УСТРОЙСТВО ПРОВЕРКИ ИЗОЛЯЦИИ КАБЕЛЕЙ

Полезная модель относится к области электротехники, а именно к системам электроснабжения, и предназначена для проверки изоляции и определения повреждений в силовых кабелях напряжением до 6 кВ в подземных выработках шахт и на поверхности горнорудных предприятий.
Известно устройство для проверки и определения повреждения изоляции силовых кабелей импульсным повышенным напряжением, содержащее повышающий трансформатор с источником питания, накопительным конденсатором и переключателем в первичной обмотке, а вторичная обмотка подключается к жилам испытуемого кабеля. Устройство снабжено также индикатором величины импульсного испытательного напряжения и пробоя изоляции в кабеле (патент №61435 U1, опубликовано 27.02.2007, бюл. №6).
Существенным недостатком известного устройства является недостаточная надежность проверки электрической прочности изоляции кабельной линии.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности работы устройства при проверке электрической прочности изоляции кабельной линии импульсным повышенным напряжением.
Предложено устройство, выполненное в металлическом или в пластмассовом корпусе с откидной крышкой, содержащее импульсный повышающий трансформатор, к первичной обмотке которого через переключатель подключены источник питания в виде электрического генератора с ручным приводом и накопительный конденсатор, а вторичная обмотка трансформатора подключена к жилам испытуемого кабеля, и индикатор величины импульсного испытательного напряжения и электрического пробоя поврежденной изоляции в кабеле.
Сущность полезной модели заключается в том, что с целью исключения ложных срабатываний индикатора пробоя его интегрирующая цепь, содержащая конденсатор и резистор, включенных в цепь заземления устройства, снабжена двумя параллельно включенными и встречно направленными стабилитронами.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена лицевая панель устройства, на фиг. 2 - электрическая схема.
Техническая характеристика устройства:
Исполнение
РН1
Выходное напряжение импульсное регулируемое, кВ
0-30
Длительность импульсного испытательного напряжения
(на уровне 0,5 Uмак), с
10<sup>-3</sup>-10<sup>-4</sup>
Максимальная протяженность испытуемой кабельной линии, м
2000
Степень защиты по ГОСТ 14254-96
IP54
Размеры, мм
140×180×200
Масса, кг
6
Устройство переносное, периодически применяемое, выполненное в металлическом или пластмассовом корпусе с откидной крышкой. На лицевой панели (фиг. 1) размещены: высоковольтный разъем 1, индикатор импульсного напряжения и пробоя изоляции 2, заземляющий зажим 5, кнопка «испытание» 6. Сбоку корпуса размещена рукоятка 3 генератора с ручным приводом. На панели также расположены табличка с маркировкой уровня защиты 4, знаки и надписи. Кроме того, на панели под крепежный винт устанавливается пломба 7.
-3
-4
Электрическая схема устройства приведена на фиг. 2. Устройство имеет автономное питание от генератора G с ручным приводом. При вращении рукоятки генератора G накопительный конденсатор С2 по схеме умножения из элементов VD1, VD2, С1 плавно заряжается до нормированного напряжения, которое контролируется индикатором Р, включенного в цепь резисторного делителя R1, R2 и при нажатии на кнопку S «испытание» в схеме управления тиристора VT из элементов R3, VD4, С4 разряжается через первичную обмотку импульсного трансформатора TP и испытуемая изоляция кабельной линии равномерно по всей длине будет находиться под импульсным повышенным напряжением длительностью 10-10 с. При этом волновые процессы в кабельной линии протяженностью до 2000 м не возникают. После разряда конденсатора С2 напряжение автоматически разряжается через вторичную обмотку импульсного трансформатора ТР.
Индикация пробоя при испытании импульсным повышенным напряжением основана на сравнении зарядных и разрядных импульсных токов в испытуемой кабельной линии. Если изоляция кабеля не повреждена, т.е. выдерживает импульсное повышенное напряжение, то зарядные и разрядные токи в испытуемом кабеле равны и протекают в интегральной цепи из элементов R4, VD5, С3 в противоположных направлениях. При этом напряжение на конденсаторе С3 будет равно нулю, а индикатор Р через ограничительный резистор R2 покажет отсутствие пробоя в изоляции кабеля. При электрическом пробое или коротком замыкании испытуемой изоляции протекает апериодический ток, вызванный разрядом накопительной емкости С2. При этом конденсатор С3 заряжается, а индикатор Р покажет наличие пробоя в изоляции.
В предлагаемом устройстве в качестве переключателя в цепи разряда накопительного конденсатора С2 применен силовой тиристор VT со схемой управления из элементов R3, VD4, С4, S. Это позволяет исключить опасное искрообразование, подгорание контактов переключателя и искажение формы испытательного импульса.
В интегральной цепи индикатора пробоя Р применены два параллельно включенные и встречно направленные стабилитроны VD5, что исключает разряд конденсатора С3 через них после пробоя изоляции в кабеле и исключает ложные показания индикатора Р, тем самым повышается эффективность применения устройства.
Устройство позволяет совместно с искателем кабельных повреждений ИПК определять место повреждения изоляции непосредственно на трассе открыто проложенного кабеля в подземных выработках шахт и на угольных разрезах.
Для значительного увеличения оперативного тока при проверке места повреждения изоляции кабеля вторичная обмотка импульсного трансформатора шунтирована силовым высоковольтным диодом VD6. При пробое поврежденной изоляции разрядный ток накопительного конденсатора С2 протекает через диод VD5, минуя сопротивление обмоток трансформатора TP, и возрастает в десятки раз. Это усиливает звуковой и визуальный эффект при обнаружении места пробоя поврежденной изоляции кабельной линии, тем самым повышается эффективность применения как устройства, так и искателя повреждения изоляции кабеля ИПК.