RU2058559C1

RU2058559C1 - Method for contactless and remote high-voltage test of insulator strings on high-voltage overhead power transmission lines

Info

Publication number: RU2058559C1
Application number: RU93045793A
Authority: RU
Inventors: Николай Михайлович Шмидт; Ирина Михайловна Шмидт
Original assignee: Николай Михайлович Шмидт; Ирина Михайловна Шмидт
Priority date: 1993-09-16
Filing date: 1993-09-16
Publication date: 1996-04-20

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: locating insulator string having too low electric strength is conducted in two stages. During first stage, locator with very-high-frequency omnidirectional antenna is used to determine transmission line tower with string of poor electric strength. During second stage, string containing part that has too low electric strength is found by means of microwave locator of 3-30 GHz frequency band and narrow-beam antenna. EFFECT: facilitated procedure. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля электропрочности гирлянд изоляторов высоковольтных линий электропередач, а также для определения неисправной гирлянды на опоре линии электропередачи. The invention relates to electrical engineering and can be used to control the electrical strength of the garlands of insulators of high voltage power lines, as well as to determine the faulty garland on the support of the power line.

Известны способы определения неисправных гирлянд изоляторов с помощью дисков, устанавливаемых на гирляндах и меняющих цвет или форму при пробое гирлянд изоляторов [1]
Недостатками известных способов является необходимость монтажа дополнительного оборудования и выход этого оборудования из строя при пробое гирлянды изоляторов.Known methods for identifying faulty insulator strings using disks mounted on strings and changing color or shape during breakdown of insulator strings [1]
The disadvantages of the known methods is the need to install additional equipment and the failure of this equipment during the breakdown of a string of insulators.

Известен способ контроля изоляции [2] включающий облучение исследуемого объекта (изолятора) электромагнитным излучением в видимой части спектра, прием отраженного и прошедшего объект излучений и совместную обработку этих излучений, по результатам которой судят о состоянии объекта. A known method of monitoring insulation [2] including irradiating the investigated object (insulator) with electromagnetic radiation in the visible part of the spectrum, receiving reflected and transmitted object radiation and the joint processing of these radiation, the results of which judge the state of the object.

Недостатком известного способа является необходимость прозрачности объекта для видимой части спектра, сложность размещения приемников излучения с высокой степенью точности фиксации этих приемников в течение длительного интервала времени. The disadvantage of this method is the need for transparency of the object for the visible part of the spectrum, the difficulty of placing radiation receivers with a high degree of accuracy of fixation of these receivers over a long period of time.

Известен также способ контроля дефектов пробойного характера в электрических системах высокого напряжения, принятый за прототип и включающий прием ультразвуковых сигналов от дефектного места и преобразование их в электрический, а затем в звуковой сигнал. Способ, кроме того, включает прием ВЧ-излучения метрового диапазона волн и преобразование принятого ВЧ-сигнала в звуковой сигнал [3]
Недостатком известного способа является невозможность отличить сигнал, возникающий в результате электрического коронного разряда, от сигналов пробойного характера. Другим недостатком этого способа является необходимость размещения ультразвукового микрофона и ВЧ-антенны в непосредственной близости от проверяемого объекта-гирлянды изоляторов и опасностью поражения электрическим током для оператора, особенно во влажном воздухе, через штангу, на которой установлены ультразвуковой микрофон, ВЧ-антенна и звукопровод.There is also a method of controlling breakdown defects in electrical systems of high voltage, adopted as a prototype and includes receiving ultrasonic signals from a defective place and converting them into electrical and then into an audio signal. The method also includes receiving the RF radiation of the meter wavelength range and converting the received RF signal into an audio signal [3]
The disadvantage of this method is the inability to distinguish a signal arising from an electric corona discharge from breakdown signals. Another disadvantage of this method is the need to place an ultrasonic microphone and an RF antenna in the immediate vicinity of the inspected garland of insulators and the danger of electric shock to the operator, especially in humid air, through a rod on which an ultrasonic microphone, RF antenna and sound duct are installed.

Целью изобретения является создание способа контроля гирлянд изоляторов, обеспечивающего дистанционный контроль и повышение безопасности и оперативности измерений электропрочности подвесной изоляции. The aim of the invention is to provide a method for monitoring garlands of insulators, providing remote control and improving the safety and efficiency of measurements of electrical strength of suspended insulation.

Цель достигается тем, что в способе контроля состояния изоляции, включающем прием ВЧ-излучения метрового диапазона и его индикацию, дополнительно излучают СВЧ-излучение в диапазоне длин волн 3-30 Ггц в узкой диаграмме направленности, облучают им последовательно гирлянды изоляторов, принимают отраженный сигнал, при этом о неисправной гирлянде судят по результатам обработки отраженного СВЧ-сигнала. The goal is achieved by the fact that in the method of monitoring the state of insulation, including the reception of HF radiation of the meter range and its indication, they additionally emit microwave radiation in the wavelength range of 3-30 GHz in a narrow radiation pattern, sequentially irradiate them with garlands of insulators, receive the reflected signal, at the same time, a faulty garland is judged by the results of processing the reflected microwave signal.

Способ отличается также тем, что в нем предусмотрена синхронизация между максимумами амплитуды напряжения линии передачи и стробами формирования замеров отраженного СВЧ-излучения. The method also differs in that it provides for synchronization between the maxima of the amplitude of the voltage of the transmission line and the strobes of the formation of measurements of reflected microwave radiation.

Способ поясняется чертежом. The method is illustrated in the drawing.

Антенна 1 метрового диапазона длин волн соединена последовательно с усилителем 2, полосовым фильтром 3, детектором 4 и устройством 5 индикации. Антенна с узкой диаграммой направленности гигагерцового диапазона волн соединена последовательно с приемопередатчиком 7, фильтром 8, коррелятором 9, устройством 10 обработки сигналов и индикатором 11. Второй выход устройства 10 обработки сигналов соединен с приемопередатчиком 7.Антенна 12 принимает сигнал излучения силовой линии электропередач, который поступает через усилитель 13, фильтр 14 на второй вход коррелятора 9. An antenna of a 1 meter wavelength range is connected in series with an amplifier 2, a band-pass filter 3, a detector 4, and an indication device 5. An antenna with a narrow radiation pattern of the gigahertz wave range is connected in series with the transceiver 7, the filter 8, the correlator 9, the signal processing device 10 and the indicator 11. The second output of the signal processing device 10 is connected to the transceiver 7. The antenna 12 receives the radiation signal of the power transmission line, which is received through the amplifier 13, the filter 14 to the second input of the correlator 9.

Способ осуществляется посредством следующих операций. The method is carried out by the following operations.

Используя антенну с широкой диаграммой направленности, принимают ВЧ-излучение от гирлянд линий электропередач в метровом диапазоне волн. При наличии хотя бы одной неисправной гирлянды на опоре сигнал через антенну 1, усилитель 2, фильтр 3, детектор 4 поступает на индикатор 5. О наличии неисправной гирлянды на опоре судят по величине сигнала на индикаторе 5. Далее формируют приемопередатчиком 7 СВЧ-излучение в диапазоне частот 3-30 Ггц и через антенну 6 с узкой диаграммой направленности излучают в направлении одной из гирлянд. Сигнал промышленной частоты (50 гц) от линии электропередачи поступает на антенну 12, усиливается усилителем 13, приходит через фильтр 14 и поступает на второй вход коррелятора 9. Сигнал с выхода коррелятора поступает на устройство 10 обработки сигналов, которое стробирует по времени амплитуду отраженного СВЧ-сигнала от гирлянды, пока он не совпадает (в случае неисправной гирлянды) с максимумом напряженности поля линии электропередачи промышленной частоты. Облучение пробитой гирлянды изоляторов СВЧ-излучением гигагерцового диапазона инициирует ток пробоя гирлянды. Максимальный эффект при этом наблюдается при совпадении максимума напряжения промышленной частоты на линии передачи и строба импульса СВЧ-излучения гигагерцового диапазона волн. По показаниям индикатора 11 судят о пробитой или исправной гирлянде изоляторов, которую облучают СВЧ-излучением. Using an antenna with a wide radiation pattern, receive RF radiation from a garland of power lines in the meter wavelength range. In the presence of at least one faulty garland on the support, the signal through the antenna 1, amplifier 2, filter 3, detector 4 is sent to indicator 5. The presence of a faulty garland on the support is judged by the magnitude of the signal on indicator 5. Next, microwave radiation is generated by the transceiver 7 in the range frequencies 3-30 GHz and through the antenna 6 with a narrow radiation pattern emit in the direction of one of the garlands. An industrial frequency signal (50 Hz) from the power line enters the antenna 12, is amplified by the amplifier 13, arrives through the filter 14, and enters the second input of the correlator 9. The signal from the output of the correlator is sent to the signal processing device 10, which gates the amplitude of the reflected microwave the signal from the garland until it matches (in the case of a faulty garland) with the maximum field strength of the industrial frequency power line. Irradiation of a broken garland of insulators with microwave radiation of the gigahertz range initiates a breakdown current of the garland. The maximum effect is observed when the maximum voltage of the industrial frequency on the transmission line and the strobe of the microwave pulse of the gigahertz wave range coincide. According to the readings of indicator 11, a broken or intact garland of insulators, which is irradiated with microwave radiation, is judged.

Таким образом, использование изобретения позволит оперативно и дистанционно определить неисправную гирлянду, не прибегая к помощи специальных изоляционных штанг, которые оператор должен подносить к гирляндам изоляторов, находящихся под высоким напряжением. Thus, the use of the invention will allow you to quickly and remotely identify a faulty garland without resorting to special insulating rods, which the operator must bring to the garlands of insulators that are under high voltage.

Claims

1. METHOD OF NON-CONTACT AND REMOTE CONTROL OF ELECTRICAL SUSTAINABILITY OF FIRES OF ISOLATORS OF HIGH-VOLTAGE ELECTRIC TRANSMISSION LINES, which includes passive reception of the RF radiation of the meter wavelength range by an omnidirectional antenna and its indication, characterized by an additional 3 GHz antenna with 3 GHz radiation , irradiating the string of insulators sequentially irradiated with this radiation, receiving the reflected signal, while the faulty string is judged by the emerging relationship between characteristics of microwave signals reflected from the garland, RF signals of the meter wavelength range and high voltage signals of industrial frequency applied to the garlands of insulators.

2. The method according to p. 1, characterized in that the synchronization operation is performed between the moments of the appearance of the maximum industrial frequency on the garland element and the moments of the formation of the transceiver strobes in the transceiver of microwave signals of 3 30 GHz.