не дают воэможности производить раздельной регистрации внутренних и поверхностныхчастичных разрядов в изоляции, чтоисключает дифференцированный подход к нормам пороговых характеристик внутренних й поверхностных частичных разрядов и, следовательно,приводят к менее эффективному контролю качества изоляции.,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяустройство, содержащее источник испы-тательного напряжения, два измери-,тельных резистора, измерительныйэлектрод, линейно пропускающий элемент, широкополосный делитель, однополярный усилитель-формирователь,индикатор 21,Указанное устройство имеет следующие недостатки. Во-первых, регистрация внутренних и поверхностных частичных разрядов может производитьсятолько поочередно, что увеличиваетвремя контроля качества изоляции и,следовательно, снижает производительность устройства контроля. Во-вторыхиспользование в указанном устройствеодного испытательного электрода,одного индикатора и разных измери"тельных ВС-цепочек вызывает необходимость в дополнительных операциях:переключения испытательного электро 43да на другой торец изделия, переключения порога индикатора, переключения измерительной цепи, что такжеувеличивает время контроля качестваизоляции иэделия.Целью изобретения является увели.чение производительности контролякачестваизоляции секций конденсато.ров.Эта цель достигается тем, что вустройство, содержащее источник ис 55пытательного напряжения, первый ивторой измерительные резисторы,первый измерительный электрод, первый линейно пропускающий элемент, широкополосный усилитель, однополярный усилитель-формирователь, индикатор, причем один из выводов источника испытательного напряжения соеДинен через защитный резистор с первым выводом конденсатора фильтра, второй вывод которого соединен с одним из выводов источника испытательного напряжения и общим выводом устройства, который соединен с одним иэ выводов контролируемого конденсатора, через первый измерительный резистор с первым измерительным электродом и с входом однополярного усилителя- формирователя, а также через второй измерительный резистор. - с входом широкополостного усилителя, выход которого соединен через первый линейно пропускающий элемент со входом первого индикатора, введены ключ, фильтр высоких частот, зарядный резистор, конденсатор связи, второй линейно пропускающий элемент, второй индикатор, второй измерительный элект род и переключающий элемент, причем первый вывод конденсатора фильтра через ключ соединен со входом фильтра высоких частот, выход которого через разрядный резистор соединен с одним из выводов контролируемого конденсатора и с одним из выводов конденсатора связи, другой вывод которого соединен с входом широкополостного усилителя, выход которого через второй линейно переключающий элемент соединен с входом второго индикатора, второй измерительный электрод соединен с входом однополярного усилителя-формирователя, выход которого соединен с входом переключательного элемента, один из выходов которого соединен с одним из входов первого линейно-пропускающего элемента, а другой - .с одним из входов второго линейно пропускающего элемента.На фиг. 3 представлена структурная схема устройства на фиг. 2 - графики импульсов напряжения на выхо" дах соответствующих элементов схемы,Устройство содержит измерительный резистор 1, соединенный через конденсатор 2 связи с испытуемым конденсатором 3, первый измерительный резистор 4, соединенный соответственно с первым и вторым измерительным элек 1 родами 5 и 6, образующими с торцовыми частямИ обкладки испытуемого конденсатора, конденсаторы связи 7 и 8,5 . 92058 широкополостный усилитель 9, соединенный через первый и второй линейно пропускающие элементы 10 и 11 с первым и вторым индикаторами 12 и 13, однополярный усилитель-формирователь 5 14, соединенный через переключающий элемент 15 с первым и вторым линейно пропускающими элементами 10 и 11. В качестве переключающего элемента может быть использован заторможенный 0 мультивибратор или блокинг-генератор с выходами разнополярных импульсов напряжения, в качестве линейно пропускающего элемента - электронный ключ. Устройство содержит также ис точник 16 испытательного напряжения, защитный резистор 17, конденсатор 18 фильтра большой емкости, соединенный через ключ 19, в качестве которого используется реле, фильтр 20 высоких 20 частот и зарядный резистор 21. При положительной полярности испытательного напряжения, полярность усилителя- формирователя 14 выбирается положительной, исходное состояние первого 25 линейно пропускного элемента 10 открытое, элемента 11 - закрытое.Устройство работает следующим образом.От источника 16 испытательного напряжения заряжается через защитный резистор 17 конденсатор 18 фильтра большой емкости, емкость которого выбирается значительно больше емкости испытуемой секции конденсатора При замыкании контактов реле 19 через фильтр 20 и зарядный резистор 21 заряжается испытуемая секция конденсатора 3 (см, фиг, 2, график 22). Регистрация частичных разрядов в изоляции секции производится в течение всего цикла нарастания напряжении. на секции. С помощью резистора 21 время , заряда конденсатора выбирается-близким к времени нарастания в схеме 45 предполагаемого использования испытуемого конденсатора. Внутренние или поверхностные частичные разряды вызы-в вают быстрое (за время"10 С) уменьшение напряжения на испытуемом конденсаторе. С измерительного резистора 1 снимаются импульсы одинаковой полярности как для внутренних (см. график 23, импульсы а), так и для поверхностных частичных разрядов (см, график 23, импульсы О). На измерительном резисторе ь внутренние частичные разряды в испытуемом конденсаторе вызывают импульсы отрица 0 6тельной полярности небольшой амплиту ды (см, график 24, импульсы о.), а поверхностные частотные разряды - импульсы положительной полярности значительно большей амплитуды (см, график 24, импульсы 8 ) . Это обусловлено тем, что при внутреннем частичном разряде ток разряда замыкается внутри обкладок испытуемого конденсатора и на измерительный резистор 4 через конденсаторы 7 и 8 связи малой емкости передается импульс отрицательной полярности небольшой амплиту. ды. При поверхностном частичном разряде ток разряда замыкается черезизмерительный резистор 4, формируя на нем импульс положительной полярности значительно большей амплитуды, Только при поступлении на усилитель- формирователь 14 импульсов положительной полярности, последний формирует синхрониэирующий импульс на переключающий элемент (см. график 25), который выдает запрещающий сиг нал на первый линейно пропускающий элемент 10 и разрешающий сигнал на 1второй линейно пропускающий элемент11 который пропускает на второй индикатор 13 импульсы напряжения, соответствующие поверхностным частичнымразрядам (см. график 26). Импульсынапряжения, соответствующие внутренним частичным разрядам, в испытуемомконденсаторе передаются первым линейно пропускающим элементом 10 при отсутствии запрещающего импульса напервый индикатор 12 (см, граФик 27).Устройство может применяться дляконтроля качества изоляции секцийконденсаторов в процессе испытаний,когда секции имеют различные отбраковочные нормы на внутренние и поверхностные частичные пробои, изоляции, Пороговые значения напряжений индикаторов выбираются на основе предварительных испытаний большой партии секций конденсаторов. Данное устройство позволяет одновременно регистрировать внутренние и поверхностные частичные разряды в секции конденсатора, производить контроль поверхностных частичных разрядов одновременно с обоих торцов обкладок секции, исключить дополнительные операции по переключению измерительных каналов, порогов индикатора. Указанные преиму. щества позволяют сократить в 4 раза время на контроль качества изоляции каждой секции .7 9205808формула изобретения линейно пропускающий элемент, второйУстройство контроля качества изо- индикатор, второй измерительный элект. ляции секций конденсаторов, содержа- род и переключающий элемент, причем щее источник испытательного напряже- первый вывод конденсатора фильтра ния, первый и второй измерительные 5 через ключ соединен с входом фильтра резисторы, первый измерительный . высоких частот, выход которого через электрод, первый линейно пропускаю- разрядный резистор соединен с одним щий элемент, широкополосный усилитель из выводов контролируемого конденсаоднополярный усилитель-формирователь, тора и с одним из выводов конденсатоиндикатор, один из выводов источника О ра связи, другой вывод которого соеиспытательного напряжения соединен динен с входом широкополосного усичерез защитный резистор с первым вы- лителя, выход которого через второй водом конденсатора фильтра, второй линейно пропускающий элемент соедивывод которого соединен с одним из нен с входом второго индикатора,втовыводов источника испытательного на рой измерительный электрод соединен пряжения и общим выводом устройства, с входом однополярного усилителя- который соединен с одним из выводов формирователя, выход которого соедиконтролируемого конденсатора, через нен с входом переключающего элеменпервый измерительный резистор - с пер та, один из выходов которого соедипервым измерительным электродом и с Ю нен с одним из входов первого линей- входом однополярного усилителя-форми- но пропускающего элемента, а другой . рователя, а также через второй изме-. с одним из входов второго линейно рительный резистор "- с входом широко- пропускающего элемента. полосного усилителя, выход которогосоединен через первый линейно-пропусИсточники информации, кающий элемент с входом первого инди-принятые во внимание при экспертизе катора, о т л и ч а ю щ е е .с я тем, .1. Авторское свидетельство СССР что, с целью повышения производитель- У 157547, кл, 6 01 й 31/14, 1963. ности контроля, в него введены ключ, 2, Авторское свидетельство СССР фильтр высоких частот, зарядный ре- зо У 440619, кл. О 01 В 31/14, .1972 зистор, конденсатор связи, второй (прототип).920580 Уиспы Ьйх зов рек еренц аказ 2331 писно м 5 иал ППП "Патент", .г. Ужгород, ул. Проектная, "1 Составительедактор М,Недолуженко Техред М.Теп 19 Тираж 719ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и о113035, Москва, Ж, Рауш ета СССРытийя наб., д.