Оценка состояния контактов и контактных соединений электрооборудования и ЛЭП с применением термоиндикаторов

background image

background image

102

д

и

а

г

н

о

с

т

и

к

а

 и

 м

о

н

и

т

о

р

и

н

г

диагностика и мониторинг

Оценка состояния контактов 
и контактных соединений 
электрооборудования 
и ЛЭП с применением 
термоиндикаторов

О

дним

 

из

 

актуальных

 

вопросов

 

при

 

эксплуатации

 

электро

-

оборудования

 

и

 

ЛЭП

 

является

 

контроль

 

и

 

оценка

 

состояния

 

контактов

 

и

 

контактных

 

соединений

 (

КС

токоведущих

 

частей

При

 

этом

 

свое

-

временное

 

выявление

 

дефектных

 

кон

-

тактов

 

и

 

КС

 

позволяет

 

предотвратить

 

не

 

только

 

технологические

 

нарушения

 

и

 

аварии

сопровождающиеся

 

повреж

-

дением

 

оборудования

но

 

также

 

возго

-

рания

 

и

 

пожары

 

в

 

электроустановках

Согласно

 

закону

 

Джоуля

-

Лен

-

ца

количество

 

выделяемого

 

тепла

 

напрямую

 

связано

 

с

 

ростом

 

пере

-

ходного

 

сопротивления

 

в

 

контактах

 

и

 

контактных

 

соединениях

а

 

также

 

с

 

величиной

 

нагрузочного

 

тока

про

-

ходящего

 

через

 

контакты

 

и

 

КС

:

Q

 = 

I

2

Rt

,

где

 

Q

 — 

количество

 

теплоты

I

 — 

сила

 

тока

R

 — 

сопротивление

 

цепи

t

 — 

время

Таким

 

образом

в

 

процессе

 

экс

-

плуатации

 

электроустановок

 

основ

-

ным

 

фактором

влияющим

 

на

 

состо

-

яние

 

контактов

 

и

 

КС

 

является

 

рост

 

переходного

 

сопротивления

 

контакта

 

и

 

КС

обусловленного

 

следующими

 

основными

 

дефектами

:

 

–  

уменьшение

 

площади

 

контакта

 

или

 

контактного

 

соединения

 

из

-

за

 

ослабления

 

нажима

;

 

–  

некачественная

 

сварка

/

пайка

 

кон

-

тактного

 

соединения

;

 

–  

возникновение

 (

появление

оксид

-

ной

 

пленки

 

или

 

нагара

 

из

-

за

 

окис

-

ления

 

металла

 

на

 

воздухе

 

под

 

воздействием

 

температуры

 

или

 

разрядов

 

–  

разъедание

 

или

 

коррозия

 

металла

 

из

-

за

 

агрессивного

 

воздействия

 

химических

 

веществ

электро

-

химического

 

окисления

 

и

 

других

 

факторов

.

Основной

 

задачей

 

контроля

 

со

-

стояния

 

контактов

 

и

 

КС

 

токоведущих

 

По

 

материалам

VII 

Всероссийской

 

конференции

«

РАЗВИТИЕ

 

И

 

ПОВЫШЕНИЕ

 

НАДЕЖНОСТИ

 

ЭКСПЛУАТАЦИИ

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ

 

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

 

СЕТЕЙ

»

Рассматривается

 

применение

 

термоиндикаторных

 

наклеек

 

для

 

осуществления

 

теплового

 

контроля

 

контактов

 

и

 

контактных

 

соединений

 

электрооборудования

 

и

 

ЛЭП

Приводится

 

методо

-

логия

 

проведения

 

оценки

 

состояния

 

контактов

 

и

 

контактных

 

соединений

 

при

 

использовании

 

термоиндикаторов

позволяю

-

щая

 

реализовывать

 

методики

 

тепловизионного

 

контроля

 

кон

-

тактов

 

и

 

контактных

 

соединений

 

электрооборудования

 

и

 

ЛЭП

 

в

 

соответствии

 

с

 

требованиями

 

РД

 «

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудования

».

Иноземцев

 

В

.

Е

., 

заместитель

 

директора

 

по

 

технической

 

политике

 

и

 

аудиту

 — 

руководитель

 

Департамента

 

технической

 

политики

 

и

 

стандартизации

 

производственных

 

процессов

 

АО

 «

ОЭК

»

Львов

 

М

.

Ю

., 

д

.

т

.

н

., 

директор

 

по

 

технической

 

политике

 

и

 

аудиту

 

АО

 «

ОЭК

»

Лесив

 

А

.

В

., 

генеральный

 

директор

 

ООО

 «

ТермоЭлектрика

»


background image

103

частей

 

электроустановок

 

и

 

ЛЭП

 

является

 

проведение

 

теплового

 

контроля

позволяющего

 

выявить

 

разви

-

тие

 

дефектов

связанных

 

с

 

увеличением

 

переходно

-

го

 

сопротивления

Рост

 

переходного

 

сопротивления

 

может

 

приводить

 

к

 

избыточному

 

нагреву

 

контакта

 

и

 

КС

 

и

как

 

следствие

к

 

развитию

 

повреждения

.

Действующими

 

нормативно

-

техническими

 

доку

-

ментами

 

определены

 

требования

 

по

 

проведению

 

те

-

плового

 

контроля

 

контактов

 

и

 

КС

.

В

 

Правилах

 

технической

 

эксплуатации

 

электриче

-

ских

 

станций

 

и

 

сетей

 

Российской

 

Федерации

 [1] 

ука

-

зано

 

требование

 

о

 

проведении

 

испытаний

 

и

 

измере

-

ний

 

в

 

соответствии

 

с

 

РД

 «

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудования

».

В

 

РД

 «

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрообору

-

дования

» [2]:

 

–  

указано

 

требование

 

о

 

проведении

 

тепловизион

-

ного

 

контроля

 

контактов

 

и

 

КС

 

электрооборудова

-

ния

 

и

 

ЛЭП

;

 

–  

приведены

 

методы

 

оценки

 

теплового

 

состояния

 

контактов

 

и

 

КС

;

 

–  

приведены

 

нормируемые

 

наибольшие

 

допусти

-

мые

 

значения

 

температур

 

нагрева

превышений

 

температуры

 

и

 

избыточной

 

температуры

 

не

 

только

 

для

 

различных

 

видов

 

контактов

 

и

 

КС

но

 

и

 

для

 

других

 

элементов

 

электрооборудования

ВЛ

 

и

 

КЛ

;

 

–  

приведены

 

требования

 

по

 

периодичности

 

про

-

ведения

 

тепловизионного

 

контроля

перечис

-

лено

 

электрооборудование

 

и

 

элементы

под

-

вергающиеся

 

обязательному

 

тепловизионному

 

контролю

.

В

 

ГОСТах

  (

ГОСТ

 8865-93, 

ГОСТ

 8024-90, 

ГОСТ

 10693-81, 

ГОСТ

 2213-79, 

ГОСТ

 10434-82, 

ГОСТ

 16708-84, 

ГОСТ

 2585-81, 

ГОСТ

 32397-2020, 

ГОСТ

 26346-84, 

ГОСТ

 839-2019, 

ГОСТ

 

Р

 51321.1-2007 

и

 

др

.) 

приведены

 

наибольшие

 

допустимые

 

темпера

-

туры

 

нагрева

 

контактов

 

и

 

КС

 

для

 

различных

 

видов

 

оборудования

 

и

 

материалов

применяемых

 

для

 

из

-

готовления

 

контактов

 

и

 

КС

.

Согласно

 

РД

  «

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

элек

-

трооборудования

» [2] 

для

 

осуществления

 

теплови

-

зионного

 

контроля

 

контактов

 

и

 

КС

 

рекомендовано

 

использовать

 

тепловизоры

 

с

 

применением

 

следую

-

щих

 

методик

 

оценки

 

состояния

 

контактов

 

и

 

КС

:

 

при

 

токах

 

нагрузки

 (0,6–1)

I

ном

 — 

по

 

наибольшему

 

допустимому

 

значению

 

нагрева

 

или

 

наибольше

-

му

 

допустимому

 

превышению

 

температуры

;

 

при

 

токах

 

нагрузки

 (0,3–0,6)

I

ном

 — 

по

 

избыточной

 

температуре

;

 

по

 

коэффициенту

 

дефектности

;

 

по

 

динамике

 

изменения

 

температуры

 

во

 

времени

 

и

/

или

 

изменения

 

нагрузки

 

путем

 

сравнения

 

изме

-

ренных

 

значений

 

температуры

 

в

 

пределах

 

фазы

между

 

фазами

с

 

заведомо

 

исправными

 

участка

-

ми

 

и

 

т

.

п

в

 

соответствии

 

с

 

указаниями

 

отдельных

 

пунктов

 

РД

 «

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электро

-

оборудования

».

При

 

этом

 

указывается

что

 

тепловизионный

 

кон

-

троль

 

электрооборудования

 

и

 

токоведущих

 

частей

 

при

 

токах

 

нагрузки

 0,3

I

ном

 

и

 

ниже

 

не

 

способствует

 

выявлению

 

дефектов

На

 

рисунке

 1 

приведена

 

диаграмма

 

контроля

 

кон

-

тактов

 

и

 

КС

 

в

 

зависимости

 

от

 

величины

 

нагрузочного

 

тока

 

и

 

превышения

 

температуры

 

нагрева

.

Согласно

 

РД

  «

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

элек

-

трооборудования

» [2] 

в

 

случае

 

недостижения

 

тем

-

пературы

 

нагрева

 

контакта

 

или

 

КС

 

наибольшей

 

допустимой

 

температуры

 

нагрева

  (

предельной

 

до

-

пустимой

), 

соответствующей

 

наличию

 

аварийного

 

дефекта

при

 

токах

 

нагрузки

проходящих

 

через

 

кон

-

такты

 

и

 

КС

 

в

 

пределах

 (0,6–1)

I

ном

тепловизионный

 

контроль

 

должен

 

осуществляться

 

по

 

превышению

 

температуры

 

нагрева

 

контакта

 

или

 

КС

 

над

 

темпе

-

ратурой

 

окружающей

 

среды

 

методом

 

пересчета

 

из

-

меренного

 

к

 

нормированному

 

значению

исходя

 

из

 

соотношения

:

  

 = 



(1)

где

 

T

ном

 — 

превышение

 

температуры

 

при

 

I

ном

T

раб

 — 

превышение

 

температуры

 

при

 

рабочем

 

токе

 

нагрузки

 

I

раб

I

ном

 — 

номинальный

 

ток

 

электро

-

оборудования

I

раб

 — 

рабочий

 

ток

 

электрооборудо

-

вания

.

При

 

токах

 

нагрузки

проходящих

 

через

 

контакты

 

и

 

контактные

 

соединения

 

в

 

пределах

 (0,3–0,6)

I

ном

тепловизионный

 

контроль

 

должен

 

осуществлять

-

ся

 

по

 

избыточной

 

температуре

то

 

есть

 

по

 

разнице

 

превышения

 

температуры

 

контролируемого

 

кон

-

такта

 

или

 

КС

 

над

 

температурой

 

окружающей

 

среды

 

T

 (°C)

Ток

 

нагрузки

0,3

I

ном

0,61

I

ном

I

ном

Отсутствие

 

дефекта

Аварийный

 

дефект

Контроль

 

по

 

избыточной

 

температуре

Контроль

 

по

 

температуре

 

превышения

Предельно

 

допустимая

 

температура

Рис

. 1. 

Диаграмма

 

контроля

 

контактов

 

и

 

КС

 

в

 

зависимости

 

от

 

величины

 

нагрузочного

 

тока

 

и

 

превышения

 

темпе

-

ратуры

 

нагрева

 5 (74) 2022


background image

104

над

 

превышением

 

температуры

 

другого

 

контакта

 

или

 

КС

работающих

 

в

 

одинаковых

 

условиях

При

 

этом

 

превышение

 

температуры

 

нагрева

 

контакта

 

или

 

КС

 

над

 

температурой

 

окружающей

 

среды

 

осу

-

ществляется

 

методом

 

пересчета

но

 

теперь

 

уже

 

из

-

меренного

 

значения

 

к

 

нормированному

 

значению

пересчитанному

 

на

 0,5

I

ном

 

в

 

соответствии

 

с

 

соотно

-

шением

:

 

, (2)

где

 

T

0,5 — 

превышение

 

температуры

 

при

 0,5

I

ном

T

раб

 — 

превышение

 

температуры

 

при

 

рабочем

 

токе

 

нагрузки

 

I

раб

I

ном

 — 

номинальный

 

ток

 

нагрузки

 

элек

-

трооборудования

I

раб

 — 

рабочий

 

ток

 

электрообору

-

дования

.

Метод

 

оценки

 

состояния

 

контактов

 

и

 

КС

 

по

 

ко

-

эффициенту

 

дефектности

то

 

есть

 

по

 

отношению

 

измеренного

 

превышения

 

температуры

 

контакта

 

или

 

КС

 

к

 

превышению

 

температуры

измеренно

-

му

 

на

 

целом

 

участке

 

шины

  (

провода

), 

отстоящем

 

от

 

контакта

 

или

 

КС

 

на

 

расстояние

 

не

 

менее

 1 

м

не

 

зависит

 

от

 

величины

 

нагрузочного

 

тока

но

 

на

 

практике

 

применяется

как

 

правило

в

 

отношении

 

КС

 

и

 

не

 

применяется

 

в

 

отношении

 

контактов

 

ввиду

 

неинформативности

 

данного

 

метода

 

по

 

отношению

 

к

 

контактам

 

из

-

за

 

особенностей

 

их

 

конструктивного

 

исполнения

.

Нормативные

 

значения

 

по

 

наибольшим

 (

предель

-

ным

допустимым

 

значениям

 

температурам

 

нагрева

по

 

превышению

 

температуры

избыточной

 

темпера

-

туре

 

и

 

коэффициенту

 

дефектности

 

приведены

 

в

 

РД

 

«

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудования

» 

[2] 

и

 

различных

 

ГОСТах

.

Следует

 

отметить

что

 

метод

 

теплового

 

контроля

 

контактов

 

и

 

КС

 

с

 

применением

 

тепловизоров

 

имеет

 

значительный

 

многолетний

 

опыт

 

применения

пока

-

завший

 

эффективность

 

и

 

целесообразность

 

его

 

при

-

менения

Вместе

 

с

 

тем

следует

 

отметить

 

особенно

-

сти

 

его

 

применения

:

– 

необходимость

 

наличия

 

специального

 

оборудо

-

вания

 — 

тепловизора

;

– 

трудоемкость

 

проведения

 

тепловизионного

 

кон

-

троля

;

– 

необходимость

 

наличия

 

специально

 

обученного

 

квалифицированного

 

персонала

;

– 

возможность

 

проведения

 

контроля

 

температуры

 

контакта

 

и

 

КС

 

только

 

в

 

момент

 

измерений

;

– 

невозможность

 

оценки

 

максимальной

 

температу

-

ры

до

 

которой

 

происходил

 

нагрев

 

контакта

  (

КС

в

 

период

 

между

 

проведением

 

измерений

;

– 

невозможность

 

проведения

 

контроля

 

с

 

помощью

 

тепловизора

 

в

 

недоступных

 

и

 

труднодоступных

 

местах

.

В

 

последнее

 

время

 

растет

 

интерес

 

к

 

использова

-

нию

 

термоиндикаторов

 

для

 

оценки

 

состояния

 

кон

-

тактов

 

и

 

КС

При

 

этом

 

следует

 

отметить

 

рост

 

предло

-

жений

 

по

 

видам

 

и

 

номенклатуре

 

термоиндикаторов

 

от

 

производителей

 

как

 

в

 

нашей

 

стране

так

 

и

 

за

 

ру

-

бежом

 — 

в

 

первую

 

очередь

термоиндикаторных

 

на

-

клеек

.

ДИАГНОСТИКА 

И МОНИТОРИНГ

Следует

 

отметить

что

 

номенклатура

 

изготавли

-

ваемых

 

термоиндикаторов

 

имеет

 

широкую

 

линейку

 

различных

 

видов

  (

наклейки

краски

кембрики

изо

-

ленты

 

и

 

пр

., 

изменяющие

 

цвет

 

под

 

воздействием

 

определенной

 

температуры

).

При

 

этом

принципиально

 

все

 

виды

 

термоинди

-

каторов

 

подразделяются

 

по

 

типам

 

на

 

обратимые

 

(

изменяющие

 

окраску

 

только

 

в

 

нагретом

 

состоянии

 

и

 

возвращающие

 

исходный

 

цвет

 

при

 

охлаждении

и

 

необратимые

  (

изменяющие

 

окраску

 

после

 

пре

-

вышения

 

заданной

 

температуры

 

и

 

сохраняющие

 

ее

 

после

 

охлаждения

), 

а

 

по

 

классификации

 

под

-

разделяются

 

по

 

принципу

 

действия

 

на

 

химические

 

(

изменяющие

 

цвет

 

за

 

счет

 

протекания

 

химической

 

реакции

и

 

термоиндикаторы

 

плавления

  (

изменя

-

ющие

 

цвет

 

в

 

связи

 

с

 

фазовым

 

переходом

/

плавле

-

нием

 

специального

 

термочувствительного

 

компо

-

нента

).

Термоиндикаторы

 

плавления

 

обычно

 

выполнены

 

в

 

форме

 

наклеек

покрытых

 

плавким

 

веществом

 

пре

-

имущественно

 

белого

 

цвета

.

Для

 

целей

 

теплового

 

контроля

 

контактов

 

и

 

КС

 

це

-

лесообразно

 

применять

 (

и

 

как

 

правило

 

используют

-

ся

только

 

термоиндикаторы

 

плавления

 

в

 

виде

 

тер

-

моиндикаторных

 

наклеек

.

Следует

 

отметить

что

 

применение

 

термоинди

-

каторных

 

наклеек

 

для

 

контроля

 

контактов

 

и

 

кон

-

тактных

 

соединений

 

имело

 

определенный

 

опыт

 

применения

 

еще

 

в

 

последние

 

десятилетия

 

прош

-

лого

 

столетия

однако

 

широкого

 

распространения

 

так

 

и

 

не

 

получило

чему

 

способствовал

 

ряд

 

обсто

-

ятельств

:

 

отсутствие

 

методик

 

контроля

 

состояния

 

контактов

 

и

 

КС

 

с

 

использованием

 

термоиндикаторов

;

 

отсутствие

 

требований

 

и

 

стандартов

 

к

 

термоинди

-

каторам

;

 

высокая

 

стоимость

;

 

маленькая

 

площадь

 

термочувствительного

 

компо

-

нента

  (

вещества

и

как

 

следствие

малая

 

замет

-

ность

 

для

 

глаза

;

 

недостаточная

 

величина

 

адгезии

;

 

материал

 

основы

  (

как

 

правило

бумага

являлся

 

недолговечным

 

и

 

опасным

 

для

 

применения

 

ввиду

 

возможного

 

возникновения

 

КЗ

 

при

 

отклеивании

;

 

появление

 

тепловизоров

пирометров

 

и

 

методи

-

ки

 

инфракрасной

 

диагностики

 

электрооборудо

-

вания

.

Современные

 

технологии

 

позволяют

 

изготавли

-

вать

 

термоиндикаторные

 

наклейки

 

по

 

доступным

 

ценам

с

 

большой

 

площадью

 

индикаторной

 

поверх

-

ности

высокой

 

электрической

 

прочностью

длитель

-

ным

 

сроком

 

службы

 

и

 

необходимой

 

точностью

 

тем

-

пературного

 

перехода

.

Целесообразность

 

применения

 

термоиндика

-

торных

 

наклеек

  (

ТИН

для

 

теплового

 

контроля

 

кон

-

тактов

 

и

 

КС

 

токоведущих

 

частей

 

электроустановок

 

и

 

ЛЭП

 

заключается

 

в

 

их

 

следующих

 

возможностях

:

 

выполнение

 

непрерывного

 

контроля

 

температуры

 

и

 

фиксация

 

максимальной

 

температуры

 

нагрева

;

 

выполнение

 

температурного

 

контроля

 

в

 

трудно

-

доступных

 

или

 

недоступных

 

местах

;


background image

105

Рис

. 3. 

Внешний

 

вид

 

ТИН

 

с

 

температурной

 

шкалой

60

70

80

60

70

80

90

Рис

. 2. 

Внешний

 

вид

 

однотемпературных

 

ТИН

 

90°

90°

90° 90° 90° 90°

Рис

. 5. 

Пример

 

срабатывания

 

многотемпературного

 

ТИН

60 70 80 90

60 70 80 90

60 70 80 90

60 70 80 90

70 80 90

60 70 80 90

60°

С

70°

С

80°

С

90°

С

Охлаждение

60

 

проведение

 

визуального

 

осмотра

 

электротехни

-

ческим

 

персоналом

 

из

 

числа

 

оперативного

опе

-

ративно

-

ремонтного

 

и

 

ремонтного

 

персонала

;

 

выявление

 

дефекта

 

контактов

 

и

 

КС

 

путем

 

визу

-

ального

 

осмотра

 

по

 

факту

 

изменения

 

цвета

 

тер

-

моиндикаторной

 

наклейки

.

При

 

этом

 

следует

 

отметить

что

 

до

 

сих

 

пор

 

в

 

электроэнергетике

 

отсутствует

 

нормативная

 

база

в

 

том

 

числе

 

методика

 

оценки

 

состояния

 

контактов

 

и

 

КС

 

при

 

помощи

 

ТИН

 

и

 

технические

 

требования

 

к

 

ТИН

Конструктивно

 

современные

 

ТИН

 

представляют

 

собой

 

гибкую

 

самоклеящуюся

 

пластину

 

из

 

поли

-

мерного

 

материала

 

с

 

нанесенным

 

в

 

центральной

 

части

 

термочувствительным

 

компонентом

  (

веще

-

ством

в

 

виде

 

белых

 

точек

полосок

 

или

 

иных

 

форм

 

с

 

заданной

 

температурой

 

или

 

температурной

 

шка

-

лой

На

 

рисунках

 2 

и

 3 

приведены

 

примеры

 

испол

-

нения

 

однотемпературных

 

и

 

многотемпературных

 

ТИН

.

ТИН

 

могут

 

выполняться

 

в

 

различном

 

цветовом

 

исполнении

что

 

позволяет

 

одновременно

 

осущест

-

влять

 

цветовую

 

маркировку

 

фаз

.

Принцип

 

работы

 

ТИН

 

основан

 

на

 

фазовом

 

пере

-

ходе

 (

плавлении

нанесенного

 

термочувствительно

-

го

 

компонента

  (

вещества

с

 

его

 

последующим

 

рас

-

творением

 

в

 

полимерном

 

связующем

 

или

 

материале

 

наклейки

.

Такой

 

принцип

 

работы

 

позволяет

 

исключить

 

факт

 

сохранения

 

белого

 

цвета

 

наклейки

  (

отсут

-

ствия

 

срабатывания

при

 

превышении

 

заданной

 

пороговой

 

температуры

а

 

также

 

возвращения

 

ис

-

ходного

 

белого

 

цвета

 

при

 

охлаждении

При

 

воздей

-

ствии

 

температуры

превышающей

 

заданную

 

на

 

ТИН

 (

в

 

виде

 

одной

 

температуры

 

или

 

температурной

 

шкалы

), 

происходит

 

необратимое

 

изменение

 

цве

-

та

 

термочувствительного

 

компонента

  (

вещества

на

 

поверхности

 

ТИН

 

с

 

белого

 

на

 

черный

  (

рисун

-

ки

 4 

и

 5). 

Следует

 

отметить

что

 

применение

 

однотемпера

-

турных

 

ТИН

 

для

 

теплового

 

контроля

 

контактов

 

и

 

КС

 

имеет

 

следующие

 

недостатки

а

 

именно

:

 

при

 

применении

 

однотемпе

-

ратурных

 

ТИН

 

с

 

температурой

 

срабатывания

соответствую

-

щей

 

наибольшей

 (

предельной

допустимой

 

температуре

, — 

это

 

большая

 

вероятность

 

несрабатывания

 

ТИН

 

ввиду

 

того

что

 

в

 

процессе

 

эксплу

-

атации

 

данная

 

температура

 

нагрева

 

может

 

не

 

достигаться

 

в

 

связи

 

с

 

недости

-

жением

 

током

 

нагрузки

 

значения

равного

 

I

ном

;

 

при

 

применении

 

однотемпературных

 

ТИН

 

с

 

тем

-

пературой

 

срабатывания

превышающей

 

только

 

температуру

 

окружающей

 

среды

получаемая

 

информация

 

для

 

оценки

 

состояния

 

контактов

 

и

 

КС

 

оказывается

 

недостаточной

так

 

как

 

дает

 

возможность

 

только

 

оценить

 — 

достигала

 

ли

 

температура

 

нагрева

 

температуры

нанесенной

 

на

 

ТИН

без

 

возможности

 

определения

 

степени

 

развития

 

дефекта

 

контакта

 

и

 

КС

.

Таким

 

образом

 

на

 

практике

ввиду

 

наличия

 

вы

-

шеуказанных

 

недостатков

 

и

 

отсутствия

 

методики

 

по

 

оценки

 

состояния

 

контактов

 

и

 

КС

 

с

 

применени

-

ем

 

ТИН

однотемпературные

 

ТИН

 

показали

 

свою

 

малоэффективность

 

и

 

ограниченность

 

в

 

примене

-

нии

так

 

как

 

устанавливались

 

с

 

температурой

 

сра

-

батывания

соответствующей

 

наибольшей

  (

пре

-

дельной

допустимой

которая

как

 

правило

не

 

до

-

стигалась

или

 

с

 

некой

 

экспертно

 

выбранной

 

тем

-

пературой

превышающей

 

температуру

 

окружаю

-

щей

 

среды

При

 

этом

 

следует

 

отметить

что

 

однотемпера

-

турные

 

ТИН

 

могут

 

применяться

 

в

 

электроуста

-

новках

работающих

 

с

 

неизменной

 

номинальной

 

нагрузкой

 

и

 

при

 

относительно

 

постоянной

 

темпера

-

туре

 

окружающей

 

среды

а

 

также

 

в

 

щитовых

 

сбор

-

ках

 

жилых

 

зданий

 

ввиду

 

стесненных

 

условий

но

 

при

 

этом

 

выбор

 

однотемпературных

 

ТИН

 

по

 

тем

-

Рис

. 4. 

Пример

 

срабатывания

 

однотемпературного

 

ТИН

60

60

60

t

 

выше

 60°

С

Охлаждение

 5 (74) 2022


background image

106

ДИАГНОСТИКА 

И МОНИТОРИНГ

T

 (°C)

Ток

 

нагрузки

0,3

I

ном

I

ном

Отсутствие

 

дефекта

Контроль

неэффек

-

тивен

Аварийный

дефект

Наличие

 

аварийного

 

дефекта

Рис

. 6. 

Методология

 

оценки

 

состояния

 

контактов

 (

КС

с

 

применением

 

многотемпературных

 

ТИН

70

70

90

90

100

100

120

120

Следует

 

оценить

 

степень

 

развития

 

дефекта

70

70

70

90

90

90

100

100

100

120

120

120

Табл

. 1. 

Расчетные

 

температурные

 

диапазоны

 

многотемпературных

 

ТИН

 

Наибольшая

 

допустимая

 

температура

 

нагрева

, °C

Температурная

 

шкала

 

многотемпературных

 

ТИН

, °C

3-

температурные

4-

температурные

60

50–60–70

50–55–60–70

65

50–60–70

50–55–60–70

70
75

50–70–80

50–60–70–80

80
85

60–80–90

60–70–80–90

90
95

60–80–100

60–70–80–100

100
105

60–90–110

60–80–90–110

110
115

70–100–120

70–90–100–120

120
125

70–110–130

70–90–110–130

130
135

80–120–140

80–100–120–140

140
145

80–120–150

80–100–120–150

150

пературе

 

срабатывания

 (

изменению

 

цвета

должен

 

быть

 

осуществлен

 

с

 

учетом

 

величины

 

проходящего

 

через

 

контакт

 

или

 

КС

 

тока

 

нагрузки

 

и

 

температуры

 

окружающей

 

среды

:

 

T

сраб

 = 

T

раб

 + 

T

окр

.

возд

, (3)

где

 

T

раб

 

должна

 

быть

 

определена

 

на

 

основе

 

мето

-

да

 

пересчета

измеренного

 

к

 

нормированному

 

зна

-

чению

исходя

 

из

 

соотношений

 (1) 

или

 (2) 

в

 

зависи

-

мости

 

от

 

величины

 

тока

 

нагрузки

.

В

 

то

 

же

 

время

 

многотемпературные

 (4-

индикатор

-

ные

 

или

 3-

индикаторные

 

ТИН

достаточно

 

информа

-

тивны

 

и

 

позволяют

 

при

 

плановых

 

и

 

внеплановых

 

ос

-

мотрах

 

электроустановок

 

оперативным

 

персоналом

:

 

визуально

 

установить

 

отсутствие

 

или

 

наличие

 

дефекта

;

 

определить

 

динамику

 

роста

 

максимальной

 

тем

-

пературы

 

нагрева

 

контакта

 

и

 

КС

то

 

есть

 

динами

-

ку

 

развития

 

дефекта

 

по

 

количеству

 

сработанных

 

точек

 

ТИН

;

 

произвести

 

оценку

 

состояния

 

контакта

 

и

 

КС

используя

 

различные

 

методы

 

оценки

 

состояния

приведенные

 

в

 

РД

  «

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудования

».


background image

107

Рис

. 7. 

Примеры

 

установки

 

многотемпературных

 

ТИН

На

 

рисунке

 6 

приведена

 

диаграмма

иллюстри

-

рующая

 

методологию

 

оценки

 

состояния

 

контак

-

тов

 

и

 

КС

 

с

 

использованием

 

многотемпературных

 

ТИН

.

Используя

 

метод

 

выбора

 

ТИН

 

по

 

температуре

 

срабатывания

 

на

 

основе

 

соотношений

 (1) 

и

 (3), 

в

 

таб

-

лице

 1 

приведены

 

расчетные

 

температурные

 

диа

-

пазоны

 

многотемпературных

 

ТИН

 

с

 

температурной

 

шкалой

 

срабатывания

 

в

 

зависимости

 

от

 

нормируе

-

мой

 

наибольшей

  (

предельной

допустимой

 

темпе

-

ратуры

 

нагрева

 

контакта

 

или

 

КС

 

при

 

токе

 

нагрузки

 

в

 

диапазоне

 (0,6–1)

I

ном

При

 

малых

 

токах

 

нагрузки

 (0,3–0,6)

I

ном

соглас

-

но

 

методу

 

выбора

 

ТИН

 

по

 

температуре

 

срабаты

-

вания

 

на

 

основе

 

соотношений

 (2) 

и

 (3) 

и

 

согласно

 

РД

 «

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудова

-

ния

», 

расчетным

 

путем

 

определено

что

 

достаточ

-

но

 

применять

 

один

 

вид

 

многотемпературной

 

ТИН

 

с

 

температурной

 

шкалой

 50–60–70–80°

С

 

или

 50–

60–70°

С

 (

при

 

невозможности

 

установки

 4-

темпера

-

турной

 

ТИН

).

На

 

рисунке

 7 

показаны

 

примеры

 

установки

 

мно

-

готемпературных

 

ТИН

 

в

 

электроустановках

.

В

 

настоящее

 

время

 

АО

  «

ОЭК

» 

совместно

 

с

 

ООО

  «

ТермоЭлектрика

» 

разработан

 

и

 

введен

 

в

 

действие

 

стандарт

 

организации

 

АО

  «

ОЭК

» «

Ме

-

тодические

 

указания

 

по

 

контролю

 

состояния

 

кон

-

тактов

 

и

 

контактных

 

соединений

электрооборудо

-

вания

 

и

 

линий

 

электропередачи

 

с

 

использованием

 

термоиндикаторных

 

наклеек

».

Стандарт

 

разработан

 

с

 

целью

 

установления

 

подхода

 

к

 

выбору

монтажу

 

и

 

эксплуатации

 

ТИН

 

для

 

 5 (74) 2022


background image

108

ДИАГНОСТИКА 

И МОНИТОРИНГ

Делегация

 

в

 

составе

 

заместителя

 

Министра

 

энергетики

 

Республики

 

Беларусь

 

Ольги

 

Прудниковой

первого

 

за

-

местителя

 

Генерального

 

директора

 — 

главного

 

инженера

 

ПАО

 «

Россети

» 

Андрея

 

Майорова

заместителя

 

гене

-

рального

 

директора

 — 

технического

 

директора

 

ЗАО

 «

Электрические

 

сети

 

Армении

» 

Давида

 

Григоряна

 

посетила

 

стенд

 

ООО

 «

ТермоЭлектрика

» 

на

 

выставке

 

в

 

рамках

 VII 

Международной

 

научно

-

технической

 

конференции

 «

Разви

-

тие

 

и

 

повышение

 

надежности

 

распределительных

 

электрических

 

сетей

»

организации

 

теплового

 

контроля

 

контактов

 

и

 

кон

-

тактных

 

соединений

 

электроустановок

 

и

 

содержит

:

 

технические

 

требования

 

к

 

ТИН

;

 

требования

 

к

 

выбору

монтажу

 

и

 

эксплуатации

 

ТИН

;

 

методы

 

теплового

 

контроля

 

контактов

 

и

 

КС

 

электрооборудования

ЛЭП

 

и

 

других

 

элемен

-

тов

  (

узлов

электроустановок

 

с

 

применением

 

ТИН

;

 

требования

 

к

 

периодичности

 

проведения

 

визу

-

ального

 

осмотра

 

ТИН

 

для

 

осуществления

 

тепло

-

вого

 

контроля

;

 

требования

 

к

 

предельно

-

допустимым

 

значениям

 

температуры

 

нагрева

 

и

 

превышения

 

темпера

-

туры

 

контактов

 

и

 

КС

электрооборудования

ЛЭП

 

и

 

других

 

элементов

  (

узлов

электроуста

-

новок

;

 

требования

 

к

 

порядку

 

действий

 

эксплуатацион

-

ного

 

персонала

 

при

 

обнаружении

 

срабатываний

 

ТИН

.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. 

Тепловой

 

контроль

 

контактов

 

и

 

контактных

 

со

-

единений

 

с

 

применением

 

термоиндикаторных

 

на

-

клеек

  (

термоиндикаторный

 

контроль

позволяет

 

проводить

 

оценку

 

состояния

 

контактов

 

и

 

контакт

-

ных

 

соединений

 

электрооборудования

 

и

 

ЛЭП

 

при

 

визуальном

 

осмотре

.

2. 

Применение

 

многотемпературных

 

термоинди

-

каторных

 

наклеек

 

позволяет

 

реализовывать

 

ме

-

тодологию

 

тепловизионного

 

контроля

 

контактов

 

и

 

контактных

 

соединений

 

электрооборудования

 

и

 

ЛЭП

 

в

 

соответствии

 

с

 

требованиями

 

РД

 «

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудования

». 

ЛИТЕРАТУРА

 

1. 

Правила

 

технической

 

эксплуатации

 

электрических

 

станций

 

и

 

сетей

 

Российской

 

Федерации

М

.: 

СПО

 

ОРГРЭС

, 2003. 

245 

с

.

2. 

РД

 34.45-51.300-97. 

Объем

 

и

 

нормы

 

испытаний

 

электрооборудования

М

.: 

Энас

, 1998. 177 

с

.


Оригинал статьи: Оценка состояния контактов и контактных соединений электрооборудования и ЛЭП с применением термоиндикаторов

Читать онлайн

В статье по материалам VII Всероссийской конференции «Развитие и повышение надежности эксплуатации распределительных электрических сетей» рассматривается применение термоиндикаторных наклеек для осуществления теплового контроля контактов и контактных соединений электрооборудования и ЛЭП. Приводится методология проведения оценки состояния контактов и контактных соединений при использовании термоиндикаторов, позволяющая реализовывать методики тепловизионного контроля контактов и контактных соединений электрооборудования и ЛЭП в соответствии с требованиями РД «Объем и нормы испытаний электрооборудования».

Поделиться:

«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение» № 5(86), сентябрь-октябрь 2024

Многопереходные солнечные модули для питания автономных систем мониторинга и диагностики электросетей

Диагностика и мониторинг
Сколковский институт науки и технологии, ПАО «Россети Волга», ООО «Сансенс», ООО «Волга»
«ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение»