ШИННЫЙ ДАТЧИК ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Полезная модель относится к приборам индикации высокого напряжения в трехфазных сетях 6-35 кВ, а именно к шинному датчику высокого напряжения.
Из патента автора RU 2640315 известен индикатор высокого напряжения, в основу которого положено применение изоляции жил кабеля в качестве датчика емкостного сигнала. Такой датчик является простым, дешевым и надежным, однако его нельзя применить для индикации напряжения на шинах подстанции.
В настоящее время в качестве датчиков для индикации напряжения на шинах подстанции применяют опорные изоляторы, например ИВН-10 или ИВНБ-10. Данные датчики приняты в качестве прототипов. Здесь, емкостным датчиком является воздушная прослойка между шиной и электропроводной изолированной площадкой. Конструкция такого датчика представляет определенную сложность в изготовлении, так как требуется дополнительное устройство для крепления датчика и его регулировки относительно силовых шин. Также, стоит отметить, что емкость воздушной прослойки непостоянна и зависит от проводимости воздуха, которая меняется при различной влажности, температуры, давления или мелких солевых частиц в прибрежных районах. В случае электрических пробоев воздуха от перенапряжений в сети ионизирует, ионизируется окружающее пространство, создавая условие для короткого замыкания с другими фазами.
Технической задачей настоящей полезной модели является разработка шинного датчика высокого напряжения, характеризующегося простой установкой, низкой себестоимостью производства, надежностью работы, а также отсутствием необходимости дополнительных крепежных конструкций.
Для решения поставленной технической задачи предлагается шинный датчик высокого напряжения, включающий отрезок шины, являющий первым электродом, высоковольтную термоусадочную изоляцию, являющуюся емкостью и наложенную на отрезок шины, электропроводную площадку, являющуюся вторым электродом и наложенную на высоковольтную термоусадочную изоляцию, и внешнюю изоляцию, наложенную на электропроводную площадку, а также вывод разъема для индикатора, один конец которого установлен между электропроводной площадкой и внешней изоляцией, а второй выведен наружу для подключения устройства индикации, при этом оба конца отрезка шины не покрыты высоковольтной термоусадочной изоляцией и имеют отверстия для установки и крепления с существующей шиной и ячейкой подстанции.
Таким образом, для изготовления такого датчика возможно использовать в качестве емкости небольшой отрезок шины, покрытой высоковольтной термоусадочной изоляцией.
На фиг.1 показан шинный датчик наличия высокого напряжения по настоящей полезной модели, где:
1 – отрезок шины; 2 – внешняя изоляция; 3 – высоковольтная термоусадочная изоляция; 4 – электропроводная площадка; 5 – разъем для подключения устройства индикации; 6 – отверстия для установки и крепления.
В качестве электропроводной площадки 4 может использоваться обычная алюминиевая фольга, площадь которой зависит от расчета нагрузки на устройство индикации.
Внешняя изоляция 2 служит для защиты от поверхностных токов, которые могут возникнуть от неизолированных концов шины до места выхода сигнала о высоком напряжении.
Отверстия 6 позволяют подключить датчик по настоящей полезной модели с помощью надежного болтового соединения.
Высоковольтная термоусадочная изоляция 3 должна быть рассчитана исходя из параметров напряжения сети.
За счет использования готового отрезка шины 1 с отверстиями 6 для крепления к имеющимся шинам и ячейкам подстанции, монтаж шинного датчика высокого напряжения является простым, удобным и быстрым, а также такой датчик занимает очень мало места. Для подключения датчика к шинам с различными характеристиками, возможно использовать различные параметры длины и толщина отрезка шины 1, толщины и длины высоковольтной термоусадочной изоляции 3 и электропроводной площадки 4, то есть шинный датчик высокого напряжения с определенными параметрами его элементов заранее подбирается под необходимое место установки.
Еще одним преимуществом является отсутствие необходимости дополнительных крепежных конструкциях как в прототипах. Также, стоит отметить, что емкость датчика постоянна и не зависит от погодных и других условий, а величина высоковольтной изоляции позволяет производить периодические испытания во время эксплуатации совместно с подсоединенным кабелем.
В последнее время начали появляться подстанции с усиленной изоляцией силовых шин с помощью высоковольтных термоусадочных материалов. В этом случае можно выполнить монтаж датчиков непосредственно при монтаже изолированных шин, при этом первым электродом будет являться существующая шина, в качестве высоковольтной термоусадочной изоляции будет выступать существующая изоляция шины, поверх которой устанавливают электропроводную площадку с разъемом для устройства индикации, и далее покрывают электропроводную площадку внешней изоляцией.