RU2217770C2

RU2217770C2 - Insulation tester

Info

Publication number: RU2217770C2
Application number: RU2001118477/09A
Authority: RU
Inventors: В.А. Благинин; В.И. Лозовенко
Original assignee: Калининградский государственный технический университет
Priority date: 2001-07-04
Filing date: 2001-07-04
Publication date: 2003-11-27

Abstract

FIELD: instrumentation engineering; testing insulation of local low- voltage circuits. SUBSTANCE: proposed device has power supply connection unit, ac test voltage generating unit, dc test voltage generating unit, series-connected capacitors and discharger connected across one of them to form composite test pulse voltage generating unit, as well as output terminals. EFFECT: enhanced efficiency of detecting faulty sections in low-voltage insulation; reduced size and mass of device. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для испытания изоляции локальных низковольтных электрических систем и их отдельных элементов, а также для дожига поврежденной изоляции. The invention relates to instrumentation and can be used to test the insulation of local low-voltage electrical systems and their individual elements, as well as to burn damaged insulation.

Известна схема испытательного устройства (И.М.Богатенков, Э.И.Янчус. Высоковольтные испытательные установки. - Л., 1985, с. 24, рис. 16), которая используется для испытаний изоляции конденсаторов, кабелей и электрических машин, содержащая регулятор напряжения, трансформатор, подключенные последовательно конденсатор C₁ и диод В₂ и подключенные параллельно диод B₁ и конденсатор С₂. Преимуществом данной схемы является ее относительно небольшие мощность и весогабаритные показатели. Схема подключения двух диодов и двух конденсаторов является аналогом блока 3 формирования постоянного испытательного напряжения в предлагаемом устройстве (см. чертеж).A known circuit test device (I.M. Bogatenkov, E.I. Yanchus. High-voltage test installations. - L., 1985, p. 24, Fig. 16), which is used to test the insulation of capacitors, cables and electrical machines, containing a regulator voltage, a transformer connected in series with a capacitor C ₁ and a diode B ₂ and connected in parallel with a diode B ₁ and a capacitor C ₂ . The advantage of this scheme is its relatively small power and weight and size indicators. The connection diagram of two diodes and two capacitors is an analogue of block 3 forming a constant test voltage in the proposed device (see drawing).

Недостатки данного устройства заключаются в том, что схема позволяет создавать только постоянное (выпрямленное и отфильтрованное с применением конденсатора С₂) испытательное напряжение, отличающееся по форме от наиболее опасных для изоляции воздействий, имеющих место в процессе эксплуатации. Переменная и импульсная составляющие на выходе устройства отсутствуют, что существенно изменяет характер и скорость развития дефектов в диэлектрических конструкциях и тем самым понижает эффективность устройства при выявлении дефектов и повреждений изоляции на ранних этапах их развития. Известна также схема генератора внутренних перенапряжений (ГВП) с использованием трансформатора (И. М. Богатенков, Э.И.Янчус. Высоковольтные испытательные установки. - Л., 1985, с. 55, рис. 45), содержащая резистор R₃, последовательно подключенные конденсаторы С₁, С₂ и разрядник Р со схемой поджига, подключенные параллельно конденсаторам катушки индуктивности L₁, L₂, трансформатор Т, а также R_защ и два конденсатора С_д, подключенные последовательно с трансформатором Т. Схема подключения разрядника и двух конденсаторов C₁ и С₂ является аналогом блока 4 формирования комбинированного испытательного напряжения в предлагаемом устройстве (см. чертеж).The disadvantages of this device are that the circuit allows you to create only a constant (rectified and filtered using a capacitor C ₂ ) test voltage that differs in shape from the most dangerous for isolation effects that occur during operation. There are no variable and impulse components at the device output, which significantly changes the nature and rate of development of defects in dielectric structures and thereby reduces the efficiency of the device in detecting defects and insulation damage at the early stages of their development. Also known is a circuit of an internal overvoltage generator (HVP) using a transformer (I. M. Bogatenkov, E. I. Yanchus. High-voltage test installations. - L., 1985, p. 55, Fig. 45), containing the resistor R ₃ , in series connected capacitors C ₁ , C ₂ and a spark gap P with an ignition circuit, connected in parallel to the capacitors of the inductor L ₁ , L ₂ , transformer T, as well as R _protection and two capacitors C _d , connected in series with transformer T. Connection diagram of the spark gap and two capacitors C ₁ and C ₂ is an analogue of plaque Single 4 form a combined test voltage in the proposed device (see. the drawing).

Недостаток данного устройства состоит в том, что схема позволяет создавать только импульсные воздействия. Постоянная и переменная составляющие отсутствуют, что так же, как и в описанном выше устройстве, ограничивает его эффективность при обнаружении дефектов изоляции. Кроме того, в устройстве предусматривается использование схемы поджига искрового разряда в разряднике Р, что усложняет и удорожает его изготовление и использование. The disadvantage of this device is that the circuit allows you to create only impulse effects. There are no constant or variable components, which, as in the device described above, limits its effectiveness in detecting insulation defects. In addition, the device provides for the use of a scheme for igniting a spark discharge in a spark gap P, which complicates and increases the cost of its manufacture and use.

Задачами настоящего изобретения являются повышение эффективности выявления дефектных участков низковольтной изоляции при одновременном уменьшении весогабаритных показателей устройства. The objectives of the present invention are to increase the efficiency of detecting defective sections of low-voltage insulation while reducing weight and dimensions of the device.

Решение поставленной задачи достигается тем, что блок присоединения к источнику питания соединен последовательно с блоком формирования переменного напряжения, первые выходы которого соединены с первыми входами блока формирования комбинированного импульсного и переменного испытательного напряжения, а вторые - с блоком формирования постоянного испытательного напряжения, причем выходы блока формирования постоянного испытательного напряжения последовательно соединены со вторыми входами блока формирования комбинированного испытательного напряжения, причем содержащийся в блоке формирования комбинированного испытательного напряжения разрядник подключен параллельно двум последовательно соединенным конденсаторам. The solution to this problem is achieved by the fact that the unit for connecting to the power source is connected in series with the unit for generating an alternating voltage, the first outputs of which are connected to the first inputs of the unit for generating a combined pulse and alternating test voltage, and the second - with the unit for generating a constant test voltage, and the outputs of the unit for forming a constant test voltage in series with the second inputs of the block forming a combined test voltage, and contained in the unit for generating a combined test voltage, the arrester is connected in parallel to two series-connected capacitors.

В результате применения описанной выше схемы на выходе устройства создается испытательное напряжение, форма которого включает в себя постоянную, переменную и импульсную составляющие. Уровень этих составляющих аналогичен величинам и соотношениям в дуговых перенапряжениях, в одном из самых опасных видов внутренних перенапряжении, развивающихся в электросистемах с изолированной нейтралью. Они оказывают наиболее интенсивное разрушающее воздействие на дефектные и ослабленные участки изоляционных конструкций и этим обеспечивают более высокую эффективность испытаний по их выявлению в ходе испытаний. В испытательном устройстве не предполагается использование схем поджига искрового разряда в разряднике, что позволяет уменьшить его весогабаритные показатели по сравнению с аналогом. As a result of applying the above-described circuit, a test voltage is created at the output of the device, the shape of which includes a constant, variable, and pulse component. The level of these components is similar to the values and relationships in arc overvoltages, in one of the most dangerous types of internal overvoltages, developing in electrical systems with isolated neutral. They have the most intense destructive effect on defective and weakened sections of insulating structures and thereby provide higher efficiency of tests for their identification during testing. In the test device, it is not intended to use schemes for igniting a spark discharge in a spark gap, which makes it possible to reduce its weight and size indicators in comparison with an analog.

На чертеже представлена принципиальная схема испытательного устройства. The drawing shows a schematic diagram of a test device.

Устройство содержит блок 1 присоединения к источнику питания, блок 2 формирования переменного испытательного напряжения, блок 3 формирования постоянного испытательного напряжения, блок 4 формирования комбинированного испытательного напряжения с импульсной составляющей, выходные клеммы 8 для присоединения устройства к испытываемой диэлектрической конструкции. Блок 1 включает устройства минимальной защиты от коротких замыканий при пробое испытываемой изоляции, а также устройства блокировки и сигнализации, при этом его выходы соединены со входами блока 2, первые выходы которого соединены с первыми входами блока 4, а вторые выходы - со входами блока 3. При этом выходы блока 3 соединены со вторыми входами блока 4, выходами которого являются выходные клеммы. Блок 4 содержит конденсаторы 5, 6 и подключенный параллельно конденсатору 5 разрядник 7. The device comprises a unit 1 for connecting to a power source, a unit 2 for generating an alternating test voltage, a unit 3 for generating a constant test voltage, a unit 4 for generating a combined test voltage with a pulse component, output terminals 8 for connecting the device to the dielectric structure under test. Block 1 includes devices of minimal protection against short circuits during breakdown of the tested insulation, as well as devices for blocking and signaling, while its outputs are connected to the inputs of block 2, the first outputs of which are connected to the first inputs of block 4, and the second outputs to inputs of block 3. The outputs of block 3 are connected to the second inputs of block 4, the outputs of which are output terminals. Block 4 contains capacitors 5, 6 and a spark gap 7 connected in parallel to capacitor 5.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

После подключения устройства к источнику питания напряжением 220 В или 127 В напряжение поступает на блок 1 присоединения к источнику питания. Далее напряжение поступает на входы блока 2, на выходе которого формируется переменное испытательное напряжение, а с выходов блока 2 - на входы блока 3 формирования постоянного испытательного напряжения. С выходов блоков 2 и 3 одновременно напряжение поступает на входы блока 4, в котором формируется комбинированное испытательное напряжение с тремя составляющими: переменной, постоянной и импульсной. Таким образом, изоляция подвергается воздействию именно комбинированного испытательного напряжения. After connecting the device to a power supply voltage of 220 V or 127 V, the voltage is supplied to block 1 of the connection to the power source. Further, the voltage is supplied to the inputs of block 2, the output of which is formed by an alternating test voltage, and from the outputs of block 2 - to the inputs of block 3 of the formation of a constant test voltage. From the outputs of blocks 2 and 3, the voltage simultaneously enters the inputs of block 4, in which a combined test voltage is formed with three components: variable, constant and pulse. Thus, the insulation is exposed to precisely the combined test voltage.

В случае пробоя испытываемой изоляции блоки 2, 3 и 4 отключаются за счет срабатывания защиты, расположенной в блоке 1, одновременно срабатывает сигнализация, расположенная также в блоке 1, информирующая о наличии пробоя изоляции. Для дожигания предварительно пробитой изоляции повторно подают напряжение через блоки 1, 2, 3, 4 на выходные клеммы 8 путем ручного шунтирования размыкающих контактов защиты от коротких замыканий, предусмотренной в блоке. In the event of a breakdown of the tested insulation, blocks 2, 3, and 4 are switched off due to the operation of the protection located in block 1, at the same time an alarm is triggered, located also in block 1, informing about the presence of a breakdown of insulation. For afterburning of pre-punched insulation, voltage is repeatedly supplied through blocks 1, 2, 3, 4 to the output terminals 8 by manually bypassing the NC contacts of the short circuit protection provided in the block.

Claims

Устройство для испытания изоляции, содержащее блок присоединения к источнику питания, блок, содержащий последовательно соединенные конденсаторы и подключенный параллельно одному из них разрядник, а также выходные клеммы, отличающееся тем, что блок присоединения к источнику питания соединен последовательно с блоком формирования переменного напряжения, первые выходы которого соединены с первыми входами блока, образованного последовательно соединенными конденсаторами и подключенным параллельно одному из них разрядником, а вторые – с блоком формирования постоянного испытательного напряжения, причем выходы блока формирования постоянного испытательного напряжения соединены со вторыми входами блока, образованного последовательно соединенными конденсаторами и подключенным параллельно одному из них разрядником, образуя блок формирования комбинированного импульсного, постоянного и переменного испытательного напряжения.Device for insulation testing, comprising a unit for connecting to a power source, a unit containing series-connected capacitors and a spark gap connected in parallel to one of them, as well as output terminals, characterized in that the unit for connecting to a power source is connected in series with an AC voltage generating unit, first outputs which are connected to the first inputs of the block formed by series-connected capacitors and connected in parallel to one of them by a spark gap, and the second - with a unit for generating a constant test voltage, the outputs of the unit for generating a constant test voltage connected to the second inputs of the unit formed by series-connected capacitors and a spark gap connected in parallel to one of them, forming a unit for generating a combined pulse, constant and alternating test voltage.