Устройство для измерения пробивного напряжения вентильных разрядников Советский патент 1981 года по МПК G01R31/24 

1

Устройство относится к технике измерения высокого напряжения и предназначено для измерения пробивного напряжения вентильных разрядников пе- j ременного тока.

Известно устройство для измерения амплитудных значений переменного напряжения, состоящее из выпрямителя, конденсатора и вольтметра,включенного параллельно конденсатору ГП

Использование данного устройства для измерения напряжения пробоя вентильных разрядников приводит к погрешности за счет того, что измеряет- tS ся амплитудное значение только тех полупериодов испытательного напряжения, которые приложены в проводящем направлении выпрямителя, само же испытательное напряжение (по условиям 20 методики испытания разрядников) переменное и непрерывно нарастает от полупериода к полупериоду.Если пробой разрядника происходит на той полярности испытательного напряжения, при 25 которой выпрямитель не проводит, то вольтметр показывает не значение напряжения в момент пробоя, а амплитудное значение напряжения предьвдушего полупериода.30

Известно также устройство для измерення пробивного напряжения вентильных разрядников, содержащее регулятор напряжения, блок управления, RS-триггер, датчик тока и электронное токовое реле, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, высоковольтный трансформатор с отпайкой на стороне высшего напряжения, выпрямительный мост, соединенный входом с отпайкой, конденсатор и цифровой вольтметр, управляющий вход которого подключен к выходу RS-триггера. Это устройство позволяет измерять амплитудные значения испытательного напря ження и в положительные и в отрицательные полупериоде

Недостатком такого устройства является низкая точность измерений изза, возникающих при пробое разрядника высокочастотных электромагнитных колебаний с гишлитудой, которая может превышать амплитуду испытательного напряжения. Эти колебания воздействуют на измерительные цепи, а также на цепи управления цифровым вольтметром, вызывая ложные срабатывания цифрового вольтмет 3а, и как следствие, снижение тбчности.

Цель изобретения - повышение точ-нести измерения и помехоустойчивости за счет исключения влияния при измерении высокочастотных электромагнитных колебаний на измерительные цепи и цепи управления цифровым вольтметром.

Эта цель достигается тем, что в устройство для измерения пробивного напряжения вентильных разрядников, содержащее регулятор напряжения,блок управления, RS-триггер, датчик тока и электронное токовое реле, выход которого соединен с S-входом RS-триггера, высоковольтный трансформатор с отпайкой на стороне высшего напряжения, выпрямительный мост, соединенный входом с отпайкой трансформатора конденсатор и цифровой вольтметр,управляющий вход которого подключен к выходу RS-триггера, введены два ключа и два элемента задержки, причем первый ключ включен между выходом выпрямительного моста и конденсатором, а управляющий вход его соединен с выходом В5-тр.иггера, второй ключ включен между конденсатором и входом цифрового вольтметра, управляющий вход которого через два последовательно соединенных элемента задержки подключен к выходу RS-триггера,при этом управляющий вход второго ключа подключен к точкесоединения элементов задержки.

На чертеже приведена схема, устройства.

Устройство содержит регулятор 1 напряжения, блок 2 управления,RSтриггер 3, высоковольтный испытательный трансформатор 4, выпрямительный мост 5, конденсатор б, цифровой вольтметр 7, быстродействующие ключи 8 и 9, элементы 10 и 11 задержки,датчик 12 тока и электронное токовое реле 13, входные зажимы 14 и 15 регулятора переменного напряжения, испытуений вентильный разрядник 16, кнопку 17 Пуск и кнопку 18 Стоп. Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ключ 8 разомкнут, ключ 9 замкнут, на-управляющий вход вольтметра 7 подан запрет на измерение. При нажатии на кнопку Пуск поступает сигнал на устанавливакнций вход 17 RS-триггера 3.Триггер 3-Устанавливается в рабочее положенре. Сигнал с выхода триггера 3 включает ключ 8, выключает ключ 9 и дает азрешаквдий сигнал на измерение цифровому вольтметру 7. Сигнал с выхода триггера 3 поступает также на вход блока 2 управления, который включает регулятор 1 напряжения и обеспечивает плавное наростание переменного напряжения, подаваемого на первичную обмотку высоковольтного трансформатора 4. Возрастает напряжение и на второй обмотке трансформатора, подключенной к испытуемому разряднику 16, При достижении величины пробивного напряжения, приложенного к разряднику 16, он пробивается, ток во вторичной обмотке резко возрастает, токовое реле 13 срабатывает и возвращает RS-триггер 3 в исходное состояние. Сигнал на выходе RSтриггера 3 исчезает, и блок 2 управления выключает регулятор 1. Однако за счет запасенной в системе электромагнитной энергии даже при отключенном регуляторе и пробитом вентильном разряднике в системе возникают высокочастотные затухающие колебания с амплитудой, превосходящей амплитуду испытательного напряжения. Этому способствует малое сопротивление разрядника в пробитом состоянии, что резко увеличивает добротность колебательного контура, образованного индуктивностью трансформатора и паразитными емкостями оборудования и монтажа. Эти высокочастотные электромагнитные колебания, если не прин-ять специальных мер, могут, во-первых,зарядить конденсатор 6 до напряжения значительно большего, чем напряжение соответствуквдее пробивному напряжению разрядника, и, во-вторых,привести к неправильной работе цифрового вольтметра, который в этом случае может дать ложные показания независимо от того, есть ли какое-либо напряжение на его входных зажимах или нет. Мешающее действие высокочастотных колебаний устраняется в устройстве следукщим образом. Как только разрядник 16 пробивается и реле 13 тока выключает триггер 3, то сигнал, снятый с зыхода RS-триггера 3, отключает быстродействующий ключ 8 в цепи конденсатора 6, что предотвращает прохождение высокочастотных помех в измерительные цепи и ложный дозаряд конденсатора 6. Одновременно с выключением RS-триггера 3 начинает отсчитывать время элемент 10 задержки времени. Время задержки элемента 10 выбрано равным времени, в течении которого высокочастотные электромагнитные колебания затухают. Элемент 10 задержки срабатывает через заданное время и включает ключ 9, который подключает конденсатор к входной цепи цифрового вольтметра. Этим исключается разряд конденсатора б на входную цепь цифрового вольтметра в период задержки . времени на измерение. Как только, элемент 10 задержки времени срабатывает, начинает отсчитывать время элемент 11 задержки. Время задержки элемента 11 равно времени срабатывания ключа 9 и времени измерения цифрового вольтметра 7. Через время, равное времени элемента 11 задержки, поступает запрет на управляющий вход цифjjoBoro вольтметра и цифровой вольтметр индуцирует показания. Таким об