Способ диагностики состояния кабельных линий и электротехнического оборудования

(51) 08 17/06 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ состояния кабельных линий и электротехнического оборудования, включающем измерение амплитуды их спектральных составляющих, соответствующих частотам колебаний, и по результатам анализа характеристик спектра делают вывод о состоянии контролируемых параметров объектов диагностики,согласно изобретению, оценивают спектральный состав гармоник промышленной частоты, и по возрастанию амплитуды нечетных гармоник определяют неисправность объектов. Для оценки пожароопасности используют нечетные гармоники на частотах 750-1450 Гц, и при повышении амплитуды указанных гармоник на 100-500 по отношению к фоновым значениям выявляют пожароопасность. Диагностику состояния изоляции определяют на частоте 150-650 Гц. Диагностику короткого замыкания осуществляют на частотах 1550-1950 Гц.(72) Джумагалиев Руслан Маркленович Васин Константин Андреевич Метакса Галина Павловна Васин Андрей Константинович(73) Джумагалиев Руслан Маркленович Васин Константин Андреевич(54) СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОСТОЯНИЯ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ И ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ(57) Изобретение относится к технической диагностике электрических приборов и может быть использовано для автоматизированного диагностирования состояния кабельных линий и электротехнического оборудования. Технический результат - упрощение способа и расширение его технологических возможностей достигается тем, что в способе диагностики Изобретение относится к технической диагностике электрических приборов и может быть использовано для автоматизированного диагностирования состояния кабельных линий и электротехнического оборудования. Известен способ диагностики электрической сети или электроустановки для предупреждения пожара от искрения, характеризующийся тем, что измеряют электрический ток контролируемого участка, путем фильтрации первой гармоники или всего низкочастотного спектра сигнала измеренного тока, формируют сигнал второй и/или более высоких гармоник, усиливают его и выпрямляют, а также в течение установленного интервала времени накапливают сигнал,сравнивают величину накопленного сигнала с заданным значением или с заданными значениями первого или более высоких уровней сравнения, принятых для соответствующих степеней пожароопасности, в зависимости от величины накопленного сигнала формируют сигнал или сигналы предупреждения о возникновении пожароопасной ситуации и/или формируют команду на отключение контролируемого участка. Из сигнала второй и/или более высоких гармоник для каждого цикла возникновение - гашение искры в последовательности этих циклов формируют импульс сигнала-признака цикла, далее или по первому импульсу сигнала-признака формируют временной интервал,в течение которого накапливают импульсы сигналов-признаков, а по окончании - рассчитывают частоту следования этих циклов, на основании которой рассчитывают величину тока искрения, и/или определяют продолжительность образующей и/или затухающей стадий цикла, на основании которых рассчитывают величину тока искрения, и/или определяют количество импульсов на затухающей стадии цикла,амплитуда которых превышает установленное значение, по которому рассчитывают величину тока искрения, запоминают рассчитанную величину тока искрения и формируют команду для выработки установленного интервала времени и накопления в течение него сигнала, причем накопление сигнала осуществляют путм прибавления по поступлении каждого импульса сигнала-признака цикла возникновение гашение искры к предшествующему результату суммирования числа,соответствующего величине запомненного тока искрения (Патент РФ 2254615, кл. 08 В 17/06,2005). Данный способ требует большого количества измерений и расчетов, что усложняет его. Кроме того, он позволяет предупредить только от искрения в электрической сети,что сужает его функциональные возможности. Известен способ предупреждения пожара от неисправности в электрической сети или электроустановке,содержащий измерение электрического тока контролируемой разветвленной электрической сети или электроустановки формирование сигнала по искрению из высокочастотного спектра измеренного тока формирование и хранение совокупности заданных 2 значений для сформированных сигналов по искрению и сравнение с ними сформированных сигналов формирование по результату сравнения команды на отображение информации и/или формирование команды на отключение контролируемой электрической сети или электроустановки и ее исполнение. Параллельно замкнутой электрической цепи, по меньшей мере,одного,потенциально опасного участка разветвленной электрической сети или электроустановки, подключают вход устройства измерения искрения таким образом, что в исправном состоянии упомянутого участка вход упомянутого устройства шунтирован, измеряют величину напряжения электрической дуги (искры) и/или тока искрения при нарушении целостности контролируемой упомянутой электрической цепи формируют сигнал, определяющий место искрения место нахождения участка поврежденной электрической цепи в электрической сети или установке отображают адрес места нахождения этого участка и/или отключают этот участок с поврежденной электрической цепью, причем формирование команды на отключение контролируемой электрической сети или электроустановки и ее исполнение осуществляют при достижении высшего уровня пожарной опасности (Патент РФ 2342711, кл. 08 В 17/06,2008). Данный способ характеризуется сложностью реализации и обеспечивает только возможность предупреждения пожара от искрения. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ автоматизированного бесконтактного диагностирования технического состояния электротехнических устройств - объектов контроля (ОК) различных типов, индуцирующих периодически изменяющееся магнитное поле рассеяния. На конструкции объекта контроля закрепляют маркирующие магнитный поток поля рассеяния объекта контроля источники магнитного поля так, чтобы их взаимное расположение образовывало охватывающую все множество предварительно определенных для диагностируемого объекта точек измерения пространственную область маркированного магнитного потока,обеспечивают угловую стабилизацию оси чувствительности измерителяпреобразователя относительно объекта контроля,размещают измеритель-преобразователь в области маркированного магнитного потока и по величине и соотношению амплитуд спектральных составляющих сигнала измерителя-преобразователя,соответствующих частотам колебаний в используемых источниках магнитного поля, судят о текущем положении измерителя-преобразователя относительно объекта контроля, вычисляют по заранее известным зависимостям необходимое перемещение к первой точке измерений,перемещают измеритель-преобразователь в данную точку, в которой по результатам анализа характеристик спектра сигнала делают вывод о состоянии контролируемых параметров объекта контроля, затем для уточнения полученной информации осуществляют переход к следующим точкам измерений по соответствующему ситуационному алгоритму(заявка РФ на изобретение 94015949, кл.01 33/00, 1995). Недостатком данного способа является необходимость вычисления параметров по заранее известным зависимостям, а также постоянное перемещение измерителя-преобразователя в заданные точки, что усложняет способ. Кроме того,этот способ не позволяет выявлять различные неисправности электротехнических объектов с помощью одного измерения. Это сужает его технологические возможности. Задачей изобретения является разработка способа для автоматизированного диагностирования состояния кабельных линий и электротехнического оборудования. Технический результат - упрощение способа и расширение его технологических возможностей достигается тем, что в способе диагностики состояния кабельных линий и электротехнического оборудования, включающем измерение амплитуды их спектральных составляющих, соответствующих частотам колебаний, и по результатам анализа характеристик спектра делают вывод о состоянии контролируемых параметров объектов диагностики,согласно изобретению, оценивают спектральный состав гармоник промышленной частоты, и по возрастанию амплитуды нечетных гармоник определяют неисправность объектов. Для оценки пожароопасности используют нечетные гармоники на частотах 750-1450 Гц, и при повышении амплитуды указанных гармоник на 100500 по отношению к фоновым значениям выявляют пожароопасность. Диагностику состояния изоляции определяют на частоте 150-650 Гц. Диагностику короткого замыкания осуществляют на частотах 1550-1950 гц. Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена спектрограмма исправного оборудования на фиг. 2 - спектрограмма неисправного оборудования. По оси абсцисс указаны частоты, Гц по оси ординат - амплитуда колебаний, мВ. Способ осуществляют следующим образом. Сначала включают оборудование, например,нагревательное устройство, которое находится в исправном состоянии (новое). Измеряют амплитуды нечетных гармоник промышленной частоты от 50 Гц до 2000 Гц. Результат является положительным, если амплитудные значения гармоник экспоненциально убывают с возрастанием частоты (фоновые значения). В случае подключения неисправного оборудования, в зависимости от причины повреждения наблюдают значительные отклонения амплитудных значений от фоновых на определенных частотах. В таблице представлены результаты замеров на исправном и неисправном оборудовании, из которой видно, что результаты замеров дают информацию о причине возникновения отказов и о степени пожароопасности при эксплуатации электротехнического оборудования. Для оценки пожароопасности используют нечетные гармоники на частотах 750-1450 Гц, и при повышении амплитуды указанных гармоник от 110 до 1390 мВ (т.е. на 100-500) по отношению к фоновым значениям выявляют пожароопасность объектов. Диагностику состояния изоляции определяют на частоте 150-650 Гц, при этом амплитуда нечетных гармоник неисправного оборудования составляет 40-180 мВ. Диагностику короткого замыкания осуществляют на частотах 1550-1950 Гц, амплитуда нечетных гармоник неисправного оборудования составляет 40-100 мВ. Таблица возрастанию амплитуды нечетных гармоник определяют неисправность объектов. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для оценки пожароопасности используют нечетные гармоники на частотах 750-1450 Гц, и при повышении амплитуды указанных гармоник на 100-500 по отношению к фоновым значениям выявляют пожароопасность. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диагностику состояния изоляции определяют на частоте 150-650 гц. 1. Способ диагностики состояния кабельных линий и электротехнического оборудования,включающий измерение амплитуды их спектральных составляющих, соответствующих частотам колебаний, и по результатам анализа характеристик спектра делают вывод о состоянии контролируемых параметров объектов диагностики,отличающийся тем, что оценивают спектральный состав гармоник промышленной частоты, и по 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что диагностику короткого замыкания осуществляют на