СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ
METHOD FOR NON-DESTRUCTIVE TESTING OF FAULTS IN THE ELECTRICAL NETWORK

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для предупреждения пожара при неисправности в электрической сети или электроустановке.
7
Известен способ предупреждения пожара при неисправности в электрической сети (п. 1 ф-лы RU 2159468 С1, МПК  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 сети
Недостатком этого способа является невозможность локализации в защищаемых цепях большого переходного сопротивления в безыскровом режиме при наличии двух электроустановок.
Техническая проблема, решаемая настоящим изобретением - расширение арсенала технических средств аналогичного назначения.
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.
Согласно изобретениювводной 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 электроустановкии сравнивают с заданным значением, принятым для соответствующей степени пожароопасности электрической сети.
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.
На фиг. 1 представлена схема устройства для осуществления предлагаемого способа.
В таблице 1 приведены результаты контроля термоЭДС и формирования сигнала пожароопасности.
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).
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.
Предлагаемым способом был проведен контроль неисправности контактов штепсельного соединения электрического чайника и электрического утюга с электрической сетью.
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.
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.
Процедуру повторили для температуры 150 и 200 градусов Цельсия.
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.
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.
Процедуру повторили для температуры 150 и 200 градусов Цельсия.
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.
Следовательно, использование заявляемого способа позволяет определять место неисправности в электрической сети при подключении двух электроустановок.
Таблица 1
Температура первого штепсельного соединения, С°
Температура второго штепсельного соединения, С°
ТермоЭДС, В
Сигнал пожароопасности
100
20
0,28
нет
150
20
0,42
нет
200
20
0,56
Первый индикатор
20
100
0,29
нет
20
150
0,44
нет
20
200
0,57
Второй индикатор