RU2688752C1 - Устройство контроля состояния полимерных изоляторов - Google Patents
Устройство контроля состояния полимерных изоляторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2688752C1 RU2688752C1 RU2018126892A RU2018126892A RU2688752C1 RU 2688752 C1 RU2688752 C1 RU 2688752C1 RU 2018126892 A RU2018126892 A RU 2018126892A RU 2018126892 A RU2018126892 A RU 2018126892A RU 2688752 C1 RU2688752 C1 RU 2688752C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- antenna
- polymer
- insulators
- chip
- laminated substrate
- Prior art date
Links
- 239000012212 insulator Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 38
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 18
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 6
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract description 4
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
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
- G01R31/083—Locating faults in cables, transmission lines, or networks according to type of conductors in cables, e.g. underground
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
- G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
- G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
- G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
- G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области контроля состояния изоляторов. Техническим результатом является обеспечение маркировки полимерных изоляторов воздушной линии электропередачи и автоматизированного контроля состояния изоляторов по току пробоя и току утечки. Раскрыто устройство контроля состояния полимерных изоляторов, 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, чип контактными площадками крепится к изгибам плеч антенны без применения шунтирующего контакта, причем основная часть гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы закрепляется к оболочке полимерного изолятора нетокопроводящим клеем ближе к заземленной части конструкции полимерного изолятора, а обе полосы антенного слоя крепятся токопроводящим клеем к электродам полимерных изоляторов, концы полос антенного слоя смыкаются и индикатор принимает форму кольцеобразного электрода, причем каждый чип имеет свой индивидуальный код, наличие прохождения тока по чипу свидетельствует о нарушении диэлектрического состояния полимерного изолятора, что фиксируется регистрирующим устройством. 5 ил.
Description
Предлагаемое изобретение относится к устройству для считывания и распознавания полимерных изоляторов.
Известен способ распознавания неисправного изолятора (RU 2542674 С1, МПК G06K 9/03. Т.А. Несенюк, А.Г. Галкин. Способ распознавания неисправного изолятора. - опубл. 20.02.2015 г.) в котором предлагается модернизировать 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.
Недостатком данного способа является то, что данный способ описан для всех видов изоляторов, но у каждого изолятора имеются свои особенности конфигурации и способы крепления изолятора к заземленной конструкции. Так полимерный изолятор состоит из стеклопластикового стержня, с двух сторон которого закрепляются оконцеватели, а покрытие выполнено из полимерной композиции, форма покрытия определяется типом изолятора. Кроме того описано, что модернизируют пассивную RFID-метку путем исключения из стандартной схемы RFID-метки токопроводящей линии антенны -шунтирующего контакта. При этом не описывается форма метки, вид применяемой антенны, способ крепления антенны к чипу, каким образом будут создаваться условия контроля состояния полимерного изолятора.
Цель изобретения - маркировка полимерных изоляторов воздушной линии электропередачи и автоматизированного контроля состояния изоляторов по току пробоя и току утечки.
Указанная цель достигается тем, что на каждый полимерный изолятор монтируется RFID-метка, ток пробоя или ток утечки направляется через чип метки, а по величине тока при регистрации маркированной метки автоматически определяется местоположение изолятора и его диэлектрическое состояние.
Сущность изобретения заключается в том, что 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, чип контактными площадками крепится к изгибам плеч антенны без применения шунтирующего контакта, причем основная часть гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы закрепляется к оболочке полимерного изолятора нетокопроводящим клеем ближе к заземленной части конструкции полимерного изолятора, а обе полосы антенного слоя крепятся токопроводящим клеем к электродам полимерных изоляторов, концы полос антенного слоя смыкаются и индикатор принимает форму кольцеобразного электрода, при чем каждый чип имеет свой индивидуальный код, наличие прохождения тока по чипу свидетельствует о нарушении диэлектрического состояния полимерного изолятора, что фиксируется регистрирующим устройством.
На фиг. 1 представлена схема RFID-метки для контроля состояния полимерных изоляторов, включающая ламинированную подложку прямоугольной формы 3. К ламинированной подложке прямоугольной формы 3 закреплен чип 4. Дипольная антенна 2 геометрической модификацией изгиба плеч диполя в виде меандра имеет два вывода 8, каждый вывод 6 присоединен к полосе антенного слоя 4. Полосы антенного слоя 4 располагаются параллельно друг другу по двум краям ламинированной подложки прямоугольной формы 3. Концы полос антенного слоя 4 смыкаются, образуя кольцеобразную форму, что позволяет осуществлять контроль состояния полимерного изолятора по его поверхности. При этом одна полоса антенного слоя 4 имеет потенциал со стороны провода ЛЭП, другая полоса антенного слоя 4 соединена с заземленной конструкцией изолятора. Чип 1 контактными площадками 5 крепится к изгибам плеч антенны 2 без применения шунтирующего контакта. Отсутствие шунтирующего контакта позволяет направить ток через чип 1. По величине тока определяется диэлектрическое состояние полимерного изолятора путем регистрации сигнала чипа 1 считывающим устройством.
На фиг. 2 показано расположение слоев RFID-метки, включающих ламинированную подложку прямоугольной формы 3, антенный слой 4 антенны 2, клей 7. Ламинирование позволяет защитить RFID-метку от влияния внешних факторов-осадков, температуры окружающей среды, ветровых нагрузок, ультрафиолетовых лучей, поверхностных загрязнений. Крепление метки осуществляется клеем, который за счет повышенной эластичности, механической прочности и высокой стабильности клеевых соединений и удерживает метку на полимерном изоляторе. Средняя часть ламинированной подложки прямоугольной формы 3, покрывается нетокопроводящим клеем 7 для крепления метки к полимерному покрытию стержня изолятора 8. Нетокопроводящий клей является диэлектрическим прокладкой между полимерным покрытием изолятора и токопроводящей антенной метки. Токопроводящие полосы антенного слоя 4 крепятся к поверхности изолятора токопроводящим клеем 7 и создают разность потенциалов на RFID-метке.
На фиг. 3 выделен узел, включающий чип 1 прикрепленный контактными площадками 5 к плечам антенны 2.
На фиг. 4 схематично показано направление прохождения тока 8 по RFID-метке, выполненной в качесте индикатора. Ток направляется по полосе антенного слоя 4 от вывода 6 со стороны высокого потенциала изолятора через чип 1 к выводу 6 через полосу антенного слоя 4 к заземленной констукции полимерного изолятора.
При проектировании антенн дипольной конструкции RFID-меток для обеспечения комплексно-сопряженного согласования входных импедансов в структуре антенны используются замкнутые контуры [Marrocco, G. The Art of UHF RFID Antenna De: Impedance-Matching and Size-Reduction Techniques (Текст] / G. Marrocco // IEEE Antennasand Propagation Magazine. - 2008. - V. 50, №1. - P. 66-79). В отличие от стандартных конструкций RFID-меток, чип 1 крепиться на внутренней стороне ламинированной подложки прямоугольной формы 3 к дипольной антенне 2 без использования замкнутых контуров -шунтирующего контакта. Это решение позволило направить весь ток через чип 1 RFID-метки. При этом величина тока определяет диэлектрическое состояние изолятора. Пробой чипа 1 RFID-метки означает пробой полимерного изолятора.
На фиг 5 показано смонтированное устройство контроля состояния полимерных изоляторов, где в качестве индикатора используется RFID-метка 10 закрепленная на полимерный изолятор. При монтаже RFID-метка 10 легко прикрепляется на изогнутую поверхность изолятора 9 с малым радиусом кривизны RFID-метка, за счет гибкой структуры ламинированной подложки прямоугольной формы 3 и ламинированная подложка прямоугольной формы 3 принимает форму изолятора 9. Необходимо чтобы длина сторон RFID-метки 10, где располагаются полосы антенного слоя 4, были больше окружности изолятора не менее 2 мм. За счет этого нахлест ламинированной подложки прямоугольной формы 3 покрытой клеем 7 при креплении RFID-метки к кольцеобразной поверхности изолятора не позволяет смещаться метке по поверхности изолятора, концы полос антенного слоя 4 смыкаются и принимают кольцеобразного форму.
Полимерный изолятор со встроенным сигнальным устройством описан в патенте (RU 176171 U1, МПК Н01В 17/00, Н01В 17/42, Н01В 17/46. Т.А. Несенюк. Полимерный изолятор с встроенным сигнальным устройством. -опубл. 11.01.2018 г. ). Его сигнальное устройство состоит из встроенных в полимерный изолятор электродов и индикатора. Для срабатывания сигнального устройства полосы антенного слоя 4 RFID-метки 10, которую используют в качестве индикатора, крепятся токопроводящим клеем 7 к встроенным в полимерный изолятор 9 электродам, которые находятся со стороны высокого потенциала и со стороны заземленной конструкции. Данное применение метки в качестве индикатора позволит осуществлять контроль состояния изолятора за счет направления тока 8 через токопроводящие элементы RFID-метки 10. По величине направленного через метку тока 8 определяется диэлектрическое состояние изолятора 9 путем регистрации RFID-метки 10 считывающим устройством.
Для каждого типа RFID-метки 10 задается три уставки по току, которые определяют диэлектрическую прочность полимерного изолятора 9 в трех состояниях: нормальное, требуется текущий ремонт, требуется капиальный ремонт. Осмотр, текущий и капитальный ремонт полимерных изоляторов, поиск места замыкания на землю и устранение повреждений выполняются оперативной бригадой по наряду-допуску (Технологические карты на межремонтные испытания оборудования. Инструкция по безопасности эксплуатации электроустановок тяговых подстанций и районов электроснабжения железных дорог ОАО «РЖД». из-во Техинформ 2008).
Маркировка полимерного изолятора по индивидуальному неповторяющемуся номеру чипа 1 позволит автоматизировано осуществлять контроль состояния полимерного изолятора 9 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.
Таким образом, индивидуальная маркировка изоляторов позволит осуществлять автоматизированный контроль состояния каждого изолятора на участках линий электропередачи по току пробоя или току утечки с помощью фиксации маркированного изолятора регистрирующим прибором.
Claims (1)
- Устройство контроля состояния полимерных изоляторов, отличающееся тем, что 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, чип контактными площадками крепится к изгибам плеч антенны без применения шунтирующего контакта, причем основная часть гибкой ламинированной подложки прямоугольной формы закрепляется к оболочке полимерного изолятора нетокопроводящим клеем ближе к заземленной части конструкции полимерного изолятора, а обе полосы антенного слоя крепятся токопроводящим клеем к электродам полимерных изоляторов, концы полос антенного слоя смыкаются и индикатор принимает форму кольцеобразного электрода, причем каждый чип имеет свой индивидуальный код, наличие прохождения тока по чипу свидетельствует о нарушении диэлектрического состояния полимерного изолятора, что фиксируется регистрирующим устройством.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018126892A RU2688752C1 (ru) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Устройство контроля состояния полимерных изоляторов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018126892A RU2688752C1 (ru) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Устройство контроля состояния полимерных изоляторов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2688752C1 true RU2688752C1 (ru) | 2019-05-22 |
Family
ID=66636912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018126892A RU2688752C1 (ru) | 2018-07-20 | 2018-07-20 | Устройство контроля состояния полимерных изоляторов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2688752C1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU194237U1 (ru) * | 2019-07-04 | 2019-12-04 | Алексей Александрович Каукиайнен | Оконцеватель кабельно-проводниковой продукции |
| RU2769631C1 (ru) * | 2021-05-25 | 2022-04-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования" | Способ контроля искрового промежутка и система для его осуществления |
| RU2777521C1 (ru) * | 2021-12-06 | 2022-08-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования" | Способ регистрации тока пробоя в мультикамерном разряднике |
Citations (4)
| 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 (de) * | 1994-05-13 | 1997-02-26 | Pfisterer Elektrotech Karl | Schaltungsanordnung zur ermittlung eines erdschlusses in einem energieübertragungskabel |
| RU2542674C1 (ru) * | 2013-09-12 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Способ распознавания неисправного изолятора |
| RU176171U1 (ru) * | 2017-06-27 | 2018-01-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования" | Полимерный изолятор с встроенным сигнальным устройством |
-
2018
- 2018-07-20 RU RU2018126892A patent/RU2688752C1/ru active
Patent Citations (4)
| 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 (de) * | 1994-05-13 | 1997-02-26 | Pfisterer Elektrotech Karl | Schaltungsanordnung zur ermittlung eines erdschlusses in einem energieübertragungskabel |
| RU2542674C1 (ru) * | 2013-09-12 | 2015-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (УрГУПС) | Способ распознавания неисправного изолятора |
| RU176171U1 (ru) * | 2017-06-27 | 2018-01-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования" | Полимерный изолятор с встроенным сигнальным устройством |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU194237U1 (ru) * | 2019-07-04 | 2019-12-04 | Алексей Александрович Каукиайнен | Оконцеватель кабельно-проводниковой продукции |
| RU2769631C1 (ru) * | 2021-05-25 | 2022-04-04 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования" | Способ контроля искрового промежутка и система для его осуществления |
| RU2777521C1 (ru) * | 2021-12-06 | 2022-08-05 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования" | Способ регистрации тока пробоя в мультикамерном разряднике |
| RU2794715C1 (ru) * | 2022-02-01 | 2023-04-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Уральский Центр Диагностики Оборудования" | Способ идентификации и контроля высоковольтного оборудования |
| RU214812U1 (ru) * | 2022-08-05 | 2022-11-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральский центр диагностики оборудования СКЛ" | Индикатор перекрытия полимерного изолятора |
| RU216681U1 (ru) * | 2022-10-04 | 2023-02-17 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральский центр диагностики оборудования СКЛ" | Rfid-индикатор для фарфорового или стеклянного изолятора |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101305357B (zh) | 介质转换器rfid安全标签 | |
| US9306623B2 (en) | Measurement tape for an elevator device | |
| RU2688752C1 (ru) | Устройство контроля состояния полимерных изоляторов | |
| CN103713265B (zh) | 一种老炼检测系统 | |
| CN105699742A (zh) | 一种±800kV直流输电线路带电作业验电装置 | |
| CN107580708B (zh) | 用于工业车辆标签读取器的诊断标签 | |
| US9695010B2 (en) | Connecting device for measurement tapes in elevator devices | |
| CN105811083B (zh) | 柔性rfid天线及应用其的pos机装置、电子设备 | |
| CN109159506B (zh) | 一种柔性uhf rfid抗金属标签 | |
| US9725280B2 (en) | Connecting device for measurement tapes in elevator devices | |
| EP1962374A1 (en) | Identification of antennas via cables | |
| CN103959026A (zh) | 用于监控供电线的系统 | |
| CN108197689A (zh) | 无源rfid电缆测温标签 | |
| CN211527635U (zh) | 一种基于智能无源传感器的电力设备温度监测系统 | |
| WO2015057504A1 (en) | Apparatus and methods for monitoring electrical interconnections using rfid devices | |
| JP4979626B2 (ja) | 電線支持装置及び監視システム | |
| US10333223B2 (en) | Flexible RFID antenna | |
| US10387763B2 (en) | Systems and methods for improving performance of RFID tags | |
| US20140002325A1 (en) | Electrode member, antenna circuit and ic inlet | |
| RU2542674C1 (ru) | Способ распознавания неисправного изолятора | |
| CN103682546A (zh) | 天线杆检测方法和系统 | |
| CN207946836U (zh) | 无源rfid电缆测温标签 | |
| RU214812U1 (ru) | Индикатор перекрытия полимерного изолятора | |
| RU209908U1 (ru) | Индикатор поверхностного пробоя полимерного изолятора | |
| CN201607747U (zh) | 用于高密度超高频射频标签的检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20201014 |