Контроль нагрева контактных соединений

Контроль нагрева контактных соединений

Опыт эксплуатации показывает, что срок службы устройств электроснабжения, ди­агностика состояния которых затруднена, значительно короче нормативного. Одно из сла­бых мест диагностики и контроля устройств электроснабжения — это точки необоснован­ного повышенного нагрева, в частности, контактные соединения.

Для контроля температуры токоведущих частей и соединений используют цветовые, отпадающие и плавящиеся указатели, термоиндикаторные краски, а также инфракрасные дефектоскопы.

Цветовые указатели изготавливают в виде пленки, которую нарезают полосками и наклеивают на места контрольных точек клеем БФ-2. В нормальных условиях пленка имеет красный цвет, при температуре 70° С он изменяется на бордовый, при 75—80° С пленка приобретает коричневый, а выше 80° С — черный цвет. После снижения температу­ры до 70° С красный цвет пленки восстанавливается.

Отпадающий указатель представляет собой 2 металлических кружочка, окрашенных в контрастный (по сравнению с оборудованием) яркий цвет. Кружочки спаи­вают между собой легкоплавким припоем, состоящим из 52,5 % висмута, 32 % свинца и 15,5 % олова, и приклеивают (зажимают) к контролируемому контакту. При повышении температуры контакта до 95—100° С припой размягчается и неприклеенный кружочек под действием силы тяжести падает или зависает на подвесе. Для контроля более низких темпе­ратур (55—60 °С) используют парафиновые кружочки на листе бумаги, который приклеи­вают клеем БФ-2 или бакелитовым лаком к контактному соединению.

Кроме постоянных указателей (цветных и отпадающих) нагрев контактных соедине­ний в доступных местах можно определить с помощью термосвечей, изготовленных из воска и парафина и плавящихся при заданных температурах. При проверке такую термо­свечу с помощью изолирующей штанги кратковременно прикладывают к контакту и по ее состоянию судят о температуре.

Для контроля температуры вентилей, расположенных в помещении тяговой подстан­ции, используют термоиндикаторную краску (ТИ-краска) № 32 на 85—95° С, имеющую исходный розовый цвет. Метки ТИ-краской наносят на корпуса холодных вентилей, выпря­митель включают только после полного высыхания краски. Первую проверку проводят через сутки после нанесения меток и, в случае изменения цвета с розового на голубой, про­веряют тепловое сопротивление этих вентилей прибором ИТСВ. В первые 3 месяца конт­роль проводится ежемесячно, а затем — при проведении осмотров, согласно Инструкции [6]. По истечению одного года ТИ-метки удаляют и наносят новые.

В районах контактной сети для определения качества контактных соединений исполь­зуются инфракрасные дефектоскопы ИКД-10М, с помощью которых сравнивают показания нагрева контактного соединения (ИК) и нагрева цельного отрезка контактного провода, удаленного (по проводу) от контактного соединения (зажима) не менее чем на 1 м П). Частное от их деления называют коэффициентом дефектности:

Контактное соединение считается годным, если КД не превышает 1. Измерения таким дефектоскопом производят дистанционно, с поверхности земли, не прикасаясь к измерямому соединению и соблюдая следующие условия:

— расстояние от прибора до измеряемого объекта должно быть не больше 14м;

— угол наклона прибора по отношению к вертикальной оси контролируемого зажимом не должен превышать 30°, изображение соединения (контакта) должно быть больше входного отверстия приемника излучения — «зрачка», при невыполнении этого условия
следует приблизиться к измеряемому объекту;

—для повышения точности измерений снимают несколько значений и фиксируют мак­симальное.

Используют также приборы ИКТ, измерения которыми производятся так же, как и дефектоскопом ИКД-10М. Однако при замерах с расстояния более 8 м его показания кор­ректируются поправочным коэффициентом (из паспорта прибора). Для повышения точнос­ти измерений прибором ИКТ необходимо находиться на минимально возможном расстоянии от измеряемого объекта. При этом устанавливать прибор против солнца и проводить изме­рения при дожде, тумане, снеге запрещается.

Измерения обоими приборами производятся только при максимальной электричес­кой нагрузке в летний период при высокой температуре воздуха и невозможны при соеди­нении проводов термитной или аргонодуговой сваркой, а также при соединении многопро­волочных проводов в виде петли, шунтирущей стыковое соединение.

Проверка прибора ИКД перед работой сводится к включению тумблера и нажатию кнопки контроля питания. Если стрелка индикатора отклонится за контрольную отметку «100», то аккумуляторы заряжены и прибор готов к работе. Исправность прибора ИКТ проверяется замером какого-либо объекта с заранее известной температурой.

В 90-х годах XX века для поиска мест повышенного нагрева устройств электро­снабжения начали использовать тепловизионные системы, в частности, систему, состоя­щую из персональной ЭВМ типа PC/AT (notebook), отечественной камеры ТВ-ОЗК и теп­ловизора «Пировидикон», возможность применения которой исследовались Дорожной элек­тротехнической лабораторией совместно со Службой электроснабжения Горьковской же­лезной дороги.

Однако результаты исследований показали, что предложенные тепловизионные си­стемы могут найти лишь ограниченное применение для диагностики устройств электро­снабжения, т.к. они, во-первых, имеют недостаточную разрешающую способность; во-вто­рых, не могут использоваться в полевых условиях при диагностике, например, контактной сети (система с ЭВМ) и, в-третьих, дают только качественную (а не количественную) оцен­ку температуры и черно-белую яркостную градацию теплового поля, что не позволяет объек­тивно оценить характеристики измеряемого соединения (тепловизор «Пировидикон»). Кро­ме специалистов-железнодорожников тепловым обследованием занимаются работники энер­гетики. Например, на Иртышской районной подстанции проведено тепловое обследование мест, где возможен перегрев контактных частей (вводы, разъединители, выключатели, элек­трооборудование напряжением до 1000 Вит. д.) с помощью шведской камеры V поколения «Termovision 550». Подобные же исследования проводились работниками «Татэнерго» на контактной сети Юдинской дистанции электроснабжения Горьковской железной дороги с использованием камеры четвертого поколения «Television 470». Причем для исключения влияния на термограммы солнечного излучения измерения проводились в ночное время с учетом также температуры воздуха, излучающей способности объекта, расстояния до него, а также скорости ветра и влажности воздуха.

Читайте также:  Как отвадить кошек от огорода

В отчете о проделанной работе, помимо цветных термограмм, приложены цветные фотографии обследуемых объектов с указанием цифровых значений температуры контак­тных соединений. На полученных цветных термограммах видно распределение температу­ры по поверхности оборудования и наиболее нагретые места. Такие обследования позво­ляют проводить достоверную диагностику и своевременно принимать решения о необхо­димости проведения профилактических мероприятий.

Полученные в ходе тестирования данные других различных тепловизионных систем показали возможность применения средств инфракрасной диагностики шведской фирмы FST (ранее называвшейся «Agema» Infrared Sistem) — пирометров «Thermopoint 90» моде­ли LR для оперативного контроля электрооборудования и своевременного выявления опас­но нагретых мест и тепловизоров «Agema 550» или «Agema 570» для испытаний контакт-

ной сети вагоном-лабораторией, выборочного контроля измерений, проводимых работни­ками дистанций, и анализа наиболее сложных случаев необоснованного нагрева и выходов из строя устройств.

Технические характеристики «Thermopoint 90»

Оптическое разрешение. 120:1

Диапазон измеряемых температур, °С. -30. + 1200

Рабочая температура среды, °С. О—50

Габариты, мм. 244x257x71

Прибор «Agema 550» выполняет следующие функции:

— автоматически отсчитывает температуру в центре визирного перекрытия;

— выстраивает профиль температуры вдоль горизонтальной линии в режиме реально­го времени или стоп-кадра с подвижным указателем температуры в точке;

— выделяет участки выше, ниже или в интервале заданных температур;

— выделяет прямоугольную рамку или окружность в центре изображения;

— автоматически указывает наибольшую, наименьшую или среднюю температуру выделенного участка, а также разность температур по отношению к заданному значению;

— непрерывно записывает изображения на диск (что позволяет наблюдать динамику
развития процесса в реальном масштабе времени, например при испытаниях контактной сети вагоном-лабораторией);

— считывает ранее записанные изображения с полным сохранением возможностей измерения;

— записывает речевую аннотацию к каждому изображению (до 30 с);

— выполняет плавное электронное масштабирование с увеличением от 1 до 4 раз в реальном времени;

— измеряет расстояние до объекта, фоновую температуру, температуру воздуха, относительную влажность;

— дистанционно управляет всеми функциями системы.

Возможности тепловизора «Agema 570» практически те же, за исключением спект­ральной чувствительности: она составляет 7,5—13 мкм (вместо 3,6—5 мкм у «Agema 550»). Это позволяет получать качественные термограммы в условиях плохой погоды, задымлен-ности, запыленности и др.

| следующая лекция ==>
Техническое обслуживание устройств релейной защиты | Монтаж, испытания и ремонт заземляющих устройств

Дата добавления: 2017-11-04 ; просмотров: 2720 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДAPT СОЮЗА ССР

СОЕДИНЕНИЯ КОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ

Приемка и методы испытаний

Electrical contact connections.
Acceptance and methods of tests*

_______________
* Наименование. Измененная редакция, Изм. N 1.

Срок действия с 01.01.86
до 01.01.91*
______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 5-94 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации.
(ИУС N 11-12, 1994 год). — Примечание "КОДЕКС".

ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 ноября 1984 г. N 4050

ВЗАМЕН ГОСТ 17441-78

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Февраль 1987 г.

ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное постановлением Государственного комитета СССР по управлению качеством продукции и стандартам от 25.05.90 N 1310, введенное в действие с 01.01.91 и опубликованное в ИУС N 8 1990 год.

Изменение N 1 внесено юридическим бюро "Кодекс" по тексту ИУС N 8 1990 год.

Настоящий стандарт распространяется на разборные и неразборные электрические контактные соединения (далее — соединения), изготовленные в соответствии с ГОСТ 10434-82.

1. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

1. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ

1.1. Проверку соединений следует проводить при квалификационных, приемо-сдаточных, периодических и типовых испытаниях электротехнических устройств, при приемо-сдаточных испытаниях соединений воздушных линий электропередачи, кабелей и т.д.

1.2. Виды проверок и объем выборки должны быть установлены в программах и методиках испытаний, стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.

При отсутствии таких указаний виды проверок и объем выборки должны приниматься в соответствии с настоящим стандартом.

1.3. Виды проверок и объем выборки при квалификационных испытаниях приведены в табл.1.

1.4. При периодических испытаниях должны выполняться проверки по пп.1, 5 и 6 табл.1.

Периодические испытания проводят один раз в два года, если иное не установлено в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств.

1.5. Соединения, не выдержавшие испытания по одному из пп.1-8 табл.1, подвергают повторным испытаниям по этому пункту на удвоенном количестве образцов; при этом результаты повторных испытаний являются окончательными. Соединения, не выдержавшие испытания по п.9 табл.1, бракуют.

1.6. Виды проверок и объем выборки при типовых испытаниях должны быть достаточными для проверки тех характеристик соединений, которые могут измениться вследствие изменения конструкции, материала или технологии изготовления.

1.7. При приемо-сдаточных испытаниях должны выполняться проверки по пп.1 и 5 табл.1. Объем выборки должен быть установлен в стандартах или технических условиях на конкретные виды электротехнических устройств; при отсутствии таких указаний объем выборки должен составлять 0,5% (но не менее 3 шт.) соединений одного типоразмера, предъявляемых одновременно по одному документу. Отбор соединений в выборку следует осуществлять по ГОСТ 18321-73.

Читайте также:  Как оформить дом на участке в собственность

Примечания:

1. По согласованию с потребителем в зоне монтажа допускается не проводить проверку по п.5 табл.1 при приемосдаточных испытаниях неразборных контактных соединений, выполненных опрессовкой стандартным инструментом при соблюдении технологии, установленной в ГОСТ 10434-82.

2. При наличии в объеме испытаний проверки по п. 5 табл. 1 допускается не проводить проверку по п.2.2.4

(Измененная редакция, Изм. N 1).

1.8. Соединения, не выдержавшие испытания по пп.1 или 5 табл.1, подвергают повторным испытаниям по этому пункту на удвоенном количестве образцов; при этом результаты повторных испытаний являются окончательными и распространяются на всю партию.

Как известно, в зависимости от конструкции, назначения, способа соединения материалов, области применения и других факторов различают контактные соединения: болтовые, сварные, паяные и выполненные обжатием (опрессованные и скрученные).
К контактным соединениям можно отнести дистанционные распорки проводов.

Сварные контактные соединения.

При эксплуатации контактных соединений, выполненных сваркой, причинами возникновения в них дефектов могут являться: отклонения от заданных параметров, подрезы, пузыри, каверны, непровары, наплывы, трещины, шлаковые и газовые включения (раковины), незаделанные кратеры, пережог проволок жилы, несоосность соединенных проводников, неправильный выбор наконечников, отсутствие защитных покрытий на соединениях и т.п.
Технология термической сварки не обеспечивает надежную работу сварных соединителей проводов больших сечений (240 мм2 и более). Это связано с тем, что из-за недостаточного разогрева в процессе сварки соединяемых проводов и неравномерного сближения их концов происходит пережог наружных повивов проводов, непровар, в месте сварки появляются усадочные раковины и шлаки. В результате снижается механическая прочность сварного соединения. При механических нагрузках менее расчетных возникает обрыв (перегорание) провода в петле анкерной опоры, что приводит к аварийным отключениям ВЛ при малом сроке их эксплуатации. Если в сварном соединении происходит обрыв отдельных проводников провода, то это приводит к увеличению переходного сопротивления контакта и повышению его температуры.
Скорость развития дефекта в этом случае будет существенно зависеть от ряда факторов: значения тока нагрузки, натяжения провода, ветровых и вибрационных воздействий и т.п.
На основании проведенных экспериментов было установлено, что:

  1. уменьшение активного сечения провода на 20 — 25 % за счет обрыва отдельных проводников может быть не выявлено при проведении ИК-контроля с вертолета, что связано с малым коэффициентом излучения провода, удаленностью тепловизора от трассы на 50 — 80 м, влиянием ветра, солнечной радиацией и другими факторами;
  2. при отбраковке дефектных контактных соединений, выполненных сваркой, с помощью тепловизора или пирометра необходимо иметь в виду, что скорость развития дефекта этих соединений намного выше, чем у болтовых контактных соединений с нажатием;
  3. дефекты выполненных сваркой контактных соединений, выявленные тепловизором при обследовании ВЛ с вертолета, необходимо классифицировать как опасные, если их избыточная температура равна 5 °С;
  4. стальные втулки, не удаленные со сварного участка проводов, могут создавать ложное впечатление о возможном нагреве за счет высокого коэффициента излучения отожженной поверхности.

Опрессованные контактные соединения.

В контактных соединениях, выполненных опрессовкой, наблюдаются неправильный подбор наконечников или гильз, неполный ввод жилы в наконечник, недостаточная степень опрессовки, смещение стального сердечника в соединителе провода и т.п. Как известно, одним из способов контроля опрессованных соединителей является измерение их сопротивления постоянному току.
Критерием идеального контактного соединения служит равенство его сопротивления сопротивлению эквивалентного участка целого провода. Опрессованный соединитель считается пригодным к эксплуатации, если его сопротивление не более чем в 1,2 раза превышает эквивалентный участок целого провода. При опрессовании соединителя его сопротивление резко падает, но с увеличением давления оно стабилизируется и изменяется незначительно.
Сопротивление соединителя весьма чувствительно к состоянию контактной поверхности прессуемых проводов. Появление оксидов алюминия на контактных поверхностях ведет к резкому увеличению контактного сопротивления соединителя и повышенному тепловыделению.
Незначительные изменения переходного сопротивления контактного соединения в процессе их опрессования, а также связанное с этим малое тепловыделение в контактном соединении указывают на недостаточную эффективность выявления в них дефектов непосредственно после монтажа с помощью приборов инфракрасной техники. В процессе эксплуатации опрессованных контактных соединений наличие в них дефектов будет способствовать более интенсивному образованию оксидных пленок и повышать переходное сопротивление, что может привести к появлению локальных нагревов. Поэтому можно считать, что ИК-контроль новых опрессованных контактных соединений не позволяет выявлять дефекты опрессовки и должен проводиться для соединителей, проработавших определенный срок (1 год и более).
Основными характеристиками опрессованных соединителей являются степень опрессовки и механическая прочность. С увеличением механической прочности соединителя его контактное сопротивление уменьшается. Максимум механической прочности соединителя соответствует минимуму электрического контактного сопротивления.

Болтовые контактные соединения.

Контактные соединения, выполненные с помощью болтов, чаще всего имеют дефекты из-за отсутствия шайб в месте соединения медной жилы с плоским выводом из меди или сплава алюминия, отсутствия тарельчатых пружин, непосредственного подсоединения алюминиевого наконечника к медным выводам оборудования в помещениях с агрессивной или влажной средой, в результате недостаточной затяжки болтов и др.
Болтовые контактные соединения алюминиевых шин на большие токи (3000 А и выше) недостаточно стабильны в эксплуатации. Если контактные соединения на ток до 1500 А требуют подтяжки болтов 1 раз в 1 — 2 года, то аналогичные соединения на токи 3000 А и выше нуждаются в ежегодной переборке с непременной зачисткой контактных поверхностей. Необходимость в такой операции связана с тем, что в многоамперных шинопроводах (сборные шины электростанций и т.п.), выполненных из алюминия, более интенсивно протекает процесс образования оксидных пленок на поверхности контактных соединений.
Процессу образования оксидных пленок на поверхности болтовых контактных соединений способствуют различные температурные коэффициенты линейного расширения стальных болтов и алюминиевой шины. Поэтому при прохождении по шинопроводу тока КЗ, при работе его с переменной токовой нагрузкой в нем при большой протяженности в результате вибрационных воздействий происходит деформация (уплотнение) контактной поверхности алюминиевой шины. В этом случае усилие, стягивающее две контактные поверхности ошиновки, ослабевает, имевшийся между ними слой смазки испаряется и т.д.
Из-за образования оксидных пленок площадь соприкосновения контактов, т.е. число и размер контактных площадок (число точек), через которые проходит ток, уменьшаются и, вместе с тем, увеличивается плотность тока, которая может достигать тысяч ампер на квадратный сантиметр, вследствие чего сильно растет нагрев этих точек.
Температура последней точки достигает температуры плавления материала контакта, и между контактными поверхностями образуется капля жидкого металла. Температура капли, повышаясь, доходит до кипения, пространство вокруг контактного соединения ионизируется, и появляется опасность многофазного замыкания в РУ. Под действием магнитных сил дуга может перемещаться вдоль шин РУ со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Опыт эксплуатации показывает, что наряду с многоамперными шинопроводами недостаточной надежностью обладают и одноболтовые контактные соединения. Последние, в соответствии с ГОСТ 21242-75, допускаются к применению на номинальный ток до 1 ООО А, однако повреждаются уже при токах 400 — 630 А. Повышение надежности одноболтовых контактных соединений требует принятия ряда технических мер по стабилизации их электрического сопротивления.
Процесс развития дефекта в болтовом контактном соединении, как правило, протекает достаточно длительно и зависит от ряда факторов: тока нагрузки, режима работы (стабильная нагрузка или переменная), воздействия химических реагентов, ветровых нагрузок, усилий затяжки болтов, стабилизации давления контактов и др.
Переходное сопротивление болтового контактного соединения зависит от продолжительности токовой нагрузки. Переходное сопротивление контактных соединений постепенно повышается до определенного момента, после чего происходит резкое ухудшение контактной поверхности контактного соединения с интенсивным тепловыделением, свидетельствующим об аварийном состоянии контактного соединения.
Аналогичные результаты были получены специалистами фирмы “Инфраметрикс” (США) при тепловых испытаниях болтовых контактных соединений. Повышение температуры нагрева в процессе испытаний носило постепенный характер в течение года, а затем наступал период резкого повышения тепловыделения.

Читайте также:  Как покрыть крышу ондулином своими руками инструкция

Контактные соединения, выполненные скруткой.

Отказы контактных соединений, выполненных скруткой, возникают в основном из-за дефектов монтажа. Неполная скрутка проводов в овальных соединителях (менее 4,5 витков) приводит к вытягиванию провода из соединителя и его обрыву. Неочищенные провода создают высокое переходное сопротивление, в результате чего происходит перегрев провода в соединителе с его возможным выгоранием. Неоднократно отмечались случаи выдергивания грозозащитного троса АЖС-70/39, скрученного на меньшее количество оборотов, из овального соединителя марки СОАС-95-3 воздушных линий 220 кВ.


Рис. Фотография места крепления дистанционной распорки с изломом проводников в результате вибрационных воздействий (а) и схема протекания токов нагрузки в двухпроводной фазе ОРУ или ВЛ при изломе проводников в месте крепления дистанционных распорок (б)

Дистанционные распорки.

Неудовлетворительная конструкция некоторых исполнений дистанционных распорок, воздействие вибрационных усилий и другие факторы могут приводить к перетиранию проводников провода или их излому (рис. 34). В этом случае через дистанционную распорку будет протекать ток, значение которого будет определяться характером и степенью развития дефекта.

Анализ результатов тепловизионного контроля контактных соединений

Сварные контактные соединения.

При тепловизионном контроле контактных соединений оценка их состояния в соответствии с “Объемом и нормами испытаний электрооборудования” может производиться по коэффициенту дефектности или по значению избыточной температуры. Эксперименты, проведенные Южтехэнерго выявили недостаточную эффективность тепловизионного метода для обнаружения дефекта в сварном контактном соединении на ранней стадии развития, особенно при контроле контактных соединений проводов ВЛ с вертолета. Для сварных контактных соединений предпочтительным является оценка их состояния по значению избыточной температуры.

Опрессованные контактные соединения.

В свое время в качестве критериев оценки состояния опрессованных контактных соединений на ОРУ и ВЛ использовались значения коэффициентов дефектности, т.е. отношение измеренного сопротивления или падения напряжения на соединителе к сопротивлению идентичного участка целого провода.
С появлением приборов И КТ оценка состояния опрессованных контактных соединений может осуществляться по значению избыточной температуры или по коэффициенту дефектности.
Возникает вопрос о степени эффективности каждого из этих способов оценки состояния опрессованных контактных соединений. Для решения этой задачи в Мосэнерго были проведены нагрузочные испытания участка провода марки АСУ-400 с исправным и дефектным соединителями.
Предварительно были определены коэффициенты дефектности на постоянном токе ( Кх — 9) и по падению напряжения (К2 = 5). Результаты нагрузочных испытаний (табл. 1) показали, что для опрессованных соединителей наиболее предпочтителен способ оценки контактных соединений по значению избыточной температуры.

Ссылка на основную публикацию
Конструкция подъемных ворот для гаража
Установка гаражных подъемных ворот обеспечивает долговечность и сохранность автомобиля. Сооружение достаточно удобное и практичное в использовании. Машина, при таком установки...
Компрессор centurion bm 330 50e отзывы
Отличное соотношение цена-качество Умеренный уровень шума Производительность Покупал компрессор для общих целей. Использовал для покраски, для пневмоинструмента, продувки. Зарекомендовал себя...
Компрессор автомобильный ас 580 тип торнадо
Данный товар недоступен для доставки в Ваш регион Ваша экономия 342 ₽ Мы всегда стремимся к лучшему, чтобы радовать своих...
Конструкция шкафа на балконе
Чтобы использовать площадь квартиры по максимуму, не загромождая пространство лишними вещами, следует смонтировать шкаф на балконе. В фото-подборке статьи, вы...
Adblock detector