УСТРОЙСТВО ПРИСОЕДИНЕНИЯ К ИЗМЕРИТЕЛЬНЫМ ОТВОДАМ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВВОДОВ

Полезная модель относится к области измерительной техники, а именно к непрерывному контролю состояния электрооборудования высокого напряжения с использованием измерительных отводов высоковольтных вводов и предназначено для измерения случайных высокочастотных перенапряжений, так называемых «Very Fast Transient Overvoltages», возникающих во время срабатывания разъединителей и выключателей на подстанциях с КРУЭ (Комплектное распределительное устройство элегазовое) напряжением 330-750 кВ. Устройство обеспечивает возможность проведения измерений сигналов амплитудой от десятков до, примерно, тысячи вольт в широком диапазоне частот.
Известно устройств: (Патент РФ №2262761, 2005 г.), в которых в качестве устройства присоединения (шунта), подключяемого к низковольтному выводу обкладки ввода, используются резисторы. Недостатком такого устройства является отсутствие возможности использования его при высокочастотных измерениях, из-за ограничения передаваемых в частотном диапазоне.
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является устройство присоединения типа DB, принятое в качестве прототипа (журнал «Электро» №6, М. 2008, стр.35-37») Данное устройство представляет собой датчик в герметичном корпусе, имеющий плату с электронными компонентами, который предназначен для монтажа на вводах с конденсаторной изоляцией. Недостатком этого устройства является то, что при высоких частотах перенапряжения на выходном разъеме устройства нет возможности получить неискаженный сигнал во всем диапазоне частот из-за большой индуктивности схемы подключения.
Целью полезной модели как технического решения является расширение диапазона частот измеряемых сигналов для обеспечения возможности регистрации, возникающих при коммутациях оборудования перенапряжений.
Устройство присоединения к измерительным отводам высоковольтных вводов, содержит: герметичный корпус, контактный элемент, подключенный к низковольтному отводу высоковольтного ввода и пластины с электронными компонентами. Принцип действия полезной модели основан на сохранении в широком диапазоне частот коэффициента деления емкостного делителя, верхним плечом которого является основная емкость.
Для выполнения этого условия конструкция нижнего плеча делителя должна отвечать перечисленным ниже требованиям:
1. Независимость емкости от приложенного напряжения.
2. Минимальная индуктивность устройства присоединения.
Для достижения поставленной цели в устройстве нижнее плечо делителя выполнено в виде объемной конструкции, в которой необходимая емкость набирается из отдельных нагрузочных конденсаторов, размещенных между электродами в виде пластин, имеющих экраны по периметру, таким образом, чтобы токоведущий проводник с согласующим резистором, сопротивление которого равно волновому сопротивлению кабеля находится в окружении экранирующих его нагрузочных конденсаторов. Одна пластина выполнена из сплошного проводника, а вторая имеет диэлектрическую основу, покрытую проводящим слоем, в центре которой имеется диэлектрическая область с отверстием, через которую проходит согласующий резистор. В предлагаемом устройстве возможность расширения частотного диапазона достигается за счет создания объемной конструкции из отдельных конденсаторов в низковольтном плече делителя. Снижается индуктивность в измерительной цепи, в результате чего возникает возможность передачи сигналов с более высокой частотой. В итоге осуществляется минимизация индуктивности схемы устройства присоединения и экранирование согласующего резистора, по которому передается сигнал.
На фиг.1 представлена схема устройства присоединения к низковольтным измерительным отводам высоковольтных вводов, которое имеет герметичный экранирующий корпус 1, контакт 2 и выходной коаксиальный кабель 3. Электрическая часть устройства выполнена в виде двух пластин 4, 5, одна из которых имеет диэлектрическую область 6 с отверстием для прохода согласующего резистора 7 и проводящую область 8 соединенную с корпусом. Пластины соединены между собой концентрически расположенными конденсаторами 9.
Данное устройство планируется использовать при контроле высокочастотных перенапряжений на подстанциях 330-750 кВ с элегазовыми КРУЭ.