Краткие теоретические сведения. Устройство для измерения импульсных обратных токов силовых вентилей, разработанное и изготовленное в ОмГУПСе

Устройство для измерения импульсных обратных токов силовых вентилей, разработанное и изготовленное в ОмГУПСе, предназначено для оценки значения повторяющегося импульсного обратного тока любого типа силовых вентилей (диода, тиристора, кремниевого, германиевого, штыревого, таблеточного, лавинного, нелавинного).

В соответствии с ГОСТ 24461-90 (СТ СЭВ 1656-79) и Инструкцией по техническому обслуживанию и ремонту тяговых подстанций (ЦЭ-936) одним из параметров-критериев годности диодов является импульсный обратный ток I_RRM, т. е. значение обратного тока в момент времени, который соответствует амплитуде максимально допустимого повторяющегося импульсного обратного напряжения U_RRM. При этом форма напряжения должна быть однополупериодная синусоидальная с длительностью импульса не более 10 мс (рисунок 1). Диод считается выдержавшим испытание, если значение повторяющегося импульсного обратного тока не превышает нормы.

Условия измерения импульсного обратного тока: максимально допустимая температура перехода T_jm или T_j = (25 ± 10)°C; максимально допустимое повторяющееся импульсное обратное напряжение U_RRM.

Измерение проводят в соответствии с ГОСТ 24461-90 по схеме, приведенной на рисунке 2.

Рисунок 1 – Формы кривых тока и напряжения при проведении испытания

Рисунок 2 – Схема проведения эксперимента

Основные требования к элементам схемы:

1) источник импульсов напряжения 1 должен обеспечивать однополупериодные синусоидальные импульсы напряжения длительностью 1-10 мс, час­тотой импульсов в пределах от одиночных до 50 Гц и амплитудой в соответст­вии с рисунком 1;

2)должны использоваться следующие измерительные приборы: РУ -вольтметр амплитудных значений; РА - миллиамперметр мгновенныхзначений.

Методика исследования состоит в следующем. К диоду от источника им­пульсного напряжения подается обратное напряжение, равное значению мак­симально допустимого повторяющегося импульсного обратного напряжения U_RRM. Значение U_RRM контролируется вольтметром амплитудных значений РУ и должно соответствовать значению напряжения класса испытуемого диода.

Класс диода соответствует числу сотен вольт наибольшего повторяюще­гося импульсного обратного напряжения К = U_RRM /100. Так, например, для вентиля 24-го класса U_RRM ⁼ 2400 В.

В момент времени, который соответствует амплитуде обратного напряже­ния, с помощью миллиамперметра РА измеряют значение повторяющегося им­пульсного обратного тока .

Считается, что вентиль выдержал испытание, если значение повторяюще­гося импульсного обратного тока не превышает установленной нормы, указан­ной в групповом паспорте диодов вентильных конструкций или в справочных источниках (каталогах) при значениях температуры, оговоренных в ГОСТ 24461-УО.

УИИОТСВ работает следующим образом. Переменное напряжение 220 В подается на первичную обмотку однофазного лабораторного автотрансформа­тора (ЛАТРа). От вторичной регулировочной обмотки ЛАТРа напряжение по­дается на первичную обмотку повышающего высоковольтного трансформатора. Повышенное напряжение вторичной обмотки высоковольтного трансформато­ра выпрямляется по однофазной однополупериодной схеме и подается на испы­туемый вентиль с полярностью, показанной на рисунке 2. Измерение амплитуды приложенного напряжения и протекающего импульсного обратного тока про­изводится соответственно вольтметром и амперметром.

Разработанное устройство может быть выполнено в двух модификациях. Устройство модификации I имеет встроенные ЛАТР и повышающий высоко­вольтный трансформатор, который имеет первичную обмотку с напряжением 100 В, вторичную - с напряжением 3 кВ.

В устройстве модификации II предусмотрены выносные ЛАТР и повы­шающий высоковольтный трансформатор, которые могут быть предоставлены для диагностики на месте испытаний (тяговая подстанция, РРУ и т.д.). В каче­стве повышающего может быть использован измерительный трансформатор напряжения типа НОМ (ОМ, ОЛ), который имеет вторичную обмотку с напря­жением 100 В, первичную - с напряжением 6 (10) кВ. При этом в схеме УИИОТСВ модификации II в качестве первичной обмотки повышающего трансформатора используется обмотка с напряжением 100 В, а в качестве вторичной - с напряжением 6 (10) кВ.

Характеристика УИИОТСВ модификаций I и II приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Техническая характеристика УИИОТСВ

Параметр УИИОТСВ	УИИОТСВ
модификация I	модификация П
Предел из­мерения	обратного импульс­ного тока 1ккм, мА	0,5 1,0 5,0 25,0	2,5 5,0 15,0 50,0
обратного импульс­ного напряжения Urrm, кВ	1,0 2,0 3,0	2,0 3,0 4,0
Габаритные размеры, мм	56x340x250	385x255x220
Масса, кг

Порядок диагностики при использовании УИИОТСВ:

1) при проведении технического обслуживания преобразователей тяговых подстанций измерение повторяющегося импульсного обратного тока произво­дится на диодах в составе вентильных конструкций.

Для предотвращения замыкания измерительной цепи через обмотки тяго­вого трансформатора и параллельные ветви вентильного плеча перед измерени­ем необходимо демонтировать соединение ветви с испытуемыми диодами со стороны подключения к сборной шине постоянного тока и со стороны подклю­чения вентильной обмотки. При этом от испытуемых вентилей отсоединяются включенные параллельно им КС-цепи, шунтирующие резисторы, а также эле­менты системы защиты, по которым возможно ответвление тока;

2) при использовании УИИОТСВ модификации II выносные ЛАТР и по­вышающий трансформатор необходимо подключить к устройству с помощью комплекта соединительных проводов к разъемам, расположенным на лицевой панели устройства;

3) перед включением устройства необходимо убедиться в том, что рукоят­ка ЛАТРа находится в начальном положении (выведена до упора против часо­вой стрелки), а переключатели диапазонов измерения имеют положения, соот­ветствующие максимальному пределу измерения по току (РА) и минимальному пределу измерения по напряжению (РУ);

4) с помощью специальных низкоомных проводов, входящих в комплект
УИИОТСВ, устройство через высоковольтные клеммы, расположенные на его
боковой панели, подключается к испытуемому вентилю (соблюдая полярность подключения). Провод, подключаемый к аноду испытуемого вентиля, маркиру­ется символом «-» или «А», к катоду - «+» или «К»;

5) нажав кнопку «Сеть», следует плавно подавать обратное импульсное напряжение , вращая рукоятку ЛАТРа по часовой стрелке;

6) как только напряжение , фиксируемое вольтметром РУ, достигнет напряжения класса испытуемого вентиля, по миллиамперметру РА фиксируется значение импульсного обратного тока вентиля 1кнм-

В случае достижения максимально допустимого импульсного обратного тока при значении обратного импульсного напряжения, меньшем значения на­пряжения класса вентиля, измерение прекращается и дается заключение о соот­ветствии параметров испытуемого вентиля своему классу;

7) если значение импульсного обратного тока вентиля не превышает допустимого значения при импульсном обратном напряжении, равном напря­жению класса, то вентиль является исправным и пригодным к эксплуатации.

Дата добавления: 2015-06-04