PL181679B1 - Urzadzenie kontrolne do wyczuwania wyladowan elektrycznych w badanym przedmiocie PL - Google Patents

Abstract

1 Urzadzenie kontrolne do wyczuwania wyladowan elektrycznych w badanym przedmiocie, które zawiera co najmniej dwa polaczenia elektryczne dolaczone do badane- go przedmiotu i uklad przetworników impulsów pola mag- netycznego na sygnaly elektryczne, dolaczony do ukladu oceniajacego, przy czym uklad przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnaly elektryczne zawiera co najmniej dwa przetworniki impulsów pola magnetycznego na sygnaly elektryczne, umieszczone przy polaczeniach dla wyczuwania pola magnetycznego 1 kazdy z przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnaly elektryczne jest dolaczony do ukladu oceniajacego dla wskazywania wyladowania elektrycz- nego w badanym przedmiocie, znamienne tym, ze zawiera ele- ment sumujacy (ADD) dolaczony do obwodu filtrujacego (PAa) 1 przetworników impulsów pola magnetycznego na syg- naly elektryczne, zwiazanych z róznymi polaczeniami 1 majacy na wyjsciu sygnal sumaryczny (S), element odejmujacy (SUB) dolaczony do innego obwodu filtrujacego (PAc) 1 przetworni- ków impulsów pola magnetycznego na sygnaly elektryczne, zwiazanych z róznymi polaczeniami 1 majacy na wyjsciu syg- nal róznicowy (D), a wyjscia elementu sumujacego (ADD) i elementu odejmujacego (SUB) sa dolaczone do elementu po- równujacego (Q), majacego na wyjsciu sygnal porównawczy (SQ) do wskazywania wyladowan elektrycznych Fig i PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie kontrolne do wyczuwania wyładowań elektrycznych w badanym przedmiocie.

Znane jest, że występowanie miejscowych wyładowań elektrycznych, tak zwanych wyładowań częściowych, w izolacji elementów instalacji elektrycznej, dalej nazwanych w skrócie elementami, lub wysokonapięciowych urządzeń elektrycznych, na przykład przekładników, przyrządów przełączających, generatorów, transformatorów mocy, kabli itd. stanowi ważny parametr przy ocenie jakości, stanu i trwałości użytkowej elementu. Próby elementów wysokonapięciowej instalacji elektrycznej obejmują badanie występowania wyładowań częściowych w określonych warunkach, na przykład zgodnie z pubhkacjąlEC 270 pod tytułem „Pomiary wyładowań częściowych”. Znane sątakze różne sposoby i urządzenia do badania na miejscu instalacji w celu oceny po pewnym czasie pracy stanu elementów i skutkiem tego stworzenia bardziej niezawodnych decyzji co do konserwacji profilaktycznej. Na przykład dla generatorów mocy jest dostępne wyposażenie pomiarowe, które umożliwia ciągłą kontrolę podczas pracy.

Znane jest, że w instalacjach i/lub elementach, które zawierają kilka obwodów elektrycznych, jest ważna, w uzupełnieniu do zdolności rozróżniania wyładowań częściowych od szumu zewnętrznego, zdolność umiejscawiania wykrywanego wyładowania częściowego w obwodzie elektrycznym, na przykład cewce generatora mocy.

Wyładowanie częściowe w elemencie powoduje wzrost impulsów prądu w przewodach, przez które element jest dołączony do otoczenia i te impulsy prądu są wyczuwane albo przez pomiar napięcia impedancji pomiarowej, dołączonej do jednego z przewodów, albo przez bezpośredni lub pośredni pomiar prądu. Urządzenie pomiarowe zawiera kondensator sprzęgający, który musi być pozbawiony wyładowań częściowych w warunkach, w których jest przeprowadzany pomiar, a badany przedmiot, kondensator sprzęgający i impedancja pomiarowa są połączone ze sobą galwanicznie i dołączone do otaczających elementów i aparatury badawczej.

Problemem przy pomiarze wyładowań częściowych jest rozróżnianie sygnałów pomiarowych, wywoływanych przez wyładowania częściowe w otaczających elementach lub w aparaturze badawczej albo mających inne pochodzenie, które mają widmo częstotliwości i amplitudy podobne do widma wyładowań częściowych. Takie zakłócenia przechodzą do badanego przedmiotu przez przewody, które są dołączone galwanicznie do otoczenia i są również odbierane w zastosowanym zakresie częstotliwości przez urządzenie pomiarowe poprzez promieniowanie elektromagnetyczne z otoczenia.

Podczas badania w warunkach pokojowych, poziom szumu zostaje zmniejszony przez ekranowanie badanego pokoju i filtrowanie zasilania napięciowego, co nie jest zwykle możliwe przy badaniu instalacji na miejscu. Zakłócenia sątakze tłumione przez tak zwane zrównoważone obwody badawcze, w których badany element jest równoważony względem impedancji odniesienia i zakłócenia pojawiają się jako sygnały współfazowe na impedancjach pomiarowych dołączonych szeregowo do badanego przedmiotu i do impedancji odniesienia. Impedancja odniesienia składa się na przykład z elementu podobnego do badanego przedmiotu lub z impedancji imitującej go, zwykle kondensatora odniesienia, który jest następnie pozbawiony wyładowań częściowych podczas badania Zrównoważone obwody badawcze sąrówmeż proj ektowane jako kompletne połączenia mostkowe. Kondensatory sprzęgające i impedancje odniesienia oraz impedancje pomiarowe są dołączane galwanicznie podczas badania do elementu, a więc także do źródła wysokiego napięcia, do którego jest dołączony przedmiot Przy pomiarze napięcia na im

181 679 pedancji pomiarowej czułość pomiaru zmniejsza się wraz ze wzrostem pojemności badanego przedmiotu

Przy wyczuwaniu wyładowania częściowego przez pomiar prądowy, wymagany jest tylko jeden przetwornik czuły na pole magnetyczne związane z impulsem prądowym. Sygnał pomiarowy otrzymany z takich przetworników jest więc utrzymywany w stanie oddzielonym galwanicznie od badanego przedmiotu i obwodu wysokonapięciowego, dołączonego do badanego przedmiotu, eliminując przez to na przykład wpływ pęth w obwodach uziemienia Przetworniki mierzące prąd eliminują potrzebę zastosowania kondensatorów sprzęgających i impedancji pomiarowych i mają bardzo małe wymiary, co upraszcza umieszczenie ich przy elementach o zmiennych wymiarach i kształtach.

Znane jest z niemieckiego opisu patentowego nr 37 08 731 elektryczne urządzenie przełączające do wyczuwania impulsów zakłócających, w szczególności wyładowań częściowych, w instalacji wysokiego napięcia Pomiędzy częścią instalacji znajdującąsię pod napięciem i potencjałem odniesienia jest włączony dzielnik napięcia. Napięcie ze środkowej końcówki napięciowej jest dostarczane przez czwómik impedancyjny do obwodu oceniającego wyładowania częściowe Takie urządzenia zwykle me rozróżniaj ą impulsów wywoływanych przez wyładowania częściowe w elemencie od impulsów zakłócających, pochodzących z zewnątrz badanego elementu, jednak przedstawione urządzenie pokonuje ten problem przez to, ze transformator prądowy jest dołączony uzwojeniem pierwotnym do przewodu, który przy wysokim poziomie napięcia łączy element z otoczeniem, a jego uzwojenie wtórne jest podzielone na dwie części za pomocąodczepu środkowego, przy czym każda część jest obciążona przez rezystancję. Uzwojenie wtórne jest nawinięte w taki sposób, że napięcia pomiędzy odczepem środkowym i daną końcówką są równe co do wartości, lecz mają przeciwne fazy. Końcówki średniego napięcia dzielnika napięciowego są dołączone do odczepu środkowego uzwojenia wtórnego transformatora prądowego, tak że napięcie na danej końcówce uzwojenia wtórnego składa się z sumy wektorowej napięcia z dzielnika napięcia i napięcia na części uzwojenia wtórnego.

W zależności od kierunku prądu płynącego przez uzwojenie pierwotne transformatora prądowego, otrzymuje się różne wartości napięć. Wyładowanie częściowe w elemencie powoduje wzrost impulsu prądowego w uzwojeniu pierwotnym transformatora prądowego w kierunku od elementu do otoczenia, podczas gdy powstający zewnętrznie impuls zakłócający powoduje wzrost impulsu zakłócającego w uzwojeniu pierwotnym transformatora prądowego w przeciwnym kierunku. Poprzez ocenę napięć wyczuwanych na końcówkach uzwojenia wtórnego określa się, czy wyczuwane impulsy pochodzą z wyładowania częściowego w badanym elemencie. Transformator prądowy jest zaprojektowany na przykład jako cewka Rogowskiego z uzwojeniem bifilamym.

W elementach z wieloma końcówkami napięciowymi uzyskuje się bardziej dokładne umiejscowienie wyładowania częściowego przez umieszczenie urządzenia przełączającego przy więcej niż jednej końcówce napięciowej. Zasada pomiaru jest wtedy oparta na napięciu proporcjonalnym do napięcia na elemencie i dlatego wykorzystuje się, w uzupełnieniu do urządzenia do wyczuwania prądu zależnego od kierunku, również dzielnik napięcia typu gómoprzepustowego W przypadku, gdy dzielnik napięcia niej est dołączany galwanicznie do badanego elementu, stosuje się próbnik połowy lub antenę do pojemnościowego wyczuwania napięcia na elemencie.

Znane jest z europejskiego opisu patentowego nr 0 061 254 urządzenie do kontroli wyładowań częściowych w urządzeniach wysokonapięciowych, zawierających więcej niz dwa elementy i mających więcej niż dwa tory wyładowań częściowych, na przykład podstacji transformatorowej, w którym to przypadku jest możliwe kontrolowanie indywidualnie i ciągle każdego wybranego elementu i odróżnianie wyładowań częściowych od szumu oraz powstających sygnałów od pochodzących z zewnątrz napięć przejściowych. Urządzenie jest przeznaczone do kontroli pewnej liczby elementów w postaci urządzeń wysokonapięciowych, włączonych pomiędzy wspólną wysokonapięciową szynę zbiorczą i potencjał odniesienia lub przewód niskonapięciowy. Przy połączeniu z potencjałem odniesienia i dzielnikiem niskonapięciowym, kontrolowane elementy

181 679 są wyposażone wjednostkę detekcji wyładowania, dołączoną indukcyjnie przy pomocy wielkoczęstothwościowego transformatora prądowego. Wyładowanie częściowe w elemencie powoduje wzrost impulsu prądowego, przepływającego przez transformator prądowy, natomiast jeżeli elementy, wysokonapięciowa szyna zbiorcza, potencjał uziemienia i dzielnik niskonapięciowy tworzą obwód dla torów wyładowań częściowych, również przez inne transformatory prądowe, lecz o odwróconej biegunowości. Napięcie przejściowe lub inne zakłócenie w wysokonapięciowej szynie zbiorczej powoduje z drugiej strony wzrost impulsów prądowych o tej samej biegunowości we wszystkich transformatorach prądowych. Każdy z detektorów wyładowania dostarcza do dekodera zakodowany sygnał impulsowy, którego szerokość odpowiada biegunowości wykrytego impulsu prądowego. Dekoder zawiera pewną liczbę demultiplekserów, które wytwarzają i pamiętają wzór sygnałów odpowiadających wykrywanemu stanowi polaryzacji dla każdego z elementów Wzór sygnałów jest dekodowany i oceniany, a odchylenie polaryzacji wyczuwanego impulsu wskazuje wystąpienie w elemencie częściowego wyładowania.

Urządzenie ma rozbudowany układ elektroniczny do kodowania i oceny, zawierający multiwibratory monostabilne, pamięć i obwody dekodowania oraz jest rozbudowany fizycznie Impuls wywoływany przez wyładowanie częściowe w elemencie jest tłumiony podczas przesyłania wzdłuż szyny zbiorczej i przez inne elementy, co powoduje, ze nie wszystkie układy detekcji wyładowania dostarczają sygnał do demultiplekserów, więc został wprowadzony specjalny obwód elektroniczny w celu wskazywania i sygnalizowania tego stanu. Jest mozhwe, że więcej niz jedna jednostka detekcji wyładowania dostarcza sygnał o biegunowości innej od pozostałej, co jest związane z prawidłowo lub nieprawidłowo wyczuwanym wyładowaniem częściowym i również ten stan jest wyczuwany i sygnalizowany przy pomocy specjalnego obwodu elektronicznego

Znane są z opisu patentowego USA nr 4 446 420 sposób i urządzenie do wykrywania i umiejscowiama zakłóceń i/lub wyładowań częściowych w izolowanym gazem sprzęcie elektrycznym. Mechaniczny układ czujników w izolowanym gazem sprzęcie elektrycznym zawiera obudowę rurową z elementem przewodzącym, umieszczonym w niej centralnie. Urządzenie zawiera wiele czujników prądu do wykrywania zmiany prądu płynącego w elemencie przewodzącym. Każdy z czujników zawiera przetwornik toroidalny, umieszczony we wnęce pierścieniowej, wykonanej w ścianie obudowy Każda wnęka jest połączona na całej długości z powierzchnią wewnętrzną ściany obudowy. Sygnały czujników są przetwarzane w filtrach gómoprzepustowych i przedstawiane na oscyloskopie w celu porównania ich przebiegów w czasie

Urządzenie według wynalazku zawiera element sumujący dołączony do obwodu filtrującego i przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, związanych z różnymi połączeniami i mający na wyjściu sygnał sumaryczny, element odejmujący dołączony do innego obwodu filtrującego i przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, związanych z różnymi połączeniami i mający na wyjściu sygnał różnicowy, a wyjścia elementu sumującego i elementu odejmującego są dołączone do elementu porównującego, mającego na wyjściu sygnał porównawczy do wskazywania wyładowań elektrycznych.

Korzystnie dwa przetworniki spośród czterech przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne są związane z każdym z dwóch połączeń.

Korzystnie pierwszy przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne jest dołączony przez obwód filtrujący i potencjometr do jednego wejścia elementu odejmującego i do jednego wejścia elementu sumującego, a drugi przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne jest dołączony przez inny obwód filtrujący i inny potencjometr do innego wejścia elementu odejmującego i do innego wejścia elementu sumującego.

Korzystnie, do czterech przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne są dołączone obwody filtrujące, zawierające obwody strojenia dołączone do filtrów środkowo-przepustowych

Korzystnie, do obwodów filtrujących są dołączone potencjometry dzielące napięcie dla tworzenia sygnału sumarycznego

181 679

Korzystnie, do przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne jest dołączony czwómik zawierający elementy impedancyjne o charakterystykach podobnych do charakterystyk elementów impedancyjnych badanego przedmiotu.

Korzystnie, połączenia pierwotne są prowadzone pomiędzy dwiema parami rolek, wokół których jest nawinięty badany przedmiot i pomiędzy dwiema parami rolek są umieszczone dwie połączone wzajemnie galwanicznie elektrody zasilane przez wysokie napięcie przemienne z generatora i po obu stronach elektrody są dołączone przetworniki impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, dołączone przez obwody filtrujące do obwodu mieszającego sygnały

Korzystnie, do przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne jest dołączony przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, umieszczony przy linii wyjściowej widzianej z szafy rozdzielczej sprzętu łączeniowego, stanowiącej badany przedmiot.

Korzystnie, układ przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne zawiera przetworniki impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, umieszczone przy końcówce każdej z cewek stanowiących badany przedmiot i dołączone do układu oceniającego, zawierającego obwody sumujące dla utworzenia sygnałów sumarycznych z pary tych przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne.

Korzystnie, wokół połączenia jest umieszczony przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, stanowiący co najmniej jedną cewkę Rogowskiego.

Korzystnie, cewka Rogowskiego jest umieszczona wokół rdzenia z materiału magnetycznego, w kształcie litery „U”, umieszczonego wokół połączenia.

Korzystnie, przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne zawiera połączenie szeregowe dwóch cewek Rogowskiego nawiniętych we wzajemnie przeciwnych kierunkach i umieszczonych wokół wspólnego rdzenia z materiału magnetycznego, w kształcie litery „U” oraz jedna cewka jest umieszczona przy cewce badanego przedmiotu i druga cewka jest umieszczona przy dodatkowej cewce umieszczonej w jednej szczelinie uzwojenia stojana generatora.

Korzystnie, przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne ma postać płaskiej cewki Rogowskiego umieszczonej w szczelinie uzwojenia w stojanie i pomiędzy dwiema cewkami.

Korzystnie, układ przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne zawiera co najmniej jedną cewkę Rogowskiego umieszczoną przesuwnie wzdłuż badanego' przedmiotu.

Korzystnie, przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne zawiera co najmniej jedną cewkę Rogowskiego umieszczoną wokół przepustu wysokonapięciowego transformatora mocy stanowiącego badany przedmiot

Korzystnie, dwie oddzielne cewki Rogowskiego sąpołączone ze sobą szeregowo i umieszczone przeciwległe względem siebie wokół przepustu wysokonapięciowego

Korzystnie, co najmniej jedna cewka Rogowskiego jest umieszczona przy połączeniu z badanym przedmiotem i do cewki Rogowskiego jest dołączony czujnik nadprzewodzący

W urządzeniu według innego przykładu wykonania wynalazku, dla wyczuwania wyładowań elektrycznych w transformatorze prądowym, umieszczonym przy przewodzie przewodzącym prąd, do transformatora prądowego, zawierającego uzwojenie wtórne i przepust wysokonapięciowy, w którym są umieszczone odchodzące do dołu i do góry części przewodu przewodzącego prąd i uzwojenia wtórnego, jest dołączony układ oceniający, zawierający obwód filtrujący, obwód mieszający i obwód logiczny oraz do układu oceniającego jest dołączony przetwornik w postaci cewki Rogowskiego, która otacza odchodzące do dołu i do góry części przewodu przewodzącego prąd i uzwojenia wtórnego dla dostarczania sygnału wskazującego wyładowanie elektryczne w transformatorze prądowym.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie urządzenia do wyczuwania wyładowań elektrycznych, które przy pomocy przetworników, dołączonych do elementów o zmiennych wymiarach i kształcie, również podczas ciągłej kontroli w normalnych warunkach roboczych, umożliwia proste i niezawodne rozróżnianie z jednej strony wyładowań częściowych w danym elemencie i z

181 679 drugiej strony zewnętrznych zakłóceń i wyładowań częściowych w dołączonych elementach lub aparaturze badawczej Dzięki wynalazkowi przeprowadza się bezpieczne i niezawodne umiejscowienie wyładowania częściowego dla wstępnie określonego elementu.

Zastosowane przetworniki mająkształty i wymiary przystosowane do badanych przedmiotów różnego rodzaju, które są od nich oddzielone galwanicznie. Układ oceniający do umiejscawiania wyładowania w badanym przedmiocie jest nieczuły na zakłócenia zewnętrzne.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig 1 rzedstawia urządzenie do wyczuwania wyładowań elektrycznych według wynalazku w badanym przedmiocie z dwoma połączeniami i jednym przetwornikiem przy każdym z nich, fig 2A urządzenie według wynalazku w badanym przedmiocie z czterema połączeniami i jednym przetwornikiem przy każdym z nich, fig. 2B-2C - sygnały przetwornika w urządzeniu z fig A podczas wyładowania wewnątrz i na zewnątrz badanego przedmiotu, fig. 3 A-3B - przykłady wykonania układu oceniającego w rozbudowanym urządzeniu z fig. 1, fig. 3C-3D - sygnały przetwornika w układzie z fig. 3A-3B podczas wyładowania wewnątrz i na zewnątrz badanego przedmiotu, fig 4 - przykłady wykonania układu przetworników w rozbudowanym urządzeniu z fig 1, fig. 5 przykład wykonania układu oceniającego w rozbudowanym urządzeniu z fig. 1, zawierającym model badanego przedmiotu, fig. 6A-6D - przykład wykonania przetwornika, gdy badany przedmiot stanowi cewka stojana generatora mocy elektrycznej, fig. 7A-7C - przykład wykonania przetwornika o budowie podobnej, jak na fig. 6a 16D, z osiącewki równoległą do długiego boku prostokątnej płyty, fig 8A-8D - przykład wykonania przetwornika zawierającego cewkę Rogowskiego nawinięta wokół połączenia, fig. 9A-9C - przykład wykonania przetwornika zawierającego cewkę Rogowskiego nawiniętą wokół rdzenia w kształcie litery „U”, fig. 10 - przykład wykonania przetwornika, gdy badany przedmiot stanowi cewka uzwojenia stojana generatora elektrycznego i dodatkowa cewka, fig. 11 A-l IB - przykłady wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi złącze kablowe, fig. 12 - przykłady wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi zakończenie kabla, fig. 13 - przykłady wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi transformator napięciowy, fig. 14A - przykłady wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi trójfazowy transformator mocy, fig. 14B - przykłady wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi przełącznik zaczepów transformatora mocy, fig. 15A-15B, fig. 161 fig 17 A- 17B -przykłady wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi przepust wysokonapięciowy, fig 18 - przykład wykonania ruchomego układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi przepust wysokonapięciowy, fig 19 - przykład wykonania urządzenia według wynalazku, gdy badany przedmiot stanowi generator wysokonapięciowy, fig. 20 - przykłady wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi jednostka sprzętu łączeniowego, fig 21 przykłady wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi jednostka sprzętu łączeniowego izolowana gazem, fig. 22A-22B - następny przykład wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi transformator mocy, fig. 23 - przykład wykonania układu oceniającego w układzie przetworników z fig 22A-22B, fig. 24A-24B - przykłady wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi transformator prądowy, fig. 25 - przykład wykonania układu przetworników, gdy badany przedmiot stanowi ruchomy tor, fig 26 - przykład wykonania układu przetworników zawierającego czujnik przewodzący i fig. 27 - przykład wykonania układu przetworników zawierającego połączone szeregowo cewki Rogowskiego.

Figura 1 przedstawia badany przedmiot 1 z dwoma przewodami la i Ib połączeń elektrycznych. Badany przedmiot 1 stanowi element elektryczny, który jest odizolowany od otoczenia lub wysokonapięciowe urządzenie elektryczne, na przykład kabel, transformator mocy, szafa rozdzielcza sprzętu łączeniowego lub generator wysokonapięciowy, pokazane na rysunku ogólnie jako element impedancyjny

Badany przedmiot 1 jest zasilany z częstotliwością, którajest równą zwykle 50 Hz lub 60 Hz, przez generator 2a dołączony do badanego przedmiotu 1 poprzez zewnętrzny element impedancyjny

2b, który zawiera zwykle element indukcyjny połączony szeregowo z generatorem. Na badanych przedmiotach 1 występująpojemności rozproszone i napięcia zakłócenia, oznaczone przez elementy

181 679 pojemnościowe 3a, 3b i generator 3c napięcia zakłócenia. Dodatkowe elementy rozładowania elektrycznego 4 są dołączone do generatora 2a za pomocą przewodu 5 i do badanego przedmiotu 1 za pomocą przewodu Ib. Przewód 5'jest uziemiony za pomocą przewodu uziemiającego 5'

Wyładowanie elektryczne w układzie izolacyjnym elementu, to jest wyładowanie częściowe, powoduje wzrost impulsu prądowego, który poprzez rozdział prądu jest rozkładany i doprowadzany przez połączenia elementu do obwodu, w którym jest zawarty element. Jeżeli takie wyładowanie o pewnej biegunowości następuje w elemencie rozładowania elektrycznego 4, impuls prądowy w połączeniach badanego przedmiotu 1 ma kierunek oznaczony kreskowymi strzałkami, to jest impuls prądowy przechodzi do badanego przedmiotu 1 przez przewód 1 b i wychodzi z mego przez przewód la.

Jeżeli z drugiej strony takie wyładowanie następuje w badanym przedmiocie 1, impulsy prądowe w połączeniach badanego przedmiotu 1 mają kierunek, który jest oznaczony ciągłymi strzałkami, a wyładowanie powoduje wytwarzanie impulsów prądowych, które w zasadzie jednocześnie przechodząprzez dwa połączenia albo w kierunku na zewnątrz z badanego przedmiotu albo w kierunku do niego. To, czy kierunek prądu jest na zewnątrz od badanego przedmiotu 1 czy do niego, zależy od polaryzacji wyładowania. W zasadzie jednocześnie rozumie się w tym kontekście to, że impulsy prądowe w dwóch połączeniach mająwspólne pochodzenie od jednego i tego samego wyładowania w badanym przedmiocie 1. Jednak jeżeli przynajmniej pewne rodzaje badanych przedmiotów 1 mająimpedancję, która tłumi, w zakresie częstotliwości stosowanych do wyczuwania impulsów prądowych, amplitudę i/lub przesunięcia fazowe prądów, które płyną przez badany przedmiot 1 poprzez połączenia, zwykle nie występuje jednoczesność. Jeżeli na przykład wyładowania następują w elemencie rozładowania elektrycznego 4, impulsy prądowe w przewodzie la występują z opóźnieniem fazowym i są tłumione względem impulsów prądowych w przewodzie 1 b, z powodu odchylenia i przesunięcia fazowego w badanym przedmiocie 1.

Układ przetworników zawiera przetwornik 6a umieszczony przy przewodzie 1 a i przetwornik 6b umieszczony przy przewodzie Ib. Czujniki wyczuwają pole magnetyczne, które są wytwarzane przez impulsy prądowe w połączeniach i są czułe na kierunek biegunowości pola magnetycznego. Każdy z przetworników dostarcza sygnał VI i V2, gdy impuls prądowy płynie przez przewód połączenia, skutkiem czego biegunowość sygnału przetwornika zależy od biegunowości pola magnetycznego i od kierunku impulsu prądowego. W tym przykładzie wykonania przetworniki zawierają cewki Rogowskiego 61a i 61b, które otaczająpołączema, przy czym dla uproszczenia cewki są wydłużone względem połączenia.

Cewka Rogowskiego oznacza tu cewkę umieszczoną w taki sposób w przewodzie elektrycznym, ze oś cewki jest skierowana w tym samy kierunku, jak linie pola magnetycznego, które jest wytwarzane wokół przewodu przez prąd elektryczny w przewodzie Cewki są umieszczone tak, ze napięcia o tej samej biegunowości są wytwarzane na końcówkach cewek, które są oznaczone punktami, gdy impulsy prądowe płyną przez połączenia w kierunku takim, ze przechodzą przez cewki od końcówek oznaczonych punktami do końcówek me oznaczonych.

Przetwornik jest również oparty na przykład na innej zasadzie, zależnej od kierunku wyczuwania pola magnetycznego, wytwarzanego przez impulsy prądowe, na przykład przy zastosowaniu przyrządów Halla, magnetorezystywnych lub nadprzewodzących.

Każdy z sygnałów przetwornika jest doprowadzany do układu oceniającego, zawierającego obwód filtrujący PA połączony z przetwornikiem, obwód mieszający ABU sygnały i obwód logiczny LU. Każdy z obwodów filtrujących zawiera rezystancyjne i pojemnościowe elementy impedancyjne R, C do strojenia przetwornika do częstotliwości rezonansowej, która jest w rozważanym zakresie wyczuwanych częstotliwości zwykle w zakresie 0,1-1 MHz. Każdy z obwodów filtrujących zawiera wzmacniacz AMP i filtr środkowo-przepustowy BP, którego pasmo środkowe leży w rozważanym zakresie wyczuwanych częstotliwości Na fig 1 sąpokazane obwody filtrujące BPa, Bpb rezystancyjne i pojemnościowe elementy impedancyjne Ra, Ca, Rb, Cb, wzmacniacze AMPa, AMPb i filtry środkowo-przepustowe PAa, Pab oraz sygnały wyjściowe vl' i v2' z filtrów środkowo-przepustowych BPa, BPb.

181 679

Obwód mieszający ABU sygnały zawiera element sumujący ADD, który jest zasilany sygnałami wyjściowymi νΓ i v2' z filtrów środkowo-przepustowych przez elementy BM dzielące napięcie oznaczone jako potencjometry BMa i BMb. Sygnały wyjściowe vl i v2 z przesuwnych końcówek potencjometru, są dostarczane do elementu sumującego, którego sygnał sumaryczny S stanowi suma sygnałów vl i v2. Sygnał sumaryczny Sjest doprowadzany do dyskryminatora DC, który jest zawarty w obwodzie logicznym i dostarcza sygnał wskazujący IND, gdy sygnał wejściowy przekracza wybraną wartość porównawczą.

Urządzenie z fig 1 działa jak następuje. Gdy następuje wyładowanie na zewnątrz badanego przedmiotu 1, na przykład w elemencie rozładowania elektrycznego 4, sygnały wyjściowe νΓ i v2' z filtrów środkowo-przepustowych mają różną biegunowość, ponieważ impuls prądowy związany z wyładowaniem przechodzi przez przetwornik 6b w kierunku od końca cewki oznaczonego punktem do końca cewki nie oznaczonego, natomiast przechodzi przez przetwornik 6a w kierunku od końca cewki nie oznaczonego do końca oznaczonego punktem. Dla przykładu, przez wyczuwanie impulsu zakłócającego na zewnątrz, potencjometry są regulowane tak, ze sygnały wyjściowe vl i v2 mają taką samą amplitudę Sygnał sumaryczny S w tych warunkach odchyla się nieznacznie od zera i dyskryminator DC, przy właściwie wybranej wartości porównawczej, me dostarcza żadnego sygnału wskazującego.

Jeżeli wyładowanie następuje w badanym przedmiocie, sygnały wyjściowe νΓ i v2' z filtrów środkowo-przepustowych mają taką samą biegunowość, ponieważ impulsy prądowe związane z wyładowaniem przechodzą przez oba przetworniki albo w kierunku od końca cewki oznaczonego punktem do końca me oznaczonego lub w przeciwnym kierunku. W tych warunkach sygnał sumaryczny S j est różny od zera i dlatego dyskryminator DC, przy właściwie wybranej wartości porównawczej, dostarcza sygnał wskazujący. Sygnał wskazujący jest przekazywany do układu kontrolnego SUEQ, ewentualnie przez obwód interfejsu BUF sygnału.

W szczególności w badanych przedmiotach 1 z impedancją indukcyjną i mających dużą pojemność prowadzącą do masy, korzystne jest wybranie pasma przepustowego filtrów środkowo-przepustowych tak, że rezonansowa częstotliwość własna badanego przedmiotu wypada poza pasmo przepustowe.

Figura 2A przedstawia badany przedmiot 1 z czterema przewodami la, Ib, Ic, Id połączeń, które sąpołączone ze sobą galwanicznie Każde z połączeń jest związane z przetwornikiem 6a, 6b, 6c, 6d i obwodem filtrującym PAa, PAb, PAc, PAd tego samego rodzaju i umieszczonym w ten sam sposób, jak opisane w odniesieniu do fig. 1. Sygnały wyjściowe νΓ i v2' i v3' i v4' z poszczególnych filtrów środkowo-przepustowych, sądoprowadzane, jak na fig. 1, do potencjometrów BMa, BMb, BMc, BMd i sygnały wyjściowe vl, v2, v31 v4 sądoprowadzane do elementu sumującego. Sygnał sumaryczny S z elementu sumującego, którego składa się z sumy sygnałów vl, v2, v31 v4, jest doprowadzany do dyskryminatora DC, który dostarcza sygnał wskazujący IND, gdy sygnał sumaryczny S przekracza wstępnie wybraną wartość porównawczą.

Figura 2B przedstawia typowy przebieg sygnałów vl, v2, v3, v41S w funkcji czasu w przypadku wyładowania elektrycznego w badanym przedmiocie, gdy przetworniki wyczuwają impulsy prądowe, które jednocześnie przepływają przez wszystkie połączenia, albo z badanego przedmiotu albo do niego Wszystkie sygnały vl, v2, v31 v4, które mająkształt tłumionego drgania sinusoidalnego, są wówczas w zasadzie w tym samym położeniu fazowym i maksymalna amplituda sygnału sumarycznego składa się przynajmniej w przybliżeniu z sumy maksymalnych amplitud sygnałów vl, v2, v3 i v4.

Figura 2C przedstawia typowy przebieg sygnałów vl, v2, v3, v41S w przypadku wyładowania elektrycznego na zewnątrz badanego przedmiotu. Impulsy prądowe związane z wyładowaniem osiągają badany przedmiot przez przewód Ib i przechodzą przez badany przedmiot w celu opuszczenia go przez przewody la, Ic i Id. Sygnały vl, v2 i v3 mają w zasadzie takie same położenie fazowe, a sygnał v3 ma w zasadzie przeciwną fazę i dlatego maksymalna amplituda sygnału sumarycznego składa się z sumy maksymalnych amplitud sygnałów vl, v2, v4 zmniejszonych o maksymalną amplitudę sygnału v3.

181 679

Figura 3A przedstawia korzystny przykład wykonania wynalazku. Obwód mieszający ABU sygnały zawiera, w uzupełnieniu do elementu sumującego ADD, element odejmujący SUB Sygnały wyjściowe vl, v2 potencjometrów są doprowadzane do elementu odejmującego, którego sygnał wyjściowy D stanowi sygnał różnicowy utworzony przez różnicę sygnałów vl i v2 Sygnał sumaryczny S i sygnał różnicowy D są doprowadzane do obwodu porównującego Q w postaci generatora ilorazu, który jest umieszczony w obwodzie logicznym LU i tworzy iloraz sygnałów sumarycznego i różnicowego. Sygnał wyjściowy SQ z elementu porównującego jest dostarczany do dyskrymmatora DC, który doprowadza sygnał wskazujący, gdy sygnał SQ przekracza wstępnie wybraną wartość porównawczą Amplitudy sygnałów sumarycznego i różnicowego są odwrotnie proporcjonalne do siebie, w zależności od tego, czy przetworniki wykazują zewnętrzne impulsy zakłócające, związane z wyładowaniami na zewnątrz badanego przedmiotu, czy też impulsy zakłócające związane z wyładowaniami w badanym przedmiocie. W tym poprzednim przypadku maksymalna amplituda sygnału sumarycznego jest porównywalnie mała, a amplituda sygnału różnicowego jest porównywalnie duża, natomiast w ostatnim przypadku warunki są odwrotne. Porównanie sygnałów sumarycznego i różnicowego powoduje zwiększoną czułość przy określaniu początku wyładowań.

Figura 3B przedstawia obwód porównujący Q, zawierający obwód mnożący M i obwód sumujący SUM. W obwodzie sumującym jest wytwarzana jako sygnał wyjściowy SQ różnica sygnału sumarycznego S i sygnału D' wytwarzanego z sygnału różnicowego D mnożącego w obwodzie mnożącym przez stałą K rzędu wielkości od 2 do 3

Figura 3 C przedstawia typowy przebieg sygnałów vl, v2, sygnału sumarycznego S = vl + v2 i sygnału różnicowego D = vl - v2 w funkcji czasu W przypadku wyładowania elektrycznego w badanym przedmiocie, przetworniki wyczuwają impulsy prądowe, które w zasadzie jednocześnie przepływają przez wszystkie połączenia, albo z badanego przedmiotu albo do niego. Sygnały vl, v2 mająwówczas w zasadzie takie same położenie fazy i maksymalna amplituda sygnału sumarycznego składa się przynajmniej w przybliżeniu z sumy maksymalnych amplitud sygnałów vl i v2, a maksymalna amplituda sygnału różnicowego staje się przynajmniej w przybliżeniu równa zeru

Figura 3D pokazuje typowy przebieg sygnałów vl, v2, sygnału sumarycznego S = vl + v21 sygnału różnicowego D = vl - v2 w przypadku wyładowania elektrycznego na zewnątrz badanego przedmiotu. Sygnały vl i v2 sąw zasadzie w przeciwnej fazie i maksymalna amplituda sygnału różnicowego składa się przynajmniej w przybliżeniu z sumy wartości amplitud maksymalnych sygnałów vl i v2, a maksymalna amplituda sygnału sumarycznego staje się przynajmniej równa zeru

Figura 4 przedstawia przykład wykonania urządzenia, w którym następuje wzrost czułości urządzenia przy określaniu początku wyładowań. Każde z połączeń badanego przedmiotu jest związane z dwoma przetwornikami 6a, 6c i 6b, 6d, każdy z właściwym obwodem filtrującym PAa, Pac, PAb, PAd i potencjometrem Ba, Bc, BMb, BMd. Przetworniki do wyczuwania impulsów prądowych, przepływających przez ten sam przewód połączenia, są przystosowane do dostarczania sygnałów przetwornikowych o tej samej biegunowości, gdy impuls prądowy płynie przez przewód połączenia. Sygnał sumaryczny S jest tworzony w ten sam sposób, jak na fig 1, jako suma utworzona w zależności od sygnałów z przetworników 6a i 6b, a sygnał różnicowy jest utworzony w obwodzie odejmującym SUB w zależności od sygnałów z przetworników 6c i 6d. Sygnał sumaryczny i różnicowy mają podobne przebiegi zarówno w przykładzie wykonania z fig 3A, jak w przykładzie wykonania z fig. 4.

Figura 5 przedstawia dalszy, ulepszony przykład wykonania wynalazku, który jest szczególnie korzystny, gdy badany przedmiot ma impedancję, która w zakresie częstotliwości wyczuwania impulsów prądowych tłumi amplitudę i/lub przesunięcia fazowe prądów przepływających przez badany przedmiot poprzez połączenia. Badany przedmiot 1 stanowi czwómik Π zawierający trzy elementy impedancyjne 101,102 1103, z których pierwszyjest włączony pomiędzy przewody la i Ib, a dwa ostatnie są włączone pomiędzy przewód 51 przewody la i Ib. Gdy układ oceniającyjest zaprojektowany na przykład tak, jak opisano w odniesieniu do fig. 1, potencjometry BMa i BMb nie mogą być w tych warunkach ustawione tak, żeby sygnał sumaryczny stawał się równy lub bliski zeru w przypadku wyładowań na zewnątrz badanego przedmiotu Jeżeli

181 679 wyładowanie jest spodziewane w elemencie rozładowania elektrycznego 4, sygnał z przetwornika 6a, z powodu odchylenia i przesunięcia fazowego w elementach impedancyjnych, reprezentujących badany przedmiot, pojawia się opóźniony w fazie i stłumiony względem sygnału z przetwornika 6b Odwrotnie, jeżeli wyładowanie jest spodziewane w elemencie dołączonym do przewodu la badanego przedmiotu, sygnał z przetwornika 6b pojawia się opóźniony w fazie i stłumiony względem sygnału z przetwornika 6a. Zadowalające wygaszenie sygnałów vl i v2 jest trudne, gdy badany przedmiot w rozpatrywanym zakresie częstotliwości ma własności, które można przedstawić na modelu jak na fig. 5 Kompensację tych własności osiąga się przez zawarcie w obwodzie mieszającym ABU sygnały modelu badanego przedmiotu, który tłumi i/lub przesuwa fazę sygnałów, z których jest tworzony sygnał sumaryczny w sposób, który imituje tłumienie amplitudy i/lub przesunięcie fazy, jakiemu podlega impuls prądowy przechodzący przez połączenia badanego przedmiotu.

Przykładowy model, pokazany na fig. 5, zawiera trzy elementy impedancyjne Zl, Z2, Z3, z których każdy ma charakterystykę podobną do charakterystyki elementów impedancyjnych 101,102,103 w badanym przedmiocie i które są połączone analogicznie do elementów w punktach PI, P2. W punktach P3, P4 są dołączone do modelu dwa elementy impedancyjne Z4, Z5, które są regulowane w sposób opisany powyżej dla dostrojenia przetwornika do częstotliwości rezonansowej, która jest w badanym zakresie wyczuwanych częstotliwości. Każdy z przetworników jest dołączony jedną końcówką do punktów PI i P2 i drugą końcówką do punktów 5 i P6 przy elementach impedancyjnych Z41Z5. Sygnały vl i v2 są wyczuwane w punktach P31P41 są doprowadzane do obwodu sumującego ADD.

Dla przykładu, przez wyczuwanie impulsu zakłócającego, dostarczanego zewnętrznie, elementy impedancyjne Zl, Z2, Z3 sąustawione tak, że sygnały wyjściowe vl i v2 modelu mają taka samą amplitudę i fazę, a sygnał sumaryczny S staje się równy zeru dla wyładowań na zewnątrz badanego przedmiotu

Figury 6A-6D przedstawiają przykład wykonania przetwornika 7, który jest szczególnie korzystny, gdy badany przedmiot stanowi cewka stojana generatora mocy elektrycznej, umieszczona w szczelinie Fig 6A przedstawia przetwornik w widoku z boku. Cienki, izolowany przewód jest w postaci wielu zwojów wokół cienkiej, prostokątnej płyty 72 z materiału przewodzącego magnetycznie, dla przykładu żelaza, o małych stratach na histerezę i tworzy cewkę 71 z dwiema końcówkami 73, 74. Oś cewki 71 jest równoległa do krótkiego boku prostokątnej płyty i otoczona przez ekran 75 z materiału przewodzącego elektrycznie, dla przykładu z folii aluminiowej. Przetwornik ma ekran wycięty na lewo od przekroju B-B. Fig. 6B przedstawia przetwornik w przekroju B-B z fig. 6A. Fig. 6D przedstawia przetwornik osadzony w płycie 76 z laminatu i z końcówkami cewki wyciągniętymi z płyty w szczelinie 761 przez kabel współosiowy 77. Fig. 6C przedstawia w przekroju poprzecznym część stojana dla generatora ze szczeliną 8 uzwojenia. Dwie cewki 81,82 są umieszczone w szczelinie 8 uzwojenia i przetwornik jest umieszczony pomiędzy dwiema sąsiednimi stronami dwóch cewek.

Figury 7A-7C przedstawiają przykład wykonania przetwornika 7 o budowie podobnej, jak na fig. 6A-6D, lecz z tą różnicą, ze oś cewki jest równoległa do długiego boku prostokątnej płyty. Na przykład przez nawinięcie cewki wokół płyty z żelaza amorficznego, przetwornik jest giętki w kierunku wzdłużnym płyty i na przykład nałożony wokół kabla 9, co przedstawiono na fig. 7C Przetworniki z fig. 6A-6D i 7A-7C są stosowane w zakresie częstotliwości 0,1-5 MHz Cewki przetworników są także nawijane wokół płyty z materiału niemagnetycznego

Figury 8A-8D przedstawiają przykład wykonania przetwornika 7 zawierającego cewkę Rogowskiego 71, która jest nawinięta wokół połączenia badanego przedmiotu Badany przedmiot na fig. 8A, przykładowo cewka 81 dla uzwojenia stojana generatora mocy elektrycznej, ma przetworniki 7a i 7b umieszczone w przewodach la, Ib. Fig 8B przedstawia w przekroju poprzecznym przewód la i fig 8C przedstawia w przekroju C-C cewkę i przewód połączenia. Cewka 71 jest nawinięta zwykle w postaci 10 do 30 zwojów wokół rdzenia z żywicy epoksydowej, osadzonego w warstwie 78 również z żywicy epoksydowej Osadzona cewka 71 jest otoczona przez zewnętrzny ekran 75 z materiału przewodzącego elektrycznie, na przykład z arkusza alu

181 679 minium. Fig. 8D przedstawia w przekroju poprzecznym C-C przewód połączenia z dwoma przetwornikami 7 i 7' wewnątrz wspólnego ekranu 75.

Figury 9A-9C przedstawiają dodatkowy przykład wykonania przetwornika 7. Cewka 71 jest nawinięta wokół rdzenia 72 w kształcie litery „U”, z materiału dielektrycznego albo z żelaza amorficznego. Cewka 71 jest otoczona przez ekran 75 z materiału przewodzącego elektrycznie, na przykład z folii aluminiowej, pokrytego przez warstwę z tworzywa sztucznego, nie pokazaną na figurze. Fig. 9A przedstawia przetworniki tego rodzaju przyłączone do przewodów la, Ib cewki 81 uzwojenia stojana generatora mocy elektrycznej. Fig. 9B i 9C przedstawiają w widokach przetwornik widziany w kierunku wzdłużnym połączenia i prostopadle do niego. Kondensator, nie pokazany na figurze, jest umieszczony na przykład przy dwóch końcówkach 73,74 cewki dla dostrojenia częstotliwości rezonansowej przetwornika.

Figura 10 przedstawia ulepszenie przetwornika z fig. 9A-9C, gdy badany przedmiot stanowi cewka uzwojenia stojana generatora elektrycznego i dodatkowa cewka jest umieszczona w tej samej szczelinie uzwojenia. Fig. 10 przedstawia w przekroju poprzecznym dwie cewki 81, 82 umieszczone we wspólnej szczelinie stojana, nie pokazanej na figurze. Wokół dwóch cewek jest umieszczony przetwornik złożony z rdzenia w kształcie litery „U” na fig. 9A-9C. Gdy badany przedmiot stanowi cewka 81, jak na fig. 9A-9C, w wyniku połączenia pomiędzy cewką 81 i cewką 82, również wyładowanie w cewce 82 powodowałoby wzrost sygnału przetwornika. Poprzez podział cewki na dwie połączone wzajemnie szeregowo części 71' i 72 nawinięte w przeciwnych kierunkach wokół rdzenia i poprzez właściwy wybór stosunku liczb zwojów w części 71 ' i części 72 oraz poprzez umieszczenie części 72 przy cewce 81 i części 71' przy cewce 82, zmniejsza się skutki wyładowań w cewce 82.

Figury 11 A-1 IB przedstawiają schematycznie, w przekroju wzdłużnym, umieszczenie przetwornika w przypadku, gdy badany przedmiot stanowi złącze kablowe. Dwa końce 91, 92 kabla sąpołączone ze sobą, przy pomocy tulei 93 otoczonej przez uziemiony ekran 94. Fig. HA przedstawia przypadek, w którym ekran jest oddzielony od tulei i korzystne umieszczenie przetworników 6a, 6b, na przykład w postaci cewki Rogowskiego, przy końcach kabla w kierunku wzdłużnym kabla, pomiędzy tuleją i ekranem. Fig. 11B przedstawia przypadek, w którym ekran jest zintegrowany z tuleją i przetwornik jest osadzony w tulejach w położeniach pokazanych na figurze.

Figura 12 przedstawia schematycznie położenie przetwornika w przypadku, gdy badany przedmiot stanowi zakończenie kabla. Kabel 91 jest zakończony przez głowicę 95. W tym przypadku jest korzystne umieszczenie przetworników 6a, 6b, na przykład w postaci cewek Rogowskiego, przy kablu w pobliżu głowicy kabla i wokół kołnierza zakończeniowego głowicy kabla. Impuls prądowy, związany z wyładowaniem na zewnątrz głowicy kabla, przechodzi przez obie cewki, powodując, ze sygnał sumaryczny staje się przynajmniej w przybliżeniu równy zeru. W przypadku wyładowania w głowicy kabla, impuls prądowy będzie płynął do ekranu uziemiającego otoczonego przez przetwornik 6b i umieszczonego w głowicy kabla. Impuls prądowy składa się z sumy impulsów prądowych przechodzących przez przewody głowicy kabla i jest wyczuwany przez przetwornik 6b, podczas gdy w tych warunkach przetwornik 6a wyczuwa tylko impuls prądowy, który przechodzi przez kabel 91.

Figura 13 przedstawia schematycznie położenie przetwornika w przypadku, gdy badany przedmiot stanowi przekładmk do pomiaru napięcia Jednofazowy transformator napięciowy 11 zawiera przepust wysokonapięciowy 1111 obudowę 112 w przekroju poprzecznym. Uzwojenie wysokonapięciowe 1131 uzwojenie niskonapięciowe 114, pokazane w przekroju poprzecznym, sąumieszczone na wspólnym rdzeniu 115 w obudowie. Uzwojenia wysokonapięciowe i niskonapięciowe oraz rdzeń sądołączone do potencjału uziemiającego przy pomocy przewodu 116 W tym przypadku jest korzystne umieszczenie przetworników 6a, 6b, na przykład w postaci cewek Rogowskiego, wokół dolnej części przepustu wysokonapięciowego w pobliżu obudowy i przy przewodzie 116 na zewnątrz obudowy.

Figury 14A-14B przedstawiają schematycznie umieszczenie przetwornika w przypadku, gdy badany przedmiot stanowi uzwojenie wysokonapięciowe dla transformatora mocy i przełącznik za14

181 679 czepów Trójfazowy transformator mocy 12 zawiera obudowę 121 i uzwojenia wysokonapięciowe WR, WS, WT, każde wychodzące z obudowy przez przepusty BR1, BR2, BS1, BS2, BT1, BT2 z fig 14A. W tym przypadku jest korzystne umieszczenie przetworników 6aR, 6bR, 6aS, 6bS, 6aT, 6bT, na przykład w postaci cewek Rogowskiego, wokół dolnej części przepustu w pobliżu obudowy. Przełącznik zaczepów, którego jedna faza jest pokazana schematycznie na fig 14B, ma przewód 123 połączenia zamocowany do uzwojenia 122 i drugi przewód 124 połączenia dołączony do styku 125, który jest przesuwny wzdłuż uzwojenia, a przetworniki 6a, 6b są umieszczone przy połączeniu.

W przypadku, gdy badany przedmiot stanowi na przykład dławik trój fazowy, przetworniki są umieszczone jak na fig. 14A.

W przypadku, gdy badany przedmiot stanowi na przykład kondensator elektroenergetyczny, zależnie odjego połączenia z innymi częściami układu elektroenergetycznego, w którym jest zawarty, przetwornik jest umieszczany jak na fig. 13-14, to jest przy przepuście wysokonapięciowym kondensatora elektroenergetycznego i przy przewodzie do potencjału uziemiającego, na zewnątrz obudowy kondensatora elektroenergetycznego lub przy parze przepustów wysokonapięciowych kondensatora elektroenergetycznego.

Figury 15A-15B, 16,17A-17B118 przedstawiają schematycznie przykłady położenia przetworników w przypadku, gdy badany przedmiot stanowi przepust wysokonapięciowy elektrycznego urządzenia wysokonapięciowego. Przepust wysokonapięciowy 13, umieszczony na pokrywie 133 elektrycznego urządzenia wysokonapięciowego, zawiera zewnętrzny przewód 131 umieszczony w izolatorze 132, na przykład w porcelanie. Zewnętrzny przewód przechodzi przez kołnierz 134 do dołu, do dolnej części 135 przepustu umieszczonego we wnętrzu urządzenia wysokonapięciowego.

Figura 15A przedstawia przetwornik 6a, na przykład w postaci cewki Rogowskiego, umieszczony wokół zewnętrznego przewodu przepustu wysokonapięciowego powyżej izolatora Fig. 15B, na której izolator jest pokazany w przekroju, przedstawia przetwornik 6a, na przykład w postaci cewki Rogowskiego, umieszczony wokół zewnętrznego połączenia przepustu wysokonapięciowego, wewnątrz izolatora i przy jego części górnej.

Figura 16 przedstawia pewną liczbę różnych położeń przetworników 6a', 6a, 6a”, 6a, na przykład w postaci cewek Rogowskiego, umieszczonych wokół dolnej części przepustu wysokonapięciowego.

Figura 17A przedstawia przetwornik 6a, na przykład w postaci cewki Rogowskiego, umieszczony wokół dolnej części izolatora w pobliżu kołnierza.

Figura 17B przedstawia pewną liczbę różnych położeń przetworników 6a', 6a, na przykład w postaci cewek Rogowskiego umieszczonych wokół zewnętrznych połączeń przepustu wysokonapięciowego wewnątrz izolatora i przy jego dolnej części oraz poniżej pokrywy

Figura 18 przedstawia przetwornik 6a, na przykład w postaci cewki Rogowskiego, umieszczony wokół izolatora, przesuwnie wzdłuz niego. Przetwornik 6a jest korzystnie zastosowany w połączeniu z przetwornikiem 6b umieszczonym na przykład tak, jak na figurze 16.

Poprzez sygnały sumaryczne z przetwornika umieszczonego jak na fig. 15A-15B, 16, 17A-17B i 18, jest mozhwe umiejscowienie wyładowań elektrycznych w wymaganej części wydłużonego, badanego przedmiotu. W wyniku połączenia na przykład ruchomego przetwornika 6a z fig. 18 z nieruchomym przetwornikiem 6a' z fig 16, przez przesunięcie ruchomego przetwornika 6a, wyładowanie zostaje umiejscowione w określonej części badanego przedmiotu, a przez umieszczenie wzdłuż niego dwóch ruchomych przetworników, umiejscowienie może być całkowicie dowolne wzdłuz badanego przedmiotu.

Figura 19 przedstawia zastosowanie wynalazku, gdy badany przedmiot stanowi wiele połączonych ze sobą szeregowo cewek uzwojenia stojana elektrycznego generatora prądu przemiennego. Pewna hczba cewek 81-87 jest połączonych ze sobą szeregowo poprzez końcówki 8Γ,

8Γ-87', 87 Część żelazna stojana jest oznaczona dwoma liniami 141,142. Przy każdej z końcówek 8Γ-87 jest umieszczony przetwornik 6al-6a7, na przykład w przykładzie wykonania z fig.

7-10. Poszczególne sygnały przetworników są dostarczane do obwodów filtrujących PA1-PA7, których sygnały wyjściowe vl'-v7 są doprowadzane do obwodu mieszającego sygnały, podob181 679 nie jak na fig. 3 Jednak w celu uproszczenia fig. 19, potencjometry zawarte w obwodzie mieszającym sygnały me są pokazane na figurze. Obwód mieszający sygnały zawiera obwód sumujący ADD1-ADD7, związany z każdym przetwornikiem i obwód odejmujący SUB1-SUB7, związany z każdym przetwornikiem oraz każdy z obwodów sumujących i odejmujących jest zasilany sygnałami pochodzącymi z pary przetworników umieszczonych przy końcówkach dwóch cewek umieszczonych w połączeniu szeregowym w pobliżu siebie. Na przykład obwód sumujący ADD2 i obwód odejmujący SUB2 są zasilane sygnałami z pary przetworników 6a2,6a3 i tworzą sygnały sumaryczny i różnicowy S23 - v2 + v3 oraz D23 = v2 - v3, podczas gdy obwód sumujący ADD31 obwód odejmujący SUB3 sązasilane sygnałami z pary przetworników 6a3,6a41 tworzą sygnały sumaryczny i różnicowy S34 = v3 + v4 i D34 = v3 - v4

Wszystkie sygnały sumaryczne i różnicowe są doprowadzane do obwodu logicznego LU, jak obwód logiczny z fig. 3 i tworzą, przez połączenie sygnałów sumarycznych i różnicowych, sygnały wskazujące IND2-IND7, gdzie sygnał IND2 wskazuje wyładowanie elektryczne cewki 82, sygnał IND3 wskazuje wyładowanie elektryczne cewki 831 tak dalej. Sygnały wskazujące są przekazywane do centralnego urządzenia kontrolnego przez szynę danych, co oznaczono strzałką 15, i do panelu wskazującego 16 zawierającego elementy wskazujące, na przykład w postaci diod świecących 162-167, które zapalają się przy wskazywaniu wyładowania w cewce

Na podstawie fig. 19 widać, że przez umieszczenie obwodu mieszającego sygnały tak, ze obwody sumujący i odejmujący sązasilane sygnałami z pary przetworników usytuowanych przy końcówkach, pomiędzy którymi jest umieszczona pewna hczba cewek umieszczonych w połączeniu szeregowym w pobliżu siebie, wyczuwa się wyładowania w dowolnej grupie cewek połączonych ze sobą szeregowo.

Figura 20 przedstawia zastosowanie wynalazku, gdy badany przedmiot stanowi szafa rozdzielcza 171 sprzętu łączeniowego, na przykład zamknięty w pomieszczeniu sprzęt łączeniowy średnich napięć lub izolowany gazem sprzęt łączeniowy. Fig. 20 pokazuje części jednostki sprzętu łączeniowego w postaci schematu jednohtowego Jednostka sprzętu łączeniowego zawiera ciągłą szynę zbiorczą 17, a badany przedmiot stanowi szafa rozdzielcza 171 zawierająca wyłącznik 172 obwodu i limę wyjściową 173. Przetworniki 6a, 6b, 6c, na przykład w postaci cewek Rogowskiego, sąumieszczone wokół szyny zbiorczej, po obu stronach szafy rozdzielczej 171 sprzętu łączeniowego, pomiędzy nią i otaczającąją szafą rozdzielczą, oraz wokół hmi wyjściowej 173. Sygnały przetwornikowe są dostarczane, jak na fig. 3, przez obwody filtrujące PAa, PAb, PAc do obwodu mieszającego ABU sygnały dla tworzenia sygnału sumarycznego S = vl + v2 + v3. Jeżeli sygnały z przetworników 6a, 6b są dostarczane do obwodu mieszającego sygnały, badany przedmiot zawiera szafę rozdzielczą 171 sprzętu łączeniowego i linię wyjściową 173 z dołączonym do niej urządzeniem. Jeżeli sygnały pochodzące z przetworników 6a, 6b i 6c są dostarczane do obwodu mieszającego sygnały, badany przedmiot jest ograniczony tylko do szafy rozdzielczej 171 sprzętu łączeniowego.

Figura 21 przedstawia zastosowanie wynalazku, gdy badany przedmiot jest w postaci izolowanego gazem sprzętu łączeniowego i pokazuje w postaci schematu jednohniowego jednostkę sprzętu łączeniowego 18 z obudową 181 zawierającą gaz izolacyjny 182. Jednostka sprzętu łączeniowego jest na przykład trójfazowa i chociaż na fig. 21 jest zaznaczona tylko jedna faza, to wszystkie fazy są identyczne. Jednostka sprzętu łączeniowego zawiera szynę zbiorczą 183, przerywacz uziemiający 184, przepust 185, wyłącznik 186 obwodu, dodatkowy przepust 187, dodatkowy przerywacz uziemiający 1881 przepust zewnętrzny 189. Przetworniki 6a, 6b, 6c, 6c, 6c, 6c^ff', na przykład w postaci cewek Rogowskiego, sąumieszczone wokół szyny zbiorczej po obu stronach połączenia z przerywaczem uziemiającym 184, wokół połączenia pomiędzy przerywaczem uziemiającym 1841 przepustem 185, wokół połączenia pomiędzy przepustem 1871 przerywaczem uziemiającym 188, wokół połączenia pomiędzy przerywaczem uziemiającym 188 i dolną częściąprzepustu zewnętrznego 189 oraz wokół przewodu przechodzącego przez przepust zewnętrzny 189 przy jego gómej części Jako przykład jest pokazane, jak sygnały z przetworników 6a, 6b, 6c są doprowadzane przez obwody filtrujące PAa, PAb, PAc do obwodu mieszającego ABU sygnały dla tworzenia sygnału sumarycznego S = vl + v2 + v3. Badany przedmiot stanowi w

181 679 tym przypadku przerywacz uziemiający 184 i części szyny zbiorczej, umieszczonej pomiędzy przetwornikami i dołączeniem do mej przerywacza uziemiającego.

Z fig. 21 widać, że przez doprowadzanie do obwodu mieszającego sygnałów z wybranych przetworników, przedmiot jest ograniczony do wybranej części sprzętu łączeniowego. Na przykład przez zaprojektowanie obwodu mieszającego sygnały tak, jak opisano w odniesieniu do fig. 31 zasilenie go sygnałami z przetworników 6c 16c', wyładowanie jest umiejscawiane z dużą niezawodnością przy przepuście zewnętrznym 189. Wszystkie fazy w sprzęcie łączeniowym są wyposażone w przetworniki umieszczone w sposób opisany powyżej.

Figury 24A-24B przedstawiają zastosowanie wynalazku, gdy badany przedmiot jest w postaci transformatora prądowego.

Figura 24A przedstawia jednofazowy transformator prądowy 19, zawierający przepust wysokonapięciowy 191 i obudowę 192, oba pokazane w przekroju poprzecznym. Przewód 193, przenoszący mierzony prąd, przechodzi w dół przez przepust wysokonapięciowy, poprzez rdzeń 194 umieszczony w obudowie i ponownie przez przepust wysokonapięciowy. Wokół rdzenia 194 jest umieszczone także uzwojenie wtórne 195. Rdzeń i uzwojenie wtórne są dołączone do potencjału uziemiającego przy pomocy przewodu 196, a mierzona wartość prądu płynącego przez przewód 193 j est przekazywana przez przewód 197 W tym przypadkuj est korzystne umieszczenie przetwornika 6a, na przykład w postaci cewki Rogowskiego, wokół dolnej części przepustu wysokonapięciowego w pobliżu obudowy. Wyładowanie w tych częściach transformatora prądowego, które są umieszczone w obudowie, powoduje wzrost impulsów prądowych, które, patrząc z przetwornika, przechodzą przez części przewodu 193 rozciągające się do dołu i do góry w tym samym kierunku, podczas gdy wyładowanie na zewnątrz tych części transformatora prądowego powoduje wzrost impulsów prądowych, które, patrząc z przetwornika, przechodzą przez części przewodu 193 rozciągające się do dołu i do góry w przeciwnych kierunkach. Pole magnetyczne wytwarzane przez impulsy prądowe jest dlatego w poprzednim przypadku różne od zera, podczas gdy w ostatnim przypadku jest w zasadzie równe zeru. W tym przypadku badany przedmiot stanowią te części transformatora prądowego, które są umieszczone w obudowie

Figura 24B przedstawia jednofazowy transformator prądowy 19 modułu górnego rdzenia, zawierający przepust wysokonapięciowy 191 i obudowę 192, oba pokazane w przekroju poprzecznym. Rdzeń toroidalny 194, któryjest dołączony do potencjału uziemiającego w sposób nie pokazany na figurze, jest umieszczony w górnej części przepustu wysokonapięciowego Przewód 193, przewodzący mierzony prąd, przechodzi w dół przez przepust wysokonapięciowy, przez rdzeń i ponownie do góry przez przepust wysokonapięciowy. Uzwojenie wtórne 195jest nawinięte wokół rdzenia i jest przeprowadzone przez obie końcówki 196,197 poprzez przepust wysokonapięciowy do obudowy. Końcówka 196 jest dołączona do potencjału uziemiającego i mierzona wartość prądu płynącego przez przewód 193 jest przekazywana przez przewód 197. Również w tym przypadku jest korzystne umieszczenie przetwornika 6a, na przykład w postaci cewki Rogowskiego, wokół dolnej części przepustu wysokonapięciowego w pobliżu obudowy. Wyładowania w tych częściach transformatora prądowego, które są umieszczone powyżej przetwornika, powodują wzrost impulsów prądowych, które, patrząc z przetwornika, przechodzą przez części 1961197 przewodu 195 rozciągające się do dołu i do góry w tym samym kierunku, podczas gdy wyładowania na zewnątrz tych części transformatora prądowego powodują wzrost impulsów prądowych, które, patrząc z przetwornika, przechodzą przez części przewodu 195 rozciągające się do dołu i do góry w różnych kierunkach.

W poprzednim przypadku pole magnetyczne wytwarzane przez impulsy prądowe staje się różne od zera, podczas gdy w tym ostatnim przypadku staje się w zasadzie równe zeru. W tym przypadku badany przedmiot składa się z tych części transformatora prądowego, które są umieszczone powyżej, przetwornika.

Figura 25 przedstawia zastosowanie wynalazku, gdy badany przedmiot jest w postaci sekcji

Χ-Χ zebra 201,204, na przykład izolowanego przewodu elektrycznego uzwojenia transformatora

Przewody powyższego rodzaju sąwytwarzane przez odlewanie pewnej liczby przewodów pierwotnych z miedzi w żywicy epoksydowej w przewód w postaci taśmy W celu zwiększenia

181 679 odporności izolacyjnej przewodu, wokół taśmyjest nawinięty papierowy pasek, który, widziany z przekroju poprzecznego przez przewód, uzyskuje kształt litery „C”. Te etapy wytwarzania mają miejsce, gdy przewódjest dostarczany do przodu w żebrze, z szybkością rzędu wielkości 0,2 m/s i wtedy jest korzystne dokonywanie ciągłej kontroli izolacji przewodu.

Pewna hczba połączeń pierwotnych 201 jest prowadzona do przodu pomiędzy dwiema parami rolek 202 1203 w kierunku ruchu oznaczonym strzałkami, od strony lewej na prawą. Papierowe żebro 204 jest zaginane wokół połączeń pierwotnych 201 przez obrotowe urządzenie zasilające 205. Dwie wzajemnie połączone galwanicznie elektrody 206a, 206b, które są wydłużone w kierunku ruchu zebra i które pokrywającałą szerokość żebra, sąumieszczone pomiędzy parami rolek 202 i 203. Para elektrod jest zasilana przez wysokie napięcie przemienne z generatora 2071 wytwarza w sekcji Χ-Χ żebra pole elektryczne prostopadłe do kierunku wzdłużnego żebra. Przetworniki 6a, 6b sąumieszczone przy zebrze, po jednym na każdym końcu sekcji Χ-Χ, a sygnały vl, v2 są doprowadzane przez obwody filtrujące PAa, PAb do obwodu mieszającego ABU sygnały. W tym przypadku badany przedmiot stanowi sekcja Χ-Χ żebra i połączenia badanego przedmiotu tych dwóch części żebra, które są dołączone do sekcji przy jej końcach Urządzenie 208 zawiera dwie metalowe szczotki w styku elektrycznym z żebrem, dołączone do źródła napięcia, a element wyczuwający prąd wyczuwa, czy prąd elektryczny płynie przez szczotki, co wskazuje na brak izolacji.

Figury 22A-22B przedstawiają ulepszony przykład wykonania wynalazku, który jest korzystny do kontroli podczas normalnej pracy w tych przypadkach, w których badany przedmiot ma bardzo dużą impedancję, na przykład stanowi transformator mocy, zwłaszcza w trudnych warunkach z zakłócaniami Duża impedancja badanego przedmiotu wywołuje impuls prądowy, powodowany przez wyładowanie elektryczne na zewnątrz niego, znacznie tłumione podczas jego przechodzenia przez badany przedmiot, a więc wyczuwanie przez pole magnetyczne, związane z impulsem prądowym, przy połączeniu, gdzie on wypływa z badanego przedmiotu, staje się bardzo trudne.

Figura 22A przedstawia część transformatora mocy 12 z obudowa 1211 przepustem wysokonapięciowym BR1. Przy przepuście wysokonapięciowym jest zastosowana pojemnościowa końcówka pomiarowa 126. Wokół dolnej części przepustu wysokonapięciowego, bezpośrednio nad kołnierzem 128, poprzez który przepust przechodzi do transformatora, jest umieszczony przetwornik 6aR zawierający dwie cewki Rogowskiego 6aR', 6aR połączone ze sobą szeregowo przy pomocy przewodu 73' z fig. 22B, przy czym każda jest oznaczona na przykład tak, jak na fig. 7A-7C.

Figura 22B przedstawia przetwornik widziany z płaszczyzny prostopadłej do osi wzdłużnej przepustu i pokazuje, ze każda z cewek Rogowskiego obejmuje mniej niż połowę obwodu przepustu. Cewki są na przykład zamocowane do przepustu przez przyklejenie, a konstrukcja przetwornika ułatwia przede wszystkim jego zamontowanie na przepustach o różnych wymiarach Ze względu na zakłócenia jest korzystne umieszczenie cewek tak, żeby były symetryczne obrotowo wokół przepustu. Sygnał wyjściowy vl z przetwornika jest dostarczany przez przewody 73,74 do układu oceniającego 127. Sygnał wyjściowy Vc z pojemnościowej końcówki pomiarowej jest podobnie dostarczany do układu oceniającego 127 przez przewód 75

W tym ulepszonym przykładzie wykonania wynalazku są wyczuwane zarówno pole magnetyczne, jak i elektryczne, które są wytwarzane przez impuls prądowy związany z wyładowaniem elektrycznym w badanym przedmiocie. W wyniku mnożenia sygnałów wywoływanych przez te pola określa się moc przechodzącą przez przewód połączenia, związaną z wyładowaniem, co do wartości i kierunku. Wyładowanie elektryczne ma polaryzację albo dodatnią albo ujemną, przez co rozumie się, że impulsy prądowe w połączeniach badanego przedmiotu, związane z wyładowaniem, są skierowane albo do badanego przedmiotu albo od niego Tę polaryzację określa się przez wyczuwanie polaryzacji sygnału wyjściowego Vc z pojemnościowej końcówki pomiarowej, podczas gdy kierunek impulsów prądowych określa się przez wyczuwanie polaryzacji sygnału wyjściowego vl z przetwornika 6aR

Figura 23 przedstawia przykład wykonania układu oceniającego 127 Sygnał wyjściowy vl z przetwornika 6aR i sygnał wyjściowy Vc z pojemnościowej końcówki pomiarowej sądoprowa

181 679 dzane do jednostki interfejsu 2Γ, 21 w celu dostosowania do właściwego poziomu sygnału, przy pomocy rezystancyjnych, pojemnościowych, indukcyjnych i wzmacniających elementów układowych. Każdy z sygnałów wyjściowych z poszczególnych jednostek interfejsów jest doprowadzany do filtru środkowo-przepustowego 22', 22. Filtr środkowo-przepustowy 22', związany z sygnałem wyjściowym przetwornika 6aR, ma pasmo przepustowe wokół częstotliwości rezonansowej przetwornika, która z kolei jest wybrana w celu otrzymania najlepszego stosunku sygnał/szum w układzie pomiarowym. Filtr środkowo-przepustowy 22 ma korzystnie taką samą charakterystykę, jak filtr środkowo-przepustowy 22'.

Każdy z sygnałów wyjściowych filtrów środkowo-przepustowych jest doprowadzany dla dostosowania poziomu do obwodu wzmacniającego 23', 23, a sygnały wyjściowe są doprowadzane do obwodu mnożącego 24, w którym dwa sygnały są mnożone przez siebie. Sygnał wyjściowy obwodu mnożącego jest albo dodatni albo ujemny, w zależności od początku wyładowania. W tym przykładzie wykonania zakłada się, że dodatni sygnał wyjściowy wykazuje wyładowanie w badanym przedmiocie, co może być osiągnięte przez wybór kierunku uzwojenia cewek przetwornika 6aR.

Sygnał wyjściowy Uind obwodu mnożącego jest doprowadzany do detektora 25 wartości szczytowej, który doprowadza do obwodu obwiedni 26 tylko sygnały o biegunowości dodatniej Obwód obwiedni odtwarza sygnał wejściowy z wydłużonym czasem opóźnienia. Amplituda sygnału wyjściowego obwodu obwiedni jest związana z poziomem wyczuwanych wyładowań w badanym przedmiocie tak, że zwiększający się poziom wyładowania wewnętrznego powoduje zwiększającąsię wartość sygnału wyjściowego obwodu obwiedni Sygnał wyjściowy obwodujest doprowadzany do obwodu przetwarzającego 27 sygnały, który przetwarza sygnał wyjściowy z obwodu obwiedni w prąd stały IIND. Amplituda sygnału prądu stałego zależy od amplitudy sygnału wejściowego obwodu przetwarzającego sygnały, a więc zależy od wielkości wyładowania. Sygnał IIND jest przekazywany do urządzenia kontrolnego, którego nie pokazano, dla porównania z wybranym poziomem alarmowym.

W tym ulepszonym przykładzie wykonania wynalazku sygnał wskazujący występowanie wyładowania w badanym przedmiocie jest otrzymywany przy pomocy sygnału przetwornika dla wyczuwania pola magnetycznego związanego z impulsem prądowym, tylko na jednym z połączeń badanego przedmiotu W przypadku, w którym nie istnieje żadna pojemnościowa końcówka pomiarowa na przepuście transformatora, używa się przetwornik innego typu do wyczuwania pola elektrycznego wytwarzanego przez impuls prądowy.

Figura 26 przedstawia jeszcze inny, korzystny przykład wykonania układu przetworników. Dwa przetworniki 6a, 6b w postaci cewek Rogowskiego 61 a, 61 b sąumieszczone po każdej stronie badanego przedmiotu 1. Każda z cewek Rogowskiego jest dołączona do czujnika nadprzewodzącego SQUID. Sygnały wyjściowe czujników nadprzewodzących SQUID są doprowadzane dó filtrów środkowo-przepustowych BPa, BPb dla tworzenia sygnałów νΓ i v2', które są dalej przetwarzane, na przykład tak, jak na fig. 3A.

Figura 27 przedstawia odmienny przykład wykonania układu przetworników. Cztery przetworniki 6a, 6c 16b, 6d w postaci cewek Rogowskiego sąumieszczone po dwie po każdej stronie badanego przedmiotu 1, przy jego przewodach la i Ib. Cewki umieszczone po obu stronach badanego przedmiotu 1 sąpołączone szeregowo ze sobą tak, ze cewki 6a 16b są nawinięte w przeciwnych kierunkach względem siebie i cewki 6c i 6d są nawinięte w tym samym kierunku względem siebie. Sygnał wyjściowy z połączenia szeregowego cewek o ujemnym sprzężeniu zwrotnymjest doprowadzany do obwodu filtrującego PAa, a sygnał wyjściowy z połączenia szeregowego cewek o dodatnim sprzężeniu zwrotnymjest doprowadzany do obwodu filtrującego PAc, przy czym te obwody filtrujące są takiego samego rodzaju, jak na fig 1. Przez połączenie cewek wzmacniacze AMPa i AMPc na fig 27, zawarte w obwodach filtrujących, wytwarzają sygnały odpowiadające sygnałowi sumarycznemu S i sygnałowi różnicowemu D na fig 4 Te sygnały są doprowadzane do obwodu porównującego Q, na przykład jak na fig 3B.

181 679

Fig. 1

181 679

Fig. 2B

Fig. 2C

181 679

Fig. 3A

Fig. 3B

181 679

S=vl+v2

D = vl-v2

D = vl-v2

Fig. 3C

Fig. 3D

181 679

181 679

Fig· 5

181 679

761

Fig. 6D

181 679

Fig. 7C

181 679

Fig. 8C

Fig. 8D

181 679

Fig. 10

181 679

Fig. HA

Fig. 11B

Fig. 12

181 679

Fig. 13

181 679

Fig. 14A

123

Fig. 14B

181 679

181 679

Fig. 16

181 679

Fig. 17B

Fig. 18

181 679

RH to

IND2

IND3

IND4

-162

163

164

IND5

165

181 679

PAa

Fig. 20

181 679

Fig. 21

181 679

Fig. 22A

73'

Fig. 22B

181 679

Fig. 23

181 679

Fig. 24A

Fig. 24B

181 679

201

208

Fig. 25

Fig. 26

181 679

Fig. 27

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz Cena 6,00 zł

Claims (11)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1 Urządzenie kontrolne do wyczuwania wyładowań elektrycznych w badanym przedmiocie, które zawiera co najmniej dwa połączenia elektryczne dołączone do badanego przedmiotu i układ przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, dołączony do układu oceniającego, przy czym układ przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne zawiera co najmniej dwa przetworniki impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, umieszczone przy połączeniach dla wyczuwania pola magnetycznego i każdy z przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne jest dołączony do układu oceniającego dla wskazywania wyładowania elektrycznego w badanym przedmiocie, znamienne tym, że zawiera element sumujący (ADD) dołączony do obwodu filtrującego (PAa) i przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, związanych z różnymi połączeniami i mający na wyjściu sygnał sumaryczny (S), element odejmujący (SUB) dołączony do innego obwodu filtrującego (PAc) i przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, związanych z różnymi połączeniami i mający na wyjściu sygnał różnicowy (D), a wyjścia elementu sumującego (ADD) i elementu odejmującego (SUB) są dołączone do elementu porównującego (Q), mającego na wyjściu sygnał porównawczy (SQ) do wskazywania wyładowań elektrycznych.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dwa przetworniki (6a, 6c), (6b, 6d) spośród czterech przetworników (6a, 6b, 6c, 6d) impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne są związane z każdym z dwóch połączeń (la, Ib)
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, ze pierwszy przetwornik (6a) impulsów pola magnetycznego na sygnały elektrycznej est dołączony przez obwód filtrujący (PAa) i potencjometr (BMa) dojednego wejścia elementu odejmującego (SUB) i do jednego wejścia elementu sumującego (ADD), a drugi przetwornik (6b) impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne jest dołączony przez inny obwód filtrujący (PAb) i inny potencjometr (BMb) do innego wejścia elementu odejmującego (SUB) i do innego wejścia elementu sumującego (ADD).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do czterech przetworników (6a, 6b, 6c, 6d) impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne sądołączone obwody filtrujące (PAa, PAb, PAc, PAd), zawierające obwody strojenia (Ra, Ca), (Rb, Cb), (Rc, Cc), (Rd, Cd) dołączone do filtrów środkowo-przepustowych (BPa, BPb, BPc, BPd).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do obwodów filtrujących (PAa, PAb, PAc, PAd) sądołączone potencjometry (BMa, BMb, BMc, BMd) dzielące napięcie dla tworzenia sygnału sumarycznego.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do przetworników (6a, 6b) impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne jest dołączony czwómik zawierający elementy impedancyjne (21,22,23,24,25) o charakterystykach podobnych do charakterystyk elementów impedancyjnych badanego przedmiotu (1).

   7 Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że połączenia pierwotne (201) sąprowadzone pomiędzy dwiema parami rolek (202), wokół których jest nawinięty badany przedmiot i pomiędzy dwiema parami rolek (202,203) są umieszczone dwie połączone wzajemnie galwanicznie elektrody (206a, 206b) zasilane przez wysokie napięcie przemienne z ganeratora (207) i po obu stronach elektrody (206b) sądołączone przetworniki (6a, 6b) impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, dołączone przez obwody filtrujące (PAa, PAb) do obwodu mieszającego (ABU) sygnały

   181 679
7. 8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że do przetworników (6a, 6b) impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne jest do dołączony przetwornik (6c) impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, umieszczony przy hnn wyjściowej widzianej z szafy rozdzielczej (171) sprzętu łączeniowego, stanowiącej badany przedmiot
8. 9. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienne tym, ze układ przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne zawiera przetworniki (6al, 6a2,...,6a6, 6a7) impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, umieszczone przy końcówce każdej z cewek stanowiących badany przedmiot i dołączone do układu oceniającego, zawierającego obwody sumujące (AUDI, ADD2,...,ADD6, ADD7) dla utworzenia sygnałów sumarycznych z pary tych przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne.
9. 10. Urządzenie według zastrz 1, znamienne tym, że wokół połączenia jest umieszczony przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, stanowiący co najmniej jedną cewkę Rogowskiego (7, 7a, 7b).
10. 11. Urządzenie według zastrz. 10, znamienne tym, że cewka Rogowskiego (7,7a, 7b) jest umieszczona wokół rdzenia (72) z materiału magnetycznego, w kształcie litery U, umieszczonego wokół połączenia.
11. 12. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienne tym, że przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne zawiera połączenie szeregowe dwóch cewek Rogowskiego (71', 71) nawiniętych we wzajemnie przeciwnych kierunkach i umieszczonych wokół wspólnego rdzenia (72) z materiału magnetycznego, w kształcie litery „U” oraz jedna cewka (71) jest umieszczona przy cewce (81) badanego przedmiotu i druga cewka (7Γ) jest umieszczona przy dodatkowej cewce (82) umieszczonej w jednej szczelinie uzwojenia stojana generatora.

    13 Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienne tym, że przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne ma postać płaskiej cewki Rogowskiego (7) umieszczonej w szczelinie uzwojenia w stojanie i pomiędzy dwiema cewkami (71', 71).

    14 Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienne tym, że układ przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne zawiera co najmniej jedną cewkę Rogowskiego (6a) umieszczoną przesuwnie wzdłuż badanego przedmiotu.

    15 Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienne tym, ze przetwornik (6aR) impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne zawiera co najmniej jedną cewkę Rogowskiego (6aR', 6aR) umieszczoną wokół przepustu wysokonapięciowego (BR1) transformatora mocy stanowiącego badany przedmiot

    16 Urządzenie według zastrz 15, znamienne tym, że dwie oddzielne cewki Rogowskiego (6aR', 6aR) są połączone ze sobą szeregowo i umieszczone przeciwległe względem siebie wokół przepustu wysokonapięciowego (BR1).

    17 Urządzenie według zastrz 1, znamienne tym, ze co najmniej jedna cewka Rogowskiego (61 a, 61 b) j est umieszczona przy połączeniu z badanym przedmiotem i do cewki Rogowskiego (61a, 61b) jest dołączony czujnik nadprzewodzący (SQUID).

    18. Urządzenie kontrolne do wyczuwania wyładowań elektrycznych w badanym przedmiocie, które zawiera co najmniej dwa połączenia elektryczne dołączone do badanego przedmiotu i zawiera układ przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, dołączony do układu oceniającego, przy czym układ przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne zawiera co najmniej dwa przetworniki impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne, umieszczone przy połączeniach dla wyczuwania pola magnetycznego i każdy z przetworników impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne jest dołączony do układu oceniającego dla wskazywania wyładowania elektrycznego w badanym przedmiocie, znamienne tym, ze dla wyczuwania wyładowań elektrycznych w transformatorze prądowym (19), umieszczonym przy przewodzie (193) przewodzącym prąd, do transformatora prądowego (19), zawierającego uzwojenie wtórne (195) i przepust wysokonapięciowy (191), w którym są umieszczone odchodzące do dołu i do góry części przewodu (193) przewodzącego prąd i uzwojenia wtórnego (195), jest

    181 679 dołączony układ oceniający, zawierający obwód filtrujący (PA), obwód mieszający (ABU) i obwód logiczny (LU) oraz do układu ocemającegojest dołączony przetwornik impulsów pola magnetycznego na sygnały elektryczne w postaci cewki Rogowskiego (6a), która otacza odchodzące do dołu i do góry części przewodu (193) przewodzącego prąd i uzwojenia wtórnego (195) dla dostarczania sygnału wskazującego (IND) wyładowanie elektryczne w transformatorze prądowym (19) * * *