183894. lajstromszámú szabadalom • Berendezés hőszigetelések és folyadék elleni szigetelések állapotának ellenőrzésére
1 183 894 2 A találmány tárgya berendezés hőszigetelések és folyadék (villamosán vezetőképes folyadék, pl. víz) elleni szigetelések állapotának ellenőrzésére és a szigetelések hibahelyeinek meghatározására, oly módon, hogy a szigetelés meghibásodásának tényét a villamos szigetelési ellenállás mérés útján, a hiba helyét az ismert villamos ellenállásméréssel, illetve potenciométeres feszültségosztással, villamos feszültségmérés útján állapítja meg. Sok esetben van szükség üzemeltetési, biztonsági vagy gazdaságossági okokból nagy felületű, nagy kiterjedésű hő és/vagy folyadékszigeteléssel ellátott tárgyak, pl. csővezetékek szigetelésének folyamatos ellenőrzésére, vizsgálatára, illetve meghibásodás esetén a hiba helyének gyors meghatározására. A szigetelések állapotát általában nem ellenőrzik olyan eszközökkel, berendezésekkel, melyek rendszeres vagy folyamatos információt szolgáltatnának a nagykiterjedésű tárgy, elem szigetelésének minőségváltozásáról. Ilyen esetekben a hő- vagy folyadékszigetelés állapotának megromlásáról csak akkor szerzünk tudomást, ha a hiba már nagyobb károsodást okozott. Bizonyos esetekben, pl. hőszigeteléssel ellátott csővezetékek szigetelési állapotának ellenőrzésére és az esetleges hiba helyének meghatározására villamos vagy nem villamos mérésen alapuló mérőrendszereket alkalmaznak. Ezek a mérőrendszerek a hiba tényének és helyének megállapítására a szigetelő anyag fizikai tulajdonságainak nedvesség hatására történő megváltozását használják fel. Ha pl. hőtávvezetékeknél a szálas vagy habalakú szigetelőanyag átnedvesedik, megváltoznak az átnedvesedett anyag fizikai tulajdonságai, a hő- és a villamos szigetelőképessége stb. Egyes mérési rendszereknél a szigetelésben elhelyezett érzékelő érbe (villamos vezetékbe) helyenként nedvességre érzékeny indikátort iktatnak be. A behatolt nedvesség az indikátorban mintegy rövidzárt okoz. A zárlat, azaz a nedvesség behatolás helyét az érzékelőér kezdőpontján beadott és a hibahelytől visszaverődött villamos impulzus futási idejéből állapítják meg. Más, hasonló célú rendszerben helyenként hőmérsékletváltozásra érzékeny elemeket építenek be, amelyeket sorba kapcsolnak. Nedvességbehatolásnál az érzékelő elem környezetében a hőmérséklet megváltozik, ezt az érzékelő észleli. A rendszer a hőmérséklet érzékelőket rendszeresen lekérdezi, és a hibahelyet kijelzi. Ezen rendszerek természetesen a behatolt nedvességet csak ott észlelik, ahol érzékelő van elhelyezve. Néha az érzékelők közelében higroszkópikus anyagot szoktak alkalmazni, mely a nedvesség behatolás gyorsabb érzékelését teszi lehetővé. Ahhoz, hogy a csőrendszer minden pontját ellenőrizni lehessen, e rendszerek alkalmazása esetén rendkívül sok érzékelőt kellene beépíteni, ami természetesen rendkívül gazdaságtalan és szinte kivitelezhetetlen. Ismert még olyan mérési rendszer is, amelynél a szigetelésbe, a haszoncsővel párhuzamosan villamos huzalt vagy huzalokat helyeznek el és mérik a huzal és a haszoncső (fémcső) vagy a huzalok közötti villamos szigetelési ellenállást. Nedvesség hatására a villamos szigetelési ellenállás erősen lecsökken, mintegy rövidzárlat keletkezik a huzal és a haszoncső, illetve a huzalok között, amelyet a mérési rendszer kijelez. Ez a mérés azonban csak azt jelzi, hogy az ellenőrzésbe bevont szigetelésben valahol nedvesedés következett be. További feladat a hiba helyének pontos meghatározása. A hiba helyét például feszültségmérés segítségével állapítják meg úgy, hogy a villamos ellenállás anyagú érzékelőér két végére stabil feszültséget kapcsolnak, és mérik a feszültséget a haszoncső és az érzékelőér egyik vége között. Az így mért feszültség arányos az átnedvesedés helyének az érzékelő ér végétől mért távolságával. Jellegzetessége az ilyen mérő berendezéseknek, hogy az alkalmazott ellenálláshuzallal úgynevezett mérőhurkot képeznek ki, melynek hossza általában az 500 m-t nem haladja meg, és a huzal villamos ellenállása a hurok kezdőpontjától a végpontjáig egyenletesen növekszik. 1 % mérési hibát és max. 500 m huzalhosszt feltételezve a hiba helye 5 m pontossággal határozható meg. Az így kialakított mérőrendszerek — bár a szigetelés minden centiméterét ellenőrzik - sok tekintetben mégsem felelnek meg a követelményeknek. Ismeretes például, hogy a nagykiteijedésű távhőellátó rendszerek különböző elemekre, egyenes csövekre, fix pontokra, kompenzátorokra stb. tagoltak. A távhőellátó rendszerben több helyen vannak olyan kényes pontok, melyeknek fokozott ellenőrzése nagyon fontos. Figyelembe véve az előzőek szerinti mérési hibát, az ismert mérőrendszerek nem képesek arra felvilágosítást adni, hogy a szóbanforgó 5 m-es szakaszon belül a kevésbé veszélyeztetett egyenes cső, vagy a rendszer kifogástalan működéséhez fontos kompenzátor, fixpont stb. hibásodott-e meg. Az ismertetett rendszer egyik nagy hiányossága tehát az, hogy az a védelmi képességet a térben, a síkban, illetve a vonal mentén egyenletesen osztja el (azáltal, hogy az érzékelőhuzal ellenállása a hossz mentén a kezdőponttól mérve egyenletesen növekszik) és nem tud különbséget tenni fontos és kevésbé fontos szakaszok között. További hátrány, hogy a mérés gyakorlati megvalósításának érdekében viszonylag nagy hurokellenállást kell biztosítani, ez pedig csak kis villamos vezeték keresztmetszettel érhető el. A kis keresztmetszetű huzal az elhelyezési, szerelési, üzembentartási munkáknál sérüléseket szenvedhet. A sérülések elkerülése, kiderítése, kijavítása jelentős munkaráfordítás és költségek árán lehetséges csak. Hasonló a helyzet akkor is, ha nem csővezeték (vonalmenti) szigetelést ellenőriznek, hanem egyéb (sík- vagy térbeli) szigetelt tárgyat, pl. hűtőházi falpanelt. A találmány célja, hogy egyesítse az ismert módszerek előnyeit, azaz a szigetelés meghibásodását mindenütt jelezze, és a hibahely jól differenciáltan legyen meghatározható , továbbá a védett rendszer érzékeny vagy fontos részein fokozott ellenőrzést valósítson meg. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a védendő rendszer fokozott figyelését, a hiba helyének pontosabb meghatározását azzal érhetjük el, ha az egyenletesen növekvő villamos ellenállású érzékelő huzal helyett vagy mellett, a fokozottan figyelendő helyek közelében ugrásszerűen nagyobb villamos ellenállású pontokat, helyeket alakítunk ki, és ezáltal a megfigyelendő szigetelést, az érzékelő vonalat jól elhatárolt szakaszokra osztjuk. A kitűzött célt úgy éri el a találmány szerinti berendezés szigetelések állapotának ellenőrzésére és a szigetelési hiba helyeinek meghatározására, hogy a szigetelés meghibásodásának tényét a villamos szigetelési ellenállásmérés útján, a hiba helyét az ismert ellenállásméréssel, illetve potenciométeres feszültségosztással, feszültségmérés útján állapítja meg és a szigetelésbe vagy a szigetelés 5 !0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
