Генератор коммутационных перенапряжений Советский патент 1981 года по МПК H03K3/53 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для испытания изоляции линий электропередач ультравысокого напряжения на наружной испытательной площадке. Известен генератор кот мутационных перенапряжений, предназначенный для испытания высоковольтной изоляции импульсами, имитирующими коммутационные перенапряжения, сост щий из источника импульсов и повышающего трансформатора или каскада трансформаторов, в котором напряжение произвольной формы получают на низковольтной стороне испытатель- ного трансформатора и подают на его выход для увеличения амплитуды ij. Однако диапазон изменения длител ности фронта импульса ограничен параметрами испытательного трансфор матора. Верхний предел частоты коле баний (минимальная длина фронта импульса) соответствует собственной частоте колебаний трансформатора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее низковольтный источник импульсов, повьшающий трансформатор, между высоковольтным выводом которого и минусовой шиной подсоединен высоковольтный конденсатор, и обостряющий газонаполненный разрядник, подсоединенный между высоковольтным Бьшодом трансформатора и объектом испытаний. Такой генератор коммутационных . перенапряжений .предназначен для генерирования наносекундных импульсов амплитудой сотни киловольт С23.1 В настоящее время актуальной проблемой является испытание изоляции линий электропередач ультравысокого напряжения коммутационными импуль сами с широким диапазоном длительностей фронта. Однако вьтолнение накопительной емкости из высоковольтных конденсаторов и газонаполненного разрядника для указанной задачи является экономически дорогим и сложным решением.

Цель изобретения - упрощение конструкции генератора коммутационных перенапряжений при получении регулируемых по .аГмплитуде коммутационных импульсо з ультравысокого напряжения.

Поставленная цель достигается тем, что в генераторе коммутационных .перенапряжений, состоящем из HHISKOвольтного источника импульсов, повы шающего каскада трансформаторов, высоковольтный вывод которого подсоединен к одной из обкладок накопительного конденсатора, другая обмотка которого соединена с обостряющим разрядником, резистором и через емкостной делитель напряжения - с объектом испытания, накопительный конденсатор выполнен в виде расщеплендаого провода с экранами на концах, а обостряющий разрядншс содержит два стерлсяя,. закрепленных с помощью обойм на изоляционных соосных трубах разного диаметра, имеющих поперечные отверстия для фиксатора.

Конструк1щя накопительного конденсатора обеспечивает эле|«трическую прочность при получении коммутационных импульсов ультравысокого напряжения ,

Конструкция обостряющего разрядника позволяет производить простую регулировку длины фронта испытательного импульса при данной амплитуде путем изменения вёличины зазора разурядника,

На фиг. 1 приведена электрическая схема генератора коммутационных перенапряжений; на фиг. 2 - конструкция разрядника.

Устройство содержит низковолзьтный источник импульсов, повышающий каскад 2 трансформаторов, накопительный конденсатор 3 в виде расщепленного провода, разрядник 4 с регулируемым зазором, резистор 5, емкостной делитель 6 напряжения и объект 7 испы™ таний. Стержни 8 разрядника (см. фиг. 2) закреплены с помощью обоймы 9 на изоляционных, трубах Л. О и П., имеющих поперечные отверстия 12 для фиксатора 13. Трубы закреплены в радиальном и осевом направлении фиксатором,

Импульс от низковольтного источни ка 1 импульсов подается на первичную обмотку повышающего каскада 2 трансформаторов, с высоковольтного вьгоода которого напряжение подается на накопительный конденсатор 3, Выбором диаметра расщепленного провода и регулированием высоты: подвеса уста41авливается величина емкости и задается необходимая электрическая прочность. Установка экранов исключает возмогкность разряда с кондов расщепленрюго провода.

При достижении пробивного напряжения срабатывает разрядного: 4, величина зазора которого установлена в соответствии с требованием получить необхрдимую длину фронта испытательного импульса при данной амплитуде. Для получения импульса другой амплитуды той же длительности франта снова регулируется ве.пичина зазора раз:рядника с последующим изменением

выходного напряжения генератора коммутационных перенапряжений. Накопителы{ый кондеисатор 3 разряжается через фронтовой резистор 5 на емкостНОЙ делитель 6 напряжения и одновременно на объект 7 испытаний подается коммутационный импульс ультравысокогч) напряжения Величина сопротивления фронтового резистора 5 определяется необходимостью получения наибольшего коэффициента использовагшя генератора.

Изменение величины зазора производится путем выдвигания или вдвигания соосных труб 10 и 11 закрепления их в заданном положении с помощью поперечных отверстий 12 фиксатором 13, Конструкция генератора выполнена простыми средствами, имеющимися на любой открытой испытательной площадке, что снижает ее стоимость.

Все элементы генератора, за исключением низковольтного источника и каскада трансформатора, легко и быст- ро разбираются при изменении режима испытаний высоковольтной изоляции на открытой испытательной площадке. Устройство позволяет испытывать высоковольтную изоляцию коммутационными импyльca и. ультравысокого напряжения с такими длина т фронтов, которые не могут быть попучет,: на каскаде трансформаторов.

Формула изобретения

I. Генератор коммутационных перенапр.шкениЙ5 содержащий низковольтный

источник импульсов, порьшающий каскад трансформаторов, между высоко-, вольтным вьшодом которого и общей шиной подсоединена одна из обкладок накопительного конденсатора, другая обкладка которого соединена с обостряющим разрядником, резистором и через емкостный делитель напряжения с объектом исиытання, о т л и ч а |Ю Щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и для получения регулируемых по амплитуде и по дтшне фронта коммутационных импульсов , ультравысокого напряжения, накопительный конденсатор выполнен в виде

559866

расщепленного провйда с экранами на концах,

2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что обостряющий разрядник содержит два стержня, закрепленных с помощью обойм на изоляционных соосных трубах разного диаметра, имеющих поперечные отверстия для фиксатора. 10 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ФРГ № 1961582, кл. Н 03 К 3/45, 1976.

2.Журнал Приборы и техника

15 эксперимента, № 2, 1972 с. 194-195.

-/CDЙ/2.Г