Пристрій для визначення теплового та термодинамічного зносу ізоляції

Пристрій для визначення теплового та термодинамічного зносу ізоляції, що містить нелінійний перетворювач температура-струм, джерело живлення, керований генератор імпульсів та лічильник часу, який відрізняється тим, що додатково містить блок для визначення термодинамічного зносу ізоляції, що складається із транзистора, двох резисторів, діода, конденсатора та терморезистора із позитивним коефіцієнтом розширення, при цьому перший вивід, який об'єднує емітер транзистора та верхній вивід першого резистора, з'єднаний із нижнім виводом конденсатора, від'єднаного від загальної шини в генераторі імпульсів, другий вивід, який об'єднує колектор транзистора та верхній вивід другого резистора, з'єднаний із першим полюсом джерела живлення, а третій вивід, який об'єднує базу транзистора та катод діода через конденсатор, під'єднаний до верхнього виводу терморезистора та нижнього виводу другого резистора, нижні ж виводи першого резистора, терморезистора та анод діода підключені до загальної шини. Пристрій відноситься до електровимірювальної техніки і може бути використаний для обліку теплового та термодинамічного зносу ізоляції електричних машин великої потужності, а саме силових високовольтних трансформаторів. Відомий пристрій для визначення зносу ізоляції [А.с 1308950 СССР МКИ5 G 01 R 31/02 .Устройство для определения износа изоляции. Бюллетень изобретений.- 1987.- № 17], що містить джерело живлення та послідовно з'єднані вимірювач температури ізоляції, перший підсилювач, лічильник часу, блок зведення в ступінь та лічильник еквівалентного часу. Недоліком відомого пристрою є визначення тільки теплового зносу ізоляції без урахування зносу ізоляції від термодинамічних зусиль. Найбільш близький за технічною сутністю до описаного пристрою, взятого за прототип, вибраний пристрій для визначення зносу ізоляції [А.с 1569736 СССР МКИ 5 G 01 R 31/32 -.Устройство для определения износа изоляции. - Бюллетень изобретений.- 1990.- № 21], що містить джерело живлення, нелінійний перетворювач температураструм, керований генератор імпульсів та лічильник часу. Недоліком пристрою- прототипу є те, що перетворювач температура-струм забезпечує облік швидкості зносу ізоляції від температури, зневажаючи швидкістю термодинамічного зносу ізоляції електричних машин. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення пристрою для визначення теплового та термодинамічного зносу ізоляції за рахунок введення блоку визначення термодинамічного зносу ізоляції, що дозволяє підвищити точність обліку зносу ізоляції шляхом визначення теплового та термодинамічного зносу ізоляції і за рахунок цього розширити функціональні можливості пристрою. Поставлена задача досягається за рахунок того, що пристрій для визначення теплового та термодинамічного зносу ізоляції, що містить нелінійний перетворювач температура-струм, керований генератор імпульсів та лічильник часу, згідно корисної моделі в пристрій додатково введений блок для визначення термодинамічного зносу ізоляції, що складається із транзистора, двох резисторів, діода, конденсатора та терморезистора із позитивним коефіцієнтом розширення, при цьому перший вивід, який об'єднує емітер транзистора та верхній вивід першого резистора, з'єднаний із нижнім виводом конденсатора, від'єднаного від загальної шини в генераторі імпульсів, другий вивід, який об'єднує колектор транзистора та верхній вивід другого резистора, з'єднаний із першим полюсом джерела живлення, а третій вивід, який об'єднує базу транзистора та катод діода через конденсатор, під'єднаний до верхнього виводу терморезистора та нижнього виводу другого резистора, нижні ж виводи першого СО 00 5Г 9876 резистора, терморезистора та анод діода підключені до загальної шини Виконання блоку для визначення термодинамічного зносу ізоляції на транзисторі дозволяє підсилювати електричний сигнал, який проходить через конденсатор в коло бази транзистора Введення конденсатора, який увімкнений в коло бази транзистора, дозволяє проводити струм бази тоді, коли на другому резисторі змінюється напруга, а розряд конденсатора здійснюється за допомогою діода, коли напруга на терморезисторі зменшується Введення терморезистора та другого резистора дозволяє виявляти зміну температури обмотки електричних машин шляхом зміни напруги на терморезисторі Введення першого резистора дозволяє вводити в коло заряду конденсатора генератора імпульсів напругу пропорційну термодинамічному зносу ізоляції Таким чином, запропонована корисна модель дозволяє підвищити точність обліку зносу ізоляції шляхом визначення теплового та термодинамічного зносу ізоляції Технічна сутність та принцип дії запропонованого пристрою для визначення теплового та термодинамічного зносу ізоляції пояснюється графічним матеріалом на Фіг 1 зображена схема електрична принципова пристрою для визначення теплового та термодинамічного зносу ізоляції, на Фіг 2 приведена часова діаграма роботи генератора імпульсів Пристрій складається із нелінійного перетворювача температура-струм 1, джерела живлення 2, керованого генератора імпульсів 3, лічильника часу 4 та блока для визначення термодинамічного зносу ізоляції 5 Нелінійний перетворювач температура-струм 1 складається із резистора 6 яким встановлюється початковий струм перетворювача і здійснюється потрібна корекція температурної характеристики зворотнього струму напівпровідникового діода 7 увімкненого в зворотньому напрямку Генератор імпульсів 3 виконаний на одноперехідному транзисторі 8, резисторах 9 і 10 та конденсаторі 11 Лічильник часу 4 складається із погоджуючого підсилювача, виконаного на транзисторі 12 і резисторі 13, двоїчного лічильника імпульсів 14, який виконує роль подільника частоти проходження імпульсів, кінцевого підсилювача, який містить транзистор 15, діоди 16 і 17, конденсатор 18, навантаженням якого є котушка 19 електромеханічного лічильника Діод 16 утворює коло розряду конденсатора 18, а за допомогою діода 17 зменшується е р с самоіндукції котушки 19 електромеханічного лічильника При цьому вхід керованого генератора імпульсів 3 через нелінійний перетворювач температура-струм 1 підключений до першого полюсу джерела живлення 2, другий полюс якого заземлений, вихід керованого генератора імпульсів 3 підключений до входу лічильника часу 4 Блок для визначення термодинамічного зносу ізоляції 5 складається із транзистора 2 1 , двох резисторів 20 і 22, конденсатора 23, діода 24, та терморезистора 25 із позитивним коефіцієнтом розширення, при цьому перший вивід, який об'єднує емітер транзистора 21 та верхній вивід першого резистора 20, з'єднаний із нижнім виводом конденсатора 11, від'єднаного від загальної шини в генераторі імпульсів 3, другий вивід, який об'єднує колектор транзистора 21 та верхній вивід другого резистора 22, з'єднаний із першим полюсом джерела живлення 2, а третій вивід, який об'єднує базу транзистора 21 та катод діода 24 через конденсатор 23, під'єднаний до верхнього виводу терморезистора 25 та нижнього виводу другого резистора 22, нижні ж виводи першого резистора 20, терморезистора 25 та анод діода 24 підключені до загальної шини Пристрій працює наступним чином Вимірювання температури для обліку теплового зносу ізоляції здійснюється нелінійним перетворювачем температура-струм 1, який виконаний на резисторі 6 і напівпровідниковому ДІОДІ 7, увімкненого в зворотньому напрямку Резистором 6 встановлюється початковий струм нелінійного перетворювача температура-струм 1 та здійснюють потрібну корекцію температурної характеристики зворотнього струму діода 7, який змінюється по закону зносу ізоляції Частота проходження генеруємих імпульсів генератора імпульсів 3 пропорційна величині струму нелінійного перетворювача температура-струм 1 Тепловий знос ізоляції ураховується лічильником часу 4 При нормованій температурі ізоляції струм нелінійного перетворювача визначається резистором 6 і діодом 7 При цьому значенні струму, керований генератор імпульсів 3 генерує п імпульсів в годину, рівне коефіцієнту ділення лічильника імпульсів 14 В цьому випадку на вхід транзистора 15 приходить один імпульс в годину При збільшенні температури ізоляції, струм нелінійного перетворювача 1 подвоюється, число імпульсів керованого генератора 3 збільшується до 2п, а на виході двоїчного лічильника 14 з'явиться два імпульса в годину і лічильник відрахує дві години зносу ізоляції на одну годину роботи електрообладнання Заряд конденсатора 10 визначається виразом U C =U E О) де U c - напруга заряда конденсатора 1 1 , В, и в к л - напруга включення, В Також при підвищенні температури ізоляції обмотки, збільшується напруга на терморезисторі 25 блоку термодинамічного зносу ізоляції В свою чергу це збільшення напруги викликає збільшення струму бази транзистора 2 1 , колекторного струму та напруги на резисторі 20, яка є додатковою до напруги емітер транзистора 8 - загальна шина. Отже (2) де ІІ20 - напруга заряда конденсатора 1 1 , В, що збільшує частоту проходження генеруємих імпульсів генератора імпульсів 3, пропорційної швидкості термодинамічного зносу ізоляції 9876 ФІГ. 1 ШБ Фіг. 2 Комп'ютерна верстка М Кпюкін Підписне Тираж 26 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м Київ - 4 2 , 01601