Генератор импульсов напряжения для испытания линейных изоляторов Советский патент 1987 года по МПК H03K3/53 

1

Изобретение относится к технике высоких напряжений и может быть использовано для испытания высоковольных линейных изоляторов на электрическую прочность.

Целью изобретения является расширение диапазона изменения амплитуды выходного напряжения путем повышения стабильности срабатывания разрядников .

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема генератора импульсов напряжения для исптания линейных изоляторов.

Генератор импульсов напряжения состоит в данном случае из 18 каскадов. Первый каскад 1 генератора выполнен по обратной схеме Лркадьева- , ji

Маркса. Второй и последующие каскад 2-18 выполнены по прямой каскадной схеме Аркадьева-Маркса. (Каскады с 5-го по 14-ый представлены условно в виде блоков). Каскады 1-18 содержат малоиндуктивные емкостные накопители 19 энергии, разрядники 20, зарядные 21 и разрядные резисторы 22 ,

К зарядному резистору 21 каскада 2 подключен первый источник 23 регулируемого напря кения отрицательно полярности. К зарядному резистору 2 первого каскада 1, выполненного по обратной схеме Аркадьева-Маркса, подключен второй (зарядный) источни 24 нерегулируемого напряжения положительной полярности. При этом кажд 2N последовательно соединенных каскадов, где /V- 1, 2, 3,..., располжены бифилярно друг относитель}ю дрга с образованием прямой и обратной ветвей так, что в каждой из ветвей первых и последних восьми каскадов включено по 2 каскада (), а ветви каскадов 9 и 10 имеют по одному каскаду (). Указанные каскады рамещены по замкнутому плоскому контру таКр что испытываемый линейный изолятор 25 включен между выводом последнего каскада 18 и заземленной шиной 26 обратного тока. Рабочее наряжение второго источника 24 должно быть большим по амплитуде рабочего напряжения первого источника 23.

Точка соединения первого электрода разрядника 20 и первого вывода разрядного резистора 22 каскада 1, собранного по обратной схеме Аркадь ва-Маркса, подключена к заземленной шине 26 обратного тока. Точка соеди

нения второго электрода разрядника 20 и первой обкладки малоиндуктивного емкостного накопителя энергии 19 каскада 1 соединена через зарядный резистор 21 с положительным выводом второго источника 24 нерегулируемого напряжения положительной полярности. При этом точка соединения второго вывода разрядного резистора 22 с второй обкладкой малоиндуктивного емкостного накопителя 19 энергии каскада 1 подключена к точке соединения разрядного резистора 22 и первой обкладки малоиндуктивного емкостного накопителя 19 энергии каскада 2, собранного по прямой схеме Аркадьева-Маркса. Разрядник 20 каскада 1, собранного по обратной схеме Аркадьева-Маркса, может иметь дополнительный электрод для запуска генератора.

Генератор работает следующим образом.

Включение источника 23 заряжают молоиндуктиБные емкостные накопители 19 энергии - конденсаторы 19. По окончании их заряда ток в цепях не протекает, поэтому все разрядные резисторы 22, соединенные с ними, электроды разрядников .20 и обкладки конденсаторов 19, а также обьект испытаний (линейный изолятор 25) имеют нулевой потенциал. Вторые обкладки конденсаторов 19 и вторые электроды разрядников 20 при этом имеют потенциал -Ц , равный потенциалу незаземленного В1)хода первого источника 23 регулируемого напряжения.

После включения второго источника 24 нерегулируемого напряжения конденсатор 19 каскада 1 начинает заряжаться. Когда напряжение+и на нем достигает максимального заданного, превышающего по амплитуде напряжение

первого источника 23, разрядник 20

поджигается. При этом обкладка конденсатора 19 каскада 1 заземляется, а на его второй обкладке появляется потенциал - И , Напряжение конденсаторов 19 каскадов 1 и 2 суммируется и соединенный с ними электрод разрядника 20 каскада 2 приобретает потенциал - (Uj, +U) .

Емкость разрядника 20 каскада 2 и емкость каскада 3 относительно земли образуют делитель напряжения с коэффициентом К . 1. В результате между электродами разрядника 20 каскада 2 появляется дополнительное

напряжение (1-K)V2, вызывающее срабатывание этого и последующих каскадов генератора. Независимость дополнительного напряжения на искровых промежутках от зарядного напряжения и/ позволяет изменять это зарядное напряжение, а следовательно, и выходное напряжение генератора в широком диапазоне.

Для предложенного генератора, сое тоящего из 18 каскадов, собранных из последовательно включенных малоиндук тивных конденсаторов ИК-50-ЗУ4 с номинальным напряжением 50 кВ, емкостью 3 мкФ и индуктивностью 40 нГ с нерегулируемым источником на базе рентгеновского трансформатора и регулируемым источником на базе испытательного трансформатора напряжением ТОО кВ и мощностью 100 кВА, динамический диапазон устойчивого срабатывания разрядников, определяемый как отнощение разности величин статических разрядных искровых промежутков и минимально допустимого зарядного напряжений каскадов к указанному статическому напряжению, может .составить 20-70%, при этом значительно повьшгается стабильность работы генератора и расширяется диапа- зон изменения амплитуды выходного напряжения. Формула изобретения

Генератор импульсов напряжения дл испытания линейных изоляторов, выполненный по прямой каскадной схеме Аркадьева-Маркса и содержащий первый источник регулируемого напряжения и в каждом каскаде малоиндуктивный BMKOCTHofj накопитель энергии, разрядРедактор А.Долинич

Составитель В.Короткий

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 1640/53 Тираж 902 ,Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

ПроизводстЕ снно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

ге-fOз к- )5 20 а2530

я 55 40 3075444

ник, зарядный и разрядный резисторы, причем каждые 2N последовательно соединенных каскадов, где N 1,2,3..., расположены бифилярно друг относи- : ельно друга с образованием прямой и обратной ветвей, размещенных по замкнутому плоскому контуру, а испытуе-ч мый линейный изолятор включен между выводом последнего каскада и заземленный шиной обратного тока, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона изменения амплитуды выходного напряжения путем повы- шения стабильности срабатывания разрядников, в генератор введен второй источник нерегулируемого напряжения с большим, чем у первого зарядным напряжением, полярность которого противоположна по отношению к первому источнику регулируемого напряжения, .- первый каскад выполнен по обратной схеме Аркадьева-Маркса, причем точка соединения первого электрода его разрядника и первого вывода разрядного резистора подключена к заземленной шине обратного тока, точка соединения второго электрода его разрядника и первой обкладки малоиндуктивного емкостного накопителя энергии соединена через зарядный р езистор с положительным выводом второго источника нерегулируемого напряжения, а точка соединения второго вывода его разрядного резистора с второй обкладкой малоиндуктивного емкостного накопителя энергии подключена к точке соединения разрядного резистора и малоиндуктивного емкостного накопителя энергии второго каскада генератора, собранного по прямой схеме Аркадьева-Маркса .

Изобретение относится к технике высоких напряжений и может быть использовано для испытания высоковольтных линейных изоляторов на электрическую прочность. Цель изобретения - расширение диапазона изменения -амплитуды выходного напряжения. Для достижения поставленной цели в устройство введены источник 24 нерегулируемого напряжения, а первый каскад 1 выполнен по обратной схеме Аркадьева-Маркса. Устройство также содержит каскады 2-18, выполненные по прямой схеме Аркадьева-Маркса, малоиндуктивные емкостные накопители 19 энергии, разрядники 20, зарядные 21 и разрядные 22 резисторы, источник 23 регулируемого напряжения. Зарядное напряжение источника 24 больше, чем у источника 23, а их- полярности противоположны. Предлагаемая модернизация схемы повышает стабильность сраба- . тывания разрядников 20. Динамический диапазон устойчивого срабатывания разрядников 20, определяемый как отношение величины разности статического разрядного искрового промежутка и минимально допустимого зарядного напряжения каскадов к указанному статическому напряжению, может сое- . тавить 20-70%. 1 ил. с (Л со о СП 4