Программно-аппаратный комплекс контактно-бесконтактной виброакустической диагностики стержневых опорных изоляторов под напряжением с применением лазерной виброметрии

Представлен программно-аппаратный комплекс контактно-бесконтактной виброакустической диагностики стержневых опорных изоляторов (ОСИ), находящихся под рабочим напряжением 35–110–220 кВ. Комплекс реализует метод лазерной доплеровской виброметрии в сочетании с контактным акустическим возбуждением: пьезокерамический возбудитель с магнитной подошвой генерирует механические колебания в диапазоне 20–20 000 Гц, а лазерный виброметр, установленный на расстоянии 2…20 м от токоведущих частей, регистрирует вибрационный отклик поверхности изолятора. Сканирование осуществляется по профилю изолятора сверху вниз с использованием автоматизированной моторизированной платформы. Разработанное специализированное программное обеспечение vibrometer_analyzer обеспечивает отображение осциллограммы, частотного спектра и спектрограммы, а также автоматическую трёхуровневую классификацию технического состояния «светофор» (зелёный–жёлтый–красный). Проведены натурные испытания на действующих объектах и испытательном полигоне ФГБОУ ВО «КГЭУ». Подтверждена способность комплекса однозначно разделять исправные и дефектные изоляторы по характеру изменения амплитуд виброотклика при поверхностном сканировании.

Аффилиация авторов
Садыков Марат Фердинантович – д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой ≪ТОЭ≫.
Маврин Данил Геннадьевич – аспирант.
Низамиев Марат Фирденатович – канд. техн. наук, доцент, начальник ≪УНИР≫.
Иванов Дмитрий Алексеевич – д-р техн. наук, доц., зав. кафедрой ≪ПЭ≫, ФГБОУ ВО ≪КГЭУ≫.
Хабибуллин Марат Назипович – начальник отдела новой техники и технологии.
АО ≪Сетевая компания≫.

Список литературы
1. Аронштам Ю.Л., Демин А.Н. Методика акустико-эмиссионного контроля фарфоровых изоляторов разъединителей 110–220 кВ // Труды международной НТК ≪Изоляция-99≫. СПб, 1999. С. 85–91.
2. Шейкин А.А. Контроль качества изделий из высоковольтного электрофарфора на производстве // Сборник материалов 2-го семинара ≪Диагностика технического состояния фарфоровых изоляторов≫. М.: ВНИИЭ, 1999. С. 22–28.
3. Электротехнический справочник: в 4 т. Т. 1. Общие вопросы. Электротехнические материалы / Под общ. ред. В.Г. Герасимова. М.: Изд. МЭИ, 2003. — 440 с.
4. Rothberg S.J., Allen M.S., Castellini P. et al. An international review of laser Doppler vibrometry: Making light work of vibration measurement // Optics and Lasers in Engineering. 2017. Vol. 99. P. 11–22.
5. Белкин В.С., Мухин О.А. Применение лазерного доплеровского виброметра для контроля механического состояния высоковольтного оборудования // Электричество. 2018. № 6. С. 48–55.
6. Montanari G.C., Morshuis P. Diagnostics of HV insulation: condition monitoring, degradation assessment, and life-cycle management // IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation. 2021. Vol. 28, № 4. P. 1193–1206.
7. Гуревич В.И. Техническое обслуживание высоковольтного оборудования подстанций без вывода из эксплуатации // Энергетик. 2020. № 3. С. 30–35.
8. Zhao T., Xie B., Li J. Vibration-based structural health monitoring of composite insulators under operating conditions // IEEE Transactions on Power Delivery. 2019. Vol. 34, № 5. P. 1984–1993.
9. Сидоров А.И., Якунин С.В. Акустические методы неразрушающего контроля фарфоровых изоляторов // Дефектоскопия. 2016. № 4. С. 59–66.
10. Горелов В.П., Тихомиров В.И. Диагностика технического состояния изоляторов в действующих электроустановках // Промышленная энергетика. 2022. № 8. С. 14–20.