Кактус– тепловизионное реле защиты

Известно, что более половины (~64%) от количества всех аварий (от внезапного отключения до пожара!) на подстанциях 0,4-35 кВ начинаются с перегрева контактных соединений электрооборудования.

Известно, что более половины (~64%) от количества всех аварий (от внезапного отключения до пожара!) на подстанциях 0,4-35 кВ начинаются с перегрева контактных соединений электрооборудования. Данное явление обуславливает следующие причины аварий:

• ослабевание и потеря электрического контакта;
• выгорание или сваривание контактных пар;
• возникновение искрения или электрической дуги;
• воспламенение изоляционных материалов.

Особенно критичными все перечисленные факторы являются для потребителей 0,4-10 кВ первой и особой категории по надежности электроснабжения. Перегрев контактных соединений возникает из-за роста переходного сопротивления в месте соприкосновения двух проводников (и соответствующего ему роста теплоотдачи), по следующим причинам: 

• окисление контактных соединений под действием окружающей среды;
• естественное ослабевание контактных соединений под действием вибрации и электродинамических усилий в процессе работы;
• ошибки при монтаже или проектировании.

СТО 34.01-23.1-001-2017 регламентирует предельно допустимые температуры болтовых контактных соединений распределительных устройств, выводов коммутационных аппаратов и токоведущих жил силовых кабелей 0,4-35 кВ (Таблица 1), превышение которых влечет перегрев контактных соединений и нарушение диэлектрических свойств изоляции. 

---

Элемент	Предельно допустимая температура °С
Выводы коммутационных аппаратов из меди, аллюминия и их сплавов
без покрытия	90
с покрытием оловом, серебром или никелем	105
Болтовые контактные соединения из меди, алюминия и их сплавов (в воздушной среде):
Без покрытия	90
С покрытием оловом	105
С покрытием серебром или никелем	115
Токоведущие жилы силовых кабелей с углеводородной изоляцией:
поливинилхлоридная изоляция	70
вулканизирующийся полиэтилен	90
резина	65
резина повышенной теплостойкости	90
Токоведущие жилы силовых кабелей с бумажной изоляцией:
1-3 кВ	80
6 кВ	65
10 кВ 35 кВ	60 50

Таблица 1

---

Скорость перегрева контактных соединений и разрушения ближайшей к ним изоляции возрастает лавинообразно по мере развития процесса. Поэтому важно вовремя выявить начало этого процесса. Диагностической и профилактической мерой является периодический контроль состояния контактных соединений оперативным персоналом, предусмотренный в виде: 

• визуального осмотра оборудования без отключения от питания, проводимого в соответствии с п. 5.4.15 ПТЭ со следующей периодичностью: на объектах с постоянным присутствием оперативного персонала – не реже 1 раза в сутки; на объектах без постоянного присутствия оперативного персонала – не реже 1 раза в месяц; 
• пирометрического контроля, проводимого в соответствии с п. 1.10 приложения Д СТО 34.01-23.1-001-2017 с периодичностью 1 раз в 3 года для оборудования 0,4-35 кВ; 

 
Очевидны недостатки существующих методов контроля состояния контактных соединений: 

• значительный временной интервал между соседними осмотрами: необратимые разрушения могут произойти быстрее, чем пройдёт временной интервал между осмотрами; 
• влияние человеческого фактора: визуальный осмотр сопряжен с внимательностью и субъективностью оценки контролирующего; 
• сложность визуального контроля: панели защиты от прикосновений в щитах 0,4 кВ или выполнение требований по безопасности в ячейках 6-35 кВ исключают визуальный доступ. 

 
Компания «НПП Микропроцессорные технологии» представляет решение данной проблемы – первое в мире тепловизионное реле защиты КАКТУС, реализующее непрерывный мониторинг электрооборудования на наличие перегрева, и не имеющее недостатков, указанных выше. 

---

Тепловизионное реле защиты КАКТУС

---

Чувствительным элементом КАКТУСа является тепловизионная матрица, позволяющая осуществлять непрерывный контроль температуры прямоугольного участка плоскости и автоматически выявлять недопустимый перегрев контактных соединений.

Такой принцип работы позволяет контролировать большее пространство, чем точечные устройства контроля температуры. 

---

Перегрев в контролируемой КАКТУСом зоне

---

Два дискретных выхода с дублированными контактами позволяют интегрировать устройство в цепи местной и центральной сигнализации и цепи управления устройствами охлаждения.

---

Применение КАКТУС в шкафу

---

КАКТУС позволяет провести незамедлительный анализ причин срабатывании сигнализации. Удаленный доступ к данным устройства через приложения для ПК и смартфона по беспроводному Bluetooth-каналу позволяет наблюдать температурный режим контролируемого объекта, не открывая шкаф.

Данные визуализируются в виде тепловой карты как для текущего момента времени, так и для предыдущих срабатываний Устройства. 

---

Удаленный доступ к данным КАКТУСа

---

Наличие в КАКТУСе интерфейса RS-485 позволяет интегрировать Устройство в АСУ по широко распространенным протоколам Modbus-RTU и МЭК 60870-5-101-2006.
 
Как и к другим цифровым устройствам РЗА, производимым нашей компанией, к КАКТУСу предъявлялись высокие требования в части надежности и электромагнитной совместимости.
Устройство реализует самодиагностику критически важных для работы элементов и соответствует требованиям ГОСТ 32137-2013. 
 
Применение тепловизионного реле защиты КАКТУС позволяет: 

• обеспечить постоянный контроль температурных режимов ответственного оборудования; 
• повысить надежность и бесперебойность электроснабжения потребителей; 
• предупредить аварии и возгорания, снизить ущерб и повысить безопасность. 

 
Тепловизионное реле защиты КАКТУС автоматизирует и выполняет задачу по контролю температуры контактных соединений на новом техническом уровне. Непрерывное наблюдение за тепловым режимом оборудования позволит снизить нагрузку на персонал и аварийность – «сюрпризов» будет меньше!