устройство для определения дефектов в изоляторах

Формула изобретения

Устройство для определения дефектов в изоляторах, включающее заземленную конструкцию с неподвижно установленным на ней крепежным элементом, изолятор, отличающееся тем, что крепежный элемент выполняют выступающим за пределы изолятора в месте крепления к заземленной конструкции, наносят на поверхность крепежного элемента равномерную по толщине пленку из токопроводящего материала, на выступающей части крепежного элемента к пленке жестко прикрепляют металлический проводник, другой конец которого через сигнальное устройство соединяют с заземленной конструкцией.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехническому оборудованию, а именно, к штыревым, вводным и проходным изоляторам.

Известны методы неразрушающего контроля (ГОСТ 23479-79. Методы оптического вида. Общие требования. Введен 01.01.80., ограничение срока действия снято. - М.:ИПК Издательство стандартов, 2005), включающие выявление дефектов поверхностных или выходящих на поверхность в материале конструкций. Однако, для случаев выявления дефектов поврежденных изоляторов воздушных линий электропередачи указанные методы трудоемки и требуют сложных приспособлений.

Известен визуально-оптический контроль поверхностей конструкций (Порядок подготовки и проведения работ по техническому диагностированию высоковольтных воздушных линий. - Методика по техническому диагностированию высоковольтных воздушных линий энергохозяйства ОАО "ГАЗПРОМ», http://basel.gostedu.ru/58/58273/), включающий выявление дефектов с помощью бинокля и фотоаппарата.

Недостатком указанной методики является то, что выявляются только дефекты на поверхности, а внутренние дефекты обнаружить невозможно.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является камера «Ультроскан» (e-mail: prompribors@ya.ru. - каталог продукции ООО «Промприбор»), применяющаяся для дистанционного и безконтактного определения мест утечек электрического тока в энергетическом оборудовании методом регистрации частичных и коронных электрических разрядов при пробое изоляторов.

Недостатком данного устройства является длительность поиска дефектного изолятора, высокая стоимость прибора, длительность записи сигналов, вес камеры 2,5 кг, диапазон рабочих температур от -10°C до +40°C,

Цель изобретения - обнаружение дефектов изоляторов без использования контрольно-измерительной аппаратуры, сокращение времени обнаружения дефекта.

Указанная цель достигается тем, что ток замыкания на землю направляют через сигнальное устройство.

Сущность изобретения заключается в том, что крепежный элемент выполняют выступающим за пределы изолятора в месте крепления к заземленной конструкции, наносят на поверхность крепежного элемента равномерную по толщине пленку из токопроводящего материала, на выступающей части крепежного элемента к пленке жестко прикрепляют металлический проводник, другой конец которого через сигнальное устройство соединяют с заземленной конструкцией.

На фиг.1 представлена схема устройства для определения дефектов в изоляторах, включающая изолятор 1, установленный на опоре 7 и соединенный с заземленной конструкцией 6 с помощью крепежного элемента 2 с пленкой 3 из токопроводящего материала, причем к выступающей части 9 крепежного элемента 2 с пленкой 3 присоединен металлический проводник 4, соединенный через сигнальное устройство 5 с заземленной конструкцией 6.

Предлагаемое устройство для определения дефектов в изоляторах работает следующим образом.

С провода 8 линии электропередачи при пробое изолятора начинает протекать однофазный ток замыкания на землю.

При однофазном замыкании в сетях высокого напряжения токи могут быть от 10 А до нескольких кА. Величину тока определяет заземление нейтрали питающего трансформатора. При заземленной нейтрали большие токи могут вызывать перегрев токоведущих частей, приводящих к пожарам, старению изоляции или свариванию контактов коммутационного оборудования, механические повреждения оборудования, возникновения в сети опасных потерь напряжения. При аварийных токах (кА) селективно срабатывает релейная защита, с помощью которой отключается поврежденный участок электрической цепи. В сетях с изолированной нейтралью однофазные токи имеют небольшие значения, так, например, допустимый ток при напряжении 35 кВ (Правила устройства электроустановок. 7-е издание. Утверждены приказом Министра энергетики России от 8 июля 2002 г. № 204) не должен превышать 10 А. При этом определить место замыкания на землю достаточно сложно, трудоемко и длительно (2-8 ч). Длительный поиск замыканий на землю может стать причиной развития повреждений с последующим переходом в аварийное состояние системы электроснабжения при переходе из однофазного замыкания в междуфазное, ускоренное старение изоляции некоторых электрических машин, явления феррорезонанса, от которых в рассматриваемых сетях чаще всего повреждаются трансформаторы напряжения и слабо нагруженные силовые трансформаторы, работающие в режиме, близком к холостому ходу. Недоотпуск электроэнергии потребителям приводит к значительным экономическим потерям у предприятий, занимающимися поставкой электроэнергии. Однофазные замыкания в электрических сетях представляют большую опасность для жизни оказавшихся поблизости людей, служат источником электротравм обслуживающего персонала и нередко являются причиной несчастных случаев.

Кроме того, протекание токов на землю сопровождается блуждающими токами. Коррозионные действия блуждающих токов приводят к выносу в грунт частиц металла и разрушению металлических конструкций. В результате этого происходит утечка газов и жидкостей из трубопроводов, что может привести к пожарам и взрывам или прекращению работы устройств связи и снабжения электроэнергией при повреждениях кабелей. Коррозионное воздействие переменного тока частотой 50 Гц и увеличивается с уменьшением частоты и увеличением плотности тока отекания. Опасность повреждения зависит от плотности тока утечки, приходящейся на единицу площади.

В предлагаемом устройстве, из за разности потенциалов между пробитым изолятором 1 и заземленной конструкцией 6, однофазный ток проходит через пленку 3 из токопроводящего материала, нанесенную на крепежный элемент 2, с выступающей части 9 которого по проводнику 4 через сигнальное устройство 5 поступает на заземленную конструкцию 6. При прохождении однофазного тока через сигнальное устройство 5 последнее срабатывает, причем сигнальное устройство может быть выполнено световым, цветовым, звуковым.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обнаружить дефект изолятора за счет использования тока замыкания на землю, то есть за счет самого дефекта изолятора, и исключить использование контрольно-измерительной аппаратуры. Применение сигнального устройства значительно сократит время поиска поврежденного изолятора и может предотвратить аварийное состояние системы электроснабжения.