УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИКИ ПЕРЕГРЕВА КОНТАКТНОЙ ДЕТАЛИ СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Полезная модель относится к устройствам диагностики контактов в сильноточной аппаратуре в качестве компонента систем сигнализации пожарной опасности и может быть использовано, в частности, в высоковольтном электрооборудовании судовых электроэнергетических систем.
Для диагностики контактов силового электрооборудования с целью пожарной профилактики используют тепловизоры (Российское акционерное общество Энергетики и электрификации «ЕЭС России». Департамент стратегия развития и научно-технической политики Основные положения Методики инфракрасной диагностики электрооборудования и ВЛ. РД 153-34.0-20.363-99) [аналог].
Основным недостатком использования тепловизионной диагностики контактов силового электрооборудования на судах является необходимость задействования непосредственно во время обследования всех основных потребителей электроэнергии для обеспечения номинальных токовых нагрузок на обследуемые контактные соединения, поэтому в судовых электроэнергетических системах тепловизионный контроль неприменим, так как по условиям эксплуатации корпуса электрооборудования во время эксплуатации должны быть закрыты крышками.
Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является устройство диагностики перегрева контактной детали силового электрооборудования, содержащее датчик, выполненный из пары лепестков, закрепленных одними концами на этой контактной детали параллельно друг другу. Датчики выполнены из термобиметалла, с направленными в сторону этой контактной детали активными слоями и замыкаемыми при нагреве противоположными концами. Закрепление первого лепестка выполнено с образованием теплового и электрического контакта с диагностируемой контактной деталью. Закрепленный конец второго лепестка отделен от закрепленного конца первого лепестка электро-теплоизолятором и снабжен контактным выводом. Замыкаемые концы лепестков расположены на расстоянии друг от друга, соответствующем величине смещения конца первого лепестка от его температурной деформации, при регистрируемом уровне температуры перегрева контактной детали. Лепестки подключены к индикатору их замыкания [Патент РФ №2647995].
Однако этому устройству присущи недостатки, заключающиеся в высокой пожароопасности, при его использовании для диагностики контактов высоковольтного судового электрооборудования. Этот недостаток обусловлен тем, что монтаж проводников от лепестков до индикатора затруднительно выполнять высоковольтными проводами, так как они имеют большую толщину и жесткость. При большом количестве диагностируемых контактов это ужесточает условия их прокладки в ограниченных объемах судовых электрощитов. Монтаж проводами с тонкой изоляцией увеличивает вероятность, как ее механического повреждения, так и пробоя, который ведет к короткому замыканию и, соответственно, к дуговому разряду с потенциальным возгоранием изоляционных материалов электрощита и оболочек кабелей. Столь же пожароопасным является и сам индикатор, который находится под высоким напряжением. Его наружная установка на корпусных конструкциях электрощита с контролируемыми контактами помимо пожароопасности недопустима также и точки зрения электробезопасности. Конструктивная защита и электроизоляция индикатора, находящегося под напряжением в десятки киловольт, недопустимо усложняет и удорожает конструкцию аппаратуры, так как требует применения электрооптических и оптоэлектронных преобразователей и источников их электропитания.
Полезная модель решает задачу обеспечения с минимальными затратами надежности и живучести систем пожарной сигнализации, а, следовательно, предупреждения пожарной опасности высоковольтного корабельного электрооборудования, электробезопасности средств диагностирования контактных деталей в высоковольтном судовом электрооборудовании.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве диагностики перегрева контактной детали силового электрооборудования, содержащем датчик, выполненный из пары лепестков, закрепленных одними концами на этой контактной детали параллельно друг другу, выполненными из термобиметалла с направленными в сторону этой контактной детали активными слоями и замыкаемыми при нагреве противоположными концами, в котором закрепление первого лепестка, выполнено с образованием теплового и электрического контакта с диагностируемой контактной деталью, закрепленный конец второго лепестка у которого отделен от закрепленного конца первого лепестка электро-теплоизолятором и снабжен контактным выводом, а замыкаемые концы лепестков расположены на расстоянии друг от друга, соответствующем величине смещения конца первого лепестка от его температурной деформации при регистрируемом уровне температуры перегрева контактной детали, индикатор замыкания лепестков имеются следующие отличия: лепестки подключены к индикатору замыкания лепестков через герметизированный заливкой изоляционным материалом трансформатор с замкнутым сердечником и разнесенными друг от друга по длине сердечника обмотками, а индикатор подключен к этому трансформатору через генератор переменного тока.
Все перечисленные признаки являются существенными и достаточными для обеспечения с минимальными затратами надежности и живучести систем пожарной сигнализации, а, следовательно, решения задачи - предупреждения пожарной опасности высоковольтного корабельного электрооборудования.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на Фиг. 1 показано устройство диагностики контактов силового электрооборудования
Устройство содержит датчик 1 перегрева контактной детали 2 силового высоковольтного электрооборудования, выполненный из пары лепестков 3 и 4, закрепленных одними концами на этой контактной детали 2 параллельно друг другу (Фиг. 1).
Лепестки 3 и 4 выполнены из термобиметалла с направленными в сторону контактной детали 2 активными слоями и замыкаемыми при нагреве противоположными концами.
Закрепление лепестка 3 на контактной детали 2 выполнено с образованием теплового и электрического контакта с диагностируемой контактной деталью 2 через металлическую шайбу 5.
Закрепленный конец лепестка 4 отделен от закрепленного конца лепестка 3 электро-теплоизолирующей шайбой 6 с контактным выводом 7. Закрепленный конец лепестка 4 также снабжен контактным выводом 8.
Устройство также содержит индикатор 9, входящий в комплект системы диагностики высоковольтного электрооборудования.
Замыкаемые концы лепестков 3 и 4 расположены на расстоянии друг от друга, соответствующем величине смещения конца лепестка 3 от его температурной деформации при регистрируемом уровне температуры перегрева контактной детали 2.
Лепестки 3 и 4 датчика 1 подключены к индикатору 9 их замыкания через герметизированный заливкой изоляционным материалом трансформатор 10 с замкнутым ферритовым (электроизолирующим) сердечником и разнесенными друг от друга вдоль (по длине сердечника) обмотками Индикатор 9 подключен к трансформатору 10 через выход генератора переменного тока 11.
Трансформатор 10 и провода, проходящие от него до лепестков 3 и 4, скомпонованы в изоляционном корпусе 12, выполненном из термоусаживаемой трубки.
При изменении температуры окружающей среды в допустимых пределах, лепесток 3 деформируется в соответствующую этому изменению сторону. Подключенная к датчику 1 обмотка трансформатора 10 разомкнута и сопротивление трансформатора 10, находящегося в режиме холостого хода высоко.
При недопустимом превышении температуры контактной детали 2, лепесток 3, нагреваемый за счет теплового контакта с ней, деформируется, изгибаясь в сторону лепестка 4. Лепестки 3 и 4 контактируют, замыкая обмотку трансформатора 10. Его сопротивление переменному току генератора переменного тока 11 резко падает и индикатор 9 регистрирует резкое возрастание тока.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет повысить качество работы системы сверхраннего предупреждения пожароопасного состояния высоковольтного судового электрооборудования, что выгодно отличает его от прототипа.