ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЗАЗЕМЛИТЕЛЕЙ МОЛНИЕЗАЩИТЫ

Область техники
Полезная модель относится к области электроэнергетики и может найти применение при испытаниях воздушных линий на молниеустойчивость и, в частности для испытаний их заземлителей молниезащиты.
Уровень техники
Для проверки эффективности и работоспособности защиты электроэнергетических объектов от ударов молний необходимы испытания рабочих заземлителей на этих объектах электрическим импульсом с параметрами, близкими к параметрам молнии. Для этой цели необходимы генераторы импульса напряжением (ГИН) в один и более мегавольт на нагрузке 10-100 Ом, которые, как правило, выполняют многоступенчатыми по схеме Аркадьева-Маркса [патент РФ №2090020 публ. 10.09.1997]. Недостаток указанного решения низкая надежность и срок службы, из-за возможных повреждений его элементов при коротких замыканиях нагрузки.
Известна конструкция ГИН типа «Гроза» фирмы ЗАО «Русская технологическая группа 2» [электронный ресурс http://www.rustechgroup.ru/rus/gin.htm] (далее прототип), которая представляет собой единую стойку-этажерку, из последовательно соединенных модулей, поэтажно установленных друг на друга. При этом входной модуль ГИН, предназначенный для подключения к заземленному источнику зарядного тока, занимает нижний этаж стойки-этажерки, а выходной модуль, предназначенный для подключения к испытуемому заземлителю - ее верхний этаж.
Эта конструкция ГИН, удобная и широко используемая для проведения стационарных испытаний, поскольку в ней высоковольтный выходной модуль естественным образом изолирован от низковольтного входного модуля и земли, обладает рядом недостатков, особенно существенных в случае использования ГИН в составе мобильного испытательного комплекса средств молниезащиты воздушных линий: большая высота ГИН, сложность монтажа и проведения мобильных испытаний заземлителей молниезащиты.
Раскрытие сущности полезной модели
Технический результат полезной модели - уменьшение высоты генератора, упрощение его монтажа и демонтажа и повышение удобства проведения испытаний заземлителей молниезащиты воздушной линией электропередачи.
Предметом полезной модели является генератор импульсов напряжения для испытаний заземлителей молниезащиты, содержащий две конструктивные части, каждая из которых состоит из последовательно соединенных и поэтажно установленных модулей, при этом входной модуль первой конструктивной части, предназначенный для подключения к заземленному источнику заряда, и выходной модуль второй конструктивной части, предназначенный для подключения к испытуемому заземлителю, размещены на нижних этажах соответствующих конструктивных частей, а выходной модуль первой конструктивной части и входной модуль второй конструктивной части - на их верхних этажах и связаны воздушной линией.
Развития полезной модели предусматривают два варианта выполнения: ГИН, монтируемый с помощью крана-манипулятора, в котором каждая конструктивная часть выполнена в виде двухсекционной стойки-этажерки, и ГИН, монтируемый без использования крана-манипулятора, в котором каждая конструктивная часть выполнена в виде верхней и нижней секций, установленных на разновысотных изолирующих основаниях.
Осуществление полезной модели с учетом ее развитии
На фиг.1 показан ГИН, монтируемый с помощью крана-манипулятора, на фиг.2, ГИН монтируемый с использованием домкратов.
ГИН содержит две конструктивных части 1 и 2, каждая из которых состоит из последовательно соединенных и поэтажно установленных модулей. В составе модулей первой части 1 имеется входной модуль 3 и выходной модуль 4. В составе модулей второй части 2 имеется входной модуль 5 и выходной модуль 6. Входной модуль 3 предназначен для подключения к заземленному источнику 7 заряда, а выходной модуль 6 - для подключения к испытуемому заземлителю 8. Модули 3 и 6 размещены на нижних этажах конструктивных частей 1 и 2 соответственно. Модули 4 и 5 размещены на верхних этажах конструктивных частей 1 и 2 и связаны электрическим кабелем 9.
Развития полезной модели предусматривают два варианта выполнения: ГИН, в котором каждая конструктивная часть 1 и 2 может быть выполнена в виде двухсекционной стойки-этажерки (фиг.1) или в виде верхней и нижней секций, установленных на разновысотных изолирующих основаниях (фиг.2). При этом секции снабжены автономными генераторами запуска, которые срабатывают одновременно по оптоволоконному сигналу.
ГИН монтируют следующим образом.
В заводских условиях изготавливают модули ГИН и собирают из них по схеме импульсного генератора Аркадьева-Маркса четыре секции, каждая из которых может формировать импульс напряжения амплитудой 600 кВ. Собранные секции размещают в кузове транспортного средства мобильного испытательного комплекса вместе со стойками-этажерками (для монтажа по фиг.1) или с разновысокими изолирующими основаниями (для монтажа по фиг.2), а также источником 7 заряда, высоковольтным источником импульсов запуска ГИН, другим необходимым оборудованием и приспособлениями для проведения высоковольтных испытаний.
На местах испытаний заземлителей (на трассе воздушной линии электропередачи) монтируют ГИН по схеме фиг.1 или фиг.2. Для монтажа по фиг.1 секции заводской сборки с помощью крана-манипулятора устанавливают попарно в двухэтажных стойках-этажерках. Для монтажа по фиг.2 секции с помощью домкратов попарно выгружают из кузова транспортного средства и устанавливают на предварительно подготовленные разновысотные изолирующие основания. В обоих случаях каждую пару секций, объединенную в конструктивную часть (1 или 2) электрически соединяют между собой последовательно.
Конструктивную часть 2 размещают вблизи заземлителя 8, а конструктивную часть 1 - на расстоянии, определяемом длиной входящего в комплект ГИН электрического кабеля 9, который монтируют на поддерживающих изолирующих опорах и соединяют им выходной модуль 4 и входной модуль 5. Входной модуль 3 и выходной модуль 6 соединяют с источником 7 зарядного тока и с испытуемым заземлителем 8 соответственно.
Как видно из фиг.1 и 2, максимальная высота оборудования и максимальное напряжение относительно земли в предлагаемом ГИН в два раза меньше, чем соответствующие параметры прототипа. Это упрощает монтаж и демонтаж ГИН и делает более удобным проведение испытаний заземлителей молниезащиты воздушных линий с помощью мобильного испытательного комплекса.
При запуске ГИН в режиме холостого хода на выходе модуля 6 формируется импульс напряжения с амплитудой около 2,4 MB относительно модуля 3.