Устройство для прожига дефектной изоляции силовых кабелей Советский патент 1982 года по МПК G01R31/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОЖИГА ДЕФЕКТНОЙ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВЫХ КАБЕЛЕЙ

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для определения места повреждения дефектной изоляции силовых кабелей. Известно устройство для прожига изоляции силовых кабелей, содержащее высоковольтный источник постоянного тока, с положительными и отрицательными полюсами которого соединены соответственно жила и оболочка кабеля, низковольтны источник постоянного тока, с полюсами которого соединены оболочка и жила кабеля l . -Недостаток устройства - отсутствие регулирования автоматического вклк чения и отключения источников постоянного тока. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому явпяется устройство для прожига дефектной изоляции сильвых кабелей, содержащее высоковольт ный источник постоянного тока, с положительным и отрицательным полюсами которого соединены соответственно жила И оболочка кабеля, низковольтный регулируемый источник постоянного тока, с отрицательным полюсом которого соединена оболочка кабеля, датчик тока, включенный между положительным полюсом низковольтнсяго ретулируемого источника постоянного тока и жилой кабеля, выход которого соединен с одним из входов блока управления низковольтным источником постоянного тока, второй вход которого соединен с задатчиком тока, контактор, блок управления контактором, второй датчик тока, выход которого соединен с входом блока управления контактором, последовательно соединенные диоды, включенные между жилой и оболочкой кабеля 2 . Недостатками такого устройстБа $тляются его неуниверсальносгь от сутствия регулирования высокого напряжения, а также отсутствие возможности автоматического включения, отвдиочения высоковольтного источникапостоянного ; тсжа, низкая надежность из-за применения в качестве коммутатора электр1гчсс кого контактора, а также ненадежная зашита от поражения электрическим током от высоковольтного источника, который постоянно включен в момент действи низковольтной фазы прожига при пульсирующем характере горения дуги. Цель изобретения - повьпдение эффективности процесса прожига, упрощение устройства и повьпиение надежности пу- тем предварительной установки величины высокого напряжения, а также автоматического включения и вьжлючения высоко вольтного источника постоянного тока в зависимости от состояния переходного сопротивления, исключения электромеха1шческого контактора с блоком его управления. Поставленная цель достигается тем. ЧТО в известное устройство, содержащее высоковольтный источник постоянного то выходы которого соединены с клеммами для подключения объекта контроля низковольтный источник постоянного тока, выход которого соединен с первым входом блока управления низковольтным источником постоянного тока, второй вход которого соединен с выходом задатчика тока, а выходы блока управления низковольтным источником постоянного тока соединены с соответствующими входами низковольтного источника постоянного тока, выключ атель, отличающееся тем,, что, с целью повьпвения эффективности процесса прожига, упрощения устройства и повыщения его надежности, в него вве дены симметричный тиристор, блок управ ления симметричным тиристором, второй задатчик тока, цепочка последовательно соединенных диодов, причем первый вход симметричного тиристора соединен с соответствующим входом низковольтного источника.постоянного тока, выход его соединен с первым входом высоковольтного источника постоянного тока, второй вход которого соединен с соответствующим входом низковольтного источника постоянного тока, регулирующий электрод симметричного Т1фистора соединен с выходом блока управления симметрич- ным тиристором, первый вход которого соединен с выходом датчика тока, второ вход соединен с выходом второго задет- чика тока, третий вход соединен с соответствующим выходом блока управления низковольтным источником постоянного тока, второй вывод датчика тока соединен с входом цепочки последовательно соединенных диодов, выход которой соединен с клеммой для подключения объекта контроля, причем входные выводы выключателя соединнеы с электросетью, а выходные выводы соединены ,с соответст вующими входами низковольтного источника постоянного тока. При этом блок управления cи fмeтpичным тиристором содержит два компаратора, элемент синхронизашш и формирования импульсов, резисторы, причем первый и второй входы первого компаратора соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления симметричным тиристором, выход первого компаратора соединен с первым входом элемента синхронизации и формирования импульсов, второй и третий входы которого соединены с соответствующими входами блока управления симметричным тиристором, четвертый вход соединен с выходом второго компаратора и с первым выводом первого резистора, второй вьтод которого соединен с первым входом второго компаратора и с соответствующим входом блока управления симметричным тиристором, второй вход второго компаратора соединен с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с земляной шиной, выход элемента синхронизации и формирования импульсов соединен с выходом блока управления симметричным тиристором. На чертеже изображена функциональная схема устройства. Устройство содержит высоковольтный источник 1, состоящий из повьпиающего трансформатора 2, токоограничивающего резистора 3 и выпрямителя 4, низковольтный источник 5 постоянного тока, выклзочатель б, датчик 7 тока, цепочку диодов 8, блок 9 управления низковольтным регулируемым источником 5 постоянного тока, содержащий блок 10 синхронизации и формирования импульсов управлений тиристорами и компаратор 11, задат чик 12 тока, симметричный тиристор 13, блок 14 управления симметричным тиристором, состоящий из блока 15 синхронизации и формирования импульсов управления тиристора 13, усилителя 16, резисторов 17, 18, компаратора 19, задатчик 20 тока. Устройство работает следующим образом. После подключения положительного полюса высоковольтного источника 1 и положительного полюса цепочки вентилей 8, псх;педовательно соединенных с положительным полюсом низковольтного источника 5 постоянного тока к жиле, а общего провода - к оболочке поврежденного кабеля и включения выключателя 6 напряжение сети подается на низковольтный источник 5 постоянного тока и в первичную цепь повышающего трансфор матора 2 через сик-гметричный Т1фистор 1 Угол открытия симметричного тиристора 13 предварительно устанавливает ся задатчиком 20 тока. Режим работы компаратора 19 выбран таким образом, что при незначительных токах через дат чик 7 тока на выходе его действует по- стоянное напряжение, обеспечивающее угол фазового сдвига управляющих импульсов симметричного тиристора 13 в блоке 15 синхронизации и формирования. равным значению, предварительно установленного задатчиком 2О тока. Режим работы компаратора 11 выбран таким образом, что при значениях тока, протекающего через датчик 7, меньше заданного, он выдает управляющее напряжение блоку 10 синхронизации и формирования, обеспечивающее угол фазового сдвига управляющих импульсов тиристоров низковольтного источника 5 постоянного тока, равным значению предваритель но установленного задатчиком 12 тока. Действующее на переходном сопротивлении места повреждения кабеля высокое напряжение запирает цепь вентилей 8 и тем самым исключает действие напряжения низковольтного источника 5 постоянного тока. При пробое дефектной изоляции в месте повреждения возникает электрическая дуга, от воздействия которой снижается переходное сопротивление места поврея дения и падение напряжения на нем. По мере снижения переходного сопротивления в месте повреждения происходит перераспределение падения напряжения между переходным сопротивлением и внут ренним сопротивлением высоковольтного источника 1. При достижении падения напряжения на переходном сопротивлении .и где Dg - ток высоковольтного источника 1 R р- переходное сопротивление места повреждения изоляции кабеля; и - напряжение низковольтного источника 5 постоянного тока. От низковольтного источника 5 постоя ного тока начинает протекать ток через место провреждения кабеля, величина которого зависит от заданного утла регулирования транзисторов низковольтного источника 5 и велич1шы переходного сопротивления дефектной изолятщи кабеля. При достижении тока низковольтного источника 5 постоянного тока значения уставки, задаваемого режимом компаратора 19, он перебрасывается и закрывает блок 15 синхронизации и формирова- ния, т. е, снмметригаый тиристор 13 запирается, отключая высоковольтный источник от кабеля. Электрическая дуга, питаемая низковольтным источником 5 постоянного тока, прожигает дефектную кзоляшпо, снижая переходное сопротивление в месте поврежденкя до значен;1Я, определяемых уставкой максимального тока, установленного задатчиком 12 тока. При значении тока, равного уставке максимального тока, компаратор 11 перебрасывается и запирает блок 1О синхронизации и формирования, т. е. снимаются управляющие импульсы с управлякших электродов тиристоров низковольтного источника 5, закрьюая его. Этот же сигнал, усиленный усилителем 16, блок1фует включение блока 15 синхронизации и формирования 15 после окончания прожига до снижения переходного сопротивления в месте по- вреждения кабеля до значения, определяемого уставкой. В случае неподхвата электрической дуги в начале процесса или срыва горения дуги в процессе прожига вновт автоматически включается высоковольтный источник 1, так как в питающей цепи от низковольтного источника 5 постоянного тока станет меньше величины уставки компаратора 19 и он возвратится в пер- воначальное состояние, снимая зап1фак щее с блока 15 синхронизации и формироЕ1ания. Таким образом, цикл прожига неоднократно может повторяться. Таким образом, устройство позволяет повысить надежность и улучшить условия техники безопасности путем предварительной установки величины высокого напряжения, а также автоматического вклк чения и выключения высоковольтного источника постоянного тока в зависимости от состояния переходного сопротивления, исключить электромеханического контактора с блоком его управления. Формула изобретения 1. Устройство для прожига дефектной {«золяции силовых кабелей, содержащее

79382

высоковольтный источник постоянного тока, выходы которого соединены с клеммами для подключения объекта контроля, низковольтный источник постоянного тока, выход которого соединен с первым вы- 5 водом датчика тока, выход которого соединен с первым входом блока управления низковольтным источником постоянного тока, второй вход которого соединен с выходом задатчика тока, а выходы блока управления низковольтным источншсом постоянного тока соединены с соответствующими входами йизковольтного источника постоянного тока, включатель, отличающееся тем, что, с целью повьпиения эффективности процесса прожига, упрощения устройства и повьпяения его надежности, в него введены симметричный тиристор, блок управления симметричным тиристором, второй задатчик тока, 20 1епочка последовательно соединенных диодов, причем первый вход симметричного Т1фистора соединен с соответствующим входом низковольтного источника постоянного тока, выход его соединен с первым входом высоковольтного источника постоянного тока, второй вход которого соединен с соответствующим входом низковольтного источника постоянного тока, регулирующий электрод симметрично тиристора соединен 30 с выходом блока управления симметричным тиристором, первый вход которого соединен с выходом датчика тока, второй вход соединен с выходом второго задатчика тока, третий вход соединен с соответст- 35 вующим выходом блока управления низковольтным источником постоянного тока, второй вывод датчика тока соединен с входом цепочки последовательно соединенных диодов, выход которой соединен с 40

158

клеммой.для подключения объекта контроля, причем входные вьюоды выключателя соединены с электросетью, а выходны выводы соединены с соответствующими входами низковольтного источника постояного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское сввдетельство СССР № 661431, кл. G01 R 31/10.