Устройство для измерения восстанавливающейся электрической прочности высоковольтных выключателей Советский патент 1975 года по МПК G01R31/333 

К испытуемому выключателю через трехэлектродный разрядник 15 присоединен высоковольтпый импульсный зондирующий генератор с сопротивлением 16, дросселем 17 и конденсатором 18. Элементы 6, 8 и 9 устройства также являются функциональными частями генератора, регулирующими фронт зондирующего импульса напряжения. Блок включения 19 функционально связан с пик-трансформатором 10, замыкателем 20, щунтирующим реактор 4, генератором 13, 14 коротких высоковольтных импульсов и разрядником зондирующего генератора.

Закорачивающая цепь с генератором коротких высоковольтных импульсов (простой вариант) показана на фиг. 3. В этой цепи в качестве дросселя 11 насыщения используется шина (,5-0,8 м) с надетыми на нее высокочастотными ферритовыми кольцами. Дисковый электрод разрядника 12 за.креплен на заземленной щине (стержне), которая проходит через ось соленоида 21, создающего постоянное магнитное поле для вращения дуги разрядника 12.

Генератор 13 коротких высоковольтных импульсов содержит коммутирующий элемент 22 тиратрон, накопительный конденсатор 23, дроссель 24, конденсатор 25 и обостряющий разрядник 14. Параллельно конденсатору 25 включена цепь 26, 27, подпитывающая дугу разрядника 12. Представленный генератор обеспечивает высокую стабильность и точность запуска закорачивающей цепи 11, 12 при относительно невысоком зарядном напряжении на элементах генератора 22, 23 и малом времени формирования импульса.

Перед измерением ВЭП замыкают контакты включающего аппарата 2, через испытуемый выключатель 5 протекает ток короткого замыкания. При каждом переходе тока через нуль импульс пик-трансформатора 10 поступает на блок 19 включения. В заранее намеченный нуль тока или после установленной задержки для обеспечения остаточного тока через выключатели 5 и 7 блок 19 инициирует запуск генератора 13, 14 коротких высоковольтных и-мпульсов. Запуск генератора 13 (см. фиг. 3) начинается с поджига тиратрона 22. В результате конденсатор 23 разряжается через дроссель 24 «а конденсатор 25 меньшей емкости (предварительно заряжен вместе с конденсатором 27 цепи подпитки дуги в разряднике 12), пока последний дополнительно не зарядится напряжением больщим (в пределе удвоенным), чем на конденсаторе 23, и разрядник 14 не пробьется. Разряд конденсатора 25 на разрядник 12, имеющий емкость, на порядок меньшую (10- ф) также сопровождается удвоеиием амплитуды напряжения импульса и сокращением его фронта до 10- сек.

Для такого импульса дроссель 11 представляет значительное сопротивление (- 10 ом), поэтому генератор способен вызвать многократное перенапряжение, на разряднике 12 искра в течение долей микросекунды переходит в дугу, подпитываемую предварительнозаряженным конденсатором 27 через сопротивление 26 (оно сокращает время перехода искры к дуге).

Сопротивление закорачивающей цепи 11, 12. на порядок величины меньше, чем сопротивление длинных обдуваемых остаточных дуг высокого давления ( ом) выключателя. 5 в. Это достигается насыщением дросселя 11

при протекапии низкочастотного тока контура, сопротивление которого не превышает ом, использованием медных электродов (малое приэлектродное падение напряжения в дуге) в разряднике 12, небольшим зазором

(3-10 мм) между ними и слабым обдувом дуги при ее вращении, препятствующим эрозии электродов. Дуга вращается за счет взаимодействия с радиальной компонентой магнитного поля соленоида 21 и перемещается от оси

разрядника 12 на периферию электродов.

Таким образом, выключатели 5 и 7 оказываются обесточенными шунтированием их низкоомной закорачивающей цепью 11, 12 на время протекания переменного тока в контуре до

срабатывания защитного выключателя 3. После обесточивания -выключателей 7 и 5, в случае их одинаковой конструкции (модулей), в последнем из них начинается более быстрое восстановление электрической прочности, так

как перед обесточиванием часть тока до него ответвлялась на резистор 8.

Через заданный интервал времени (см. фиг. 2) после обесточивания выключателей, определяемый уставкой включающего устройства, после пробоя разрядника 15, па выключатели подается высоковольтный зондирующий импульс генератора (15, 18, 17, 16, 8, 7, 6, 9), который вызывает пробой в этом выключателе в момент tz.

Огибающая значений пробивных потенциалов, замеренных в каждом опыте, позволяет получить характеристику ВЭП (фиг. 2).

При испытании на ВЭП выключателя с малой памятью в маломощном контуре тока (например, с источником энергии - конденсаторной батареей) через выключатели 5, 7 пропускают ток ii, (фиг. 2) пониженной частоты (25 гц) вблизи максимума тока в момент ti, щунтируют часть реактора 4 (фиг. 1) замыкателем 20, создавая требуемую скорость подхода тока к нулю.

Предмет изобретения

1. Устройство для измерения восстанавливающейся электрической прочности высоковольтных выключателей, содержащее последовательно включенные источник переменного тока, токоограничивающий реактор, вопомогательный выключатель и испытуемый выключатель, параллельно которому включен высоковольтный импульсный зондирующий генератор, отличающееся тем, что, с целью расширения испытательных возможностей и увеличения предела отключаемых токов, параллельно

испытуемому и вспомогательному выключателям включена закорачивающая цепь, содержащая дроссель насыщения и разрядник, параллельно которому включен генератор коротких высоковольтных импульсов с цепью подпитки дуги разрядника.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения нроцеоса испытаний, вспомогательный выключатель щунтирован резистором, одновременно являющимся частью высоковольтного зондирующего генератора.

3. Устройство по пп. I и 2, отличающее с я тем, что, с целью увеличения производной тока при подходе его к нулю, в маломощном ппзкочастотпол контуре тока часть токоограничпвающего реактора щунтирована замыкателем.

20

18

B3l

ii 2 «jf

Pu: 2