RU2467338C1 - Method to monitor technical condition of current-conducting parts in electrical equipment - Google Patents

Method to monitor technical condition of current-conducting parts in electrical equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2467338C1
RU2467338C1 RU2011126914/28A RU2011126914A RU2467338C1 RU 2467338 C1 RU2467338 C1 RU 2467338C1 RU 2011126914/28 A RU2011126914/28 A RU 2011126914/28A RU 2011126914 A RU2011126914 A RU 2011126914A RU 2467338 C1 RU2467338 C1 RU 2467338C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
electrical equipment
current
ratio
zone
Prior art date
Application number
RU2011126914/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Зуев (RU)
Владимир Иванович Зуев
Игорь Владимирович Калмыков (RU)
Игорь Владимирович Калмыков
Дмитрий Вадимович Сенновский (RU)
Дмитрий Вадимович Сенновский
Роман Тимурович Троицкий-Марков (RU)
Роман Тимурович Троицкий-Марков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Технологический институт энергетических обследований диагностики и неразрушающего контроля "ВЕМО"
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 "Технологический институт энергетических обследований диагностики и неразрушающего контроля "ВЕМО" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Технологический институт энергетических обследований диагностики и неразрушающего контроля "ВЕМО"
Priority to RU2011126914/28A priority Critical patent/RU2467338C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2467338C1 publication Critical patent/RU2467338C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement equipment.
SUBSTANCE: invention refers to instrumentation equipment and may be used to monitor technical condition of current-conducting parts of electrical equipment under current load. The invention concept is as follows: the method provides for identification of two zones, one of which is a zone of significant thermal impact, and the other one - of insignificant thermal impact. High temperatures are defined in these zones ΔTS and ΔTI above ambient temperature. The ratio
Figure 00000061
of higher temperatures is found. A sample is selected according to a type of a controlled current-conducting part of electrical equipment. Defects that impact sample electric resistance are modelled for it. For each defect, relation is identified between a thermal condition of a current-conducting part of electrical equipment and a technical one. At the same time current of constant value is sent through the sample. The ratio of higher temperatures of the sample and the ratio of resistances in the sample of the significant thermal impact zone and insignificant thermal impact zone are identified. The ratio of higher temperatures is identified for a controlled current-conducting part of electrical equipment and compared with the ratio of sample higher temperatures. Using the relation produced for the sample, the ratio is defined between resistances of the controlled current-conducting part of electrical equipment. Based on the produced ratio, a conclusion is made on the condition of the controlled current-conducting part of electrical equipment.
EFFECT: improved accuracy of monitoring.
2 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля технического состояния токоведущих частей электрооборудования, находящихся под токовой нагрузкой.The invention relates to instrumentation and can be used to control the technical condition of live parts of electrical equipment under current load.

Известен способ контроля электрических соединений [1], включающий подачу через линию связи на соединитель электрических сигналов, внешнее воздействие на соединитель, контроль в процессе воздействия параметров соединителя.A known method of monitoring electrical connections [1], including the supply through the communication line to the connector of electrical signals, external action on the connector, control during exposure to the parameters of the connector.

Недостатком способа является невысокая достоверность контроля соединителей из-за невозможности контроля соединителей в промежуточном («третьем») состоянии или в режиме «сбоя».The disadvantage of this method is the low reliability of the control of the connectors due to the inability to control the connectors in the intermediate ("third") state or in the "failure" mode.

Известен способ контроля электрических соединений [2], включающий подачу через линию связи на соединитель электрических сигналов, контроль параметров соединителя в процессе внешнего воздействия, при этом контролируют амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) соединителя в диапазоне частот от 0,01 до 100 МГц, регистрируют наличие резонансных частот АЧХ, по наличию резонансных частот судят о наличии состояния «сбой» у контролируемого соединения.A known method of monitoring electrical connections [2], including the supply through the communication line to the connector of electrical signals, monitoring the parameters of the connector during external exposure, while controlling the amplitude-frequency characteristic (AFC) of the connector in the frequency range from 0.01 to 100 MHz, register the presence of resonant frequencies of the frequency response, the presence of resonant frequencies is judged on the presence of a state of "failure" in the controlled connection.

Недостатком известного способа также является невысокая достоверность контроля соединителей. Известный способ основан на физическом принципе связи между качеством контролируемого элемента электрооборудования и его амплитудно-частотной характеристикой. Данный способ позволяет диагностировать только два состояния: норма-сбой, не оценивая степень неисправности, и, следовательно, не способен диагностировать развитие дефектов на ранней стадии и давать информацию о возможном продолжении эксплуатации. Известный способ опирается не на электрические характеристики соединения, а на структурные свойства материала, поэтому соединение лучшего качества им может быть диагностировано как неисправность. Известным способом невозможно провести контроль на работающем оборудовании.The disadvantage of this method is the low reliability of the control connectors. The known method is based on the physical principle of the relationship between the quality of the controlled element of electrical equipment and its amplitude-frequency characteristic. This method allows you to diagnose only two conditions: normal failure, not assessing the degree of malfunction, and, therefore, is not able to diagnose the development of defects at an early stage and provide information about the possible continuation of operation. The known method does not rely on the electrical characteristics of the compound, but on the structural properties of the material, therefore, a better quality compound can be diagnosed as a malfunction. In a known manner it is impossible to carry out control on operating equipment.

Известен способ контроля состояния электрооборудования [3], предусматривающий применение тепловизоров для регистрации распределения температуры по поверхности электрооборудования, находящегося под напряжением. Этим известным способом определяют дефектности внешних поверхностных частей электрооборудования.A known method of monitoring the state of electrical equipment [3], involving the use of thermal imagers to record the temperature distribution over the surface of electrical equipment under voltage. By this known method, the defects of the external surface parts of electrical equipment are determined.

Недостаток известного способа состоит в том, что он не позволяет выявлять дефекты, связанные с разрядами во внутренних частях контролируемого электрооборудования.The disadvantage of this method is that it does not allow to detect defects associated with discharges in the internal parts of the controlled electrical equipment.

Известен способ контроля технического состояния высоковольтного оборудования [4], при котором производят измерение и регистрацию диагностических параметров в режиме мониторинга, измеренные и зарегистрированные параметры сопоставляют с нормированными значениями. Определяют диагностические параметры, которые превысили нормативные значения и соответствующие им показатели, характеризующие уменьшение стойкости к отказу. Определяют время ожидаемого отказа на основе его расчетной зависимости в момент регистрации диагностических параметров, превысивших нормативный уровень, используя показатель, характеризующий уменьшение стойкости к отказу. На основании времени ожидаемого отказа и времени возникновения дефектов превышения диагностических параметров нормативного уровня, обнаруженных при мониторинге, определяют остаточный ресурс.A known method of monitoring the technical condition of high-voltage equipment [4], in which the measurement and recording of diagnostic parameters in the monitoring mode, measured and registered parameters are compared with normalized values. Diagnostic parameters are determined that exceeded the standard values and the corresponding indicators characterizing a decrease in failure resistance. The time of the expected failure is determined on the basis of its calculated dependence at the time of registration of diagnostic parameters that exceeded the standard level, using an indicator characterizing a decrease in the resistance to failure. Based on the time of the expected failure and the time of occurrence of defects in excess of diagnostic parameters of the normative level detected during monitoring, the residual life is determined.

Недостатком известного способа является то, что он, во-первых, относится к контролю технического состояния высоковольтного оборудования, а именно силовых трансформаторов, и не может быть эффективно использован при оперативном контроле технического состояния токоведущих частей электрооборудования вследствие его сложности и неоперативности. Во-вторых, известный способ не способен оценивать токоведущие части по их функциональному назначению, т.к. имеет критерием другой признак - устойчивость к отказам. Известный способ требует продолжительного и непрерывного мониторинга состояния диагностирования электрооборудования.The disadvantage of this method is that, firstly, it relates to the control of the technical condition of high-voltage equipment, namely power transformers, and cannot be effectively used in the operational control of the technical condition of live parts of electrical equipment due to its complexity and inoperability. Secondly, the known method is not able to evaluate live parts by their functional purpose, because another criterion has a criterion - fault tolerance. The known method requires continuous and continuous monitoring of the status of the diagnosis of electrical equipment.

Прототипом предложенного способа может служить способ [5], положенный в основу норм тепловизионного контроля электрооборудования и воздушных линий электропередач. Согласно известному способу тепловизором измеряют температуру нагрева контактного соединения (зона существенного теплового влияния) и температуру нагрева присоединенного к нему проводника (зона несущественного теплового влияния), отстоящего от контактного соединения на расстоянии не менее 1 м. Определяют превышение температуры ΔTс и ΔTн в этих зонах как разность между измеренной тепловизором температурой нагрева и температурой окружающей среды. После чего находят критерии качества - коэффициент дефектности

Figure 00000001
электрооборудования как отношение превышения температуры контактного соединения (ΔTс) к превышению температуры провода (ΔTн); отстоящим от контактного соединения на расстоянии не менее 1 м. По коэффициенту дефектности KT оценивают тепловое состояние токоведущей части электрооборудования.The prototype of the proposed method can be the method [5], which is the basis of the norms of thermal imaging control of electrical equipment and overhead power lines. According to the known method, the thermal imager measures the heating temperature of the contact compound (zone of significant thermal influence) and the heating temperature of the conductor connected to it (zone of insignificant thermal effect), which is at least 1 m away from the contact connection. The excess of temperature ΔT s and ΔT n in these zones as the difference between the heating temperature measured by the thermal imager and the ambient temperature. Then find the quality criteria - defectiveness coefficient
Figure 00000001
electrical equipment as the ratio of the temperature rise of the contact joint (ΔT s ) to the temperature rise of the wire (ΔT n ); separated from the contact connection at a distance of not less than 1 m. The thermal state of the current-carrying part of the electrical equipment is evaluated by the defectiveness coefficient K T.

Недостаток предложенного способа состоит в том, что он не способствует выявлению дефектов на ранней стадии их развития. Кроме того, строго определено место измерения температуры. Это непосредственно контактное соединение и проводник, отстоящий от него на расстоянии не менее 1 м. Практически эти условия не всегда выполнимы. Кроме того, контроль опирается непосредственно только на тепловое состояние электрооборудования, а не на его электрические характеристики, а также не учитывает различий теплотехнических характеристик КС и проводника. Все вышесказанное влияет на достоверность и точность диагностирования дефектности, а следовательно, и на точность контроля технического состояния токоведущих частей электрооборудования.The disadvantage of the proposed method is that it does not contribute to the identification of defects at an early stage of their development. In addition, the location of the temperature measurement is strictly defined. This is a direct contact connection and a conductor spaced at least 1 m from it. In practice, these conditions are not always satisfactory. In addition, the control relies directly only on the thermal state of the electrical equipment, and not on its electrical characteristics, and also does not take into account the differences in the thermal characteristics of the CS and the conductor. All of the above affects the reliability and accuracy of the diagnosis of defects, and therefore the accuracy of monitoring the technical condition of live parts of electrical equipment.

Технический результат, на достижение которого направлено предложенное изобретение, заключается в повышении точности контроля технического состояния токоведущих частей электрооборудования за счет выявления зависимости теплового состояния токоведущих частей от их технического состояния, т.е. от электрического сопротивления, в рабочем режиме, когда электрооборудование находится под токовой нагрузкой.The technical result to which the proposed invention is directed is to increase the accuracy of monitoring the technical condition of live parts of electrical equipment by detecting the dependence of the thermal state of live parts on their technical condition, i.e. from electrical resistance, in the operating mode, when the electrical equipment is under current load.

Общим в заявленном способе контроля технического состояния токоведущих частей электрооборудования и в прототипе является то, что предусмотрено применение устройства регистрации распределения температуры по поверхности контролируемых токоведущих частей электрооборудования. Выделение на них двух зон, соответственно зоны существенного теплового влияния и зоны несущественного теплового влияния. Определение превышения ΔTс и ΔTн температуры нагрева двух зон над температурой окружающей их среды и нахождения отношения превышения температур

Figure 00000002
соответствующих зон.Common in the claimed method of monitoring the technical condition of live parts of electrical equipment and in the prototype is that it provides for the use of a device for recording the distribution of temperature on the surface of controlled live parts of electrical equipment. The allocation of two zones on them, respectively, the zone of significant thermal influence and the zone of insignificant thermal influence. Determination of the excess of ΔT c and ΔT n of the heating temperature of two zones over the temperature of their environment and finding the ratio of the temperature rise
Figure 00000002
corresponding zones.

Сопоставительный анализ существенных признаков заявленного способа и прототипа показывает, что заявленный способ в отличие от прототипа имеет следующие отличительные признаки: согласно типу контролируемой токоведущей части электрооборудования выбирают образец с нормированными техническими характеристиками. Испытывают выбранный образец, моделируя дефекты разной степени, влияющие на электрическое сопротивление токоведущей части. Пропускают через образец ток постоянной величины. Для каждого смоделированного дефекта определяют зависимость теплового состояния токоведущей части электрооборудования от технического состояния, характеризующегося электрическим сопротивлением цепи. Для этого определяют отношение

Figure 00000003
превышения температуры
Figure 00000004
зоны существенного теплового влияния (образца) к превышению температуры
Figure 00000005
зоны несущественного теплового влияния образца и отношение
Figure 00000006
электрического сопротивления
Figure 00000007
зоны существенного теплового влияния образца к электрическому сопротивлению
Figure 00000008
зоны несущественного теплового влияния образца. Определяют отношение
Figure 00000009
превышения температур контролируемой токоведущей части электрооборудования и сравнивают его с отношением
Figure 00000010
превышений температур образца. Затем, используя полученную для образца зависимость, определяют отношение
Figure 00000011
электрического сопротивления (Rс) зоны существенного теплового влияния к электрическому сопротивлению (Rн) зоны несущественного теплового влияния контролируемой токоведущей части электрооборудования и по полученному отношению
Figure 00000012
делают вывод о качественном состоянии контролируемой токоведущей части электрооборудования.A comparative analysis of the essential features of the claimed method and the prototype shows that the claimed method, in contrast to the prototype, has the following distinctive features: according to the type of controlled current-carrying part of the electrical equipment, a sample with normalized technical characteristics is selected. The selected sample is tested, simulating defects of varying degrees, affecting the electrical resistance of the live part. A constant current is passed through the sample. For each simulated defect, the dependence of the thermal state of the live part of the electrical equipment on the technical condition, characterized by the electrical resistance of the circuit, is determined. To do this, determine the ratio
Figure 00000003
temperature rises
Figure 00000004
areas of significant heat (sample) to temperature
Figure 00000005
areas of insignificant thermal influence of the sample and the ratio
Figure 00000006
electrical resistance
Figure 00000007
areas of significant thermal influence of the sample to electrical resistance
Figure 00000008
areas of insignificant thermal influence of the sample. Determine the attitude
Figure 00000009
temperature rises of the controlled current-carrying part of electrical equipment and compare it with the ratio
Figure 00000010
excess temperatures of the sample. Then, using the dependence obtained for the sample, determine the ratio
Figure 00000011
electrical resistance (R c ) of the zone of significant thermal influence to electric resistance (R n ) of the zone of insignificant thermal effect of the controlled current-carrying part of the electrical equipment and the resulting ratio
Figure 00000012
conclude about the quality condition of the controlled current-carrying part of the electrical equipment.

Отличительные признаки формулы заявленного способа контроля токоведущих частей электрооборудования обеспечивают достоверность и точность диагностирования их дефектности, т.к. позволяют выстроить зависимость теплового состояния токоведущих частей от их технического состояния в рабочем режиме под токовой нагрузкой.Distinctive features of the formula of the claimed method for monitoring live parts of electrical equipment provide the reliability and accuracy of diagnosing their defects, because allow to build the dependence of the thermal state of live parts on their technical condition in the operating mode under current load.

Из сказанного следует что предложенная совокупность общих и отличительных признаков заявленного способа обеспечивает достижение желаемого технического результата.From the foregoing it follows that the proposed combination of general and distinctive features of the claimed method ensures the achievement of the desired technical result.

Следовательно, заявленное изобретение является новым и обладает изобретательским уровнем, так как оно не следует явным образом из известных технических решений и пригодно для практического применения.Therefore, the claimed invention is new and has an inventive step, since it does not follow explicitly from the known technical solutions and is suitable for practical use.

Сущность заявленного способа поясняется графиками, где на:The essence of the claimed method is illustrated by graphs, where:

фиг.1 - зависимость отношения превышений температур токоведущей части электрооборудования от отношения его электрического сопротивления для различных сечений проводника;figure 1 - dependence of the ratio of the temperature rise of the current-carrying part of the electrical equipment from the ratio of its electrical resistance for various sections of the conductor;

фиг.2 - пример реализации способа.figure 2 is an example implementation of the method.

Заявленный способ осуществляется следующим образом.The claimed method is as follows.

Контроль технического состояния токоведущих частей электрооборудования, состоящих, как правило, из контактных соединений (КС) и проводников, находящихся под токовой нагрузкой, осуществляют устройством регистрации распределения температуры по их поверхности. Таким устройством может быть тепловизор.Monitoring the technical condition of live parts of electrical equipment, consisting, as a rule, of contact joints (CS) and conductors under current load, is carried out by a device for recording the distribution of temperature over their surface. Such a device may be a thermal imager.

Согласно шестому изданию «Объем и нормы испытаний электрооборудования» [5] для этих целей применяют тепловизоры с разрешающей способностью не хуже 0,1°С со спектральным диапазоном 8-12 м.According to the sixth edition, “Scope and Norms of Testing Electrical Equipment” [5], thermal imagers with a resolution of at least 0.1 ° C with a spectral range of 8-12 m are used for these purposes.

Указанным тепловизором с помощью термограмм выделяют две зоны на контролируемом электрооборудовании: зону существенного теплового влияния и зону несущественного теплового влияния. Определяют температуру (Тс) проводника в зоне существенного теплового влияния - это, как правило, вблизи КС (она такая, как и температура самого контактного соединения), а затем температуру проводника (Tн) в точке, после которой температура проводника перестает меняться, - это зона несущественного теплового влияния. Экспериментально было установлено, что эта точка удалена от зоны существенного теплового влияния на расстояние, равное не менее 50 диаметрам проводника. Затем измеряют температуру окружающей среды вблизи этих зон и рассчитывают превышение измеренной температуры Tс и Tн в установленных точках проводника над температурой окружающей среды соответственно как ΔTс и ΔTн.The indicated thermal imager using thermograms distinguishes two zones on the controlled electrical equipment: the zone of significant thermal influence and the zone of insignificant thermal influence. The temperature (T c ) of the conductor is determined in the zone of significant thermal influence - this is usually near the CS (it is the same as the temperature of the contact compound itself), and then the temperature of the conductor (T n ) at the point after which the temperature of the conductor ceases to change, - This is a zone of insignificant thermal influence. It was experimentally established that this point is removed from the zone of significant thermal influence at a distance equal to at least 50 diameters of the conductor. Then measure the ambient temperature near these zones and calculate the excess of the measured temperature T s and T n at the set points of the conductor over the ambient temperature, respectively, as ΔT s and ΔT n .

Рассчитывают отношение

Figure 00000013
превышения температуры ΔTс зоны существенного теплового влияния к превышению температуры ΔTн зоны несущественного теплового влияния контролируемой токоведущей части электрооборудования. Полученное отношение не дает представления о качестве контролируемого электрооборудования, так как не содержит сведений о его основных электрических характеристиках, которые являются первостепенными в электротехнике. Для того чтобы судить о качестве контролируемого электрооборудования необходимо от тепловой характеристики перейти к электрической характеристике - сопротивлению. Для этого в заявленном способе предлагается выбрать образец согласно типу контролируемой токоведущей части электрооборудования с нормированными техническими характеристиками, т.е. с известными значениями сопротивления контактного соединения
Figure 00000014
и сопротивления проводника
Figure 00000015
. После чего испытывают выбранный образец в аналогичных условиях теплообмена, пропуская через него ток постоянной величины и моделируя дефекты разной степени, влияющие на электрическое сопротивление токоведущей части (например, изменяя сопротивление КС). Для каждого смоделированного дефекта определяют зависимость теплового состояния токоведущей части электрооборудования от технического. Для чего для каждого смоделированного дефекта определяют отношение
Figure 00000016
электрического сопротивления (
Figure 00000017
) зоны существенного теплового влияния образца к электрическому сопротивлению (
Figure 00000018
) зоны несущественного теплового влияния образца и соответствующее ему отношение
Figure 00000019
превышения температуры
Figure 00000020
зоны существенного теплового влияния к превышению температуры (
Figure 00000021
) несущественного теплового влияния образца. После рассчитанных данных для каждого смоделированного для образца дефекта строят графическую зависимость (фиг.1) теплового состояния токоведущей части электрооборудования от технического, откладывая соответственно по вертикальной оси
Figure 00000022
, а по горизонтальной
Figure 00000023
. Для каждого сечения проводника получают свою зависимость. Затем определяют качество контролируемой токоведущей части электрооборудования, для чего отношение превышении температур
Figure 00000024
контролируемой токоведущей части, определенное ранее, сравнивают с отношением превышения температур
Figure 00000025
образца, откладывая его значение на вертикальной оси и используя кривую зависимости, находят отношение
Figure 00000026
, т.е. электрическую характеристику контролируемого электрического оборудования. И уже по ней судят о его качестве.Calculate the ratio
Figure 00000013
exceeding the temperature ΔT from the zone of significant thermal influence to exceeding the temperature ΔT n of the zone of insignificant thermal influence of the controlled current-carrying part of the electrical equipment. The resulting relationship does not give an idea of the quality of the controlled electrical equipment, as it does not contain information about its main electrical characteristics, which are of primary importance in electrical engineering. In order to judge the quality of the controlled electrical equipment, it is necessary to switch from the thermal characteristic to the electrical characteristic - resistance. To do this, the claimed method proposes to select a sample according to the type of controlled current-carrying part of electrical equipment with standardized technical characteristics, i.e. with known contact resistance values
Figure 00000014
and conductor resistance
Figure 00000015
. After that, the selected sample is tested under similar heat transfer conditions, passing a constant current through it and modeling defects of varying degrees that affect the electrical resistance of the current-carrying part (for example, by changing the resistance of the CS). For each simulated defect, the dependence of the thermal state of the current-carrying part of the electrical equipment on the technical one is determined. Why, for each simulated defect, determine the ratio
Figure 00000016
electrical resistance (
Figure 00000017
) areas of significant thermal influence of the sample to electrical resistance (
Figure 00000018
) zones of insignificant thermal influence of the sample and the corresponding ratio
Figure 00000019
temperature rises
Figure 00000020
areas of significant thermal influence to exceeding the temperature (
Figure 00000021
) insignificant thermal effect of the sample. After the calculated data, for each defect modeled for the sample, a graphical dependence (Fig. 1) of the thermal state of the current-carrying part of the electrical equipment on the technical one is built, laying accordingly on the vertical axis
Figure 00000022
, and horizontal
Figure 00000023
. For each section of the conductor get their dependence. Then determine the quality of the controlled current-carrying part of the electrical equipment, for which the ratio of temperature rise
Figure 00000024
of the controlled live part, as previously determined, is compared with the temperature rise ratio
Figure 00000025
the sample, putting its value on the vertical axis and using the dependence curve, find the ratio
Figure 00000026
, i.e. electrical characteristic of controlled electrical equipment. And already judged by its quality.

ПримерExample

Для примера реализации заявленного способа использовали разборное (болтовое) соединение жил изолированных проводов сечением 1,5 мм2. Токовая нагрузка была равна 10 ампер. В качестве устройства регистрации распределения температуры по поверхности электрооборудования использовали тепловизор THV 550 с объективом камеры FoV 20.For an example of the implementation of the claimed method, a collapsible (bolted) connection of conductors of insulated wires with a cross section of 1.5 mm 2 was used . The current load was 10 amperes. As a device for recording the temperature distribution over the surface of electrical equipment, a THV 550 thermal imager with a FoV 20 camera lens was used.

В качестве образца использовали электрооборудование, аналогичное контролируемому, с гостированными характеристиками. По ГОСТу провод ПВ-3 сечением 1,5 мм2 (диаметром 3,2 мм) при длине в 1 км и температуре окружающей среды t=20°C (имеет электрическое сопротивление R=13,2 Ом).As a sample used electrical equipment similar to controlled, with guest characteristics. According to GOST, the PV-3 wire with a cross section of 1.5 mm 2 (3.2 mm in diameter) with a length of 1 km and an ambient temperature of t = 20 ° C (has an electrical resistance of R = 13.2 Ohms).

Работать с проводником в 1 км неудобно. Переходим на удобную для проведения эксперимента длину.Working with a conductor of 1 km is inconvenient. We pass to the length convenient for the experiment.

Экспериментально было установлено, что расстояние между зоной существенного теплового влияния и зоной несущественного теплового влияния не должно быть меньше 50 диаметров проводника. Тогда для проводника ПВ-3 - 1,5 расстояние между зонами должно быть не менее:It was experimentally established that the distance between the zone of significant thermal influence and the zone of insignificant thermal influence should not be less than 50 diameters of the conductor. Then for the PV-3 conductor - 1.5, the distance between the zones should be at least:

50×3,2 мм=160 мм=1,6 см.50 × 3.2 mm = 160 mm = 1.6 cm.

Учитывая это, для проведения способа берем проводник произвольной длины, например 81 см, это не менее 1,6 см. Пересчитав тестированные показатели для нашей длины проводника при t=20°C, имеем его нормированное электрическое сопротивление

Figure 00000027
.Given this, for the method we take a conductor of arbitrary length, for example 81 cm, it is not less than 1.6 cm. Having recounted the tested parameters for our length of the conductor at t = 20 ° C, we have its normalized electrical resistance
Figure 00000027
.

Для проведения расчетов и построения зависимости берем проводник, аналогичный контролируемому, сечением 1,5 мм2 и длиной 81 см, разрезаем его пополам и соединяем две полученные половинки разъемным болтовым контактным соединением, пропуская через проводник и КС ток в 10 ампер, определяем сопротивление КС

Figure 00000028
.For carrying out calculations and plotting take conductor similar controlled, section of 1.5 mm2 and a length of 81 cm, cut it in half, and connects the two resulting halves detachably bolted connection pin, passing through the conductor and the current in the COP 10 amperes determine resistance COP
Figure 00000028
.

Измеряют тепловизором температуру проводника у КС и температуру проводника на расстоянии 40,5 см от КС. Измеряют температуру окружающей среды в этих зонах.The temperature of the conductor at the CS and the temperature of the conductor at a distance of 40.5 cm from the CS are measured with a thermal imager. Measure the ambient temperature in these areas.

Имеем:We have:

t среды=24°С;

Figure 00000029
Figure 00000030
t medium = 24 ° C;
Figure 00000029
Figure 00000030

Определяют превышения температур:The temperature rises are determined:

Figure 00000031
;
Figure 00000032
Figure 00000031
;
Figure 00000032

Находим для образца первую точку будущей зависимости теплового состояния токоведущей части электрооборудования от его технического состояния (от сопротивления) (фиг.2)We find for the sample the first point of the future dependence of the thermal state of the live part of the electrical equipment on its technical condition (resistance) (figure 2)

Figure 00000033
Figure 00000034
Figure 00000033
Figure 00000034

Для построения зависимости моделируем дефекты, изменяя и измеряя сопротивление КС. Для этого загрубляем соединение, выкручивая болт и ослабляя соединение проводника с КС, для каждого дефекта измеряем сопротивление, в частности для построения кривой, достаточно смоделировать три дефекта и для каждого из них определить значение «x» и «y».To build the dependence, we model defects by changing and measuring the resistance of the CS. To do this, we roughen the connection by unscrewing the bolt and loosening the connection of the conductor with the CS, for each defect we measure the resistance, in particular, to construct a curve, it is enough to simulate three defects and determine the value of “x” and “y” for each of them.

I загрубление:I roughening:

tср=24,5°С;

Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000037
t avg = 24.5 ° C;
Figure 00000035
Figure 00000036
Figure 00000037

II загрубление:II roughening:

tср=22,2°С;

Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000040
t avg = 22.2 ° C;
Figure 00000038
Figure 00000039
Figure 00000040

III загрубление:III roughening:

tср=20,8°С;

Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043
t avg = 20.8 ° C;
Figure 00000041
Figure 00000042
Figure 00000043

Откладывая полученные значения по оси «x» и «y», строим для образца кривую зависимости теплового состояния токоведущей части электрооборудования от сопротивления (фиг.2). После этого тепловизором на контролируемом соединении выделяют две зоны, одна из которых - зона существенного теплового влияния, а другая - зона несущественного теплового влияния. Измеряют температуру в этих зонах и температуру окружающей среды. Определяют превышение измеренной в зонах температуры над температурой окружающей среды и отношение превышенийPostponing the obtained values along the x and y axes, we construct for the sample a curve of the dependence of the thermal state of the current-carrying part of the electrical equipment on the resistance (Fig. 2). After that, two zones are distinguished by the thermal imager on the controlled connection, one of which is the zone of significant thermal influence, and the other is the zone of insignificant thermal influence. The temperature in these zones and the ambient temperature are measured. The excess of the temperature measured in the zones over the ambient temperature and the ratio of the excess

tср=23°C; Тс=45,4°С; Тн=28,6°С; ΔТс=22,4°С; ΔTн=5,6°С;

Figure 00000044
t avg = 23 ° C; T s = 45.4 ° C; T n = 28.6 ° C; ΔT s = 22.4 ° C; ΔT n = 5.6 ° C;
Figure 00000044

Используя график (фиг.2), находят на оси «y» точку, равную

Figure 00000045
и по кривой зависимости (фиг.2) определяют значения
Figure 00000046
.Using the graph (figure 2), find on the axis "y" point equal to
Figure 00000045
and the dependence curve (figure 2) determine the values
Figure 00000046
.

Полученное отношение

Figure 00000047
сравниваем с нормированным отношением
Figure 00000048
для данной токоведущей части электрооборудования и на основании сравнения делаем вывод, что качество контролируемого соединения проводников сечением 1,5 мм2 в три с лишним раза хуже нормы.The resulting attitude
Figure 00000047
compare with the normalized ratio
Figure 00000048
for this current-carrying part of electrical equipment and based on comparison, we conclude that the quality of the controlled connection of conductors with a cross section of 1.5 mm 2 is more than three times worse than the norm.

Контролируемое соединение можно либо продолжать использовать, либо заменить. Каждая отрасль промышленности предъявляет свои требования к качеству электрооборудования и токоведущих частей и в зависимости от условий их работы, конструкции и места использования может определять регламент необходимого технического обслуживания при выявлении дефекта теплового состояния.The controlled compound can either continue to be used or replaced. Each industry has its own requirements for the quality of electrical equipment and live parts, and depending on the conditions of their work, design and place of use, they can determine the schedule of necessary maintenance when a thermal defect is detected.

Применение предложенного способа позволит за счет определения зависимости теплового состояния токоведущей части электрооборудования от его технического состояния повысить достоверность и точность контроля, расширить область применения и использовать его для широкого класса электрооборудования, в частности для контрольно-измерительного оборудования.The application of the proposed method will allow, by determining the dependence of the thermal state of the current-carrying part of electrical equipment on its technical condition, to increase the reliability and accuracy of control, expand the scope and use it for a wide class of electrical equipment, in particular for instrumentation.

Список литературыBibliography

1. Соединители низковольтные прямоугольные типа РППМ27. Технические условия ГЕО 364.234 ТУ, 1987, л.18.1. Connectors low-voltage rectangular type RPPM27. Specifications GEO 364.234 TU, 1987, l. 18.

2. Патент RU №2001413, кл. G01R 31/02 от 18.04.91 г.2. Patent RU No.2001413, cl. G01R 31/02 of 04/18/91

3. Хренников А.Ю. и др. Электрические станции. 2001 г., №8 (стр. 48-52).3. Khrennikov A.Yu. and others. Electric stations. 2001, No. 8 (p. 48-52).

4. Патент RU №2403581, кл. G01R 31/00 от 10.04.08 г.4. Patent RU No. 2403581, cl. G01R 31/00 of 04/10/08

5. 029 Объем и нормы испытаний электрооборудования / Под общей редакцией Б.А.Алексеева и др. - 6-е изд. - М.: НЦ ЭНАС, 1998. - 256 стр. ББК 31.277.1:34.475. 029 Scope and standards of testing of electrical equipment / Under the general editorship of B.A. Alekseev and others - 6th ed. - M.: NTs ENAS, 1998. - 256 pp. LBC 31.277.1: 34.47

029 УДК 621.311.002.5.001.4029 UDC 621.311.002.5.001.4

Claims (1)

Способ контроля технического состояния токоведущих частей электрооборудования, находящихся под токовой нагрузкой, предусматривающий применение устройства регистрации распределения температуры по их поверхности и выделение в каждой токоведущей части двух зон, одна из которых зона существенного теплового влияния, а другая зона несущественного теплового влияния, в выделенных зонах измеряют температуру нагрева, соответственно Тс и Тн, затем определяют превышение температуры нагрева ΔТс и ΔТн, как разность между измеренной в зонах температурой нагрева и температурой окружающей среды вблизи этих зон, после чего находят отношение
Figure 00000049
превышения температуры зоны существенного теплового влияния к превышению температуры зоны несущественного теплового влияния, отличающийся тем, что выбирают образец согласно типу контролируемой токоведущей части электрооборудования с нормированными техническими характеристиками, испытывают выбранный образец, моделируя дефекты разной степени, влияющие на электрическое сопротивление токоведущей части, при этом пропускают через образец ток постоянной величины, для каждого смоделированного дефекта определяют зависимость теплового состояния токоведущей части электрооборудования от технического, для чего определяют отношение
Figure 00000050
превышения температуры зоны существенного теплового влияния
Figure 00000051
к превышению температуры зоны несущественного теплового влияния
Figure 00000052
образца и отношение
Figure 00000053
электрического сопротивления
Figure 00000054
зоны существенного теплового влияния образца к электрическому сопротивлению
Figure 00000055
зоны несущественного теплового влияния образца, после чего определяют отношение
Figure 00000056
превышения температур контролируемой токоведущей части электрооборудования и сравнивают его с отношением
Figure 00000057
превышения температур образца, а затем, используя полученную для образца зависимость, определяют отношение
Figure 00000058
электрического сопротивления (Rc) зоны существенного теплового влияния к электрическому сопротивлению (Rн) зоны несущественного теплового влияния контролируемой токоведущей части электрооборудования, и по полученному отношению
Figure 00000059
делают вывод о состоянии контролируемой токоведущей части электрооборудования. A method for monitoring the technical condition of current-carrying parts of electrical equipment under current load, which involves the use of a temperature distribution recording device over their surface and the allocation of two zones in each current-carrying part, one of which is a zone of significant heat influence and the other is a zone of insignificant heat influence, in the selected zones heating temperature, T c, respectively, and T n is then determined excess heat from the temperature? T and? T n as a difference between the measured zones r mperaturoy heating and the ambient temperature close to these zones, and then finding the ratio
Figure 00000049
exceeding the temperature of the zone of significant thermal influence to exceeding the temperature of the zone of insignificant thermal effect, characterized in that the sample is selected according to the type of the current-carrying part of the electrical equipment with normalized technical characteristics, the selected sample is tested, modeling defects of varying degrees, affecting the electrical resistance of the current-carrying part, a constant current through the sample, for each simulated defect, the dependence of the thermal TATUS electrical current-carrying part of the technical, which determine the ratio
Figure 00000050
excess temperature of the zone of significant thermal influence
Figure 00000051
to exceed the temperature of the zone of insignificant thermal influence
Figure 00000052
sample and ratio
Figure 00000053
electrical resistance
Figure 00000054
areas of significant thermal influence of the sample to electrical resistance
Figure 00000055
zones of insignificant thermal influence of the sample, after which the ratio
Figure 00000056
temperature rises of the controlled current-carrying part of electrical equipment and compare it with the ratio
Figure 00000057
excess temperatures of the sample, and then, using the dependence obtained for the sample, determine the ratio
Figure 00000058
electrical resistance (R c ) of the zone of significant thermal influence to electric resistance (R n ) of the zone of insignificant thermal effect of the controlled current-carrying part of the electrical equipment, and according to the obtained ratio
Figure 00000059
conclude the state of the controlled current-carrying part of the electrical equipment.
RU2011126914/28A 2011-06-30 2011-06-30 Method to monitor technical condition of current-conducting parts in electrical equipment RU2467338C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126914/28A RU2467338C1 (en) 2011-06-30 2011-06-30 Method to monitor technical condition of current-conducting parts in electrical equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011126914/28A RU2467338C1 (en) 2011-06-30 2011-06-30 Method to monitor technical condition of current-conducting parts in electrical equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2467338C1 true RU2467338C1 (en) 2012-11-20

Family

ID=47323339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011126914/28A RU2467338C1 (en) 2011-06-30 2011-06-30 Method to monitor technical condition of current-conducting parts in electrical equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2467338C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539851C2 (en) * 2013-03-21 2015-01-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Diagnosing method of accumulator battery with liquid electrolyte
RU2569416C1 (en) * 2014-09-24 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ФГБНУ ГОСНИТИ) Diagnosing method of accumulator battery with liquid electrolyte

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1781719A1 (en) * 1990-11-11 1992-12-15 Yurij A Fominykh Method of checking status of current-carrying system of commutation apparatus
US6840666B2 (en) * 2002-01-23 2005-01-11 Marena Systems Corporation Methods and systems employing infrared thermography for defect detection and analysis
RU2351939C2 (en) * 2007-05-02 2009-04-10 Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук Method of control of electroenergy equipment technical state
RU2368914C1 (en) * 2008-03-11 2009-09-27 Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской Академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Method for control of high-voltage equipment elements technical condition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1781719A1 (en) * 1990-11-11 1992-12-15 Yurij A Fominykh Method of checking status of current-carrying system of commutation apparatus
US6840666B2 (en) * 2002-01-23 2005-01-11 Marena Systems Corporation Methods and systems employing infrared thermography for defect detection and analysis
RU2351939C2 (en) * 2007-05-02 2009-04-10 Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук Method of control of electroenergy equipment technical state
RU2368914C1 (en) * 2008-03-11 2009-09-27 Институт автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения Российской Академии наук (ИАПУ ДВО РАН) Method for control of high-voltage equipment elements technical condition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539851C2 (en) * 2013-03-21 2015-01-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Diagnosing method of accumulator battery with liquid electrolyte
RU2569416C1 (en) * 2014-09-24 2015-11-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ФГБНУ ГОСНИТИ) Diagnosing method of accumulator battery with liquid electrolyte

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1984749B1 (en) Method and apparatus for evaluating the level of superficial pollution of a medium/high voltage outdoor insulator
CN105829845A (en) Measuring arrangement and temperature-measuring method, and sensor cable for such a measuring arrangement
CN106771924A (en) A kind of utilization photoelectricity field sensor detects the detecting system and method for defects of insulator
De Paulis et al. Exploring remote monitoring of degraded compression and bolted joints in HV power transmission lines
RU2467338C1 (en) Method to monitor technical condition of current-conducting parts in electrical equipment
CN112462208A (en) Multi-parameter-based direct current cable insulation diagnosis and performance test system
US10663421B2 (en) Mineral insulated sheathed assembly with insulation resistance indicator
Firoozi et al. Transformer fault diagnosis using frequency response analysis-practical studies
CN106124950A (en) High voltage electric transmission cable on-line measuring device
CN106019100A (en) Cable aging degree detection method and device
Chen et al. A capacitive probe for quantitative nondestructive evaluation of wiring insulation
KR101617414B1 (en) The crack Monitoring Device and Crack Monitoring System using The same
CN109557450A (en) A kind of detection method of circuit board
TWI503556B (en) Detection and operation of detection system
JP4582869B2 (en) Circuit board inspection equipment
Brandt et al. Analysis of winding fault in electric machines by frequency method
Cuppen et al. Partial discharge trends in medium voltage cables measured while in-service with PDOL
CN207123583U (en) A kind of cable termination on-Line Monitor Device
CN111562450A (en) System and method for monitoring service life of reactor
CN105676079B (en) Cable local discharge source positioning based on on-line decision rule
CN103954889A (en) Capacitive type device insulation parameter electrification testing method based on pincerlike current sensors
CN104280582A (en) Resistive current correction method, connector and resistive current tester
JP5188822B2 (en) Board inspection equipment
CN113433167A (en) Method and system for monitoring state of power cable terminal equipment based on infrared chart
Shen et al. Development of online monitoring system for 1500 V ethylene–propylene–rubber DC feeder cable of Shanghai urban rail transit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180701