מכשירים לאיתור תקלות בקווי חשמל עיליים

ברשתות חשמל, מכשירים לקביעת מקומות הכשל נפוצים, בעיקר על קווי חשמל עיליים מתח של 10 קילו וולט ומעלה, מבוסס על מדידת פרמטרים של מצב חירום. ניתן לחלק את המכשירים הללו לשתי קבוצות עיקריות, שנועדו לאתר מקומות של נזק במקרה של קצר חשמלי והארקה.

קביעת מיקומי התקלה במקרה של קצר חשמלי

קביעת מיקום הקצר בקווים חשובה במיוחד, שכן הפסקת הקו במקרה של נזק קבוע קשורה בחוסר אספקת חשמל ובנזקים חומריים לצרכנים. במקרים אלו לזרז החיפוש אחר הנזק יש השפעה כלכלית גדולה.

מכשירים להאצת החיפוש ולקביעת מיקום קצרים על פי עקרון הפעולה, ניתן לחלק אותו לשתי תת-קבוצות:

1) התקני קיבוע לקביעת המרחק למקום הנזק, מדידה אוטומטית וקיבוע של כמויות החשמל הרלוונטיות בעת פעולת חירום;

2) מכשירים לקביעת קטעי קווים פגומים (חיישני רשת, מחווני קצר חשמלי, ניטור אוטומטי ותיקון שינויים בערכים חשמליים בזמן פעולת חירום).

פותחו סוגים שונים של מכשירי קיבוע, שמספרם פועלים בהצלחה. ברשתות הפצה כפריות במתח של 10 קילו וולט משתמשים במכשירים מסוג FIP (FIP-1, FIP-2, FIP-F), LIFP וכו'. גם המכשיר מסוג FMK-10 נמצא בשימוש נרחב.

בהתחשב בכך שמכשירי הקיבוע מספקים מדידה ותיקון אוטומטי של כמויות חשמליות במהלך קצר חשמלי, עליהם לעמוד בדרישות מסוימות, בפרט הבאות: יש להשלים את המדידה לפני ניתוק הקטעים הפגועים של הקו מהגנת הממסר, כלומר, בתוך כ-0.1 שניות, על ההתקן לשמור על ערך כמות החשמל הקבועה למשך זמן המספיק להגעה לתחנת המשנה (ללא שירות קבוע) של צוות השטח המבצעי, כלומר. לא פחות מ-4 שעות, יש לספק הפעלה סלקטיבית אוטומטית של המכשירים, כך שהערך הנצפה קבוע רק במקרה של עצירות חירום של הקווים, המכשיר צריך לספק דיוק מדידה מסוים (בדרך כלל שגיאת המדידה היחסית לא צריכה להיות עולה על 5%) וכו'.

אחת האפשרויות הפשוטות ביותר לתיקון התקנים — מכשיר מדידת זרם קצר... יתרה מכך, כדי לקבוע את המרחק למיקום הקצר, ניתן לפתור את הבעיה, ההפך ממה שנלקח בחשבון בעת ​​חישוב הזרם של קצר חשמלי, ויש לקבוע במדויק את הערכים הידועים של זרם ומתח של התנגדות לקצר עד לנקודת הקצר. הכרת ההתנגדות הזו, לא קשה למצוא, עם פרמטרי רשת ידועים, את המרחק לנקודת הקצר.

הנפוצים ביותר הם התקני תיקון עם מה שנקרא זיכרון חשמלי... הם מבוססים על שימוש בקבל אחסון. יתרה מכך, במהלך תהליך קצר חשמלי, קבל האחסון נטען במהירות למתח פרופורציונלי לערך של זרם הקצר שזוהה (או המתח המתאים). לאחר מכן, בשלב הבא, הקורא מחובר לקבל האחסון השולט באלמנט הזיכרון לטווח ארוך. באופן זה, הדרישות לעיל למדידה מהירה מובטחות לפני כיבוי הקו בפעולת הגנת ממסר ויכולת לשמור על ערך קבוע לאורך זמן.

על פי עיקרון זה פותחו המכשירים לעיל מסוג FIP, אשר מצאו יישום ברשתות 10 קילו וולט כפריות.

כדי להקל על השימוש המעשי במכשירים בעלי זרם קצר חשמלי קבוע, כך שאין צורך לבצע חישובים בכל פעם בשעת חירום, עקומות זרם בשיווי משקל.במקביל, זרמי הקצר מחושבים מראש למספר גדול מספיק של נקודות בכל קו מוצא, ולפי תוצאות החישוב מופעל זרם שווה ערך למעגל הקו. עקומות של החלק העיקרי של הקו וענפים עם ערכים שווים של זרמי קצר חשמלי. לאחר שהמכשיר מתקן ערך זרם קצר חשמלי מסוים, על פי דיאגרמת הקו עם עקומות זרם השוויון, הוא קובע ישירות את אזור חיפוש התקלות.

להתקנים הפשוטים ביותר מסוג FIP, לעומת זאת, מתעדים את הזרם של קצרים יש מספר חסרונות, כולל הבאים: קביעת המרחק לנקודת הקצר, חישובים נוספים או בנייה ראשונית של עקומות זרם שוות, הדיוק של המדידה (שגיאת מכשיר) מושפעת מהתנגדות המגע במיקום התקלה (בעיקר התנגדות הקשת), רמת מתח הרשת, ערך זרם העומס (המכשיר מודד למעשה את העומס הכולל וזרם הקצר) וכו' .

מדי אוהם הידוק הם מושלמים יותר, במיוחד אלה המודדים תגובתיות. כאשר מודדים התנגדות, כלומר היחס בין מתח לזרם, ניתן להפחית משמעותית את ההשפעה של שינוי רמות המתח על דיוק המדידה. מדידת התגובתיות מפחיתה גם את השפעת התנגדות הקשת בנקודת קצר חשמלית, הפעילה ברובה, ומאפשרת השלמת קנה מידה מכשיר בקילומטרים. אם, בנוסף, המכשירים מודדים את זרם העומס לפני מצב הקצר, אפשר לקחת בחשבון ובהתאם להפחית את השפעת זרם העומס.

מד אוהם, שלא כמו מד זרם ומד וולט מהדק, מודד לא אחת, אלא שתי כמויות (זרם ומתח) המוזנות לכניסתו. כדי להפחית את אפקט ה-shunting של העומס, ניתן למדוד אותו בנפרד זרם עומס לפני התרחשות קצר חשמלי. כל הערכים הללו קבועים (זוכרים) על פי העיקרון שנדון לעיל (במקרה זה, הזרמים מומרים מראש למתחים פרופורציונליים אליהם), ולאחר מכן, באמצעות מעגלים מיוחדים (בלוקים המרה), הם מומרים לאותות פרופורציונלי להתנגדות (סה"כ, תגובתי, תוך התחשבות בזרם של העומס הקודם) וכו'). בהתחשב בכך שההתנגדות התגובתית (האינדוקטיבית) של הקווים תלויה מעט בשטח החתך של החוטים המשמשים, קנה המידה של מכשירים אלה מדורגים בקילומטרים. מכשירים כאלה כוללים תיקון אוהםמטרים כגון FMK-10, FIS וכו'.

מכשירים לזיהוי קווי עילי פגומים

בעזרת מכשירים כאלה, אתה יכול לקבוע את כיוון החיפוש אחר נקודות קצר חשמלי בקווים עיליים עם מתח של 10 - 35 קילו וולט. ההתקנים, ככלל, מותקנים בסניף הקו - בתמיכה הראשונה לאחר נקודת החיבור. הם מתעדים את התרחשות קצר חשמלי כאשר הוא מתרחש על ענף או קטע של הקו הראשי עבור נקודת ההתקנה של המכשיר. כאשר מחפשים קצר חשמלי בקו השבור, הם מקבלים מידע ממכשירים אלו על נוכחות (המכשיר מופעל) או היעדרות (לא עובד) של קצר חשמלי מאחורי מקום התקנתו.ברשתות חשמל, מחוונים לאזורים פגומים מסוג UPU-1 ומחווני קצר חשמלי מתקדמים ואמינים יותר מסוג UKZ מופצים בהרחבה.

המחוון מתקן את התרחשות קצר חשמלי בעת שימוש בחיישן זרם מגנטי (אינדוקציה) המותקן באזור החוטים, אך ללא חיבור ישיר אליהם. מחוון אחד מספק מידע על כל סוגי הקצרים בשלב פאזה.

המחוון מסוג UKZ עשוי בצורת יחידת מנהלים המכילה, בנוסף לחיישן המגנטי, מעגל בקרה אלקטרוני ומחוון מגנטי.

אם מתרחש קצר חשמלי מאחורי אתר ההתקנה הוא מופעל על ידי זרם הפריצה לקצר, וכתוצאה מכך דגל המחוון פונה אל הצופה עם צד צבוע בצבע כתום עז ונשאר במצב זה אם הקו נקטע על ידי ההגנה.

לאחר הפעלת הקו (עם סגירה אוטומטית מוצלחת או לאחר הסרת התקלה), דגל החיווי חוזר אוטומטית למיקומו המקורי. החזרת הדגל נובעת מהבחירה הקיבולית של מתח הרשת באמצעות ממיר האנטנה.

התקנת שלטים מאפשרת לאנשי שירות במידה והקו ניזוק, כוח אדם עוקף את נקודות ההסתעפות ולאחר קביעת אזור פגוע, עוקף למצוא רק את האזור הפגוע קצר, ולא את כל הקו. מומלץ להגדיר מצביעים הן בהיעדר והן בנוכחות התקני תיקון לקביעת המרחק לנקודת הקצר.במקרה השני, מצביעים הם חיפוש מואץ בשל העובדה כי בשל הסתעפות של קווים כפריים 10 קילו וולט התקני תיקון לקבוע לא אחת, אלא, ככלל, מספר נקודות קצר חשמלי (על תא המטען וענפים שונים).

התקנים לקביעת מיקום קצר חשמלי חד פאזי לאדמה

תקלות הארקה חד פאזיות הן סוג התקלה הנפוץ ביותר. ברשתות הפצה כפריות של 10 קילו וולט הפועלות עם ניטרלי מבודד, תקלות אדמה חד-פאזיות המלוות בזרמים נמוכים יחסית אינן קצרות. לכן, כאשר הם מתרחשים, מותר לא לכבות את הקו למשך הזמן הדרוש לתיקון התקלה.

עם זאת, יש צורך לאתר ולתקן תקלות במהירות האפשרית, שכן תקלת הארקה חד-פאזית יכולה להפוך לדו-פאזית. האחרון הוא קצר חשמלי והוא יושבת על ידי הגנה, וכתוצאה מכך הפסקת חשמל למשתמשים.

בנוסף, תיתכן פגיעה בקרקע, למשל, כאשר חוט נשבר ונופל לקרקע, דבר המסוכן מאוד לחייהם של אנשים ובעלי חיים. יחד עם זאת, עלולות להיווצר תקלות הארקה כתוצאה מנזק סמוי, למשל עקב פנימי מבודדים סדוקיםכאשר אין סימנים חיצוניים לקצר חשמלי וקשה מאוד לזהות אותו חזותית. לכן פותחו מכשירים מיוחדים - מכשירים ניידים המקלים ומהיר יותר למצוא את מקום הנזק.

עקרון הפעולה של מכשירים ניידים המשמשים ברשתות חשמל עם מתח של 10 קילו וולט, המבוסס על מדידת הרכיבים ההרמוניים הגבוהים יותר של זרם תקלת האדמה.הרמה הגבוהה משמעותית של הרמוניות בספקטרום של זרמי תקלות אדמה בהשוואה לזרמי עומס מבטיחה פעולה יעילה של מכשירים אלו.

ברשתות חשמל כפריות של 10 קילו וולט, מכשירים מסוג "חיפוש" (הופסק) ו"גל" ו"פרוב" מתקדמים יותר. במכשירי "חיפוש" ו"גל" האלמנטים העיקריים הם חיישן מגנטי (אינדוקטיבי) המזהה הופעה (עליית משרעת) של רכיבים הרמוניים של הזרם, מסנן בעל הרמוניות גבוהות יותר העובר את אלו מהם שעבורם המכשיר. מוגדר, המגבר מספק את רווח האות הדרוש ומכשיר מדידה שמפיק את האות המתקבל.

מיקום שבר הארקה בקו נקבע באופן הבא. אם מעקף הקו מתחיל בתחנת המשנה, מתבצעות מדידות בשקע הקו מהתחנה, תוך הנחת המכשיר מתחת לקו. הקו השבור נקבע על ידי הסטייה המקסימלית של המחט של מכשיר המדידה. על ידי ביצוע מדידות בנקודות ההסתעפות של הקו הפגוע, הענף הפגוע או הקטע של הגזע נקבע באותו אופן. מאחורי מיקום תקלת האדמה, קריאות המכשיר יורדות בחדות, מה שקובע את נקודת הכשל.

התקן «Probe» הוא התקן כיווני, כלומר, הוא מספק לא רק את קביעת המיקום של שבר האדמה, אלא גם את כיוון החיפוש, שמעניין אם החיפוש מתחיל לא מתחנת המשנה, אלא מכמה נקודת הקו הפגוע. פעולתו מבוססת על השוואה של שלבי המתח והזרם של ההרמונית ה-11 (550 הרץ).לכן, בנוסף לאלמנטים הבסיסיים המצוינים, ל"Probe" יש איבר השוואת פאזה, ולמכשיר מדידת הפלט יש סולם עם אפס באמצע.