Устройство для прожигания дефектнойизОляции элЕКТРичЕСКОгО КАбЕля Советский патент 1981 года по МПК H03K3/53 G01R31/10 

( 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЖИГАНИЯ ДЕФЕКТНОЙ ИЗОЛЯЩШ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для прожигания дефектной изо ции электрического кабеля, которое содержит параллельно соединенные с кабелем и мезвду собой источник высокого напряжения и источник низкого напряжения, разрядник, накопительный конденсатор, ограничительный рез., согласующзпо катушку индуктивнос и дополнительный дроссель, высоковольтный вентиль. Конденсатор подключен параллельно высоковольтному источнику, согласующ катушка индуктивности включена по- следовательно с источником высокого напряжения, электрический кабель чер дополнительный дроссель и ограничива щий резистор сбедннен с низковольт ным источником и через согласующую катушку индуктивности °и разрядник соединен с высоковольтным источником Г2. .. Источник : высокого напряжения под ключен параллельно источнику низкого напряжения, а это снижает надежность работы устройства из-за электрического пробоя. Требуете длительное время для прожига дефектной изоляции кабеля, так как источник низкого напряжения имеет недостаточный ур вень напряжения. Используется только часть накопленной в конденсаторе энергии, так как собственная частота контура, образованного катушкой индуктивности устройства с емкостью кабеля, совпадает только с одной из частот спектра импульсного разряда. Ток дожигания ограничивается резистором, на котором рассеивается очень большая мощность порядка 70 кВт. Цель изобретения - повьщгение надежности устройства. о , Поставленная цель достигается те что в устройстве для про.жигания дефектной.изоляции электрического кабеля, содержащем источник выпрямл ного тока высокого напряжения, и по крайней мере, один источник выпрямленного тока низкого напряжения, на копительный конденсатор, разрядник,, дроссель и высоковольтный вентиль, причем первая обкладка накопительнрго конденсатора соединена с первым выводом разрядника и отрицательным люсо,м источника выпрямленного тока высокого напряжения, положительный ПОЛЮС которого соединен с отрицательным полюсом источника выпрямленного тока низкого напряжения, а первый вьшод дросселя.соединен с электрическим кабелем, положительный полюс . источника выпрямленного тока низкого напряжения и вторая обкладка накопительного конденсатора соединены с общей шиной, второй вывод разрядника соединен с электрическим кабелем, а второй вывод дросселя соединен с анодом высоковольтного вентиля, катод которого соединен с положительным полюсом источника выпрямленного тока высокого напряжения. При последовательном включении источника высокого и низкого напряжения последний не подвергается действию высокого напряжения, что значительно увеличивает надежность. Кроме того, ускоряется процесс прожигания за счет того, что источники включены последовательно и напряжение этих двух источников складывается и к кабелю прикладываются напряжения от двух источников одновременно. Дроссель, включенный параллельно источнику выпрямленного тока высокого напряжения, защищает устройство от перенапряжений, возникающих при дуговом разряде в месте повреждения кабеля и является заградительным для импульсных токов от высоковольтного источника. Дроссель оказывает влияние на ускорение процесса прожига, так как за счет самоиндукции улучшается горение дуги от низковольтного источника-. Разрядник, включенный между источником высокого напряжения и кабелем в высоковольтную цепь, дает возможность накапливать на конденсаторе мощный электрический заряд, который в дальнейшем используется для мощного импульсного разряда,.необходимого для скорейшего разрушения изоляции в месте.повреждения. На чертеже приведена схема устройства для прожигания дефектной изоляции электрического кабеля. Устройство состоит ИЗ .источника I выпрямленного тока высокого напряжения, последующих трех источников 2-4 выпрямленного тока Низкого напряжения, подключенных 1 кабелю,5 параллельно. Источники 2-4 включены между собой параллельно, источник 1 Включен последовательно с источником 2. Источник 1 подключен параллельно к дросселю 6 через искровой промежуток .разрядника 7,- Электрический кабель 5 через дроссель 6 гальванически соединен с источником 2 и через разрядник 7 - с источником 1, Накопительный конденсатор 8 подключен к выходу источника 1 через переключатель (не показан; служащий для разрядя после отключения устройства.

Источник 1 соединен с источниками 2-4 через высоковольтные вентили диодами 9-11, В источнике 1 на повышающем трансформаторе 12 нулевой вывод высоковольтной обмотки выведен для подключения измерительного прибоpa 13. Выпрямитель 14 смонтирован на полупроводниковых дио;;ах, щунтированных резисторами. Выпрямитель 14 помещен в масло. Источник 2 состоит из повьшенного трансформатора 15,вклвоченного в сеть через резисторы 16. Обмотки трансформатора 15 выполнены медным проводом с термостойкой изоляцией. В высоковольтную обмотку трансформатора 15 источника 2 включен трех фазный однополупериодный выпрямитель 17 на полупроводниковых диодах, зашунтированных резисторами. Положительный полюс выпрямителя I7 соединен с общей шийой и к нему подключен амперметр 18 для контроля тока прожига.

Источник 3 включен через косинусный конденсатор 19 с пофазным разделением емкостей. Выпрямитель 20 источника 3 собран по мостовой схеме на диоДах. Положительный полюс выпрямителя 20 соединен с общей шиной и к нему подключен амперметр 21 контроля то- , ка прожига. Отрицательный полюс выпрямителя через дроссель 22, загради- тельные диоды 9 и 10 соединен с отрицательным полюсом источника 2 и дросселем 6.

Источник 4 состоит из понижающего трансформатора 23, обмотки которого выполнены медным проводом с термоизолцией. .

Трансформатор 23 включен через реакторы 24. Вторцчная обмотка нагружена на трехфазный выпрямитель 25; собранный на вентилях. Положительный полюс.выпрямителя 25 соединен с общей шиной и в него включен амперметр 26 контроля тока прожига и разру шения слоя жила-оболочка. Отрицательный полюс выпрямителя 25 ис;точника 4 через заградительный диод 1I подключен параллельно к источнику 3 и че;рез диоды 9-11 - к дросселю 6. С помощью автоматов 27-30 подключаются источники 1-4-к генератору 31.

Устройство работает следующим образом.

Устройство заземляется через рабочее защитное заземление. Через рубильник устройство подключают к бортовому генератору 31 мощностью 12 кВт. На высоковольтном переключателе электрокабель подключен к контакту прожиг. Регулируемый искровой промежуток разрядника 7 устанавливают на максимальное . пробивное напряжение 70 кВ.

Включают автоматы 27-30 и при этом запитывается все .устройство.

С помощью плавного регулятора поднимается напряжение источника 1. Изолирующей штангой уменьшают искровой промежуток разрядника 7. до возникновения разряда. Заряды снимаются с высоковольтного накопительного конденсатора 8, который заряжается от источника 1. От приложенных импульсов происходит искровой пробой, который открывает электропроводный мостик для электрического тока источника 2.

Источник 2 увеличивает электропроводность мостика и вводит ток источника 3. Источник 3 разрушает электроизоляцига для захвата электррдуги источником 4, работаняцем на низком напряжении и большом токе. Напряжение от источников 2-4 через электропроводящий мостик поочередно, по мере увеличения электропроводности создает лавинообразный мощный дуговой разряд, который быстро разрушает электроизоляцию и заваривает жилы . электрокабеля до полного нуля или долей Ома.

Схемой автоматики предусмотрено отключение предьщущего источника при работе последующего источника, а также при срыве горения электродуги в месте Пробоя включается предьщущий источник для возобновления электродуги, разрушающей электроизоляцию.

Процесс разрушения злектроизоляции повреяаденного кабеля идет 2-3 мин в зависимости от характера повреждения, это обусловлено тем, что мощность импульсного разряда значительно повьш1ена, а также улучшено горение дуги за счет самоиндукции дросселя.

Надежность предлагаемого устройства по сравнению с прототипом вьш1е.

так как источник высокого напряжения случае пробоя не выводит из строя последующие ;. щеточники, а дроссель защищает схему от перенапряжения.

Формула изобретения

Устройство для прожигания дефектной изоляции электрического кабеля, содержащее источник выпрямленного тока высокого напряжения, по крайней мере, один источник выпрямленного тока низкого напряжения, нако пительный кокдейсатор,разрядник,дроссель и высоковольтный вентиль,причем первая обкладка накопительного конденсатора соединена с первым выводом разрядника и отрицат1 шьным полюсом источника выпрямленногр тока высокого напряжения, положительный полюс кото .рого соединен с отрицательным полюсом

сточнкка выпрямленного тока низ/ого напряжения, а первый вывод дросселя соединен с электрическим кабелем, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, положительный полюс источника выпрямленного тока низкого напряжения и вторая обкладка накопительного конденсатора соединены с общей шиной, второй вывод разрядника соединен с электрическим кабелем, а второй вывод дросселя соединен с анодом высоковольтного вентиля,катод которого соединен с положительным полюсом источника выпрямленного тока высокого напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 2034523, кл. q 01 R 3/10, публик. 1977.

2.Авторское св.идетельство СССР № 572729, кл. G 01 R 31/10, 1975.