УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ГИРЛЯНД ИЗОЛЯТОРОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Полезная модель относится к электроизмерительной технике и может быть использована для контроля электропрочности гирлянд изоляторов воздушных высоковольтных линий электропередачи.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для контроля состояния гирлянд изоляторов воздушных высоковольтных линий электропередачи по патенту РФ №107864, МПК G01R 31/00, 27.08.2011, содержащее последовательно соединенные антенну, принимающую электромагнитное излучение от гирлянд изоляторов, блок регистрации полезного сигнала, блок индикации полезного сигнала, при этом устройство снабжено блоком интеграции импульсов частичных разрядов, выполненным в виде RC-цепи, вход которого соединен с блоком регистрации полезного сигнала, а выход соединен с блоком индикации полезного сигнала, причем в качестве антенны, принимающей электромагнитное излучение от гирлянд изоляторов, использована антенна с узкой диаграммой направленности ультракоротковолнового диапазона волн, в качестве блока регистрации полезного сигнала, выполненного в виде электромагнитного детектора импульсов частичных разрядов, использован высокодобротный измерительный контур, настроенный на частоту 434 МГц с полосой пропускания 150 кГц, а в качестве блока индикации полезного сигнала использован осциллограф и персональный компьютер, соединенные с блоком интеграции импульсов частичных разрядов.
Недостатком известного устройства является низкая чувствительность к сигналам частичных разрядов, обусловленная тем, что оно имеет узкую полосу пропускания 150 кГц и фиксированную частоту регистрации электромагнитного излучения частичных разрядов, равную 434 МГц.
Поэтому характеристики электромагнитного излучения частичных разрядов, обусловленных дефектами гирлянд изоляторов, длительность которых не соответствует частоте блока регистрации полезного сигнала, будут отображаться в блоке индикации полезного сигнала с существенно искаженными характеристиками (амплитуда, длительность), что может привести к ошибочным выводам относительно состояния гирлянд изоляторов воздушных линий электропередачи.
Задачей заявляемой полезной модели является разработка устройства, обеспечивающего повышение чувствительности за счет более широкой полосы пропускания и возможностью точной настройки центральной частоты для проведения профилактического дистанционного контроля состояния гирлянд изоляторов высоковольтных воздушных линий электропередачи.
Технический результат достигается тем, что в устройство для контроля состояния гирлянд изоляторов воздушных линий электропередачи, содержащее последовательно соединенные антенну, принимающую электромагнитное излучение от гирлянд изоляторов, блок регистрации полезного сигнала и блок индикации полезного сигнала, согласно заявляемой полезной модели, введен аналого-цифровой преобразователь, вход которого соединен с блоком регистрации полезного сигнала, а выход - с блоком индикации полезного сигнала, выход которого соединен с аналого-цифровым преобразователем, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с блоком регистрации полезного сигнала, при этом антенна, принимающая электромагнитное излучение от гирлянд изоляторов, выполнена в виде полуволновой антенны, блок регистрации полезного сигнала выполнен в виде широкополосного приемника с настраиваемой центральной частотой в диапазоне частот до 1500 МГц и полосой пропускания 3 МГц, блок индикации полезного сигнала представляет собой переносной компьютер, выполненный с возможностью настройки указанной центральной частоты широкополосного приемника, записи сигналов электромагнитного излучения частичных разрядов на жесткий диск и построения амплитудно-частотного спектра сигналов частичных разрядов.
Таким образом, технический результат достигается тем, что устройство имеет широкополосный приемник с настраиваемой центральной частотой в диапазоне частот до 1500 МГц и полосой пропускания 3 МГц, вход которого соединен с полуволновой антенной, а выход соединен с блоком индикации полезного сигнала. В качестве блока индикации полезного сигнала использован переносной компьютер, с помощью которого имеется возможность задавать центральную частоту приемника, записывать сигнал на жесткий диск, рассчитывать среднее количество и среднюю амплитуду импульсов частичных разрядов и выводить на дисплей фазовое распределение частичных разрядов, строить амплитудно-частотный спектр сигналов частичных разрядов.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема устройства для контроля состояния гирлянд изоляторов воздушных линий электропередачи.
Цифрами на чертеже обозначены:
1 - антенна,
2 - блок регистрации полезного сигнала,
3 - блок индикации полезного сигнала.
4 - аналого-цифровой преобразователь.
Устройство для контроля состояния гирлянд изоляторов воздушных линий электропередачи содержит последовательно соединенные антенну 1, принимающую электромагнитное излучение от гирлянд изоляторов, блок 2 регистрации полезного сигнала и блок 3 индикации полезного сигнала.
Отличием предлагаемого устройства является то, что в него введен аналого-цифровой преобразователь 4, вход которого соединен с блоком 2 регистрации полезного сигнала, а выход - с блоком 3 индикации полезного сигнала.
Выход блока 3 индикации полезного сигнала соединен с аналого-цифровым преобразователем 4. Выход аналого-цифрового преобразователя 4 соединен с блоком 2 регистрации полезного сигнала.
Антенна 1, принимающая электромагнитное излучение от гирлянд изоляторов, выполнена в виде полуволновой антенны.
Блок 2 регистрации полезного сигнала выполнен в виде широкополосного приемника с настраиваемой центральной частотой в диапазоне частот до 1500 МГц и полосой пропускания 3 МГц. Для настройки центральной частоты аналого-цифровой преобразователь 4 соединен с блоком 2 регистрации полезного сигнала.
Блок 3 индикации полезного сигнала представляет собой переносной компьютер (ноутбук, нетбук, планшетный компьютер), для обмена данными с которым в устройство введен аналого-цифровой преобразователь 4.
Блок 3 индикации полезного сигнала выполнен с возможностью настройки указанной центральной частоты широкополосного приемника, записи сигналов электромагнитного излучения частичных разрядов на жесткий диск и построения амплитудно-частотного спектра сигналов частичных разрядов.
Устройство для контроля состояния гирлянд изоляторов воздушных линий электропередачи работает следующим образом.
Используя полуволновую антенну 1, осуществляют пассивный прием электромагнитного излучения частичных разрядов от гирлянд изоляторов высоковольтных воздушных линий электропередачи в диапазоне частот до 1500 МГц.
Далее сигнал электромагнитного излучения частичных разрядов от полуволновой антенны 1 поступает в блок 2 регистрации полезного сигнала. За счет того, что в качестве блока 2 регистрации полезного сигнала, выполненного в виде настраиваемого с ноутбука широкополосного приемника в диапазоне частот до 1500 МГц, обеспечивается повышенная чувствительность контура к частичным разрядам длительностью от одной наносекунды и выше, и пониженная чувствительность к сигналам короны, а также нечувствительность к другим высокочастотным и низкочастотным шумовым сигналам.
Далее обработанный сигнал поступает через аналого-цифровой преобразователь 4 в переносной компьютер (блок 3 индикации полезного сигнала), являющийся индикатором характеристик полезных сигналов и блоком настройки центральной частоты.
Обработку полезного сигнала проводят путем расчета среднего количества импульсов частичных разрядов, средней амплитуды импульсов частичных разрядов, зарегистрированных в течение 50 циклов измерений, при этом длительность каждого цикла составляет 20 миллисекунд.
Затем на дисплей переносного компьютера выводятся данные обработки полезных сигналов, такие как усредненные количество и амплитуда сигналов частичных разрядов, фазовое распределение частичных разрядов, распределение амплитудных интервалов частичных разрядов.
О наличии неисправной гирлянды изоляторов воздушных линий электропередачи судят по частоте следования сигналов частичных разрядов, более 100 за секунду, и по амплитуде, которая для исправной гирлянды составляет не более 25 мВ с расстояния 10 метров линии, напряжением ПО кВ.
Таким образом, использование заявляемой полезной модели позволит повысить чувствительность за счет более широкой полосы пропускания и возможности точной настройки центральной частоты для проведения профилактического дистанционного контроля состояния гирлянд изоляторов высоковольтных воздушных линий электропередачи, а также уменьшить влияние на полезный сигнал интенсивных высокочастотных и низкочастотных сигналов помех, в том числе обусловленных коронными разрядами.