Электроснабжение сельскохозяйственных потребителей Будёновских РЭС (стр. 13 из 19)
Рис. 2.2. Характеристики приборов "Поиск-1" и "Волна": а) – зависимость показаний N прибора "Поиск-1" от частоты при настройке на частоты 5,7,11 и 13-й гармоник (1 – 4 кривые соответственно); б) – зависимость показаний N прибора "Поиск-1" (1) и "Волна" (2) от расстояния l между оператором и проекции оси линии
Структурная схема прибора (рис. 2.3) содержит магнитный датчик М, представляющий собой индуктивную катушку с разомкнутым стержневым ферромагнитным сердечником, который совместно с параллельно подключёнными к нему конденсаторами 1 образует резонансный контур, настроенный на частоту 550 Гц или 250 Гц, и включённый на вход эмиттерного повторителя 2. В эмиттерной цепи повторителя включён делитель напряжения 3, обеспечивающий ступенчатую регулировку чувствительности устройства. Сигнал, снятый с делителя, падает через блок управления 8 на вход первого транзисторного усилителя 4, на выход которого через схему выпрямления включён микроамперметр магнитоэлектрической системы 5.
Электрическая антенна А, представляющая собой металлическую пластину, встроенную в корпус устройства, включена через эмиттерный повторитель 6 на вход второго усилителя переменного тока 7. Усилитель 7 имеет два выхода – переменного и постоянного тока. Выход постоянного тока воздействует на усилитель 4, обеспечивая автоматическую стабилизацию показаний выходного прибора при измерении расстояния от устройства до проводов линии путём увеличения (или уменьшения) коэффициента усиления первого усилителя при уменьшении (или увеличении) электрического поля в точке измерения и, следовательно на антенне. Это решение обеспечивает так же частичную компенсацию измерения показаний прибора при измерении переходного сопротивления в месте замыкания на землю в процессе поиска места повреждения.
Выход переменного тока второго усилителя через блок управления 8 подаётся на вход последних двух каскадов первого усилителя, что позволяет в режиме контроля наличия в сети замыкания на землю контролировать напряжённость электрического поля по показаниям выходного прибора.
Рис. 2.3. Структурная схема прибора "Волна"
Блок управления 8 состоит из переключателя режима работы и чувствительности устройства, а так же кнопки включения питания.
В устройстве обеспечена возможность контроля исправности встроенного источника питания при помощи выходного прибора.
На рис. 2.4 представлена принципиальная схема устройства. Магнитный датчик М имеет рабочую обмотку 1 и испытательную обмотку 2, которая используется для настройки устройства на заводе – изготовителе или для проверки его в процессе эксплуатации. Обмотка 1 совместно с параллельно подключёнными конденсаторами образует резонансный контур, настроенный на частоту 250 Гц или 550 Гц и включённый на вход составного эмиттерного повторителя на транзисторах VT1 и VT2, в эмиттерной цепи которого включён делитель напряжения. С делителя напряжения сигнал поступает через RC – фильтр верхних частот на вход первого транзисторного усилителя переменного тока (транзисторы VT3 – VT6)?на выход которого через схему выпрямителя включён микроамперметр магнитоэлектрической системы РА. Электрическая антенна А через эмиттерный повторитель на транзисторе VT7 включён на вход второго усилителя переменного тока на транзисторах VT8 – VT10.
Рис. 2.4. Принципиальная схема прибора "Волна"
Выходная мощность тока этого усилителя (с коллектора VT10) через переключатель SA подаётся на вход последних двух каскадов первого усилителя, что позволяет по показаниям прибора РА контролировать напряжённость электрического поля. Выход постоянного тока второго усилителя включён на базу транзистора VT4 первого усилителя, что обеспечивает изменение коэффициента усиления первого усилителя при изменении напряжения на антенне. Переключатель SA служит для ступенчатого регулирования чувствительности, для перевода устройства в режим контроля источника питания устройства. Питание устройства включается кнопкой SB на время измерения.
Основные технические характеристики прибора "Волна"
| Контролируемые частоты, Гц | 250 и 550 |
| Чувствительность к магнитному полю, А/м (при отклонении стрелки прибора на 100%), на частоте | |
| 550 Гц | 1,5*10-4 |
| 250 Гц | 1,5*10-3 |
| Чувствительность к электрическому полю, В/м на частоте 50 Гц | 100 |
| Диапазон рабочих температур, °С | от –40 до +40 |
| Источник питания | Элемент 3336Х |
| Потребление прибора от источника питания, Вт | 50*10-3 |
| Габариты, мм | 230х85х95 |
| Масса, кг | 1,5 |
2.5 Применение и техническое обслуживание прибора "Волна"
Прибор выпускается заводом с настройкой на 550 Гц. Отыскание места замыкания на землю с помощью этого прибора производится таким же образом, как и с помощью прибора "Поиск-1". Благодаря корректному, снимающему зависимость прибора от расстояния между устройством и проводами линии, прибор "Волна" обеспечивает чёткое определение места повреждения линии с многократным запасом по селективности даже в сетях с малым током замыкания на землю (1 – 1,5 А) при значительных токах нагрузки до 800 – 100 А. Кроме отыскания места замыкания на землю прибор "Волна" позволяет производить отыскание железобетонных опор, находящихся под напряжением, места обрыва провода в сети и отыскание других видов повреждений.
Железобетонная опора в ряде случаев оказывается под напряжением при пробое изоляции и длительном протекании через опору тока замыкания на землю. При этом виде повреждений грунт под опорой высыхает, оплавляется и становится практически непроводящим. Опора же находится под высоким напряжением и может быть причиной электротравм. Большую опасность так же представляют опоры с линейными разъединителями при пробое опорных изоляторов.
Определение опор с повреждённой изоляцией при больших переходных сопротивлениях может производиться с помощью прибора "Волна", контролирующего значение напряжённости электрического поля в близи опоры.
Для определения находящейся под напряжением опоры с повреждённой изоляцией оператор должен подойти к опоре на расстояние 8 – 10 м, поставить переключатель SA (рис. 2.3) в положение Uлин и расположить прибор перпендикулярно оси линии. Если опора находится под напряжением, а заземление опоры нарушено или имеет большое переходное сопротивление, показания прибора превышают 30 – 40% шкалы. Если же опора не находится под напряжением, показания прибора близки к нулю.
Для определения места обрыва провода оператор устанавливает переключатель прибора "Волна" в положение Uлин и производит контроль электрического поля на расстоянии около 5 м от ствола линии в различных точках сети. Показания прибора за местом обрыва резко возрастают (в 15 – 20 раз) по сравнению с показаниями до места обрыва.
Прибор "Волна" позволяет так же определить, какой из проводов сети с симметричным расположением проводов на опоре имеет замыкание на землю. Для этого оператор устанавливает переключатель прибора в положение Uлин и производит контроль электрического поля в двух точках по обе стороны линии, расположенных симметрично относительно оси линии на расстоянии около 5 м от линии. Равенство показаний прибора свидетельствует о повреждении изоляции провода средней фазы, при неравенстве показаний провод с повреждённой изоляцией расположен ближе к точке измерений с меньшими показаниями прибора.
Перед началом поиска места повреждения необходимо проверить исправность прибора в части источника питания. Для этого переключатель ставится в положение Uпит и кнопкой включается питание прибора. При исправном источнике питания стрелка прибора должна находиться в пределах 70 – 95% шкалы. Если показания прибора ниже 70% шкалы, то источник питания должен быть заземлён.
Перед началом поиска места повреждения рекомендуется произвести упрощённую проверку работоспособности прибора. Для этого переключатель переводится в положение 1:3 и прибор подносят торцевой стороной к электрической лампе накаливания мощностью 40 – 60 Вт. При исправности прибора стрелка должна отклониться на 30 – 60% шкалы вблизи лампы мощностью 40 – 60 Вт напряжением 220 В. При переводе переключателя в положение Uлим стрелка прибора должна отклониться на 10 –20% шкалы.
Если при такой проверке отклонения стрелки отсутствуют или значительно отличаются от указанных выше, то прибор должен быть направлен в лабораторию для устранения неисправности. Лабораторная проверка и устранение неисправности производится в соответствии с рекомендациями заводской инструкции.
Данные энергосистем свидетельствуют о высокой эффективности [18,20,22] применения приборов "Поиск-1" и "Волна", которая определяется в первую очередь возможностью отыскания места повреждения без поочерёдного отключения линии и ответвлений и, следовательно, без недоотпуска электроэнергии потребителям. При этом значительно сокращаются трудозатраты на отыскания места повреждения за счёт сокращения времени поиска и сокращения количества участвующих в поиске людей.