Δοκιμή υπέρτασης μόνωσης
Η διηλεκτρική αντοχή της μόνωσης καθορίζεται από την ικανότητά της να αντέχει την τάση λειτουργίας για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η μείωση της διηλεκτρικής αντοχής προκαλείται στις περισσότερες περιπτώσεις από υγρασία και τοπικά ελαττώματα μόνωσης. Τυπικά, τέτοια ελαττώματα είναι εγκλείσματα αερίου (αέρα) σε στερεό ή υγρό διηλεκτρικό.
Λόγω του γεγονότος ότι η διηλεκτρική αντοχή του αερίου στο έγκλειστο είναι χαμηλότερη από αυτή της κύριας μόνωσης, δημιουργούνται συνθήκες για την εμφάνιση βλάβης ή επικάλυψης της μόνωσης στον τόπο του ελαττώματος - μερική εκφόρτιση. Με τη σειρά τους, μερικές εκκενώσεις προκαλούν πρόσθετη ζημιά στη μόνωση. Μια μερική εκκένωση ονομάζεται τόσο ολισθαίνουσα (επιφανειακή) εκκένωση όσο και διάσπαση μεμονωμένων ζωνών ή μονωτικών στοιχείων.
Για τον προσδιορισμό του ορίου διηλεκτρικής αντοχής της μόνωσης, δοκιμάζεται με αυξημένη τάση. Μια τάση δοκιμής, η οποία είναι σημαντικά υψηλότερη από την τάση λειτουργίας, εφαρμόζεται για αρκετό χρόνο ώστε να αναπτυχθεί μια εκφόρτιση σε ένα τοπικό ελάττωμα σε αστοχία.Με αυτόν τον τρόπο, η εφαρμογή αυξημένης τάσης επιτρέπει όχι μόνο τον εντοπισμό ελαττωμάτων, αλλά και τη διασφάλιση του απαιτούμενου επιπέδου διηλεκτρικής αντοχής της μόνωσης κατά τη λειτουργία της.
Η δοκιμή υπέρτασης μόνωσης πρέπει να προηγείται από ενδελεχή έρευνα και αξιολόγηση της κατάστασης μόνωσης με άλλες μεθόδους που περιγράφηκαν προηγουμένως. Η μόνωση μπορεί να υποβληθεί σε δοκιμή υπέρτασης μόνο εάν οι προηγούμενες δοκιμές είναι θετικές.
Η μόνωση θεωρείται ότι έχει περάσει τη δοκιμή υπέρτασης εάν δεν υπάρχει ζημιά, μερικές εκκενώσεις, εκπομπές αερίων ή καπνού, απότομη μείωση της τάσης και αύξηση του ρεύματος μέσω της μόνωσης, τοπική θέρμανση της μόνωσης.
Ανάλογα με τον τύπο του εξοπλισμού και τη φύση της δοκιμής, η μόνωση μπορεί να ελεγχθεί εφαρμόζοντας μια υπέρταση AC ή μια ανορθωμένη τάση. Σε περιπτώσεις όπου η δοκιμή μόνωσης εκτελείται τόσο με εναλλασσόμενη όσο και με ανορθωμένη τάση, η δοκιμή ανορθωμένης τάσης πρέπει να προηγείται της δοκιμής τάσης AC.
Δοκιμή μόνωσης AC υψηλής τάσης
Η δοκιμή τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος στη συχνότητα τροφοδοσίας πραγματοποιείται με χρήση μετασχηματιστή ανόδου με διάταξη ρύθμισης στην πλευρά χαμηλής τάσης. Το σχέδιο εγκατάστασης θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει διακόπτη τροφοδοσίας με ορατή προστασία θραύσης και υπερέντασης για διακοπή της τροφοδοσίας του μετασχηματιστή σε περίπτωση βλάβης ή επικάλυψης της μόνωσης του χώρου, για παράδειγμα, διακόπτη και ασφάλεια ή διακόπτη κυκλώματος με αφαιρούμενο κάλυμμα.Η ρύθμιση της λειτουργίας προστασίας πρέπει να υπερβαίνει το ρεύμα που καταναλώνει το δίκτυο στη μέγιστη τιμή της τάσης δοκιμής του εξοπλισμού, όχι περισσότερο από δύο φορές.
Η τάση συχνότητας της τροφοδοσίας χρησιμοποιείται συνήθως ως τάση δοκιμής. Ο χρόνος εφαρμογής της δοκιμαστικής τάσης θεωρείται ότι είναι 1 λεπτό για την κύρια μόνωση και 5 λεπτά για περιστροφή. Αυτή η διάρκεια εφαρμογής της δοκιμαστικής τάσης δεν επηρεάζει την κατάσταση της μόνωσης, η οποία είναι απαλλαγμένη από ελαττώματα και είναι επαρκής για τον έλεγχο της μόνωσης υπό τάση.
Ο ρυθμός ανόδου της τάσης μέχρι το ένα τρίτο της τιμής δοκιμής μπορεί να είναι αυθαίρετος. Στο μέλλον, η τάση δοκιμής θα πρέπει να αυξάνεται ομαλά, με ρυθμό που να επιτρέπει την οπτική ανάγνωση των μετρητών. Κατά τη δοκιμή της μόνωσης των ηλεκτρικών μηχανών, ο χρόνος για την αύξηση της τάσης από το μισό στην πλήρη τιμή πρέπει να είναι τουλάχιστον 10 δευτερόλεπτα.
Μετά την καθορισμένη διάρκεια της δοκιμής, η τάση μειώνεται σταδιακά σε τιμή που δεν υπερβαίνει το ένα τρίτο της τάσης δοκιμής και απενεργοποιείται. Επιτρέπεται μια ξαφνική απελευθέρωση της τάσης σε περιπτώσεις όπου αυτό είναι απαραίτητο για την ασφάλεια των ανθρώπων ή την ασφάλεια του εξοπλισμού. Η διάρκεια δοκιμής είναι ο χρόνος κατά τον οποίο εφαρμόζεται η πλήρης τάση δοκιμής.
Για να αποφευχθούν απαράδεκτες υπερτάσεις κατά τη διάρκεια της δοκιμής (λόγω υψηλότερων αρμονικών στην καμπύλη τάσης δοκιμής), η ρύθμιση δοκιμής θα πρέπει, εάν είναι δυνατόν, να συνδέεται με την τάση γραμμής του δικτύου. Η κυματομορφή τάσης μπορεί να παρακολουθηθεί με ηλεκτρονικό παλμογράφο.
Η τάση δοκιμής, εκτός από τις κρίσιμες δοκιμές (γεννήτριες, μεγάλοι κινητήρες κ.λπ.), μετράται από την πλευρά της χαμηλής τάσης. Κατά τη δοκιμή αντικειμένων μεγάλης χωρητικότητας, η τάση στην υψηλή πλευρά του δοκιμαστικού μετασχηματιστή μπορεί να υπερβαίνει ελαφρώς τον υπολογισμένο λόγο μετασχηματισμού λόγω του χωρητικού ρεύματος.
Για κρίσιμες δοκιμές, η τάση δοκιμής μετράται στην υψηλή πλευρά του μετασχηματιστή δοκιμής χρησιμοποιώντας μετασχηματιστές τάσης ή ηλεκτροστατικά κιλοβολτόμετρα.
Σε περιπτώσεις όπου ένας μετασχηματιστής τάσης δεν επαρκεί για τη μέτρηση της τάσης δοκιμής, δύο μετασχηματιστές τάσης του ίδιου τύπου μπορούν να συνδεθούν σε σειρά. Επιπλέον αντιστάσεις εφαρμόζονται και στα βολτόμετρα.
Προκειμένου να προστατεύονται κρίσιμα αντικείμενα από τυχαία αύξηση της επικίνδυνης τάσης παράλληλα με το υπό δοκιμή αντικείμενο, σφαιρικοί απαγωγείς με τάση διάσπασης ίση με 110% της τάσης δοκιμής πρέπει να συνδέονται με αντίσταση (2 - 5 Ohm για κάθε βολτ της δοκιμής τάση).
Το σχέδιο για τη δοκιμή της μόνωσης ηλεκτρικού εξοπλισμού με αυξημένη εναλλασσόμενη τάση φαίνεται στο σχ. 1.
Ρύζι. 1. Διάγραμμα δοκιμής μόνωσης με αυξημένη τάση AC.
Πριν από την εφαρμογή τάσης στο αντικείμενο δοκιμής, το πλήρως συναρμολογημένο κύκλωμα ελέγχεται χωρίς φορτίο και ελέγχεται η τάση διάσπασης των σφαιρών σταματά.
Εκτός από τους ειδικούς, μετασχηματιστές ισχύος και μετασχηματιστές τάσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως δοκιμαστικοί μετασχηματιστές.
Οι μετασχηματιστές ισχύος με αυτή τη χρήση επιτρέπουν φορτίο ρεύματος έως και 250% του ονομαστικού με τριπλή (βηματική) δοκιμή με δύο λεπτά παύσης μεταξύ των εφαρμογών τάσης. Για μετασχηματιστές τάσης τύπου NOM, επιτρέπεται η αύξηση της τάσης του πρωτεύοντος τυλίγματος στο 150 - 170% της ονομαστικής. Ελλείψει δοκιμαστικού μετασχηματιστή με επαρκή ισχύ, είναι δυνατή η παράλληλη σύνδεση του ίδιου τύπου μετασχηματιστών.
Οι μετασχηματιστές μέτρησης τάσης τύπου NOM χρησιμοποιούνται ευρέως. Η μέγιστη ισχύς τους, που αναφέρεται στα στοιχεία του διαβατηρίου και λόγω της παροχής κατάλληλης κατηγορίας ακρίβειας, είναι σχετικά μικρή. Ωστόσο, σύμφωνα με τις συνθήκες θέρμανσης, επιτρέπουν βραχυπρόθεσμη υπερφόρτωση 3 έως 5 φορές την τρέχουσα τιμή που υπολογίζεται από τη μέγιστη ονομαστική ισχύ. Επιπλέον, αυτοί οι μετασχηματιστές μπορούν να υπερδιεγερθούν σε τάση κατά 30-50%, μπορείτε να συνδέσετε δύο μετασχηματιστές σε σειρά.
Ρύζι. 2. Διαγράμματα σύνδεσης σε σειρά δοκιμαστικών μετασχηματιστών: TL1 και TL2 — μετασχηματιστές δοκιμής. Το TL3 είναι ένας μετασχηματιστής απομόνωσης.
Η συμπερίληψη δύο μετασχηματιστών σύμφωνα με το σχήμα του σχ. Το 2a ισχύει όταν και τα δύο ηλεκτρόδια του αντικειμένου μπορούν να απομονωθούν από τη γη. Η τάση δοκιμής είναι ίση με το άθροισμα των τάσεων των δύο μετασχηματιστών. οι ονομαστικές τιμές αυτών των τάσεων μπορεί να διαφέρουν. Όταν οι μετασχηματιστές συνδέονται σε καταρράκτη (Εικ. 2α, β), ένας από αυτούς TL2 έχει υψηλό δυναμικό και το σώμα του πρέπει να είναι απομονωμένο από το έδαφος.
Αυτός ο μετασχηματιστής μπορεί να διεγερθεί χρησιμοποιώντας μια ειδική περιέλιξη του πρώτου μετασχηματιστή TL1 της βαθμίδας (Εικ.2β) ή απευθείας από το δευτερεύον τύλιγμά του, εάν η μέγιστη τιμή της τάσης σε αυτόν δεν υπερβαίνει την επιτρεπόμενη τιμή για το πρωτεύον τύλιγμα του μετασχηματιστής TL2. Εάν δεν είναι δυνατή η αξιόπιστη απομόνωση του μετασχηματιστή TL2, χρησιμοποιήστε τον βοηθητικό μετασχηματιστή απομόνωσης TL3 (Εικόνα 2γ).
Οι μετασχηματιστές ισχύος χρησιμοποιούνται για τη λήψη τάσης φάσης ή δικτύου. Στην πρώτη περίπτωση, ο ουδέτερος της περιέλιξης ΥΤ γειώνεται και η κύρια τάση εφαρμόζεται στον ουδέτερο και στον αντίστοιχο ακροδέκτη φάσης του τυλίγματος ΧΤ.
Υποτίθεται ότι η ισχύς του μετασχηματιστή είναι ίση με το 1/3 της ονομαστικής. Η τάση γραμμής σε γραμμή χρησιμοποιείται υπό την προϋπόθεση ότι η ουδέτερη μόνωση έχει ονομαστική τιμή για πλήρη τάση γραμμής προς γραμμή. Σε αυτήν την περίπτωση, ένας ή δύο διασυνδεδεμένοι ακροδέκτες HV είναι γειωμένοι. η ισχύς του μετασχηματιστή θεωρείται ίση με τα 2/3 της ονομαστικής. Οι μετασχηματιστές ισχύος επιτρέπουν βραχυπρόθεσμη υπερένταση 2,5-3 φορές.
Η διάταξη ρύθμισης θα πρέπει να παρέχει μια αλλαγή στην τάση του μετασχηματιστή κατά 25-30% στην πλήρη τιμή της τάσης δοκιμής. Η ρύθμιση πρέπει να είναι πρακτικά ομαλή, με βήματα που δεν υπερβαίνουν το 1-1,5% της τάσης δοκιμής. Δεν επιτρέπονται διακοπές κυκλώματος κατά τη ρύθμιση.
Η τάση πρέπει να είναι κοντά στην ημιτονοειδή με υψηλότερη αρμονική περιεκτικότητα όχι μεγαλύτερη από 5%. Όταν χρησιμοποιούνται ρυθμιστές με χαμηλή εσωτερική αντίσταση, όπως αυτομετασχηματιστές, αυτή η απαίτηση πρακτικά ικανοποιείται. Δεν συνιστάται η χρήση τσοκ ή ρεοστατών για το σκοπό αυτό.
Δοκιμή μόνωσης ανορθωμένης τάσης
Η χρήση μιας διορθωμένης τάσης δοκιμής μπορεί να μειώσει σημαντικά την ισχύ της ρύθμισης δοκιμής, σας επιτρέπει να δοκιμάσετε αντικείμενα μεγάλης χωρητικότητας (καλώδια πυκνωτών κ.λπ.) και σας επιτρέπει να παρακολουθείτε την κατάσταση της μόνωσης μέσω μετρούμενων ρευμάτων διαρροής.
Τα κυκλώματα ανορθωτή μισού κύματος χρησιμοποιούνται συνήθως σε δοκιμές μόνωσης ανορθωμένης τάσης. Στο σχ. Το σχήμα 3 δείχνει ένα σχηματικό διάγραμμα μιας δοκιμής μόνωσης ανορθωμένης τάσης.
Ρύζι. 3. Διορθώθηκε το κύκλωμα δοκιμής απομόνωσης τάσης
Η μέθοδος δοκιμής μόνωσης ανορθωμένης τάσης είναι παρόμοια με τη δοκιμή τάσης AC. Επιπλέον, παρακολουθείται το ρεύμα διαρροής.
Ο χρόνος εφαρμογής της διορθωμένης τάσης είναι μεγαλύτερος από ό,τι στη δοκιμή τάσης AC και, ανάλογα με τον υπό δοκιμή εξοπλισμό, προσδιορίζεται από τα πρότυπα εντός 10 - 15 λεπτών.
Η μέτρηση της τάσης δοκιμής γίνεται συνήθως με ένα βολτόμετρο συνδεδεμένο στην πλευρά χαμηλής τάσης του δοκιμαστικού μετασχηματιστή (μετασχηματισμένος από τον λόγο μετασχηματισμού).
Δεδομένου ότι η ανορθωμένη τάση καθορίζεται από την τιμή πλάτους, οι ενδείξεις του βολτόμετρου (μέτρηση των τιμών ενεργού τάσης) πρέπει να πολλαπλασιάζονται επί εσωτερική αντίσταση, ανορθωτικός λαμπτήρας, μικρός υπό κανονική θέρμανση καθόδου, αυξάνεται απότομα με ανεπαρκές ρεύμα θέρμανσης. Σε αυτή την περίπτωση, η πτώση τάσης στη λυχνία ανόρθωσης αυξάνεται και μειώνεται σε όλο το αντικείμενο δοκιμής. Επομένως, κατά τη διάρκεια της δοκιμής, είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε την τάση τροφοδοσίας της ρύθμισης δοκιμής.Συνιστάται επίσης η χρήση βολτόμετρου με μεγάλη πρόσθετη αντίσταση για τη μέτρηση υψηλών πλευρικών τάσεων.
Όπως και με τις δοκιμές τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος, για την προστασία κρίσιμων αντικειμένων από τυχαία υπερβολική άνοδο τάσης, συνιστάται η σύνδεση ενός απαγωγέα υπέρτασης με τάση διακοπής ίση με 110-120% της τάσης δοκιμής μέσω μιας αντίστασης (2 — 5 Ohm για κάθε τάση δοκιμής βολτ) παράλληλα με το αντικείμενο δοκιμής.
Το ρεύμα που διέρχεται από τη μόνωση κατά τη διάρκεια μιας δοκιμής ανορθωμένης τάσης στις περισσότερες περιπτώσεις δεν υπερβαίνει τα 5 — 10 mA, γεγονός που οδηγεί σε μικρή ισχύ του μετασχηματιστή δοκιμής.
Κατά τη δοκιμή αντικειμένων με μεγάλη χωρητικότητα (καλώδια ρεύματος, πυκνωτές, περιελίξεις μεγάλων ηλεκτρικών μηχανών), η χωρητικότητα του αντικειμένου που φορτίζεται στην τάση δοκιμής έχει μεγάλο απόθεμα ενέργειας, η στιγμιαία εκφόρτιση του οποίου μπορεί να οδηγήσει στην καταστροφή του εξοπλισμού του τη ρύθμιση της δοκιμής. Επομένως, το αντικείμενο δοκιμής πρέπει να αποφορτιστεί έτσι ώστε το ρεύμα εκφόρτισης να μην διέρχεται από τη συσκευή μέτρησης.
Για την αφαίρεση της φόρτισης από τα ελεγμένα αντικείμενα χρησιμοποιούνται συσκευές γείωσης, στο ηλεκτρικό κύκλωμα των οποίων περιλαμβάνεται αντίσταση 5-50 kOhm. Οι ελαστικοί σωλήνες γεμάτοι με νερό χρησιμοποιούνται ως αντίσταση κατά την πτώση αντικειμένων μεγάλης χωρητικότητας.
Η φόρτιση του δοχείου, ακόμη και μετά από βραχυπρόθεσμη γείωση, μπορεί να συνεχιστεί για μεγάλο χρονικό διάστημα και να θέσει σε κίνδυνο τη ζωή του προσωπικού. Επομένως, αφού το αντικείμενο δοκιμής έχει αποφορτιστεί από τη συσκευή εκκένωσης, πρέπει να είναι σταθερά γειωμένο.