Датчик Димрус RFCT-4

RFCT-4 – датчик трансформаторного типа, работающие в HF диапазоне частот от производителя "Димрус".

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.

Датчик частичных разрядов марки "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 1000В.

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 15В.

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.