Одной из важнейших составных частей энергетической стратегии России [1] является развитие интеллектуальной энергетики.
Перспективы интеллектуальной энергетики связаны не только с созданием новых систем управления электрическими сетями и установками потребителей (smartgrid), но и разработкой интеллектуальных систем диагностики и мониторинга электрооборудования, например, мониторинговых приборов для ограничителей перенапряжений [2, 3]. В отличие от низковольтного электрооборудования создание цифровых систем интеллектуального управления и диагностики для силовых установок высокого напряжения связано с решением задач обеспечения электромагнитной совместимости средств измерения и преобразования сигналов, цифровых устройств, контроллеров и т. п.
Отметим также, что техническая диагностика оборудования высокого напряжения, находящегося в рабочем режиме, осуществляется при условии отсутствия непосредственного доступа к диагностируемому объекту. Характерным примером является широко распространенная тепловизионная диагностика контактных соединений [4, 5 ], при которой получается лишь косвенное представление о состоянии контакта, в то время как непосредственная оценка состояния переходного контактного слоя остается невозможной. Высокая теплопроводность материала силовых ошиновок (медь, алюминий) в еще большей степени усложняет диагностику, делая картину теплового поля вблизи контактного соединения малоконтрастной вследствие его заметного «расплывания». Поэтому развитие методов диагностики контактных соединений силового электрооборудования остается актуальной проблемой.
Одной из возможностей улучшения качества диагностики контакта является регистрация динамических тепловых режимов, возникающих, в частности, при коротких замыканиях, отключаемых в течение десятых долей секунды или пусках электродвигателей [6–8]. При этом мгновенные значения температуры в области локального повышения резистивности шины (контакт, отверстия) могут быть значительно выше усредненных значений. Это обстоятельство весьма существенно для плоских контактных соединений, изменяющих свое состояние под воздействием механического, климатического и длительного термического факторов, приводящих к росту переходного сопротивления контакта. Поскольку толщина токоведущих шин достигает десятков миллиметров, а толщина слоя с повышенным уровнем тепловыделения вблизи контактной поверхности составляет весьма малые доли миллиметра, то прямые измерения на поверхности шины не позволяют зафиксировать истинное значение температуры непосредственно в зоне контакта.