Генератор для возбуждения кабельных линий Советский патент 1978 года по МПК G01R31/08 

(54) ГЕНЕРАТОР ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

Изобретение относится к устройствам для рпределення трасс и мест повреждения кабельных и проводных ЛИ1ШЙ индукционным способом и может быть использовано для дожигания дефектной нзоляпии кабелей током нагрузки в энергетике и электросвязи, преимущественно в системах электроснабжения промышленных предприятий, а именно ь питающих и распределительных кабельных линиях высокого и низкого напряжения.

Известен генератор звуковой частоты, содержащий собственно генератор, выпрямитель, инвертор и выходной трансформатор 1.

Однако у этого генератора неустойчивая работа инвертора при колебаниях нагрузки.

Известен также генератор для возбуждения кабельных линий, содержащий выпрямитель с фильтром обратный выпрямитель, инвертор и коммутируюощй дроссель 2.

Однако у этого генератора ограниченная нагрузочная характеристика.

Цель изобретения -- повышение надежности и обеспекние возможности работы в широком диапазоне нагрузок.

Для этого в предлагаемый генератор для возбуждения кабельных линий введены насыщающийся

дроссель, диод, конденсатор и два резистора, прн зтом обратный выпрямитель через насьпцающийся дроссель подключен к коммутирующему дросселю, параллельно насыщающемуся дросселю подключены последовательно соединенные диод и резистор, параллельно обратному выпрямителю - конденсатор, а между инвертором н обратным выпрямителем включен другой резистор, причем инвертор вьшолнен по схеме последовательно-параллельного типа, в цепь первичной обмотки выходного трансформатора которого включены параллельно соединен1Ш1е конденсатор и резистор,, а коммутируют ™ дроссель вьшолнен с двумя встречно вк1поченнымн обмотками На фиг. 1 приведена припщтиальная схема предлагаемого ycrpoiicTBa, на фиг. 2 - эпюры напряже1ШЯ.

Устройство состоит из сетевого вьпфямителя 1 с емкостным фильтром 2, последовательно-параллельного инвертора 3, собранного на тиристорах 4, 5, конденсаторах 6-8, трансформаторе 9, коммутирующем дросселе 10 с первичной обмоткой 11 и дополнительной обмоткой 12, обратного выпрямителя 13, насыщающегося дросселя 14, активного сопротивления 15, диода 16, конденсатора 17 и балластных сопротивле1ШЙ 18, 19.

Сетевой вьшрямитель 1 с емкостным фильтром 2 выдает регулируемое постоянное напряжение Ш1я питания автономного инвертора, преобразую дего постотиюе напряжение в переменное высокой частоты, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора 9. Переменное напряжение подается на жилы поврежденного кабеля или-провода силовой линии с целью создания переменного магнитного поля или дожига поврежденной золяции до получения металлической связи.

Расширение нагрузочной характеристики устройства осуществляется с помощью обратного вь прямителя 13, подключенного к дополнительной обмотке 12, размещенной на дросселе 10, через которую в режимах, близких к холостому ходу или короткому замыканию на выводах трансформатора 9, в источник постоянного тока (выпрямитель I и фильтр 2) возвращается часгв энергии, поступающей в инвертор 3 через тиристоры 4, 5 и неизрасходованной в нагрузке.

.Таким образом, напряжение на ковденсаторах 6-8 в режиме холостого хода и короткого замыкания ограничено на определенном уровне.

Следовательно, напряжение холостого хода и 11еременныЙ1 ток короткого замьпсания, протекающий через конденсаторы 7,8, имеют конечное значение, определяемое параметрами дополнительной обмотки 12,

Встретаое включение обмоток 11 и 12 заставляет, обратный выпрямитель 13 вступать в работу при спадании тока в тиристорах 4, 5 (фиг. 2, точка d), то есть когда дроссель 10 отдает накопленную в начале очередного рабочего цикла электромагнитную энергию.

При этом напряжение обмоток дросселя поддер живается на постоянном уровне в течение времени d-e (фиг. 2), а тиристоры 4, 5 вынуждены закрываться до окончания рабочего цикла, то есть время на восстановление запирающих свойств тиристоров увеличивается на величину (фиг. 2, ось В), устойчивость автономного инвертора повыщается.

Крутой передний фронт тока в обратном выпрямителе 13 (фиг. 2, ось С) создает повыщение потери при открывании его вентилей (точка d). Крутой спад тока оставляет высокую концентрацию носителей зарядов к моменту приложения обратного напряжения. Прекращение обратного тока, обусловленное рассась ваиием избыточных носителей -зарядов, индуцрует импульс обратного перенапряжения в дополнительной обмотке 12. Для предотвращения зтого в цепь обратного выпрямителя 13 включен насыщающийся дроссель 14, огра}шчиваю дий -g-i- переднего фрота тока и воспринимающий на сеоя энергию обратных перенапряжений с помощью конденсатора 17, рассеиваемую потом на активном сопротивлении 15 через диод 16.

В режиме короткого замыкания налыходе автономного инвертора потоки рассеяния обмоток трансформатора 9 с пара;1лельной 1емкостью 6 образуют колебательный 1Г - С -контур, возбуждаемый при каждом срабатывании тиристоров 4,5.

Собственные колебания тока в контуре, накла,1ываясь на рабочий ток. инвертора, при определенных условиях могут вызвать сбой в работе инвертора. Для увеличения декремента собственных колебаний в котур, состоящий из конденсатора 6 и трансформатора 9, включено баластное сопротивление 18, повьпиаюшее устойчивость инвертора.

Надежность устройства повышается путем ограничения аварийных токов до допустимого уровня сопротивлением 19. При опрокидывании автономного инвертора сквозной ток короткого замыкания проходит через тиристоры 4, 5, дроссель 10 и сопротивление 19. После отключения защитой выпрямтеля 1 от сети электромагнитная энергия, накопленная в обмотках дросселя 10, разряжается по цепи: тиристор 5 - обмотка 12 - дроссель 14 - выпрямитель 13 - сопротивление 19 -тиристор 4 - обмотка 11.

Таким образом, определенное включение сопротивления 19 позволяет ограничивать аварийные токи как со стороны сети, так и от накопленной знергии внутри устройства.

Устройство 15Озврляет расширить диапазон нагрузок от холостого хода до короткого замыкания; повысить надежность и устойчивость работы при резких колебаниях нагрузок, что позволяет производить дожиг поврежденной изоляции кабелей, увеличить удельную мощность, облегчить обслуживание и повысить производительность труда.

Формула изобретения

а коммутирующий дроссель выполнен с двумя встрено включен11ыми обмотками.

Источники информации, принятые во вьшмание при экспертизе:

f

15