Известно, что более половины (~64%) от количества всех аварий (от внезапного отключения до пожара!) на подстанциях 0,4-35 кВ начинаются с перегрева контактных соединенийэлектрооборудования. 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.
Перегрев контактных соединений 0,4 кВ
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 кВ35 кВ | 6050 |
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.
.jpg)
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!