Устройство для прожигания дефектной изоляции электрических кабелей Советский патент 1992 года по МПК G01R31/08 G01R31/11 

х| vj

ГО О

СО

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для прожигания дефектной изоляции низковольтных электрических кабелей.

Известно устройство для прожигания дефектной изоляции электрических кабелей, содержащее выпрямительный блок и импульсную установку 1. Недостатком устройства является его сложность, вызванная наличием импульсной установки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последовательно соединенные повышающий трансформатор, преобразователь напряжения и регулятор напряжения и тока 2. Недостатком устройства является относительно низкая надежность, обусловленная наличием повышающего трансформатора, работающего в режиме короткого замыкания при прожигании изоляции. Это повышает также габариты устройства и усложняет его эксплуатацию. В известном устройстве отсутствуют средства сигнализации о наличии прожига, что приводит к необоснованному дальнейшему разрушению оболочки кабеля в месте прожига.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение функциональных возможностей путем обеспечения сигнализации о прожиге.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее блок преобразования напряжения, введены переключатель, первый, второй и третий входы которого являются входами соответственно первой фгзы, второй фазы и нулевого провода электрической сети, а первый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым входами блока преобразования напряжения, последовательно соединенные пиковый детектор, вход которого соединен с первым выходом блока преобразования напряжения, и первый компаратор, выход которого соединен с управляющим входом блока преобразования напряжения, второй компаратор, вход которого соединен с выходом пикового детектора, а выход - с управляющим входом переключателя, последовательно соединенные блок дифференцирования, третий компаратор и элемент ИЛИ, выход которого подключен к входу сброса пикового детектора, а также четвертый компаратор, вход которого объединен с входом блока дифференцирования и с первым выходом блока преобразования напряжения, и формирователь импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ.

Анализ научно-технической литературы показал, что до даты подачи заявки отсутствовали устройства с указанной совокупностью признаков,следовательно, предложение отвечает критерию новизны.

Кроме того, цель изобретения достигается всей введенной совокупностью существенных признаков, которая в известной литературе не обнаружена, следовательно, предложение отвечает критерию существенных отличий.

На чертеже представлена электрическая структурная схема устройства для прожигания дефектной изоляции электрических кабелей с примером реализации блока преобразования напряжения.

Устройство для прожигания дефектной изоляции электрических кабелей содержит последовательно соединенные переключатель 1 и блок 2 преобразования напряжения, выходы которого соединены с жилой и

оболочкой электрического кабеля 3, последовательно соединенные блок 4 дифференцирования, вход которого соединен с выходом блока 2, третий компаратор 5, элемент ИЛИ 6, пиковый детектор 7 и первый

компаратор 8, выход которого соединен с управляющим входом блока 2, второй компаратор 9, вход которого соединен с выходом пикового детектора 7, а выход - с управляющим входом переключателя 1, последовательно соединенные четвертый компаратор 10, вход которого соединен с входом блока 4, и формирователь 11 импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 6. Блок 2

преобразования напряжения содержит конденсаторы 12-15, диоды 16, 17, резисторы 18, 19, переключатель 20.

При использовании устройства для прожига низковольтных кабелей, напряжение

прожига которых составляет единицы киловольт, в качестве указанных выше элементов могут быть использованы стандартные элементы электроники и электротехники. Для исключения воздействия высоковольтного напряжения на электронную схему она подключается к кабелю через делитель напряжения.

Для более высоковольтного прожига между первым выходом блока 2, и входами блоков 4, 7, 10 необходимо подключить дополнительное сопротивление для гашения большей части напряжения с целью использования тех же стандартных низковольтных элементов 4-11, а в качестве переключателей 1,20 использовать переключатели с низковольтным управлением.

Работает устройство для прожигания дефектной изоляции электрических кабелей следующим образом.

В исходном состоянии пиковый детектор 7 сброшен и переключатель 1 замыкает входы блока 2 на фазные провода. При этом переключатель 20 разомкнут и конденсаторы 12, 13 выполняют функции удвоителей выпрямленного с помощью диодов 16, 17 напряжения, а конденсаторы 14, 15 выполняют функции сглаживающего фильтра. Со- стбяние пикового детектора 7 определяется величиной напряжения между жилой и заземленной оболочкой кабеля, Если при этом происходит прожиг изоляции, то резко уменьшается напряжение между жилой и оболочкой, что фиксируется резким выбросом сигнала на выходе блока 4 дифференци- рования, в результате чего на выходе компаратора 5 формируется короткий импульс, который, пройдя через элемент ИЛИ 6, сбрасывает пиковый детектор 7 и поступает на выход устройства, сигнализируя о факте прожига для отключения устройства от фазных проводов. Если прожиг не происходит, то с увеличением выходного сигнала пикового детектора 7 срабатывает второй компаратор 9 и переключатель 1 подключа- ет на вход блока 2 фазный и нулевой провода, что увеличивает входное напряжение блока 2 и, следовательно, напряжение между жилой и оболочкой кабеля.

В случае прожига происходит тот же процесс, который описан выше.

Если прожига не происходит, то в результате увеличившегося напряжения на выходе пикового детектора 7 срабатывает первый компаратор 8 и переключатель 20 замыкается. В этом случае конденсаторы 14, 15 превращаются в рабочие элементы удвоителя напряжения, увеличивая действующую емкость конденсаторов-накопителей блока 2, что приводит к увеличению тока прожигания. При этом может произойти прожигание и описанные выше процессы для этого режима.

Если прожигание не происходит, то действующее между жилой и оболочкой кабеля напряжение приводит к срабатыванию четвертого компаратора, в результате чего на выходе устройства формируется сигнал Нет прожига через формирователь 11 (формирует короткий импульс) и элемент ИЛИ 6 сбрасывает пиковый детектор, переключатель 20 размыкается, а переключатель 1 устанавливается в исходное состояние и устройство может быть отключено.

Таким образом, благодаря введению дополнительных блоков и связей, которые позволили исключить трансформатор, повышается надежность устройства, уменьшаются его габариты и благодаря выработке сигнала о прожиге исключается

необоснованное дальнейшее разрушение изоляции в месте прожига. При этом отсутствие трансформатора позволяет осуществлять прожигание поврежденной изоляции

между жилой и оболочкой кабеля напрямую, а наличие диодов в устройстве позволяет уменьшить величину ограничительных сопротивлений, что обеспечивает прожиг большими токами.

0Формула изобретения

1. Устройство для прожигания дефектной изоляции электрических кабелей, содержащее блок преобразования напряжения, первый и второй выходы которого сое5 динены с клеммами для подключения жилы и оболочки заземленного кабеля соответственно, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей путем обеспе0 чения сигнализации о прожиге, в устройство введены переключатель, первый, второй, третий, четвертый компараторы, пиковый детектор, блок дифференцирования, элемент ИЛИ, формирователь импульсов, при

5 этом вход блока дифференцирования соединены с первым выходом блока преобразования напряжения, первыми входами пикового детектора и четвертого компаратора, выход которого соединен с первым

0 выходом устройства и с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с вторым входом устройства и с выходом третьего компаратора,

5 вход которого соединен с выходом блока дифференцирования, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом пикового детектора, выход которого соединен с входом первого и второго компараторов, выходы

0 которых соединены с управляющими входами соответственно блока преобразования напряжения и переключателя, первый, второй и третий входы которого соединены соответственно с первой, второй фазами и

5 нулевым проводом электрической сети, первый и второй выходы переключателя соединены соответственно с первым и вторым входами блока преобразования напряжения.

0 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что блок преобразования напряжения содержит два диода, анод первого диода и катод второго диода соединены с первым входом блока преобразования на5 пряжения, второй вход которого соединен с первым входом переключателя непосредственно и через первый и второй конденсаторы с катодом первого диода и с анодом второго диода соответственно, выход переключателя соединен через третий и четвер

тый конденсаторы с катодом первого диода вания напряжения соединены через первый и с анодом второго диода соответственно, и второй резисторы с катодом первого и первый и второй выходы блока преобразо- анодом второго диодов соответственно.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для прожигания дефектной изоляции низковольтных электрических кабелей. Сущность изобретения: устройство содержит переключатель J, блок 2 преобразования напряжения, блок 4 дифференцирования, пиковый детектор 7, элемент ИЛИ 6, формирователь 11 импульсов, компараторы 5,8,9,10.1 з.п. ф-лы, 1 ил.