Вопрос 1: Каков срок службы волоконно-оптического датчика тока? Подвержено ли оптическое волокно старению?

Фундаментальных физических причин для старения волокна нет. Старение может наступить в результате технологических нарушений защиты волокна от воздействия внешней среды (в частности, при проникновении воды внутрь конструкции оптического кабеля) и нарушений условий эксплуатации (например, от недопустимых механических напряжений волокна). Индикатором старения можно считать ухудшение параметров волокна, например, увеличение потерь оптического излучения в волокне (помутнение). Для исключения влияния таких потерь на точность и стабильность измерений применяется описанный в предыдущей статье метод оптического интерферометра, обеспечивающий малую зависимость от величины оптического затухания в волокне.

Проблемы механического разрушения волокна устраняются с использованием уникальной технологии укладки волокна с «нулевым натяжением». Данная технология разработана «Профотеком» в процессе отработки конструкции оптических трансформаторов и является коммерческой тайной.

Вся правда об оптических трансформаторах: часть 1

Влияние влаги на оптические свойства волокна в настоящее время является давно решенной проблемой, поскольку использование современных видов полимерных покрытий (оболочек кабелей) и различных видов гидрофобных наполнителей элементов волоконно-оптических конструкций позволяет прокладывать оптические кабели даже по дну морей и океанов на больших глубинах — и срок службы при этом будет исчисляться десятками лет.

Кабели не содержат металлических или иных проводящих элементов и имеют повышенные диэлектрические характеристики.

Для долговременной работы оптических трансформаторов и контроля состояния волоконного датчика тока имеет большое значение встроенная в прибор система онлайн-диагностики. Диагностический контроль заключается в постоянном (в темпе процесса) измерении около 20 статусных параметров ТТЭО в режиме реального времени, сравнении полученных значений с предельно допустимыми и выводе данных о состоянии модулей прибора в метрики качества замера потока по МЭК 61850-9-2 и ежесекундно на дисплей электронно-оптического блока и на светодиодные индикаторы на панели прибора с возможностью передачи данных для наблюдения внешними системами диагностики. Онлайн-мониторинг работоспособности трансформатора обеспечивается наличием специального диагностического порта, который может работать в режиме удаленной диагностики, или путем формирования общего статуса работоспособности по стандарту МЭК 61850-8-1.

Вопрос 2: Существуют ли ограничения на расстояние между блоком электроники, устанавливаемым на общестанционном пункте управления (ОПУ), и чувствительным оптическим элементом, устанавливаемым на ОРУ?

Для оптоволоконного трансформатора тока существует определенное ограничение по данному расстоянию — его максимум равен 1 300 м.

Наличие ограничения объясняется особенностями работы волоконно-оптического модулятора, одного из основных элементов трансформатора тока. Модулятор работает по принципу запаздывающей фазовой модуляции фазового сдвига между рабочими световыми волнами оптического интерферометра. Практическая реализация данного принципа требует определенных соотношений между рабочей частотой и длиной соединительной линии.

Сам модулятор оптоволоконного трансформатора тока располагается в блоке электроники. Такое размещение элемента позволяет обеспечить практически идеальную электрическую изоляцию от высокого потенциала и выполнить одно из важных требований, предъявляемых к измерительным трансформаторам, — обеспечение максимальной безопасности обслуживающего персонала. Стальной сердечник и оплетка отсутствуют, а волоконный соединительный кабель является превосходным диэлектриком. Механическая прочность кабеля обеспечивается стеклопластиковыми прутками.

Для электронного трансформатора напряжения нет принципиальных ограничений на расстояние между блоком электроники и изоляционной колонной. Однако на практике чаще всего хватает тех же 1 300 м.

Вопрос 3: Включены ли датчики с цифровым интерфейсом, соответствующим стандарту МЭК 61850-9-2 LE, производства «Профотек» в Государственный реестр средств измерений? Какие классы точности они имеют?

Оптоволоконные трансформаторы тока с цифровым интерфейсом включены в Государственный реестр средств измерений как измерительные трансформаторы по ГОСТ МЭК 60044-8/7. Их регистрационные данные таковы:

• Свидетельство об утверждении типа средств измерений RU.C.34541.А № 62214.
• Срок действия свидетельства: до 12.05.2021.
• Официальное название согласно свидетельству: «Трансформаторы тока электронные оптические ТТЭО с цифровым выходом».
• Классы точности ТТЭО с цифровым выходом, внесенные в Госреестр:
  • по переменному току: 0,1; 0,2S; 0,5S; 1,0; 5P; 5TPE;
  • по постоянному току: ±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1,0.

Вопрос 4: Каков межповерочный интервал для электронных трансформаторов тока и напряжения? Существует ли оборудование для поверки датчиков с интерфейсом, соответствующим стандарту МЭК 61850-9-2 LE?

Межповерочный интервал для оптоволоконных трансформаторов тока и напряжения составляет 8 лет. Поверка производится в соответствии с методикой МП 2203-0293-2015 «Трансформаторы тока электронные оптические ТТЭО с цифровым выходом. Методика поверки», утвержденной ФГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева» в ноябре 2015 года. Аналогичный документ есть и для трансформаторов напряжения.

Все отгружаемые трансформаторы тока и трансформаторы напряжения поставляются с отметкой о первичной поверке.

(Продолжение следует.)

* * *

Если у вас есть вопросы об оптических трансформаторах, задавайте их в комментариях на сайте, в соцсетях или Телеграм-чате, обязательно отыщем ответ.