УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЫСКАНИЯ ПОВРЕЖДЕННОГО ИЗОЛЯТОРА КОМПЛЕКТНОГО ТОКОПРОВОДА Российский патент 1995 года по МПК G01R31/02 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения поврежденного изолятора комплексного экранированного токопровода.

Известно устройство, реализующее импульсно-индукционный способ отыскания повреждений в кабельных линиях и содержащее генератор постоянного тока высокого напряжения, накопительный конденсатор, разрядник и индукционный магнитный датчик с усилителем и индикатором. При периодических разрядах конденсатора на поврежденный кабель вдоль линии возникает электромагнитное поле, которое фиксируется с помощью магнитного датчика [1].

Устройство не может быть использовано для отыскания повреждения в комплексном экранированном токопроводе, так как экран и шина последнего представляют собой коаксиальную пару, электромагнитное поле которой во внешнем пространстве отсутствует. Проявляющееся же на нескомпенсированном участке тока (через поврежденный изолятор) локальное электромагнитное поле выявить с помощью одиночного магнитного датчика не удается.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения поврежденного участка магистрального шинопровода с расщепленными шинами, содержащее два магнитных датчика, первые выводы которых соединены между собой, а вторые подключены к входу усилителя с индикатором [2]. Такое устройство позволяет зафиксировать локальное электромагнитное поле при ориентации магнитных осей датчиков параллельно оси токопровода и расположении датчиков на равном расстоянии по обе стороны испытываемого изолятора в плоскости, перпендикулярной продольной оси токопровода.

Недостатком такого устройства является необходимость поочередной проверки всех изоляторов токопровода (до обнаружения дефектного), что значительно увеличивает время поиска поврежденного изолятора. Кроме того, существенно сокращается ресурс работы накопительного конденсатора.

Цель изобретения - сокращение времени поиска поврежденного изолятора комплексного экранированного токопровода.

Цель достигается тем, что в устройстве для отыскания поврежденного изолятора комплексного токопровода, содержащем источник высокого напряжения и накопительный конденсатор, включенные между собой параллельно и присоединенные через разрядник к шине и экрану комплексного токопровода, два магнитных датчика с осями, ориентированными вдоль токопровода, первые выводы катушек датчиков соединены между собой, введен третий магнитный датчик с ориентацией магнитной оси также вдоль токопровода. Причем все датчики расположены на внешней поверхности экрана осей изоляторов в плоскости, перпендикулярной продольной оси токопровода. При этом для одновременной фиксации состояния всех трех изоляторов одной опорной группы первый вывод катушки третьего датчика соединен с первыми выводами катушек первого и второго датчиков, а вторые выводы всех катушек присоединены к трем светодиодам, включенным последовательно-согласно по схеме треугольника.

Существенные отличительные признаки предлагаемого изобретения - это введение третьего магнитного датчика с осью, ориентированной вдоль токопровода, расположение датчиков на внешней поверхности экрана токопровода на равных расстояниях от осей изоляторов в плоскости, перпендикулярной продольной оси токопровода, и соединение выводов катушек датчиков описанным образом, а также применение в качестве индикатора трех светодиодов, включенных последователь-согласно по схеме треугольника. Существенность этих признаков определяется следующим. Введение третьего датчика в сочетании с первыми двумя позволяет одновременно контролировать состояние изоляции всех трех изоляторов одной опорной группы, поскольку каждая комбинация из двух датчиков обеспечивает контроль состояния одного изолятора. Т.е. если раньше для контроля состояния изоляторов одной группы два датчика последовательно располагались по обе стороны каждого изолятора, то совместное применение трех датчиков позволяет одновременно контролировать состояние трех изоляторов (даже при единичном разряде конденсаторной батареи). Принятая система ориентации магнитных осей датчиков относительно токопровода и схема соединения катушек датчиков позволяет одновременно контролировать возможные локальные электромагнитные поля всех трех изоляторов и не воспринимать поля внешних помех. Причем поскольку ЭДС датчиков, расположенных у поврежденного изолятора, противоположны по фазе, то при принятой схеме включения суммарная ЭДС этих датчиков удваивается. Поэтому включение светодиодов последовательно-согласно по схеме треугольника позволяет контролировать одним светодиодом состояние одного изолятора опорной группы.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генерирующую часть в виде источника 1 высокого напряжения постоянного тока, накопительного конденсатора 2 и разрядника 3 и приемную часть, состоящую из трех магнитных датчиков 4 и трех светодиодов 5, элементы конструкции комплектного токопровода - токоведущую шину 6, защитный экран 7, опорные изоляторы 8.

Устройство работает следующим образом. При подключении генерирующей части устройства к токоведущей шине 6 и экрану 7 поврежденного токопровода источник 1 высокого напряжения заряжает конденсатор 2, после чего срабатывает разрядник 3 и по цепи шина 6, поврежденный изолятор 8 и экран 7 протекает ток разряда конденсатора 2. Магнитные датчики 4 устанавливаются на поверхности экрана в зоне опорных изоляторов и фиксируют электромагнитное поле поврежденного изолятора 8 с помощью светодиодов 5. Разрядник 3 может управляться дистанционно или работать в периодическом режиме по мере заряда конденсатора 2.

Поиск поврежденного изолятора ведется поочередно по группам опорных изоляторов. Для этого в плоскости расположения изоляторов опорной группы на внешней поверхности экрана устанавливаются три магнитных датчика 4. Датчики устанавливаются на равных расстояниях от болтов крепления нижних фланцев изоляторов 8, что соответствует взаимному их смещению на 120о, а по отношению болтов крепления - на 60о. При каждом разряде на поверхности экрана токопровода вблизи поврежденного изолятора возникает локальное электромагнитное поле. Это поле наводит в ближайших к поврежденному изолятору магнитных датчиках равные и противоположные ЭДС, а результирующая ЭДС удваивается. ЭДС третьего датчика близка к нулю. Под действием результирующей ЭДС двух датчиков по светодиодам протекает ток, вызывающий интенсивное свечение одного из светодиодов 5, соответствующего поврежденному изолятору. Если в контролируемой опорной группе изоляторов повреждение отсутствует, то ЭДС в датчиках не наводится и индикатор не работает. При четырех опорных изоляторах устройство должно содержать четыре магнитных датчика и четыре светодиода.

Использование: относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения поврежденного изолятора комплектного экранированного токопровода. Сущность изобретения: устройство содержит генерирующую часть, состоящую из источника высокого напряжения постоянного тока, накопительного конденсатора и разрядника, приемную часть, состоящую из трех магнитных датчиков и трех светодиодов. На чертеже представлены также элементы конструкции комплектного токопровода: токоведущая шина, защитный экран, опорные изоляторы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТЫСКАНИЯ ПОВРЕЖДЕННОГО ИЗОЛЯТОРА КОМПЛЕКТНОГО ТОКОПРОВОДА, содержащее источник питания, два магнитных датчика с осями, ориентированными вдоль токопровода, первый индикатор, первые выводы катушек датчиков соединены между собой, а вторые подключены соответственно к первому и второму выводам первого индикатора, отличающееся тем, что в устройство введены накопительный конденсатор, разрядник, третий магнитный датчик, второй и третий индикаторы, при этом источник питания выполнен в виде источника высокого напряжения постоянного тока и включен параллельно накопительному конденсатору, один вывод источника питания присоединен к экрану токопровода, а второй через разрядник - к шине токопровода, все датчики с ориентацией магнитных осей вдоль токопровода расположены на внешней поверхности экрана токопровода на равных расстояниях от изоляторов в плоскости, перпендикулярной продольной оси токопровода, первый вывод катушки третьего датчика соединен с первыми выводами катушек первого и второго датчиков, а второй вывод катушки третьего датчика соединен с первыми выводами второго и третьего индикаторов, вторые выводы которых соединены соответственно с первым и вторым выводами первого индикатора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве индикаторов применены светодиоды, включенные последовательно согласно.