РЕГИСТРАТОР ВЕЛИЧИНЫ ТОКА ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ ДЛЯ ОПОР ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ
FAULT-TO-GROUND CURRENT VALUE RECORDER FOR AERIAL POWER LINE TOWERS

Изобретение относится к релейной защите и автоматике сельских электрических сетей и предназначено для регистрации величины тока замыкания на землю (ЗНЗ) по заземляющему устройству железобетонной опоры линии электропередачи (ЛЭП) и отчетливого визуального отображения данного факта на безопасное расстоянии от опоры.
Известен регистратор протекания тока ЗНЗ для опор ЛЭП, содержащий обмотку, сердечник и указатель. Обмотка регистратора выполнена из стального проводника, площадь сечения которого не меньше площади сечения заземляющего устройства. Указатель регистратора выполнен в виде плоскости, прилегающей к сердечнику, состоящей из прозрачных ячеек, заполненных незамерзающей суспензией. Незамерзающая суспензия включает в себя жидкую фракцию белого цвета и твердую, ферромагнитную фракцию черного цвета. Данные фракции расположены по разным сторонам прозрачных ячеек и способны менять свое местоположение под воздействием магнитного поля, обеспечивая при этом соответствующую окраску внешней стороны указателя [Патент №2335053 РФ, МПК Н02Н 3/00, Бюл. №27, 2008 г. - прототип].
Недостатком известного регистратора является то, что он не приспособлен регистрировать и отображать на безопасное расстояние от опоры величину тока ЗНЗ, протекающего по ее заземляющему устройству, что не позволяет персоналу оперативно-выездной бригады предварительно предположить причину возникновения ЗНЗ, оценить степень повреждения изоляции, а также оценить степень опасности от шагового напряжения.
Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение регистрации и визуального отображения на безопасное расстояние от опоры величины тока ЗНЗ, а также обеспечение простой и надежной конструкции, позволяющей применить его на каждой опоре ЛЭП с минимальными материальными затратами.
Указанная задача решена тем, что в известном регистраторе протекания тока ЗНЗ для опор ЛЭП, содержащем обмотку, сердечник и указатель, согласно изобретению, указатель снабжен шкалой, проградуированной в амперах, и расположен таким образом, относительно сердечника, что один край его плоскости с началом шкалы прилегает к сердечнику, а другой его край с концом шкалы отстоит от сердечника, при этом сила воздействия магнитного поля сердечника, соответствующая току ЗНЗ, определяет местоположение границы между белой и черной областями внешней поверхности указателя, регистрирующей на его шкале величину тока ЗНЗ.
Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан общий вид регистратора величины тока ЗНЗ для опор ЛЭП, когда твердая ферромагнитная фракция черного цвета находится на внешней поверхности указателя;
на фиг.2 показан общий вид регистратора величины тока ЗНЗ для опор ЛЭП, когда твердая ферромагнитная фракция черного цвета и жидкая фракция белого цвета граничат между собой на внешней поверхности указателя;
на фиг.3 показан общий вид регистратора величины тока ЗНЗ для опор ЛЭП, когда жидкая фракция белого цвета находится на внешней поверхности указателя.
Предлагаемый регистратор величины тока ЗНЗ содержит обмотку 1, сердечник 2, указатель 3, состоящий из прозрачных ячеек 4 и оснащенный шкалой 5, проградуированной в амперах. Прозрачные ячейки указателя заполнены незамерзающей суспензией, включающей в себя твердую ферромагнитную фракцию черного цвета и жидкую фракцию белого цвета. Указатель 3 расположен таким образом, относительно сердечника 2, что один край его плоскости с началом шкалы 5 прилегает к сердечнику 2, а другой его край с концом шкалы 5 отстоит от сердечника 2.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии твердая ферромагнитная фракция черного цвета находится на внешней стороне прозрачных ячеек 4, обеспечивая внешней поверхности указателя 3 черный цвет, регистрирующий отсутствие ЗНЗ.
При неполном ЗНЗ через обмотку 1 протекает ограниченный ток и сердечник 2 формирует ослабленное магнитное поле ограниченной зоны действия. При этом, находящаяся в зоне действия магнитного поля твердая ферромагнитная фракция черного цвета переместится с внешней стороны прозрачных ячеек 4 в сторону сердечника 2, вытеснив на свое место жидкую фракцию белого цвета, образующую на внешней поверхности указателя 3 область белого цвета. Твердая ферромагнитная фракция черного цвета, не подверженная воздействию магнитного поля сердечника 2, будет оставаться на внешней стороне прозрачных ячеек 4, образуя на внешней поверхности указателя 3 область черного цвета. Таким образом, внешняя поверхность указателя 3 включает в себя две области - черного и белого цвета, граница между которыми регистрирует на шкале 5 величину тока ЗНЗ.
При полном ЗНЗ через обмотку 1 протекает предельный ток, и сердечник 2 формирует магнитное поле, максимальной зоны действия. При этом, во всех прозрачных ячейках 4 твердая ферромагнитной фракции черного цвета переместится в сторону сердечника 2, вытеснив на свое место жидкую фракцию белого цвета, обеспечив внешней поверхности указателя 3 белый цвет.
При обнаружении регистратора величины тока ЗНЗ, имеющего полностью или частично белый цвет внешней поверхности указателя 3, персонал оперативно-выездной бригады, посредством указательной шкалы 5, имеет возможность предварительно предположить причину возникновения ЗНЗ, оценить степень повреждения изоляции, а также оценить степень потенциальной опасности от шагового напряжения.
После устранения дефекта изоляции, вызвавшего соответствующее срабатывание регистратора величины тока ЗНЗ, последний приводится в исходное состояние. При этом твердая ферромагнитная фракция черного цвета возвращается на внешнюю сторону прозрачных ячеек 4, под воздействием постоянного поля магнита, приложенного с внешней стороны указателя 3.
Предлагаемый регистратор величины тока ЗНЗ для опор ЛЭП способен длительно выдерживать протекание тока ЗНЗ и обеспечивает отчетливое визуальное отображение величины тока ЗНЗ на безопасное расстояние от опоры.
При этом регистратор величины тока ЗНЗ имеет простую и надежную конструкцию, что позволяет эксплуатировать его на каждой из опор ЛЭП с минимальными материальными затратами.