Электрический ток в цепи нагревает проводники и контактные части. Количество теплоты, выделяющееся за 1с в контактном соединении, пропорционально I2RK, где RK — переходное сопротивление контакта, т. е. сопротивление в месте перехода тока с одной контактной поверхности на другую. Величина RK зависит от силы нажатия контактов, материала, обработки контактных поверхностей.
Измерение температуры нагрева контакта выполняют переносным электротермометром или при помощи термосвеч, которые позволяют лишь ориентировочно определить степень нагрева. Переносной электротермометр, предназначенный для измерений на токоведущих частях напряжением до 10 кВ, представляет собой компактный неравновесный мост, в одно из плеч которого включен медный термометр сопротивления, а в диагональ — микроамперметр.
Для питания моста применяют сухую батарейку. Прибор крепят на изолирующей штанге. При измерении его прижимают к контакту и через 20...30 с измеренное значение температуры контакта считывают со шкалы прибора. Перед пользованием электротермометром стрелку прибора устанавливают в нулевое положение при помощи корректора. Погрешность электротермометра составляет ±2,5 %.
Степень нагрева контактов определяют при помощи термосвеч. Эксплуатационный комплект состоит из пяти свечей с температурами плавления 50, 80, 100, 130 и 180 °С.
Свечой, закрепленной специальным держателем на изоляционной штанге, касаются отдельных частей контакта. При температуре нагрева обследуемой части, близкой к температуре плавления материала свечи, конец ее плавится.
Первой применяют свечу с наиболее низкой температурой плавления. Если она плавится, то применяют другие свечи в порядке возрастания их температур плавления. Нагрев контактных соединений контролируют в ходе осмотров при помощи термопленочных указателей многократного действия в закрытых РУ и термоуказателей однократного действия с легкоплавким припоем — на открытых РУ.
Термопленочные указатели в виде узких полосок наклеивают на металлические части, образующие контактное соединение. В интервале температур 70... 100 °С термопленка изменяет свой цвет с красного на черный. При охлаждении контакта черный цвет переходит в красный. Если контакт нагревается до температуры более 120 °С и она будет удерживаться на этом уровне в течение 1... 2 ч, термопленка приобретет грязновато-желтую окраску и после охлаждения контакта уже не восстановит своего первоначального красного цвета. По состоянию термопленки судят о нагреве контактов.
В местах, недоступных для контроля нагрева контактов при помощи термопленок (например, в открытых РУ), применяют указатели нагрева с легкоплавким припоем. Два конца медной проволоки спаивают припоем с различным содержанием олова, свинца и висмута.
Температура плавления таких припоев может составлять от 95 до 160 °С.
Один конец спаянной проволоки закрепляют непосредственно на контактном зажиме, а другой, загнутый в колечко, служит указателем. При нагреве контакта (а вместе с ним и указателя) до температуры, превышающей температуру плавления припоя, указатель отпадает, что свидетельствует о недопустимом нагреве контакта.
Для определения нагрева контактов также используют тепловизоры и инфракрасные радиометры. Радиометр — это прибор, фиксирующий тепловое излучение на чувствительный элемент, передающий соответствующий выходной сигнал на стрелочный индикатор. Радиометр типа ИК-10Р способен регистрировать температуру в диапазоне 35...200°С. Наводка объектива радиометра на исследуемое контактное соединение производится через оптический окуляр. При измерении прибор устанавливается на расстоянии 2...20 м от токопроводящей части.
Таблица 3.5
Номинальные допустимые значения температуры отдельных электроустановок
Наименование |
Температура, oС |
номинальная |
допустимая |
Разъединители
Токопровод
Кабельные наконечники
Вводы силовых трансформаторов |
70
90
75
100 |
105
140
110
160 |
Опыт эксплуатации радиометров показал, что с их помощью выявляют неисправные контактные соединения разъединителей, токопроводов, наконечников кабелей, выводов силовых трансформаторов и другого оборудования (табл. 3.5).
В энергосистемах применяют тепловизоры отечественного производства типов ИФ, ТВ-03, «Рубин», С-9, «Интеко» и др.