Устройство для испытания электрической прочности изоляции конденсаторов Советский патент 1988 года по МПК G01R31/14 

Шиг./

„-

11

Изобретение относится к технике контроля испытаний электрической прочности изоляции и предназначено преимущественно для испытаний конденса торов большой емкости при их промыш ленном производстве и массовом контроле .

Цель изобретения - исключение взрывного разрушения изделия в процессе испытаний путем ограничения активной составляющей тока через испытуемый конденсатор.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для испытания элек- трической прочности изоляции конденсаторов; на фиг. 2 - эпюры электрических сигналов на электронных элементах устройства.

Устройство содержит трансформа- тор 1, параллельно которому подключена последовательная цепь из первичной обмотки 2 трансформатора 3 тока и испытуемого конденсатора 4. Вторичная обмотка 5 трансформатора то- ка 3 через первый активный КС-фильтр 6 соединена с первым компаратором 7, формирующим из синусоиды прямоугольные импульсы тока.

Дополнительная обмотка 8 трансформатора 1 через второй активный фильтр 9 соединена с вторым компаратором 10. Выход второго компаратора 10 соединен с одновибратором 11 с регулируемым задним фронтом импульса на ,его выходе. Выход последнего соединен, также как и выход компаратора 7, с D- и С-входами триггера 12. Последовательная обратная связь включает блок 13 синхронизации включения напряжения на испытуемый конденсатор 4, а также блок 14 коммутации напряжения с семистром 15. Блок 13 синхронизации связан через понижающий трансформатор 16 с сетевым напряжением, а также с программным за- датчиком момента включения испытательного напряжения на конденсатор 4.

Устройство работает следующим образом.

От программного задатчика внешней схемы автоматики синхронно с напряжением сети включается трансформатор 1 и выключается из сети при превышении активной составляющей через конденсатор 4. Для обеспечения ука- занной функции включенная последовательно г к(Ч1денсатором А обмотка трансфо1)матора 3 тока обеспечивает

5

3706

jn25

30

35

40

45

50

322

на вторичной обмотке 5 напряжение, пропорциональное и синфазное с током через конденсатор 4. Форма тока через конденсатор 4 искажена верхними гармониками. Для снижения нелинейных искажений (частота среза 60 Гц) используется первый активный фильтр 6.

Первый компаратор 7 формирует из синусоидального электрического сигнала прямоугольные импульсы со скважностью, равной двум (фиг.2 б,в).

С дополнительной обмотки трансформатора 1 снимается напряжение, из которого после фильтрации (фильтр 9) формируют прямоугольные импульсы с помощью компаратора 10 (фиг. 2а). 11мпульсы тока на выходе компаратора 7 (фиг. 2б) опережают на 90° импульсы напряжения на выходе компаратора 10. Передним фронтом импульса с выхода компаратора 10 запускается од- новибратор 11. Положение заднего ,. фронта импульса на выходе одновибра- тора 11 (фиг. 2г) регулируется во времени и устанавливается для годных конденсаторов таким, чтобы задний фронт импульсов на выходе компаратора 7 опережал задний фронт импульсов на инверсном выходе одновибра- тора 11 на 50 мкс. При появлении активной составляющей в токе через испытуемый объект угол сдвига между током и напряжением становится меньше 90. Сдвиг между задними фронтами указанных импульсов соответственно уменьшается. При увеличении активной составляющей тока через испытуемый конденсатор на 10-20% сверх установленного допуска (30 мкс) положение задних фронтов импульсов на выходах компаратора 10 и одновибратора 11 меняется (фиг. 2в). Положение фронтов импульсов регистрируется D-входом триггера 12.

Потенциальный уровень на прямом выходе триггера 12 появляется при превышении нормированной величины активной составляющей тока через конденсатор 4 (фиг. 2е). Этот сигнал является управляющим в цепи обратной связи устройства и определяет момент окончания процесса испытаний прочности изоляции, сброса испытательного напряжения. По этому сигналу конденсатор относят к группе брака. Отсутствие такого сигнала свидетельствует о том. что конденсатор по пооч

3137

ности изоляции характеризуется как годный.

Формула изобретения

Устройство для испытания электрической прочности изоляции конденсаторов, содержащее трансформатор, блок коммутации напряжения с ключевым элементом, датчик тока, носледо- вательно соединенный с испытуемым конденсатором, отличающееся тем, что, с целью исключения взрывного разрушения конденсаторов, в него введены первый и второй активные фильтры, первый и второй компараторы, одновибратор, триггер, блок синхронизации с понижающим трансформатором, дополнительная обмотка трзн- сформатора соединена через второй активный фильтр и второй компаратор

0

6

г,

5

32

с входом одновибратора, выход которого соединен с входом синхронизации триггера, выход которого соединен с первым входом блока синхронизации, второй вход которого соединен с управляющим выходом, выход блока синхронизации соединен с входом блока коммутации напряжения с ключевым элементом, причем датчик тока выполнен в виде трансформатора тока, вторичная обмотка которого через первый активный фильтр и первый компаратор соединена с информационным входом триггера, а цепь из последовательно соединенного испытуемого конденсатора и первичной обмотки трансформатора тока соединена параллельно с обмоткой трансформатора, причем входы установки и сброса триггера соединены с соответствую11Ц1ми управляющими выходами устройства.

Изобретение может быть использовано в устройствах для испытаний конденсаторов большой емкости при их промышленном производстве и массовом контроле. Цель изобретения - исключение взрывного разрушения изделия в процессе испытаний - достигается путем ограничения активной составляющей тока, проходящей через испытуемый конденсатор. Для этого в устройство, содержащее трансформатор 1, первичную 2 и вторичную 5 обмотки трансформатора тока 3, испытуемый конденсатор 4, дополнительную обмотку 8 трансформатора 1, блок 13 синхронизации включения напряжения, блок 14 коммутации напряжения с се- мистром 15 и понижающий трансформатор 16, дополнительно введены активные RC-фильтры 6 и 9, компараторы 7 и 10, одновибратор 11 с регулированием заднего фронта импульса на его выходе и триггер 12. Сигнал на выходе этого триггера является управляющим в цепи обратной связи устройства и используется для отнесения конденсатора в группу брака. Отсутствие такого сигнала характеризует отнесение конденсатора по прочности изоляции к годному. 2 Ш1. i СЛ

Фиг. г