82
МИРОВОЙ ОПЫТ
82
СЕТИ РОССИИ
о
б
о
р
у
д
о
в
а
н
и
е
оборудование
Л
аборатория
представляет
собой
комплекс
испытательного
и
диагностического
обо
-
рудования
и
приборов
,
монтируемых
на
шасси
различных
автомобилей
и
позво
-
ляющих
проводить
испытания
и
диагностику
кабе
-
лей
,
а
в
случае
неисправности
кабеля
—
найти
ме
-
сто
повреждения
.
Комплект
поставки
и
выполняе
-
мые
функции
лаборатории
определяются
заказчи
-
ками
.
Универсальные
лаборатории
с
функциями
высо
-
ковольтных
испытаний
силовых
кабелей
различно
-
го
типа
,
твердой
изоляцией
электрооборудования
,
определением
места
повреждения
,
как
правило
,
выпускаются
на
шасси
«
больших
»
автомобилей
—
ГАЗ
3308,
ГАЗ
3309,
КАМАЗ
и
подобных
по
габа
-
ритам
.
Такие
лаборатории
оснащаются
универсаль
-
ным
пультом
управления
«
Сура
»
с
возможностью
дооснащения
лаборатории
дополнительными
испы
-
тательным
оборудованием
и
функциями
.
В
последнее
время
достаточно
часто
стали
посту
-
пать
заказы
на
лаборатории
,
реализованные
в
фур
-
гонах
автомобилей
Форд
,
Фиат
,
Газель
с
небольшим
числом
функций
,
например
:
•
испытательная
лаборатория
—
проверка
электри
-
ческой
прочности
изоляции
кабелей
и
твёрдой
изоляции
электрооборудования
,
измерения
па
-
раметров
изоляции
,
низковольтные
измерения
;
•
измерительная
лаборатория
—
определение
ме
-
ста
повреждения
кабеля
,
измерение
параметров
изоляции
,
низковольтные
измерения
.
Для
таких
лабораторий
и
был
разработан
пульт
«
СураМини
».
Новое семейство
высоковольтных
электротехнических
лабораторий типа Сура
Группа компаний «Брис» основана в 1993 году и специализируется на разра-
ботке и производстве лабораторий высоковольтных испытаний, предназна-
ченных для диагностики электрооборудования подстанций и силовых элек-
трических кабелей.
Антон АМЕЛИН, Владимир НЕСКУБИН,
Алексей ШИРОКОВ, ООО «БрисЭнерго»
Рис
. 1.
Общий
вид
лаборатории
83
№ 4 (7), июль-август, 2011
83
Рассмотрим
пример
реализации
такой
лаборатории
с
пультом
управле
-
ния
«
СураМини
»
в
фургоне
автомоби
-
ля
Форд
Транзит
с
высокой
крышей
.
Лаборатория
выполняет
следую
-
щие
функции
:
•
испытание
повышенным
пе
-
ременным
напряжением
до
100
кВ
с
контролем
тока
про
-
водимости
в
диапазонах
от
30
мкА
до
9
мА
на
высокой
сторо
-
не
,
и
от
8
мА
до
200
мА
—
встро
-
енной
системой
измерения
;
•
испытание
повышенным
вы
-
прямленным
напряжением
раз
-
рядников
,
кабельных
линий
и
дру
-
гих
объектов
с
контролем
тока
утечки
на
высоком
напряжении
с
пределами
измерения
от
30
мкА
до
9
мА
с
контролем
тока
утеч
-
ки
на
высокой
стороне
и
от
2
до
25
мА
—
встроенной
системой
из
-
мерения
;
•
измерение
тангенса
угла
диэлек
-
трических
потерь
и
ёмкости
высо
-
ковольтной
изоляции
;
•
проведение
низковольтных
из
-
мерений
параметров
силовых
трансформаторов
и
измерение
сопротивления
постоянному
току
;
•
измерение
сопротивления
изоля
-
ции
.
Лаборатория
комплектуется
стан
-
дартными
приборами
для
проведе
-
ния
измерений
:
•
коэффициента
трансформации
(
Кт
);
•
тока
(I
хх
)
и
потерь
холостого
тока
на
малом
напряжении
;
•
сопротивления
короткого
замы
-
кания
(Z
к
);
•
сопротивления
мостовым
мето
-
дом
;
•
сопротивления
изоляции
;
•
сопротивления
заземления
;
•
низковольтные
измерения
(U, I, R).
Лаборатория
имеет
систему
обе
-
спечения
безопасности
персонала
и
включает
:
•
световую
и
звуковую
сигнализа
-
цию
включения
и
выключения
высокого
напряжения
;
•
систему
контроля
заземления
ла
-
боратории
;
•
кнопку
аварийного
отключения
силовых
цепей
питания
испыта
-
тельных
установок
;
•
систему
блокировок
силовых
це
-
пей
питания
испытательных
уста
-
новок
при
нарушениях
заземле
-
ния
и
открытых
дверях
высоко
-
вольтного
отсека
.
В
лаборатории
установлены
стой
-
ки
кабельных
барабанов
:
•
с
кабелем
питания
КГН
5
х
6
мм
2
;
•
с
защитным
заземлением
ПЩ
16
мм
2
;
•
с
кабелем
защиты
от
появления
напряжения
на
корпусе
КГ
-1
х
10
мм
2
;
•
двухсекционного
с
высоковольт
-
ным
кабелем
СКВИЛ
(
испытания
выпрямленным
напряжением
)
и
кабелем
блока
низковольтных
из
-
мерений
КГН
4
х
1,5
мм
2
;
•
с
высоковольтным
проводом
ПВВ
(
испытания
переменным
напря
-
жением
);
•
с
рабочим
заземлением
— 4
мм
2
;
•
с
измерительным
кабелем
моста
СА
7100-2.
Лаборатория
комплектуется
сле
-
дующими
средствами
индивидуаль
-
ной
защиты
и
безопасности
:
•
штангой
оперативной
ШО
-10 —
1
шт
.;
•
указателем
высокого
напряже
-
ния
10
кВ
— 1
шт
.;
•
указателем
низкого
напряжения
KEW1700 0,4
кВ
— 1
шт
.;
•
каской
защитной
— 2
шт
.;
•
ковриком
диэлектрическим
—
1
шт
.;
•
ботами
диэлектрическими
—
2
шт
.;
•
перчатками
диэлектрическими
—
2
пары
;
•
комплектом
плакатов
по
электро
-
безопасности
— 1
комплект
.
Оборудование
лаборатории
раз
-
мещено
в
фургоне
Форд
Транзит
.
Об
-
щий
вид
лаборатории
показан
на
рис
. 1.
Рис
. 2.
Общий
вид
отсека
оператора
Фургон
разделён
перегородкой
на
два
отделения
—
отсеки
операто
-
ра
и
высоковольтный
,
который
име
-
ет
отдельный
вход
в
виде
распашной
двойной
двери
в
задней
части
авто
-
мобиля
.
Отсек
оператора
показан
на
рис
. 2.
В
отсеке
оператора
размещён
пульт
управления
в
виде
стола
с
дву
-
мя
тумбами
.
В
перегородке
смонти
-
рованы
блоки
управления
,
контроля
заземления
и
освещения
,
блок
низ
-
ковольтных
измерений
(
рис
. 3).
В
боковой
тумбе
стола
установле
-
ны
блок
ввода
с
панелью
и
входным
рубильником
,
имеющим
видимый
разрыв
;
автоматическими
выклю
-
чателями
для
отключения
и
защиты
системы
управления
,
цепей
силово
-
го
питания
испытательных
устройств
высоковольтного
отсека
(
рис
. 4).
Органы
управления
и
индикации
блока
контроля
заземления
и
освещения
:
1 —
клавиша
управления
освещением
; 2 —
измерители
параметров
сети
;
3, 4 —
индикация
открытых
дверей
и
нарушения
заземления
; 5—
блок
управления
.
Клеммы
и
органы
управления
блока
низковольтных
измерений
: 6 —
клеммы
12
В
АКБ
автомобиля
; 7 —
клеммы
выходного
напряжения
0—380
В
, 50
Гц
; 8 —
клеммы
подключения
объекта
испытаний
к
внешним
приборам
,
размещаемым
на
столеш
-
нице
тумбы
; 9 —
выключатель
автоматический
напряжения
12
В
от
АКБ
автомобиля
.
Рис
. 3.
Пульт
управления
лаборатории
«
СураМини
»
1
2
3
4
5
6
7
8
9
84
СЕТИ РОССИИ
Для
питания
цепей
управления
используется
блок
бес
-
перебойного
питания
ИБП
с
собственной
АКБ
напряже
-
нием
36
В
и
ёмкостью
7,2
А
•
ч
.
ИБП
позволяет
поддержи
-
вать
питание
блоков
пульта
управления
при
внезапном
срабатывании
блокировки
или
отключении
лаборато
-
рии
от
питания
.
При
этом
цепи
силового
питания
высоко
-
вольтных
устройств
отключаются
,
а
цепи
управления
кор
-
ректно
прекращают
режим
испытаний
.
Кроме
того
,
ИБП
обеспечивает
кондиционные
параметры
питания
цепей
управления
и
выполняет
функции
стабилизатора
напря
-
жения
и
сетевого
фильтра
.
Блок
управления
предназначен
для
выбора
режима
и
последующего
управления
выбранным
режимом
,
содер
-
жит
элементы
управления
и
индикации
—
модуль
контро
-
ля
и
управления
;
модуль
ввода
-
вывода
сигналов
контро
-
ля
и
управления
.
Для
удобства
монтажа
,
обслуживания
и
ремонта
блок
управления
имеет
съёмную
переднюю
панель
.
Модуль
контроля
и
управления
реализован
на
базе
высокопроизводительного
современного
микроконтрол
-
лера
.
Модуль
содержит
каналы
аналогового
ввода
низко
-
го
и
среднего
уровней
,
а
также
каналы
аналогового
выво
-
да
.
Аналоговые
вводы
служат
для
измерения
параметров
испытаний
(
значения
испытательного
напряжения
и
тока
,
параметров
сетевого
питания
и
прочее
).
Каналы
анало
-
гового
вывода
используются
для
вывода
измеренных
и
пронормированных
параметров
испытаний
на
стрелоч
-
ные
индикаторы
панелей
.
Модуль
ввода
-
вывода
содержит
оптоизолированные
каналы
дискретного
ввода
-
вывода
и
релейные
каналы
вывода
,
которые
используются
для
управления
магнит
-
ными
пускателями
,
электромагнитными
коммутаторами
,
переключателями
и
пр
.
Каналы
ввода
служат
для
ввода
1 —
лампа
сигнализации
наличия
напряжения
питания
,
2 —
рубильник
с
видимым
разрывом
,
3 —
выключатель
автоматический
цепи
питания
АИВ
-100,
4 —
выключатель
автоматический
цепи
питания
ИДП
,
5 —
выключатель
автоматический
цепи
питания
БНИ
,
6 —
выключатель
автоматический
цепи
питания
управления
,
установлен
после
ИБП
,
7 —
источник
бесперебойного
питания
.
Рис
. 4.
Блок
ввода
питания
и
ИБП
1
2
3
4
5
6
7
релейных
и
логических
сигналов
от
систем
контроля
за
-
земления
,
состояния
дверей
,
положения
различных
пе
-
реключателей
,
привода
ЛАТР
и
т
.
п
.
Блок
контроля
заземления
содержит
модуль
контро
-
ля
заземления
;
стрелочные
приборы
для
измерения
на
-
пряжения
сети
и
тока
потребления
лаборатории
и
схему
управления
освещением
.
Модуль
контроля
заземления
осуществляет
провер
-
ку
целостности
цепей
рабочего
,
защитного
и
контроль
-
ного
заземления
.
При
нарушении
включает
индикацию
о
возникшем
нарушении
и
отключает
питание
силовых
цепей
блока
высоковольтных
испытаний
БВИ
,
блока
измерения
диэлектрических
потерь
ИДП
-
СА
,
блока
низ
-
ковольтных
измерений
БНИ
.
Запускает
процедуру
кор
-
ректного
выключения
выбранного
режима
испытаний
.
Питание
пульта
управления
не
отключается
,
что
позво
-
ляет
проанализировать
причину
блокировки
и
при
не
-
обходимости
устранить
её
.
Схема
управления
освещением
позволяет
включать
и
выключать
освещение
в
отсеке
оператора
и
высоко
-
вольтном
отсеке
(
клавиша
1,
рис
. 3).
При
подключении
лаборатории
к
сети
питание
цепей
освещения
осуществляется
от
сети
,
в
противном
случае
—
от
АКБ
автомобиля
.
Блок
низковольтных
измерений
БНИ
позволяет
под
-
ключить
внешние
приборы
,
расположенные
в
отсеке
опе
-
ратора
,
для
проведения
низковольтных
измерений
.
Рис
. 5.
Общий
вид
высоковольтного
отсека
85
№ 4 (7), июль-август, 2011
жения
,
коммутатором
выходного
регулируемого
напря
-
жения
на
АИВ
-100,
ИДП
и
БНИ
.
АППАРАТ
ИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ
ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ
АИВ
-100
Представляет
собой
высоковольтный
трансфор
-
матор
с
напряжением
на
первичной
обмотке
от
3
до
220
В
и
на
вторичной
—
от
2
до
100
кВ
действующе
-
го
значения
.
Высоковольтный
трансформатор
помещён
1
2
3
4
5
6
7
Рис
. 6.
Высоковольтный
отсек
,
левая
сторона
1 —
клемма
подключения
кабеля
контрольного
заземления
;
2 —
струбцина
подключения
кабеля
защитного
заземления
;
3 —
высоковольтный
выводной
кабель
;
4 —
барабан
с
кабелем
контрольного
заземления
;
5 —
барабан
с
кабелем
защитного
заземления
;
6 —
барабан
с
кабелем
электропитания
лаборатории
;
7 —
стакан
для
закрепления
высоковольтного
выводного
ка
-
беля
в
транспортном
положении
или
при
работе
в
режимах
из
-
мерения
ёмкости
и
тангенса
диэлектрических
потерь
и
низко
-
вольтных
измерений
.
9 —
мост
переменного
тока
СА
7100-2;
10 —
ИДП
;
11 —
шпилька
на
выходном
электромагнитном
коммутато
-
ре
разряда
испытуемого
объекта
при
испытаниях
на
постоян
-
ном
токе
для
подключения
кабеля
СКВИЛ
;
12 —
фильтрующий
конденсатор
для
испытаний
на
постоян
-
ном
напряжении
;
13 —
короткозамыкатель
,
гнездо
для
подключения
измери
-
тельного
кабеля
моста
;
14 —
клеммы
рабочего
заземления
;
15 —
выходной
электромагнитный
коммутатор
разряда
ис
-
пытуемого
объекта
при
испытаниях
на
постоянном
токе
;
16 —
гнездо
для
подключения
высоковольтного
выводного
кабеля
;
17 —
барабаны
с
проводом
рабочего
заземления
и
высоко
-
вольтным
проводом
для
испытаний
на
переменном
токе
;
18 —
барабан
с
измерительным
кабелем
моста
;
19 —
короткозамыкатель
гнезда
подключения
измеритель
-
ного
кабеля
моста
и
мегомметра
М
4122
при
измерении
сопро
-
тивления
изоляции
;
20 —
барабан
с
измерительным
кабелем
СКВИЛ
;
21 —
барабан
с
четырехжильным
кабелем
для
низковольт
-
ных
измерений
.
Рис
. 7.
Высоковольтный
отсек
,
правая
сторона
9 10 11
12 13 14
15
16
17
17
18
19
20
21
На
передней
панели
БНИ
размещены
клеммы
для
подключения
внешних
приборов
,
выводы
источника
по
-
стоянного
напряжения
12
В
от
АКБ
автомобиля
и
выво
-
ды
регулируемого
источника
от
0
до
380
В
переменно
-
го
тока
.
В
высоковольтном
отсеке
размещено
следующее
основное
испытательное
высоковольтное
оборудование
:
•
регулятор
напряжения
;
•
испытательный
высоковольтный
аппарат
АИВ
-100;
•
электромагнитный
коммутатор
;
•
короткозамыкатель
;
•
измеритель
диэлектрических
потерь
;
•
стойка
с
барабанами
питания
,
защитного
и
контроль
-
ного
заземлений
;
•
высоковольтный
конденсатор
для
сглаживания
вы
-
прямленного
напряжения
при
испытании
разрядни
-
ков
,
ограничителей
перенапряжения
и
прочее
.
Общий
вид
высоковольтного
отсека
показан
на
рис
.
5, 6, 7.
Регулятор
напряжения
представляет
собой
автотранс
-
форматор
с
электроприводом
,
датчиком
нулевого
поло
-
86
СЕТИ РОССИИ
в
бак
с
трансформаторным
маслом
.
Также
в
баке
раз
-
мещён
высоковольтный
однополупериодный
выпрями
-
тель
,
включённый
между
выводом
трансформатора
и
высоковольтным
выводом
аппарата
.
Высоковольтный
однополупериодный
выпрямитель
может
закорачивать
-
ся
с
помощью
встроенного
в
бак
переключателя
с
при
-
водом
от
соленоида
.
При
закороченном
выпрямителе
аппарат
выдаёт
пе
-
ременное
напряжение
до
100
кВ
действующего
значе
-
ния
.
При
отключённом
переключателе
аппарат
настраи
-
вается
на
выдачу
выпрямленного
напряжения
до
70
кВ
амплитудного
значения
.
На
баке
аппарата
установлена
труба
из
изолирующе
-
го
материала
(
полиамид
),
с
резисторами
высоковольтно
-
го
делителя
.
Высоковольтный
вывод
аппарата
имеет
специальный
контакт
,
который
может
закорачиваться
на
рабочее
за
-
земление
через
резистор
33
к
Om, 160 W
с
помощью
спе
-
циального
замыкателя
,
с
приводом
от
соленоида
(
мягкий
разряд
).
При
работе
аппарата
в
режиме
выдачи
выпрям
-
ленного
напряжения
высоковольтный
вывод
подключает
-
ся
к
контакту
коммутатора
15.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ
КОММУТАТОР
Предназначен
для
полного
разряда
объекта
при
испы
-
тании
выпрямленным
напряжением
.
Электромагнитный
коммутатор
состоит
из
:
•
тянущего
электромагнита
,
с
якорем
которого
через
изоляционную
тягу
соединён
подвижный
контакт
;
•
стойки
из
электроизоляционного
материала
;
•
стойки
с
неподвижным
контактом
.
В
исходном
состоянии
подвижный
контакт
с
помощью
пружины
замкнут
с
неподвижным
контактом
.
КОРОТКОЗАМЫКАТЕЛЬ
Предназначен
для
полного
разряда
испытуемого
объ
-
екта
при
измерении
электрической
ёмкости
и
тангенса
угла
диэлектрических
потерь
диэлектриков
.
ИЗМЕРИТЕЛЬ
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ПОТЕРЬ
Предназначен
для
измерения
электрической
ёмкости
и
тангенса
угла
диэлектрических
потерь
диэлектриков
.
Состоит
из
моста
СА
7100-2,
высоковольтного
транс
-
форматора
220
В
/10000
В
и
переключателя
схемы
из
-
мерения
«
прямая
/
инверсная
».
БЛОКИ
БАРАБАНОВ
Предназначены
для
размещения
проводов
и
кабелей
внешних
подключений
лаборатории
.
Кабель
защитно
-
го
заземления
выполнен
из
гибкого
провода
в
прозрач
-
ной
изоляцией
с
запрессованными
равномерно
по
дли
-
не
гильзами
.
При
заземлении
лаборатории
кабель
разма
-
тывается
на
минимально
требуемую
длину
и
подключа
-
ется
к
контуру
защитного
заземления
лаборатории
с
по
-
мощью
струбцины
,
которой
зажимают
ближайшую
гильзу
кабеля
к
шине
заземления
.
ПРИНЦИП
РАБОТЫ
ЛАБОРАТОРИИ
Размещённое
в
высоковольтном
отсеке
оборудова
-
ние
конфигурируется
в
зависимости
от
выбранного
ре
-
жима
работы
.
При
включении
питания
блока
управления
клавишей
1
включается
панель
управления
(
рис
. 8).
Выбор
конкретного
режима
работы
осуществляется
вращением
ручки
7.
Всего
предусмотрено
три
вида
испы
-
таний
(
высоковольтные
испытания
,
измерения
тангенса
угла
диэлектрических
потерь
и
низковольтные
измерения
).
При
этом
на
информационном
табло
8
будет
высвечивать
-
ся
название
испытаний
,
а
также
дополнительные
параме
-
тры
испытаний
,
если
они
есть
.
С
помощью
кнопок
5
и
6
вы
-
бираются
дополнительные
параметры
испытаний
.
Включение
высокого
напряжения
производится
кноп
-
кой
2.
Прозвучит
сирена
и
отойдёт
штанга
мягкого
раз
-
ряда
на
крышке
АИВ
-100.
При
работе
на
постоянном
на
-
пряжении
отойдёт
также
контакт
электромагнитного
ком
-
мутатора
разряда
кабеля
15 (
см
.
рис
. 7).
Включится
вы
-
сокое
напряжение
,
соответствующее
виду
испытаний
.
Это
напряжение
можно
менять
с
помощью
ручки
7.
На
цифровых
индикаторах
будут
высвечиваться
по
-
казания
тока
и
напряжения
,
если
выбраны
высоковольт
-
ные
испытания
.
Показания
цифровых
приборов
дублиру
-
ются
стрелочными
приборами
.
Контрольные
лампочки
9
показывают
состояние
оборудования
лаборатории
.
После
окончания
испытаний
следует
выключить
высокое
напря
-
жение
с
помощью
кнопки
3.
При
работе
на
постоянном
на
-
пряжении
опустится
штанга
мягкого
разряда
и
после
сни
-
жения
напряжения
до
3
кВ
замкнётся
контакт
коммутато
-
ра
разряда
кабеля
.
Кнопка
4
предназначена
для
аварий
-
ного
отключения
.
При
этом
выключается
только
силовая
часть
лаборатории
,
пульт
будет
продолжать
работать
.
Рис
. 8.
Панель
управления
1 —
включение
пульта
; 2 —
включение
высокого
напряже
-
ния
; 3 —
выключение
высокого
напряжения
; 4 —
кнопка
ава
-
рийного
отключения
; 5, 6 —
кнопки
выбора
режимов
; 7 —
ручка
управления
; 8 —
информационное
табло
; 9 —
контрольные
лам
-
пы
; 10, 11 —
цифровые
индикаторы
тока
и
напряжения
.
Группа
компаний
«
Брис
»
124489,
г
.
Москва
,
Зеленоград
,
Панфиловский
проспект
,
д
. 10
Тел
. +7 (499) 732-22-03, 734-96-39
[email protected] www.bris.ru
Оригинал статьи: Новое семейство высоковольтных электротехнических лабораторий типа Сура
Группа компаний «Брис» основана в 1993 году и специализируется на разработке и производстве лабораторий высоковольтных испытаний, предназначенных для диагностики электрооборудования подстанций и силовых электрических кабелей.
