В статье представлена многоканальная система «Зной» и ее элемент – тепловизионный датчик температуры ТВД-450, который позволяет зафиксировать перегрев электротехнического оборудования в системах электроснабжения и распределения электроэнергии. Перечислены характеристики тепловизионного датчика ТВД-450 и указаны его особенности по сравнению с пирометрическим датчиком ДТП-300.
НПП «ТестЭлектро», г. Самара
Научно-производственное предприятие «ТестЭлектро» известно как российский разработчик и производитель решений для электроэнергетики: электронных приборов контроля и диагностики высоковольтных выключателей, блоков управления высоковольтными выключателями, модулей индикации и мнемосхем, испытательных систем. Электронное оборудование предприятия находит применение в электроэнергетике и топливной промышленности, в цветной и черной металлургии, химической и нефтехимической промышленности, машиностроении, металлообработке и других отраслях. Одним из наиболее известных решений компании является система «Зной» для контроля перегрева оборудования.
Система «Зной»
Читатели журнала «ИСУП» хорошо знакомы с многоканальной системой «Зной», предназначенной для бесконтактного температурного контроля [1]. Она обеспечивает непрерывный дистанционный контроль любых труднодоступных точек на разных объектах и востребована не только в нашей стране, но и за рубежом – в Китае, Южной Корее и других странах.
Изначально система «Зной» разрабатывалась для мониторинга температуры специального оборудования в системах электроснабжения и распределения электроэнергии, в частности, в электрических распределительных шкафах, работающих в трехфазной сети с классами напряжений 0,4, 6, 10, 20 и 35 кВ. По статистике, 60 % аварий в электросетевом хозяйстве происходит из-за неисправностей контактных соединений [2]. Серьезный экономический ущерб, наносимый этими авариями, можно было бы предотвратить с помощью стационарных датчиков температуры, которые позволяют постоянно держать под контролем данные узлы.
Рассмотрим для примера контроль контактных групп высоковольтного оборудования. Здесь должны учитываться несколько температурных показателей:
- температура окружающей среды;
- рабочая температура контактной группы, которая зависит как от физических свойств, так и от эксплуатационного состояния контактного соединения и может различаться даже у соседних контактов;
- изменение рабочей температуры во времени.
Последний из этих показателей очень важен. Обычно считается, что если наибольшая температура нагрева частей аппаратов (указанная в ГОСТ 8024-90) превышена на 5–10 °C, то это свидетельствует о незначительном нарушении температурного режима и нужно провести внеплановое техобслуживание или ремонт. Если она превышена на 20–30 °C, то необходимо немедленное техобслуживание или ремонт, а свыше 30 °C – это аварийная ситуация, требующая немедленного прекращения эксплуатации. Кстати, разница между рабочей температурой и температурой окружающей среды отлично демонстрирует текущее состояние теплоотвода.
При этом многие системы контроля температуры контактных групп электрооборудования (даже вполне современные, например, с газогенерирующими клеевыми этикетками и газоанализатором), как и их старинный предшественник – кусочек парафина на диэлектрической штанге, плавление которого определяло температуру от 65 до 90 °C, – регистрируют только аварийную ситуацию, требующую немедленного отключения. Навесные датчики, устанавливаемые на токоведущую шину, начинают работать только при определенном токе, передают показания температуры по радиоканалу или оптоволокну и влияют на изоляционное расстояние. После их установки требуются обязательные типовые испытания на грозовой импульс и стойкость при сквозных токах короткого замыкания от 20/50 кА. И только стационарные цифровые датчики температуры, не имеющие физического контакта с токоведущими шинами и частями электроустановок, отслеживают все три критические температуры контактной группы.
Датчики температуры системы «Зной»
Раньше система «Зной» комплектовалась пирометрическими датчиками температуры ДТП-300. Пирометрические датчики служат для измерения высоких температур – приблизительно говоря, выше верхнего предела ртутных термометров. Но недавно компания «ТестЭлектро» выпустила новый измерительный прибор для системы «Зной» – тепловизионный датчик температуры ТВД-450. Технические характеристики приборов представлены в табл. 1 и 2, внешний вид системы – на рис. 1.
Рис. 1. Система «Зной» с датчиками
Таблица 1. Характеристики пирометрического датчика температуры ДТП-300
Таблица 2. Характеристики тепловизионного датчика ТВД-450
Датчик ДТП-300 (рис. 2) разработан для безопасного бесконтактного измерения температуры поверхности оборудования, поэтому он используется, когда невозможно физическое взаимодействие с измеряемым объектом из-за повышенных температур, высокого напряжения или расположения в труднодоступных местах. Основная сфера применения – локальный контроль контактов и соединений фаз высоковольтного оборудования.
Рис. 2. Датчики температуры пирометрические ДТП-300
Тепловизионный датчик ТВД-450 (рис. 3) предназначен для поверхностно-объемного мониторинга температуры, обнаружения перегрева электротехнического оборудования. Он охватывает всю трехфазную область элементов КРУ (рис. 4).
Рис. 3. Тепловизионные датчики ТВД-450
Рис. 4. Зона контроля температуры: а – пирометрическим датчиком; б – тепловизионным датчиком
Одна из особенностей тепловизионного датчика – способность контролировать не отдельное контактное соединение, а объем отсека КРУ. У ТВД-450 угол обзора 92 × 92 градуса, поэтому ему не требуется четкое позиционирование. Даже находясь в одной из крайних точек напротив объекта контроля, он охватывает область площадью в 1 м2 и, таким образом, практически полностью контролирует поверхность оборудования (рис. 4). Данные, полученные с ТВД-450, позволяют системе генерировать изображение с разрешением 32 × 32 пикселя. В релейный шкаф устанавливается модуль «Зной» с тремя релейными каналами, и к одной шине можно подключить до 10 датчиков ТВД-450.
С помощью тепловизионных датчиков можно контролировать: отсек высоковольтного выключателя, область сборных шин, кабельные муфты, выключатель нагрузки, трансформаторы тока, линии высоковольтного присоединения, контакты токоведущих частей и другие элементы электротехнического оборудования. Также тепловизионные датчики ТВД-450 можно применять на производстве в качестве теплолокаторов, позволяющих определить, когда необходимо включать вентиляторы охлаждения.
Основные особенности тепловизионного датчика ТВД-450:
- возможность мониторинга контактных соединений всех фаз (A, B, C) одновременно;
- обновление термокадра менее чем за три секунды;
- бесконтактное измерение температуры всех точек кадра (32 × 32) в непрерывном режиме;
- передача данных по RS-485 (протокол Modbus RTU), что позволяет обеспечить совместную работу нескольких устройств и передавать данные сразу о нескольких объектах в контроллер системы «Зной».
Программное обеспечение ZnoySoft для тепловизионного датчика позволяет подключиться к системе «Зной» из приложения на компьютере (верхний уровень управления), чтобы непрерывно получать измерительную информацию от 10 датчиков ТВД-450, а также считывать записанные данные за прошедшие 24 часа. Также имеется мобильное приложение ZnoySoft для операционной системы Android, позволяющее по Bluetooth связаться с системой «Зной» и получить из нее все зарегистрированные данные.
Литература
1. Новые средства пирометрии от НПП «ТестЭлектро» // ИСУП. 2022. № 5.
2. Высогорец С. П., Лесив А. В. Мониторинг состояния контактной системы электрооборудования в сетях 0,4–10 кВ системой «ТермоСенсор» // Проектирование, монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования. Информационный сборник. Ассоциация «Росэлектромонтаж». 2018.
Опубликовано в журнале «ИСУП» № 1(121)_2026
НПП «ТестЭлектро», г. Самара,
тел.: +7 (846) 950-0101,
эл. почта: directtestelektro.ru
Иллюстрации предоставлены ООО «НПП «ТестЭлектро»
_big.jpg'); "2(116)_small.jpg")
