ПРОЖИГАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ОТ ИСТОЧНИКА ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ
В месте пробоя протекает ток
Отношение времени заряда ко времени разряда называют скважностью, которая определяется как
Выпрямление с учетом индуктивности питающей цепи.
При прожигании дефектной изоляции кабелей от выпрямительных установок (рис. 3.6) необходимо принимать во внимание индуктивность рассеяния питающего трансформатора. Для весьма приближенного учета влияния
индуктивности на процесс прожигания рассмотрим однополупериодное выпрямление при упрощающем условии медленного (относительно длительности полупериода питающего напряжения) заряда емкости (после чего будет легко перейти к двухполупериодному и трехфазному выпрямлению). Схема замещения начального этапа прожигания при однофазном (однополупериодном) выпрямлении дана на рис. 3.7. На схеме: L — индуктивность рассеяния одной фазы питающего трансформатора; r0 — сопротивление, учитывающее активные потери в трансформаторе и прямое сопротивление вентиля Д; С — емкость кабеля; rп — переходное сопротивление разрядного канала при пробое.
Рис. 3.7. Схема замещения начального этапа прожигания от однофазной однополупериодной выпрямительной установки.
Напряжение и показано включенным в цепь прожигания, так как его значение приведено ко вторичной обмотке трансформатора.
Точный расчет процессов в схеме на рис. 3.7 достаточно сложен. Однако с помощью ряда упрощений можно получить необходимое для предварительной оценки приближение. Рассмотрим сначала происходящие при прожигании процессы.
В первый отрицательный полупериод, когда вентиль открыт, емкость кабеля начинает заряжаться через индуктивность и активное сопротивление. Когда напряжение слева от вентиля становится по абсолютному значению меньше напряжения, до которого заряжена емкость кабеля, вентиль закрывается. В следующий отрицательный полупериод емкость кабеля зарядится до большего отрицательного напряжения и т. д. Если в изоляции не произойдет пробоя (т. е. не пробьется разрядник Рр), емкость кабеля может зарядиться (в пределе) до амплитуды питающего напряжения. Поскольку при использовании реальных прожигательных установок заряд кабеля продолжается не менее десятка, а чаще нескольких десятков периодов промышленной частоты, т. е. происходит мелкими порциями, то пренебрежем изменением напряжения на кабеле в течение полупериода. Тогда для каждого отдельно взятого полупериода можно заменить конденсатор С источником с напряжением ucp. Эта предпосылка позволяет воспользоваться результатами исследований [18], в соответствии с которыми за один период промышленной частоты среднее значение выпрямленного тока
откуда
= 80 Ом это существенно скажется при rш<400 0м), напряжение на кабеле снижается, что может привести к прекращению пробоев.
Существенным недостатком коммутационной установки является наличие контактов, рассчитанных на максимальное напряжение прожигания и ток дросселя, работающих в режиме «замыкание — размыкание».