ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ВЫВОД ПАРАМЕТРОВ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО ВВОДА

Область техники
Предлагаемая полезная модель относится к электротехнике, и касается диагностики состояния изоляции остовов высоковольтных вводов для трансформаторов, используемых на высоковольтных линиях электропередач.
Уровень техники
Из уровня техники известны устройства, предназначенные для диагностики состояния изоляции остовов высоковольтных вводов при их эксплуатации.
Упомянутые устройства, как правило, представляют из себя электрическое соединение, доступное снаружи высоковольтного ввода, изолированное от фланца или иного крепежного устройства и выполненное к одному из наружных проводящих слоев конденсаторного ввода для измерений тангенса угла диэлектрических потерь, емкости и частичного разряда при заземленном фланце ввода.
Известно устройство для контроля повышенного электрического поля в изолирующем синтетическом материале (см. RU 2488183, кл. H01B 1/00, публ. 20.07.2013 г.).
Известное устройство для контроля электрического поля герметичного ввода тока использует массу синтетического изолирующего материала, отлитую литьем вокруг центрального проводника, и заземленный экран, окружающий эту массу на определенном расстоянии, определяемом в зависимости от приложенных к вводу тока напряжений.
Известное устройство надежно при эксплуатации, простое в изготовлении и обладает пониженными производственными затратами, однако, известное устройство не предназначено для контроля состояния его изоляции в эксплуатации, а лишь осуществляет контроль высокого электрического поля, используя массу синтетического материала.
Из уровня техники известен полимерный изолятор с контролем состояния изоляции (см. RU 2392678, кл. H01B 17/00, публ. 20.06.2010 г.).
Известное изобретение в процессе эксплуатации позволяет своевременно обнаруживать и устранять существующие и возникающие дефекты полимерной изоляции, благодаря контрольному элементу изолятора, размещенному между электроизоляционным несущим телом и металлической арматурой изолятора. Указанный контрольный элемент выполнен из закаленного электротехнического стекла, разрушающийся во время эксплуатации при снижении электроизоляционных свойств несущего тела. Внутренняя электрическая прочность контрольного элемента до разрушения меньше электрической прочности его воздушного промежутка, а механическая прочность контрольного элемента после разрушения достаточна для эксплуатации изолятора.
Наличие в данном изоляторе контрольного элемента усложняет и повышает себестоимость изготовления изолятора, кроме того усложняется процесс транспортировки и процесс монтажа изолятора к трансформатору.
Наиболее близким аналогом предлагаемого измерительного вывода изоляции высоковольтного ввода является индикатор состояния (см. RU 2392679, кл. H01B 17/00, публ. 20.06.2010 г.).
Известный индикатор состояния высоковольтной изоляции выполнен из закаленного электротехнического стекла. Внутренняя электрическая прочность индикатора меньше электрической прочности его внешнего воздушного промежутка.
В ходе эксплуатации высоковольтных вводов, состояние изоляции, которых определяет указанный индикатор состояния высоковольтной изоляции, при снижении ее диэлектрических свойств индикатор разрушается в результате внутреннего пробоя, сигнализируя о выходе из строя контролируемой изоляции. Данный способ контроля изоляции высоковольтного ввода эффективен и надежен, однако, сопряжен с регулярным техническим визуальным осмотром, и техническим обслуживанием, связанным с заменой индикатора состояния, в связи с его высоковероятным саморазрушением.
Раскрытие полезной модели
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности при эксплуатации с одновременным повышением срока эксплуатации высоковольтных вводов.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является создание устройства для диагностики параметров изоляции высоковольтного ввода, позволяющего осуществлять визуальный и инструментальный контроль надежности его корректного заземления, сохраняя при этом постоянство заземления, необходимое для предупреждения возможного повреждения высоковольтного ввода.
Указанная задача и технический результат достигаются тем, что измерительный вывод параметров изоляции высоковольтного ввода трансформатора, содержит корпус в теле, которого установлен изолятор, проводниковый элемент, которого, с одного из его торцов выполнен в виде выступающей за его габариты шпильки, а с противоположного торца выполнен в виде выступающего за его габариты гибкого проводника, имеющего постоянный электрический контакт с внешней уравнительной обкладкой остова ввода, корпус снабжен съемным защитным колпачком с контактным элементом 5, прикрепленным к его внутренней стенке гибким тросом, при этом торец корпуса вывода имеет отверстия, взаимодействующие со штырем контактного элемента, снабженного отверстием для взаимодействия со шпилькой изолятора.
Одним из требований, предъявляемых к высоковольтным вводам трансформаторов, является обеспечение возможности контроля состояния их изоляции в эксплуатации.
Предлагаемая конструкция устройства для контроля состояния параметров изоляции высоковольтного ввода имеет постоянный электрический контакт с крайней периферийной обкладкой остова. При нормальных условиях эксплуатации вводов трансформатора, измерительный вывод (устройство для контроля состояния изоляции) должен быть постоянно заземлен, в противном случае, в течении, достаточно короткого времени произойдет повреждение высоковольтного ввода.
Заземление осуществляется при помощи контактного элемента. Контактный элемент имеет штырь и отверстие, снабженные мультиконтактами. Штырь вставляется в отверстие, выполненное в корпусе измерительного вывода, а отверстие контактного элемента надевается на шпильку изолятора.
Герметизация измерительного вывода производится путем наворачивания съемного защитного колпачка на корпус измерительного вывода до поджатия уплотнительного кольца, размещенного по периметру корпуса.
Контакт измерительного вывода с последней (заземляемой) уравнительной обкладкой изоляции остова ввода обеспечивается за счет пайки гибкого, предпочтительно медного проводника. Один конец гибкого проводника припаивается к последней заземляемой уравнительной обкладке, а другой конец проходит через сквозное отверстие в шпильке изолятора измерительного вывода и припаивается к ее наружному торцу, обеспечивая надежный электрический контакт и герметизацию внутренней полости измерительного вывода.
Для исключения потери контакта, в случае снятия защитного колпачка с корпуса измерительного вывода для визуального либо инструментального контроля, внутренняя стенка съемного защитного колпачка снабжена гибким тросом, соединенным с контактным элементом, который отсоединять от корпуса крайне не желательно. Кроме того, гибкий трос необходим для исключения возможности наворачивания защитного колпака без установки контактного элемента, т.к. гибкий трос физически не позволит навернуть защитный колпачок.
Указанные отличительные признаки предлагаемого устройства для контроля состояния параметров изоляции остова высоковольтного ввода позволяют осуществлять визуальный, а в случае необходимости и инструментальный контроль его корректного заземления, предотвращая при этом его непроизвольное разземление, обеспечивая тем самым его постоянное заземление, необходимое для предотвращения повреждения высоковольтного ввода.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен вариант крепления к высоковольтному вводу устройства для контроля состояния параметров изоляции высоковольтного ввода с навернутым защитным колпаком;
На фиг. 2 представлен вариант крепления к высоковольтному вводу устройства для контроля состояния параметров изоляции высоковольтного ввода со снятым защитным колпачком.
Осуществление полезной модели
Измерительный вывод параметров изоляции высоковольтного ввода трансформатора содержит съемный защитный колпачок 1, корпус 2, шпильку изолятора 3, гибкий трос съемного защитного колпачка 4, контактный элемент 5, уплотнительное кольцо корпуса 6, изолятор 7, гибкий проводник 8, отверстия корпуса 9, штырь контактного элемента 10 и отверстие контактного элемента 11.
Предлагаемый измерительный вывод параметров изоляции высоковольтного ввода трансформатора содержит корпус 2 в теле, которого установлен изолятор 7. Проводниковый элемент изолятора 7 с одного из его торцов выполнен в виде выступающей за его габариты шпильки 3, а с противоположного торца выполнен в виде выступающего за его габариты гибкого, предпочтительно, медного проводника 8. Проводниковый элемент расположен внутри изолятора 7 и представляет с ним единое целое. Гибкий проводник 8 имеет постоянный электрический контакт с внешней уравнительной обкладкой 12 остова. Корпус 2 снабжен съемным защитным колпачком 1 с контактным элементом 5, который прикреплен к внутренней стенке корпуса 2 гибким тросом 4. При этом торец корпуса 2 вывода имеет отверстия 9, взаимодействующие со штырем 10 контактного элемента 5. Контактный элемент 5 снабжен отверстием 11 для взаимодействия со шпилькой 3 изолятора 7.
Измерительный вывод параметров изоляции высоковольтного ввода работает следующим образом.
Для реализации основного предназначения измерительного вывода, заключающегося в обеспечении возможности измерения состояния изоляции остова высоковольтного ввода, в начале необходимо отключить высокое рабочее напряжение, затем необходимо отвернуть защитный колпачок 1 с корпуса 2, снять контактный элемент 5 и подсоединить к шпильке изолятора 3 внешние измерительные устройства, в частности устройства для измерений тангенса угла диэлектрических потерь и емкости изоляции, и соответственно во время измерений параметров изоляции измерительный вывод разземлен.
После проведения необходимых измерений внешние измерительные устройства отключаются, на шпильку 3 изолятора 7 надевается контактный элемент 5, а надежность заземления измерительного вывода, можно проверить визуально или в случае необходимости инструментально (например, мегаомметром). После чего и в частности для герметизации измерительного вывода на корпус 2 наворачивается защитный колпачок 2 до поджатия уплотнительного кольца 6.
Заземление осуществляется при помощи контактного элемента 5, имеющего штырь 10 и отверстие 11, снабженные мультиконтактами. Штырь 10 контактного элемента 5 вставляется в одно из отверстий 9 корпуса 2 измерительного вывода, которое имеет потенциал земли, а отверстие 11 контактного элемента 5 надевается на шпильку 3 изолятора 7. Герметизация измерительного вывода производится путем наворачивания защитного съемного колпачка 1 на корпус 2 измерительного вывода до поджатия уплотнительного кольца 6. При визуальном или инструментальном контроле заземления измерительного вывода, например, при снятии защитного колпачка 1, гибкий трос 4 исключает физическую потерю контакта, тем самым сохраняя заземление, необходимое для предупреждения повреждения высоковольтного ввода. Кроме того, гибкий трос 4 служит также для исключения возможности наворачивания защитного колпачка 1 без установки контактного элемента 5, собственно гибкий трос 4 физически не позволит навернуть защитный съемный колпачок 1.
Устройство контроля состояния параметров высоковольтного ввода имеет постоянный электрический контакт с крайней периферийной обкладкой остова 12. При нормальных условиях эксплуатации вводов трансформатора, измерительный вывод (устройство для контроля состояния изоляции) должен быть постоянно заземлен, в противном случае, в течении, достаточно короткого времени может произойти повреждение высоковольтного ввода.
Таким образом, благодаря тому, что устройство для контроля параметров изоляции высоковольтного ввода трансформатора содержит корпус 2 в теле, которого установлен изолятор 7, проводниковый элемент изолятора 7 с одного из его торцов выполнен в виде, выступающей за его габариты шпильки 3, с противоположного торца изолятора 7 проводниковый элемент выполнен в виде выступающего за его габариты гибкого проводника 8, шпилька 3 изолятора 7 имеет постоянный электрический контакт с внешней уравнительной обкладкой 12 остова, корпус 2 снабжен съемным защитным колпачком 1 с контактным элементом 5, а также благодаря тому, что контактный элемент 5 прикреплен к внутренней стенке защитного колпачка 1 гибким тросом 4, при этом торец корпуса вывода имеет отверстия 9, взаимодействующие со штырем 10 контактного элемента 5, снабженного отверстием 11 для взаимодействия со шпилькой 3 изолятора 7, обеспечивается:
1. Возможность визуального и инструментального контроля надежности заземления измерительного вывода;
2. Предотвращение разземления, т.е. обеспечение постоянного заземления, необходимого для предупреждения повреждения высоковольтного ввода.
В результате чего, решается задача, заключающаяся в повышении надежности при эксплуатации и повышении срока эксплуатации высоковольтных вводов трансформаторов.
Предлагаемая полезная модель может найти широкое применение в промышленности, а именно в области электроэнергетики и может быть использована для измерений тангенса угла диэлектрических потерь, емкости и частичного разряда остовов высоковольтных вводов для трансформаторов, используемых на высоковольтных линиях электропередач.