Главная Почта Карта сайта

English

Русский

614000, Россия, Пермь,
ул. Пермская, 70, офис 403
Тел.:(342) 212-23-18
Тел./факс:(342) 212-84-74
E-mail : dimrus@dimrus.ru

Посмотреть карту проезда Карта проезда

RFCT – датчики трансформаторного типа, работающие в HF диапазоне частот

RFCT

Датчики серии «RFCT» (Radio Frequency Current Transformer), предназначенные для регистрации частичных разрядов в изоляции различного высоковольтного оборудования, представляют собой измерительные трансформаторы тока, эффективно работающие в высокочастотном (HF) диапазоне частот.

В отличие от обычных измерительных трансформаторов тока сердечник «RFCT» датчиков изготавливается не из листовой электротехнической стали, а из специализированных высокочастотных материалов – ферритов. В результате датчики этого типа малочувствительны к токам промышленной частоты, но позволяют хорошо регистрировать периодические и импульсные сигналы в диапазоне частот от сотен кГц до десятков МГц, в зависимости от используемого материала сердечника.

Уровень частичных разрядов в высоковольтной изоляции находится примерно в одном диапазоне, составляет от десятков пикокулон до десятков нанокулон, и мало зависит от типа контролируемого высоковольтного оборудования. Поэтому датчики типа «RFCT», в отличие от измерительных трансформаторов тока промышленной частоты, имеют одинаковую чувствительность для всех практических применений, определяемую только особенностями их конструкции.

Датчики регистрации частичных разрядов типа «RFCT», как и все другое диагностическое оборудование, используемое для этих целей, после изготовления не поверяются, а только тестируются на работоспособность и общее соответствие требованиям технических условий на изготовление. Необходимая калибровка чувствительности датчиков типа «RFCT» всегда производится «на месте» проведения измерений, с учетом особенностей созданной измерительной схемы. При этом автоматически учитывается не только реальная чувствительность датчиков, но и степень затухания импульсов частичных разрядов внутри контролируемого оборудования, в соединительных кабелях и во входных цепях измерительных приборов.

По своей конструкции датчики «RFCT» делятся на три типа:

  • Неразъемные стационарные датчики кольцевой конструкции, монтируемые на заземляющих проводах и шинах на отключенном оборудовании. Обычно такие датчики поставляются со стационарно подключенным сигнальным кабелем.
  • Датчики с разъемным сердечником, легко монтируемые на проводниках и шинах даже работающего контролируемого оборудования, обычно используемые для проведения оперативных измерений частичных разрядов. Подключение сигнального кабеля к таким датчикам производится при помощи коаксиального разъема.
  • Модульные датчики частичных разрядов, предназначенные для измерений в слаботочных цепях, включаемые в разрыв соединительного провода (на отключенном оборудовании). Такой тип конструкции применяется и для комплексных датчиков, предназначенных, кроме контроля частичных разрядов, для измерения дополнительных параметров оборудования.

Изоляция корпусов, соединительных кабелей и выходных разъемов датчиков типа «RFCT» конструктивно рассчитана на напряжение до 1000В. По этой причине датчики частичных разрядов трансформаторного типа всегда устанавливаются только на проводниках или шинах заземления (с внешней изоляцией или без изоляции) высоковольтного оборудования (корпусов, баков, обмоток, экранов и т. д.). Установка датчиков частичных разрядов типа «RFCT» на высоковольтных токоведущих проводах высокого напряжения или в точках оборудования, где высокое напряжение может возникнуть даже кратковременно, например, в изолированной нейтрали трехфазной цепи, категорически запрещена.

В настоящее время фирмой «DIMRUS» серийно производятся девять разновидностей высокочастотных трансформаторов тока типа «RFCT». Основная справочная информация о конструкции этих датчиков, их частотные характеристики и особенности практического применения приведены ниже.

Таблица 1. Габаритные и весовые параметры основных семи датчиков серии «RFCT», выпускаемых фирмой «DIMRUS»

  Ширина, мм Высота, мм Длина, мм Масса, кг
RFCT-1 83 52 21 0,10
RFCT-2 50 82 51 0,12
RFCT-3 40 40 13 0,04
RFCT-4 145 160 24 0,72
RFCT-5 77 170 23 0,18
RFCT-6 26 285 (65 без ручки) 60 0,28
RFCT-7 122 114 28 0,48

Датчик частичных разрядов марки «RFCT-1»

RFCT-1

Трансформаторный датчик марки «RFCT-1» предназначен для использования в системах регистрации и анализа частичных разрядов в изоляции высоковольтного оборудования. Основное назначение датчика – проведение измерения частичных разрядов в системах непрерывного или периодического контроля состояния высоковольтного оборудования.

Датчик марки «RFCT-1» может быть использован для регистрации высокочастотных импульсов от частичных разрядов в высоковольтных выключателях, ячейках КРУ, в подходящих к ним кабельных линиях, в цепях нейтрали силовых трансформаторов и в других высоковольтных объектах. Для проведения регистрации частичных разрядов датчик устанавливается на проводниках и шинах заземления контролируемого оборудования. Направление стрелки на корпусе датчика должно совпадать с направлением протекания тока в контролируемом проводнике от высокого потенциала «к земле».

Датчик марки «RFCT-1», в соответствии с требуемыми условиями монтажа и заказной спецификацией, может поставляться с соединительным коаксиальным разъемом (марки BNC или TNC) или с «глухо» подключенным коаксиальным кабелем длиной 15 метров. Длина соединительного кабеля может варьироваться в соответствии с утвержденными требованиями заказной спецификации.

Датчик «RFCT-1» не требует периодической поверки. Для него достаточно калибровки на объекте контроля и периодической проверки его работоспособности.

Датчик частичных разрядов марки «RFCT-2»

RFCT-2

Основное назначение датчика «RFCT-2» – регистрация импульсов от частичных разрядов в генераторах, трансформаторах, ячейках КРУ и других высоковольтных объектах.

Внутри изолированного корпуса датчика «RFCT-2» расположен залитый компаундом маломощный сигнальный высокочастотный трансформатор. Первичная обмотка трансформатора подключена к входному винтовому соединителю М4 через разделительный высоковольтный конденсатор. Вторичная обмотка трансформатора, к которой подключается измерительный прибор, выведена на стандартный коаксиальный разъем типа BNC.

Датчик «RFCT-2» предназначен для измерения частичных разрядов, которые можно зарегистрировать между двумя прямо не связанными частями высоковольтного оборудования. Особенностью является то, что между этими частями оборудования возможно возникновение потенциала до десятков вольт, при замыкании которого возможно протекание уравнительных токов большой величины.

Это может быть, например, измерение частичных разрядов между корпусом высоковольтного генератора и экраном отходящего от него токопровода. Или же это может быть измерение частичных разрядов между корпусами (баками) двух силовых трансформаторов (или отдельных фаз группового силового трансформатора), потенциал между которыми, в случае протекания значительных уравнительных токов по цепям заземления, может достигать величины нескольких вольт и даже десятка вольт.

Датчик «RFCT-2» поставляется в пластиковом (АВС) корпусе, в котором располагается высокочастотный трансформатор и разделительные конденсаторы. Весь свободный внутренний объем внутри датчика заливается эпоксидной смолой или специализированной силиконовой резиной, в зависимости от условий будущей эксплуатации.

Благодаря использованию в конструкции датчика высокочастотного разделительного трансформатора, в выходном сигнале датчика отсутствуют токи промышленной частоты 50 Гц, а присутствуют только сигналы от высокочастотных импульсов, протекающих по контролируемой цепи заземления высоковольтного устройства, в основном обусловленные импульсами частичных разрядов в изоляции.

Датчик частичных разрядов марки «RFCT-3»

RFCT-3

Датчик частичных разрядов марки «RFCT-3» является вспомогательным, обычно он используется для создания гальванической развязки между контролируемой цепью и измерительным прибором. Это бывает нужным для устранения уравнительных токов промышленной частоты и для организации безопасности проведения работ при измерении частичных разрядов в изоляции.

Внутри изолированного корпуса датчика «RFCT-3», залитого компаундом, располагается только разделительный высокочастотный трансформатор с коэффициентом трансформации, равным единице, подключенный к двум разъемам марки BNC.

Разделительный конденсатор, смонтированный в первичной цепи датчика марки «RFCT-2», здесь отсутствует. Поэтому через входную цепь датчика «RFCT-3» могут протекать токи промышленной частоты (величиной не более 1А). По этой причине датчик марки «RFCT-3», включаемый в разрыв контролируемой цепи, не препятствует протеканию токов промышленной частоты, имеющих место в контролируемой цепи.

По своей амплитудно-частотной характеристике датчик «RFCT-3» соответствует датчику «RFCT-2», так как в них используется одинаковый высокочастотный разделительный трансформатор на ферритовом сердечнике.

Некоторое время датчик «RFCT-3» поставлялся в комплекте со специализированными соединительными проводами под торговой маркой «DBT-1». Этот комплект был предназначен для проведения тестовых испытательных измерений и позволял проводить регистрацию частичных разрядов в силовых трансформаторах. С этой целью через первичную обмотку замыкался на землю измерительный вывод высоковольтных вводов трансформаторов. Практика проведения измерений показала, что в этом случае не удается измерить ток проводимости ввода, что снижало эффективность таких испытаний. В настоящее время для этих целей предлагаются датчики марки «DB-2» различных модификаций.

Датчик частичных разрядов марки «RFCT-4»

RFCT-4

Датчик «RFCT-4» предназначен для регистрации частичных разрядов в системах постоянного и периодического мониторинга состояния изоляции высоковольтного оборудования - в высоковольтных выключателях, ячейках КРУ, подходящих к ним и отдельно расположенных кабельных линиях, в цепях нейтрали силовых трансформаторов и в другом оборудовании.

Отличительной конструктивной особенностью датчика марки «RFCT-4» является то, что он выполнен разъемным, состоящим из двух половин. Это позволяет оперативно монтировать датчики на оборудовании, не разрывая контролируемую электрическую цепь. Кроме того, датчик имеет сравнительно большой внутренний диаметр, позволяющий монтировать его на токоведущих элементах большого сечения, которые часто применяются в составе мощного высоковольтного оборудования.

Половинки датчика, при использовании в составе системы постоянного контроля, стационарно соединяются между собой «скрытыми болтами». При использовании датчика в составе переносных измерительных систем применяются другие болты, более удобные для быстрой фиксации половинок датчика между собой без использования инструмента.

Как и все другие датчики этой серии «RFCT-4» предназначен для установки только в цепях заземления высоковольтного оборудования, поэтому его электрическая изоляция рассчитана на напряжение до 1000 Вольт.

Кроме того, датчик марки «RFCT-4» имеет увеличенное сечение ферритового сердечника, поэтому мощные высокочастотные импульсы в контролируемом проводнике приводят к импульсам большой энергии во вторичной цепи, представляющим опасность для персонала и диагностического измерительного оборудования. Этот факт необходимо учитывать при разработке и создании измерительной схемы, всегда предусматривая дополнительные защитные и заземляющие устройства во входных цепях измерительных приборов регистрации частичных разрядов. Для снижения влияния этого фактора в датчик встроена защита от импульсных токов (коммутационных) с ограничением выходного напряжения на уровне 15 В.

Поскольку датчик марки «RFCT-4» чаще всего монтируется на проводниках большого сечения, по которым возможно протекание токов промышленной частоты, то может происходить насыщение сердечника сильными внешними магнитными полями, что приводит к снижению чувствительности датчика. Для снижения уровня насыщения магнитопровода датчика в зазор сердечника между половинами датчика должна вставляться изолирующая прокладка толщиной до 2 мм, в зависимости от величины тока, протекающего по проводнику заземления. При этом уменьшается степень насыщения сердечника токами промышленной частоты.

Датчик производится в литом пластиковом (АВС пластик) корпусе, в двух половинах которого располагается разрезанный высокочастотный сердечник большого сечения и диаметра. Весь свободный внутренний объем датчика заливается эпоксидной смолой или специализированной силиконовой резиной. При наружной установке датчика с ним поставляется комплект крепления, дополнительно защищающий пластиковый корпус датчика от солнечной радиации.

Благодаря использованию в конструкции датчика высокочастотного сердечника, в выходном сигнале датчика отсутствуют токи промышленной частоты 50 Гц, датчик на них не реагирует. В выходном сигнале датчика присутствуют только сигналы от высокочастотных импульсов, протекающих по контролируемой цепи заземления высоковольтного устройства, в основном обусловленные импульсами частичных разрядов в изоляции.

Датчик монтируется на заземляющих шинах, проводах, трубах. Направление стрелки на корпусе датчика должно совпадать с направлением протекания тока «к земле» в контролируемом проводнике.

Датчик не требует проведения независимой периодической поверки и калибровки. Это производится на объекте, после монтажа.

Для стационарных систем датчик выпускается с разъемом марки TNC (винтовое крепление) или с «глухо подключенным кабелем длиной 15 м, а для систем периодического мониторинга, использующих переносные приборы, с разъемом BNC.

Датчик частичных разрядов марки «RFCT-5»

RFCT-5

Датчик «RFCT-5» предназначен для использования в системах периодического мониторинга состояния изоляции высоковольтного оборудования. Назначение датчика «RFCT-5» – регистрация импульсов от частичных разрядов в высоковольтных выключателях, ячейках КРУ и подходящих к ним кабельных линиях, в цепях нейтрали силовых трансформаторов и т. д.

Датчик «RFCT-5» производится в литом пластиковом (АВС пластик) корпусе, в котором располагается высокочастотный сердечник. Конструктивно датчик представляет собой «разъемные» высокочастотные измерительные клещи, позволяющие проводить измерения частичных разрядов в проводниках с максимальным диаметром до 24 мм. Габаритные размеры датчика «RFCT-5» - 200 * 100 * 25 мм. Вес датчика – 0,5 кг.

Благодаря использованию в конструкции датчика высокочастотного сердечника, в выходном сигнале датчика отсутствуют токи промышленной частоты 50 Гц, датчик на них не реагирует. Датчик регистрирует только сигналы от высокочастотных импульсов, протекающих по контролируемой цепи заземления высоковольтного устройства.

Оптимальный рабочий диапазон частот для датчика составляет от 0,1 до 10 МГц. Этого диапазона вполне достаточно для систем регистрации импульсов частичных разрядов в высоковольтном оборудовании в диапазоне HF.

Датчик производит измерения интенсивности частичных разрядов в любых цепях с рабочим напряжением до 1000 В. Направление стрелки на боковом корпусе датчика должно совпадать с направлением протекания тока «к земле» в контролируемом проводнике, от высокого потенциала к «земляному».

Калибровка чувствительности датчика «RFCT-5» производится только в составе всей измерительной цепи – объект, емкостная связь, датчик и входные цепи прибора. Датчик не требует проведения периодической поверки и калибровки. Калибровка датчика, в комплексе с переносным измерительным прибором, производится однократно перед измерением, с учетом реального объекта, при помощи калибровочного генератора.

Датчик частичных разрядов марки «RFCT-6»

RFCT-6

Датчик «RFCT-6» предназначен для использования в переносных системах периодического контроля состояния изоляции различного высоковольтного оборудования. Основное технологическое назначение датчика «RFCT-6» – проведение оперативных измерений частичных разрядов без вывода контролируемого оборудования из работы.

Для измерения частичных разрядов датчик «RFCT-6» необходимо приблизить к заземляющим проводникам и шинам так, чтобы направление тока в проводнике совпадало с направлением стрелки на корпусе датчика. При этом корпус датчика будет располагаться перпендикулярно проводнику. По принципу своей работы датчик «RFCT-6» представляет собой «одну половину» датчика марки «RFCT-5» - высокочастотных токовых клещей.

Использование датчика марки «RFCT-6» с переносным прибором эффективно тогда, когда необходимо оперативно провести сравнительное измерение частичных разрядов в большом количестве точек. Это датчик «индикаторного» типа.

Датчик «RFCT-6» производится в металлическом корпусе, в котором располагается высокочастотный сердечник в форме полукольца. Весь свободный внутренний объем датчика заливается эпоксидной смолой или специализированной силиконовой резиной. Для удобства практического применения датчик «RFCT-6» комплектуется дополнительной изолированной ручкой.

При помощи датчика марки «RFCT-6» можно производить измерения интенсивности частичных разрядов в изолированных цепях с рабочим напряжением до 1000 В. Датчик имеет металлический корпус, поэтому его приближение к оголенным проводникам и участкам оборудования с любым напряжением категорически запрещено.

Датчик марки «RFCT-6», по условиям своего практического применения, не может быть поверен, и даже не может быть откалиброван. Причиной этого является то, что амплитуда выходного сигнала зависит от способа установки датчики относительно контролируемого проводника. Чем дальше датчик будет удален от контролируемого проводника или смещен вбок от проводника, тем меньше будет амплитуда выходного сигнала.

Датчик частичных разрядов марки «RFCT-7»

RFCT-7

Датчик «RFCT-7» предназначен для использования в системах постоянного и периодического мониторинга состояния изоляции высоковольтного оборудования. Наиболее эффективно использовать этот датчик для регистрации частичных разрядов в заземляющих проводниках высоковольтных кабельных линий.

Для удобства монтажа датчик сделан разъемным, состоящим из двух половин, соединяемых при помощи двух болтов. Это позволяет оперативно монтировать его на токоведущих элементах большого сечения, значительно расширяет возможности его практического применения.

Датчик производится в литом пластиковом (АВС пластик) корпусе, в двух половинах которого располагается разрезанный высокочастотный прямоугольный сердечник большого сечения. Весь свободный внутренний объем датчика заливается эпоксидной смолой или специализированной силиконовой резиной.

Благодаря использованию в конструкции датчика высокочастотного сердечника, в выходном сигнале датчика отсутствуют токи промышленной частоты 50 Гц, датчик на них не реагирует. Для исключения насыщения сердечника датчика токами промышленной частоты в нем, в полукольце без обмотки, монтируется немагнитная прокладка. В зависимости от толщины этой изолирующей прокладки, датчик «RFCT-7» без значительной потери точности измерений частичных разрядов допускает протекание токов различной амплитуды.

Для удобства маркировки толщины немагнитной прокладки, на ответной части датчика с прокладкой ставятся цветные метки, определяющие максимально допустимый ток промышленной частоты.

  • Зеленая маркировка - Максимальный ток в проводнике 500 А
  • Оранжевая маркировка - Максимальный ток в проводнике 1000 А

Учитывая наличие сердечника сравнительно большого сечения, в датчик «RFCT-7» встроена защита от импульсных токов (коммутационных) с ограничением выходного напряжения на уровне 15 В. Это сделано для защиты персонала и защиты входных цепей измерительных приборов.

Корпусная изоляция датчика «RFCT-7» рассчитана на напряжение до 1000 В.

Датчик «RFCT-7», как и все другие датчики серии «RFCT», монтируется только на заземляющих шинах, проводах, трубах. Направление стрелки на корпусе датчика должно совпадать с направлением протекания тока «к земле» в контролируемом проводнике.

Датчик марки «RFCT-7» не требует проведения поверки и калибровки после изготовления. Калибровка должна производиться на объекте контроля после завершения монтажа датчика.

Датчик «SCM» для регистрации ЧР в изоляции и емкостных токов в экранах кабельных линий

SCM-1

Датчики марки «SCM» предназначены для регистрации частичных разрядов в изоляции высоковольтных кабельных линиях.

При помощи датчика «SCM» обычно контролируется состояние изоляции кабельной линии, соединительных муфт, а также всех высоковольтных устройств и аппаратов (высоковольтные выключатели, статоры электрических машин и т. д.), подключенных к данной кабельной линии. Максимальная длина контролируемой кабельной линии зависит от степени затухания частичных разрядов в силовом кабеле, но обычно не превышает 2000 м.

Фирмой «DIMRUS» выпускаются две модификации датчика данного типа – «SCM-1» и «SCM-3». По внешнему виду эти датчики не имеют каких-либо отличий, кроме различной маркировки.

В датчике марки «SCM-1» располагается один высокочастотный трансформатор тока марки «RFCT», а в датчике марки «SCM-3» дополнительно смонтирован измерительный трансформатор тока с обычным стальным сердечником, предназначенный для регистрации токов промышленной частоты. Это дает возможность одновременно, при помощи одного датчика, контролировать частичные разряды и емкостные токи утечки изоляции кабельной линии.

Датчик импульсов частичных разрядов марки «SCM» конструктивно выполнен так, чтобы можно было легко осуществлять его монтаж в разрыв цепи заземления экрана кабеля или соединительной муфты. В процессе монтажа датчика заземляющая жила (экран) кабельной линии отключается от «земли». На освободившееся место монтируется датчик, а заземляющая шина кабеля подключается ко второму «посадочному месту» датчика. Конструктивное исполнение датчика таково, что он имеет практически нулевое внутреннее сопротивление и может, без ухудшения своих параметров, пропускать большие токи, возникающие во время коммутационных и переходных процессов в заземляющих жилах кабельных линий.

Датчик ЧР марки «DRTD-3» для измерений в статорах электрических машин

DRTD-3

Датчик «DRTD-3» предназначен для регистрации частичных разрядов в обмотках статоров крупных электрических машин, генераторов и высоковольтных электродвигателей.

При использовании для регистрации частичных разрядов в изоляции обмотки статора термометров сопротивления, встроенных в пазы статора между секциями обмотки и предназначенных для контроля температуры обмотки, необходимо использовать датчики марки «DRTD-3».

Датчик состоит из трех малогабаритных высокочастотных трансформаторов серии «RFCT-3», залитых компаундом в отдельные корпуса, и расположенных на одной плате с винтовыми клеммами. Каждый модуль датчика включается в разрыв проводов, идущих от одного термометра сопротивления внутри обмотки к измерительному прибору контроля температуры. Соединительных проводов от каждого датчика внутри обмотки статора может быть три или четыре, в зависимости от используемой схемы включения термометров сопротивления.

Высокочастотные сигналы от частичных разрядов в изоляции обмотки статора наводятся в самом термометре сопротивления и в соединительных проводах, проложенных внутри паза статора между секциями обмотки. Благодаря наличию высокочастотного трансформатора тока измерительные цепи контроля частичных разрядов гальванически не связаны с измерителем температуры. Сигналы от частичных разрядов с выхода трансформатора тока по коаксиальному кабелю передаются в измерительный прибор для регистрации и анализа.

Монтировать датчик «DRTD-3» желательно максимально близко к месту выхода проводников от термометров сопротивления из корпуса статора электрической машины, чтобы максимально избежать затухания сигналов от частичных разрядов в соединительном кабеле. Плату датчика «DRTD-3» необходимо обязательно заземлять, используя для этого специальное крепежное отверстие.

Если термометр сопротивления подключен по трехпроводной схеме, то нужно не задействовать нижние клеммы. Необходимо помнить, что нельзя изменять последовательность жил кабеля на входе и выходе датчика, чтобы не нарушить работу прибора измерения температуры.

Для проведения калибровки датчиков типа «DRTD-3» необходимо использовать отключенный режим работы электрической машины, хотя само подключение датчика можно производить и в процессе работы оборудования.

Скачать документацию по датчикам «RFCT»

Похожие материалы: