Устройство для регистрации дугового пробоя и предпробойный состояний

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (504 (О1 К 31 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 07. 05. 88. Бюл. У 17 (21) 3711789/24-21 (22) 27.1 2.83 (7 1) Институт высоких температур

АН СССР (72) Н.Н.Баранов, А;Д.Исзров и В.И.Ковбасюк (53) 62 1,317.799(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 201559, кл. Н 05 В 7/18, Н 02 К 44/08, 1966.

Журнал,Теплофизика высоких температур„ том 15, 11 6, 1977, с. 1296, рис. 1. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

ДУГОВОГО ПРОБОЯ И ПРЕДПРОБОЙНЦХ СОСТОЯНИЙ, содержащее первый и второй конденсаторы, соединенные первыми выводами между собой, третий и четвертый конденсаторы, соединенные первыми выводами между собой, первую и вторую входные клеммы устройства, о т - . л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэмож. ностей устройства эа счет обеспечения воэможности различения предпробойного и пробойного состояний между собой, повышения производительности и достоверности регистрации за счет автоматического распознавания и автоматической регистрации пробоя и продпробойного состояния, в него введены первый и второй индикаторы, первый и второй ограничительные резисторы, источник питания, первое и второе реле,. пятый и шестой конденсаторы, первая и вторая катушки иНдуктивности, причем первые выводы первого и второго ограничительных резисторов соединены с соответствующими входными клеммами устройства, их вторые выводы — соответственно с вторыми выводами первого и третьего конденсаторов, первые выводы которых соединены с соответствующими первым и вторым выводами первой катушки индуктивности, второй вывод второго конденсатора соединен через обмотку первого реле с первым выводом второй катушки индуктивности и с первым выводом пятого конденсатора, соединенного вторым выводом через обмотку второго реле с общей шиной устрой- Я ства и с первым выводом шестого конденсатора, соединенного вторым выводом с вторым выводом второй катушки индуктивности и с вторым выводом четг вертого конденсатора, первый плюсовой Я вывод источника питания соединен через последовательно, соединенные первый замыкающий контакт первого реле и первый индикатор с первым минусовым выводом источника питания, а через второй замыкающий контакт первого ре,пе — c первой выходной клеммой устройства, второй плюсовой вывод источника питания соединен через последовательно соединенные первый замыкающий контакт второго реле и второй индикатор с вторым минусовым выводом источника питания, а через второй замыкающий контакт второго реле — с второй выходной клеммой устройства.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть непольэовано, например, в секционированных магнитогидродинамических генераторах различных типов для определения момента возникновения дугового пробоя или предпробойного состояния.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства эа счет обеспечения возможности различения предпробойного и пробойного состояний между собой, повышение производительности и достоверности регистрации эа счет автоматического распознавания н автоматической регистрации пробоя и предпробойных состояний.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, Оно между первым 1 и вторым 2 электродами канала магнитогидродинамического генератора (МГДГ) содержит первый 3 и второй 4 ограничительные резисторы, первый 5„ второй .6, пятый 7, .третий 8. четвертый 9, шестой 10 конденсаторы, первую 11 и вторую 12 катушки индуктивности„ обмотку 13 первого реле с первым 14 и вторым 15 замыкающими контактами, обмотку 16 второго реле с первым 17 и вторым 18 замыкающими контактами, первый 19 и второй 20 индикаторы пробоя, источник 2 1 питания, первую 22 и вторую 23 вхорные клеммы устройства, первую 24 и вторую 25 выходные клеммы устройства. Первые выводы первого 5 и второго 6 конденсаторов соединены между собой. Первые выводы третьего 8 и четвертого 9 конденсаторов соединены между собой. Первые выводы первого 3 и второго 4 ограничительных резисторов соединены с сооТ ветствующими входными клеммами устройства, их вторые выводы — соответственно с вторыми выводами первого 5 и третьего 8 конденсаторов, первые выводы которьгс соединены с соответствующими первым и вторым выводами первой катушки 11 индуктивности. Второй вывод второго конденсатора 6 соединен через обмотку 13 первого реле с nepsew 8stsopoM второй катушки 12 индуктивности и с первым выводом пятого

t конденсатора 7, соединенного втдрым выводом через обмотку 16 второго реле с общей шиной устройства и с первым выводом шестого конденсатора 10, соединенного вторым выводом с вторым выводом второй катушки 12 нндуктивности н с вторым выводом четвертого конденсатора 9. Первый плюсовой вывод источника 21 питания соединен через после" довательно соединенные первый замыкающий контакт 14 первого реле и первый индикатор 19 с первым минусовым выводом источника 21 питания, а через второй замыкающий контакт 15 первого реле — с первой выходной клеммой устрой16 ства. Второй плюсовой вывод источника

21 питания соединен через последовательно соединенные первый замыкающий контакт 17 второго реле и второй индикатор 20 с вторым минусовым выводом источника 21 питания и через второй замыкающий контакт 18 второго реле с второй выходной клеммой устройства.

Устройство работает следующим образом.

2п Потенциал каждого из электродов 1, 2 канала МГДГ, постоянная составляющая которого достигает десятков кило" вольт относительно земли, а величина переменной составляющей — сотен вольт, 2S поступает на входы соответствующих емкостных делителей напряжения (на конденсаторах 5, 6, 7 и на конденсаторах 8, 9, 10) через ограничительные резисторы 3, 4, защищающие низковольтные элементы устройства при пробое высоковольтных конденсаторов 5, 8.

Емкостные делители отсекают постоянную составляющую потенциалов и снижают переменную составляющую потенциалов до безопасного уровня, необходи35 мого цля нормальной работы релейной, измерительной и сигнальной аппаратуры.

При отсутствии пробоя между электродами 1 и 2 в спектре флуктуаций напряжения между ними отсутствуют высокочастотные составляющие с частотой более 10 кГц. Низкочастотные составляющие с частотой менее 1О кГц не пропускаются фильтром средних частот, выполненным на катушке 11 индуктивиости.и конденсаторах 6, 9. Поэтому обмотки 13 и 16 реле не эапитываются переменным током, реле не срабатыва56 ют, индикаторы 19, 20 не горят.

При воэникновекии между электродаMB 1 H 2 предпробойного состояния, т. е. появления в спектре флуктуаций межэлектродного напряжения составляющих с частотами 10 - 100 кГц, фильтр средних частот, включающий катушку

11 нндуктивности и конденсаторы 6, 9, выделяет эти составляющие и эапитыва1256542 ет обмотку 13 реле, происходит замыкание контактов 14, 15 реле, которые подают напряжение от источника 2 1 питания на индикатор 19 и сигнал к автоматической системе управления (АСУ),g изменяющей режим работы МГДГ. Объектом воздействия АСУ может служить, . например уставка инвертора системы нагружения МГДГ, изменяющая уровень

его выходного напряжения и соответ- 1О ственно напряжения между электродаии

1и2.

При возникновении между электродами 1 и 2 дугового пробоя в спектре флуктуаций межэлектродного напряжения tg появляются составляющие с частотаии

100 кГц и более, выделяемые фильтром, высоких частот, образованным катушкой 12 индуктивности и конденсаторами

7, 10, запитывающие обмотку 16 реле. рб

При этом замыкаются контакты 17, 18, включающие индикатор 20 и подающие сигналы к АСУ. В этом случае также запитывается обмотка 13 и включается индикатор 19. 25

Устройство выполнено и испытано при следующих параметрах схемы. Резисторы 3 и 4, выполненные из микропровода, имеют величину сопротивления . .100 Ои, емкость конденсаторов 5, 8 составляла 10 Ф (напряжение

f5 кВ), емкость конденсаторов 6,7, 9, 10 составляла 0,5 »10 Ф (напряжение

300 В), величина индуктивности катушки 11 равнялась 0,3 Г, а иидуктив1 ности катушки 12-3 "10 Г. В качестве индикаторов 19 и 20 пробоя использовались сигнальные лампы.

Реле с обмотками 13 н 16 представляют собой электронные беэиндуктнвные реле с низкии входным сопротивле- нием. При сигнале 10 В частотой

10 кГц ток через обмотку 13 составляет 3 МА, а через обмотку 16—

30 мкА. При сигнале 10 В частотой

t00 кГц ток через обмотку 13 составляет 25 мА, а через обмотку 16—

10 иА. Ток срабатывания реле с обмоткой 13 составляет 1 мА ток срабатывания реле с обмоткой 16 — 2 иА.

Срабатывание реле с обмоткой 13 происходит при частотах 10 кГц и более, характерных для предпробойного состояния, а срабатывание реле с об моткой 16 при частотах более 100 кГц, характерных для пробоя, что позволяет отличать пробой от предпробойного со" стояния и невозможно в прототипе.

Фильтр на конденсаторах"6, 9 и ка Ке 11 нндуктнвностн отсекает помехи (низкочастотные пульсации), которые мешают выявлению пробойного соотояния в прототипе, что повышает достоверность регистрации. Кроме того, относительно прототипа повышается производительность регистрации,так как регистрация осущестчляется автоматически беэ использования визуального наблюдения спектра частот операторои на осциллографе.

1256542

-Составитель В.Дворкин

Техред О.Сопко . Корректор С.Шекмар

Редактор Т.Юрчикова

Закаэ 3381

Тираж 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауаскав наб!, д. 4!5

Подписное

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4