Устройство для измерения пробивного напряжения вентильных разрядников Советский патент 1992 года по МПК G01R31/26 

п

п

&

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для измере- ния пробивного напряжения вентильных разрядников.

Цель изобретения - повышение точ- ности измерения пробивного напряжения путем исключения возможности до- заряда конденсатора высокочастотными колебаниями, превышающими по амплитуде напряжение пробоя вентильного разрядника. Высокочастотные колебания возникают в системе в момент пробоя вентильного разрядника.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит регулятор 1 напряжения, масштабный преобразователь 2 напряжения, токовое-реле 3, испытываемый разрядник kt двухполу- периодный выпрямитель 5, RS-триггер 6, кнопки 7 и 8 Пуск и Стоп соответственно, двухполупериодный выпрямитель 9 компаратор 10, источник 11 опорного напряжения, элементы И 12 и 13f управляемые ключи и 15 конденсатор 16, вольтметр 17t однополупериодный выпрямитель 18, одновибраторы 19 - 21, компаратор 22 RS-триггер 23 с соответствующими связями. Входные клеммы устройства подключены к питающей цепи.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии управляемые ключи 1 и 15 разомкнуты, RS-триггер 6 находится в единичном состоянии, а RS-триггер 23 - в нулевом. На входы компаратора 10 поступает опорное напряжение и напряжение, пропорциональное напряжению сети, а на его выходе формируются синхронизирующие импульсы управления, поступающие на вход элемента И 12, Однако на втором входе элемента И 12 присутствует сигнал логического нуля, поступающий с выхода триггера 6, и на выходе элемента И ЗД устанавливается сигнал логического нуля.

При нажатии на кнопку 7 Пуск , на инверсном выходе триггера 6 устанавливается сигнал логической единицы. Этот сигнал запускает регулятор 1, который вырабатывает на выходе, - синхронно с сетью, испытательное напряжение возрастающее от полупериода к полупериоду, которое приложено к испытываемому разряднику . Испытательное напряжение с выхода регулято

5

5

ра 1, преобразованное масштабным преобразователем 2 и выпрямленное двухполупериодным выпрямителем 5, поступает на прямой вход компаратора 22 и через одмополупериодный выпрямитель 18 на управляемый ключ И. Выход компаратора 22 в это время находится в нулевом состоянии, так кик напряжение на его инверсном входе превосходит напряжение на прямом входе.

Сигнал логической единицы с выхода RS-триггера 6 поступает и на второй вход элемента И 12 разрешая прохождение синхронизирующего импульса управления с выхода компаратора 10 на входы одновибраторов 19 и 20. Сигнал логической единицы с выхода одновиб- ратора 19, формируемый по переднему фронту синхронизирующего импульса управления, вызывает кратковременное замыкание управляемого ключа 15 и, следовательно, разряд конденсатора 16. После разряда конденсатора 16 выход компаратора 22 переходит в единичное состояние, так как теперь на его прямом входе напряжение больше, чем напряжение на инверсном входе i

По заднему фронту синхронизирующего импульса управления одновибрато- ром 19 вырабатывается сигнал логи- - ческого нуля, переводящий по входуS RS-триггер 23 в единичное состояние, что приводит к замыканию управляемого ключа 14, При этом на конденсатор 16 с выхода однополупериодного выпрямителя 18 поступает напряжение, пропорциональное испытательному на- Q пряжению на разряднике Ц. Происходит заряд конденсатора 16 до величины амплитудного значения выходного напряжения однополупериодного выпрямителя 18, которое в первой половине полупериода испытательного напряжения повторяет напряжение на выходе двухполупериодного выпрямителя 5. Пройдя амплитуду напряжения на выходе двухполупериодного, выпрямителя 5 снижается, а напряжение на выходе

0

5

5

0

5

однополупериодного выпрямителя 18 остается неизменным, так как он заперт обратным напряжением с конденсатора 16, Последний фиксирует ам- плитудное значение напряжения, пропорциональное амплитуде испытательного напряжения,

После того как испытательное напряжение пройдет амплитудное значение, выход компаратора 22 перехолит в нулевое состояние, поскольку на- / пряжение на инверсном входе превос- ходит напряжение на прямом входе. В момент этого перехода одновибратор

21формирует на выходе кратковременный сигнал логического нуля, который перебрасывает RS-триггер 23 в нулевое состояние. Это вызывает размыкание управляемого ключа 1А.

Таким образом, в начале каждого полупериода конденсатор 16 разряжается, затем происходит его заряд до напряжения, пропорционального амплитудному значению испытательного напряжения. Величина этого напряжения фиксируется до окончания полупериода, после чего цикл повторяется.

В один из полупериодов происходит пробой разрядника k. Выходное напряжение регулятора 1 в силу ограниченности его мощности и резкого возрастания нагрузки кратковременно снижается до нуля. Это эквивалентно переходу испытательного напряжения за амплитудное значение. Компаратор

22в момент пробоя меняет состояние выхода с логической единицы на логический нуль и RS-триггер 23 переходит в нулевое состояние, размыкая управляемый ключ 1, Конденсатор 16 при этом фиксирует напряжение, пропорциональное напряжению пробоя разрядника , так как это наибольшее значение напряжения в данном полупериоде до момента пробоя.

В момент пробоя ток, протекающий через разрядник , а следовательно, и реле 3, резко возрастает, Когда ток достигает величины уставки реле 3, на его выходе формируется сигнал логического нуля, переводящий RS-триггер 6 в единичное состояние. Сигнал логического нуля с его инверсного выхода налагает запрет на прохождение через элемент И 12 синхронизирующих импульсов управления и, кроме того, выключает регулятор 1.

Напряжение с выхода регулятора 1 снимается, В следующем полупериоде сетевого напряжения синхронизирующие импульсы управления не поступают на входы одновибраторов 19 и 20, Управляемые ключи 1 и 15 остаются разом35

40

Формула изобрете

Устройство для измерения проб г ного напряжения вентильных разря ников, содержащее масштабный пре образователь напряжения, токово реле, первый двухполупериодный прямитель, конденсатор, вольтмет Ю первый и второй управляемые ключ первый RS-триггер, R-вход которо соединен с кнопкой Пуск, кнопк Стоп, регулятор напряжения, вы которого соединен с входом масш 15 преобразователя напряжения через токовое реле с испытываемы вентильным разрядником, управляю вход регулятора соединен с инвер выходом первого RS-триггера, а в 20 регулятора - с входными клеммами

устройства, первый вывод конденс ра соединен с первыми выводами п вого и второго управляемых ключе второй вывод конденсатора соедин 25 общей шиной, отличающее тем, что, с целью повышения точ ти измерения пробивного напряжен дополнительно введены второй дву полупериодный выпрямитель, два к 30 паратора, источник опорного напр ния, два элемента И, три одновиб ра, однополупериодный выпрямител второй RS-триггер, причем вход в рого двухполупериодного выпрямит соединен с входными клеммами уст ства, а выход с инверсным входом первого компаратора, прямой вход которого соединен с выходом исто ника опорного напряжения, а выхо соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого динен с управляющим входом регул ра напряжения, а выход первого э мента И через первый однбвибрато соединен с S-входом второго RS-тр 45 гера, а через второй одновибратор с управляющим входом второго упра ляемого ключа, второй вывод котор соединен с общей шиной, прямой вы второго . RS-триггера соединен с 50 равляющим входом первого управляе ключа, второй вывод которого соед нен с выходом однополупериодного выпрямителя, вход которого соедин с выходом однополупериодного выпр

кнутыми, а напряжение на конденсате- 55 мителя, вход которого соединен с

ре 16 неизменным. Устройство возвращается в исходное состояние, вольтметр 17 индицирует напряжение пробоя разрядника А.

прямым входом второго компаратора инверсный вход второго компаратор соединен с первым выводом конденс тора, а выход через третий однови

5

0

Формула изобретения

Устройство для измерения пробив- г ного напряжения вентильных разрядников, содержащее масштабный преобразователь напряжения, токовое реле, первый двухполупериодный выпрямитель, конденсатор, вольтметр первый и второй управляемые ключи, первый RS-триггер, R-вход которого соединен с кнопкой Пуск, кнопку Стоп, регулятор напряжения, выход которого соединен с входом масштаб- 5 преобразователя напряжения и через токовое реле с испытываемым вентильным разрядником, управляющий вход регулятора соединен с инверсным выходом первого RS-триггера, а вход 0 регулятора - с входными клеммами

устройства, первый вывод конденсатора соединен с первыми выводами первого и второго управляемых ключей, второй вывод конденсатора соединен с 5 общей шиной, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения пробивного напряжения, дополнительно введены второй двухполупериодный выпрямитель, два ком- 0 паратора, источник опорного напряжения, два элемента И, три одновибрато- ра, однополупериодный выпрямитель, второй RS-триггер, причем вход второго двухполупериодного выпрямителя соединен с входными клеммами устройства, а выход с инверсным входом первого компаратора, прямой вход которого соединен с выходом источника опорного напряжения, а выход соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с управляющим входом регулятора напряжения, а выход первого элемента И через первый однбвибратор соединен с S-входом второго RS-триг- 5 гера, а через второй одновибратор с управляющим входом второго управляемого ключа, второй вывод которого соединен с общей шиной, прямой выход второго . RS-триггера соединен с уп- 0 равляющим входом первого управляемого ключа, второй вывод которого соединен с выходом однополупериодного выпрямителя, вход которого соединен с выходом однополупериодного выпрямителя, вход которого соединен с

прямым входом второго компаратора, инверсный вход второго компаратора соединен с первым выводом конденсатора, а выход через третий одновиб7 1732300 -8

ратор с R-входом второго RS-тригге-преобразователя напряжения через

ра, выход токового реле соединен с sпервый двухполуггериодный выпрямипервым входом второго элемента И,тель соединен с прямым входом втовторой вход которого соединен с кноп-. рого компаратора, вход вольтметра

кой Стоп, а выход с S-входом пер- соединен с первым выводом конденвого RS-триггера, выход масштабногосагора.