RU2762526C1 - Method for non-destructive testing of faults in the electrical network - Google Patents

Method for non-destructive testing of faults in the electrical network Download PDF

Info

Publication number
RU2762526C1
RU2762526C1 RU2021105793A RU2021105793A RU2762526C1 RU 2762526 C1 RU2762526 C1 RU 2762526C1 RU 2021105793 A RU2021105793 A RU 2021105793A RU 2021105793 A RU2021105793 A RU 2021105793A RU 2762526 C1 RU2762526 C1 RU 2762526C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrical
electrical network
fire hazard
electrical installation
corresponding degree
Prior art date
Application number
RU2021105793A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Иванович Солдатов
Андрей Алексеевич Солдатов
Мария Алексеевна Костина
Гуфана Нурлабековна Нариманова
Дмитрий Алексеевич Солдатов
Светлана Ивановна Борталевич
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники»
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники»
Priority to RU2021105793A priority Critical patent/RU2762526C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2762526C1 publication Critical patent/RU2762526C1/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
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/06—Electric actuation of the alarm, e.g. using a thermally-operated switch

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Fire Alarms (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: method for non-destructive testing of faults in the electrical network includes the connection of an input board with two electrical installations, the current of each electrical installation is measured, the data obtained on the current value is transmitted to a microcontroller, the change in the thermal EMF is analyzed when each electrical installation is turned on and off, the resulting total voltage of the electrical network is reduced, filtered, isolating the thermal EMF, which is amplified and compared with the set voltage value adopted for the corresponding degree of fire hazard of the electrical network, a warning signal is generated about the occurrence of a fire hazard situation, depending on the magnitude of the set value of the signal received for the corresponding degree of fire hazard.
EFFECT: expansion of the arsenal of technical means.
1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для предупреждения пожара при неисправности в электрической сети или электроустановке.The invention relates to the field of non-destructive testing and can be used to prevent a fire in the event of a malfunction in the electrical network or electrical installation.

Известен способ предупреждения пожара при неисправности в электрической сети (п. 1 ф-лы RU 2159468 С1, МПК 7 G08В 17/08, G08B 25/10, опубл. 20.11.2000), выбранный в качестве прототипа, включающий соединение вводного щита через переходное сопротивление с электроустановкой, формирование сигнала предупреждения о возникновении пожароопасной ситуации в зависимости от величины заданного значения сигнала, принятого для соответствующей степени пожароопасности, возникшее суммарное напряжение электрической сети уменьшают, фильтруют, выделяя термоЭДС, которую усиливают и сравнивают с заданным значением напряжения, принятым для соответствующей степени пожароопасности электрической сетиA known method of preventing a fire in the event of a malfunction in the electrical network (clause 1 f-ly RU 2159468 C1, IPC 7 G08B 17/08, G08B 25/10, publ. 20.11.2000), selected as a prototype, including the connection of the input board through the resistance with an electrical installation, the formation of a warning signal about the occurrence of a fire hazardous situation, depending on the value of the set value of the signal received for the corresponding degree of fire hazard, the resulting total voltage of the electrical network is reduced, filtered, highlighting the thermoEMF, which is amplified and compared with the set voltage value adopted for the corresponding degree fire hazard of the electrical network

Недостатком этого способа является невозможность локализации в защищаемых цепях большого переходного сопротивления в безыскровом режиме при наличии двух электроустановок.The disadvantage of this method is the impossibility of localizing a large transient resistance in the protected circuits in a non-sparking mode in the presence of two electrical installations.

Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением - расширение арсенала технических средств аналогичного назначения.The technical problem solved by the present invention is the expansion of the arsenal of technical means for a similar purpose.

Предложенный способ неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети, включающий соединение вводного щита через переходное сопротивление с электроустановкой, возникшее суммарное напряжение электрической сети уменьшают, фильтруют, выделяя термоЭДС, которую усиливают и сравнивают с заданным значением напряжения, принятым для соответствующей степени пожароопасности электрической сети, формируют сигнал предупреждения о возникновении пожароопасной ситуации в зависимости от величины заданного значения сигнала, принятого для соответствующей степени пожароопасности.The proposed method for non-destructive testing of faults in the electrical network, including the connection of the input board through the transition resistance with the electrical installation, the resulting total voltage of the electrical network is reduced, filtered, highlighting the thermoEMF, which is amplified and compared with the specified voltage value adopted for the corresponding degree of fire hazard of the electrical network, a signal is generated warnings about the occurrence of a fire hazard, depending on the value of the signal setpoint adopted for the corresponding degree of fire hazard.

Согласно изобретению вводной щит соединяют через второе переходное сопротивление с второй электроустановкой, определяют момент включения и номер электроустановки по наличию тока, протекающего через эту электроустановку, полученные данные о включенной электроустановке передают в микроконтроллер, анализируют изменение термоЭДС при включении и выключении каждой электроустановки и сравнивают с заданным значением, принятым для соответствующей степени пожароопасности электрической сети.According to the invention the lead-in shield is connected through the second transition resistance to the second electrical installation, the moment of switching on and the number of the electrical installation are determined by the presence of current flowing through this electrical installation, the data obtained about the switched on electrical installation is transmitted to the microcontroller, the change in thermoEMF is analyzed when each electrical installation is turned on and off and compared with the target value adopted for the corresponding degree of fire hazard of the electrical network.

За счет определения момента включения и номера электроустановки по наличию тока, протекающего через эту электроустановку, передаче полученных данных о включенной электроустановке в микроконтроллер, анализа изменения термоЭДС при включении и выключении электроустановки появилась возможность локализации в защищаемых цепях большого переходного сопротивления.By determining the moment of switching on and the number of the electrical installation by the presence of current flowing through this electrical installation, transferring the received data about the switched on electrical installation to the microcontroller, analyzing the change in thermoEMF when the electrical installation is turned on and off, it became possible to localize a large transition resistance in the protected circuits.

На фиг. 1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.FIG. 1 shows a diagram of a device for implementing the proposed method.

В таблице 1 приведены результаты контроля термоЭДС и формирования сигнала пожароопасности.Table 1 shows the results of thermoEMF control and formation of a fire hazard signal.

Способ неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети осуществлен с помощью устройства (фиг. 1), содержащего вводной щит 1, к которому через электрическую сеть 2, первое переходное соединение 3 и первый датчик тока 4 (ДТ1) подключена первая электроустановка 5 (ЭУ), а также через второе переходное соединение 6 и второй датчик тока 7 (ДТ2) подключена вторая электроустановка 8 (ЭУ). К электрической сети 2 последовательно подключены высоковольтный делитель 9, фильтр низкой частоты 10 (ФНЧ), усилитель 11, аналого-цифровой преобразователь 12 (АЦП), микроконтроллер 13 (МК) и индикатор 14. Первый датчик тока 4 (ДТ1) и второй датчик тока 7 (ДТ2) подключены к микроконтроллеру 13 (МК).The method of non-destructive testing of faults in the electrical network is carried out using a device (Fig. 1) containing an input board 1, to which the first electrical installation 5 (EU) is connected through the electrical network 2, the first transition connection 3 and the first current sensor 4 (DT1), and also through the second transition connection 6 and the second current sensor 7 (DT2) connected to the second electrical installation 8 (EU). A high-voltage divider 9, a low-frequency filter 10 (LPF), an amplifier 11, an analog-to-digital converter 12 (ADC), a microcontroller 13 (MK) and an indicator 14 are connected in series to the electrical network. The first current sensor 4 (DT1) and the second current sensor 7 (DT2) are connected to microcontroller 13 (MK).

Переходные соединения 3 и 6 выполнены на стандартных розетках, например, фирмы Legrand модель Cariva 773659, первый и второй датчики тока 4 и 7 выполнены на стандартных датчиках Холла, например, фирмы Allegro модель ACS758LCB-100B. Высоковольтный делитель 8 выполнен на резисторах МЛТ 2. Фильтр низкой частоты 9 (ФНЧ) и усилитель 10 выполнены на операционном усилителе, например К140УД6. Аналого-цифровой преобразователь 11 (АЦП) выполнен на стандартной микросхеме АЦП К572ПВ3. Микроконтроллер 13 типовой, например, АРДУИНО. Индикатор 14 выполнен на двух светодиодах, например АЛ307.Transitional connections 3 and 6 are made on standard sockets, for example, Legrand model Cariva 773659, the first and second current sensors 4 and 7 are made on standard Hall sensors, for example, Allegro company model ACS758LCB-100B. High-voltage divider 8 is made on resistors MLT 2. Low-frequency filter 9 (LPF) and amplifier 10 are made on an operational amplifier, for example K140UD6. Analog-to-digital converter 11 (ADC) is made on a standard microcircuit ADC K572PV3. Microcontroller 13 is typical, for example, ARDUINO. Indicator 14 is made on two LEDs, for example AL307.

Предлагаемым способом был проведен контроль неисправности контактов штепсельного соединения электрического чайника и электрического утюга с электрической сетью. The proposed method was used to monitor the malfunction of the contacts of the plug connection of an electric kettle and an electric iron with an electrical network.

Процедура контроля. В электрическую сеть 2 напряжением 220 вольт 50Гц через первое штепсельное соединение 3 и первый датчик тока 4 (ДТ1) подключили первую электроустановку 5 (электрический чайник мощностью 1,8 кВт). Через второе штепсельное соединение 6 и второй датчик тока 7 (ДТ2) подключили вторую электроустановку 8 (ЭУ2), в качестве которой использовали электрический утюг мощностью 1 кВт. Control procedure. The first electrical installation 5 (electric kettle with a capacity of 1.8 kW) was connected to the electrical network 2 with a voltage of 220 volts 50 Hz through the first plug connection 3 and the first current sensor 4 (DT1). Through the second plug connection 6 and the second current sensor 7 (DT2), a second electrical installation 8 (EU2) was connected, which was an electric iron with a power of 1 kW.

Сначала включили первую электроустановку 5 в электрическую сеть 2. На выходе первого датчика тока 4 (ДТ 1) появился сигнал, который поступил на микроконтроллер 13 (МК). В это же время нагревали первое переходное сопротивление 3 в термокамере. Температуру в термокамере установили 100 градусов Цельсия, при этом измеряли термоЭДС на выходе усилителя 10 мультиметром RIGOL 6800. Затем выключили первую электроустановку 5 и остудили до комнатной температуры переходное сопротивление 3. First, the first electrical installation 5 was connected to the electrical network 2. At the output of the first current sensor 4 (DT 1), a signal appeared, which was fed to the microcontroller 13 (MK). At the same time, the first contact resistance 3 was heated in a heat chamber. The temperature in the heat chamber was set to 100 degrees Celsius, while the thermoEMF at the output of amplifier 10 was measured with a RIGOL 6800 multimeter. Then the first electrical installation 5 was turned off and the contact resistance 3 was cooled to room temperature.

Процедуру повторили для температуры 150 и 200 градусов Цельсия.The procedure was repeated for temperatures of 150 and 200 degrees Celsius.

Результаты измерения термоЭДС приведены в таблице 1, из которой видно, что при превышении сигнала термоЭДС 0,5 В, микроконтроллер 13 выдал сигнал пожароопасности на первый индикатор 14.The results of measuring the thermoEMF are given in Table 1, from which it can be seen that when the thermoEMF signal exceeded 0.5 V, the microcontroller 13 issued a fire hazard signal to the first indicator 14.

Затем включили вторую электроустановку 8 в электрическую сеть 2. На выходе второго датчика тока 7 (ДТ 1) появился сигнал, который поступил на микроконтроллер 13 (МК). В это же время нагревали второе переходное сопротивление 6 в термокамере. Температуру в термокамере установили 100 градусов Цельсия, при этом измеряли термоЭДС на выходе усилителя 10 мультиметром RIGOL 6800. Затем выключили вторую электроустановку 8 и остудили до комнатной температуры переходное сопротивление 6.Then they turned on the second electrical installation 8 in the electrical network 2. At the output of the second current sensor 7 (DT 1), a signal appeared, which was fed to the microcontroller 13 (MK). At the same time, the second contact resistance 6 was heated in a heat chamber. The temperature in the heat chamber was set to 100 degrees Celsius, while the thermoEMF at the output of amplifier 10 was measured with a RIGOL 6800 multimeter. Then the second electrical installation 8 was turned off and the contact resistance 6 was cooled to room temperature.

Процедуру повторили для температуры 150 и 200 градусов Цельсия.The procedure was repeated for temperatures of 150 and 200 degrees Celsius.

Результаты измерения термоЭДС приведены в таблице 1, из которой видно, что при превышении сигнала термоЭДС 0,5 В, микроконтроллер 13 выдал сигнал пожароопасности на индикатор 14. The results of measuring the thermoEMF are given in Table 1, from which it can be seen that when the thermoEMF signal exceeded 0.5 V, the microcontroller 13 issued a fire hazard signal to the indicator 14.

Следовательно, использование заявляемого способа позволяет определять место неисправности в электрической сети при подключении двух электроустановок.Consequently, the use of the proposed method allows you to determine the location of a malfunction in the electrical network when two electrical installations are connected.

Таблица 1Table 1

Температура первого штепсельного соединения, С°Temperature of the first plug connection, C ° Температура второго штепсельного соединения, С°Temperature of the second plug connection, С ° ТермоЭДС, ВThermoEMF, V Сигнал пожароопасностиFire alarm 100one hundred 20twenty 0,280.28 нетNo 150150 20twenty 0,420.42 нетNo 200200 20twenty 0,560.56 Первый индикаторFirst indicator 20twenty 100one hundred 0,290.29 нетNo 20twenty 150150 0,440.44 нетNo 20twenty 200200 0,570.57 Второй индикаторSecond indicator

Claims (1)

Способ неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети, включающий соединение вводного щита с электроустановкой, возникшее суммарное напряжение электрической сети уменьшают, фильтруют, выделяя термоЭДС, которую усиливают и сравнивают с заданным значением напряжения, принятым для соответствующей степени пожароопасности электрической сети, формируют сигнал предупреждения о возникновении пожароопасной ситуации в зависимости от величины заданного значения сигнала, принятого для соответствующей степени пожароопасности, отличающийся тем, что вводной щит соединяют через второе переходное сопротивление с второй электроустановкой, определяют момент включения и номер электроустановки по наличию тока, протекающего через эту электроустановку, полученные данные о включенной электроустановке передают в микроконтроллер, анализируют изменение термоЭДС при включении и выключении каждой электроустановки и сравнивают с заданным значением, принятым для соответствующей степени пожароопасности электрической сети.The method of non-destructive testing of faults in the electrical network, including the connection of the input board with the electrical installation, the resulting total voltage of the electrical network is reduced, filtered, highlighting the thermoEMF, which is amplified and compared with the specified voltage value adopted for the corresponding degree of fire hazard of the electrical network, a warning signal is generated about the occurrence of a fire hazard situations depending on the value of the set value of the signal received for the corresponding degree of fire hazard, characterized in that the lead-in board is connected through the second transition resistance to the second electrical installation, the moment of switching on and the number of the electrical installation are determined by the presence of current flowing through this electrical installation, the data obtained about the switched on electrical installation transferred to the microcontroller, analyze the change in thermoEMF when turning on and off each electrical installation and compared with the target value adopted for the corresponding degree of fire hazard of the electrical network.
RU2021105793A 2021-03-09 2021-03-09 Method for non-destructive testing of faults in the electrical network RU2762526C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105793A RU2762526C1 (en) 2021-03-09 2021-03-09 Method for non-destructive testing of faults in the electrical network

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021105793A RU2762526C1 (en) 2021-03-09 2021-03-09 Method for non-destructive testing of faults in the electrical network

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2762526C1 true RU2762526C1 (en) 2021-12-21

Family

ID=80039196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021105793A RU2762526C1 (en) 2021-03-09 2021-03-09 Method for non-destructive testing of faults in the electrical network

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2762526C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796193C1 (en) * 2022-10-25 2023-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Method of prevention of fire due to a faulty connection in electrical network

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2159468C1 (en) * 2000-01-12 2000-11-20 КОРОЛЕВ Игорь Сергеевич Method for prevention of fire upon failure in mains or electric equipment, and device which implements said method
US8014111B2 (en) * 2005-05-06 2011-09-06 Igor Sergeevich Korolyov Method and device for preventing fire caused by defects in electric circuits and arrangements
CN203870753U (en) * 2014-05-30 2014-10-08 山东信友电器有限公司 Electrical fire hazard detector with electricity stealing alarm function
RU2631492C2 (en) * 2012-06-28 2017-09-22 Лабиналь Пауэр Системз Device and control method of electrical power network
CN107329015A (en) * 2017-07-04 2017-11-07 李景禄 A kind of personal safety simulation test method and its device
RU2656128C1 (en) * 2017-02-20 2018-05-31 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of non-destructive troubleshooting in electrical network
CN209000168U (en) * 2018-12-12 2019-06-18 浙江弘锐物联科技有限公司 A kind of apartment fire dangerous situation monitoring system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2159468C1 (en) * 2000-01-12 2000-11-20 КОРОЛЕВ Игорь Сергеевич Method for prevention of fire upon failure in mains or electric equipment, and device which implements said method
US8014111B2 (en) * 2005-05-06 2011-09-06 Igor Sergeevich Korolyov Method and device for preventing fire caused by defects in electric circuits and arrangements
RU2631492C2 (en) * 2012-06-28 2017-09-22 Лабиналь Пауэр Системз Device and control method of electrical power network
CN203870753U (en) * 2014-05-30 2014-10-08 山东信友电器有限公司 Electrical fire hazard detector with electricity stealing alarm function
RU2656128C1 (en) * 2017-02-20 2018-05-31 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Method of non-destructive troubleshooting in electrical network
CN107329015A (en) * 2017-07-04 2017-11-07 李景禄 A kind of personal safety simulation test method and its device
CN209000168U (en) * 2018-12-12 2019-06-18 浙江弘锐物联科技有限公司 A kind of apartment fire dangerous situation monitoring system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2796193C1 (en) * 2022-10-25 2023-05-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" Method of prevention of fire due to a faulty connection in electrical network

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190324075A1 (en) Monitoring service current for arc fault detection in electrical branch circuits
CN105092050B (en) A kind of detection method and device of GIS inner conductors overheating fault
ES2364900T3 (en) PROCEDURE AND DEVICE FOR THE CONTROL OF THE ISOLATION OF AN IT NETWORK.
KR101470348B1 (en) Photovoltaic power generation system having fire prevention apparatus
KR101457880B1 (en) A high tension panel, low tension panel, dstribution panel and motor control panel for Fire Sensing Fuction
TWI547052B (en) Power distribution unit and fault detecting method
CN102684139B (en) circuit breaker trip unit
CN105223329B (en) Transformer Winding material discrimination method based on pyroelectric effect
CN106197758B (en) The fault detection method and device of temperature sensing circuit
CN105699808A (en) A switch cabinet fault diagnosis method based on an on-line indirect temperature measurement mode
Mukherjee et al. Method for online detection of arcing in low-voltage distribution systems
CN110673027A (en) Low-voltage circuit breaker connector fault detection method and device
KR101521979B1 (en) (Apparatus for measuring temperature of transformer having functions of harmonic analysis
CN104574771A (en) Combined type linear temperature-sensing fire detector and alarm method of combined type linear temperature-sensing fire detector
US9209617B2 (en) Device and method for preventing arc flashes
RU2762526C1 (en) Method for non-destructive testing of faults in the electrical network
GB2520915A (en) Ground Fault Detection Circuit
KR20150001232A (en) Distribution and Cabinet Panel take in Measurement and Alert Device for Leakage Current With Resistance Element
CN107769158A (en) A kind of safe leakage protection circuit
CN101645597A (en) Online detection system of switchgear
CN204373813U (en) A kind of electric thermo-couple test furnace protective device
RU2762125C1 (en) Device for non-destructive control of mulfunctions in the electrical power network
JP6067098B2 (en) Method and apparatus for detecting glowing contact in power supply circuit
CN103578216A (en) Fire detection system
RU2656128C1 (en) Method of non-destructive troubleshooting in electrical network