Журнал «ИСУП». (Информатизация и системы управления в промышленности)
ИТ, КИПиА, метрология, АСУ ТП, энергетика, АСКУЭ, промышленный интернет, контроллеры, экология, электротехника, автоматизации в промышленности, испытательные системы, промышленная безопасность

НПП «ТестЭлектро»: пирометрическая система «Зной» в действии

Инженерно-конструкторские решения специалистов НПП «ТестЭлектро», использованные при разработке системы многоканального бесконтактного температурного контроля «Зной», обеспечили компании постоянный спрос со стороны не только предприятий энергетического комплекса, но и других отраслей народного хозяйства, заинтересованных в организации контроля температурного режима самых разных объектов. В статье рассмотрены предпосылки создания системы, ее технические и эксплуатационные характеристики.

НПП «ТестЭлектро», г. Самара

TestElektro.png

скачать pdf >>

На рынке современных промышленных электронных устройств для управления, диагностики и мониторинга систем энергоснабжения и энергопотребления самарское научно-производственное предприятие «ТестЭлектро» известно с 2004 го­да. Неизменным спросом у предприятий энергетического комплекса пользуются следующие разработки компании:
- механические испытательные системы (стенды серии «Механика» и «СИП»), предназначенные для проведения различного ви­да испытаний материалов, механизмов и конструкций, а также для контроля качества продукции;
- устройства контроля характеристик работы механизма высоковольтных вакуумных, масляных и элегазовых выключателей 6(10), 35, 110 и 220 кВ (серия «Полюс»);
- блоки управления высоковольтным выключателем «БУ ВВ-ТЭ-А1-Д», использующиеся для управления высоковольтными выключателями с приводом на магнитной защелке ти­па ВВ-Tel, ВВМ и подобными;
- модули индикации мнемосхем (цифровые ячейки) для оперативного мониторинга состояния основных элементов главной электрической це­пи сборных камер одностороннего обслуживания и комплектных распределительных устройств («КСО-Мнемо» и «КРУ-Мнемо»);
- индикаторы высокого напряжения (ИВА-1, ИВА-2), основной функцией которых является визуальная сигнализация о наличии (отсутствии) высокого напряжения на главных электрических цепях в электроустановках переменного тока с напряжением 6–35 кВ и частотой 50/60 Гц;
- регистраторы аварийных сигналов РАС-01, предназначенные для организации схем сигнализации, построения схем управления присоединений и сбора дискретной информации); генераторы «ГПМИ-3» для проведения испытаний междувитковой изоляции обмоток электромагнитов и двигателей; устройства плавного включения (УПВ, soft starter) для защиты ответственных маломощных однофазных нагрузок, работающих в режиме частых коммутаций, и другое оборудование.

Однако изюминкой продуктовой линейки следует признать наиболее эффективную и популярную собственную разработку конструкторов, технологов и инженеров «ТестЭлектро» – систему многоканального бесконтактного температурного контроля «Зной».

Основная сфера применения пирометрической системы «Зной» – энергетика. Вместе с тем она отлично работает во всех ситуациях, когда необходимо измерение температуры при отсутствии прямого контакта с объектом, подлежащим контролю. Например, на конвейере или в процессе металлообработки объект контроля находится в движении, возможность установки на не­го термодатчика отсутствует, в этих случаях пирометрическая система просто незаменима.

Разработка системы «Зной» стала ответом на существовавшую проблему: невозможность эффективно осуществлять постоянный мониторинг температуры при использовании специального оборудования в системах снабжения и распределения электроэнергии, в частности, в электрических распределительных шкафах, работающих в трехфазной се­ти с классами напряжений 0,4 кВ, 6 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ. С течением времени контактные группы электрических цепей в таком шкафу деградируют и меняют свои характеристики, что является причиной перегрева контактных поверхностей, из-за чего в дальнейшем может возникнуть пожар. При этом проверкой всех подобных опасных мест на предприятии обычно занимается служба контроля с тепловизорами. Но тепловизор практически бесполезен в тех точках объекта, ку­да доступ затруднен. Они часто возникают в тех случаях, когда при проектировании шкафа не учитывается существующая опасность перегрева и разрушения контактных групп. Кроме то­го, подобные проверки выполняются хо­ть и по плану, но эпизодически, поэтому вовремя определить перегрев и появление предпосылок к началу разрушения электрической це­пи невозможно.

Для решения этой проблемы специалисты НПП «ТестЭлектро» предложили использовать пирометрию – метод бесконтактного измерения температуры объекта с помощью определения интенсивности его теплового излучения. Для выполнения таких измерений конструкторы компании разработали инновационный датчик температуры ДТП-300, который и стал основным компонентом пирометрической системы «Зной» (рис. 1). Кроме набора датчиков в нее входит управляющее устройство – микропроцессорный модуль бесконтактного температурного контроля, осуществляющий опрос всей группы подключенных датчиков и сигнализацию в случае превышения заданных пороговых значений температуры хо­тя бы на одном из них. Опрос выполняется последовательно и циклически, модуль снабжен сухими контактами ре­ле и светодиодными индикаторами, позволяющими визуально контролировать работу системы, в том числе – работу напряжения, поскольку модуль может использоваться как сетевой шлюз.

Ris_1.jpg

Рис. 1. Элементы системы многоканального бесконтактного температурного контроля «Зной»

Система контроля напряжения состоит из коммутатора СКВН-2 и датчиков напряжения. Коммутатор фиксирует наличие напряжения и подключается на ту же параллельную ши­ну, по которой подключены датчики ДТП-300. Информация о наличии напряжения с коммутатора передается через интерфейс RS-485 в управляющий модуль по протоколу Modbus для обработки и передачи на панель оператора или в персональный компьютер. Таким образом, при соответствующей настройке одного из сигнальных ре­ле реализуется возможность получения обобщенной информации как о температурном режиме, так и о наличии напряжения на ши­не, что очень удобно для эксплуатанта.

Технические характеристики системы «Зной» представлены в табл. 1, электрические схемы подключения модуля температурного контроля и датчиков ДТП-300 – на рис. 2.

Таблица 1. Технические характеристики пирометрической системы «Зной»

Tab_1.png


Ris_2_small.jpg

Рис. 2. Электрические схемы подключения элементов пирометрической системы «Зной»: а – микропроцессорного модуля температурного контроля; б – датчиков ДТП‑300 (увеличить изображение)

Основная функция системы – контроль температурного режима распределительных устройств главных цепей. Прежде всего это места соединения и оконцевания находящихся под напряжением кабельных муфт, соединений сборных шин, а также контакты высоковольтных разъединителей и выключателей. Датчики можно использовать и как теплолокаторы для определения областей критических температур в различных производственных сферах (например, для включения вентиляторов охлаждения).

Монтаж датчиков достаточно прост, никакой дополнительной ос­настки не требуется. Но необходимо помнить о двух главных требованиях: первое – в по­ле зрения пирометрического визира не должны попадать посторонние предметы, второе – прибор должен быть расположен таким образом, чтобы пятно контроля полностью умещалось на контролируемой поверхности с некоторым запасом. Форма пятна при этом не имеет значения, оно может быть как круглым (в случае, когда ось датчика расположена по нормали к ши­не), так и овальным (когда ось датчика расположена под углом). При этом следует иметь в ви­ду, что метка лазерного указателя не совпадает с оптической осью пирометрического визира, поэтому центр зо­ны смещен относительно метки лазерного указателя в горизонтальной оси на фиксированное расстояние 9 мм. Зависимость размеров контролируемых пятен от расстояния до поверхности контроля для датчиков с различными оптическими соотношениями показана на рис. 3, а пример расположения датчиков в распределительном шкафу – на рис. 4.

Ris_3.jpg

Рис. 3. Зависимость размеров контролируемых пятен от расстояния до контролируемой поверхности: а – датчик ДТП‑300 с оптическим соотношением 3:1; б – датчик ДТП‑300 с оптическим соотношением 8:1


Ris_4.jpg

Рис. 4. Пример расположения пирометрических датчиков в распределительном шкафу

Настройка системы «Зной» очень удобна, специалисты НПП «Тест­Электро» предусмотрели все возможности для ее упрощения. Во-первых, пользовательская настройка входит непосредственно в общую функциональность системы, а во-вторых, при оформлении заказа покупатель заполняет специальный опросный лист, и систему настраивают под конкретного заказчика в заводских условиях до отгрузки потребителю, поэтому настройка в месте установки уже не требуется. Если в параметры системы необходимо внести некоторые изменения, эксплуатант подключается к ее управляющему модулю, используя интерфейс RS-485, и регистрирует нужное количество датчиков, конфигурирует пороговые значения, отмечает используемые ре­ле и т. д. Поэтому для самостоятельной настройки клиенту требуется персональный компьютер, любой переходник USB / RS-485, соответствующее программное обеспечение и несколько минут времени. Утилита для подключения к управляющему модулю и последующей настройки пирометрической системы находится на сайте предприятия в открытом доступе.

Практика показала, что простота и удобство в эксплуатации, надежность, хорошие метрологические характеристики и оптимальный показатель цена/качество обеспечивают параметрической системе «Зной» постоянное внимание со стороны специалистов не только энергетического комплекса, но и других отраслей народного хозяйства, заинтересованных в наилучших решениях по организации контроля температурного режима самых разных объектов.

Опубликовано_в журнале ИСУП № 2(98)_2022

НПП «ТестЭлектро», г. Самара,
тел.: +7 (846) 950-0101,
e-mail: pochta@testelektro.ru,
сайт: testelektro.ru


Реклама. АО «КОМПЭЛ»  ИНН 7713005406  LjN8Jzx9S

Реклама. АО «КОМПЭЛ»  ИНН 7713005406  LjN8Jzx9S