Пристрій для групової перевірки опорних ізоляторів безперервним потоком іскор

Реферат: UA 89637 U UA 89637 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області електротехніки, конкретно до пристроїв електричних випробувань опорних ізоляторів (далі "ізолятори") безперервним потоком іскор. Відома випробувальна установка для проведення випробувань одиничних ізоляторів безперервним потоком іскор, що описана в книзі В.Н. Синявского "Расчет, конструирование и испытания изоляторов высокого напряжения" [Л1]. - С. 142, рис. 75. У такій випробувальній установці випробуваний ізолятор встановлюється на стіл, який має заземлене металеве покриття, а висока напруга підводиться до ізолятора через іскровий проміжок. При справному ізоляторі в іскровому проміжку візуально спостерігається іскровий розряд. У випадку пробою ізолятора в іскровому проміжку спостерігається безперервний дуговий розряд, який свідчить щодо пошкодження ізолятора. Така випробувальна установка має низьку продуктивність і придатна тільки для лабораторних досліджень і непридатна для промислового виробництва. Найбільш близьким до корисної моделі, яка заявляється, є конвеєрний пристрій для випробування високовольтних ізоляторів безперервним потоком іскор за авторським свідоцтвом СССР № 30741 "Конвейерное устройство для испытания напряжением высоковольтных изоляторов". Детальний опис цієї установки наявний в [Л1]. - С. 127-130 (рис. 66, 69). - С. 141143 (рис. 74). Вказана випробувальна установка складається з випробувального трансформатора високої напруги, струмообмежувального резистора, високовольтного електрода, пристроїв для вимірювання струму і напруги, конвеєрної стрічки, на якій встановлені на заземлених пластинах випробувані ізолятори. На одному кінці конвеєрної стрічки встановлюють ізолятори, на іншому - знімають. В середній частині ізолятори знаходяться під випробувальною напругою. Високовольтний електрод знаходиться над ізоляторами, які в процесі руху транспортувальної стрічки знаходяться в середній частині конвеєра. При цьому між високовольтним електродом та ізоляторами, які знаходяться під ним, наявні повітряні іскрові проміжки, які є індикаторами стану ізоляторів. При справному ізоляторі через повітряний проміжок протікає іскровий розряд, при пробої ізолятора іскровий розряд переходить у безперервний дуговий розряд. Розряд між сусідніми ізоляторами, встановленими на конвеєрній стрічці, дорівнює 300 мм, що зумовлено вимогою безпечної роботи операторів при установці ізоляторів на конвеєр і при знятті їх з конвеєра, бо величина випробувальної напруги промислової частоти для ізоляторів на 10 кВ досягає 80-100 кВ. Крім цього, при зменшенні відстані між сусідніми ізоляторами, встановленими на конвеєрній стрічці, при пробої будь-якого ізолятора виникає перекриття повітряних проміжків від справних ізоляторів на пробиті, що не дозволяє чітко ідентифікувати дефектні ізолятори. Ця обставина визначає великі габаритні розміри конвеєрної випробувальної установки. Тільки конвеєрна частина випробувальної установки займає в довжину більше 10 м. При дрібносерійному виробництві ізоляторів застосування випробувальної установки з такими габаритними розмірами неприпустимо. В основу корисної моделі поставлена задача створення малогабаритної випробувальної установки для групової перевірки ізоляторів безперервним потоком іскор з достатньо високою продуктивністю. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для групової перевірки ізоляторів безперервним потоком іскор, що складається з високовольтного випробувального трансформатора, струмообмежувального резистора, пристроїв для вимірювання струму і напруги, випробувані ізолятори встановлюють компактно, практично упритул, на заземлену металеву основу, верхні металеві закладні елементи (арматура) усіх ізоляторів електрично з'єднують між собою, а випробувальну напругу подають через загальний струмообмежувальний резистор та загальний іскровий розрядник чи повітряний проміжок паралельно на всі випробувані ізолятори. При цьому наявність пробитого ізолятора в групі випробуваних ізоляторів визначають по збільшенню струму навантаження трансформатора і переходу іскрового розряду в іскровому проміжку в безперервний дуговий розряд, а ідентифікацію дефектного ізолятора визначають за підвищеним нагрівом у порівнянні з рештою ізоляторів чи за його розтріскуванням. При цьому безпека операторів, які обслуговують випробувальну установку, забезпечується тим, що частини установки, які знаходяться під високою напругою, розміщуються за сітчастою огорожею. Електричне з'єднання всіх верхніх торцевих частин ізоляторів між собою дозволяє встановити їх на робочому столі практично упритул, бо при цьому вони у всіх режимах знаходяться під одним електричним потенціалом і тому перекриття сусідніх ізоляторів через повітря виключено. По цій же причині випробувальна напруга докладається до всіх випробуваних ізоляторів однаково. Корисна модель, що заявляється, дозволяє зменшити довжину робочої частини випробувальної установки з 10 м до 1 м. При цьому на робочому столі 1 UA 89637 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 розміром 1 × 1 м можна одночасно проводити випробування до 80 ізоляторів. Така випробувальна установка може забезпечити проведення випробувань за 8 годин більше 1000 ізоляторів, що цілком задовольняє вимогам дрібносерійного виробництва. Згідно з корисною моделлю, використовується відомий спосіб ідентифікації дефектного ізолятора - за завищеним нагрівом пробитого ізолятора у порівнянні з рештою ізоляторів, встановлених на робочому столі, а також розтріскуванням корпусу ізолятора в результаті проведення випробувань. Суть корисної моделі пояснюють креслення: Фіг. 1. Електрична схема випробувальної установки; Фіг. 2. Схема розташування ізоляторів. Випробувальна установка, представлена на фіг. 1, складається з високовольтного трансформатора 1, струмообмежувального резистора 2, іскрового розрядника 3, і групи випробуваних ізоляторів 4, встановлених на заземленій металевій основі 5, і приладів для вимірювання споживаного струму 6, і величини високої напруги 7. Високовольтний вивід трансформатора 1 з'єднаний через струмообмежувальний резистор 2 та загальний іскровий розрядник 3 з верхніми закладними металевими елементами всіх випробуваних ізоляторів, які при цьому провідниками 8 з'єднані паралельно. При цьому напруга високовольтного трансформатора може регулюватися через передвключений регулятор низької напруги, наприклад типу РНО чи ЛАТР. Як іскровий проміжок може використовуватись типовий іскровий розрядник чи повітряний проміжок між високовольтними провідниками. На фіг. 2 показане розташування випробуваних ізоляторів 4 на заземленій металевій основі 5. При цьому сусідні ізолятори встановлені поряд чи на невеликій відстані, що дозволяє забезпечити мінімальні розміри випробувальної установки. Верхні закладні металеві елементи ізоляторів провідниками 8 з'єднані між собою, що забезпечує паралельне вмикання всіх випробуваних ізоляторів. Випробувальна установка працює наступним чином. В процесі прикладання до ізоляторів 4, які випробовуються, високої напруги промислової частоти виникає заряд ємності всіх паралельно включених ізоляторів з наступним перекриттям їх через повітря іскровим розрядом на заземлену основу 5. При цьому у випадку справності всіх ізоляторів 4 їх ємність розряджається до нуля і відбувається повторно заряд ємності, іскровий розряд не переходить в безперервну електричну дугу, бо величина струму обмежена резистором. Параметри випробувальної установки вибирають за відомою методикою таким чином, щоб за один напівперіод промислової частоти проходило декілька циклів заряду і розряду ємності ізоляторів. В результаті до всіх паралельно включених ізоляторів докладається випробувальна напруга високої частоти. При цьому візуально спостерігається перекриття через повітря зовнішньої поверхні ізоляторів безперервного потоку іскор, а в іскровому проміжку - іскровий розряд. Справні ізолятори витримують випробування протягом 5 хвилин без пошкодження. При наявності у випробувальній групі одного чи кількох дефектних ізоляторів відбувається пробій цих ізоляторів і через них протікає струм промислової частоти, величина якого значно більша, ніж зарядний струм при всіх справних ізоляторах. При цьому пробиті ізолятори шунтують справні ізолятори. Візуально на ізоляторах зникає безперервний потік іскор, в іскровому розряднику іскровий розряд переходить в безперервний дуговий розряд і керамічний корпус несправного ізолятора нагрівається в результаті протікання через нього струму витоку. Наявність пробитих ізоляторів у випробувальній групі ізоляторів визначають за зникненням потоку іскор, збільшенням струму навантаження трансформатора 1 і виникненням дугового розряду в іскровому розряднику 3. При цьому випробувальну установку відключають і визначають на дотик пробиті ізолятори через підвищений нагрів корпусу ізолятора у зрівнянні з рештою і за наявністю тріщин в керамічному корпусі. Пробиті ізолятори знімають з випробувань, арешту продовжують випробувати до досягнення 5 хвилин. Ізолятор визнають гідним, якщо після впливу на нього протягом 5 хвилин випробувальної напруги він не отримав зовнішніх пошкоджень і на дотик не виявлено нагріву керамічного корпусу. Заявлена корисна модель реалізується з використанням спеціального високовольтного трансформатора і спеціального набору високовольтних резисторів, решта елементів випробувальної установки стандартна. 2 UA 89637 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Пристрій для групової перевірки опорних ізоляторів безперервним потоком іскор, що містить випробувальний високовольтний трансформатор, струмообмежувальний резистор, іскровий розрядник чи іскровий проміжок та прилади для вимірювання струму і напруги, який відрізняється тим, що випробувальні ізолятори встановлені на заземленій металевій основі практично упритул, верхні металеві закладні елементи (арматура) електрично з'єднані між собою, а випробувальну напругу подають на ізолятори через загальний струмообмежувальний резистор і загальний іскровий розрядник чи повітряний проміжок, при цьому дефектні ізолятори встановлюють за розтріскуванням керамічного корпусу і на дотик за підвищеним нагрівом керамічного корпусу у порівнянні з рештою ізоляторів у випробувальній групі. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3