Способ бесконтактного и дистанционного контроля электропрочности гирлянд изоляторов воздушных высоковольтных линий электропередачи

 

Использование: контроль электропрочности гирлянд изоляторов высоковольтных линий электропередач, а также определение неисправности гирлянды на опоре линии электропередачи. Сущность изобретения: поиск гирлянды, потерявшей электропрочность, проводится в два этапа. На первом этапе локатором с ненаправленной антенной метрового диапазона волн определяется опора линии электропередачи, содержащая гирлянду, потерявшую электропрочность. На втором этапе при помощи СВЧ-локатора диапазона частот 3 -30 ГГц и узконаправленной антенной на опоре линии электропередачи определяется гирлянда, содержащая элемент, потерявший электропрочность. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля электропрочности гирлянд изоляторов высоковольтных линий электропередач, а также для определения неисправной гирлянды на опоре линии электропередачи.

Известны способы определения неисправных гирлянд изоляторов с помощью дисков, устанавливаемых на гирляндах и меняющих цвет или форму при пробое гирлянд изоляторов [1] Недостатками известных способов является необходимость монтажа дополнительного оборудования и выход этого оборудования из строя при пробое гирлянды изоляторов.

Известен способ контроля изоляции [2] включающий облучение исследуемого объекта (изолятора) электромагнитным излучением в видимой части спектра, прием отраженного и прошедшего объект излучений и совместную обработку этих излучений, по результатам которой судят о состоянии объекта.

Недостатком известного способа является необходимость прозрачности объекта для видимой части спектра, сложность размещения приемников излучения с высокой степенью точности фиксации этих приемников в течение длительного интервала времени.

Известен также способ контроля дефектов пробойного характера в электрических системах высокого напряжения, принятый за прототип и включающий прием ультразвуковых сигналов от дефектного места и преобразование их в электрический, а затем в звуковой сигнал. Способ, кроме того, включает прием ВЧ-излучения метрового диапазона волн и преобразование принятого ВЧ-сигнала в звуковой сигнал [3] Недостатком известного способа является невозможность отличить сигнал, возникающий в результате электрического коронного разряда, от сигналов пробойного характера. Другим недостатком этого способа является необходимость размещения ультразвукового микрофона и ВЧ-антенны в непосредственной близости от проверяемого объекта-гирлянды изоляторов и опасностью поражения электрическим током для оператора, особенно во влажном воздухе, через штангу, на которой установлены ультразвуковой микрофон, ВЧ-антенна и звукопровод.

Целью изобретения является создание способа контроля гирлянд изоляторов, обеспечивающего дистанционный контроль и повышение безопасности и оперативности измерений электропрочности подвесной изоляции.

Цель достигается тем, что в способе контроля состояния изоляции, включающем прием ВЧ-излучения метрового диапазона и его индикацию, дополнительно излучают СВЧ-излучение в диапазоне длин волн 3-30 Ггц в узкой диаграмме направленности, облучают им последовательно гирлянды изоляторов, принимают отраженный сигнал, при этом о неисправной гирлянде судят по результатам обработки отраженного СВЧ-сигнала.

Способ отличается также тем, что в нем предусмотрена синхронизация между максимумами амплитуды напряжения линии передачи и стробами формирования замеров отраженного СВЧ-излучения.

Способ поясняется чертежом.

Антенна 1 метрового диапазона длин волн соединена последовательно с усилителем 2, полосовым фильтром 3, детектором 4 и устройством 5 индикации. Антенна с узкой диаграммой направленности гигагерцового диапазона волн соединена последовательно с приемопередатчиком 7, фильтром 8, коррелятором 9, устройством 10 обработки сигналов и индикатором 11. Второй выход устройства 10 обработки сигналов соединен с приемопередатчиком 7.Антенна 12 принимает сигнал излучения силовой линии электропередач, который поступает через усилитель 13, фильтр 14 на второй вход коррелятора 9.

Способ осуществляется посредством следующих операций.

Используя антенну с широкой диаграммой направленности, принимают ВЧ-излучение от гирлянд линий электропередач в метровом диапазоне волн. При наличии хотя бы одной неисправной гирлянды на опоре сигнал через антенну 1, усилитель 2, фильтр 3, детектор 4 поступает на индикатор 5. О наличии неисправной гирлянды на опоре судят по величине сигнала на индикаторе 5. Далее формируют приемопередатчиком 7 СВЧ-излучение в диапазоне частот 3-30 Ггц и через антенну 6 с узкой диаграммой направленности излучают в направлении одной из гирлянд. Сигнал промышленной частоты (50 гц) от линии электропередачи поступает на антенну 12, усиливается усилителем 13, приходит через фильтр 14 и поступает на второй вход коррелятора 9. Сигнал с выхода коррелятора поступает на устройство 10 обработки сигналов, которое стробирует по времени амплитуду отраженного СВЧ-сигнала от гирлянды, пока он не совпадает (в случае неисправной гирлянды) с максимумом напряженности поля линии электропередачи промышленной частоты. Облучение пробитой гирлянды изоляторов СВЧ-излучением гигагерцового диапазона инициирует ток пробоя гирлянды. Максимальный эффект при этом наблюдается при совпадении максимума напряжения промышленной частоты на линии передачи и строба импульса СВЧ-излучения гигагерцового диапазона волн. По показаниям индикатора 11 судят о пробитой или исправной гирлянде изоляторов, которую облучают СВЧ-излучением.

Таким образом, использование изобретения позволит оперативно и дистанционно определить неисправную гирлянду, не прибегая к помощи специальных изоляционных штанг, которые оператор должен подносить к гирляндам изоляторов, находящихся под высоким напряжением.

Формула изобретения

1. СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО И ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОПРОЧНОСТИ ГИРЛЯНД ИЗОЛЯТОРОВ ВОЗДУШНЫХ ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, включающий пассивный прием ВЧ-излучения метрового диапазона волн ненаправленной антенной и его индикацию, отличающийся тем, что дополнительно излучают СВЧ-излучение в диапазоне частот 3 30 ГГц антенной с узкой диаграммой направленности, облучают этим излучением последовательно гирлянды изоляторов, принимают отраженный сигнал, при этом о неисправной гирлянде судят по появляющейся взаимосвязи между характеристиками СВЧ-сигналов, отраженных от гирлянды, сигналов ВЧ-излучения метрового диапазона волн и сигналов высокого напряжения промышленной частоты, приложенного к гирляндам изоляторов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что выполняется операция синхронизации между моментами времени появления максимума промышленной частоты на элементе гирлянды и моментами формирования приемопередающих стробов в приемопередатчике сигналов СВЧ-диапазона 3 30 ГГц.

РИСУНКИ

Рисунок 1