Применение генераторов импульсного напряжения и генераторов импульсного тока, страница 3

Важнейшей задачей исследований разрядной цепи является разработка рациональных методов расчета и выбора параметров ГИН, обеспечивающих получение заданной техническими нормативами формы импульса. Несмотря на большое число работ, посвященных этому вопросу, указанная проблема еще не решена полностью. Причинами являются: большое влияние на форму им­пульса индуктивности разрядной цепи, а при испытании обмоток также индуктивности объекта испытаний; неоднозначность определения формы импульса третьего и более высоких порядков только двумя нормативными параметрами; отсутствие прямой аналитической связи между электрическими параметрами разрядной цепи и нормативными  параметрами  формы импульса.

 СТАНДАРТНЫЕ    ФОРМЫ    ИМПУЛЬСА.    МЕТОДИКА ИМПУЛЬСНЫХ  ИСПЫТАНИЙ

Сравнение результатов испытаний и исследований импульсной прочности изоляции электрооборудования возможно только при полной идентичности воздействий. В связи с этим формы воли импульсных испытательных напряжений во всех странах регламентируются. Им­пульсные испытания изоляции проводятся полной и сре­занной волнами.

Полная волна является апериодической волной опре­деленной полярности, которая без заметных колебаний достигает своего наибольшего (амплитудного) значения за короткий промежуток времени т_м и затем более медленно спадает до нуля. Участок волны, на котором напряжение возрастает до амплитудного значения, на­зывают фронтом волны, а последующий участок — хво­стом волны. Срезанной называют волну, быстро спа­дающую (срезанную) до нуля в заданный момент вре­мени.

Условия импульсных испытаний и формы испытатель­ных волн, принятые в СССР, определены ГОСТ 1516-60. Основные данные, характеризующие волны (рис. 1-1): по­лярность, амплитудное значение II _м, длина спрямленно­го фронта волны Тф и длина волны т_в.

Особенностью обозначения формы волны является спрямление ее фронта, осуществляемое путем проведе­ния секущей через точки 0,3 1/_м и 0,9 11_м. Точка пересе­чения секущей с линией ы = 0 принимается за условное начало волны, а точка пересечения с линией и=О_м — за условный конец фронта. Таким образом, длина спрям­ленного   фронта  волны  Тф   равна   умноженной   на   1,67

интервала времени, в течение которого на­пряжение возрастает от 0,3 до 0,9 <(/_м.

В теоретических исследованиях используют полную длительность фронта т_м, характеризующего время нара­стания напряжения от действительного начала волны до максимума. Однако практическое определение этой ве­личины из осциллограммы крайне сложно -из-за р а сплыв-

Рис. 1-1. Параметры полной полны.

чатости отсчетных зон волны начала и вершины; на­чало волны обычно искажено высокочастотными колеба­ниями, а точка перегиба на вершине нерельефна. Сле­дует также заметить, что отношение /7_м/тф значительно точнее по сравнению с отношением ^/_м/т_м характеризует наибольшую крутизну фронта волны.

В рассмотренном определении спрямленного фронта учтены последние рекомендации ГОСТ и МЭК [Л. 24]. В более ранних рекомендациях спрямление фронта осу­ществлялось   путем   проведения   секущей   через   точки

о,1 с/_ыи 0,9 и_ш.

Под длиной волны т_в понимается интервал времени, отсчитываемый от условного начала волны до момента времени, когда напряжение спадает до половины ампли­тудного значения.

Длина фронта волны Тф и длина волны т_в измеряют­ся в микросекундах (мксек), амплитудное значение и_м — в киловольтах (кв). Параметры волны обычно за­дают в форме

В соответствии со стандартом импульсные испытания должны проводиться волной 1,5/40 мксек. Допускаются отклонения параметров: длины фронта волны ±0,2 мксек; длины волны ±4 мксек. Кроме того, допу­скаются колебания на фронте волны (или единичный пик), амплитуда которых на вершине волны не превос­ходит 0,05 с/_м (рис. Ь2,а).

                                            Рис. ^!1-2. Возможные отклонения в форме полной волны.

а — колебания  на  фронте;   б — колебания  на  хвосте  волны.

При испытаниях изделий, имеющих большую ем­кость, допускается увеличение длины фронта волны, но не более чем до т/ф=<3 мксек. При испытаниях внутрен­ней изоляции трансформаторов и шунтирующих реакто­ров допускаются колебания на хвосте волны, если ам­плитуда первого обратного пика 6^ (рис. 1-2,6') не пре­восходит 0,5 17_м; при этом длина волны должна быть стандартной, т. е. г_в=40±4 мксек.

Как исключение, при испытаниях мощных трансфор­маторов и шунтирующих реакторов, обладающих ма­лой индуктивностью, допускается уменьшение длины волны, но не ниже т_в = 20 мксек.

Следует отметить, что МЭК рекомендует применять в национальных стандартах в качестве типовых импульс­ных воздействий волны 1,2/50 мксек с допусками: на длину фронта волны ±50%; на длину волны ±20%. Не­трудно видеть, что применяемая в СССР стандартная волна в пределах допустимых отклонений соответствует этим рекомендациям.

Срезанная волна импульсного испытательного напря­жения, представляет собой полную волну 1,5/40 мксек, срезанную при определенном предразрядиом времени х_с. Длительность предразрядного времени отсчитывается от

                                                                                                          Рис. 1-4. К определению х_в при срезе на фронте волны.

условного начала волны (рис. 1-3). Согласно стандарту т_с должно быть равно 2,5 мксек с допуском ±0,5 мксек. Важной характеристикой срезанной волны является также коэффициент перехода напряжения через нуль, равный отношению амплитуды первого отрицательного пика II \ к напряжению среза с/_с:

В стандарте указаны: способы осуществления среза волны в лабораторных условиях [срез на удлиненном фронте волны шаровым разрядником (рис. 1-4) при II_с= (0,75-^0,9) И_и, размеры петли среза (рис. 1-5), 10