Система для испытаний силовых кабельных линий

Изобретение относится к системам для испытаний изоляции энергетического оборудования и может быть использовано для испытаний силовых кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена или других объектов с большой емкостью изоляции. Технический результат: повышение надежности работы и снижение трудоемкости обслуживания системы для испытаний силовых кабельных линий, повышение эффективности дугогашения, обеспечение режима поддержания пробоев, генерирование постоянного напряжения любой полярности, возможность сохранения результатов испытаний. Сущность: система для испытаний силовых кабельных линий содержит устройство амплитудной модуляции напряжения переменного тока для создания синусоидальной амплитудной модуляции «сверхнизкой частоты» (СНЧ); повышающий трансформатор переменного напряжения, подключаемый в цепи с устройством амплитудной модуляции переменного напряжения для получения синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН; высоковольтный модуль в цепи с повышающим трансформатором переменного напряжения для демодуляции синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН для получения синусоидальных электрических волн СНЧ-ВН; высоковольтный модуль, расположенный в закрытом корпусе, содержит: выпрямительное устройство в цепи с повышающим трансформатором; выходную цепь для подключения высоковольтного модуля к силовым кабельным линиям переменного тока для подачи высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ; систему высоковольтной коммутации, включающей устройство изменения полярности в цепи между выпрямительным устройством и выходной цепью для подачи высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ в выходную цепь и высоковольтную коммутацию путей резистивного разряда, которая включает множество путей резистивного разряда, состоящих из множества резисторов; высоковольтные переключатели полярности; множество магнитных замыкателей; множество высоковольтных контактов; множество электромагнитов; вентилятор. Высоковольтный модуль выполнен с возможностью охлаждения его элементов. Устройство амплитудной модуляции выполнено в виде бесконтактного электронного регулятора напряжения, формирующего синусоидальную низкочастотную огибающую, имеющего функцию автоматического ограничения выходного тока на заданном уровне, подключенного к цифровой системе управления, посредством которой осуществляется общее управление системой для испытаний. Элементы высоковольтного модуля находятся в воздушной среде. При работе системы вентиляторов создается интенсивный воздушный поток, охлаждающий высоковольтные переключатели и резисторы, а также производящий гашение электрической дуги, возникающей при замыкании высоковольтных контактов. Система высоковольтной коммутации выполнена с возможностью изменения полярности. 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение.

Изобретение относится к области электроэнергетики, а, именно, к системам для испытаний изоляции энергетического оборудования повышенным напряжением сверхнизкой частоты и может быть использовано, в частности, для испытаний силовых кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена или других объектов с большой емкостью изоляции. Система предназначена для применения в передвижных электротехнических лабораториях (ЭТЛ).

Уровень техники.

Для испытаний объектов с большой емкостью изоляции применяется оборудование, вырабатывающее переменное напряжение очень низкой частоты, рекомендованное, в частности, международным стандартом IEEE400.2. Испытательные устройства и системы, формирующие указанное напряжение, имеют ряд высоковольтных переключателей, между контактами, которых во время работы периодически возникает электрическая дуга.

Из уровня техники известны технические решения, одной из задач которых является повышение эффективности дугогашения при использовании испытательного оборудования. Наиболее близким к заявляемому техническому решению является техническое решение по заявке по патенту на изобретение US 6169406 (B1), PESCHEL STANLEY G, G01R 31/14, G01R 31/12, опубл. 02.01.2001 г., в котором представлено описание системы для испытаний емкостного электрического оборудования переменного тока сверхнизкой частотой (СНЧ) и высоким напряжением (ВН), включающей: устройство амплитудной модуляции напряжения переменного тока для создания синусоидальной амплитудной модуляции СНЧ напряжения переменного тока электроэнергии, подаваемой от источника электроэнергии переменного тока, содержащее трансформатор, имеющий несколько отводов, каждый из которых обеспечивает соответствующий уровень напряжения переменного тока, соответствующий предварительно выбранным точкам на предварительно выбранной синусоидальной электрической испытательной волне сверхнизкой частоты (СНЧ) и высокого напряжения (ВН), автотрансформатор переменного напряжения; кулачок в форме сердца; электропривод для вращения сердцевидного кулачка; кулачковый толкатель; реверсивный приводной механизм; повышающий трансформатор переменного напряжения, подключаемый в цепи с устройством амплитудной модуляции переменного напряжения, для повышения до ВН синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ для получения синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН; устройство демодуляции в цепи с повышающим трансформатором переменного напряжения для демодуляции синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН для получения синусоидальных электрических волн СНЧ-ВН; выходную цепь для подключения указанного устройства демодуляции к емкостному электрическому оборудованию переменного тока для подачи указанных высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ к указанному емкостному электрическому оборудованию переменного тока; множество путей резистивного разряда; первый и второй переключатели, которые включают упруго установленные верхний первый контакт и верхний второй контакт соответственно; указанные верхний первый контакт и верхний второй контакт подпружинены вниз; первый замыкатель переключателя включает в себя первый якорный стержень с электромагнитным приводом, несущий нижний первый контакт; первый стержень якоря приводится в движение первым соленоидом и поднимается за счет возбуждения первого соленоида; второй замыкатель переключателя включает в себя второй якорный стержень с электромагнитным приводом, несущий нижний второй контакт; второй стержень якоря приводится в движение вторым соленоидом и поднимается за счет возбуждения второго соленоида; поднятие нижнего первого контакта в зацепление с верхним первым контактом поднимает верхний первый контакт против его пружинящего смещения вниз; поднятие нижнего второго контакта в зацепление с верхним вторым контактом поднимает верхний второй контакт против его пружинящего смещения вниз; а также обесточивание первого и второго соленоидов позволяет пружинному смещению верхних первого и второго контактов вниз внезапно нажать на нижние первый и второй контакты для внезапного начала движения вниз первого и второго стержней якоря для внезапного разъединения нижних первого и второго контактов от зацепления с упруго установленными вниз подпружиненными верхними первым и вторым контактами; исполнительные механизмы первого и второго переключателя, оперативно связанные с упомянутыми первым и вторым переключателями соответственно; указанные нижние первый и второй контакты имеют тороидальную конфигурацию для снижения напряжения в трансформаторном масле, в которое погружены все указанные тороидальные контакты; вентилятор для охлаждения трансформаторного масла.

Общими признаками, совпадающими с существенными признаками заявляемого изобретения, являются: система для испытаний емкостного электрического оборудования переменным током сверх низкой частоты (СНЧ) и высоким напряжением (ВН), включающая: устройство амплитудной модуляции напряжения переменного тока для создания синусоидальной амплитудной модуляции СНЧ напряжения переменного тока электроэнергии, подаваемой от источника электроэнергии переменного тока; повышающий трансформатор переменного напряжения, подключаемый в цепи с устройством амплитудной модуляции переменного напряжения, для повышения до ВН синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ для получения синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН; устройство демодуляции в цепи с повышающим трансформатором переменного напряжения для демодуляции синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН для получения синусоидальных электрических волн СНЧ-ВН; выходную цепь для подключения указанного устройства демодуляции к емкостному электрическому оборудованию переменного тока для подачи указанных высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ к указанному емкостному электрическому оборудованию переменного тока; множество путей резистивного разряда; множество переключателей; множество высоковольтных контактов; множество замыкателей переключателя; исполнительные механизмы переключателей; вентилятор; устройство демодуляции выполнено с возможностью охлаждения его элементов и гашения электрической дуги, возникающей при работе электромеханических коммутаторов.

Техническая проблема, которая не могла быть решена при осуществлении и использовании вышеописанного аналога изобретения, заключается в том, что

для гашения электрической дуги, возникающей при работе электромеханических коммутаторов и охлаждения разрядных резисторов, а также с целью увеличения электропрочности разрядных промежутков элементы устройства демодуляции (высоковольтного блока) размещены в баке с трансформаторным маслом, являющимся теплоносителем, который прогоняется через радиатор, а радиатор охлаждается вентилятором. Однако, при возникновении дуги в масле образуются продукты распада, загрязняющие его и снижающие электропрочность. Трансформаторное масло, вследствие его разложения при воздействии разрядов, возникающих при коммутации разрядных резисторов, имеет ограниченный ресурс. Для очистки масла приходится применять специальные фильтры и насосы, обеспечивающие его циркуляцию, требуется систематический контроль над состоянием узлов очистки, что увеличивает трудоемкость обслуживания испытательного оборудования и снижает надежность его работы. Регулирование напряжения в вышеописанном аналоге, как по максимальному уровню, так и по синусоидальной огибающей, осуществляется с помощью двух электромеханических автотрансформаторов, один из которых (модулирующий автотрансформатор) управляется от мотор-редуктора и механического кодирующего диска с канавкой в форме кардиоиды, а регулирование общего уровня напряжения от нуля до максимального осуществляется оператором вращением ручки на блоке управления, работа автотрансформаторов связана с интенсивным износом постоянно находящихся в движении токосъемных узлов, что ограничивает их ресурс, негативно отражается на надежности работы всей системы. При электромеханическом управлении системой отсутствует возможность сохранения результатов испытаний, не обеспечивается режим поддержания пробоев, испытательная система после первого пробоя выключается. При работе устройства демодуляции отсутствует возможность формирования постоянного напряжения любой полярности.

Раскрытие сущности изобретения.

Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является повышение надежности работы и снижение трудоемкости обслуживания системы для испытаний силовых кабельных линий (далее системы для испытаний, испытательной системы), повышение эффективности дугогашения, обеспечение режима поддержания пробоев, формирование постоянного напряжения любой полярности, возможность сохранения результатов испытаний, что достигается за счет выполнения системы для испытаний силовых кабельных линий, содержащей устройство амплитудной модуляции напряжения переменного тока для создания синусоидальной амплитудной модуляции «сверхнизкой частоты» (СНЧ) напряжения переменного тока электроэнергии, подаваемой от источника электроэнергии переменного тока; повышающий трансформатор переменного напряжения, подключаемый в цепи с устройством амплитудной модуляции переменного напряжения для повышения до «высокого напряжения» (ВН) синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения «сверхнизкой частоты» (СНЧ) для получения синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН; высоковольтный модуль в цепи с повышающим трансформатором переменного напряжения для демодуляции синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН для получения синусоидальных электрических волн СНЧ-ВН; высоковольтный модуль, расположенный в закрытом корпусе, содержит: выпрямительное устройство в цепи с повышающим трансформатором; выходную цепь для подключения высоковольтного модуля к силовым кабельным линиям переменного тока для подачи высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ; систему высоковольтной коммутации, включающей устройство изменения полярности в цепи между выпрямительным устройством и выходной цепью для подачи высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ в выходную цепь и высоковольтную коммутацию путей резистивного разряда, которая включает множество путей резистивного разряда, состоящих из множества резисторов; высоковольтные переключатели полярности; множество магнитных замыкателей; множество высоковольтных контактов; множество электромагнитов; вентилятор; высоковольтный модуль выполнен с возможностью охлаждения его элементов, при этом, устройство амплитудной модуляции напряжения переменного тока выполнено в виде бесконтактного электронного регулятора напряжения, формирующего синусоидальную низкочастотную огибающую, имеющего функцию автоматического ограничения выходного тока на заданном уровне, подключенного к цифровой системе управления, посредством которой осуществляется общее управление системой для испытаний; элементы высоковольтного модуля находятся в воздушной среде, а при работе системы вентиляторов, входящих в состав высоковольтного модуля, создается интенсивный воздушный поток, охлаждающий высоковольтные переключатели и резисторы, а также производящий гашение электрической дуги, возникающей при замыкании высоковольтных контактов, выполненных с увеличенными зазорами и с возможностью движения их с повышенной скоростью при форсированном режиме питания электромагнитов; система высоковольтной коммутации выполнена с возможностью изменения полярности посредством изменения положения переключателей, коммутирующих формирование отрицательного напряжения на выходе при подключении к одному выпрямителю и формирование положительного напряжения на выходе при подключении к другому выпрямителю.

Повышение надежности работы системы для испытаний обеспечивается:

- выполнением устройства амплитудной модуляции напряжения переменного тока в виде бесконтактного электронного регулятора напряжения, формирующего синусоидальную низкочастотную огибающую, что позволяет осуществлять регулирование напряжения в автоматическом режиме, при котором токосъемные узлы, практически, не подвергаются износу, какому они повергаются при электромеханическом регулирования уровня напряжения.

Возможность сохранения результатов испытаний обеспечивается:

- наличием цифровой системы управления, к которой подключен бесконтактный электронный регулятор напряжения, посредством которой осуществляется общее управление системой для испытаний.

Обеспечение режима поддержания пробоев обеспечивается:

- наличием у бесконтактного электронного регулятора напряжения функции автоматического ограничения выходного тока на заданном уровне, что позволяет не выключаться системе после первого пробоя.

снижение трудоемкости обслуживания системы обеспечивается:

- нахождением элементов высоковольтного модуля в воздушной среде и охлаждением высоковольтных переключателей и резисторов интенсивным воздушным потоком, создаваемым при работе системы вентиляторов, входящих в состав высоковольтного модуля, что позволяет исключить использование требующего периодической очистки трансформаторного масла, используемого для охлаждения элементов системы, заменяя его создаваемым вентиляторами интенсивным воздушным потоком, охлаждающим элементы системы, что снижает трудоемкость обслуживания системы.

Повышение эффективности дугогашения обеспечивается:

- наличием системы вентиляторов, создающих интенсивный воздушный поток, производящий гашение электрической дуги, возникающей при замыкании высоковольтных контактов,

- выполнением находящихся в воздушной среде высоковольтных контактов с увеличенными зазорами и с возможностью движения их с повышенной скоростью при форсированном режиме питания электромагнитов.

Формирование постоянного напряжения любой полярности обеспечивается:

- выполнением системы высоковольтной коммутации с возможностью изменения полярности посредством изменения положения переключателей, коммутирующих формирование отрицательного напряжения на выходе при подключении к одному выпрямителю и формирование положительного напряжения на выходе при подключении к другому выпрямителю.

Краткое описание чертежей.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид системы для испытаний силовых кабельных линий; на фиг. 2 представлена функционально-электрическая схема высоковольтного модуля (МС-62); на фиг. 3 представлен чертеж общего вида высоковольтного модуля (МС-62) (вид спереди, вид слева); на фиг. 4 представлен график работы испытательной системы при формировании переменного напряжения сверхнизкой частоты.

Позициями на фигурах обозначены:

1 - система управления (СУ) (компьютерное устройство с установленной в нем программой),

2 - регулятор напряжения РН (устройство амплитудной модуляции),

3 - повышающий трансформатор (ТИ),

4 - высоковольтный модуль (МС-62),

5 - выпрямительное устройство (включающее выпрямители D1, D2),

6 - выходная цепь,

7 - устройство изменения полярности,

8 - высоковольтную коммутацию путей резистивного разряда,

9 - система измерения выходного напряжения (СВИ),

10 - ограничительный высоковольтный резистор (Rогр),

11 - система вентиляторов,

12 - шина управления (цифровой и дискретный интерфейсы, питание),

13 - силовой выход РН,

14 - шина управления высоковольтными коммутаторами модуля МС-62.

Осуществление изобретения.

В состав системы для испытаний силовых кабельных линий входит централизованная цифровая система управления 1, представляющая собой компьютерное устройство, на котором установлена программа, с помощью которой осуществляется общее управление системой для испытаний силовых кабельных линий. Система для испытаний силовых кабельных линий является частью электротехнической лаборатории (ЭТЛ). К системе управления 1 через шину управления 12 (цифровой и дискретный интерфейсы, питание) подключено устройство амплитудной модуляции напряжения переменного тока для создания синусоидальной амплитудной модуляции «сверхнизкой частоты» (СНЧ) напряжения переменного тока электроэнергии, подаваемой от источника электроэнергии переменного тока, выполненное в виде бесконтактного электронного регулятора напряжения 2, который подключен к компьютерному устройству системы управления 1. В цепи с регулятором напряжения 2 посредством силового выхода 13 подключен повышающий трансформатор переменного напряжения 3 для повышения до «высокого напряжения» (ВН) синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения «очень низкочастотных» (СНЧ) для получения синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН. Регулятор напряжения 2 через шину управления высоковольтными коммутаторами 14 соединен с высоковольтным модулем 4, который включает: выпрямительное устройство 5, находящееся в цепи с повышающим трансформатором 3, содержащее выпрямители D1, D2; выходную цепь 6 для подключения высоковольтного модуля 4 к силовым кабельным линиям переменного тока для подачи высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ; систему высоковольтной коммутации. Все элементы высоковольтного модуля находятся в закрытом корпусе в воздушной среде.

Система высоковольтной коммутации включает устройство изменения полярности 7 в цепи между выпрямительным устройством 5 и выходной цепью 6 для подачи высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ в выходную цепь и высоковольтную коммутацию путей резистивного разряда 8, которая включает множество путей резистивного разряда, состоящих из множества составных резисторов R1…R4 (составной резистор R1 - последовательная цепь резисторов R1.1-R1.240, составной резистор R2 - последовательная цепь резисторов R2.1-R2.130, составной резистор R3 - последовательная цепь резисторов R3.1-R3.78, составной резистор R4 - последовательная цепь резисторов R4.1-R4.25); высоковольтные переключатели полярности К1.1, К2.1, которые являются составными из 2-х магнитных коммутаторов; четыре магнитных замыкателя К3.1, К4.1., К5.1, К6.1; множество высоковольтных контактов HVP1…HVP8; множество электромагнитов К1…К6;

- система вентиляторов 11 (М1, М2, М3, М4), находящихся в закрытом корпусе, в котором размещены элементы высоковольтного модуля 4.

Испытательная система содержит систему измерения выходного напряжения 9 (СВИ), подключенную к выходной цепи высоковольтного модуля 4 для измерения выходного напряжения и тока утечки и ограничительный высоковольтный резистор 10 (Rогр), выполняющий функцию защиты от перенапряжений 10 (Rогр), включенный между системой измерения СВИ и объектом испытаний.

Система для испытаний силовых кабельных линий работает следующим образом.

Предлагаемая система предназначена для профилактических испытаний силовых кабельных линий, а также при вводе в эксплуатацию, после ремонта, при периодических испытаниях и может быть использована, в частности, для испытаний силовых кабельных линий с изоляцией из сшитого полиэтилена или других объектов с большой емкостью изоляции, которые удобно тестировать синусоидальным напряжением сверхнизкой частоты до уровня пикового напряжения, превышающего предполагаемое пиковое рабочее напряжение переменного тока кабеля.

Общее управление системой для испытаний силовых кабельных линий осуществляется в автоматическом режиме от автоматизированной цифровой системы управления 1, к которой подключен регулятор напряжения 2 через шину управления 12 (цифровой и дискретный интерфейсы, питание).

При подаче в систему для испытаний силовых кабельных линий напряжения, подаваемого от обычного источника переменного тока бытового напряжения, а на входе регулятора напряжения 2 требуется напряжение 220В промышленной частоты 50Гц, с помощью регулятора напряжения 2 создается формируется синусоидальная амплитудная модуляция «сверхнизкой частоты» (СНЧ) напряжения переменного тока. Регулирование общего уровня подаваемого напряжения от нуля до максимального осуществляется в соответствии с заданной программой, установленной на компьютерном устройстве системы управления 1, который далее поступает на высоковольтный повышающий трансформатор 3, подключаемый в цепи с регулятором напряжения 2 посредством силового выхода 13. С помощью повышающего трансформатора 3 амплитудно-модулированное напряжение переменного тока повышается до желаемого уровня высокого напряжения.

Бесконтактный электронный регулятор напряжения 2 формирует синусоидальную низкочастотную огибающую выходного напряжения и его максимальную величину и выполняет функцию автоматического ограничения выходного тока на заданном уровне для обеспечения режима поддержания пробоев. Исходя из целей проведения работ, по желанию оператора, проводящего работы по испытанию объекта) возможны два варианта работы системы: 1 вариант - система должна выключаться после первого пробоя, 2 вариант - система продолжает работать, осуществляя прожиг объекта для дальнейшего поиска повреждения.

Демодуляция синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН для получения синусоидальных электрических волн СНЧ-ВН осуществляется с помощью находящегося в цепи с повышающим трансформатором переменного напряжения 3, и к которому, через шину управления высоковольтными коммутаторами 14 подключен регулятор напряжения 2, высоковольтного модуля 4, содержащего выпрямительное устройство 5, включающее два выпрямителя D1, D2, которое выпрямляет повышенное напряжение. Подача высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ к силовым кабельным линиям переменного тока от высоковольтного модуля 4 к силовым кабельным линиям переменного тока осуществляется через выходную цепь 6.

Подача высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ в выходную цепь 6 осуществляется с помощью устройства изменения полярности 7, находящегося в цепи между выпрямительным устройством 5 и выходной цепью 6, входящего в систему высоковольтной коммутации, которая входит в состав высоковольтного модуля 4.

Высоковольтная коммутация путей резистивного разряда 7, которая включает четыре пути резистивного разряда, состоящие из четырех резисторов R1…R4, составляющих высоковольтную коммутацию путей резистивного разряда 8, два высоковольтных переключателей полярности К1.1, К2.1, которые являются составными из 2-х магнитных коммутаторов, четыре магнитных замыкателя К3.1, К4.1., К5.1, К6.1, множество высоковольтных контактов HVP1…HVP8 (в количестве восьми) и множество электромагнитов К1…К6 (в количестве 6), обеспечивает при работе системы формирование постоянного напряжения любой полярности посредством изменения положения переключателей, коммутирующих формирование отрицательного напряжения на выходе при подключении к одному выпрямителю и формирование положительного напряжения на выходе при подключении к другому выпрямителю. Так при включении в положение D2, включается К2.1 и выключается К1.1. При включении в положение D1, включается К1.1 и выключается К2.1.

Более подробно, процесс формирования переменного напряжения сверхнизкой частоты при работе испытательной системы можно описать следующим образом:

при включении питания системы, переключатель полярности (К1.1, К2.1) устанавливается в левое крайнее положение D2, что позволяет формировать отрицательное напряжение на выходе системы. Все магнитные замыкатели К3.1-К6.1 находятся в пассивном состоянии - выключены. Для формирования напряжения СНЧ регулятор напряжения 2 (регулятор-модулятор) начинает подъем напряжения по синусоидальному закону. Дойдя до фазы 90°, происходит включение электромагнита К3, чем подключается составной разрядный резистор R1. Далее поочередно на углах фазы сигнала 115°, 147° и 172° подключаются резисторы соответственно R2, R3 и R4. В точке фазы 180° разрядные резисторы отключаются выключением переключателей К3.1-К6.1 и переключатель полярности отключается от выпрямителя D2 и подключается к выпрямителю D1, что позволяет формировать положительное напряжение на выходе. Напряжение регулятора поднимается по синусоидальному закону с той же амплитудой что и для отрицательной полуволны. В точке фазы 270° происходит подключение составного резистора R1. В точках 295°, 327° и 352° происходят подключения резисторов R2, R3 и R4 соответственно.

Процесс формирования переменного напряжения сверхнизкой частоты при работе испытательной системы посредством проиллюстрирован на графике, представленном на Фиг. 4, где цветными линиями обозначены:

Относительное напряжение на выходе - синяя линия. Включение выпрямителя D2 - красная линия. Включение выпрямителя D1 - желтая линия. Включение резистора R1 - зеленая линия. Включение резистора R2 - бордовая линия. Включение резистора R3 - голубая линия. Включение резистора R4 - черная линия.

На выходе испытательная система формирует напряжение синусоидальной формы, а, по факту может формировать произвольной формы, с частотой 0.1 Гц - 0.01 Гц, а по факту может формировать произвольной частоты от 0.2 Гц и ниже, и, соответственно, система также может формировать просто постоянное напряжение при соответствующем положении переключателей К1.1, К2.1.

Все элементы высоковольтного модуля 4 находятся в воздушной среде, в т.ч. элементы системы высоковольтной коммутации, входящей в состав высоковольтного модуля 4. В работе системы высоковольтной коммутации используется воздушный диэлектрик, высоковольтные контакты HVP1…HVP8, выполнены, при этом, с увеличенными зазорами (сравнительно с масляным диэлектриком) и с возможностью движения их с повышенной скоростью при форсированном режиме питания электромагнитов.

Каждый раз при подключении разрядного резистора R1 и, в меньшей мере, резисторов R2…R4, в точке контакта кратковременно возникает электрическая дуга. С целью увеличения ресурса контактных групп переключателя, восходящий интенсивный воздушный поток от вентиляторов 11 (М1…М4) «сдувает» зарождающуюся дугу. Так же эти вентиляторы производят воздушное охлаждение составных резисторов R1…R4. Для лучшего охлаждения составные резисторы имеют вертикальное расположение, что позволяет легко проходить воздушному потоку снизу вверх, забирая тепло с их поверхности.

Для формирования отрицательного выпрямленного испытательного напряжения регулятор устанавливает переключатель в положение D2. Далее регулятором формируется напряжение испытания. При этом не происходит подключения разрядных резисторов до окончания испытания объекта. При завершении испытания, напряжение на регуляторе опускается до 0, и происходит последовательное подключение разрядных резисторов для утекания заряда объекта в заземление через разрядные резисторы. Та же процедура происходит и для испытания положительным выпрямленным напряжением, за исключением того что предварительно переключатель полярности подключается в положение D1.

Для формирования отрицательного выпрямленного испытательного напряжения регулятор устанавливает переключатель в положение D2. Далее регулятором формируется напряжение испытания. При этом не происходит подключения разрядных резисторов до окончания испытания объекта. При завершении испытания, напряжение на регуляторе опускается до 0, и происходит последовательное подключение разрядных резисторов для утекания заряда объекта в заземление через разрядные резисторы. Та же процедура происходит и для испытания положительным выпрямленным напряжением, за исключением того что предварительно переключатель полярности подключается в положение D1.

Управление системой для испытаний силовых кабельных линий от централизованной цифровой системы управления 1 в автоматическом режиме позволяет сохранять результаты испытаний.

Измерение выходного напряжения и тока утечки производят посредством системы измерения выходного напряжения 9 (СВИ), подключенной к выходной цепи высоковольтного модуля. Ограничительный высоковольтный резистор 10 (Rогр), включенный между системой измерения СВИ и объектом испытаний, предназначен для ограничения тока разряда, обеспечивает защиту испытательной системы от перенапряжений.

Система для испытаний силовых кабельных линий, содержащая устройство амплитудной модуляции напряжения переменного тока для создания синусоидальной амплитудной модуляции «сверхнизкой частоты» (СНЧ) напряжения переменного тока электроэнергии, подаваемой от источника электроэнергии переменного тока; повышающий трансформатор переменного напряжения, подключаемый в цепи с устройством амплитудной модуляции переменного напряжения для повышения до «высокого напряжения» (ВН) синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения «сверхнизкой частоты» (СНЧ) для получения синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН; высоковольтный модуль в цепи с повышающим трансформатором переменного напряжения для демодуляции синусоидально-амплитудно-модулированного переменного напряжения СНЧ-ВН для получения синусоидальных электрических волн СНЧ-ВН; высоковольтный модуль, расположенный в закрытом корпусе, содержит: выпрямительное устройство в цепи с повышающим трансформатором; выходную цепь для подключения высоковольтного модуля к силовым кабельным линиям переменного тока для подачи высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ; систему высоковольтной коммутации, включающей устройство изменения полярности в цепи между выпрямительным устройством и выходной цепью для подачи высоковольтных синусоидальных электрических волн СНЧ в выходную цепь и высоковольтную коммутацию путей резистивного разряда, которая включает множество путей резистивного разряда, состоящих из множества резисторов; высоковольтные переключатели полярности; множество магнитных замыкателей; множество высоковольтных контактов; множество электромагнитов; вентилятор; высоковольтный модуль выполнен с возможностью охлаждения его элементов, отличающаяся тем, что устройство амплитудной модуляции напряжения переменного тока выполнено в виде бесконтактного электронного регулятора напряжения, формирующего синусоидальную низкочастотную огибающую, имеющего функцию автоматического ограничения выходного тока на заданном уровне, подключенного к цифровой системе управления, посредством которой осуществляется общее управление системой для испытаний; элементы высоковольтного модуля находятся в воздушной среде, а при работе системы вентиляторов, входящих в состав высоковольтного модуля, создается интенсивный воздушный поток, охлаждающий высоковольтные переключатели и резисторы, а также производящий гашение электрической дуги, возникающей при замыкании высоковольтных контактов, выполненных с увеличенными зазорами и с возможностью движения их с повышенной скоростью при форсированном режиме питания электромагнитов; система высоковольтной коммутации выполнена с возможностью изменения полярности посредством изменения положения переключателей, коммутирующих формирование отрицательного напряжения на выходе при подключении к одному выпрямителю и формирование положительного напряжения на выходе при подключении к другому выпрямителю.