Синтетическая схема для испытания выключателей высокого напряжения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р 5! 6004 оввз Советских

Социалистических

Реснублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.08.73 (21) 1951018/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 24.06.76 (51) М. Кл. - G 01К 31/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316.542.

027 3 001 4 (088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Шабунов (71) Заявитель

Научно-исследовательский центр по испытанию высоковольтной аппаратуры (54) СИНТЕТИЧЕСКАЯ СХЕМА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ

ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к области техники высоких напряжений и может быть использовано при испытаниях выключателей высокого напряжения на отключающую способность по синтетическим схемам.

Известны синтетические схемы для испытания выключателей высокого напряжения на отключающую с пособность, содержащие источник отключаемого тока пониженного напряжения промышленной частоты, источник высокого .на пряжения повышенной частоты, испытуемый и вспомогательный выключатели, несколько соединенных параллельно и:пытуемому и вспомогательному выключателям цепочек из последовательно включенных разрядника и контура продления времени горения дуги.

Указанные контуры продления состоят из предварительно заряженных емкостей, соединенных с паосивными элементами, например индуктивностями, и резисторами. Эти контуры включаются поочередно на испытуемый выключатель (или последовательно соединенные вспомогательный и испытуемый выключатели) в моменты времени, близкие к нулевому значению отключаемото тока после размыкания контактов иопытуемого выключателя (или испытуемого и вспомогательного выключателей), когда в Hpì (в них) требуется поддержать горение дуги. Включение контуров продления осуществляется апециальными управляемыми разрядниками, устанавливаемыми Ia цепи контуров продления, которые должны обеспечить высокую точность времени подключения этих контуров (с точностью до,нескольких микросекунд).

Наибольшее распространение получили контуры продления, создающие при их вклоче нии, если не принять специальных мер, коле10 бательный ток. Однако в таких схемах эффективное .продление дуги достигается только в тех случаях, когда ток контура продления протекает через выключатель в течение одного полупериода частоты контура, продления.

15 В противном случае, суммарный ток через выключатель после ускоренного переходa через нуль .и достижения такой величины, при которой уже,невозможно его подавление выключателем, в последующий момент, когда

2О ток продления изменяет свое направление, существенно уменыпается, и выключатель IB этот момент может погасить дугу, т. е. происходит отказ в затягива нии дуги.

В одних устройствах для обрыва тока кон25 тура продления при его первом .переходе через нулевое значение применяются предохранители, выполненные в виде трубчатых разрядников с натянутой внутри плавкой вставкой, которая перегорает под действием гока и соз30 дает разрыв цепи контура продления. НедобИООа

cTBTêoì таких устройств является то, что после каждого опыта требуется заземлить усгановку и уста1навливать новую плавку10 вставку, что существенно усложняет условия граВедения испытаний, делает Нх малопролзводизельными, так как при этом почти полностью исключается возможность автоматизировать процес= испытаний. Кроме того, от опыта к

Опыту изменяется Величина ТоКВ конт ра продления (например, при изменении уc.lo»:Ié пспытàHHé или даже при одних и теx же условиях из-за нестабильности изменения напряжения на дуге Hcïûòóåìîãо выклгочателя), меняются также и другие условия г1ерегорания плавкой вставки и»озникающего при этом дутья, что поп;1>кает надежность рабо1ы такого устройства и Iip:.1водит к его отказам.

Перегорание плавкой Вставки сопровождается поязлен. ем длинной дуги и анB÷èòåльным падением 1апряжения на ней, что приводит к уменьшению величины тока контура продленн51, когорое мояет достигать более 15%, и, cледовательно, к уменьшению эффективности его работы. Выхлогп ионпзированных га "0»

11» предохранителя может привести к перекрытп10 изоляции установки и пар5шени10 се работы.

В других устройствах ограничение тока

1;онтура продления до одного полупериода достигается примене дугогасящего iнравляемого труб iBтого разрядник», когорый не только Вклlо 1ает конт> р, Но и Отключае г ОГО.

Для отключения используется тот же принцип гашения, что и в предыдущем случае, т. е. принудительное дутье, возникающее под действием протекающего внутри трубчатого разрядника тока. Недостатком таких устройств является значительное уве. ичение расстояния между главными электродами управляемого разрядника, что приводит, во-первых, к увели:1ению собственного времени срабатывани51 управляемого разрядника и уменьшению точности момента годключения контура продления и ВО-Вторых к Ноя»лени!0 jëHHHOÉ 1 Ги со значительным падением напря>ке11Н51 в ней, что так?Kp, как и» описанном выше устройстве, приводит к уменьшению величины тока контура про. .ления. Оба эти обстоятельства значительно уменынают эффективность работы контура, продления и могут приводить к отказам в его работе лли требуют увеличения еГО мощности. КРОме ТОГО, TBKBH кОнстРУкциЯ разрядника требуст усложнения схемы поджига управляемото разрядика, увеличения

1iBI:ряжения и м !l!110 ти конденсаторо» этой

; хемы, ITО cHli>1< BPT надежность BГ:? p BI>QTI у»елпчпвае; гаоариты и утяжеляет у ;101ня эксплуатации, в осооенностп с точки зрения техники безопа ности. Недостатком является также и то, что гашение дуг:1 так:1м разрядником сопрово>кдается выхлопом 11а значительное расстояние пламени 1 с груи ионизирозанных газов, которые могут Вызв" I ü

Г1еоек1?ытие lзоляции на заземленные кОнструкции как самого разрядника, так и —,р 5

>О

:У)

4;>

5Э

1Нх находящихся рядом с ним lастей испыГательной схемы, и в результате этого, срыв опыта или пс|зреждение оборудования.

Гашение дуги разрядником создает очень сильный шум, который мешаеT правильному

1зосприятию работы выключателя. В результате работы такого разрядника происходит выгорание под действием тока внутренней поверхности разрядного промежутка, изменение внутреннего диаметра канала и в результате этого появление дополнительного разброса собственного времени срабатывания разрядника и изменение его дугогасящей способности.

Целью изобретения является уменьшение эперг11И конденсаторов контуров продления

»реме»и горения дуги.

Указанная цель достигается тем, что между разрядником и контуром продления Bðå,ieH1I горения дуги установлен полупроводПИКОГВЫй ВЕНТИЛЬ.

Применение полупроводниковых вентилей поз»оляет увелич IT» ток контура, продления за счет иcê 7101епия элементов, создающих большие потери B дуге, обеспечивает надежную работу контура продления независимо от зеличины и длительности полупериода тока контура продления, исключает опасность перекрытия изоляции элементов испытательной схе5мы выхлопными газамп, которые В данном случае отсутствуlOT, при одновременном

i x!еньшении габаритов контура продления, снлжает шумовой эффект работы установки.

3To, B свою очередь, позволяет использовать для вкл10чения контура обычные управляемые разрядники, имеющие малое р",ññòîÿíèå между электродами и соответственно простую схем, поджига, малое собственное время сраоатыва11ия и разброс этого времени. Благодаря этому увеличивается точность подключения контура продления,;! следовательно, и наДСЖНО ТЬ ЕГО Рс100ТЫ

1I;1 чертеже представлена принципиальная э,1екгрическая схема устройства дл51 11спытаи: я зыклю IBTcëåé»ь, окого напрH>Kållil51 í-1 отключая;щую способность по . синтетической схеме. Устройст»о -î,äåðæèò контур тока,,coc1оящий из неl очипка отключаемого тока 1, вс помогательногu 2 и испытуемого 3 выклю 1 i1 i c, I c É, H c o I l l H K 4 B I o K oc 0 и а п р я ж е н и я, контуры 5 11родлення, полупроводниковые

»ент11лп 6 i 15ра15151емы" разрядники 7.

Устройство работает следую1цим образом.

При включении источника отключаемого тока 1 через»ыключатели 2 и 3 начинает протекаг1 ток, после чего онп начинак>т разм ык;1тb c»0!I контак Гы. В зlомент »1?смени, б. iHBKHH K Hh,lевом 5 3HBHeHHIO OTK.! 10 1аемого тока гого перехода тока через нуль, в котором нужно поддержать горение дуги в выключателе 3 (или В выкл1очателях 2 и 3) еще на один полупериод отключаемого тока, с помощью упра»ляемого разрядника 7 Включается один из контуров 5. 3ТОТ контур создает ток, который обеспечивает быстрый переход

516004

Формула изобре-:ения

Составитель В. Кадлубинский

Тех ред 3. Таранен ко Корректор И. Позняковская

Редактор В. Девятов.Заказ 1323 16 Изд. № 1378 Тираж 1029 Подписи;е

III-!ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская k ao., д. 4,5

Типография, ир. Сапунова, 2 тока в !выкл!Очателях 2 и 3 через нуль и нара..тапие его до величины, при которой уже невозможно подавление этого тока выключателями. Для обрыва тока контура продления при его первом .переходе через нулевое 5 значение и предотвращения та!Ких! образом дальнейшего уменьшения суммарного тока, используются полупроводниковые вентили 6.

В качестве элемента 6 может быть, применена цепочка последовательно соединенных полу- 10 проводниковых вентилей (или несколько таких параллельных цепочек), ра""ñ÷èòàííàÿ »а обратное напряженке, которое может быть приложено к вентилям после протекания одного полупериода тока .контура продления. 15

Как показали испытания на модели благодаря кратковременности протекания тока через вентили 6, допускае-ся использовать вентили, имеющие номинальный ток, во много раз меньший, чем ток контура продления. 20

После обрыва вентилями тока контура продлсния, восстанавливается электрическая прочность воздушного промежутка управляемогоо разрядника 7, который отделяет кон"ур 6 OT Oстальной части испытательной схе- 25 х!ы. При необходимости продления времени горения дуги еще на один полупериод перед след, !Ощпм перехо дом Отк1!ОчаемОГО тока ерс: нуль аналогичным образом подключается другой контур продления и т2! далее.

Перед последним переходом QTK;Iio аемого тока через H). 1ü подключается !IcToчппк:- leo кого напряжения —., сбеопе .Пвающ: Й необходимое во.стапавливающее:апр;:ж и:;з:!2:: спыт1 емом выключателе.

Синтетическая схесна для .СпытHHHÿ выключателей высоко"0 на!!ряжен!!я на откл!Очающ „ IO cпосоонÎcть со. Сржа!цая источlil!к отключаемого ток", пониженнсто напряжения

ПРОМЫШЛЕННОЙ Ча. ТОТЫ, и -.0 :.НHIw ВЫCOKClго напря)кения повышенв!О!! ч. .СTQTal, . !с!. !.!Tуемый и вспомогательный вык .Io i::.òåëH,;!åпочки, вк;1ioчснные пар2л;!е.1ьно ПопыT ",;cмсз!у

H вспомогательному выключателям, !!з г!Оследовательно соединенных разрядника и ко!!тура продления времени горения дуги, о т л ич 2 ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения энергии ксндснсаторов контуров продления времет!и Горен:!я дуГи. межд! у!.азаннь!ми разрядником и контуром продления времени

"oPcHHH ДУГП У cT2HOBëÃI! по,!У!IPQB01kIHHO:!ыЙ вентиль.