Пристрій для контролю ізоляторів, що знаходяться під напругою

Пристрій для контролю ізоляторів, що знаходяться під напругою, який містить елемент контролю стану ізоляторів з дискретним виходом, два електроди, що підключаються до виводів ізолятора, елемент сигналізації та ізолюючу штангу, який відрізняє ться тим, що елемент контролю стану ізолятора складається з джерела стабілізованої 32780 ким пристроєм електроустановку слід вивести з дії. Найбільш близькою з технічною суттю до пристрою, що заявляється, є штанга для контролю ізоляторів, що знаходяться під напругою [3]. Цей пристрій являє собою вимірювальну штангу для відбракування ізоляторів за розподілом напруги по ланцюгу ізоляторів (гірлянди або колонки ізоляторів). Ця штанга має елемент контролю стану ізоляторів з дискретним виходом, виконаний у вигляді іскрового проміжку з відомою пробивною напругою, до якого прикладено напругу на ізоляторі, що контролюється, ввімкнений послідовно з ним накопичувальний конденсатор, два електроди, під’єднані до виводів ізолятора, що випробується, елемент сигналізації у вигляді неонової лампочки, підключеної паралельно конденсатору через іскровий проміжок, ізолюючу частину, на якій закріплені всі елементи, перелічені вище, які слугують головкою штанги. Накопичувальний конденсатор, виконаний у вигляді труби, всередині якої розміщено регульований іскровий проміжок. Випробування ізоляторів за допомогою цієї штанги ґрунтується на визначенні напруги на ізоляторі або елементові гірлянди. На справному ізоляторі за діючої напруги, залежно від розташування ізолятора в ланцюзі, має бути певна напруга, за якої пробивається іскровий проміжок. На дефектному ізоляторі або не має нормованої напруги, або ця напруга нижче заданого значення. Вимірювальний елемент двома електродами під’єднується до виводів ізолятора, що перевіряється, та закріплюється на верхньому кінці ізолюючої частини штанги. Сигналізація стану ізолятору забезпечується згідно розміру іскрового проміжку, та звуку розряду між електродами іскрового проміжку та спалаху неонової лампочки. Перевагами цього пристрою є спрощення вимірювань і контроль за станом ізоляторів без виведення електроустановки з дії, а його головним недоліком - невисока ефективність виявлення дефектів. Тому що випробування мають провадитися лише за сухої погоди, за якої тріщини, що знаходяться в ізолюючій деталі, витримують напругу вищу за напругу елемента гірлянди; особливо, якщо ізолятори розташовані в середині ланцюга. За вологої погоди, що є найбільш несприятливим з точки зору електричної міцності ізоляції, у тріщину затікає волога, ємність ізолятора шунтується опором тріщини, тому ізолятор практично не тримає напруги. Тобто ці випробування не виявляють багатьох дефектних ізоляторів. Необхідність використання полегшених конструкцій іскрових проміжків ускладнює фіксацію результатів і сприяє погіршенню чутності та видимості розряду, особливо в умовах підвищеного коронування елементів електроустановки, що перевіряється. До того ж, світло неонової лампочки погано видно на відстані, більшій, два метри, особливо за яскравого сонячного освітлення. До основи ймовірного винаходу було покладено мету створення такого пристрою для контролю ізоляторів під напругою, який за рахунок удосконалення елемента контролю стану ізолятора забезпечує підвищення ефективності виявлення де фектних елементів ланцюга ізоляторів електроустановки високої напруги без виводу її з дії. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для контролю ізоляторів, що знаходяться під напругою, який містить елемент контролю стану ізоляторів з дискретним виходом, два електроди, підключені до виводів ізолятора, що перевіряється, ізолюючу штангу та елемент сигналізації, при цьому елемент контролю стану ізолятора, електроди та елемент сигналізації закріплені на верхній частині ізолюючої штанги, елемент контролю стану ізолятора складається з джерела стабілізованої випрямленої напруги, яке живиться від напруги на ізоляторі, що контролюється, подільника напруги, який підключено до виводів джерела стабілізованої напруги, при цьому ви хід подільника напруги з’єднано із входом першого порогового елемента, розрядного контуру джерела стабілізованої напруги, що включає послідовний ланцюг із резистора, закоротки та підключених до виводів ізолятора електродів, що контролюється, а виводи резистора з'єднано із входом другого порогового елемента, елемент же сигналізації виконано у вигляді послідовно з'єднаних генератора звукової частоти іп’єзоелектричного резонатора, причому вихід першого порогового елементу безпосередньо та вихід другого порогового елементу через блок запам'я товування сигналу підключені до першого та другого керованих входів генератора звукової частоти відповідно. Запропоноване виконання елемента контролю за станом ізолятора реалізує вимірювальну схему амперметра-вольтметра, що дозволяє використати для живлення схеми виміру напруги, що є на ізоляторі, і таким чином визначити її присутність або відсутність на ізоляторі, що випробовується. Відсутність напруги на вимірювальній схемі свідчить про те, що ємність ізолятора зашунтована опором витоку, яким практично може бути тільки опір тріщини в ізоляторі. Таким чином по-перше, фіксуючи відсутність напруги живлення, пристрій контролює розподіл напруги по ланцюгу ізоляторів, і відсутність напруги живлення вимірювальної схемі свідчить про дефектність ізолятора, що контролюється; по-друге, пристрій вимірює величину струму, що протікає через ізолятор підчас прикладання відомої постійної випрямленої напруги ( або вимірює величину обернено - пропорційно опорові ізоляції ізолятора, що перевіряється ). За струму, який перевищує заданий рівень, подається переривчастий сигнал про несправність ізолятора. Таким чином, у даному пристрої контроль за станом ізолятора забезпечується як з розподілу напруги у ланцюгу ізоляторів, так і з рівня опору ізоляції, а це у значній мірі підвищує надійність та ефективність роботи пристрою. Даний пристрій для контролю ізоляторів, що знаходяться під напругою, пояснюється кресленням спрощеної блок-схеми. Пристрій для контролю ізоляторів, що знаходяться під напругою, має елемент контролю за станом ізоляторів 1, причому гірлянда ізоляторів, що контролюються, представлена у вигляді послідовно-паралельного ланцюга ємностей 2 та опорів 3, а ємність 4 та опір 5 належать ізолятору, який на даний момент контролюють електроди 6 та 7, джерела живлення, що складається з діоду 8, що 2 32780 випрямляє напругу, яка знімається електродами 6 і 7 з ємності 4 та опору 5 підчас прикладання до них робочої напруги, накопичувальний конденсатор 9, згладжуючий цю напругу, та варистор 10, обмежуючий його до заданого рівня. Паралельно джерелу живлення увімкнений подільник напруги, що складається з резисторів 11 та 12. Напруга, яка дорівнює падінню на резисторові 12 подається на перший пороговий елемент 13. Розрядний контур джерела стабілізованої напруги, яка складається з послідовного ланцюга 6, резисторів 14 та 15, дистанційно керованої закоротки 16 та електродів 6 та 7, підключених до виводів ізолятора, що контролюється. Виводи резистора 15 з’єднано з входом другого порогового елемента 17. Резистор 15 разом з пороговим елементом 17 складають дискретну схему контролю рівня струму, а подільник напруги 11-12 разом з пороговим елементом 13, складають дискретну схему вимірювання напруги на ізоляторі. Вихід порогового елемента 17 через блок 18 запам'ятовування сигналу, а також вихід порогового елемента 13 безпосередньо підключені до першого та другого керуючих входів генератора 19 звукової частоти відповідно, вихід якого з'єднаний з входом п’єзоелектричного резонатора 20. Усі вище наведені елементи встановлені на верхньому кінці ізолюючої штанги 21. Джерелом живлення порогових елементів 13, 17 та генератора 19 звукової частоти є акумуляторна батарея 12В (на кресленні не наведена). Із закороткою 16 механічно зв’язаний блокконтакт 22 для підключення "+" напруги живлення акумуляторної батареї до входу порогового елементу 13 під час замкненні закоротки 16. Дистанційне керування закороткою 16 здійснюється за допомогою капронової ліски (не наведена на кресленні), закріпленої на закоротці та натягнутої вздовж частини 21, що ізолюється. Порогові елементи 13 та 17 виконано згідно з відомими схемами компараторів на операційних підсилювачах з порогом спрацювання по напрузі, що регулюється. Генератор 19 звукової частоти, виконаний згідно з відомою схемою генератора прямокутних імпульсів з частотою, що регулюється. Пристрій для контролю ізоляторів, що знаходяться під напругою, працює таким чином. За відсутності сигналів на вході порогових елементів 13 та 17 на їх виході має бути сигнал логічної "1". При цьому блокується генератор 19 звукової частоти, а резонатор 20 не випромінює звуковий сигнал. Підчас підключення вимірювальних електродів 6 та 7 до ізолятора виникає спрямлення діодом 8 напруги, що є на ізоляторі, заряд постійною напругою накопичувального конденсатора 9, обмеження цієї напруги до заданого рівня варистором 10, на резисторі 12 виникає падіння напруги, що подається на вхід порогового елемента 13, чим змінює його стан, і на виході порогового елемента 13 з’являється сигнал логічного "0", яким запускається генератор 19 звукової частоти (5 кГц). Сигнальний елемент 20 починає подавати безперервний звук високого тону. Схему приведено до робочого стану. Відсутність звуку високого тону через 5-10 сек. після підключення пристрою до ізолятора свідчить про відсутність напруги достатнього рівня на вході порогового елементу 13 через низьку напругу на ємності 4 ізолятора, що перевіряється, тобто - про дефектність ізолятора, що перевіряється, або про несправність пристрою. Для перевірки працездатності пристрою слід за допомогою капронової ліски, натягнутої вздовж ізолюючої частини 21, увімкнути закоротку 16 та її блок-контакт 22. При цьому через блок-контакт 22 подається напруга джерела живлення акумуляторної батареї на один із входів порогового елемента 13. Він змінює свій стан, через що має з’явитися безперервний сигнал високого тону на п’єзоелектричному резонаторові 20. Якщо сигнал з’являється, то це свідчить про дефектність ізолятора, а в разі його відсутності - про пошкодження пристрою. Якщо на ізоляторі достатній рівень напруги для вимірювання, то при заряді накопичувального конденсатора 9, пристрій готовий до наступних вимірювань, про це свідчить безперервний сигнал високого тону резонатора 20. Після замкнення закоротки 16 шунтується діод 8 та вмикається накопичувальний конденсатор 9 до опору ізоляції. При цьому розряджається накопичувальний конденсатор 9 через резистори 14 та 15 та опір ізоляції 4 ізолятора, що перевіряється. За достатнього падіння напруги на резисторі 15 спрацьовує пороговий елемент 17. На його виході з’являється сигнал логічного "0". Цей сигнал продовжує підтримуватися заданий час блоком 18 зберігання сигналу та блок-контактом 22. Сигнал логічного "0" подається на перший керуючий вхід генератора 19 звукової частоти, через що з’являється переривчастий сигнал високої частоти, що випромінюється п’єзоелектричним резонатором 20. Це свідчить про те, що, незважаючи на наявність напруги на ізоляторі, що контролюється, опір його ізоляції нижчий за допустиму величину і тому ізолятор має дефект і його слід замінити на справний. Пристрій для контролю ізоляторів, що знаходяться під напругою, який заявляється, забезпечує водночас високу надійність виявлення дефектного ізолятора та простоту і зручність його експлуатації під напругою, тобто без перерви в електропостачанні споживача. 3 32780 4 32780 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5