RU209908U1 - INDICATOR OF SURFACE FAULT OF POLYMER INSULATOR - Google Patents

INDICATOR OF SURFACE FAULT OF POLYMER INSULATOR Download PDF

Info

Publication number
RU209908U1
RU209908U1 RU2021129766U RU2021129766U RU209908U1 RU 209908 U1 RU209908 U1 RU 209908U1 RU 2021129766 U RU2021129766 U RU 2021129766U RU 2021129766 U RU2021129766 U RU 2021129766U RU 209908 U1 RU209908 U1 RU 209908U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
indicator
polymer insulator
annular electrode
antenna
insulator
Prior art date
Application number
RU2021129766U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Анатольевна Несенюк
Original Assignee
Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования" filed Critical Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования"
Priority to RU2021129766U priority Critical patent/RU209908U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU209908U1 publication Critical patent/RU209908U1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/085—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution lines, e.g. overhead
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/081—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors
    • G01R31/086—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in power transmission or distribution networks, i.e. with interconnected conductors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Insulators (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к устройству для считывания и распознавания полимерных изоляторов. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора состоит из RFID-метки, включающей гибкую ламинированную подложку прямоугольной формы, на которой закреплена антенна с геометрической модификацией изгиба плеч диполя в виде меандра, а два вывода антенны присоединены к двум полосам антенного слоя, расположенного в виде полос по краям гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы. К изгибам плеч антенны контактными площадками прикреплен чип, имеющий свой индивидуальный код. Основная часть гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы прикреплена к оболочке полимерного изолятора, ближе к заземленной части конструкции полимерного изолятора, при этом концы полос антенного слоя смыкаются и индикатор принимает форму кольцеобразного электрода. Наличие прохождения тока по чипу свидетельствует о нарушении диэлектрического состояния полимерного изолятора, что фиксируется регистрирующим устройством. Полосы антенного слоя соединены между собой токопроводящей шунтирующей полосой, находящейся с краю ламинированной подложки, при этом одна полоса антенного слоя соединена с заземленным оконцевателем проводником, а вторая полоса антенного слоя зафиксирована на поверхности изолятора съемным кольцеобразным электродом, состоящим из двух частей, скрепленных между собой, причем внутренний диаметр кольцеобразного электрода равен диаметру стержня изолятора, покрытого защитной оболочкой, а внешний диаметр кольцеобразного электрода составляет не менее 10 мм. Технический результат - уменьшение времени на поиск места поверхностного пробоя или перекрытия полимерного изолятора. 2 ил.The utility model relates to a device for reading and recognizing polymeric insulators. The surface breakdown indicator of a polymer insulator consists of an RFID tag, including a flexible laminated rectangular substrate, on which an antenna is fixed with a geometric modification of the bending of the dipole arms in the form of a meander, and two antenna leads are attached to two strips of the antenna layer, located in the form of strips along the edges of the flexible rectangular laminated substrate. A chip with its own individual code is attached to the bends of the antenna arms with contact pads. The main part of the rectangular flexible laminated substrate is attached to the polymer insulator shell, closer to the grounded part of the polymer insulator structure, while the ends of the strips of the antenna layer are closed and the indicator takes the form of an annular electrode. The presence of current passing through the chip indicates a violation of the dielectric state of the polymer insulator, which is recorded by the recording device. The strips of the antenna layer are interconnected by a conductive shunt strip located at the edge of the laminated substrate, while one strip of the antenna layer is connected to a grounded conductor, and the second strip of the antenna layer is fixed on the surface of the insulator with a removable ring-shaped electrode, consisting of two parts fastened together, moreover, the inner diameter of the annular electrode is equal to the diameter of the insulator rod covered with a protective sheath, and the outer diameter of the annular electrode is at least 10 mm. The technical result is a reduction in time to search for a place of surface breakdown or overlap of a polymer insulator. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к устройству для считывания и распознавания полимерных изоляторов.The utility model relates to a device for reading and recognizing polymeric insulators.

Известен индикатор перекрытия полимерного изолятора (RU 190784 U1, МПК Н01Н 71/00, опубл. 12.07.2019 Бюл. №20), который крепится к арматуре рядом с проводом, находящимся под напряжением. При прохождении тока плавкая вставка разрушается, вызывая срабатывание пружины, которая поворачивает верхнюю часть сигнализирующего устройства на угол от 90° до 180° относительно нижней части сигнализирующего устройства.A polymer insulator overlap indicator is known (RU 190784 U1, IPC H01N 71/00, publ. When the current is passed, the fusible link is destroyed, causing the spring to actuate, which rotates the upper part of the signaling device at an angle of 90° to 180° relative to the lower part of the signaling device.

Однако данный индикатор имеет следующие недостатки:However, this indicator has the following disadvantages:

обнаружить пробой изолятора можно во время обхода только визуальным осмотром. В случае пробоя необходимо подняться на опору, продиагностировать состояние изолятора, вернуть в обратное положение сигнализирующее устройство и вставить в специальные пазы плавкую вставку, что требует специального обучения и подготовки; it is possible to detect a breakdown of the insulator during the bypass only by visual inspection. In the event of a breakdown, it is necessary to climb the support, diagnose the state of the insulator, return the signaling device to the reverse position and insert the fusible link into special grooves, which requires special training and training;

работа на высоте является травмоопасной; working at height is traumatic;

конструкция индикатора состоит из нескольких компонентов (кронштейна, двухкомпонентного сигнализирующего устройства с шарнирным соединением, снабженного пружиной, и плавкой вставки), которые связаны между собой механически. Под воздействием внешних и эксплуатационных факторов компоненты могут изменять свои конструкционные свойства. Крепление сигнализатора осуществляется с двух сторон изолятора, что требует больших трудозатрат при монтаже каждого изолятора. The design of the indicator consists of several components (a bracket, a two-component signaling device with a swivel joint, equipped with a spring, and a fusible link), which are mechanically interconnected. Under the influence of external and operational factors, components can change their structural properties. The signaling device is mounted on both sides of the insulator, which requires a lot of labor during the installation of each insulator.

Известен индикатор пробоя и/или перекрытия изолятора с патроном (RU 200741 U1, МПК G01R 31/08, опубл. 10.11.2020 Бюл. №31). На изоляторе индикатор удерживается крепежным элементом, который выполняет механическую и электропроводящую функцию. При прохождении тока происходит взрыв и сигнальный элемент падает под своим весом вниз.Known indicator of breakdown and / or overlap of the insulator with a cartridge (RU 200741 U1, IPC G01R 31/08, publ. 10.11.2020 Bull. No. 31). On the insulator, the indicator is held by a fastener, which performs a mechanical and electrically conductive function. When current passes, an explosion occurs and the signal element falls down under its own weight.

Недостатком данного известного индикатора является то, что непосредственно около изолятора, происходит взрыв, который может разрушать поверхность изолятора. Срабатывание индикатора наблюдается только при визуальном осмотре во время обхода воздушной линии электропередачи, данная конструкция одноразовая и требует замены индикатора после разрушения.The disadvantage of this known indicator is that immediately next to the insulator, an explosion occurs, which can destroy the surface of the insulator. The operation of the indicator is observed only during visual inspection during the bypass of the overhead power line, this design is disposable and requires replacement of the indicator after destruction.

Известен индикатор пробоя полимерного изолятора и полимерный изолятор с индикацией пробоя RU 2479057 С1, МПК Н01В 17/46, опубл. 10.04.2013. Бюл. №10). Особенностью индикатора пробоя является его разрушение при потере полимерным изолятором диэлектрической прочности.Known polymer insulator breakdown indicator and polymer insulator with breakdown indication RU 2479057 C1, IPC H01B 17/46, publ. 04/10/2013. Bull. No. 10). A feature of the breakdown indicator is its destruction when the polymer insulator loses its dielectric strength.

Недостатком индикатора является то, что определить снижение диэлектрической прочности можно только непосредственным разрушением хрупкого термонапряженного материала. В некоторых вариантах предусматривается в качестве диэлектрического элемента применять закаленное стекло, которое может нанести травму при разрушении конструкции. Встраивание индикатора в изолятор существенно изменяет конструкцию и технологию изготовления изоляторов.The disadvantage of the indicator is that it is possible to determine the decrease in dielectric strength only by direct destruction of a brittle thermally stressed material. In some embodiments, it is envisaged to use tempered glass as a dielectric element, which can cause injury when the structure is destroyed. Embedding an indicator into an insulator significantly changes the design and manufacturing technology of insulators.

Известен индикатор перекрытия изоляторов воздушных линий электропередачи напряжением 6-1150 кВ (RU 2668992 С9, МПК Н01В 17/46, опубл. 05.10.2018 Бюл. №28), который представляет собой устройство, закрепляемое на металлической заземленной части изолятора или гирлянде в виде кронштейна, удерживающего маркер с электродом. При протекании тока короткого замыкания во время перекрытия изолятора под воздействием высокой температуры припой расплавляется, и маркер падает на землю.A known indicator of overlapping insulators of overhead power lines with a voltage of 6-1150 kV (RU 2668992 C9, IPC H01V 17/46, publ. 05.10.2018 Bull. No. 28), which is a device fixed on a metal grounded part of the insulator or a garland in the form of a bracket holding the marker with the electrode. When a short circuit current flows while flashing the insulator, the high temperature causes the solder to melt and the marker to fall to the ground.

Однако известный индикатор перекрытия изоляторов имеет следующие недостатки:However, the well-known insulator overlap indicator has the following disadvantages:

одноразовое применение маркера;one-time use of the marker;

- пробой изоляторов можно обнаружить только визуально при обходе и осмотре оборудования.- the breakdown of insulators can only be detected visually when walking around and inspecting the equipment.

Известен способ бесконтактного и дистанционного контроля состояния гирлянд изоляторов воздушных высоковольтных линий электропередачи (RU 2359280 С2, МПК G01R 31/12, опубл. 20.06.2009 Бюл. №17), в котором осуществляют прием электромагнитного излучения в ультракоротковолновом диапазоне, используя направленную антенну. В качестве электромагнитного детектора импульсов частичных разрядов применяют цифровой ультракоротковолновый приемник с частотной модуляцией радиосигнала. Сигнал поступает на индикатор, определяется среднее количество импульсов частичных разрядов и сравнивается со средней амплитудой импульсных частичных разрядов.A known method for non-contact and remote control of the state of garlands of insulators of overhead high-voltage power lines (RU 2359280 C2, IPC G01R 31/12, publ. As an electromagnetic detector of partial discharge pulses, a digital ultrashort-wave receiver with a frequency modulation of the radio signal is used. The signal is sent to the indicator, the average number of partial discharge impulses is determined and compared with the average amplitude of impulse partial discharges.

Недостатками данного способа являются трудоемкость и длительность контроля, так как для каждого изолятора, расположенного на протяженной линии электропередачи, требуется провести 5-10 циклов контроля. Кроме того, сложно определить превышение уровня параметров для гирлянд изоляторов, если данные уровни не нормированы, поскольку гирлянды могут формироваться различными типами подвесных изоляторов и иметь в самой гирлянде разное количество изоляторов.The disadvantages of this method are the complexity and duration of the control, since for each insulator located on a long power line, 5-10 control cycles are required. In addition, it is difficult to determine the excess of the parameters for strings of insulators if these levels are not normalized, since strings can be formed by various types of suspension insulators and have a different number of insulators in the string itself.

Известен способ распознавания неисправного изолятора (RU 2542674 С1, МПК G06K 9/03, опубл. 20.02.2015 г. Бюл. №5), заключающийся в том, что модернизируют пассивную RFID-метку путем исключения из стандартной схемы RFID-метки токопроводящей линии антенны, расположенной параллельно микросхеме, создают базу данных по контролируемому участку, пикетаж, номер опоры с изоляторами, идентифицируют каждый изолятор путем прикрепления к нему модернизированной пассивной RFID-метки, присваивают индивидуальный код чипу ее микросхемы, а на передвижное транспортное средство устанавливают считыватель, содержащий приемно-передающее устройство и антенну, подсоединяют считыватель к компьютеру с соответствующим программным обеспечением, перемещают транспортное средство по контролируемому участку, непрерывно подают от считывателя через передающее устройство и антенну широкополосный зондирующий сигнал в сторону изоляторов с RFID-метками, принимают антенной и приемным устройством считывателя ответный сигнал от RFID-меток, определяют количество неответивших RFID-меток, обрабатывают результаты с помощью программного обеспечения, определяют местоположение поврежденных изоляторов, полученные данные выводят на монитор компьютера и передают на диспетчерский пункт.A known method for recognizing a faulty insulator (RU 2542674 C1, IPC G06K 9/03, published on February 20, 2015, Bull. No. 5), which consists in upgrading a passive RFID tag by excluding the conductive antenna line from the standard RFID tag circuit located parallel to the microcircuit, a database is created for the controlled area, the station, the number of the support with insulators, each insulator is identified by attaching a modernized passive RFID tag to it, an individual code is assigned to the chip of its microcircuit, and a reader is installed on a mobile vehicle containing a receiving transmitting device and antenna, connect the reader to a computer with the appropriate software, move the vehicle across the controlled area, continuously feed a broadband probing signal from the reader through the transmitting device and antenna towards insulators with RFID tags, receive the response signal from the reader through the transmitting device and the antenna,RFID tags, determine the number of unanswered RFID tags, process the results using software, determine the location of damaged insulators, display the data obtained on a computer monitor and transmit to the control room.

Недостатком данного способа является то, что данный способ описан для всех видов изоляторов, но у каждого изолятора имеются свои особенности конфигурации и методы крепления изолятора к заземленной конструкции.The disadvantage of this method is that this method is described for all types of insulators, but each insulator has its own configuration features and methods for attaching the insulator to a grounded structure.

Наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели является устройство контроля состояния полимерных изоляторов (Патент RU 2688752 С1, МПК G01R 31/08, G06K 19/077, опубл. 22.05.2019, бюл. №15), в котором в качестве индикатора используют RFID-метку, включающую гибкую ламинированную подложку прямоугольной формы, на которой закреплена антенна с геометрической модификацией изгиба плеч диполя в виде меандра, а два вывода антенны присоединены к двум полосам антенного слоя, расположенного в виде полос по краям гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы. К изгибам плеч антенны без применения шунтирующего контакта контактными площадками прикреплен чип, причем каждый чип имеет свой индивидуальный код. Основная часть гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы прикреплена к оболочке полимерного изолятора нетокопроводящим клеем ближе к заземленной части конструкции полимерного изолятора, а обе полосы антенного слоя прикреплены токопроводящим клеем к электродам полимерных изоляторов. При этом концы полос антенного слоя смыкаются и индикатор принимает форму кольцеобразного электрода. Наличие прохождения тока по чипу свидетельствует о нарушении диэлектрического состояния полимерного изолятора, что фиксируется регистрирующим устройством.The closest in technical essence to the claimed utility model is a device for monitoring the condition of polymer insulators (Patent RU 2688752 C1, IPC G01R 31/08, G06K 19/077, publ. 05.22.2019, bull. No. 15), in which An RFID tag including a rectangular flexible laminated substrate, on which an antenna is fixed with a geometric modification of the bend of the dipole arms in the form of a meander, and two antenna leads are attached to two strips of the antenna layer located in the form of strips along the edges of the rectangular flexible laminated substrate. A chip is attached to the bends of the antenna arms without the use of a shunt contact by contact pads, and each chip has its own individual code. The main part of the rectangular flexible laminated substrate is attached to the polymer insulator shell with non-conductive glue closer to the grounded part of the polymer insulator structure, and both strips of the antenna layer are attached with conductive glue to the electrodes of the polymer insulators. In this case, the ends of the bands of the antenna layer are closed and the indicator takes the form of an annular electrode. The presence of current passing through the chip indicates a violation of the dielectric state of the polymer insulator, which is recorded by the recording device.

Недостатком данного устройства является то, что метку можно закрепить только на полимерные изоляторы, имеющие встроенные электроды, что ограничивает возможности применения RFID-контроля. При этом внутренние пробои изоляторов происходят достаточно редко по сравнению с поверхностным пробоем или прикрытием изолятора, так как полимерные изоляторы имеют герметичное покрытие, которое защищает стержень и крепежные части оконцевателя. Тогда, как внешние факторы, такие как воздействие ультрафиолетового излучения, электромагнитного поля, климатические факторы, загрязнения химического и биологического характера значительно влияют на защитное покрытие и вызывают внешнее перекрытие и пробой изоляторов.The disadvantage of this device is that the tag can only be attached to polymer insulators with built-in electrodes, which limits the possibility of using RFID control. At the same time, internal breakdowns of insulators occur quite rarely compared to a surface breakdown or an insulator cover, since polymer insulators have a hermetic coating that protects the rod and the fastening parts of the end fitting. Whereas external factors such as exposure to ultraviolet radiation, electromagnetic field, climatic factors, chemical and biological pollution significantly affect the protective coating and cause external flashing and breakdown of insulators.

Техническая задача полезной модели заключается в создании индикатора поверхностного пробоя полимерного изолятора, установка которого возможна без вмешательства во внутреннюю конструкцию изолятора.The technical task of the utility model is to create an indicator of surface breakdown of a polymer insulator, the installation of which is possible without interfering with the internal structure of the insulator.

Технический результат - уменьшение времени на поиск места поверхностного пробоя или перекрытия полимерного изолятора.The technical result is a reduction in the time to search for a place of surface breakdown or overlap of a polymer insulator.

Для решения технической задачи и достижения технического результата в индикаторе поверхностного пробоя полимерного изолятора, состоящем из RFID-метки, включающей гибкую ламинированную подложку прямоугольной формы, на которой закреплена антенна с геометрической модификацией изгиба плеч диполя в виде меандра, а два вывода антенны присоединены к двум полосам антенного слоя, расположенного в виде полос по краям гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы, к изгибам плеч антенны контактными площадками прикреплен чип, имеющий свой индивидуальный код, основная часть гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы прикреплена к оболочке полимерного изолятора ближе к заземленной части конструкции полимерного изолятора, при этом концы полос антенного слоя смыкаются и индикатор принимает форму кольцеобразного электрода, причем наличие прохождения тока по чипу свидетельствует о нарушении диэлектрического состояния полимерного изолятора, что фиксируется регистрирующим устройством, согласно полезной модели, полосы антенного слоя соединены между собой токопроводящей шунтирующей полосой, находящейся с краю ламинированной подложки, при этом одна полоса антенного слоя соединена с заземленным оконцевателем проводником, а вторая полоса антенного слоя зафиксирована на поверхности изолятора съемным кольцеобразным электродом, состоящим из двух частей, скрепленных между собой, причем внутренний диаметр кольцеобразного электрода равен диаметру стержня изолятора, покрытого защитной оболочкой, а внешний диаметр кольцеобразного электрода составляет не менее 10 мм.To solve a technical problem and achieve a technical result in a surface breakdown indicator of a polymer insulator, consisting of an RFID tag, including a flexible laminated rectangular-shaped substrate, on which an antenna is fixed with a geometric modification of the bending of the dipole arms in the form of a meander, and two antenna leads are connected to two strips of the antenna layer, located in the form of strips along the edges of the rectangular flexible laminated substrate, a chip with its own individual code is attached to the bends of the antenna arms by contact pads, the main part of the rectangular flexible laminated substrate is attached to the polymer insulator shell closer to the grounded part of the polymer insulator structure, while In this case, the ends of the strips of the antenna layer are closed and the indicator takes the form of an annular electrode, and the presence of current passing through the chip indicates a violation of the dielectric state of the polymer insulator, which is fixed by the recording device, according to about the utility model, the strips of the antenna layer are interconnected by a conductive shunt strip located at the edge of the laminated substrate, while one strip of the antenna layer is connected to a grounded conductor, and the second strip of the antenna layer is fixed on the surface of the insulator with a removable ring-shaped electrode, consisting of two parts, fastened together, and the inner diameter of the annular electrode is equal to the diameter of the insulator rod covered with a protective sheath, and the outer diameter of the annular electrode is at least 10 mm.

Две части съемного кольцеобразного электрода скреплены между собой при помощи болтового соединения.The two parts of the removable annular electrode are fastened together by means of a bolted connection.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена схема RFID-метки индикатора поверхностного пробоя полимерного изолятора, включающая ламинированную подложку прямоугольной формы 3; на фиг. 2 изображена собранная конструкция полимерного изолятора с индикатором поверхностного пробоя.In FIG. 1 shows a diagram of an RFID tag for a surface breakdown indicator of a polymer insulator, including a rectangular-shaped laminated substrate 3; in fig. 2 shows the assembled design of a polymer insulator with a surface breakdown indicator.

Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора (фиг. 1) содержит RFID-метку, включающую гибкую ламинированную подложку 3 прямоугольной формы, на которой закреплена дипольная антенна 2 с геометрической модификацией изгиба плеч диполя в виде меандра. К изгибам плеч антенны 2 контактными площадками прикреплен чип 1, имеющий свой индивидуальный код. Антенна 2 имеет два вывода, при этом один вывод антенны 2 присоединен к одной полосе антенного слоя 4, а второй вывод - ко второй полосе антенного слоя 4. Две полосы антенного слоя 4 расположены параллельно друг другу по двум по краям гибкой ламинированной подложки 3. Между собой полосы антенного слоя 4 соединены токопроводящей шунтирующей полосой 5, располагающейся с краю ламинированной подложки 3. Ширину токопроводящей шунтирующей полосы 5 можно менять, путем ее отрезания края RFID-метки, уменьшая сечение проводника в зависимости от задаваемого тока уставки. Обе полосы антенного слоя 4 крепят токопроводящим клеем к электродам полимерных изоляторов, концы полос антенного слоя 4 смыкаются и индикатор принимает форму кольцеобразного электрода 10 (фиг. 2), что позволяет осуществлять контроль состояния полимерного изолятора по его поверхности. При этом одна полоса антенного слоя 4 соединена с заземленным оконцевателем 8 проводником 9, а вторая полоса антенного слоя 4 зафиксирована на поверхности изолятора 6 съемным кольцеобразным электродом 10, состоящим из двух частей, скрепленных между собой, причем внутренний диаметр кольцеобразного электрода равен диаметру стержня изолятора, покрытого защитной оболочкой, а внешний диаметр кольцеобразного электрода составляет не менее 10 мм. Ламинирование позволяет защитить RFID-метку от влияния внешних факторов: осадков, температуры окружающей среды, ветровых нагрузок, ультрафиолетовых лучей, поверхностных загрязнений. Крепление метки осуществляют клеевой основой, которая удерживает метку на полимерном изоляторе. При хранении клеевая основа метки покрыта защитной пленкой, которая легко снимается при монтаже метки на полимерный изолятор. Съемные конструкции кольцеобразного электрода 10 плотно обхватывают стержень изолятора 6, на котором закреплена RFID-метка 7, образуя надежный контакт между токопроводящей полосой антенного слоя 4 метки (фиг. 1) и внутренней поверхности съемного кольцеобразного электрода 10 (фиг. 2), благодаря соответствию размеров внутреннего диаметра съемного кольцеобразного электрода и диаметра стержня изолятора. При этом кольцеобразная форма электрода 10, не имеющая острых краев, с внешним диаметром не менее 10 мм выравнивает напряженность электрического поля изолятора 6, что снижает вероятность появления дорожек и треков на поверхности полимерного изолятора 6 и повышает надежность его работы. Съемные конструкции кольцеобразного электрода между собой могут соединяться болтовым или винтовым соединением, заклепками, могут склеиваться, свариваться между собой, съемные конструкции могут соединяться шпильками, штифтами, кабельными стяжками, хомутами или иным имеющимся способом или способом который может быть разработан в будущем.The surface breakdown indicator of the polymer insulator (Fig. 1) contains an RFID tag, including a flexible laminated substrate 3 of a rectangular shape, on which a dipole antenna 2 is fixed with a geometric modification of the bending of the dipole arms in the form of a meander. Chip 1, which has its own individual code, is attached to the bends of the antenna arms 2 with contact pads. The antenna 2 has two leads, with one lead of the antenna 2 connected to one strip of the antenna layer 4 and the other lead to the second strip of the antenna layer 4. The two strips of the antenna layer 4 are parallel to each other along two edges of the flexible laminated substrate 3. Between the strips of the antenna layer 4 are connected by a conductive shunt strip 5 located at the edge of the laminated substrate 3. The width of the conductive shunt strip 5 can be changed by cutting off the edge of the RFID tag, reducing the cross section of the conductor depending on the set current setting. Both strips of the antenna layer 4 are fixed with conductive glue to the electrodes of the polymer insulators, the ends of the strips of the antenna layer 4 are closed and the indicator takes the form of an annular electrode 10 (Fig. 2), which makes it possible to monitor the state of the polymer insulator over its surface. At the same time, one strip of the antenna layer 4 is connected to a grounded end cap 8 by a conductor 9, and the second strip of the antenna layer 4 is fixed on the surface of the insulator 6 by a removable annular electrode 10, consisting of two parts fastened together, and the inner diameter of the annular electrode is equal to the diameter of the insulator rod, covered with a protective sheath, and the outer diameter of the annular electrode is at least 10 mm. Lamination allows you to protect the RFID tag from the influence of external factors: precipitation, ambient temperature, wind loads, ultraviolet rays, surface contaminants. The tag is fastened with an adhesive base that holds the tag on the polymer insulator. During storage, the adhesive base of the tag is covered with a protective film, which can be easily removed when the tag is mounted on a polymer insulator. Removable structures of the annular electrode 10 tightly wrap around the insulator rod 6, on which the RFID tag 7 is fixed, forming a reliable contact between the conductive strip of the antenna layer 4 of the tag (Fig. 1) and the inner surface of the removable annular electrode 10 (Fig. 2), due to the size matching the inner diameter of the removable ring-shaped electrode and the diameter of the insulator rod. In this case, the annular shape of the electrode 10, which does not have sharp edges, with an outer diameter of at least 10 mm, equalizes the electric field strength of the insulator 6, which reduces the likelihood of paths and tracks on the surface of the polymer insulator 6 and increases the reliability of its operation. Removable structures of the annular electrode can be connected to each other by bolting or screwing, rivets, can be glued, welded together, removable structures can be connected with studs, pins, cable ties, clamps or other available method or method that may be developed in the future.

По величине тока проходящего по токопроводящей шунтирующей полосе 5 (фиг. 1) определяют диэлектрическое состояние полимерного изолятора 6 путем регистрации считывающим устройством сигнала RFID-метки 7, чип 1 которой имеет неповторимый индивидуальный код.The dielectric state of the polymer insulator 6 is determined by the magnitude of the current passing through the conductive shunt strip 5 (Fig. 1) by registering the signal of the RFID tag 7, the chip 1 of which has a unique individual code, by the reader.

При монтаже RFID-метку 7 прикрепляют на изогнутую поверхность изолятора 6 с малым радиусом кривизны за счет гибкой структуры ламинированной подложки 3 прямоугольной формы (фиг.1) RFID-метка 7 легко принимает форму изолятора 6 (фиг.2). Необходимо чтобы длины сторон RFID-метки 7, где располагаются полосы антенного слоя 4 (фиг.1), были больше окружности стержня изолятора 6 (фиг.2) минимум на 5 мм, что позволит, огибая по окружности поверхность стержня изолятора 6, замкнуть концы RFID-метки 7 внахлест, благодаря чему метка 7 не смещается и самостоятельно удерживается на изоляторе 6.During installation, the RFID tag 7 is attached to the curved surface of the insulator 6 with a small radius of curvature due to the flexible structure of the laminated substrate 3 of a rectangular shape (figure 1). The RFID tag 7 easily takes the form of the insulator 6 (figure 2). It is necessary that the lengths of the sides of the RFID tag 7, where the bands of the antenna layer 4 (Fig. 1) are located, be greater than the circumference of the insulator rod 6 (Fig. 2) by at least 5 mm, which will allow, by bending around the surface of the insulator rod 6, to close the ends RFID tags 7 overlap, so that the tag 7 does not move and is independently held on the insulator 6.

При снижении диэлектрической прочности или перекрытии изолятора создается разница потенциалов между заземленным оконцевателем 8 и съемным кольцеобразным электродом 10, и, через метку начинает протекать ток. При прохождении тока, превышающего заданный ток уставки, индикатор срабатывает - метка перегорает и не отвечает на сигналы считывателя, что фиксируется считывающим устройством.With a decrease in the dielectric strength or overlapping of the insulator, a potential difference is created between the grounded end cap 8 and the removable ring-shaped electrode 10, and current begins to flow through the label. When a current exceeds the set current, the indicator works - the tag burns out and does not respond to the reader's signals, which is recorded by the reader.

Маркировка полимерного изолятора по индивидуальному неповторяющемуся номеру чипа 1 позволит автоматизировано осуществлять контроль состояния полимерного изолятора 6 на протяжении всего жизненного цикла. Индивидуальный номер индикатора позволит сформировать паспорт изолятора, который может содержать ряд сведений для анализа отказов: завод-изготовитель, тип изолятора, место хранения, транспортировка, монтаж, месторасположение, результаты технического обслуживания во время эксплуатации и др.Marking a polymer insulator by an individual non-repeating chip number 1 will allow automated monitoring of the state of a polymer insulator 6 throughout the entire life cycle. An individual indicator number will allow you to generate an insulator passport, which may contain a number of information for failure analysis: manufacturer, insulator type, storage location, transportation, installation, location, results of maintenance during operation, etc.

Таким образом, индикатор поверхностного пробоя может устанавливаться на поверхности изолятора без вмешательства в его внутреннюю конструкцию и обнаруживать прохождение поверхностного пробоя или перекрытия полимерных изоляторов как при включенной, так и при отключенной линии электропередачи, а благодаря маркировке изолятора автоматизированной системой RFID-контроля определяется точное местонахождение дефектного изолятора, что значительно сокращает время на поиск неисправности и ее устранение.Thus, the surface breakdown indicator can be installed on the surface of the insulator without interfering with its internal structure and detect the passage of a surface breakdown or flashover of polymer insulators both when the power line is on and off, and thanks to the marking of the insulator, the automated RFID control system determines the exact location of the defective insulator, which significantly reduces the time for troubleshooting and troubleshooting.

Claims (10)

1. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора, состоящий из RFID-метки, включающей гибкую ламинированную подложку прямоугольной формы, на которой закреплена антенна с геометрической модификацией изгиба плеч диполя в виде меандра, а два вывода антенны присоединены к двум полосам антенного слоя, расположенного в виде полос по краям гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы, к изгибам плеч антенны контактными площадками прикреплен чип, имеющий свой индивидуальный код, основная часть гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы прикреплена к оболочке полимерного изолятора ближе к заземленной части конструкции полимерного изолятора, при этом концы полос антенного слоя смыкаются и индикатор принимает форму кольцеобразного электрода, причем наличие прохождения тока по чипу свидетельствует о нарушении диэлектрического состояния полимерного изолятора, что фиксируется регистрирующим устройством, отличающийся тем, что полосы антенного слоя соединены между собой токопроводящей шунтирующей полосой, находящейся с краю ламинированной подложки, при этом одна полоса антенного слоя соединена с заземленным оконцевателем проводником, а вторая полоса антенного слоя зафиксирована на поверхности изолятора съемным кольцеобразным электродом, состоящим из двух частей, скрепленных между собой, причем внутренний диаметр кольцеобразного электрода равен диаметру стержня изолятора, покрытого защитной оболочкой, а внешний диаметр кольцеобразного электрода составляет не менее 10 мм.1. Indicator of surface breakdown of a polymer insulator, consisting of an RFID tag, including a flexible laminated rectangular substrate, on which an antenna is fixed with a geometric modification of the bending of the dipole arms in the form of a meander, and two antenna leads are attached to two strips of the antenna layer arranged in the form of strips along the edges of the rectangular flexible laminated substrate, a chip with its own individual code is attached to the bends of the antenna arms with contact pads, the main part of the rectangular flexible laminated substrate is attached to the polymer insulator shell closer to the grounded part of the polymer insulator structure, while the ends of the antenna layer strips are closed and the indicator takes the form of a ring-shaped electrode, and the presence of current passing through the chip indicates a violation of the dielectric state of the polymer insulator, which is fixed by a recording device, characterized in that the strips of the antenna layer are interconnected by a current conductor a shunting strip located at the edge of the laminated substrate, while one strip of the antenna layer is connected to a grounded conductor, and the second strip of the antenna layer is fixed on the surface of the insulator with a removable annular electrode, consisting of two parts fastened together, and the inner diameter of the annular electrode is equal to the diameter of the insulator rod covered with a protective sheath, and the outer diameter of the annular electrode is at least 10 mm. 2. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора по п. 1, отличающийся тем, что две части съемного кольцеобразного электрода скреплены между собой при помощи болтового соединения.2. Indicator of surface breakdown of a polymer insulator according to claim 1, characterized in that the two parts of the removable annular electrode are fastened together by means of a bolted connection. 3. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора по п. 1, отличающийся тем, что две части съемного кольцеобразного электрода скреплены между собой при помощи винтового соединения.3. Indicator of surface breakdown of the polymer insulator according to claim 1, characterized in that the two parts of the removable annular electrode are fastened together by means of a screw connection. 4. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора по п. 1, отличающийся тем, что две части съемного кольцеобразного электрода скреплены между собой шплинтом.4. The indicator of surface breakdown of the polymer insulator according to claim 1, characterized in that the two parts of the removable annular electrode are fastened together with a cotter pin. 5. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора по п. 1, отличающийся тем, что две части съемного кольцеобразного электрода скреплены между собой штифтом.5. Indicator of surface breakdown of the polymer insulator according to claim 1, characterized in that the two parts of the removable annular electrode are fastened together with a pin. 6. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора по п. 1, отличающийся тем, что две части съемного кольцеобразного электрода скреплены между собой шпилькой.6. Indicator of surface breakdown of the polymer insulator according to claim 1, characterized in that the two parts of the removable annular electrode are fastened together with a pin. 7. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора по п. 1, отличающийся тем, что две части съемного кольцеобразного электрода склеены между собой.7. Indicator of surface breakdown of a polymer insulator according to claim 1, characterized in that the two parts of the removable annular electrode are glued together. 8. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора по п. 1, отличающийся тем, что две части съемного кольцеобразного электрода приварены (спаяны) между собой.8. Indicator of surface breakdown of a polymer insulator according to claim 1, characterized in that the two parts of the removable annular electrode are welded (soldered) to each other. 9. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора по п. 1, отличающийся тем, что две части съемного кольцеобразного электрода скреплены между собой хомутами, которые могут быть выполнены и из токопроводящего материала, и из диэлектрического материала, и из полупроводникового материала или комбинаций вышеперечисленных материалов.9. Indicator of surface breakdown of a polymer insulator according to claim 1, characterized in that the two parts of the removable annular electrode are fastened together by clamps, which can be made of a conductive material, and of a dielectric material, and of a semiconductor material or combinations of the above materials. 10. Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора по п. 1, отличающийся тем, что две части съемного кольцеобразного электрода скреплены между собой стяжками, которые могут быть выполнены и из токопроводящего материала, и из диэлектрического материала, и из полупроводникового материала или комбинаций вышеперечисленных материалов.10. Indicator of surface breakdown of a polymer insulator according to claim 1, characterized in that the two parts of the removable ring-shaped electrode are fastened together with couplers, which can be made of a conductive material, and of a dielectric material, and of a semiconductor material or combinations of the above materials.
RU2021129766U 2021-10-12 2021-10-12 INDICATOR OF SURFACE FAULT OF POLYMER INSULATOR RU209908U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021129766U RU209908U1 (en) 2021-10-12 2021-10-12 INDICATOR OF SURFACE FAULT OF POLYMER INSULATOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021129766U RU209908U1 (en) 2021-10-12 2021-10-12 INDICATOR OF SURFACE FAULT OF POLYMER INSULATOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU209908U1 true RU209908U1 (en) 2022-03-23

Family

ID=80820525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021129766U RU209908U1 (en) 2021-10-12 2021-10-12 INDICATOR OF SURFACE FAULT OF POLYMER INSULATOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU209908U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU216681U1 (en) * 2022-10-04 2023-02-17 Общество с ограниченной ответственностью "Уральский центр диагностики оборудования СКЛ" RFID INDICATOR FOR PORCELAIN OR GLASS INSULATOR

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4063161A (en) * 1975-04-14 1977-12-13 Joslyn Mfg. And Supply Co. Buried cable fault locator with earth potential indicator and pulse generator
EP0759221A1 (en) * 1994-05-13 1997-02-26 Pfisterer Elektrotech Karl Circuitry for detecting earth leakages in energy transmission cables
US7187275B2 (en) * 2004-10-21 2007-03-06 Mccollough Jr Norman D Method and apparatus for a remote electric power line conductor faulted circuit current, conductor temperature, conductor potential and conductor strain monitoring and alarm system
US7295133B1 (en) * 2004-12-30 2007-11-13 Hendrix Wire & Cable, Inc. Electrical circuit monitoring device
RU2726305C1 (en) * 2019-12-06 2020-07-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук High-voltage insulators condition diagnostics device
RU203898U1 (en) * 2020-12-11 2021-04-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") BREAKDOWN AND OVERLAPPED INSULATOR INDICATOR

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4063161A (en) * 1975-04-14 1977-12-13 Joslyn Mfg. And Supply Co. Buried cable fault locator with earth potential indicator and pulse generator
EP0759221A1 (en) * 1994-05-13 1997-02-26 Pfisterer Elektrotech Karl Circuitry for detecting earth leakages in energy transmission cables
US7187275B2 (en) * 2004-10-21 2007-03-06 Mccollough Jr Norman D Method and apparatus for a remote electric power line conductor faulted circuit current, conductor temperature, conductor potential and conductor strain monitoring and alarm system
US7295133B1 (en) * 2004-12-30 2007-11-13 Hendrix Wire & Cable, Inc. Electrical circuit monitoring device
RU2726305C1 (en) * 2019-12-06 2020-07-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук High-voltage insulators condition diagnostics device
RU203898U1 (en) * 2020-12-11 2021-04-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") BREAKDOWN AND OVERLAPPED INSULATOR INDICATOR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU216681U1 (en) * 2022-10-04 2023-02-17 Общество с ограниченной ответственностью "Уральский центр диагностики оборудования СКЛ" RFID INDICATOR FOR PORCELAIN OR GLASS INSULATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11489335B2 (en) Arrester temperature monitor
US20180238955A1 (en) System For The Standoff Detection Of Power Line Hazards And Means For Standoff Data Collection, Storage, And Dissemination
US5029101A (en) High voltage conductor mounted line powered monitoring system
ES2727044T3 (en) System for monitoring power supply lines
US20040262132A1 (en) Method and system for conveyor belt monitoring
US4758792A (en) Method for utilizing a spherical dipole probe for detecting faults in high voltage transmission line insulators
EP3529624B1 (en) Remotely powered line monitor
US4894785A (en) High voltage conductor mounted line powered monitoring system
KR102329845B1 (en) Power distributing board having system for sensing and checking deterioration of electrical equipment insulator
RU209908U1 (en) INDICATOR OF SURFACE FAULT OF POLYMER INSULATOR
RU2620021C1 (en) Device (versions) and procedure for determination of condition insulator sets
RU2688752C1 (en) Device for monitoring state of polymer insulators
RU216681U1 (en) RFID INDICATOR FOR PORCELAIN OR GLASS INSULATOR
KR200432468Y1 (en) Apparatus for detecting remotely fail of arrester
RU214812U1 (en) INDICATOR OF POLYMER INSULATOR OVERLAPPING
Mahmoudi et al. Partial discharge diagnosis of ceramic pin insulators considering cost-worth analysis: Case study in a medium voltage feeder
CN106291118A (en) Arrester ground lead-in wire monitoring warning device and monitoring and pre-alarming method thereof
RU2777521C1 (en) Method for recording the breakdown current in a multi-chamber discharge device
RU2769631C1 (en) Method for control of spark gap and system for its implementation
US12068589B2 (en) Arrester performance monitoring and maintenance system
CN210983474U (en) RFID label of oil drill pipe
DE19749523A1 (en) Electrical apparatus, in particular surge arrester, with a device for displaying a fault current
CN102707192A (en) Sensing system and method for manufacturing the same
CN110940429A (en) Internal temperature measuring device of air-core reactor
RU2459270C2 (en) Method for querying measurement value