Початок arrow Статті arrow Диагностирование тепловизионное открытых контактных соединений

Диагностирование тепловизионное открытых контактных соединений

Зміст статті
Диагностирование тепловизионное открытых контактных соединений
Диагностические параметры и критерии отбраковки
Методические указания по обследованию
Термограммы дефектов
Выполнение диагностирования при нагрузках, отличных от номинальной
Периодичность обследований
Классификация дефектов открытых контактов

Диагностирование тепловизионное контактов

Диагностирование тепловизионное открытых контактных соединений, контактов и токоведущих частей

Конструктивные особенности контактных соединений и контактов, виды дефектов в них, приводящих к повышению температуры.

Под открытыми контактными соединениями, контактами и токоведущими частями здесь и далее в этом разделе подразумеваются контактные соединения (контакты), доступные для осмотра и находящиеся вне закрытых объемов и конструктивных элементов электрооборудования, а также вне жидких или твердых изоляционных сред.

В зависимости от способа соединения контакт-деталей, различают следующие виды открытых контактных соединений:

  1. сварные контактные соединения;
  2. опрессованные контактные соединения;
  3. болтовые контактные соединения;
  4. контактные соединения, выполненные скруткой;
  5. разъемные контактные соединения электрических аппаратов: ножи разъединителей и рубильников, отделителей, некоторых типов выключателей и т. п., вставные (часто их называют втычными) контакты автоматов и другого электрооборудования комплектных распределительных устройств, комплектных трансформаторных подстанций и т. п.

Виды контактных соединений (контактов), применяемых в электроустановках, изображены на рис. 1-7.
В зависимости от способа соединения контакт-деталей, в контактных соединений и контактах могут возникать следующие виды дефектов:

1) сварные контактные соединения: отклонение от заданных параметров сварного соединения (подрезы, пузыри, каверны, непровары, наплывы, трещины, шлаковые и газовые включения (раковины), незаделанные кратеры, пережог проволок многожильных проводов, несоосность сваренных проводников, неправильный выбор наконечников, коррозия из-за отсутствия защитных покрытий и т. п.).

Применяемая в настоящее время технология термической сварки не обеспечивает надежную работу сварных соединений проводов сечением 240 мм2 и более. Это связано с тем, что из-за недостаточного разогрева соединяемых проводов в процессе их сварки и неравномерного сближения их концов, происходит пережог наружных повивов проводов, непровары, в месте сварки появляются усадочные раковины и шлаки. Обрыв отдельных проводников в сварном соединении приводит к увеличению его переходного сопротивления и повышению его температуры что, наряду со снижением механической прочности при этом, приводит к ненадежной работе соединения. Скорость развития дефекта при этом будет существенно зависеть от тока нагрузки, тяжения провода, ветровых, вибрационных воздействий и т. п. Следует иметь в виду, что скорость развития температурных дефектов сварных соединений намного выше, чем например, болтовых. Кроме того, известны случаи, когда сварные контактные соединения с обнаруженными начальными стадиями дефектов разрушались при протекании токов короткого замыкания.

2) опрессованные контактные соединения: неправильный подбор наконечников или соединительных гильз, неполный ввод жил в наконечник (гильзу), недостаточная степень опрессовки, смещение стального сердечника в соединителе и т. п. Следует отметить, что инфракрасная диагностика недавно выполненных соединителей со слабой опрессовкой неэффективна, такие дефекты начинают проявляться в виде нагревов после образования в соединении оксидных пленок, примерно после года эксплуатации соединения под нагрузкой.

Способы соединения неразборных контактных соединений
Рис. 1. Способы соединения неразборных контактных соединений (по ГОСТ 10434-82):
а) сваркой или пайкой; б) со штыревым выводом сваркой; е) сваркой через переходную медноалюминиевую пластину; г) через соединительную гильзу опрессовкой; д) опрессовкой (сваркой, пайкой); е) опрессовкой в овальных соединителях.

  1. — плоский вывод (пиша);
  2. — шина;
  3. — штыревой вывод;
  4. — медно-алюминиевая пластина;
  5. — провод (кабель);

в — соединительная гильза;

  1. — кабельный наконечник;
  2. — овальный соединитель

Разборные контактные соединения проводников с гнездовыми шинами

  1. — наборный зажим;
  2. — провод (кабель);
  3. — гнездовой вывод;
  4. — кабельный наконечник штифтовой

Рис. 2. Разборные контактные соединения проводников с гнездовыми шинами
(по ГОСТ 10434-82):
а, 6) однопроволочная (многопроволочная, сплавленная в монолит) жила; в) многопроволочная жила, оконцованная кабельным наконечником.

Разборные контактные соединения проводников с плоскими выводами
Рис. 3. Разборные контактные соединения проводников с плоскими выводами без средств стабилизации электрического сопротивления (по ГОСТ 10434-82):
а) с контргайкой; б) с пружинной шайбой; в, г) однопроволочная (многопроволочная) жила провода (кабеля) сечением до 10 мм2 без изгибания в кольцо.

  1. — плоский вывод (шина);
  2. — шина (кабельный наконечник);
  3. — шайба стальная;
  4. — болт стальной;
  5. — гайка стальная;
  6. — пружинная шайба;
  7. — винт;
  8. — фасонная шайба (шайба-звездочка);
  9. — провод (кабель);
  10. — фасонная шайба (арочная)
  11. — плоский вывод (шина);

  1. — шина (кабельный наконечник);
  2. — шайба из цветного металла;
  3. — болт из цветного металла;
  4. — гайка из цветного металла;
  5. — пружинная шайба;
  6. — стальная гайка;
  7. — стальной болт;
  8. — тарельчатая пружина;
  9. — стальная шайба (шайба увеличенная);
  10. — стальная шайба;
  11. — плоский вывод (шина) с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности;
  12. — шина (кабельный наконечник) с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности;
  13. — медно-алюминиевая пластина;
  14. — пластина из твердого материала

Рис. 4. Разборные контактные соединения проводников с плоскими выводами со средствами стабилизации электрического сопротивления (по ГОСТ 10434-82):
азборные контактные соединения проводников с плоскими выводами со средствами стабилизации
а) с крепежом из цветного металла и контргайкой; б) с крепежом из цветного металла и пружинной шайбой;, в) со стальным крепежом и тарельчатой пружиной; г) со стальным крепежом и защитными металлическими покрытиями рабочих поверхностей и контргайкой (пружинной шайбой); д) со стальным крепежом через переходную медно-алюминиевую пластину и контргайкой (пружинной шайбой); е) со стальным крепежом через переходную пластину из твердого алюминиевого сплава и контргайкой (пружинной шайбой).

  1. — штыревой вывод из меди или латуни;
  2. — гайка из меди или латуни;
  3. — шина (кабельный наконечник) из меди, твердого алюминиевого сплава или алюминия с защитным металлическим покрытием рабочих поверхностей;
  4. — стальная гайка;
  5. — штыревой медный вывод;
  6. — стальная шайба;
  7. — алюминиевая шина (кабельный наконечник);
  8. — штыревой латунный вывод;
  9. — штыревой стальной вывод;
  10. — тарельчатая пружина;
  11. — медно-алюминиевая пластина;
  12. — провод (кабель);
  13. — пружинная шайба;
  14. — фасонная шайба (шайба-звездочка)

Рис. 5. Разборные контактные соединения проводников с штыревыми выводами без средств и со средствами стабилизации электрического сопротивления (по ГОСТ 10434-82):
а) проводник из меди; твердого алюминиевого сплава или алюминия с защитным металлическим покрытием рабочей поверхности; б, в, г) алюминиевый проводник; д) алюминиевый проводник через переходную медно-алюминиевую пластину; е) однопроволочная (многопроволочная) жила провода (кабеля) сечением до 10 мм2 с изгибанием в кольцо.
Врубные, розеточные и роликовые контакты электрических аппаратов
Рис. 6. Врубные, розеточные и роликовые контакты электрических аппаратов:
а, б, в) врубные; г) розеточный; д) роликовый.

Мостиковый и торцевые контакты электрических аппаратов
Рис. 7. Мостиковый и торцевые контакты электрических аппаратов:
а) мостиковый; б) торцевой; в) торцевой многоточечный.

• болтовые контактные соединения: отсутствие шайб при соединении медной жилы с плоским выводом из меди или алюминия, отсутствие тарельчатых пружин, непосредственное подсоединение алюминиевого наконечника к медным выводам оборудования в помещениях с агрессивной или влажной средой и в наружных электроустановках, недостаточное усилие затяжки болтов и т. п. Болтовые соединения алюминиевых шин на токи 3000А и выше имеют в эксплуатации недостаточную стабильность и требуют ежегодной подтяжки болтов с обязательной зачисткой контактирующих поверхностей. Это связано с интенсивным образованием окисных пленок на контактных поверхностях, выполненных из алюминия. Наряду с многоамперными шинопроводами с болтовыми контактными соединениями, недостаточной надежностью обладают одноболтовые контактные соединения. В соответствии с ГОСТ 21242-75, они допускаются к применению при номинальном токе до 1000А, однако повреждаются при токах 400-630А. Процесс развития дефекта в болтовом соединении, как правило, протекает достаточно длительно и зависит от тока нагрузки, режима работы (постоянная нагрузка или переменная), воздействия химически активной окружающей среды, ветровых и вибрационных нагрузок, усилия затяжки болтов, наличия стабилизации давления контактов и т. п. Постепенное повышение переходного сопротивления контактных соединений происходит до определенного момента времени, после чего состояние контактной поверхности резко ухудшается с интенсивным тепловыделением, вплоть до аварийного разрушения контактных соединений.

  1. контактные соединения, выполненные скруткой: плохая зачистка проводов перед соединением, неполная скрутка проводов в овальных соединителях (например, типа СОАС-95-3) — менее 4—5 витков скрутки приводит к перегреву провода в соединителе, при этом создаются условия для выдергивания провода из соединителя и даже его выгорания.
  2. контакты электрических аппаратов: ножи разъединителей и рубильников, отделителей некоторых типов выключателей и т. п., вставные контакты автоматов и другого электрооборудования: загрязненные или окисленные контакты, недостаточное контактное нажатие, разное контактное нажатие ламелей одного и того же контактных соединений (контактов), поломка или ослабление пружин ламелей и т. п.

В соответствии с п. 12.4.34 ПТЭ, в межремонтный период в распредустройствах должен производиться тепловизионный контроль контактных соединений (контактов) оборудования, сборных и соединительных шин, а также проводов и тросов ВЛ с помощью тепловизора с разрешающей способностью не более 0,1°С. В случае выявления повышенного нагрева контактных соединений необходимо выполнить ревизию болтовых контактных соединений с измерениями и проверками в соответствии с действующими нормативными документами по испытаниям и измерениям электрооборудования, а опрессованные и сварные контактные соединения при этом необходимо заменить.



 
< Диагностика электромагнитных параметров трансформаторов   Защита проводов ВЛ на входе в соединитель >