RU221548U1 - Прибор для замера величины сопротивления изоляции кабеля - Google Patents
Прибор для замера величины сопротивления изоляции кабеля Download PDFInfo
- Publication number
- RU221548U1 RU221548U1 RU2023124200U RU2023124200U RU221548U1 RU 221548 U1 RU221548 U1 RU 221548U1 RU 2023124200 U RU2023124200 U RU 2023124200U RU 2023124200 U RU2023124200 U RU 2023124200U RU 221548 U1 RU221548 U1 RU 221548U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- megohmmeter
- cable
- radio
- measuring
- control device
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники и предназначена для использования в нефтедобыче в качестве технического средства замера контролируемой величины сопротивления изоляции электрической цепи «погружной кабель – погружной электродвигатель (ПЭД) – система погружной телеметрии» с целью оперативного информирования технического персонала, выполняющего подземный ремонт скважины, о целостности кабеля. Принцип действия прибора основан на измерении тока, проходящего через измеряемое сопротивление, при приложении заданного постоянного измерительного напряжения. В приборе для замера величины сопротивления изоляции кабеля, в корпусе которого размещены мегаомметр, блоки световой индикации и звуковой сигнализации, снаружи корпуса расположены средства подключения и крепления жил контролируемого кабеля к мегаомметру. В отличие от прототипа мегаомметр выполнен с возможностью выполнения двусторонней связи с внешним управляющим устройством по радиоканалу, при этом в корпусе прибора размещен радиомодуль, который выполнен с возможностью подачи команд на вход мегаомметра, получения команд с выхода мегаомметра и передачи сигналов о величине измеренного сопротивления кабеля на внешнее управляющее устройство посредством встроенной радиоантенны. Технический результат - расширение функциональных возможностей прибора, удаленного на расстояние от управляющего устройства, без помех и потерь информации за счет использования радиоканала для передачи информации о состоянии изоляции кабеля. Радиоантенна настроена на передачу и прием сигналов с частотой 868,7...869,2 МГц. С целью увеличения срока службы прибора он дополнительно оснащен аккумулятором для резервного питания радиомодуля и мегаомметра, подзарядка которого осуществляется от сети переменного тока 220В 50Гц при помощи стандартного зарядного блока, 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники и предназначено для использования в нефтедобыче в качестве технического средства замера контролируемой величины сопротивления изоляции электрической цепи «погружной кабель - погружной электродвигатель (ПЭД) - система погружной телеметрии» с целью оперативного информирования технического персонала, выполняющего подземный ремонт скважины, о целостности кабеля. Принцип действия прибора основан на измерении тока, проходящего через измеряемое сопротивление, при приложении заданного постоянного измерительного напряжения.
Из уровня техники известно устройство для непрерывного контроля сопротивления электрической изоляции скважинного оборудования (EA000040641B, опубл. 08.07.2022), содержащее модуль Bluetooth, что позволяет передавать данные по беспроводному каналу связи.
Однако ввиду того, что при передаче данных используется высокий частотный диапазон (не менее 2.4 ГГц), то сигнал является слабым, неустойчивый к помехам, что не позволяет осуществлять передачу данных на расстояния более 10м. Bluetooth обычно используют для подключения периферийных устройств, таких как наушники, клавиатуры и динамики, к смартфонам, планшетам и компьютерам, т.к. используемая технология позволяет подключаться к устройствам только поблизости, обычно в пределах 10 м.
Использование Wi-Fi модуля в подобных устройствах обеспечивает более широкое покрытие по сравнению с Bluetooth модулем, однако радиус действия составляет не более 100 метров.
Еще одним недостатком при передаче данных через Bluetooth или Wi-Fi, является высокое энергопотребление, что сокращает срок службы аккумуляторной батареи.
Недостатками известного устройства является малый радиус действия беспроводных сетей при передаче данных, а также низкая помехоустойчивость и высокое энергопотребление.
Наиболее близким по техническим возможностям является прибор, который используется в качестве технического средства для непрерывного контроля сопротивления изоляции и электрической прочности цепи с рабочим напряжением 1-2,5 кВ, применяемого в устройствах электроцентробежного насоса (RU 2510033, опубл. 20.03.2014).
Недостатком известного прибора также является наличие проводной линии связи между внешним управляющим устройством (микроконтроллером) и самим прибором контроля сопротивления изоляции, закрепленным на ребре рабочего барабана с кабелем.
В представленном аналоге проводная линия связи между контроллером и самим устройством контроля сопротивления изоляции, закрепленным на ребре рабочего барабана с кабелем, не позволяет размещать оборудование на больших расстояниях друг от друга. Таким образом, использование кабельной линии связи может привести к потере данных по замерам величины сопротивления изоляции кабеля, а также к дополнительным затратам на кабельную продукцию и неудобству в эксплуатации и размещении оборудования.
Кроме того, отсутствует возможность хранения архивных данных и передачи их на сервер в online-режиме, что приводит к потере, недостоверности и фальсификации полученных с прибора значений величин сопротивления изоляции кабеля. Ввиду непрерывности контроля за состоянием изоляции кабеля снижается ресурс внутреннего элемента питания прибора, который требует периодической подзарядки.
Основным недостатком известного прибора является ограниченные функциональные возможности при осуществлении непрерывного контроля за состоянием изоляции кабеля при удаленности прибора от управляющего устройства на расстояния в несколько сотен метров без помех и потерь информации.
Технический результат - расширение функциональных возможностей прибора, удаленного на расстояние от управляющего устройства, без помех и потерь информации за счет использования радиоканала для передачи информации о состоянии изоляции кабеля.
Технический результат достигается в результате того, что в приборе для замера величины сопротивления изоляции кабеля, в корпусе которого размещены мегаомметр, блоки световой индикации и звуковой сигнализации, снаружи корпуса расположены средства подключения и крепления жил контролируемого кабеля к мегаомметру, в отличии от прототипа мегаомметр выполнен с возможностью выполнения двусторонней связи с внешним управляющим устройством по радиоканалу, при этом в корпусе прибора размещен радиомодуль, который выполнен с возможностью подачи команд на вход мегаомметра , получения команд с выхода мегаомметра и передачи сигналов о величине измеренного сопротивления кабеля на внешнее управляющее устройство посредством встроенной радиоантенны.
Известно, что система беспроводной передачи данных по радиоканалу позволяет передавать данные на большие расстояния по сравнению с каналами связи Bluetooth и Wi-Fi. В идеальных условиях с прямой видимостью между передатчиком и приемником сигнал радиоканала может охватывать расстояние до нескольких сотен метров, а также характеризоваться более низким энергопотреблением, что позволяет получать значительные преимущества перед другими беспроводными технологиями.
Согласно п. 2 формулы радиоантенна настроена на передачу и прием сигналов с частотой 868,7…869,2 МГц. Известно, что радиоканал с указанной частотой, использованный в заявленном устройстве, ввиду невысоких требований к прямой видимости между радиопередатчиком и радиоприемником, за счет использования низкого частотного диапазона показывает более уверенный сигнал и является более стабильным к помехам (https://dzen.ru/a/ZJ7SLLg3yX8x85gz?utm_referer=nova.rambler.ru).
Прибор может быть он дополнительно оснащен аккумулятором для резервного питания радиомодуля и мегаомметра (п. 3 формулы), подзарядка которого осуществляется от сети переменного тока 220 В 50 Гц при помощи стандартного зарядного блока.
Полезная модель проиллюстрирована следующими фигурами.
На фиг.1 - -а блок-схема заявляемого прибора,
на фиг.2 - внешний вид прибора.
На фиг.3 показано подключение жил кабеля к прибору.
На фиг. 1-3 обозначены следующие элементы:
1 - корпус прибора;
2 - мегаомметр со встроенным аккумулятором;
3 - блок звуковой сигнализации;
4 - световой индикатор;
5 - радиомодуль;
6 - встроенная антенна радиомодуля;
7 - внешнее управляющее устройство;
8 - блок подключения жил кабеля к прибору;
9 - клемма для крепления кабеля;
10 - высоковольтные соединительные провода;
11 - дополнительный аккумулятор, заряд которого осуществляется от сети переменного тока 220 В 50 Гц при помощи стандартного зарядного блока;
12 - радиоканал;
13 - кронштейн для крепления прибора к барабану подъемного агрегата;
14 - прижимные винты;
15 - винт;
16 - кабель:
17 - жилы кабеля.
Работа прибора осуществляется следующим образом.
Перед началом работы на подъемном агрегате (не показан) устанавливают внешнее управляющее устройство 7, оснащенное контроллером и радиоприемником (не показаны), предназначенными для обеспечения двухсторонней связи с заявляемым прибором. Корпус прибора 1 устанавливают на ребро рабочего барабана подъемного агрегата (не показано) вблизи вывода кабеля 16 с помощью кронштейна 13 и фиксируют прижимными винтами 14. Затем высоковольтными соединительными проводами 10 прибор с помощью блока 8 и клеммы 9 присоединяют к трем жилам 17 контролируемого кабеля 16, затянув винт 15.
С контроллера внешнего управляющего устройства 7 поступает сигнал на замер величины сопротивления изоляции кабеля по каналу 12 радиосвязи с частотой 868,7…869,2 МГц, который принимает встроенная антенна 6 радиомодуля 5. Радиомодуль 5 управляет мегаомметром 2, контролирует заряд аккумулятора 11, управляет блоками 3, 4, запускает процесс замера величины сопротивления изоляции кабеля 16 по сигналам с внешнего управляющего устройства 7.
Плата радиомодуля 5 генерирует и передает команду на вход мегаомметра 2, инициируя световой индикатор 4 и звуковой сигнал с блока 3, извещающие об осуществлении замера.
Плата мегаомметра 2 по заданному алгоритму производит замер величины сопротивления изоляции кабеля 16, передает сигнал на плату радиомодуля 5 с помощью встроенной антенны 6 по радиоканалу 12 с частотой 868,7...869,2 МГц - на вход внешнего управляющего устройства 7, которое регистрирует полученное значение величины сопротивления, сохраняет в своем архиве и передает на сервер. Помехи и потери информации при передаче данных отсутствуют.
Ниже приведены технические характеристики заявленного устройства:
| Напряжение питания | 24 В |
| Номинальная мощность | 16 Вт |
| Диапазон измерения сопротивления изоляции | 1 кОм … 300 ГОм |
| Выходное напряжение в измерительной цепи | 50 … 2500 В |
| Шаг установки | 10В; |
| Максимальное значение выходного тока | 2 мА |
| Напряжение питания сменного аккумулятора устройства | 12 В |
| Длина присоединительных высоковольтных проводов устройства, | |
| не менее | 1000 мм |
| Количество непрерывных измерений сопротивления изоляции кабеля | |
| (без подзарядки внутреннего аккумулятора), не менее | 2000 |
| Частотный диапазон | 868,7…869,2 МГц |
| Тип канала | радиоканал |
| Тип антенны | встроенная пассивная |
| Диапазон рабочих температур | -45 … +50°С |
| Относительная влажность воздуха при +25°С, не более | 90% |
| Габаритные размеры измерительного блока, не более | 470 ×190 ×174 мм |
| Материал корпуса | Металл |
| Масса, не более | 8 кг |
| Максимальная удаленность от внешнего управляющего устройства | до 0,5 км |
| Степень защиты от пыли и влаги по ГОСТ 14254 | IP65. |
Claims (3)
1. Прибор для замера величины сопротивления изоляции кабеля, в корпусе которого размещены мегаомметр, блоки световой индикации и звуковой сигнализации, снаружи корпуса расположены средства подключения и крепления жил контролируемого кабеля к мегаомметру, отличающийся тем, что мегаомметр выполнен с возможностью выполнения двусторонней связи с внешним управляющим устройством по радиоканалу, при этом в корпусе прибора размещен радиомодуль, который выполнен с возможностью подачи команд на вход мегаомметра, получения команд с выхода мегаомметра и передачи сигналов о величине измеренного сопротивления кабеля на внешнее управляющее устройство посредством встроенной радиоантенны.
2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что встроенная радиоантенна настроена на передачу и прием сигналов с частотой 868,7…869,2 МГц.
3. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе прибора установлен дополнительный аккумулятор для резервного питания радиомодуля и мегаомметра.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU221548U1 true RU221548U1 (ru) | 2023-11-10 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU401935A1 (ru) * | 1971-06-15 | 1973-10-12 | УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ | |
| RU2460080C1 (ru) * | 2011-02-25 | 2012-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") | Устройство измерения и контроля эквивалентного сопротивления изоляции изолированных от земли силовых электрических сетей постоянного тока под рабочим напряжением |
| RU2526221C2 (ru) * | 2012-10-24 | 2014-08-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции в сетях переменного тока с резистивной нейтралью под рабочим напряжением |
| RU2541418C9 (ru) * | 2013-05-06 | 2015-05-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции под рабочим напряжением в силовых сетях переменного тока с резистивной нейтралью |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU401935A1 (ru) * | 1971-06-15 | 1973-10-12 | УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ | |
| RU2460080C1 (ru) * | 2011-02-25 | 2012-08-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт судовой электротехники и технологии" (ФГУП "ЦНИИ СЭТ") | Устройство измерения и контроля эквивалентного сопротивления изоляции изолированных от земли силовых электрических сетей постоянного тока под рабочим напряжением |
| RU2526221C2 (ru) * | 2012-10-24 | 2014-08-20 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции в сетях переменного тока с резистивной нейтралью под рабочим напряжением |
| RU2541418C9 (ru) * | 2013-05-06 | 2015-05-10 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Устройство для измерения и контроля сопротивления изоляции под рабочим напряжением в силовых сетях переменного тока с резистивной нейтралью |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202454744U (zh) | 一种带温度传感器的全绝缘式电缆附件 | |
| CN207074229U (zh) | 铜排型导线电流在线监测装置 | |
| CN103411692A (zh) | 断路器触头测温装置 | |
| CN112436854A (zh) | 一种基于机械天线的低频透地通信装置 | |
| CN206649115U (zh) | 一种超高压电缆线路绝缘缺陷局部放电信号识别装置 | |
| CN208872829U (zh) | 一种低压防触电预警装置 | |
| CN206648754U (zh) | 一种包含无源无线温度传感器的高压电缆附件 | |
| KR102382939B1 (ko) | 에너지 하베스팅 무선 전력미터기 및 이것이 장착된 고전압 전력설비 | |
| RU221548U1 (ru) | Прибор для замера величины сопротивления изоляции кабеля | |
| CN112903144B (zh) | 一种基于rfid的电缆头温度监测显示装置、系统及方法 | |
| CN203688080U (zh) | 变电站高压开关柜温度在线监测装置 | |
| CN210464684U (zh) | 无源高压感应取电户外测温装置 | |
| CN102620770B (zh) | 一种小型化高压电缆状态监测装置 | |
| CN205212399U (zh) | 安全泄压式交叉互联接地测试箱 | |
| CN215573400U (zh) | 一种无源无线温度监测系统 | |
| CN209746093U (zh) | 一种通用型继电保护测控装置 | |
| CN204203728U (zh) | 基于Zigbee网络的变电站设备温度监测无线通信装置 | |
| CN104501976A (zh) | 一种无源无线温度采集系统 | |
| CN108594064A (zh) | 一种低压防触电预警装置及方法 | |
| CN205788736U (zh) | 一种用于直流高压预警系统的2.4g无线通信装置 | |
| CN215956111U (zh) | 一种电力开关柜集中状态监测系统 | |
| CN213455908U (zh) | 电力接线柱测温装置 | |
| CN206019850U (zh) | 一种无线测温装置 | |
| CN209591685U (zh) | 一种绝缘子 | |
| CN219875768U (zh) | 一种本安型无线信号转换器 |