ИМПУЛЬСНЫЙ ДАТЧИК НАПРЯЖЕНИЯ Советский патент 1973 года по МПК G01R31/16 

1

Предлагаемое изобретение относится к Датчикам напряжения и использоваться в статорпых обмотках электрических машин (или в других эл.ектротехничеоких устройствах) низкого и высокого напряжения с целью вывода сигнала импульсного напряжения на реле волновой защиты.

Для этой цели в настоящее время используются стандартные трансформаторы напряжения, активные и емкостные датчики.

Предлагаемое изобретение усовершенствует емкостный датчик, который выполняется в виде конденсатор а, одним электродом которого является токопроводящий стержень статорной обмоткой (или другой изолядионной конструкции), а другим - наложенный на изоляцию проводящий электрод из фольги.

Такой датчик имеет передаточную функцию, целиком зависящую от величины емкости датчика и входного сопротивления реле волновой защиты, и обладает низкими фильтрующими свойствами. Кроме того, в случае применения датчика «а высоковольтных конструкциях наблюдается возникновение короны и скользящих разрядов у краев проводящего электрода.

Эти недостатки устраняются в предлагаемой конструкции импульсного датчика напряжения.

Это достигается благодаря тому, что датчик выполнен в виде нанесенного на поверхность изоляции токопровода резистивного пленочного Покрытия и установленных на нем электродов. В случае применения датчика на высоковольтных конструкциях он снабжен дополнительным резистивным покрытием, располож;енным по краям основного покрытия, причем один из электродов установлен в центральной части основного резистивного покрытия, а дрзгие - на стыке основного и дополнительного покрытий.

На фит. 1 представлена схема установки импульсного датчика для низковольтных конструкций; на фиг. 2 - схема установки датчика для высоковольтных конструкций.

Импульсный датчик напряжения содержит токопроводящий электрод / (стержень), основную изоляцию 2, дополнительную изоляцию 3, основное резистивное пленочное покрытие 4.

Импульсный датчик напряжения может быть выполнен на открытом зчастке основной или дополнительной изоляции изоляционной конструкции кабельного типа в однофазном или многофазном исполнении, на неизолированных проводниках или шинах с предварительным наложением дополнительной изоляции на полное рабочее напряжение или в виде самостоятельной конструкции.

Для низковольтных конструкций импульсный датчик напряжения состоит из рабочего резИСтивного покрытия 4 и токосъем-ных электродов 5 и б. При заземлении одного из электродов 5 или 6 непосредственно или через небольшое сопротивление со второго можио снимать сигнал импульсного напряжения.

В электрическом отношении импульсный датчик напряжения является распределенной RC-Структурой, передаточная функция которой зависит от частоты приложенного напряжения.

При воздействии на датчи.к напряжения промышленной частоты его продольное активное сопротивление оказывается значительно меньше поперечного емкостного и шунтирует электроды 5 и 5. Разность потенциалов оказывается между ними недостаточной для срабатывания реле защиты: затухание датчика велико. При воздействии импульсного напряжения поперечное емкостное сопротивление значительно уменьшается (пропорционально частоте), и когда становится соизмеримо или меньше активного продольного сопротивления, между электродами 5 и б возникает достаточная для срабатывания реле разность потенциалов.

Для высоковольтных конструкций импульсный датчик напряжения состоит из рабочего резистивного покрытия 4, краевых резистивных пленочных покрытий 7, S и токосборных электродов 9 -//.

Краевые локрытия 7, 8 имеют большее сопротивление на единицу длины, чем рабочее резистивное покрытие 4, причем величина сопротивления краевых покрытий увеличивается, по мере удаления от токосъемных электродов 9 и 10, которые расположены на стыках основного и дополнительных краевых покрытий. Низкопотенциальные кольцевые токосборные электроды всегда должны быть соединены вместе и заземлены. Потенциальный

токосборный электрод // расположен в средней части рабочего покрытия симметрично по отношению к низкопотенциальным электродам 9, 10. В обш,ем случае резистивное краевое покрытие целиком охватывает рабочее резистивное покрытие, которое является внутренней областью.

При работе импульсного датчика на высоковольтной конструкции у его краев (около выходных низколотенциальных электродов) не возникает корона, и скользящие поверхиостные разряды, вследствие шунтирования краевым резистивным покрытием продольного поверхностного сопротивления изоляции и снижения максимальных поверхностных напряженностей до величин, меньше критических.

Предмет изобретения

1.Импульсный датчик напряжения для волновой защиты электротехнических устройств, .выполненный на токопроводе защищаемого устройства, отличающийся тем, что, с

целью устранения ложных срабатываний волновой защиты и повышения надежности ее работы, он выполнен в виде нанесенного на поверхность изоляции токопровода резистивного пленочного покрытия и установленных

на нем электродов.

2.Импульсный датчик по п. 1 отличающийся тем, что он снабжен дополнительным резистивиым покрытием, расположенным по краям основного покрытия, причем одии из электродов установлен в центральной части основного резистивного покрытия, а другие - на стыке основного и дополнительного резистивных покрытий.

3.Импульсный датчик по пп. 1, 2, отличающийся тем, что дополнительное резистивное

покрытие выполнено с неравномерным по длине сонротивлением.

v

уу X X X vvy уу л/ууу WM

3

KS/V у X X Л.

cyxyyWS vvy

Er

,, ,

f; 111;п и-Г.и111.Г1

у k.

X

yy VStVv 5.xX)

vs YSA vwxxxx o y.Qi

( f

.-.

6i 4/2/: g2/ :4i::.:Z-::44.t

/.и