Устройство для регистрации дугового пробоя и предпробойный состояний Советский патент 1988 года по МПК G01R31/02 H02K44/08 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, например, в секционированных магнитогидродинамических генераторах различных типов для опре- деления момента возникновения дугового пробоя или предпробойного состояния .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности различения предпробойного и пробойного состояний между собой, повышение производительности и достоверности регистрации за счет автоматического распознавания и автоматической регистрации пробоя и предпробойных состояний.

На чертеже изображено предлагаемое устройство. Оно между первым 1 и вто- рым 2 электродами канала магнитогид- родинамического генератора (МГДГ) содержит первый 3 и второй А ограничительные резисторы, первый 5j второй 6, пятый 7, третий 8. четвертый 9, шестой 10 конденсаторы, первую 11 и вторую 12 катушки индуктивности, обмотку 13 первого реле с первым 14 и вторым 15 замыкающими контактами, обмотку 16 второго реле с первым 17 и рторым 18 замыкающими контактами, первый 19 и второй 20 индикаторы пробоя, источник 21 питания, первую 22 и вторую 23 клеммы устройст- ва, первую 24 и вторую 25 выходные клеммы устройства. Первые выводы первого 5 и второго 6 конденсаторов со единены между собой. Первые выводы третьего .8 и четвертого 9 конденсаторов соединены между собой. Первые вы- воды перво-го 3 и второго 4 ограничительных резисторов соединены с соответствующими входньтми клеммами устройства, их вторые выводы - соответственно с вторыми выводами первого 5 и третьего 8 конденсаторов, первые выводы которых соединены с соответствующими первым и вторым вьгеодами первой катушки 11 индуктивности. Второй вывод второго конденсатора 6 соединен через обмотку 13 первого реле с первым выводом второй кятушки 12 индуктивности и с первым выводом пятого конденсатора 7, соединенного втбрым выводом через обмотку 16 второго реле с общей шиной устройства и с первым выводом шестого конденсатора 10, соединенного вторым вьтодом с вторым выводом второй катушки 12 индуктивности

. .

0

5

и с вторым вьрводом четвертого конденсатора 9. Первый плюсовой вывод источника 21 питания соединен через последовательно соединенные первый замыкающий контакт 14 1тервого реле и первый индикатор 19 с первым минусовым выводом источника 21 питания, а через второй замыкающий контакт 15 первого реле - с первой выходной клеммой устройства. Второй плюсовой вывод источника 21 питания соединен через последовательно соединенные первый замыкающий контакт 17 второго реле и второй индикатор 20 с вторым минусовым выводом источника 21-питания и через второй замыкающий контакт 18 второго реле - с второй выходной клеммой устройства.

Устройство работает следующим образом.

Потенциал каждого из электродов 1, 2 канала МГДГ, постоянная составляющая которого достигает десятков киловольт относительно земли, а величина переменной составляющей - сотен вольт, поступает на входы соответствующих емкостных делителей напряжений (на конденсаторах 5, 6, 7 и на конденсаторах 8, 9, 10) через ограничительные резисторы 3, 4, защищающие низковольтные элементы устройства при пробое высоковольтных конденсаторов 5, 8. Емкостные делители отсекают постоянную составляющую потенциалов и снижают переменную составляющую потенциалов до безопасного уровня, необходимого для нормальной работы релейной, измерительной и сигнальной аппаратуры.

При отсутствии пробоя между злек- тродами 1 и 2 в спектре флуктуации напряжения между ними отсутствуют высокочастотные составляющие с частотой более 10 кГц, Низкочастотные составляющие с частотой менее 10 кГц не пропускаются фильтром средних частот, выполненным на катушке 11 индуктивности и конденсаторах 6, 9. Позтому обмотки 13 и 16 реле не запитываются переменным током, реле не срабатыва- юте индикаторы 1, 20 не горят.

При возникновении между электрода- ми 1 и 2 предпробойного состояния, То е. появления в спектре флуктуации межэлектродного напряжения составляющих с частотами 10 - 100 кГц, фильтр средних частот, включающий катушку 11 индуктивности и конденсаторы 6, 9, выделяет эти составляющие и запитывает обмотку 13 реле, происходит замыкание контактов И, 15 реле, которые подают напряжение от источника 21 питания на индикатор 19 и сигнал к авности катушки 12-3--10 Г. В качестве индикаторов 19 и 20 пробоя использовались сигнальные лампы.

Реле с обмотками 13 и 16 предстар

томатической системе управления (АСУ),; ляют собой электронные беэиндук,тивизменяющей режим работы МГДГ. Объектом воздействия АСУ может служить, например уставка инвертора системы нагруження МГДГ, изменяющая уровень его выходного напряжения и соответственно напряжения между электродами 1 и 2.

При возникновении между электродами 1 и 2 дугового пробоя в спектре

флуктуаций межэлектродного напряженияТ5 тьгаания реле с обмоткой 16-- 2 мА.

появляются составляющие с частотами 100 кГц и более, выделяемые фильтрон высоких частот, образованным катушкой 12 индуктивности и конденсаторами

Срабатывание реле с обмоткой 13 происходит при частотах 10 кГц и более, характерных для предпробойного состояния, а срабатывание реле с об7, 10, запитывающие обмотку 16 реле. 20 моткой 16 при частотах более 100 кГц,

При этом замыкаются контакты 17, 18, включающие индикатор 20 и подающие сигналы к АСУ. В этом случае также ; запитывается обмотка 13 и включается индикатор 19.25

Устройство выполнено и испытано при следующих параметрах схемы. Резисторы 3 и 4, выполненные из микропровода, имеют величину сопротивления .100 Ом, емкость конденсаторов 5, 8 зо составляла 10 Ф (напряжение 15 кВ), емкость конденсаторов 6,, 9, 10 составляла 0, (напряжение 300 В), величина индуктивности катушки 11 равнялась 0,3 Г, а индуктив- ,

характерных для пробоя, что позволяет отличать пробой от предпробойного со- стояния и невозможно в прототипе.

Фильтр на конденсаторах, 9 и ка- тушке 11 индуктивности отсекает поме- хи (низкочастотные пульсации), которые мешают вы5тлению пробойного то1шия в прототипе, что повышает достоверность регистрации. Кроме того, относительно прототипа повышается производительность регистрации,так как регистрация осуществляется автоматически без использования визуального наблюдения спектра частот оператором на осциллографе.

12565424

ности катушки 12-3--10 Г. В качестве : индикаторов 19 и 20 пробоя использовались сигнальные лампы.

Реле с обмотками 13 и 16 предстарные реле с низким входным сопротивлением. При сигнале 10 В частотой 10 кГц ток через обмотку 13 составляет 3 МЛ, а через обмотку 16 - 10 мкА. При сигнале 10 В частотой too кГц ток через обмотку 13 составляет -- 25 мА, а через обмотку 16 - мА. Ток срабатывания реле с обмоткой 13 составляет 1 мА ток срабаСрабатывание реле с обмоткой 13 происходит при частотах 10 кГц и более, характерных для предпробойного состояния, а срабатывание реле с обхарактерных для пробоя, что позволяет отличать пробой от предпробойного со- стояния и невозможно в прототипе.

Фильтр на конденсаторах, 9 и ка- тушке 11 индуктивности отсекает поме- хи (низкочастотные пульсации), которые мешают вы5тлению пробойного то1шия в прототипе, что повышает достоверность регистрации. Кроме того, относительно прототипа повышается производительность регистрации,так как регистрация осуществляется автоматически без использования визуального наблюдения спектра частот оператором на осциллографе.

i

I

ZJ 4

Редактор Т.Юрчикова Заказ 3381

Составитель В.Дворкии Техред О.Солко . Корректор С.Шекмар

Тираж 772Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская нав.% д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

/л a Ю

L5f//