УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СОСТОЯНИЯ ИЗОЛЯЦИИ СИЛОВОГО КАБЕЛЯ

Заявляемая полезная модель относится к области электротехники, к контрольно-измерительной технике, предназначенной для диагностирования состояния изоляции силового кабеля с рабочим напряжением 6-10 кВ.
Известно малогабаритное устройство для испытания изоляции силового кабеля 6-10 кВ (см. прилагаемую к материалам заявки электрическую принципиальную схему прибора ИКЛМ-1. Источник информации: «ТО и инструкция по эксплуатации», Ульяновские городские электрические сети). Устройство содержит блок питания, инвертор, высоковольтный блок.
1
2
Недостаток устройства заключается в его неудовлетворительной надежности, которая обусловлена частым выходом из строя транзисторов Т и Т по причине отсутствия в схеме датчика тока, выполняющего одновременно функцию ограничения тока по величине.
Известна переносная установка для испытания изоляции силовых кабелей (см. прилагаемую к материалам заявки электрическую принципиальную схему. Источник информации: Экспресс-информация «Новая аппаратура для высоковольтных испытаний силовых кабельных
линий», институт экономики ЭНКХ, серия: тепло-электроснабжение, выпуск 11 (16), 1990 г., удк 621.315.2.016.2, разработчик: Новочеркасский политехнический институт).
Установка содержит блок питания, повышающий трансформатор, инвертор (преобразователь), блок измерения выходного напряжения.
Недостаток установки заключается в ее неудовлетворительной надежности, которая обусловлена отсутствием в схеме датчика тока, который выполняет функцию контроля тока на входе в высоковольтный блок. В случае повышения тока возможен выход из строя инвертора и высоковольтного блока.
Другим недостатком установки является отсутствие в ней автономного источника питания, наличие которого позволило бы использовать установку для диагностирования кабеля в случае отключения его от электрической цепи.
Последняя установка по своей технической сущности и выполняемой функции является наиболее близкой к заявляемому объекту.
Задачей полезной модели является повышение надежности устройства путем контроля тока на входе в высоковольтный блок.
Другой задачей полезной модели является придание ей свойства автономного устройства, работа которого была бы возможна и при отсутствии источника электропитания вблизи диагностируемой кабельной линии.
Еще одной задачей полезной модели является уменьшение массы и габаритов устройства.
Поставленные задачи решаются тем, что известное устройство для диагностирования состояния изоляции силового кабеля, содержащее блок питания с входом в электросеть, блок широтно-импульсного модулятора, инвертор, высоковольтный блок, блок изменения выходного напряжения, причем выход блока питания соединен с входами инвертора и блока широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с входом блока измерения выходного напряжения через высоковольтный блок, снабжено автономным источником электропитания, соединенным с входом блока питания, и датчиком тока, вход которого соединен с входом инвертора, а выход - с входом блока широтно-импульсного модулятора.
Выполнение устройства по типу предлагаемого технического решения повысило его надежность в процессе эксплуатации за счет введения в схему датчика тока, наличие которого позволило осуществлять постоянный контроль тока на входе в высоковольтный блок и предотвращать, таким образом, возможный выход из строя инвертора и высоковольтного блока в случае повышения тока.
Наличие в устройстве автономного источника питания позволило использовать устройство в работе при отсутствии источника электропитания вблизи кабельной линии. Кроме того, это повлияло на
снижение весогабаритных характеристик устройства, что делает его более удобным при эксплуатации и снижает затраты на его изготовление за счет уменьшения коэффициентов запаса узлов устройства из-за наличия отрицательной обратной связи, гарантирующей надежность работы устройства.
На чертеже приведена блок-схема устройства, подтверждающая возможность промышленного применения полезной модели при всей совокупности признаков в ее формуле.
Устройство содержит блок 1 питания с входом «а» от электросети и входом «в» от автономного источника электропитания. Выход блока 1 питания соединен с входом блока 2 широтно-испульсного модулятора и входом инвертора 3, выход которого соединен с входом высоковольтного блока 4, выход которого соединен с входом блока 5 измерения выходною напряжения. Кроме того, устройство снабжено датчиком 6 тока, вход которого соединен с входом инвертора 3, а выход с входом блока 2 широтно-импульсного модулятора. Выход блока 5 измерения выходного напряжения подключают к жиле диагностируемого кабеля 7.
Устройство для диагностирования состояния изоляции силового кабеля 7 работает следующим образом.
Устройство выходом блока 5 измерения выходного напряжения подключают к жиле диагностируемого кабеля 7. На вход инвертора 3 с
выхода блока 2 широтно-импульсного модулятора подают управляющие импульсы, длительность которых сокращают в соответствии с увеличением амплитуды тока выхода инвертора 3 при достижении заданного значения.
Импульс тока, поступающий на вход высоковольтного блока 4, измеряют датчиком тока бив виде импульсов напряжения поступает на вход отрицательной обратной связи блока 2. В результате амплитуда тока выхода инвертора 3 не достигает значения, при котором может произойти аварийный сбой в работе. С выхода инвертора 3 напряжение подается в высоковольтный блок 4, который формирует выходное напряжение.
На выходе устройства (в зависимости от длины диагностируемого кабеля) поднимают напряжение до величины, характеризующей исправность кабеля 7:
- для кабеля 6 кВ -
не менее 9 кВ
- для кабеля 10 кВ -
не менее 15 кВ.
Резкие колебания выходного напряжения указывают на пробой изоляции в диагностируемом кабеле 7, на основании чего кабель считают неисправным.