Контроль нагрева контактных соединений - ELSTROIKOMPLEKT.RU

Контроль нагрева контактных соединений

Измерение и контроль температуры контактов — защита от перегрева Thermosensor.

Одним из важных элементов надежности эл.снабжения является профилактический контроль за нагревом электрических контактов и соединений.

Контактные соединения — это наиболее уязвимые места любого оборудования.

При выгорании контактной части зачастую выбрасывается все оборудование, каким бы дорогим оно не было. И это хорошо, если удастся избежать пожара.

Как правило, в современных условиях контроль нагрева осуществляется при помощи тепловизора, либо пирометра.

А что делать, если у вас нет соответствующего измерительного инструмента? Либо контакт греется только в период максимальной нагрузки, когда вас рядом нет, а при замерах в другое время суток температура уже нормальная.

Есть ли какая-то возможность узнать, что вообще происходит в щитовой без каких-либо приборов? Оказывается есть.

Помогут в этом деле специальные термонаклейки или термостикеры. Сами производители их в шутку называют “умная изолента”.

Некоторые опытные электрики уже давно применяют такой “дедовский” способ, как наклеивание тонкой полоски обычной изоленты на металл наконечника. И делается это вовсе не в целях дополнительной изоляции.

По степени оплавления изоленты можно косвенно судить о том, грелся контакт или нет.

Взяв в основу этот нехитрый способ, разработчики его усовершенствовали и пошли еще дальше.

Данные термонаклейки выступают в роли контактного термоиндикатора. Они представляют из себя самоклеющуюся ПВХ ленту.

Выпускается целый набор таких стикеров, рассчитанных на разные значения пороговых температур.

Принцип работы здесь элементарный. Лента покрыта специальными светоотражающими кристаллами.

При нагреве поверхности эти кристаллы расплавляются и впитываются в полимерный состав на наклейке. В результате этого световые полоски становятся черными, сигнализируя персоналу, что в данном конкретном месте был перегрев.

Обратно свой цвет они уже не возвращают. Так что, если контакт грелся вечером или ночью, на следующий день вы это обязательно увидите.

После ревизии и подтяжки соединения, наклейку придется заменить на новую. Весь осмотр эл.щитовой будет заключаться в визуальном контроле цветовых полосочек.

При этом не нужно иметь с собой дорогостоящих тепловизоров или пирометров. Все максимально безопасно и элементарно просто.

Такая штука поможет вам оперативно предотвратить возможный пожар, аварию или повреждение оборудования.

Модельный ряд термоиндикаторов очень богат. Для каждой индивидуальной ситуации и щитовой можно подобрать свой стикер.

Они выпускаются на температуру от 50С до 130С.

Учитывая фазировку (ж-з-к) можно выбрать соответствующий цвет.

Провода и наконечники на жилы бывают большого и малого сечения. Соответственно и наклейки также можно подобрать по размеру – широкие или узкие.

    до 10мм2 – размер S
    до 120мм2 – размер L

Термонаклейки можно наносить как на контакты низковольтного оборудования (РЩ-0,4кв), так и в сетях среднего напряжения 6-10-20кВ.

Это могут быть жилы кабеля (с изоляцией), предохранители, шины в ячейках КСО и КРУ-6-10кВ.

Если вы изначально не знаете нормальную рабочую температуру оборудования, сперва воспользуйтесь трехточечными индикаторами.

Они покажут насколько греется контакт или изоляция в нормальном состоянии. А уже после этого можете смело наносить термонаклейку типа “волна” с температурой больше расчетной.

Сама наклейка хорошо пристает как к металлическому наконечнику (медь, алюминий), так и к изоляции жилы кабеля.

А что делать, если поверхность из материала с трудным сцеплением? Ничего страшного, просто как можно туже оборачиваете стикер кольцом вокруг этой поверхности и приклеиваете его сам на себя.

Помимо кабеля или шин стикеры можно наносить на корпус двигателя, подшипники, редуктора, обмотки трансформаторов и т.п.

Преимущества такого способа нагрева контактов очевидны:

    невысокая стоимость

Вы можете купить целый набор наклеек с существенным запасом.

    круглосуточный мониторинг без присутствия человека
    применение как в помещениях, так и на улице

Для уличного использования выпускается несколько другой модельный ряд.

У этих наклеек при перегреве широкая белая полоса изменяет свой цвет на черный. Пропустить и не заметить такой сигнал на фоне солнечного света и синего неба будет проблематично.

Визуально такой маркер различим даже с расстояния нескольких десятков метров.

Уличные наклейки не боятся отрицательных температур. Гарантийный срок службы – 5 лет.

    элементарный монтаж

Визуальный контроль могут производить электрики с самой низкой группой по электробезопасности.

    исключение как человеческого фактора, так и погрешности приборов

Однако помимо данной инновации разработчики пошли еще дальше. Визуальная инспекция конечно же хорошо, а что делать, чтобы не пропустить сам момент перегрева?

Как уже говорилось ранее, в пиковые часы нагрузки контакт может нагреться так, что произойдет авария или пожар, а вас рядом не будет. Как оперативно узнать об этом моменте?

Для этого воспользуйтесь другой разновидностью наклеек, которые входят в систему Thermosensor.

Помимо индикации нагрева этот стикер выделяет сигнальный газ (нетоксичный и негорючий). Откуда он берется?

В наклейке имеются замкнутые поры, заполненные жидкостью. Как только происходит рост температуры, давление в поре повышается и она взрывается, выбрасывая и высвобождая газ наружу.

Наличие газа фиксируется рядом установленным датчиком.


Сигнал от этого датчика вы можете вывести на любой пульт, лампочку, звонок, сигнализацию и т.д. Система даже позволяет посылать SMS уведомление на сотовый телефон, если вы находитесь далеко от объекта или диспетчерского пункта.

Таким образом вы моментально узнаете об аварийной ситуации в щитовой и сможете оперативно среагировать на нее еще до начала пожара.

Заметьте, что все пожарные датчики срабатывают уже после того, как произошло возгорание. А датчик Thermosensor среагирует, когда пожар еще даже не начался!

При этом производители долго подбирали химический состав газа таким образом, чтобы датчик реагировал именно на него и не возникало ложных срабатываний от табачного дыма, выхлопа автомашин и т.п.


Одна небольшая наклейка может выделять до 1м3 сигнального газа.

При помощи контрольно-приемных устройств (подключаемых по витой паре RS 485 или через радиоканал) и передачи сигнала на диспетчерский пункт, можно легко организовать оперативное реагирование на такую защиту.

Ей можно обвязать щитовые зданий и трансформаторных подстанций, расположенных на совершенно разных концах города. Диспетчер у себя на экране будет видеть сработку датчика и моментально пошлет туда оперативно-выездную бригаду еще до начала аварии.

Внедрив такую систему, надежность в наших электросетях можно повысить в разы.

Поиск

  • Автоматика
    • Автоматы, УЗО, предохранители
    • Переключатели, рубильники, разъединители, кнопки
    • Пускатели, контакторы, доп. контакты, МЭО, командоаппараты
    • Реле, регуляторы
  • VOLTER (качественные стабилизаторы)
    • Однофазные переносные стабилизаторы Volter
    • Однофазные стабилизаторы напряжения (4 — 27 кВт) для дома и дачи
    • Сертификаты и патенты
    • Трехфазные стабилизаторы напряжения (12 — 200 кВт)
  • Арматурно-изоляторный завод (АИЗ)
    • Опорные стержневые изоляторы типа ОСК
    • Опорные штыревые изоляторы типа ОНШП
    • Полимерные линейные опорные изоляторы типа ОЛК
    • Полимерные шинные опоры ШОП для ЖЕСТКОЙ ОШИНОВКИ
  • Крановое электрооборудование
  • Опоры ЛЭП, изоляторы и арматура
    • Изоляторы
    • Опоры ЛЭП
    • Арматура линейная
  • ПОЛИГОН
    • Модульные устройства автоматики и защиты
    • Стабилизаторы
    • Фильтры сетевые
  • Продукция DEKraft
    • Автоматические выключатели серии ВА
      • Автоматические выключатели на 6кА серии ВА-103 ТМ
      • Автоматические выключатели серии ВА-101
      • Автоматические выключатели серии ВА-201
    • Аксессуары для автоматических выключателей серии ВА-300
      • Контакты дополнительные ДК-300
      • Контакты сигнальные СК -300
      • Приводы моторные МП-300
      • Расцепители минимального напряжения РМ-300
      • Расцепители независимые РН-300
      • Ручки на дверь шкафа РП-300
    • Аксессуары для контакторов КМ-102
      • Катушки управления
      • Механизмы блокировки
      • Приставки выдержки времени
      • Приставки контактные (дополнительные контакты)
      • Тепловые реле для контакторов
    • Аксессуары для устройств управления и сигнализации
    • Воздушные автоматические выключатели серии ВА-700
    • Выключатели автоматические силовые (в литом корпусе)
    • Выключатели нагрузки
    • Контакторы
    • Корпуса металлические
      • Щиты распределительные навесные с монтажной панелью (ЩРНМ)
      • Щиты распределительные навесные/встраиваемые (ЩРН/ЩРВ)
      • Щиты распределительные учетные навесные/встраиваемые (ЩРУН, ЩРУВ)
      • Щиты с монтажной панелью (ЩМП)
      • Щиты этажные (ЩЭ)
    • Корпуса пластиковые
      • Корпуса модульные пластиковые (боксы) серии ЩРН-П
      • Корпуса модульные пластиковые серий ЩРН-П и ЩРВ-П
    • Предохранители
      • Предохранители ножевые серии ПН-101
    • Промежуточные реле серии ПР-102
      • Промежуточные реле ПР-102
      • Промежуточные реле серии РП-102
    • Промышленные разъемы
      • Промышленные разъемы ВП-102
      • Промышленные разъемы ВС-102
      • Промышленные разъемы РП-102
      • Промышленные разъемы РС-102
    • УЗО и дифференциальные автоматы
      • Выключатели дифференциального тока серии УЗО-01
      • Дифференциальные автоматы серии ДИФ-102
      • Дифференциальные автоматы серий ДИФ-101
    • Устройства управления и сигнализации
      • Выключатели кнопочные
      • Выключатели кнопочные двойные
      • Лампы коммутаторные
      • Переключатели
      • Посты кнопочные
    • Электрощитовые аксессуары
      • Зажимы наборные
      • Кабельные вводы
  • Продукция Eliko
  • Продукция GENERAL ELECTRIC
    • Вспомогательные контакторы и вставные реле
    • Главные выключатели
    • Контакторы и реле тепловой защиты
    • Концевые выключатели
    • Преобразователи частоты электродвигателей
    • Пускатели трансформаторов
    • Пускатели электродвигателей
    • Устройства защиты элетродвигателей
    • Устройства управления и сигнализации
    • Электронные реле
  • Продукция ОАО «ЭЛЕКТРОАППАРАТУРА»
    • Низковольтная аппаратура
    • Плиты газовые
    • Электробытовые изделия
  • Инструмент
    • Инструмент для резки и зачистки
    • Инструмент для опрессовки
    • Инструмент для сгибания и продавливания отверстий
    • Наборы электрика
    • Приборы собственного производства ЮШЕ-Электро
  • Кабель, Провод
    • Кабель
    • Провод
    • Шнуры, трубки и пр.
  • КИП
    • Гидростатические датчики уровня (уровнемеры)
      • Врезные датчики уровня
      • Погружные зонды
    • Измерение и регулирование давления
      • Датчики во взрывозащищенной оболочке
      • Датчики давления малогабаритные
      • Емкостные керамические сенсоры давления
      • Керамические тензорезистивные сенсоры давления
      • Кремниевые тензорезистивные сенсоры давления
      • Реле давления и датчики-реле
      • Тензорезистивные сенсоры с мембраной из нержавеющей стали
    • Принадлежности для датчиков
    • Счётчики оборотов
    • Счётчики ходов
    • Измерение и регулирование температуры
    • Измерение физических величин
    • Измерение электрических параметров
    • Индикаторы, указатели, пробники, детекторы, фазоуказатели и пр.
    • Клещи, тестеры, мультиметры
    • Сложные приборы: осциллографы, поверочное и испытательное оборуд
    • Счетчики (электроэнергии, воды, газа, пара, оборотов, времени)
  • Обогрев
    • Высокотемпературные нагреватели и печи
    • Кабельные системы
    • Тепловентиляторы, тепловые пушки, завесы, печи ПЭТ
    • ТЭНы
  • Прочее (Не электротехника)
    • Лестницы, стремянки
    • Охранно-пожарные системы
    • Строительный инструмент
  • Светотехника
    • Лампы
    • Светильники
  • Трансформаторы
    • Автотрансформаторы
    • Подстанции трансформаторные
    • Сварочное оборудование
    • Сопутствующее оборудование
    • Стабилизаторы, блоки питания
    • Трансформаторы напряжения
    • Трансформаторы тока
  • Электробезопасность
    • Заземляющее оборудование
    • Знаки безопасности, плакаты, ленты и пр.
    • Изолирующая продукция
  • Электродвигатели
    • Электродвигатели
  • Электромонтажные
    • Аксессуары: клеммники, блоки зажимов, кабельные вводы, сальники
    • Металлический монтаж: металлорукав, кабельные лотки
    • Муфты, трубки и ленты термоусаживаемые
    • Наконечники, шина, ДИН-рейка
    • Пластиковый монтаж: кабель-канал, гофра, коробки
  • Электроустановочные
    • Звонки, датчики движения, прочее
  • Электрощиты
    • Корпусные изделия
    • Сборка электрощитов
    • Типовые ящики
Читайте также  Как подключить телевизор к антенне без кабеля?

Контроль нагрева контактных соединений

22.10.2012 09:02 ­­ Как показывает опыт эксплуатации, при затрудненной диагностике устройств электроснабжения, срок службы их значительно ниже нормативного. Одно из слабых мест контроля устройств электроснабжения и диагностики — это места контактных соединений, в которых происход­ит повышенный нагрев.
­
Для контроля температуры соединений и токоведущих частей применяют отпадающие, цветовые и плавящиеся указатели, инфракрасные дефектоскопы, термоиндикаторные краски.

Нагрев контактных соединений, кроме постоянных указателей (отпадающих и цветных) можно определить при помощи термосвечей, которые изготовлены из парафина и воска и плавятся при определенных заданных температурах. Данную термосвечу при проверке с помощью изолирующей штанги прикладывают кратковременно к контакту и судят о температуре по ее состоянию.

Для контроля над температурой вентилей, которые расположены в помещении тяговой подстанции, применяют краску термоиндикаторную (ТИ-краска) № 32 на температуру 85 — 95°С с исходным розовым цветом.

Для определения качества контактных соединений в районах контактной сети применяются инфракрасные дефектоскомы ИКД-10М.

Также используют приборы ИКТ, которыми производятся такие же измерения, как дефектоскопом ИКД-10М. Но его показания корректируются (при замерах на расстояния больше 8 м) поправочным коэффициентом, который берется из паспорта прибора).

Измерения такими обеими приборами выполняются только при летний период при максимальной электрической нагрузке при высокой температуре воздуха. Они невозможны при соединении проводов аргонно-дуговой или термитной сваркой, а также при соединении проводов в виде петли, которые шунтируют стыковое соединение.

В годах прошлого столетия для поиска мест с повышенным нагревов устройств электрического снабжения начали применять тепловизионные системы, состоящие из отечественной камеры ТВ-03К, персональной ЭВМ типа PC/A Т (notebook) и тепловизора «Пировидикон». Возможность ее применения исследовалась Дорожной электротехнической лабораторией вместе со Службой электроснабжения и электрификации Горьковской железной дороги.

Но как показали результаты исследований, предложенные тепловизионные системы только ограниченно применяются для диагностики устройств электрического снабжения, потому что они у них недостаточная разрешающая способность, они не могут применятся в полевых условиях при диагностике, к примеру, контактной сети (система с применением ЭВМ), дают только яркостную черно-белую градацию теплового поля и качественную оценку температуры, а это не дает возможности объективной оценки характеристики измеряемого соединения. Тепловым обследованием занимаются также и работники энергетики.

При проведении тестирования данные других разнообразных тепловизионных систем показали возможность использования средств инфракрасной диагностики фирмы FST (Швеция), которая ранее называлась «Agema» Infrared Sistem). Это пирометры «Thermopoint 90» серии LR для своевременного выявления нагретых опасных мест и оперативного контроля электрооборудования и тепловизоров «Agema 570» или «Agema 550» для выборочного контроля измерений, испытаний контактов вагоном-лабораторией, анализа наиболее сложных случаев нагрева, которые никак не обоснованы, и выходов устройств из строя. Возможности тепловизора «Agema 570» почти те же, что и у «Agema 550» за исключением спектральной чувствительности: у «Agema 570» она составляет мкм мкм у «Agema 550»). Это дает возможность получать качественные термограммы при плохих условиях погоды, запыленности задымленности, и др.

Контроль нагрева контактных соединений

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА № 11.1.3.1

Основные и резервные источники электропитания

Проверка степени нагрева контактных соединений силовых электрических цепей: щитов выключения питания; панелей питания, автоматических выключателей, контакторов; пускателей; трансформаторов ТС, предохранителей номиналом выше 20А; силовых трансформаторов; преобразователей частоты ПЧ; устройств бесперебойного питания; аккумуляторных батарей и т.д.

Средства технологического оснащения : ампервольтомметр ЭК-2346, мультиметры В7-63 или АРРА 107, бесконтактный инфракрасный термометр с лазерным целеуказателем или тепловизор « TESTO 880-1», торцевые ключи с изолирующими рукоятками 7х140 мм, 8х140 мм, 9х14 мм, 10х140 мм, 11х140 мм, 14х140 мм; отвертка с изолирующей рукояткой 0,8х5,5х200 мм, техническая документация на питающие устройства, защитные очки, переносные осветительные приборы

1 Общие указания

1.1 Настоящая технологическая карта распространяется на питающие установки электрической централизации и автоблокировки с централизованным размещением аппаратуры, в том числе на вводные устройства фидеров (ЩВП, ЩВПУ, ВУФ).

1.2 Оценка степени нагрева электрооборудования и токоведущих частей в зависимости от условий их работы и конструкции может осуществляться методом сравнения полученных результатов:

— с нормированными значениями температуры нагрева;

— с результатами, полученными на аналогичных заведомо исправных узлах;

— с результатами предыдущих проверок.

Методом нормированных значений температуры нагрева следует пользоваться при токах нагрузки больше 0,6 I ном .

При токах нагрузки (0,3…0,6) I ном следует использовать метод сравнения полученного значения температуры с результатами, полученными на находящихся в одинаковых условиях и заведомо исправных узлах (других фаз) или с результатами предыдущих проверок.

При меньших значениях тока нагрузки оценка теплового состояния оборудования и электрических цепей не производится.

1.3 В качестве средства контроля степени нагрева устройств электропитания рекомендуется применять инфракрасные термометры с лазерным целеуказателем и тепловизоры, допущенные к применению на железнодорожном транспорте.

1.4 Переключения питающих фидеров следует выполнять в свободное от движения поездов время, после согласования с дежурным по станции (поездным диспетчером).

2 Меры безопасности

2.1 При производстве проверки степени нагрева контактных соединений силовых электрических цепей и оборудования устройств электропитания необходимо соблюдать требования безопасности раздела III , пункта 5.1 раздела V «Правил по охране труда при техническом обслуживании и ремонте устройств сигнализации, централизации и блокировки в ОАО «РЖД», утвержденных Распоряжением ОАО «РЖД» № 2013р от 30.09.2009 г. а также пункта 3.16 «Инструкции по охране труда для электромеханика и электромонтера устройств сигнализации, централизации и блокировки в ОАО «РЖД»», утвержденной распоряжением ОАО «РЖД» от 31.01.2007 г. №136р.

2.2 Работа проводится в порядке текущей эксплуатации с оформлением записи в оперативном журнале

Работа производится без снятия напряжения с панелей питания или щита включения питания (устройств ввода фидеров), электротехническим персоналом, имеющим группу по электробезопасности при работе в электроустановках до 1000 В не ниже III .

Работа производится бригадой в составе не менее двух работников. Члены бригады должны быть проинструктированы установленным порядком.

2.3 Работы необходимо выполнять инструментом с изолирующими рукоятками, стоя на диэлектрическом коврике.

Прежде чем приступить к работе, необходимо проверить коврики на отсутствие механических повреждений.

2.4 Работники, проводящие измерения температуры с использованием бесконтактных технологий, должны изучить в полном объеме руководство по эксплуатации соответствующего прибора.

При измерении температуры бесконтактным способом категорически запрещается наводить лазерный целеуказатель дистанционного измерителя температуры (при его наличии) на людей и на зеркальные поверхности во избежание попадания луча лазера в глаза.

2.5 Место работ должно иметь достаточное для их производства освещение. При необходимости следует применять переносные осветительные приборы.

2.6 Запрещается производить работы на питающей установке во время грозы.

3 Проверка степени нагрева контактных соединений силовых электрических цепей: щитов выключения питания; панелей питания, автоматических выключателей, контакторов; пускателей; трансформаторов ТС, предохранителей номиналом выше 20А; силовых трансформаторов; преобразователей частоты ПЧ; устройств бесперебойного питания, аккумуляторных батарей и т.д.

3.1 Произвести бесконтактным способом (с помощью тепловизора или инфракрасного термометра с лазерным целеуказателем) контроль температуры наиболее подверженных нагреву частей оборудования и электрических цепей, а именно:

— мест подключения силовых кабелей;

— контактов трубчатых предохранителей;

— клеммных и других контактных соединений;

— контакторов или магнитных пускателей;

— автоматических и врубных выключателей

— трансформаторов напряжения и тока;

— выпрямителей, зарядных устройств, блоков питания;

— преобразователей напряжения и частоты;

— межэлементных соединений аккумуляторной батареи УБП.

Перечень проверяемых на нагрев контактных соединений и оборудования для каждой станции составляет старший электромеханик, утверждает начальник участка производства (форма перечня приведена в разделе 3 Журнала проверки питающей установки).

Порядок подготовки к работе и использования по назначению приборов инфракрасного обследования изложен в эксплуатационной документации на приборы.

3.2 Контроль температуры открытых частей оборудования и электрических цепей резервного фидера и других обесточенных электрических цепей производят после включения их под нагрузку и работы в таком режиме не менее 1 часа.

3.3 При проверке бесконтактным термометром следует последовательно направлять пятно указателя термометра на металлические части контактных соединений силовых электрических цепей, находящихся под нагрузкой и измерять температуру поверхности этих контактных соединений. Диаметр пятна лазерного указателя должен быть меньше размеров контролируемого соединения (регулируется расстоянием от термометра до объекта).

Читайте также  Принцип работы инверторного сварочного аппарата

3.4 При проверке тепловизором предварительно производится настройка границ цветовой шкалы относительно минимума и максимума температур в контролируемом диапазоне и объектив тепловизора направляется на объект контроля.

3.5 Провести проверку степени нагрева контактных соединений силовых электрических цепей ЩВП, разделительных трансформаторов ТС, панелей питания, станционной контрольной аккумуляторной батареи.

Повышение температуры в контролируемых точках на 15 и более градусов по сравнению с температурой аналогичных соединений находящихся под нагрузкой, свидетельствует о повышенном переходном сопротивлении электрического соединения.

При выявлении контактного соединения с повышенной температурой следует, соблюдая требования безопасности, снять напряжение с проверяемого устройства и произвести осмотр, чистку и закрепление соединения. Повторное измерение температуры этого контактного соединения провести через 1…2 часа после включения под нагрузку.

3.6 Провести проверку степени нагрева открытых частей силового оборудования питающих устройств: контакторов или магнитных пускателей, автоматических и врубных выключателей, трансформаторов напряжения и тока, выпрямителей, зарядных устройств, блоков питания, преобразователей напряжения и частоты и т. п.

При наличии вводной панели ПВ-60 измерить температуру нагрева катушки контактора, находящегося под напряжением. Измеренная температура не должна превышать значения, приведенного в таблице 1.

3.7 Проверить степень нагрева катушек силовых трансформаторов, магнитопроводов трансформаторов на панелях питания и преобразователей частоты на панелях питания и на стативах. Измеренная температура не должна быть более чем на 70ºС превышать температуру окружающего воздуха.

3.8 Произвести измерение температуры нагрева контактных соединений трубчатых предохранителей. Превышение температуры в контролируемых точках на 10 и более градусов по сравнению с температурой контактных соединений других трубчатых предохранителей, находящихся под нагрузкой свидетельствует о повышенном переходном сопротивлении электрического соединения.

3.9 На УБП (при наличии) измерить температуру контактных соединений аккумуляторов с кабелем, а также межэлементных соединений аккумуляторной батареи. Превышение температуры в контролируемых точках должно быть не более 15ºС по сравнению с температурой аналогичных частей находящихся по нагрузкой.

3.10 Нормированные значения превышения температуры частей контакторов (магнитных пускателей) и автоматических выключателей над температурой окружающего воздуха в диапазоне до 40 ° С приведены соответственно в таблицах 1 и 2.

Тепловизионный контроль контактных соединений

Как известно, в зависимости от конструкции, назначения, способа соединения материалов, области применения и других факторов различают контактные соединения: болтовые, сварные, паяные и выполненные обжатием (опрессованные и скрученные).
К контактным соединениям можно отнести дистанционные распорки проводов.

Сварные контактные соединения.

При эксплуатации контактных соединений, выполненных сваркой, причинами возникновения в них дефектов могут являться: отклонения от заданных параметров, подрезы, пузыри, каверны, непровары, наплывы, трещины, шлаковые и газовые включения (раковины), незаделанные кратеры, пережог проволок жилы, несоосность соединенных проводников, неправильный выбор наконечников, отсутствие защитных покрытий на соединениях и т.п.
Технология термической сварки не обеспечивает надежную работу сварных соединителей проводов больших сечений (240 мм2 и более). Это связано с тем, что из-за недостаточного разогрева в процессе сварки соединяемых проводов и неравномерного сближения их концов происходит пережог наружных повивов проводов, непровар, в месте сварки появляются усадочные раковины и шлаки. В результате снижается механическая прочность сварного соединения. При механических нагрузках менее расчетных возникает обрыв (перегорание) провода в петле анкерной опоры, что приводит к аварийным отключениям ВЛ при малом сроке их эксплуатации. Если в сварном соединении происходит обрыв отдельных проводников провода, то это приводит к увеличению переходного сопротивления контакта и повышению его температуры.
Скорость развития дефекта в этом случае будет существенно зависеть от ряда факторов: значения тока нагрузки, натяжения провода, ветровых и вибрационных воздействий и т.п.
На основании проведенных экспериментов было установлено, что:

  1. уменьшение активного сечения провода на 20 — 25 % за счет обрыва отдельных проводников может быть не выявлено при проведении ИК-контроля с вертолета, что связано с малым коэффициентом излучения провода, удаленностью тепловизора от трассы на 50 — 80 м, влиянием ветра, солнечной радиацией и другими факторами;
  2. при отбраковке дефектных контактных соединений, выполненных сваркой, с помощью тепловизора или пирометра необходимо иметь в виду, что скорость развития дефекта этих соединений намного выше, чем у болтовых контактных соединений с нажатием;
  3. дефекты выполненных сваркой контактных соединений, выявленные тепловизором при обследовании ВЛ с вертолета, необходимо классифицировать как опасные, если их избыточная температура равна 5 °С;
  4. стальные втулки, не удаленные со сварного участка проводов, могут создавать ложное впечатление о возможном нагреве за счет высокого коэффициента излучения отожженной поверхности.

Опрессованные контактные соединения.

В контактных соединениях, выполненных опрессовкой, наблюдаются неправильный подбор наконечников или гильз, неполный ввод жилы в наконечник, недостаточная степень опрессовки, смещение стального сердечника в соединителе провода и т.п. Как известно, одним из способов контроля опрессованных соединителей является измерение их сопротивления постоянному току.
Критерием идеального контактного соединения служит равенство его сопротивления сопротивлению эквивалентного участка целого провода. Опрессованный соединитель считается пригодным к эксплуатации, если его сопротивление не более чем в 1,2 раза превышает эквивалентный участок целого провода. При опрессовании соединителя его сопротивление резко падает, но с увеличением давления оно стабилизируется и изменяется незначительно.
Сопротивление соединителя весьма чувствительно к состоянию контактной поверхности прессуемых проводов. Появление оксидов алюминия на контактных поверхностях ведет к резкому увеличению контактного сопротивления соединителя и повышенному тепловыделению.
Незначительные изменения переходного сопротивления контактного соединения в процессе их опрессования, а также связанное с этим малое тепловыделение в контактном соединении указывают на недостаточную эффективность выявления в них дефектов непосредственно после монтажа с помощью приборов инфракрасной техники. В процессе эксплуатации опрессованных контактных соединений наличие в них дефектов будет способствовать более интенсивному образованию оксидных пленок и повышать переходное сопротивление, что может привести к появлению локальных нагревов. Поэтому можно считать, что ИК-контроль новых опрессованных контактных соединений не позволяет выявлять дефекты опрессовки и должен проводиться для соединителей, проработавших определенный срок (1 год и более).
Основными характеристиками опрессованных соединителей являются степень опрессовки и механическая прочность. С увеличением механической прочности соединителя его контактное сопротивление уменьшается. Максимум механической прочности соединителя соответствует минимуму электрического контактного сопротивления.

Болтовые контактные соединения.

Контактные соединения, выполненные с помощью болтов, чаще всего имеют дефекты из-за отсутствия шайб в месте соединения медной жилы с плоским выводом из меди или сплава алюминия, отсутствия тарельчатых пружин, непосредственного подсоединения алюминиевого наконечника к медным выводам оборудования в помещениях с агрессивной или влажной средой, в результате недостаточной затяжки болтов и др.
Болтовые контактные соединения алюминиевых шин на большие токи (3000 А и выше) недостаточно стабильны в эксплуатации. Если контактные соединения на ток до 1500 А требуют подтяжки болтов 1 раз в 1 — 2 года, то аналогичные соединения на токи 3000 А и выше нуждаются в ежегодной переборке с непременной зачисткой контактных поверхностей. Необходимость в такой операции связана с тем, что в многоамперных шинопроводах (сборные шины электростанций и т.п.), выполненных из алюминия, более интенсивно протекает процесс образования оксидных пленок на поверхности контактных соединений.
Процессу образования оксидных пленок на поверхности болтовых контактных соединений способствуют различные температурные коэффициенты линейного расширения стальных болтов и алюминиевой шины. Поэтому при прохождении по шинопроводу тока КЗ, при работе его с переменной токовой нагрузкой в нем при большой протяженности в результате вибрационных воздействий происходит деформация (уплотнение) контактной поверхности алюминиевой шины. В этом случае усилие, стягивающее две контактные поверхности ошиновки, ослабевает, имевшийся между ними слой смазки испаряется и т.д.
Из-за образования оксидных пленок площадь соприкосновения контактов, т.е. число и размер контактных площадок (число точек), через которые проходит ток, уменьшаются и, вместе с тем, увеличивается плотность тока, которая может достигать тысяч ампер на квадратный сантиметр, вследствие чего сильно растет нагрев этих точек.
Температура последней точки достигает температуры плавления материала контакта, и между контактными поверхностями образуется капля жидкого металла. Температура капли, повышаясь, доходит до кипения, пространство вокруг контактного соединения ионизируется, и появляется опасность многофазного замыкания в РУ. Под действием магнитных сил дуга может перемещаться вдоль шин РУ со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Опыт эксплуатации показывает, что наряду с многоамперными шинопроводами недостаточной надежностью обладают и одноболтовые контактные соединения. Последние, в соответствии с ГОСТ 21242-75, допускаются к применению на номинальный ток до 1 ООО А, однако повреждаются уже при токах 400 — 630 А. Повышение надежности одноболтовых контактных соединений требует принятия ряда технических мер по стабилизации их электрического сопротивления.
Процесс развития дефекта в болтовом контактном соединении, как правило, протекает достаточно длительно и зависит от ряда факторов: тока нагрузки, режима работы (стабильная нагрузка или переменная), воздействия химических реагентов, ветровых нагрузок, усилий затяжки болтов, стабилизации давления контактов и др.
Переходное сопротивление болтового контактного соединения зависит от продолжительности токовой нагрузки. Переходное сопротивление контактных соединений постепенно повышается до определенного момента, после чего происходит резкое ухудшение контактной поверхности контактного соединения с интенсивным тепловыделением, свидетельствующим об аварийном состоянии контактного соединения.
Аналогичные результаты были получены специалистами фирмы “Инфраметрикс” (США) при тепловых испытаниях болтовых контактных соединений. Повышение температуры нагрева в процессе испытаний носило постепенный характер в течение года, а затем наступал период резкого повышения тепловыделения.

Читайте также  Прокладка кабеля из сшитого полиэтилена в траншее

Контактные соединения, выполненные скруткой.

Отказы контактных соединений, выполненных скруткой, возникают в основном из-за дефектов монтажа. Неполная скрутка проводов в овальных соединителях (менее 4,5 витков) приводит к вытягиванию провода из соединителя и его обрыву. Неочищенные провода создают высокое переходное сопротивление, в результате чего происходит перегрев провода в соединителе с его возможным выгоранием. Неоднократно отмечались случаи выдергивания грозозащитного троса АЖС-70/39, скрученного на меньшее количество оборотов, из овального соединителя марки СОАС-95-3 воздушных линий 220 кВ.


Рис. Фотография места крепления дистанционной распорки с изломом проводников в результате вибрационных воздействий (а) и схема протекания токов нагрузки в двухпроводной фазе ОРУ или ВЛ при изломе проводников в месте крепления дистанционных распорок (б)

Дистанционные распорки.

Неудовлетворительная конструкция некоторых исполнений дистанционных распорок, воздействие вибрационных усилий и другие факторы могут приводить к перетиранию проводников провода или их излому (рис. 34). В этом случае через дистанционную распорку будет протекать ток, значение которого будет определяться характером и степенью развития дефекта.

Анализ результатов тепловизионного контроля контактных соединений

Сварные контактные соединения.

При тепловизионном контроле контактных соединений оценка их состояния в соответствии с “Объемом и нормами испытаний электрооборудования” может производиться по коэффициенту дефектности или по значению избыточной температуры. Эксперименты, проведенные Южтехэнерго выявили недостаточную эффективность тепловизионного метода для обнаружения дефекта в сварном контактном соединении на ранней стадии развития, особенно при контроле контактных соединений проводов ВЛ с вертолета. Для сварных контактных соединений предпочтительным является оценка их состояния по значению избыточной температуры.

Опрессованные контактные соединения.

В свое время в качестве критериев оценки состояния опрессованных контактных соединений на ОРУ и ВЛ использовались значения коэффициентов дефектности, т.е. отношение измеренного сопротивления или падения напряжения на соединителе к сопротивлению идентичного участка целого провода.
С появлением приборов И КТ оценка состояния опрессованных контактных соединений может осуществляться по значению избыточной температуры или по коэффициенту дефектности.
Возникает вопрос о степени эффективности каждого из этих способов оценки состояния опрессованных контактных соединений. Для решения этой задачи в Мосэнерго были проведены нагрузочные испытания участка провода марки АСУ-400 с исправным и дефектным соединителями.
Предварительно были определены коэффициенты дефектности на постоянном токе ( Кх — 9) и по падению напряжения (К2 = 5). Результаты нагрузочных испытаний (табл. 1) показали, что для опрессованных соединителей наиболее предпочтителен способ оценки контактных соединений по значению избыточной температуры.

Пирометрический контроль качества электрических контактных соединений Текст научной статьи по специальности « Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Баталова А.В., Захаренко В.А.

Приведена математическая модель для задач бесконтактного теплового контроля качества электрических контактных соединений. Получено аналитическое выражение, связывающее температуру поверхности контакта с величиной его переходного сопротивления. Сформулированы технические требования к характеристикам пирометров , предназначенных для теплового контроля качества электрических контактных соединений.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Баталова А.В., Захаренко В.А.

PYROMETRIC QUALITY CONTROL OF ELECTRIC CONTACT CONNECTIONS

The mathematical model for problems of contactless thermal quality control of electric contact connections is given. The analytical expression connecting temperature of a surface of contact with size of its transitional resistance is received. Technical requirements to characteristics of the pyrometers intended for thermal quality control of electric contact connections are formulated.

Текст научной работы на тему «Пирометрический контроль качества электрических контактных соединений»

А.В. Баталова, А. V. Batalova, В Л. Захаренко, V.A. Zachareriko,

Д.Б. Пономарёв, D.B. Ponomarev, e-mail :ditni3i@mail.nt

Омский государственный технический университет, г. Омск.. Россия

Omsk State Technical University, Omsk Russia

ПИРОМЕТРИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОНТАКТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

FYROMETRIC QUALITY C ONTROL OF ELECTRIC C ONTACT C ONNECTIONS

Приведена математическая модель для задач бесконтактного теплового контроля качества электрических контактных соединений. Получено аналитическое выражение, связывающее температуру поверхности контакта с величиной его переходного сопротивления. Сформулированы технические требования к характеристикам пирометров, предназначенных для теплового контроля качества электрических контактных соединений.

The mathematical model for problems of contactless thermal quality control of electric contact connections is given. The analytical expression connecting temperature of a surface of contact with size of its transitional resistance is received. Technical requirements to characteristics of the pyrometers intended for thermal quality control of electric contact connections are formulated.

Ключевые слова: пирометр, тепловой контроль, электрический контакт, математическая модель, электрооборудование, теплофизика

Keywords: pyrometer, thermal control, electric contact, mathematical model, electric equipment, thermophysia

Соединение различных машин, аппаратов, распределительных щитов, проводников и элементов электрических установок производился при помощи электрических конлаклных соединений (ЭКС). ЭКС — это конструктивный узел, в котором электрический ток переходит из одной или нескольких токоведущих деталей в одну или несколько других.

В электротехническом оборудовании одним из основных параметров, характеризующих качество ЭКС, является его переходное сопротивление, создающее электрическое сопротивление зоны перехода тока из одних гоковедуишх частей в другие.

Начальные переходные сопротивления ЭКС’ нормируются ГОСТ 10434-76 и ПУЭ, в соответствии с которыми в процессе эксплуатации увеличение сопротивления ЭКС не должно превышать 80% от нормативного значения.

Поскольку непосредственный контроль сопротивлений ЭКС, в процессе эксплуатации электрооборудования затруднителен, то в практике в последние годы в связи с бесконтакт-ностъю пирометрических методов всё большее распространение получает контроль за сопротивлением ЭКС по инфракрасному излучению.

В последние годы внедряются методы и средства теплового контроля (ТК), использующие инфракрасные индикаторы и гепловизионные приборы отечественных и зарубежных изготовителей, бесконгакгностъ применения которых позволяет судить о температуре ЭКС, находящихся под электрическим напряжением непосредственно в процессе эксплуатации. В связи с этим актуален вопрос тепло физического обоснования качества ЭКС: по информации о температуре их поверхности.

ГК контактных соединений основан на зависимости температуры ЭКС от величины сопротивления соединений, напрямую связанной с качеством ЭКС, т.к. тепловая мощность О выделенная в КС при прохождении по нему тока, в соответствии с законом Джоуля-Ленца представляется как:

где / — ток, протекающий через контактное соединение (КС), А; Яп — переходное сопротивление контакта. Ом; Лк — сопротивление токоподводящего участка проводника КС, Ом, которое определяется как:

где р — удельное сопротивление материала токоподводящего проводника, Ом ы: I — длина участка проводника равная длине нахлёста проводников в КС, м; 5 — площадь сечения соединяемых проводников, м2.

Сопротивление Кп — определяется из значений и коэффициента дефектности, определяемого как

Величина Ко нормируется в соответствии с нормами испытания электрооборудования^].

Таким образом, если значение Як известно всегда, то значение Яп представляется неопределенным, так как оно представляет собой зону’ физического контакта проводников, электрическое сопротивление которой зависит от различных факторов (свойств материалов, чистоты и способов обработки контактных поверхностей, силы контактного сжатия, степени окисления, температуры КС и др.), которое косвенно можно контролировать через выделение в контакте тепла £ в соответствии с выражением (1).

Исходя из классических тепло физических представлений о теплопередаче на основа нии законов Джоуля-Ленца, Планка, и Ньююна-Рихмана уравнение теплового баланса для КС: можно записать как:

I2 (Rn -RK) = 2aS,(Tn-Tc) +sa S2(T* -T*), (4)

где Тс — температура окружающей среды. К; а — коэффициент теплопередачи за счет конвекции, Вт,м—К, е — коэффициент излучения материала КС, безразмерная величина: а — 5,67 1CF8 Вт’м- К4 — постоянная Сгефана-Бодышана; Si — площадь боковой поверхности КС (из условий пренебрежения малым оттоком тепла в сред)* с торцов КС при естественной конвекции), м В этом уравнении первое слагаемое правой части определяется в соответствии с законом Нъютона-Рихмана конвективным теплообменом поверхности КС с окружающим воздухом, а второе слагаемое определяется в соответствии с законом Планка лучистым теплообменом КС со средой.

Поскольку аналитическое выражение Тд из формулы (4) получить затруднительно, в работе предлагается Тп выразить через решение дифференциального уравнения теплопроводности:

где 1к — величина тока в момент контроля Тц

, ¡и — номинальный ток через КС. Тогда приведённая разность температур ДТпгт, определяемая как:

для номинального тока, протекающего через КС, представится как ДТпп = Яп и, следовательно, при контроле температуры АТпп при известном токе 1ц через КС отличающимся от 1н можно судить о Кп через ДТщг как:

1, Нормы испытания электрооборудования I Минэнерго СССР — М. — 303 с.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: