Preizkus izolacijske prenapetosti

Dielektrična trdnost izolacije je določena z njeno sposobnostjo, da dolgo vzdrži delovno napetost. Zmanjšanje dielektrične trdnosti je v večini primerov posledica vlage in lokalnih izolacijskih napak. Običajno so takšne napake vključki plina (zraka) v trdnem ali tekočem dielektriku.

Zaradi dejstva, da je dielektrična trdnost plina v vključku nižja od dielektrične trdnosti glavne izolacije, se ustvarijo pogoji za pojav okvare ali prekrivanja izolacije na mestu napake - delna razelektritev. Po drugi strani pa delne razelektritve povzročijo dodatno poškodbo izolacije. Delna razelektritev se imenuje tako drsna (površinska) razelektritev kot razpad posameznih con ali izolacijskih elementov.

Za določitev meje dielektrične trdnosti izolacije se testira s povečano napetostjo. Preizkusna napetost, ki je znatno višja od obratovalne napetosti, se uporablja toliko časa, da se razvije razelektritev v lokalni okvari do okvare.Na ta način uporaba povečane napetosti omogoča ne samo odkrivanje napak, temveč tudi zagotavljanje zahtevane ravni dielektrične trdnosti izolacije med njenim delovanjem.

Pred preskusom prenapetosti izolacije je treba opraviti temeljito preiskavo in oceno stanja izolacije z drugimi metodami, ki so bile predhodno opisane. Izolacija se lahko podvrže prenapetostnemu testu le, če so predhodni testi pozitivni.

Šteje se, da je izolacija opravila prenapetostni preskus, če ni poškodb, delnih izpustov, emisij plinov ali dima, močnega zmanjšanja napetosti in povečanja toka skozi izolacijo, lokalnega segrevanja izolacije.

Glede na vrsto opreme in naravo preskusa se lahko izolacija preskusi z uporabo izmeničnega suna ali popravljene napetosti. V primerih, ko se preskus izolacije izvaja z izmenično in popravljeno napetostjo, mora preskus popravljene napetosti opraviti pred preskusom izmenične napetosti.

Visokonapetostni preizkus AC izolacije

Preizkus izmenične napetosti pri napajalni frekvenci se izvede s pomočjo povečevalnega transformatorja z regulacijsko napravo na nizkonapetostni strani. Namestitvena shema mora vključevati tudi napajalno stikalo z vidno prekinitveno in pretokovno zaščito za prekinitev napajanja transformatorja v primeru poškodbe ali prekrivanja izolacije mesta, na primer stikalo in varovalko ali odklopnik z odstranjenim pokrovom.Nastavitev zaščitnega delovanja mora presegati tok, ki ga porabi omrežje pri največji vrednosti preskusne napetosti opreme, ne več kot dvakrat.

Frekvenčna napetost napajanja se običajno uporablja kot preskusna napetost. Predpostavlja se, da je čas uporabe preskusne napetosti 1 minuta za glavno izolacijo in 5 minut za zavoj do zavoja. To trajanje uporabe preskusne napetosti ne vpliva na stanje izolacije, ki je brez napak, in zadostuje za preverjanje izolacije pod napetostjo.

Hitrost naraščanja napetosti do ene tretjine preskusne vrednosti je lahko poljubna; v prihodnje je treba preskusno napetost povečevati gladko, s hitrostjo, ki omogoča vizualno odčitavanje števcev. Pri preskušanju izolacije električnih strojev mora biti čas dviga napetosti od polovice do polne vrednosti najmanj 10 s.

Po določenem trajanju preizkusa se napetost postopoma zniža na vrednost, ki ne presega ene tretjine preskusne napetosti, in se izklopi.Nenadna sprostitev napetosti je dovoljena v primerih, ko je to potrebno zaradi varnosti ljudi ali varnosti opreme. Trajanje preskusa je čas, v katerem je uporabljena polna preskusna napetost.

Da bi se izognili nesprejemljivim prenapetostim med preskusom (zaradi višjih harmonikov v krivulji preskusne napetosti), mora biti testna naprava, če je mogoče, priključena na linijsko napetost omrežja. Valovno obliko napetosti je mogoče spremljati z elektronskim osciloskopom.

Preskusna napetost, razen pri kritičnih preskusih (generatorji, veliki motorji itd.), se meri s strani nizke napetosti. Pri preskušanju objektov z veliko kapacitivnostjo lahko napetost na visoki strani preskusnega transformatorja zaradi kapacitivnega toka nekoliko preseže izračunano transformacijsko razmerje.

Za kritično preskušanje se preskusna napetost meri na visoki strani preskusnega transformatorja z uporabo napetostnih transformatorjev ali elektrostatičnih kilovoltmetrov.

V primerih, ko en napetostni transformator ne zadostuje za merjenje preskusne napetosti, se lahko zaporedno povežeta dva napetostna transformatorja istega tipa. Dodatni upor se uporablja tudi za voltmetre.

Da bi zaščitili kritične predmete pred nenamernim povečanjem nevarne napetosti vzporedno s preskušanim predmetom, je treba sferične odvodnike s prebojno napetostjo, ki je enaka 110 % preskusne napetosti, povezati z uporom (2 - 5 Ohm za vsak volt preskusa). napetost).

Shema za testiranje izolacije električne opreme s povečano izmenično napetostjo je prikazana na sl. 1.

riž. 1. Diagram preskusa izolacije s povečano izmenično napetostjo.

Pred namestitvijo napetosti na preskusni predmet se popolnoma sestavljeno vezje preskusi brez obremenitve in preveri prebojna napetost krogličnih zapor.

Poleg specialnih se lahko kot testni transformatorji uporabljajo močnostni in napetostni transformatorji.

Močnostni transformatorji s to uporabo omogočajo tokovno obremenitev do 250% nazivne s trojnim (stopenjskim) preskusom z dvominutnim premorom med napetostnimi aplikacijami. Za napetostne transformatorje tipa NOM je dovoljeno povečati napetost primarnega navitja na 150 - 170% nazivne vrednosti. V odsotnosti preskusnega transformatorja z zadostno močjo je možna vzporedna vezava istega tipa transformatorjev.

Napetostni merilni transformatorji tipa NOM se pogosto uporabljajo. Njihova največja moč, navedena v podatkih potnega lista in zaradi zagotavljanja ustreznega razreda točnosti, je relativno majhna. Glede na pogoje ogrevanja pa omogočajo kratkotrajno preobremenitev 3- do 5-kratne vrednosti toka, izračunane iz največje nazivne moči. Poleg tega so lahko ti transformatorji napetostno preobremenjeni za 30-50%, dva transformatorja lahko povežete zaporedno.

riž. 2. Diagrami serijske povezave testnih transformatorjev: TL1 in TL2 — testni transformatorji; TL3 je izolacijski transformator.

Vključitev dveh transformatorjev po shemi na sl. 2a se uporablja, ko je mogoče obe elektrodi predmeta izolirati od zemlje. Preskusna napetost je enaka vsoti napetosti obeh transformatorjev; nazivne vrednosti teh napetosti se lahko razlikujejo. Ko so transformatorji povezani v kaskado (sl. 2a, b), ima eden od njih TL2 visok potencial in mora biti njegovo telo izolirano od tal.

Ta transformator se lahko vzbuja s posebnim navitjem prvega transformatorja TL1 stopnje (slika 2b) ali neposredno iz njegovega sekundarnega navitja, če največja vrednost napetosti na njem ne presega dovoljene vrednosti za primarno navitje transformatorja. transformator TL2. Če transformatorja TL2 ni mogoče zanesljivo izolirati, uporabite pomožni izolacijski transformator TL3 (slika 2c).

Močnostni transformatorji se uporabljajo za pridobivanje fazne ali omrežne napetosti. V prvem primeru je nevtralni navitje HV ozemljen, primarna napetost pa se napaja na nevtralni in ustrezni fazni priključek navitja NN.

Predpostavlja se, da je moč transformatorja enaka 1/3 nazivne. Napetost med linijami se uporablja pod pogojem, da je nevtralna izolacija ocenjena za polno napetost med linijami. V tem primeru sta ena ali dve medsebojno povezani visokonapetostni sponki ozemljeni. moč transformatorja se predpostavlja, da je enaka 2/3 nazivne. Močnostni transformatorji omogočajo kratkotrajni pretok 2,5-3 krat.

Regulacijska naprava mora zagotoviti spremembo napetosti transformatorja za 25-30% na polno vrednost preskusne napetosti. Prilagoditev mora biti praktično gladka, s koraki, ki ne presegajo 1-1,5% preskusne napetosti. Med nastavljanjem niso dovoljeni prekinitve tokokroga.

Napetost mora biti blizu sinusne z vsebnostjo višjih harmonikov največ 5 %. Pri uporabi regulatorjev z nizkim notranjim uporom, kot so avtotransformatorji, je ta zahteva praktično izpolnjena. V ta namen ni priporočljivo uporabljati dušilk ali reostatov.

Test izolacije popravljene napetosti

Uporaba popravljene preskusne napetosti lahko znatno zmanjša moč preskusne naprave, omogoča testiranje objektov z veliko kapacitivnostjo (kabli kondenzatorjev itd.) in omogoča spremljanje stanja izolacije z izmerjenimi uhajalnimi tokovi.

Polvalovna usmerniška vezja se običajno uporabljajo pri testiranju izolacije popravljene napetosti. Na sl. 3 prikazuje shematski diagram preskusa izolacije popravljene napetosti.

riž. 3. Preskusno vezje izolacije popravljene napetosti

Metoda preskusa izolacije popravljene napetosti je podobna preskusu izmenične napetosti. Poleg tega se spremlja tok uhajanja.

Čas uporabe popravljene napetosti je daljši kot pri preizkusu izmenične napetosti in je glede na preizkušano opremo določen s standardi v 10 - 15 minutah.

Merjenje preskusne napetosti se običajno izvede z voltmetrom, priključenim na nizkonapetostno stran preskusnega transformatorja (pretvorjeno s transformacijskim razmerjem).

Ker je usmerjena napetost določena z vrednostjo amplitude, je treba odčitke voltmetra (merjenje vrednosti efektivne napetosti) pomnožiti z notranji upor, usmerniška svetilka, majhna pri normalnem segrevanju katode, se močno poveča z nezadostnim ogrevalnim tokom. V tem primeru se padec napetosti v usmerniški žarnici poveča in zmanjša na preskusnem objektu. Zato je med preskušanjem potrebno spremljati napajalno napetost preskusne naprave.Za merjenje visokih stranskih napetosti je priporočljiva tudi uporaba voltmetra z velikim dodatnim uporom.

Tako kot pri preskusih izmenične napetosti je za zaščito kritičnih predmetov pred nenamernim čezmernim dvigom napetosti priporočljivo priključiti prenapetostni odvodnik z razbitno napetostjo, ki je enaka 110–120 % preskusne napetosti prek upora (2–5 Ohm za vsako preskusno napetost). voltov) vzporedno s preskusnim predmetom.

Tok, ki teče skozi izolacijo med preskusom popravljene napetosti, v večini primerov ne presega 5-10 mA, kar vodi do majhne moči preskusnega transformatorja.

Pri preskušanju predmetov z veliko kapaciteto (napajalni kabli, kondenzatorji, navitja velikih električnih strojev) ima kapacitivnost predmeta, napolnjenega s preskusno napetostjo, veliko rezervo energije, katere trenutna izpraznitev lahko povzroči uničenje opreme nastavitev testa. Zato je treba preizkušanec izprazniti tako, da razelektritveni tok ne prehaja skozi merilno napravo.

Za odstranitev naboja iz testiranih predmetov se uporabljajo ozemljitvene naprave, v električnem tokokrogu katerih je vključen upor 5-50 kOhm. Gumijaste cevi, napolnjene z vodo, se uporabljajo kot upor pri padcu velikih predmetov.

Polnjenje posode lahko tudi po kratkotrajni ozemljitvi traja dlje časa in predstavlja nevarnost za življenja osebja. Zato mora biti preskusni predmet, potem ko je naprava za praznjenje izpraznila, trdno ozemljena.