УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ГИРЛЯНД ИЗОЛЯТОРОВ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Полезная модель относится к электроизмерительной технике и может быть использована для контроля электропрочности гирлянд изоляторов высоковольтных воздушных линий электропередачи.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство, реализующее способ бесконтактного и дистанционного контроля электропрочности гирлянд изоляторов воздушных высоковольтных линий электропередачи по патенту РФ №2058559, МПК G01R 31/12, 20.04.1996, содержащее антенну с широкой диаграммой направленности метрового диапазона волн, соединенной последовательно с усилителем, полосовым фильтром, детектором и устройством индикации, антенну с узкой диаграммой направленности гигагерцового диапазона волн, соединенной последовательно с приемопередатчиком, фильтром, коррелятором, устройством обработки сигналов, второй выход которого соединен с приемопередатчиком, и с индикатором, а также антенну, принимающей сигнал излучения промышленной частоты от силовой линии электропередач, соединенной через усилитель и фильтр со вторым выходом коррелятора.
Недостатком известного устройства является невозможность профилактического контроля состояния гирлянд изоляторов высоковольтных воздушных линий электропередачи. Известное устройство позволяет выявить неисправные изоляторы уже после аварийного отключения высоковольтной линии электропередачи. Положительный результат диагностирования состояния гирлянд изоляторов ограничен ввиду наличия интенсивных высокочастотных и низкочастотных сигналов помех, в том числе сигналов короны. Недостатком известного устройства является также дороговизна и сложность оборудования.
Задачей заявляемой полезной модели является разработка устройства, обеспечивающего повышение чувствительности к сигналам частичных разрядов, характерных для дефектов гирлянд изоляторов, уменьшение влияния на полезный сигнал интенсивных высокочастотных и низкочастотных сигналов помех, в том числе обусловленных коронными разрядами, и позволяющего проводить профилактический дистанционный контроль состояния гирлянд изоляторов высоковольтных воздушных линий электропередачи по упрощенной схеме измерения.
Технический результат достигается тем, что устройство для контроля состояния гирлянд изоляторов воздушных линий электропередачи, содержащее последовательно соединенные антенну, принимающую электромагнитное излучение от гирлянд изоляторов, блок регистрации полезного сигнала, блок индикации полезного сигнала, согласно заявляемой полезной модели, 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, и содержащий последовательно соединенные усилитель радиочастоты 434 МГц, смеситель, усилитель промежуточной частоты, фильтр, еще один усилитель промежуточной частоты, детектор низкой частоты и усилитель низкой частоты, а в качестве блока индикации полезного сигнала использован осциллограф и персональный компьютер, соединенные с блоком интеграции импульсов частичных разрядов и выполненные с возможностью расчета среднего количества и средней амплитуды импульсов частичных разрядов, и вывода на дисплей фазового распределения частичных разрядов, распределения амплитудных интервалов частичных разрядов.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена блок-схема устройства для контроля состояния гирлянд изоляторов воздушных линий электропередачи, на фиг.1 - блок-схема блока регистрации полезного сигнала.
Устройство для контроля состояния гирлянд изоляторов воздушных линий электропередачи содержит последовательно соединенные антенну 1 с узкой диаграммой направленности ультракоротковолнового диапазона волн, блок 2 регистрации полезного сигнала, блок 3 интеграции импульсов частичных разрядов, выполненный в виде RC-цепи, блок 4 индикации полезного сигнала.
В качестве блока 4 индикации полезного сигнала использован осциллограф 5 и персональный компьютер 6, соединенные с блоком 3 интеграции импульсов частичных разрядов и выполненные с возможностью расчета среднего количества и средней амплитуды импульсов частичных разрядов, и вывода на дисплей фазового распределения частичных разрядов, распределения амплитудных интервалов частичных разрядов.
В качестве блока 2 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. Блок 2 регистрации полезного сигнала, вход которого соединен с направленной антенной 1, содержит последовательно соединенные усилитель 7 радиочастоты 434 МГц, смеситель 8, усилитель 9 промежуточной частоты, полосовой фильтр 10, еще один усилитель 11 промежуточной частоты, детектор 12 и усилитель 13 низкой частоты.
Устройство для контроля состояния гирлянд изоляторов воздушных линий электропередачи работает следующим образом.
Используя направленную антенну 1, осуществляют пассивный прием электромагнитного излучения от гирлянд изоляторов высоковольтных воздушных линий электропередачи в ультракоротковолновом (УКВ) диапазоне волн на фиксированной частоте 434 МГц. Далее сигнал от направленной антенны 1 поступает в блок 2 регистрации полезного сигнала на усилитель 7 радиочастоты 434 МГц, смеситель 8, усилитель 9 промежуточной частоты, полосовой фильтр 10, еще один усилитель 11 промежуточной частоты, детектор 12 и усилитель 13 низкой частоты. За счет того, что в качестве блока 2 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, обеспечивается повышенная чувствительность контура к частичным разрядам длительностью от 1 наносекунды и выше и пониженная чувствительность к сигналам короны, а также нечувствительность к другим высокочастотным и низкочастотным шумовым сигналам. Далее сигнал поступает в блок 3, в котором происходит интеграция (накопление) импульсов частичных разрядов и затем, в блок 4 индикации полезного сигнала. В качестве блока 4 может быть использован осциллограф и персональный компьютер, являющийся устройством обработки полезных сигналов. 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 персонального 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, распознаваемых по осциллограмме регистрируемого сигнала, и по амплитуде, которая для исправной гирлянды составляет не более 25 мВ с расстояния 10 метров линии, напряжением 110 кВ.
Таким образом, использование заявляемой полезной модели позволит:
- повысить чувствительность блока регистрации полезного сигнала к сигналам частичных разрядов, характерных для дефектов гирлянд изоляторов, а также уменьшить влияние на полезный сигнал интенсивных высокочастотных и низкочастотных сигналов помех, в том числе обусловленных коронными разрядами,
- обеспечить возможность профилактического дистанционного контроля состояния гирлянд изоляторов высоковольтных воздушных линий электропередачи по упрощенной схеме измерения.