4.2 Настройка параметров пвн испытательного контура

Переходное восстанавливающееся напряжение (ПВН) является одним из важнейших параметров, определяющих свойства электрической цепи и существенно влияющих на процесс ее отключения. Как указывалось, практический интерес представляет т.н. собственное ПВН, которое определяется без учета свойств коммутационного аппарата, т.е. исходя из того, что цепь отключается т.н. «идеальным выключателем». Его контакты размыкаются в момент перехода тока через нулевое значение, его сопротивление перед нулевым значением тока равно нулю, а сразу же после нуля тока – бесконечности. Естественно, что «идеальный выключатель» не может быть создан в реальности, однако свойства выключателя, применяемого для настройки параметров ПВН испытательного контура, должны быть в максимальной степени близки к свойствам идеального, что является достаточно серьезной проблемой.

Существует несколько способов экспериментального определения параметров ПВН. Наиболее простым и практически не нарушающим условий нормальной работы электрической системы считается метод включения выпрямителя в разрыв одной из фаз.

В разрыв одной из фаз включается игнитрон И, (полупроводниковым аналогом которого является тиристор). Для его поджигания используется тиратрон Т. В конце проводящего полупериода И запирается и на нем восстанавливается напряжение источника. Процесс периодически повторяется и при соответствующей настройке на экране осциллографа получается устойчивое изображение кривой восстанавливающегося напряжения. Использование полупроводниковых приборов (диодов, тиристоров) в данном случае крайне нежелательно, поскольку их малое сопротивление в запертом состоянии и достаточно большая емкость значительно искажает кривую ПВН (демпфирование, влияние на скорость восстановления напряжения). Рассмотренный метод весьма прост, не требует обесточивания цепи; он получил распространение в испытательных установках низкого напряжения.

Для определения параметров ПВН высоковольтных систем, при настройке колебательных контуров для коммутационных испытаний высоковольтных выключателей используется другой метод. В данном случае испытательный контур отделяется от источника и закорачивается.

От источника высокой частоты ЗГ в контур посылаются однополярные полуволны тока, амплитудой не менее 1 А. В конце полуволны происходит восстановление напряжения, фиксируемое осциллографом N. Рабочая частота источника выбирается в зависимости от величины отключаемого тока: при I₀ < 1000 А f = 2 кГц; при I₀ > 1000 А f = 4 кГц; но не должна превышать 10% от собственной частоты контура. В качестве выпрямителя VD рекомендуется использовать кенотрон. Основным недостатком рассмотренного метода является то, что измерения осуществляются не в режиме к.з., при котором из-за вихревых токов, изменения магнитной проницаемости, эффекта близости параметры ПВН могут быть несколько иными. Для частичного устранения указанного недостатка определение параметров ПВН осуществляется при соблюдении следующего условия: I₀ f₀ = I₀ f₀, где I₀, f₀ – соответственно отключаемый ток и частота ПВН в реальных условиях; I₀, f₀ – соответственно отключаемый ток и частота ПВН в условиях измерения.

Необходимо отметить, что существует ряд других методов экспериментального определения параметров ПВН [5,8].