Ispitivanje prenapona izolacije

Dielektrična čvrstoća izolacije određena je njezinom sposobnošću da dugo izdrži radni napon. Smanjenje dielektrične čvrstoće uzrokovano je u većini slučajeva vlagom i lokalnim nedostacima izolacije. Tipično, takvi nedostaci su inkluzije plina (zraka) u čvrstom ili tekućem dielektriku.

Zbog činjenice da je dielektrična čvrstoća plina u uklopku niža od one glavne izolacije, stvaraju se uvjeti za pojavu proboja ili preklapanja izolacije na mjestu kvara - djelomičnog pražnjenja. Zauzvrat, djelomična pražnjenja uzrokuju dodatna oštećenja izolacije. Djelomično pražnjenje naziva se i klizno (površinsko) pražnjenje i slom pojedinih zona ili izolacijskih elemenata.

Da bi se odredila granica dielektrične čvrstoće izolacije, ona se ispituje povišenim naponom. Ispitni napon, koji je znatno viši od radnog napona, primjenjuje se na vrijeme dovoljno da se razvije pražnjenje u lokalnom kvaru do kvara.Na taj način primjena povećanog napona omogućuje ne samo prepoznavanje nedostataka, već i osiguranje potrebne razine dielektrične čvrstoće izolacije tijekom njezina rada.

Ispitivanju izolacijskog prenapona mora prethoditi temeljita istraga i procjena stanja izolacije drugim prethodno opisanim metodama. Izolacija se može podvrgnuti prenaponskom testu samo ako su prethodni testovi pozitivni.

Smatra se da je izolacija prošla ispitivanje prenaponom ako nema oštećenja, djelomičnog pražnjenja, emisije plina ili dima, oštrog pada napona i povećanja struje kroz izolaciju, lokalnog zagrijavanja izolacije.

Ovisno o vrsti opreme i prirodi ispitivanja, izolacija se može ispitati primjenom izmjeničnog udara ili ispravljenog napona. U slučajevima kada se ispitivanje izolacije izvodi s izmjeničnim i ispravljenim naponom, ispitivanje ispravljenim naponom mora prethoditi ispitivanju izmjeničnog napona.

Ispitivanje izolacije izmjenične struje visokog napona

Ispitivanje izmjeničnog napona na frekvenciji napajanja provodi se uz pomoć transformatora za povećanje s regulacijskim uređajem na niskonaponskoj strani. Instalacijska shema također treba sadržavati prekidač napajanja s vidljivim prekidom i prekostrujnom zaštitom za prekid napajanja transformatora u slučaju oštećenja ili preklapanja izolacije mjesta, na primjer, prekidač i osigurač ili prekidač strujnog kruga s uklonjenim poklopcem.Postavka zaštitnog rada mora premašiti struju koju troši mreža pri najvećoj vrijednosti ispitnog napona opreme, ne više od dva puta.

Frekvencijski napon napajanja obično se koristi kao ispitni napon. Pretpostavlja se da je vrijeme primjene ispitnog napona 1 minuta za glavnu izolaciju i 5 minuta za zavoj do zavoja. Ovo trajanje primjene ispitnog napona ne utječe na stanje izolacije koja nema nedostataka i dovoljno je za provjeru izolacije pod naponom.

Brzina porasta napona do jedne trećine ispitne vrijednosti može biti proizvoljna; ubuduće, ispitni napon treba povećavati glatko, brzinom koja omogućuje vizualno očitavanje brojila. Pri ispitivanju izolacije električnih strojeva vrijeme porasta napona od polovine do pune vrijednosti mora biti najmanje 10 s.

Nakon navedenog trajanja ispitivanja napon se postupno smanjuje na vrijednost koja ne prelazi jednu trećinu ispitnog napona i isključuje se. Naglo puštanje napona dopušteno je u slučajevima kada je to potrebno radi sigurnosti ljudi ili sigurnosti opreme. Trajanje ispitivanja je vrijeme tijekom kojeg se primjenjuje puni ispitni napon.

Kako bi se izbjegli neprihvatljivi prenaponi tijekom ispitivanja (zbog viših harmonika u krivulji ispitnog napona), ispitni uređaj treba, ako je moguće, spojiti na linijski napon mreže. Valni oblik napona može se pratiti elektroničkim osciloskopom.

Ispitni napon, osim za kritična ispitivanja (generatori, veliki motori itd.), mjeri se sa strane niskog napona. Prilikom ispitivanja objekata velikog kapaciteta, napon na visokoj strani ispitnog transformatora može malo premašiti izračunati omjer transformacije zbog kapacitivne struje.

Za kritična ispitivanja, ispitni napon se mjeri na visokoj strani ispitnog transformatora pomoću naponskih transformatora ili elektrostatskih kilovoltmetara.

U slučajevima kada jedan naponski transformator nije dovoljan za mjerenje ispitnog napona, mogu se serijski spojiti dva naponska transformatora istog tipa. Dodatni otpori također se primjenjuju na voltmetre.

Kako bi zaštitili kritične objekte od slučajnog povećanja opasnog napona paralelno s predmetom koji se ispituje, sferne odvodnike s probojnim naponom jednakim 110% ispitnog napona treba spojiti otporom (2 - 5 Ohma za svaki volt testa). napon) .

Shema za ispitivanje izolacije električne opreme s povećanim izmjeničnim naponom prikazana je na sl. 1.

Riža. 1. Dijagram ispitivanja izolacije s povišenim izmjeničnim naponom.

Prije primjene napona na ispitni objekt, potpuno sastavljen strujni krug se ispituje bez opterećenja i provjerava se probojni napon kugličnih graničnika.

Osim specijalnih, kao ispitni transformatori mogu se koristiti energetski i naponski transformatori.

Energetski transformatori s ovom upotrebom dopuštaju strujno opterećenje do 250% nominalnog s trostrukim (stupnjevitim) ispitivanjem s dvominutnom pauzom između primjene napona. Za naponske transformatore tipa NOM dopušteno je povećati napon primarnog namota na 150 - 170% nazivnog. U nedostatku ispitnog transformatora dovoljne snage, moguće je paralelno spajanje istog tipa transformatora.

Mjerni transformatori napona tipa NOM naširoko se koriste. Njihova najveća snaga, naznačena u podacima o putovnici i zbog pružanja odgovarajuće klase točnosti, relativno je mala. Međutim, prema uvjetima grijanja, oni dopuštaju kratkotrajno preopterećenje od 3 do 5 puta od trenutne vrijednosti izračunate iz najveće nazivne snage. Osim toga, ovi transformatori mogu biti prepobuđeni u naponu za 30-50%, možete spojiti dva transformatora u seriju.

Riža. 2. Sheme serijskog spajanja ispitnih transformatora: TL1 i TL2 — ispitni transformatori; TL3 je izolacijski transformator.

Uključivanje dva transformatora prema shemi na sl. 2a je primjenjivo kada se obje elektrode objekta mogu izolirati od zemlje. Ispitni napon jednak je zbroju napona dvaju transformatora; nazivne vrijednosti ovih napona mogu varirati. Kada su transformatori spojeni u kaskadu (sl. 2a, b), jedan od njih TL2 ima veliki potencijal i njegovo tijelo mora biti izolirano od zemlje.

Ovaj se transformator može pobuditi pomoću posebnog namota prvog transformatora TL1 stupnja (slika 2b) ili izravno iz njegovog sekundarnog namota, ako najveća vrijednost napona na njemu ne prelazi dopuštenu vrijednost za primarni namot stupnja. transformator TL2. Ako nije moguće pouzdano izolirati transformator TL2, upotrijebite pomoćni izolacijski transformator TL3 (slika 2c).

Energetski transformatori služe za dobivanje faznog ili mrežnog napona. U prvom slučaju, nula VN namota je uzemljena, a primarni napon se dovodi na nultu i odgovarajuću faznu stezaljku NN namota.

Pretpostavlja se da je snaga transformatora jednaka 1/3 nazivne. Međulinijski napon se koristi pod uvjetom da je neutralna izolacija ocijenjena za puni međulinijski napon. U tom slučaju, jedna ili dvije međusobno povezane VN stezaljke su uzemljene. pretpostavlja se da je snaga transformatora jednaka 2/3 nazivne. Energetski transformatori dopuštaju kratkotrajnu nadstruju od 2,5-3 puta.

Regulacijski uređaj treba osigurati promjenu napona transformatora od 25-30% do pune vrijednosti ispitnog napona. Podešavanje bi trebalo biti praktički glatko, s koracima koji ne prelaze 1-1,5% ispitnog napona. Tijekom podešavanja nisu dopušteni prekidi strujnog kruga.

Napon bi trebao biti blizak sinusoidnom s višim harmoničkim sadržajem od najviše 5%. Kada se koriste regulatori s malim unutarnjim otporom, kao što su autotransformatori, ovaj zahtjev je praktički ispunjen. U tu svrhu nije preporučljivo koristiti prigušnice ili reostate.

Ispravljeno ispitivanje izolacije napona

Korištenje ispravljenog ispitnog napona može značajno smanjiti snagu ispitnog uređaja, omogućuje vam ispitivanje objekata velikog kapaciteta (kabeli kondenzatora, itd.) i omogućuje praćenje stanja izolacije putem izmjerenih struja curenja.

Poluvalni ispravljački krugovi obično se koriste u ispitivanju izolacije ispravljenog napona. Na sl. 3 prikazuje shematski dijagram ispitivanja izolacije ispravljenim naponom.

Riža. 3. Ispitni krug izolacije ispravljenog napona

Metoda ispitivanja izolacije ispravljenim naponom slična je ispitivanju izmjeničnog napona. Osim toga, prati se struja curenja.

Vrijeme primjene korigiranog napona dulje je nego kod ispitivanja izmjeničnim naponom i, ovisno o opremi koja se ispituje, određeno je standardima unutar 10 - 15 minuta.

Mjerenje ispitnog napona obično se vrši voltmetrom spojenim na niskonaponsku stranu ispitnog transformatora (transformiran omjerom transformacije).

Budući da je ispravljeni napon određen vrijednošću amplitude, očitanja voltmetra (mjerenje efektivnih vrijednosti napona) moraju se pomnožiti s unutarnji otpor, ispravljačka svjetiljka, mala pod normalnim zagrijavanjem katode, naglo se povećava s nedovoljnom strujom grijanja. U tom slučaju, pad napona u ispravljačkoj žarulji se povećava i smanjuje na ispitivanom objektu. Stoga je tijekom ispitivanja potrebno pratiti napon napajanja ispitnog uređaja.Također se preporučuje korištenje voltmetra s velikim dodatnim otporom za mjerenje visokih bočnih napona.

Kao i kod ispitivanja izmjeničnog napona, za zaštitu kritičnih objekata od slučajnog prekomjernog porasta napona, preporučuje se povezivanje odvodnika prenapona s probojnim naponom jednakim 110-120% ispitnog napona kroz otpor (2 - 5 Ohma za svaki ispitni napon volti) paralelno s ispitivanim objektom.

Struja koja prolazi kroz izolaciju tijekom ispitivanja ispravljenog napona u većini slučajeva ne prelazi 5 - 10 mA, što dovodi do male snage ispitnog transformatora.

Pri ispitivanju objekata velikog kapaciteta (kabeli za napajanje, kondenzatori, namoti velikih električnih strojeva), kapacitet objekta nabijenog na ispitni napon ima veliku rezervu energije, čije trenutno pražnjenje može dovesti do uništenja opreme postavljanje testa. Stoga se ispitni objekt mora isprazniti tako da struja pražnjenja ne prolazi kroz mjerni uređaj.

Za uklanjanje naboja s ispitivanih objekata koriste se uređaji za uzemljenje, u čiji je električni krug uključen otpor od 5-50 kOhm. Gumene cijevi napunjene vodom koriste se kao otpor pri ispuštanju predmeta velikog kapaciteta.

Punjenje spremnika, čak i nakon kratkotrajnog uzemljenja, može trajati dugo vremena i predstavljati opasnost za živote osoblja. Stoga, nakon što se ispitni objekt isprazni pomoću uređaja za pražnjenje, mora se čvrsto uzemljiti.