Устройство для контроля пробивного напряжения разрядников Советский патент 1979 года по МПК G01R19/02 H01T15/00 

I

Настоящее изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля пробивных напряжений разрядников как вентильных, так и искровых, во всей области рабочих частот,

Известно устройство для контроля пробивного напряжения разрядников при плавном подъеме синусоидального испытательного напряжения до пробоя разрядника l.

Недостатком данного устройства яляется то, что оно требует плавной регулировки синусоидального напряжения до пробоя, уменьшает ресурс разрядников вследствие неоднократного пробоя при испытании, увеличивает погрешность контроля пробивного напряжения вентильных разрядников в результате нагрева шунтирующих резисторов в течение воздействия испытательного напряжения; не воспроизводят условий работы разрядников, характерных при их эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство для контроля пробивного напряжения разрядника, содержащее силовой транс(})Орматор, первичная обмотка которого через силовой тиристор и регулятор напряжения подключена к выводам источника питания, а вторичная- - нагружена на испытуемый разрядник, разделительный трансформатор, с двумя вторичными обмот ками, одна из которых через замыкающие контакты пусковой кнопки подсоединена к управляющему переходу вспомогательного тиристора, соединенного с управляющим переходом силового тиристора через первый резистор, а вторая через выпрямитель и второй резистор соединена с конденсатором, а также третий резистор 2,

Недостатком известного устройства является то, что одновременный разряд и заряд конденсатора, шунтирование резистора цепи разряда, нелинейным

сопротивлением управляющей цепи силового тиристора значительно усложняют согласование цепей разряда и заряда и требует индивидуальной настройки RCцепей при переходе от рабочей частоты 50 Гц испытательного напряжения к другим частотам, уменьшают надежность получения только одного полупериода импульса.

Цель настоящего изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение процесса настройки.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля пробивного напряжения разрядников, снабжено дополнительным резистором, включенным между силовым тиристором и первичной обмоткой силового трансформатора, дополнительным вспомогательным тиристором, подключенным через третий резистор параллельно конденсатору, причем его управляютций переход подсоединен параллельно дополнительному резистору, а анод вспомогательного тиристора соединен с конденсатором и через размыкающие контакты пусковой кнопки с выходом выпрямителя.

В данном устройстве резистор основного контура конденсатора соединен последовательно с управляющим элек.тродом силового тиристора а между катодом силового тиристора и первичной обмоткой испытательного трансформатора включен дополнительный .резистор, кроме того параллельно конденсатору подключен второй дополнительный, тиристо|ртак, что его анод через резистор подсоединен к положительной клемме конденсатора, а катод - к отрицательной клемме конденсатора и общей точке соединения дополнительного резистора с первичной обмоткой испытательного трансформатора. Управляющий электрод второго дополнительного тиристор подключен к общей точке соединения катода силового тиристора и дополнительного резистора. Для исключения дополнительного подзаряда конденсатора при включении устройства размыкающие контакты пусковой кнопки отключают конденсатор от зарядного выпрямительного моста.

На чертеже представлена функционалная схема устройства.

В устройстве испытуемый разрядник 1 подсоединен к вторичной обмотке силового трансформатора 2. Первичная обмотка трансформатора 2 через силовой тиристор 3 и дополнительный резистор

4, соединенный последовательно с катодом тиристора 3 подключена к выходу регулятора 5 напряжения. Вход peryjfflтора 5 напряжения включается в сеть

переменного тока. Разделительный трансформатор 6, первичная обмотка которого подключена ко входу регулятора 5 напряжения имеет две вторичные обмотки 7 и 8, От обмотки 7 через выпрямительный мост 9, резистор 10 и размыкающие контакты 11 пусковой кнопки 12 заряжается конденсатор 13. Другая обмотка 8 через резистор 14 подключена к управляющему электроду вспомогатёльного тиристора 15, а через замыкающие контакты пусковой кнопки 12 к катоду тиристора 15. Полярность выводов обмотки 8 такова, что напряжение между управляющим электродом тиристора 15

и его катодом находится в противофазе по отнощению к напряжению между анодом и катодом силового тиристора 3.. Катод тиристора 15 через резистор 16 подключен к управляющему электроду

тиристора 3, а анод - к полон ительной клемме конденсатора 13. Резисторы 4 и 16 образуют основной контур, разряда конденсатора 13 с постоянной разряда tTp Т , где Т - период рабочей частоты f напряжения на входе регулятора 5.

Параллельно конденсатору 13 подключен второй дополнительный вспомогательный тиристор 17 анодом через резистор

18 к положительной клемме конденсатора 13, а катодом. - к отрицательной клемме. Параллельно дополнительному резистору 4 подключены катод и управляющий электрод второго дополнительного тиристора 17. При открытом состоянии второго дополнительного тиристора 17 создается контур ускоренного разряда конденсатора 13с постоянной разряда -Срз «Т.

Устройство работает следующим образом.

При включении устройства в сеть переменного тока заряжается конденсатор 13 от выпрямительного моста 9 через резистор 10 и размыкающие контакты 11 пусковой кнопки от вторичной обмотан 7 разделительного трансформатора 6. При нажатии пусковой кнопки 12 размыкающие контакты 11 отключают от зарядного выпрямительного моста 9 сонденсатор 13, прекращая тем самым Ьго подзаряд. Одновременно через замы|кающие контакты кнопки 12 напряжение от вторичной обмотки 8 прикладывается к управляющему электроду и катоду тиристора 15. При положительной полярности полупериопа напряжеьт1я на управляющем электроде (по отношению к катоду) тиристор 15 открывае1ся и конден сатор 13 начинает разряжаться через основной контур разряда (резистор 16, управляющий электрод тиристора 3 и резистор 4), При этом полярность полуволны напряз етк между анодом и катодом тиристора 3отрицательная. Поэтому разряд конденсатора 13 по основному контуру разряда всегда начинается в тот полупериод рабочей частоты, при котором между анодом и хатодом тиристора 3 напряжение приложено в запирающем направлении. Так как время разряда конденсатора 13 через основной контур разряда значительно больше периода рабочей частоты, то напряжение конденсатора 13 обес печивает ток спрямления в Зтправляющем электроде тиристора 3 к моменту изменения полярности напряжения на участке анод-катод и силового тиристора 3 на положительное (отпирающее) напряжение При этом силовой тиристор 3 откроется и.будет пропускать ток до следующего изменения полярности напряжения. Таким образом, во всех случаях при нажатии кнопки 12 силовой тнристор 3 начинает проводить ток с момента перехода напряжения через нуль. На испытуемом разряднике напряжение нарастае от нуля по кривой изменения напряжения сети. Ток, протекающий через открытый силовой тиристор 3, создает на резисторе 4 падение напряжения, достаточное для открытия второго допольните ного тиристорю 17. Открытие тиристора 17 замыкает контур ускоренного разряда емкости 13 через резистор 18. Так как время разряда конденсатора 13 через резистор 18 значительно меньше полуттериода рабочей частоты (Тр2«Т/ то к моменту окончания полупериода про водящего состояния тиристора 3 конденсатор 13 окажется полностью разряженным. Последующий переход тока через нулевое значение от положительной полярности к отрицательной закроет тиристор 3. Таким образом, через силовой тиристор 3 протекает ток; только в те чение одного ползттериода и исключается возможность протекания последующих полупериодов напряжения. Величину про« бивного напряжения можно измерить высоковольтным измерителем 19, в качестъе которого можно использовать высоковольтный импульсный вольтметр, осциллограф с высоковольтным измерителем или цифровой измеритель напряжения с высоковольтным делителем, выполняющим роль диодноемкостного расширителя . Использование отключения зарядной цепи конденсатора при включении цепи разряда а введение двух управляемых цепей разряда конденсатора с разными постояннымиСр иСрг. отличают предлагаемое устройство для контроля пробивного напряжения разряднн-; ков в области рабочих частот испытательного напряжения от указанного прототипа, так как исключается дополннтел1 ный подзаряд конденсатора при его разряде, вследствие чего отсутствует необходимость в согласовании цепей заряда н разряда. Использование.двух управляемых цепей разряда конденсатора с разными постояннымн времени разряда исключает настройку цепей разряда при переходе от рабочей частоты 50 Гц испытательного напряжения к другим частотам устраняет необходимость индивидуальной настройки цепи разряда. В результате этого повышается надежность одного полупериода напряжения и уменьшается интервал между очередными испытаниями, увеличивается пронэвоцительность труда при контроле пробивного напряжения разрядников, раоширяется область рабочих частот, что дает возможность приблизить к испытаниям, соответствующим реальным условиям эксплуатации разрядников, увеличить сферу применения предлагаемого устройства и устранить необходимость разработки ряда устройств для.контроля пробивного напряжения разрядников, имеющих диапазоны рабочих частот, близких к диапазону частот испытйтелъного напряжения описываемого устройства. Формула изобретения Устройство для контроля пробивного напряжения разрядников, содержащее силовой трансформатор, первичная обмотка которскго через силовой тиристор и регулятор напряжения подключена к выводам источника питания, а вторичная нагружена на испытуемый разрядник, разделительный трансфор5.атор с двумя

втхэричнык4И обмотками, одна из которых через замыкающие контакты пусковой кнопки подсоединена к управляющему переходу вспомогательного тиристора, соединенного с управляющим переходом силового тиристора через первый резистор, а вторая через выпрямитель и Ъто-, рой резистор соединена с конденсато ром, а также третий резистор, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения процесса настройки, оно снабжено дополнительным резистором, включенным между силовым тирис гором и первичной обмоткой силового трансформатора, дополнительным вспомогательным тиристором, подключенным через

третий резистор параллельно конаеисатору, причем его 5гправляющий переход подсоединен параллельно дополнительному резистору, а анод вспомогательного тиристора соединен с конденсатором и через размыкающие контакты пусковой кнопки с выходом выпрям 5- теля,

Источники информации, прнгатые во внимание при экспертизе

1.Птичкин П. И. и др, Вентильные разрядники, М-Л, ГзИ, М-Л, 196 .с. 148.

2.Авторское свидетельство СССР № 367499, кл. 3 О1 М 19/02, 11.08.73 (прототип).