Электрическая аналогия тепловой модели эд при отсутствии вентиляции внутреннего пространства и диаграмма перегревов обмотки и корпуса
Следующим частным случаем является случай, когда вентиляция внутреннего пространства электродвигателя очень эффективна, а отвод тепла через корпус очень слаб и может быть принят равным нулю.
5.2.2. Теплоотвод реализуется только через внутреннюю поверхность (А2 = 0)
Перегрев меди над воздухом
1 = Р/А1. (5-14)
Перегрев корпуса над охлаждающей средой 2
2 = 1 + Рст/А12. (5-15)
Электрическая аналогия данной ситуации и картина перегревов показана на рис. 5.5.
ст м
R12
R1
1
2
Рст
Рм
в в r
Рис. 5.5.
Электрическая аналогия тепловой модели эд при наличии только вентиляции внутреннего пространства и диаграмма перегревов обмотки и корпуса
Здесь медь принимает тепло от стали и передает его в охлаждающий воздух. Величина перегрева меди над воздухом 1 определяется произведением суммарных
выделений тепла на тепловое сопротивление R1, а перегрев 2 отличается от перегрева 1 температурным напряжением 2-1 = Рст R12.
Рассмотренные два частных случая позволяют сделать вывод о существенном отличии электродвигателей от трансформаторов в части тепловых процессов. Если в трансформаторе температура обмотки не может быть меньше температуры масла, то в ЭД в зависимости от способа охлаждения более высокой может быть как температура обмотки, так и температура корпуса.
Поэтому оценивать температуру обмоток по температуре поверхности не следует, не следует делать и обратного.
6. Тепловидение и применение тепловизоров в системе электроснабжения железных дорог
6.1. Введение
В условиях стареющего парка электрооборудования особое внимание приобретает вопрос качественной диагностики его состояния, для чего необходимо использовать современные методы и средства диагностирования.
Традиционные методы электрических и физико-химических испытаний не позволяют обнаружить дефект на ранней стадии и требуют отключения оборудования, больших материальных и трудовых затрат. Поэтому в последнее десятилетие стали широко применяться бесконтактные методы диагностирования, не требующие отключения оборудования и отвечающие всем современным требованиям диагностики. В наших условиях бесконтактные методы измерения температуры высоковольтных токоведущих частей являются единственно возможными, так как контактному измерению температуры должно предшествовать выполнение организационных и технических мер безопасности. За это время нагретые токоведущие части непременно остынут. Большие трудности возникают и при измерении температуры частей и деталей, находящихся на высоте. Все эти задачи легко решаются с помощью тепловидения.
Тепловидение – один из разделов оптики, изучающий основы и способы наблюдения слабонагретых тел, а также распределение малых перепадов температур на их
поверхностях. Тепловидение позволяет получить представ- ление о картине окружающего мира в инфракрасной (невидимой глазу) области электромагнитного спектра.
Тепловизионная диагностика – это метод оперативной дистанционной оценки ТС объектов по их температурному полю. Находящиеся под нагрузкой токоведущие части обладают повышенной по сравнению с окружающей средой температурой, которая служит индикатором их ТС (контролируемым параметром).
Такие повреждения как плохой контакт, изменение сечения провода приводят к локальному повышению его температуры, что регистрируется тепловизором. Аппаратурная точность измерения стандартным тепловизором равна 0,1 0С. Реальная точность с учетом коэффициента излучения, солнечной засветки и других шумовых факторов обычно составляет 1-20С, что достаточно для практики.
Тепловизионный осмотр абсолютно безвреден для оператора и проводится без снятия напряжения на расстоянии до 100 метров. Он может применяться для проверки теплового состояния узлов силовых трансформаторов, а также исправности разрядников, измерительных трансформаторов, выключателей, контактных соединений шин и проводов, линейных и опорных изоляторов.
Регулярное внедрение тепловидения в электро-энергетике началось с 1980-х годов.