Испытание изоляции повышенным напряжением: Испытание изоляции повышенным напряжением

Содержание

Испытание изоляции

Электротехнические установки имеют изоляторы (диэлектрики), предназначенные для изоляции токоведущих частей между собой и относительно земли или заземленных частей оборудования. В общем виде изоляцию можно представить схемой замещения, изображенной на рис. 12.

Рис. 12. Схема замещения изоляции (а) и кривые токов по схеме замещения (б); Сг — геометрическая емкость; Cабс— абсорбционная емкость; rабс— сопротивление абсорбционной цепи; r — сопротивление сквозной проводимости; ИП — искровой промежуток, соответствующий пробивному напряжению; I1— постоянный ток; I2— ток емкости Сг; I3— ток заряда емкости Cабс; I4— ток сквозной проводимости (ток утечки)

Геометрическая емкость Сг изоляции, как и любого конденсатора, представляющего собой два проводника-электрода, разделенные диэлектриком, с диэлектрической проницаемостью е, определяется геометрическими размерами изоляции и электродов.

Геометрической емкостью объясняется мгновенный бросок тока, который быстро спадает при подведении к изоляции постоянного напряжения. Величиной геометрической емкости определяется емкостный ток при приложении к изоляции переменного напряжения. Геометрическую емкость иногда называют мгновенной емкостью

Смгн.

Омическое сопротивление r характеризует электропроводность диэлектрика, определяющую ток сквозной проводимости (ток утечки). Сопротивление диэлектрика r значительно уменьшается при повышении температуры и влажности. Влияние влажности особенно сильно сказывается, когда в диэлектрике присутствуют примеси веществ, легко диссоциирующих и растворимых в воде. При подведении постоянного напряжения мгновенно устанавливается ток сквозной проводимости:

Искровой промежуток ИП характеризует предел электрической прочности диэлектрика. Если увеличивать подводимое к диэлектрику напряжение, то при U = Uпр произойдет пробой диэлектрика и нарушение его изоляционных свойств.

Большинство твердых диэлектриков имеет неоднородную структуру, вследствие чего в них образуются участки, способные накапливать свободные объемные заряды (явление абсорбции). Этим объясняется факт, что измеряемое сопротивление большинства твердых диэлектриков при подведении напряжения зависит от времени его приложения. В схеме замещения (см. рис. 12, а) это показано наличием цепи Сабсrабс, по которой проходит ток I3 заряда емкости Сабс.

Следует иметь в виду, что емкости Сги Сабсобеспечивают сохранение заряда на испытываемом объекте и после его отключения, поэтому при разряде емкость

Сг разряжается мгновенно, а емкость Сабс— длительное время, тем большее, чем больше произведение rабс·Сабсабсорбционной цепочки, имитирующей процесс абсорбции.

Рассмотренная схема замещения позволяет объяснить физические процессы, происходящие при действии на изоляцию постоянного напряжения, а также выяснить требования к объему испытания диэлектриков.

При подаче напряжения U на изоляцию возникает резкий бросок тока I2, определяемый в основном емкостью Сг, почти мгновенно спадающий до нуля, ток заряда I3емкости Сабси ток сквозной проводимости I4, определяемый сопротивлением r. Таким образом, график кривых тока в диэлектрике, изображенный на рис. 12, б (кривая 1), можно представить как результат сложения ординат трех графиков, определяющих ток через емкость Сг(кривая 2), абсорбционную цепочку (кривая 3) и активное сопротивление (прямая

4).

До испытания измеряют сопротивление изоляции постоянным напряжением (мегомметром) или выпрямленным напряжением (от сети переменного тока), снимают абсорбционную кривую riz= f(t) или ограничиваются определением коэффициента абсорбции:

где r60и r15— сопротивления изоляции, замеренные через 60 или 15 с после подачи напряжения.

Если результаты измерения сопротивления изоляции удовлетворительные, изоляцию испытывают повышенным напряжением, причем испытательное напряжение должно быть несколько меньше испытываемой изоляции.

Методы измерения сопротивления изоляции и снятия абсорбционных кривых не отличаются от таковых для измерения больших сопротивлений.

Как уже отмечалось ранее, на сопротивление изоляции влияют температура, влажность и загрязнения, поэтому измерения желательно производить при температуре, близкой к нормальной эксплуатационной (для машин и трансформаторов 75 °С). При наладочных работах измерения выполняют при положительной (более 10 °С) температуре. При температуре ниже 0 °С влага, которая может содержаться в изоляции, замерзает и результаты измерений не могут быть достоверными. Изоляция перед испытанием должна быть очищена от грязи и протерта сухой тряпкой. Абсолютные значения сопротивления изоляции, как правило, не нормируются.

Коэффициент абсорбции является важным показателем, характеризующим состояние изоляции. Для сухой изоляции он значительно больше единицы, а для влажной близок к единице. Для бумажно-масляной изоляции хорошим считается показатель 1,2.

Приведение сопротивления изоляции к температуре t2, если известно сопротивление изоляции rt1 при температуре t1, можно выполнить по следующим формулам.

Для изоляции класса А:

Для изоляции класса В:

Сопротивление изоляции класса А увеличивается примерно в полтора раза при снижении температуры на 10 °С, класса В — примерно в два раза при снижении температуры на 18 °С.

Определение степени увлажнения изоляции. В электроустановках используют электрооборудование с различными изоляционными материалами. Одни, например фарфор и пластмасса, не подвержены увлажнению, другие, к примеру жидкие диэлектрики (в частности, трансформаторное масло), волокнистые материалы (ткани, бумага, картон) и электроизоляционные смолы, в значительной степени подвержены увлажнению, если не приняты соответствующие меры (герметизация маслонаполненных аппаратов, специальные покрытия изоляции других аппаратов и электрических машин).

Увлажнение изоляции приводит к снижению ее сопротивления, повышению диэлектрических потерь и в конечном счете быстрому старению и выходу из строя, поэтому при выполнении пусконаладочных работ уделяется большое внимание оценке степени увлажнения изоляции, особенно аппаратов с волокнистой изоляцией.

Измерение сопротивления изоляции, коэффициента абсорбции и диэлектрических потерь, а также сопоставление этих данных с результатами предыдущих измерений часто позволяет сделать вывод о состоянии изоляции испытываемого оборудования. Однако при решении вопроса о возможности включения некоторых видов оборудования, в частности трансформаторов, без сушки в определенных случаях требуется измерять величины емкостей и их отношений при разных температурах, частотах и через различные промежутки времени. На основании сравнения этих величин с нормами, приведенными для трансформаторов в Инструкции по монтажу и введению в эксплуатацию трансформаторов (РТМ 16687000-73), принимается решение о возможности введения трансформатора в работу без сушки.

Существует три метода определения степени увлажненности трансформаторов, связанных с изменением емкостей обмоток трансформаторов.

Метод «емкость — температура» заключается в сравнении емкостей обмоток трансформатора при разных температурах. Обычно принято, чтобы разность температур была 40–50 °С, а низшая температура составляла не менее 20 °С. При этом отношение емкости обмотки в нагретом состоянии гор) к емкости обмотки в холодном состоянии хол) не превышает 1,05–1,10 для сухой изоляции.

Недостаток этого метода состоит в необходимости еще и контрольного прогрева трансформатора, поэтому в практике пусконаладочных работ большее распространение получили другие методы — «емкость — частота» и «емкость — время», основанные на том, что геометрическая емкость заряжается мгновенно, в то время как абсорбционная емкость — через некоторое время, и тем большее, чем суше изоляция, поскольку у сухой изоляции сопротивление и емкость больше, чем у увлажненной.

Метод «емкость — частота» заключается в следующем. Сначала измеряют емкость С50на частоте 50 Гц, когда проявляется только геометрическая емкость, независимо от того, сухая или увлажненная изоляция у испытываемого оборудования. Затем измеряют емкость С2на частоте 2 Гц, при которой у сухой изоляции будет проявляться только геометрическая емкость, а для увлажненной в результат измерения будет входить и абсорбционная емкость, поэтому отношение С2/С50для сухой изоляции близко к единице, а для увлажненной соответственно 1,2–1,3.

Метод «емкость — время» состоит в следующем. Сначала заряжают емкость испытываемого объекта (трансформатора), а затем осуществляют двукратный ее разряд: быстрый, закорачивая сразу по окончании заряда, и медленный — через 1 с по окончании заряда. Прирост Δ

С общей емкости С за счет абсорбционной емкости у сухой изоляции будет незначителен (ΔСсух= 0,02 С–0,08 С), а для увлажненной изоляции намного больше. Измерение степени увлажнения изоляции рассмотренными методами удобно производить прибором ПКВ-8, разработанным Всесоюзным научно-исследовательским институтом энергетики (ВНИИЭ). Ранее требовалось два прибора: ПKB-13 или ПКВ-7 для измерения по методу «емкость — частота» и ЕВ-3 для измерения по методу «емкость — время».

Прибор ПКВ-8 предназначен для определения степени увлажненности как залитых, так и не залитых маслом силовых трансформаторов на монтажной площадке и в полевых условиях. Кроме того, прибор можно использовать для контроля состояния изоляции высоковольтных вводов, измерительных трансформаторов и других объектов, когда при оценке состояния изоляции испытываемого объекта необходимо установить, имело ли место ее изменение на одном объекте в разные моменты времени.

Состояние изоляции трансформатора, залитого маслом, оценивают путем измерения величин (С2С50) и С. Из результатов измерения получается величина С2/С = (С2С50) + 1, которая сравнивается с нормами, приведенными

в инструкции по контролю состояния изоляции трансформаторов перед вводом в эксплуатацию.

При измерениях на трансформаторах, не залитых маслом, определяется величина С и АС, соответствующая величине АС, измеряемой прибором ЕВ-3. Оценку состояния изоляции производят сравнением величины АС/С с нормами на относительный прирост емкости, приведенными в инструкции.

Рассмотренные методы определения степени увлажнения по измерению емкостей эффективны только для волокнистой изоляции класса А и применяются в основном для определения степени увлажнения обмоток силовых трансформаторов. При испытании слоистой изоляции класса В, в частности, электрических машин критерием степени увлажненности является характер вольт-амперной характеристики

Iут= f(U).

Если для сухой изоляции эта характеристика носит линейный характер, то для увлажненной она нелинейна, причем нелинейность выражена тем более, чем больше прикладываемое напряжение постоянного тока (рис. 13). Нелинейность вольт-амперной характеристики при этом характеризуется коэффициентом нелинейности Kнел, равным отношению сопротивления изоляции при испытательном напряжении, которое равно половине номинального напряжения к сопротивлению изоляции, замеренному при испытательном напряжении, равном двойному номинальному напряжению изоляции. Для сухой изоляции это отношение равно единице, и для влажной — больше единицы.

Рис. 13. Зависимость тока утечки от приложенного напряжения для сухой (1) и увлажненной (2) изоляции

Испытание изоляции повышенным напряжением. Приложение повышенного напряжения к испытываемому оборудованию позволяет выявить дефекты изоляции, которые нельзя обнаружить ни одним другим видом испытаний. Если изоляция испытываемого оборудования выдерживает повышенное напряжение, значительно превышающее номинальное, можно быть уверенными, что изоляция будет выдерживать не только номинальное напряжение, но и возможные при эксплуатации перенапряжения.

Испытание повышенным напряжением является основным и обязательным типом испытания для всех видов изоляции. Однако из-за сложности проведения испытаний допустимо в процессе монтажа не испытывать высоковольтное оборудование повышенным напряжением, если для этого требуется напряжение 100 кВ и более. Испытание повышенным напряжением проводят преимущественно на переменном токе, но некоторые виды оборудования целесообразно испытывать на постоянном. Причина тому следующая: для испытания оборудования, обладающего большой емкостью, требуется очень мощная испытательная установка массой в десятки тонн и потребляющая мощность, равную сотням и даже тысячам киловольт-ампер. Кроме того, испытание постоянным током позволяет лучше выявить местные дефекты и использовать дополнительный критерий оценки качества изоляции в виде тока сквозной проводимости (тока утечки), а у электрических машин испытательное напряжение равномерно распределяется вдоль обмотки.

При испытании изоляции переменным током обычно используют источники промышленной частоты (50 Гц). Испытание повышенным напряжением проводят в последнюю очередь, после выполнения всех остальных видов измерений и испытаний, необходимых для данного вида оборудования.

Нельзя проводить испытание повышенным напряжением, если имеются видимые дефекты изоляции, изоляция не отвечает требованиям норм для других видов испытаний, состояние масла маслонаполненных аппаратов не соответствует нормам, а также при увлажнении (органической изоляции) и загрязнении наружной поверхности изоляции испытываемого оборудования.

Испытание повышенным напряжением следует проводить, строго соблюдая требования техники безопасности и, в частности, обеспечивая допустимые изоляционные расстояния от частей, находящихся под испытательным напряжением.

Испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока. Эти испытания выполняют по схеме, изображенной на рис. 14. Сначала проверяют работу схемы до подключения испытываемого оборудования, плавно поднимая напряжение несколько больше испытательного. Убеждаются в правильной сборке испытательной схемы, нормальной работе регулятора напряжения, измерительных приборов и другого оборудования. Затем снижают напряжение до нуля, отключают испытательную установку и заземляют со стороны высшего напряжения, подключают к ней проверяемое оборудование, снимают заземление и, убедившись, что регулятор напряжения (2) находится в начальном положении, при котором выходное напряжение имеет минимальное значение, включают автомат (1) и плавно поднимают напряжение, подводимое от сети к испытательному трансформатору (3), а следовательно, и к испытываемому оборудованию.

При этом скорость подъема напряжения до 30–40 % испытательного не нормируется, а в дальнейшем напряжение должно увеличиваться со скоростью, не превышающей 2–3 % испытательного напряжения в каждую секунду. Когда на испытываемом оборудовании будет заданное значение испытательного напряжения, его поддерживают в течение времени, достаточного для осмотра всей находящейся под его действием изоляции. Это время равно 5 мин для гигроскопической изоляции, например бакелитовой, у которой не измерены диэлектрические потери и не определена степень увлажнения, чтобы можно было оценить потери мощности по степени нагрева после испытания, и 1 мин для всех остальных видов изоляции и гигроскопической, у которой были измерены диэлектрические потери и определена степень увлажнения.

Рис. 14. Схема испытания изоляции повышенным напряжением: 1 — автомат; 2 — регулятор напряжения; 3 — испытательный трансформатор; 4 — кнопка; 5 — трансформатор напряжения; 6 — ограничивающее сопротивление; 7 — разрядник; 8 — вывод к испытываемому оборудованию

Напряжение в данной схеме измеряют вольтметром V1, включенным на стороне низшего напряжения испытательного трансформатора 3 и проградуированным по напряжению на стороне высшего напряжения. Градуировать вольтметр лучше по искровому вольтметру, подключенному к обмотке высшего напряжения испытательного трансформатора.

При испытании оборудования с параметрами, отличными от тех, при которых градуировался вольтметр V1, возможны ошибки в оценке подводимого напряжения, поэтому в испытательной схеме необходимо иметь постоянно включенный искровой вольтметр, расстояние между шарами которого должно быть таким, чтобы пробой между ними наступал при напряжении, немногим (порядка 5 %) больше нормированного испытательного напряжения для данного вида оборудования. Таким образом, искровой вольтметр, являясь индикатором предельного напряжения, в данном случае косвенно служит для защиты испытываемого оборудования от пробоя, не позволяя подвести напряжение, превышающее допустимое по нормам.

При испытании оборудования повышенным напряжением переменного тока желательно измерять испытательное напряжение непосредственно со стороны испытываемого объекта, то есть на стороне обмотки высшего напряжения испытательного трансформатора 3 и вольтметром V2с трансформатором напряжения 5.

Сопротивление 6 служит для ограничения тока в испытательном трансформаторе и искровом вольтметре при пробое.

Во время испытания необходимо внимательно наблюдать за испытываемым объектом с безопасного расстояния. В редких случаях, когда при свете трудно судить о поведении изоляции, рекомендуется вести наблюдение в темноте.

После выдержки в течение нужного времени напряжение постепенно снижают до 30–40 % испытательного, после чего скорость уменьшения напряжения не нормируют и оно может быть снято отключением автомата.

Изоляцию признают пригодной к эксплуатации, если не произошло ее пробоя или перекрытия, не было отмечено нарушения по показаниям приборов (резкие броски тока или снижение напряжения) или наблюдениям (выделение дыма и газа, сильные скользящие разряды по поверхности, местные нагревы после снятия с испытываемого объекта испытательного напряжения). Допускаются явления короны на токоведущих частях и элементах изоляции или небольшие частичные разряды по поверхности изоляторов.

Испытательное напряжение зависит от типа испытываемого оборудования и его номинального напряжения (табл. 8).

Таблица 8. Испытательные напряжения промышленной частоты


Испытываемое оборудование*

Номинальное напряжение, кВ

Испытательное напряжение, кВ

Электрические машины

Обмотки статоров синхронных генераторов и компенсаторов (каждая фаза в отдельности относительно двух других заземленных фаз)

До 1000 кВт

1–3

0,8 (1 + 2Uн), но не ниже 1,5

От 1000 кВт

1–3,3

0,8 (1+ 2Uн)

3,3–6,6

2Uн

Более 6,6

0,8 (2Uн+ 3)

Обмотки явнополюсного ротора

7,5Uн, но не ниже 1,1

Обмотки неявнополюсного ротора

6Uн, но не ниже 1

Обмотки возбудителя и подвозбудителя и другие машины постоянного тока

0,75Uн, но не ниже 1 и не выше 2,6

Сопротивление гашения поля

2

Остальные цепи возбуждения и бандажи якорей машин постоянного тока

1

Обмотки статоров электродвигателей постоянного тока

До 1 кВт

До 0,1

0,8 (0,5 + 2Uн)

1 кВт и более

До 0,1

0,8 (1 + 2Uн)

До 1000 кВт

Выше 0,1

0,8 (1 + 2Uн), но не ниже 1,5

1000 кВт и более

До 3,3

0,8 (1 + 2Uн)

Выше 3,3 до 6,6

2Uн

Выше 6,6

0,8 (3 + 2Uн)

Обмотки роторов синхронных электродвигателей

7,5Uн, но не ниже 1,1

Обмотки роторов электродвигателей с фазным ротором

1,5Uн, но не ниже 1

Силовые трансформаторы, автотрансформаторы, масляные реакторы и дуго­ гасящие катушки

Обмотки вместе с выводами**

До 3

16/9

6

23/14

10

32/22

15

41/33

20

50

35

77

Доступные стяжные шпильки, прессующие кольца и ярмовые балки (при осмотре активных частей)

1–1,2

Распределительные устройства

Измерительные трансформаторы напряжения и тока, выключатели, разъединители, оборудование КРУ, КСО, комплектные токопроводы, сухие реакторы, проходные изоляторы (отдельно или на аппаратах, кроме вводов, установленных на трансформаторе)

3

22

6

29

10

38

15

49

20

58

35

85

Подвесные и опорные изоляторы

3

25

6

32

10

42

15

57

20

68

35

100

110

265

150

340

220

490

Фарфоровая подставка для конденсатора связи

70

Конденсаторы для повышения коэффициента мощности***

0,22

0,42/2,1

0,38

0,72/2,1

0,50

0,95/2,1

1,05

2,4/3

3,15

5,9/15,8

6,3

11,8/22,3

10,5

20/30

Каждый элемент опорной изоляции, в том числе и изоляции воздушного выключателя

50

Устройства и цепи вторичной коммутации, силовые и осветительные электропроводки

До 1

1

* Продолжительность испытаний 1 мин, а основной изоляции измерительных трансформаторов, выполненной из органических материалов, — 5 мин.

** В знаменателе приведены значения испытательных напряжений для трансформаторов сухих и с облегченной изоляцией.

*** В числителе приведены значения испытательных напряжений, прикладываемых между обкладками конденсаторов, а в знаменателе — относительно корпуса.

Мощность S испытательного трансформатора (кВ·А) выбирают, исходя из величины испытательного напряжения U (кВ) и емкости С испытываемого объекта (пФ):

где f — частота испытательного напряжения, Гц. Ожидаемый при испытании ток:

Ориентировочные значения емкости одной фазы для некоторых объектов испытания приведены в табл. 9.

Таблица 9. Ориентировочные значения емкости одной фазы для некоторых объектов испытания


Объекты испытания

Емкость одной фазы, пФ

Вводы трансформаторов и масляных выключателей, кВ

До 220

500–800

Выше 220 до 500

800–1300

Измерительные трансформаторы

Силовые трансформаторы, отдельные трансформаторы напряжения, электродвигатели до 100 кВ·А

1000–10 000

Электродвигатели более 100 кВ·А

10 000–100 000

Турбогенераторы, кВ·А

10 000–100 000

15 000–150 000

100 000–300 000

Более 150 000

300 000–500 000

Для испытания оборудования повышенным напряжением используют специальные испытательные трансформаторы НОМ на напряжение 100–500 кВ и номинальные мощности 25–500 кВ·А, предназначенные для испытания подстанционного оборудования, а также трансформаторы ОМ на напряжения 15–35 кВ и номинальные мощности 5–50 кВ·А, предназначенные для испытания вращающихся машин. Номинальный ток испытательного трансформатора:

Кроме специальных испытательных трансформаторов для испытания изоляции повышенным напряжением переменного тока используют измерительные трансформаторы напряжения, трансформаторы от маслопробойников и кенотронных аппаратов, силовые трансформаторы.

При включении испытательных трансформаторов в сеть необходимо принять меры по предотвращению появления высших гармоник, для чего следует подводить к ним не фазовое, а линейное напряжение.

Регулирующие устройства должны обеспечивать плавное регулирование напряжения испытательного трансформатора от 30 % до полного испытательного напряжения и не допускать разрыва цепи в процессе. Распространение получили автотрансформаторные регулировочные устройства, обеспечивающие плавное регулирование напряжения в широких пределах, экономичные и достаточно компактные, позволяющие получать на выходе напряжение, больше напряжения сети. К ним относятся лабораторные автотрансформаторы ЛATP-1 и ЛATP-2, вариаторы РНО (однофазные) и РНТ (трехфазные) и различные театральные регуляторы напряжения.

Надежны в работе и также обеспечивают широкие пределы регулирования напряжения индукционные регуляторы, не содержащие скользящих контактов с передвижной короткозамкнутой катушкой (АОСК, АОМК, АТСК и АТМК), с магнитным шунтом (ТПР) и электромашинные регуляторы (потенциал-регуляторы).

При отсутствии трансформатора, обеспечивающего получение необходимого испытательного напряжения, изоляторы можно испытывать по частям. В качестве электродов, к которым подводится напряжение при испытании изоляторов по частям, необходимо использовать металлические элементы составного изолятора (фланцы отдельных элементов каскадных трансформаторов напряжения, арматуру колонок изоляторов, армировку подвесных изоляторов и т. д.). Сплошные изоляторы испытывают по частям с помощью накладных электродов. При массовых испытаниях изоляции по частям полезно пользоваться специальными легко устанавливаемыми (вручную или изолирующими штангами) и снимаемыми приспособлениями, позволяющими быстро подготовлять изолятор к испытанию. При испытании изолятора по частям испытательное напряжение следует увеличить на 10–20 %. Прикладываемое к каждой части испытательное напряжение при этом будет равно:

где Uисп — испытательное напряжение для всего изолятора, а n — количество частей, на которое был разделен изолятор при испытании.

На рис. 15, а приведена схема испытания изолятора по частям. Одновременно испытывают все части изолятора.

Рис. 15. Испытание изоляторов по частям: а — одновременное; б, в — последовательное

Возможно и последовательное испытание отдельных частей изолятора, например, сначала нижней части (рис. 15, б), затем находящейся выше (рис. 15, в) и т. д.

Испытание изоляции повышенным напряжением — ООО ПРОМТЕХАВТОМАТИЗАЦИЯ

Испытание изоляции кабелей, обмоток электрических машин и других электроустановок повышенным напряжением ставит целью проверку наличия необходимого запаса электрической прочности, способного обеспечить безаварийную работу электрооборудования и заблаговременно выявить и установить неисправность.

 

Испытание повышенным напряжением производится как переменным током промышленной частоты, так и выпрямленным током высокого напряжения.

 

Испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока.

 

Величина испытательного напряжения определяется по ГОСТ 1516—60, исходя из опыта эксплуатации, анализа величины внутренних перенапряжений, возникающих в действующих электроустановках и защитных характеристик разрядников от атмосферных перенапряжений. Для того, чтобы возникший электрический пробой мог завершиться и можно было определить дефект в изоляции, испытательное напряжение прикладывают в течение 1 мин. Большая длительность испытаний может привести к повреждению изоляции из-за теплового пробоя даже при отсутствии дефектов в изоляции. Исключение составляют такие изоляционные органические материалы, как бакелит, дерево, кабельная бумага и т. п., в которых основную роль играет поверхностная изоляция. Так как в этих материалах обычно не контролируются диэлектрические потери, то время приложения высокого напряжения при испытаниях принято по ГОСТ 5 мин с тем, чтобы после окончания испытания и снятия напряжения можно было проверить на ощупь, нет ли местных нагревов. Пробивное напряжение изоляции аппаратов, трансформаторов и изоляторов выбирается выше разрядного напряжения по воздуху, которое в свою очередь выше испытательного напряжения, принятого на заводе- изготовителе для новых изоляторов, аппаратов и трансформаторов.

 

С течением времени прочность изоляции в эксплуатации может понижаться, но она не должна быть ниже установленного минимума. Изоляция считается прошедшей испытание на электрическую прочность, если при этом не было пробоя, частичных разрядов, выделений газа или дыма, а также, если приборы не указывали на наличие повреждений. Пробой изоляции при испытании отмечается по амперметру — по возрастанию тока и по вольтметру — по снижению напряжения. Чтобы не повредить частичными разрядами изоляцию, следует при их возникновении прекратить испытание высоким напряжением до устранения дефекта и ремонта изоляции.

 

Испытательное напряжение должно прикладываться:

 

а) между токоведущими и заземленными частями (для коммутационных аппаратов при включенном и отключенном положениях) ;

 

б) между токоведущими частями соседних полюсов (для коммутационных аппаратов при включенном и отключенном положениях) ;

 

в) между разомкнутыми контактами одного и того же полюса при отключенном положении аппарата.

 

Испытание изоляции  повышенным напряжением постоянного (выпрямленного) тока применяется для оборудования с большой емкостью (кабели, конденсаторы, генераторы, электродвигатели и пр.), для испытания которых переменным током необходимы испытательные трансформаторы большой мощности. Поэтому кабельные линии уже довольно давно испытывают постоянным (выпрямленным) напряжением, что вполне себя оправдало.

 

Накопленный опыт испытания генераторов и электродвигателей показывает, что испытания переменным током выявляют большинство дефектов в пазовой части изоляции, а испытания выпрямленным напряжением — в основном в лобовой части и при выходе из паза.

 

Для испытания изоляции выпрямленным напряжением применяются кенотронные аппараты. Преимуществом испытания изоляции выпрямленным напряжением является возможность вести контроль за её состоянием путем измерения токов утечки.

 

Измерение токов утечки на выпрямленном напряжении.

 

Сопротивление изоляции, как было сказано выше, измеряют мегомметром, позволяющим отсчитывать по шкале прибора показания в мегомах при приложении напряжения к изоляции от 500 до 2500 в. Однако некоторые дефекты при таких величинах прикладываемого к изоляции напряжения не выявляются. Для выявления таких дефектов измеряют токи утечки с помощью кенотронных аппаратов, По измеренным при помощи микроамперметра токам утечки, протекающим при заданных величинах напряжения и времени отсчета, судят о состоянии сопротивления изоляции.

 

В исправной и сухой изоляции ток утечки по времени будет спадать, и тем быстрее, чем в лучшем состоянии находится изоляция. Если же ток утечки при определенном напряжении не только не спадает, но возрастает со временем, то это указывает на сильную степень развития дефекта, и в этом случае рекомендуется тщательно осмотреть обмотку (нет ли повреждения изоляции) и при необходимости подвергнуть изоляцию сушке, а затем повторному испытанию.

 

При исследовании тока утечки через изоляцию можно воспользоваться также методом измерения напряжения и времени саморазряда оборудования (электрической машины и др.), заряженного до определенного напряжения. При этом параллельно испытуемому оборудованию присоединяется вольтметр или другой прибор, который может фиксировать напряжение разряда (шаровой разрядник, неоновая лампа с сопротивлением и т. п.). Время, за которое произойдет саморазряд изоляции до определенной величины, будет тем меньше, чем хуже изоляция и чем меньше ее емкость. Для оценки состояния изоляции по методу саморазряда необходимо знать опытные данные о времени саморазряда (до определенной величины напряжения) испытуемого или аналогичного оборудования с исправной изоляцией. Токи утечки не нормируются, а сопоставляются с результатами предыдущих испытаний. Обычно для измерения токов утечки в кабельных сетях применяют кенотронные установки, смонтированные на автомашине.

виды, методы и правила проведения

На сегодняшний день люди активно используют разнообразное электрическое оборудование, силовые кабели, электрические соединения и прочее. Так как в некотором оборудовании напряжение может достигать огромных значений, способных причинить серьезный урон человеческому здоровью, то требуется периодический контроль. Испытание повышенным напряжением — один из методов выявления дефектов изоляции.

Что собой представляет и зачем проводится проверка

Основное предназначение таких испытаний — это проверка изоляции. С помощью повышения напряжения можно выявить локальные дефекты. Причем некоторые из проблем можно определить лишь таким методом и никаким больше. Кроме этого, испытания повышенным напряжением изоляции позволяют проверить ее способность выдерживать перенапряжение и, в случае успеха, дают определенную уверенность в качестве обмотки. Суть испытания достаточно проста. К изоляции прикладывается напряжение, которое превышает номинальное рабочее и считается перенапряжением. Нормальная изоляционная обмотка выдержит, а вот дефектная будет пробивать.

Здесь стоит отметить, что при помощи испытаний повышенным напряжением можно проверить возможность изоляции проработать до следующего ремонта, контроля, смены и т. д. Однако данный тип проверки позволяет лишь косвенно определить этот параметр. Основная задача этого метода — выявить отсутствие грубых локальных дефектов обмотки.

Далее стоит отметить, что испытание изоляции повышенным напряжением для некоторых силовых приборов проводится лишь в случае номинального рабочего напряжения не выше 35 кВ. В случае превышения этого параметра сами установки обычно слишком громоздки. На сегодняшний день существует три основных вида испытаний методом перенапряжения.

Сюда относят испытания при помощи перенапряжения промышленной частоты, выпрямленное постоянное напряжение и импульсное испытательное перенапряжение (моделирование стандартного грозового импульса).

оборудование для тестирования изоляции

Виды испытаний. Промышленная частота и постоянный ток

Первый и основной вид испытаний — повышенной напряжение промышленной частоты. В данном случае к изоляции прикладывается перенапряжение на 1 минуту. Считается, что обмотка прошла испытание, если в течение этого времени не наблюдалось пробоев, а сама изоляция осталась невредимой. Для некоторых случаев частота перенапряжения может составлять 100 или 250 Гц.

В том случае, если емкость проверяемой изоляции будет больше, то потребуется брать и испытательную аппаратуру с большей мощностью. В данном случае речь идет об испытании кабельных линий повышенным напряжением. Для таких случаев чаще используют второй метод, с применением повышенного постоянного напряжения. Однако здесь нужно учитывать, что при применении постоянного напряжения диэлектрические потери в изоляции, которые, собственно, и приводят к нагреву, будут существенно ниже, чем при использовании переменного напряжения с теми же значениями. К тому же интенсивность протекания частичных разрядов будет уменьшена. Все это ведет к тому, что при испытании повышенным напряжением кабельных линий с использованием метода постоянного тока нагрузка на изоляцию будет значительно меньше. По этой причине следует увеличивать мощность подаваемого перенапряжения, чтобы удостовериться в качестве изоляции и отсутствии пробоев.

Помимо прочего, здесь нужно добавить, что во время испытаний постоянным током следует учитывать еще один такой параметр, как ток утечки через изоляцию. Что касается времени приложения перенапряжения, то оно составляет от 5 до 15 минут. Изоляция будет считаться качественной не только при условии, что не было выявлено пробоя, но еще и при условии, что ток утечки к концу испытательного периода не изменился или же снизился.

При сравнении двух методов хорошо видно, что испытание повышенным напряжением промышленной частоты гораздо удобнее, однако этот метод не удается применить всегда.

Кроме того, есть еще один недостаток постоянного тока. Во время испытаний напряжение будет распределяться по изоляционной обмотке в соответствии с сопротивлениями слоев, а не их емкости. Хотя при рабочем напряжении или же обычном перенапряжении ток будет расходиться по толщине изоляции именно по такому принципу. Из-за этого часто происходит так, что значение испытательного напряжения и рабочего слишком сильно разнятся.

проведение проверочных работ

Испытание грозовыми импульсами

Испытание электрооборудования повышенным напряжением третьего вида — это использование стандартных грозовых импульсов. Напряжение в данном случае характеризуется фронтом 1,2 мкс и длительностью до полуспада в 50 мкс. Необходимость проверки изоляции таким импульсным напряжением обусловлена тем, что в процессе эксплуатации обмотка неизбежно будет подвергаться грозовому перенапряжению с похожими параметрами.

Здесь важно знать, что воздействие грозового импульса сильно отличается от напряжения с частотой в 50 Гц тем, что скорость изменения напряжения намного больше. Из-за больше скорости изменения напряжения оно по-другому будет распределяться по изоляционной обмотки сложных устройств, к примеру, трансформаторов. Испытание повышенным напряжением с такими характеристиками важно еще и потому, что сам процесс пробоя изоляции при малом количестве времени, будет отличаться от пробоя на частоте 50 Гц. С этим можно разобраться подробнее, если просмотреть вольт-секундную характеристику.

Из-за всех этих условий довольно часто бывает так, что испытаний трансформатора повышенным напряжением по первому методу бывает недостаточно — необходимо прибегать к проверке еще и третьим методом.

Срезанные импульсы, внешняя и внутренняя обмотка

В случае грозового перенапряжения у большинства оборудования срабатывает разрядник, который через несколько микросекунд будет срезать волну входящего импульса. По этой причине, при проведении испытаний трансформатора повышенным напряжением, к примеру, используют такие импульсы, которые специально срезают через 2-3 мкс. Они получили название срезанных стандартных грозовых импульсов.

подключение кабелей для испытания

У таких импульсов есть определенные характеристики, к примеру, амплитуда.

Это значение импульса будет выбираться исходя из возможностей устройства, которое будет защищать аппаратуру от перенапряжения, с определенным запасом. Кроме того, при выборе следует исходить из такого фактора, как возможность накопления скрытых дефектов при многочисленных импульсах. Что касается выбора конкретных величин, то правила подбора описаны в специальном государственном документе 1516.1-76.

Испытания оборудования повышенным напряжением для внутренней обмотки будут проводиться по принципу трехударного метода. Суть состоит в том, что на обмотку будут подаваться три импульса положительной и три импульса отрицательной полярности. Сначала будут подаваться полные по характеру протекания импульса напряжения, а потом срезанные. Также важно знать, что между каждым последующим импульсом должно пройти не менее 1 минуты. Изоляция будет считаться прошедшей испытание, если не будет обнаружено пробоев и сама обмотка не получит никаких повреждений. Стоит сказать, что такая методика проверки достаточно сложная и чаще всего осуществляется при помощи осциллографических методов контроля.

Что касается внешней изоляции, то здесь применяется 15-ударный метод. Суть проверки остается такой же. К обмотке с интервалом не менее 1 минуты будут прикладывать 15 импульсов сначала одной полярности, потом противоположной. Прикладываются как полные, так и срезанные импульсы. Испытания считаются пройденными успешно в том случае, если в каждой серии из 15 ударов было не больше двух полных перекрытий.

подключение кабелей к оборудованию для испытаний

Как проходит процесс проверки

Испытания повышенным напряжением тока переменного или постоянного типа должны проводиться в строгом соответствии с правилами. Порядок проведения следующий.

  • Прежде чем приступать к проведению проверки, проверяющий обязан удостовериться в исправности испытательного оборудования.
  • Далее следует приступать к сборке испытательной цепи. Первым делом нужно обеспечить защитное и рабочее заземление для испытуемой техники. В некоторых случаях, если это требуется, обеспечивается еще и защитное заземление для корпуса испытуемого устройства.

Подключение оборудования

Прежде чем перейти к подключению оборудования к сети 380 или 220 В, следует на ввод высокого напряжения установки также наложить заземление. Здесь важно соблюдать следующее требование — сечение медного провода, накладываемого на ввод в качестве заземления, должно быть не меньше 4 квадратных миллиметров. Сборку цепи проводит персонал той бригады, который и будет проводить сами испытания.

  • Подсоединение испытуемой установки к цепи 380 или 220 В следует производить через специальный коммутационный аппарат, имеющий видимый разрыв цепи либо же штепсельную вилку, которая должна располагаться на месте управления данной установкой.
  • Далее провод присоединяется к фазе, полюсу испытуемого оборудования или же к жиле кабеля. Отсоединить провод можно только с разрешения лица, которое руководит проведением испытаний, а также после заземления.

Однако прежде чем подать ток на проверяемую установку, работник должен сделать следующее:

  • Необходимо удостовериться, что все члены проверяющего персонала заняли свои места, все посторонние лица были удалены и можно ли подавать напряжение на устройство.
  • Перед подачей напряжение обязательно следует уведомить об этом весь проверяющий персонал и только убедившись, что все сотрудники это услышали, можно снимать заземление с вывода проверяемой аппаратуры и подавать напряжение 380 или 220 В.
  • Сразу после снятия заземления вся техника, участвующая в испытании электрооборудования с подачей повышенного напряжения, считается находящейся под напряжением. Это означает, что любые изменения в схеме или присоединения кабелей или прочие изменения строго запрещены.
  • После того как испытания будут проведены, руководитель обязан понизить напряжение до 0, отключить все оборудование от сети, заземлить самостоятельно или отдать распоряжение о заземлении вывода установки. Обо всем этом необходимо сообщать бригаде рабочих. Только после этого допускается отсоединять провода, если испытания завершились или проводить их пересоединение, если требуется продолжение работ. Ограждения также убираются только после полного отключения установки и завершения работ.

Протокол испытания повышенным напряжением любой аппаратуры также должен составляться руководителем группы рабочих.

протокол испытания

Проведение испытаний кабеля

Испытания кабеля так же проводятся по определенному плану.

  1. Для начала требуется обустроить заземление для аппаратуры и ручного разрядника. Бывает так, что трансформаторная высоковольтная установка и кенотронная приставка, вынесены за пределы пределы аппарата. В этом случае их также следует заземлить.
  2. После этого нужно откинуть дверцу, которая находится сзади сверху аппарата, и установить ее на кронштейне. Далее откидывается нижняя дверца, на нее монтируется кенотронная приставка, а ее лапы заводятся под скобу и выдавки дверцы.
  3. У верхней дверцы имеется отверстие, куда следует вставить рукоять переключения пределов. При помощи ключа рукоятка соединяется микроамперметром. Рукоятка подлежит заземлению.
  4. В запасных частях при проведении таких работ должна храниться специальная пружина. Одним своим концом она присоединяется к высоковольтному трансформатору повышающего типа, а вторым своим концом к выводу кенотронной приставки высоковольтного типа. Вывод располагается посередине приставки.
  5. Далее следует вилку приставки вставить в розетку пульта управления. Имеется специальная рукоятка с пометкой «Защита», ее нужно переставить в положение «Чувствительная».
  6. При помощи кабеля следует присоединить проверяемое оборудование к приставке. При этом нужно муфту кабеля накинуть на вывод микроамперметра до упора, после чего устанавливается защитное ограждение.
  7. Вилка аппаратуры после этого может быть подключена к сети, а после того как сотрудник встанет на резиновую подставку, можно включать и сам аппарата. В это время загорится зеленый диод, а после нажатия на кнопку включения — красный.
  8. У оборудования имеется рукоятка, которая вращается по часовой стрелке, тем самым увеличивая напряжение. Таким образом, ее следует вращать до достижения испытательного напряжения. Отсчет обычно ведется по шкале кВ, который отградуирован в максимальных киловольтах.
  9. Ток утечки можно менять при помощи переключения рукоятки пределов, нажимая кнопку в центре этой рукоятки.
  10. После проведения всех испытаний, необходимо снизить подаваемое напряжение до 0, а после этого нажать на кнопку отключения аппарата.

Протокол испытания кабеля повышенным напряжением также составляется после проведения всех работ главной проверяющей группы.

вольтметр на 6 кВ

Проведение испытаний промышленной частотой РУ

По следующему порядку проводятся испытания для распределительных устройств РУ вместе с их коммутационными аппаратами.

Для начала требуется подготовить технику к работе. Для этого требуется отключить от распределительного устройства все трансформаторы напряжения и прочие, подключенные к нему устройства, которые закорочены или же заземлены. Все оборудование очищается от пыли, влаги, и любых других загрязнений. После этого, по правилам испытаний изоляции повышенным напряжением повышенной частоты, следует измерить и записать сопротивление обмотки испытуемого оборудования. Для этого берется мегаомметр с напряжением на 2,5 кВ.После этого вся установка подготавливается к проведению последующих работ так, как это описывалось ранее.

После этого проводятся все испытательные измерения распределительного устройства при помощи повышенного напряжения.

тестирование электрооборудования повышенным напряжением

Проведение испытаний наиболее распространенными приборами

Одним из распространенных аппаратов для проверки является АИИ-70. Также достаточно часто используется установка с маркировкой УПУ-1М.

Прежде чем приступить к каким-либо испытаниям, необходимо, чтобы стрелки всех приборов стояли на нуле, автоматические выключатели были отключены. Рукоятка регулятора напряжения должна быть до отказа повернута против часовой стрелки. Что касается положения предохранителей, то оно должно соответствовать напряжению сети. Если требуется транспортировка высоковольтного трансформатора, то он должен быть очень надежно закреплен внутри аппарата, рукоять регулятора в этом случае должна быть утоплена, а дверцы плотно закрыты. Надежно закрепить следует и кенотронную приставку, если будут проводиться испытания кабеля, а также следует вынуть емкость с жидким диэлектриком из агрегата.

С помощью щупа во время транспортировки следует периодически проверять расстояние между электродами банки. Оно должно быть равно 2,5 мм. Щуп должен проходить между электродами не слишком туго, но и без качки.

Правила безопасности при проведении испытаний

Что касается правил безопасности и норм испытаний повышенным напряжением, то они следующие.

Во-первых, прежде чем приступать к любой работе, следует обустроить заземление при помощи медного провода с сечением минимум 4,2 квадратных миллиметра такие приборы, как сам аппарат, ручной разрядник, высоковольтный трансформатор и кенотронную приставку.

Любые работы без заземлений строго запрещены.

Во-вторых, следует обязательно установить защитное ограждение. Крепить его следует со стороны изоляционных труб к кенотронной приставке. На защитном ограждении должны быть предупреждающие надписи. Крепить ограждение следует и со стороны металлических стержней. Здесь оно соединяется с поворотными ушками каркаса пульта управления.

Что касается любых переключений высоковольтных и низковольтных частей аппарата, то они производятся только при полном отключении напряжения, а также при наличии подключенного и надежного заземления.

Как кабель, так и любой другой объект, который проходил испытания со значительной емкостью, должны быть заземлены после испытаний. Это обусловлено тем, что даже по завершении испытаний, объект способен сохранять в себе достаточно мощный заряд, способный нанести вред здоровью человека.

Как видно из всего вышесказанного, методики испытаний повышенным напряжением достаточно схожи между собой. Но есть и существенные различия, из-за которых иногда приходится проверять одно и то же оборудование разными способами.

Испытание изоляции обмоток повышенным напряжением

1. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.

Испытание электрической прочности изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками производят синусоидальным переменным напряжением частотой 50 Гц по схеме рис. 1.

Схема испытания изоляции обмоток машин повышенным напряжением переменного тока
Рис. 1. Схема испытания изоляции обмоток машин повышенным напряжением переменного тока.
F — шаровой разрядник.

Испытательный трансформатор Т2 выбирают с запасом по напряжению и мощности.
Питание испытательного трансформатора регулируемым напряжением производят через индукционный регулятор или регулируемый трансформатор от линейного напряжения сети трехфазного тока. Питание фазным напряжением недопустимо. Для испытательных трансформаторов с пределом испытательного напряжения не выше 3000 В допускается питание от линейного напряжения сети трехфазного тока через реостат, включенный потенциометрически.
При питании крупных машин мощностью выше 2000 кВ-А и номинальным напряжением 6000 В и выше для контроля амплитуды испытательного напряжения рекомендуется включать параллельно объекту испытания шаровой разрядник, устанавливаемый на напряжение, превышающее амплитуду данного испытательного напряжения не больше чем на 10 %.
Значения испытательного напряжения промышленной частоты для испытания изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками по ГОСТ 183-74 и ПУЭ приведены в табл. 1  (Uр — рабочее напряжение).
Как правило, при испытании следует руководствоваться рекомендациями ПУЭ-76.
Продолжительность приложения испытательного напряжения 1 мин.
Проведение испытаний изоляции обмоток высоким напряжением следует начинать с организации рабочего места в соответствии с требованиями правил техники безопасности. Данным испытаниям должка предшествовать проверка сопротивления изоляции согласно инструкций. Если при испытаниях применяется шаровой разрядник, то подключение испытуемого объекта к испытательной установке производится после проверки и настройки шарового разрядника. Напряжение пробоя разрядника не должно превышать более чем на 10 % заданного значения испытательного напряжения. В табл. 2 приведены значения пробивных напряжений для различных диаметров шарового разрядника.
 
Таблица 1

Значения испытательного напряжения промышленной частоты для испытания изоляции обмоток машин на объекте
Схема испытания изоляции обмоток машин повышенным напряжением переменного тока

Пробивные напряжения шаровых разрядников
Таблица 2

 

Верхний предел измерения

Нижний предел измерения

Диаметр,
см

Искровой промежуток, мм

Пробивное напряжение (действующее значение), кВ

Искровой промежуток, мм

Пробивное напряжение (действующее значение), кВ

2

15

28,3

0,5

1,9

Продолжение табл. 2


Диаметр,
см

Верхний предел измерения

Нижний предел измерения

Искровой промежуток, мм

Пробивное напряжение (действующее значение), кВ

Искровой промежуток, мм

Пробивное напряжение (действующее значение), кВ

5

35

58,3

3

5,7

6.5

45

71,5

4

10

10

75

109,6

5

11,9

Согласно ПУЭ испытание обмоток статора синхронных генераторов рекомендуется производить до ввода ротора в статор. В процессе испытания производят наблюдение за состоянием лобовых частей машин. Повышать испытательное напряжение нужно плавно, начиная с 25—30 % испытательного. Ступени измерения напряжения не должны превышать 5 % испытательного, а время подъема напряжения от 0,5 UH до Uи не должно быть меньше 10 с. По истечении времени испытания повышенное напряжение плавно снижают, и при значении, равном 0,3 Uи, установка может быть выключена. По истечении времени испытания повышенным напряжением (1 мин) обмотки статора синхронных генераторов напряжением 10 кВ и выше испытательное напряжение снижается до номинального значения и выдерживается в течение 5 мин для наблюдения за коронированием лобовых частей обмотки статора. В период испытания с безопасного расстояния ведут наблюдение за испытуемой изоляцией. По окончании испытания всех обмоток производят измерение сопротивления изоляции мегаомметром.
Результаты испытания изоляции обмоток считаются удовлетворительными, если во время испытания не происходит пробоя изоляции или перекрытия ее скользящим разрядом. Явление коронирования на поверхности во внимание не принимается. Пробой изоляции характеризуется резким и устойчивым спаданием испытательного напряжения; перекрытие скользящими разрядами сопровождается неустойчивым понижением испытательного напряжения. При пробое и обнаружении серьезных дефектов следует устранить дефекты, после чего испытание повторяется до получения удовлетворительных результатов.

2. Испытание изоляции обмоток выпрямленным напряжением.

Испытание выпрямленным напряжением изоляции обмоток машин переменного тока с номинальным напряжением 6 кВ и выше, мощностью 1000 кВт и больше производится при наличии соответствующих рекомендаций завода-изготовителя. Испытание выпрямленным напряжением производится до испытания переменным напряжением.
Значения испытательного выпрямленного напряжения для машин 1-й группы принимаются 2,5 t/H, а для машин 2-й группы — согласно табл. ГОСТ 183-74 допускает дополнительное испытание выпрямленным напряжением, равным 1,28 действующего значения переменного напряжения, указанного в табл. 1. Одновременно производится измерение тока утечки. В качестве выпрямителя может быть использовано устройство, имеющее одно- или двухполупериодную схему выпрямления.
Выпрямленное напряжение подводится к каждой фазе обмотки относительно корпуса при двух других, заземленных по схеме рис. 1. При наличии параллельных ветвей фаз обмотки каждую ветвь испытывают отдельно.
Подъем испытательного напряжения следует производить не менее чем пятью ступенями, причем начальная ступень не должна превышать 0,5Iн.  На каждой ступени напряжение следует выдерживать в течение 1 мин. Ток утечки следует измерять каждые 15 и 60 с. Время снятия напряжения не нормируется. Если испытания проводились во время монтажа до ввода ротора в статор, то после окончания монтажа машины проводят повторное испытание, при этом выпрямленное напряжение равно 1,5 Iн.
Провода испытательного аппарата прокладывают на расстоянии не менее чем 0,5 м от корпуса машины и других заземленных частей.
Схема испытания изоляции обмоток выпрямленным напряжением
Рис. 1. Схема испытания изоляции обмоток выпрямленным напряжением.
Если в процессе испытания при неизменном испытательном напряжении на какой-то ступени ток утечки продолжает нарастать, то испытание прекращают и принимают меры по устранению причин нарастания. Абсолютные значения тока утечки при различных ступенях испытательного напряжения не должны превышать допустимых значений, приведенных в табл.  
Таблица 3
Значения испытательных напряжений


Электрические машины

Испытательное напряжение, время

Электрические машины (кроме турбогенераторов и гидрогенераторов)

1,3Uн, 3 мин

Электрические машины, у которых при напряжении 1,3Uа ток холостого хода превышает номинальный

1,ЗUнН, 1 мин

Гидрогенераторы

1,5Uн, 5 мин

Турбогенераторы и синхронные компенсаторы

1,3Uн, 5 мин

Синхронные машины (кроме турбогенераторов и гидрогенераторов), у которых при номинальном токе возбуждения напряжение выше 1,3£Iн

1,3 Uн (соответственно Iн), 3 мин

Возбудители, у которых при форсировке напряжение превышает 1,3Uн

Предельное значение при форсировке, 1 мин

Примечание. При испытании повышенным напряжением допускается одновременно повышение частоты переменного тока не более чем на 15% или частоты вращения не более 20 % максимального значения.

Характеристика /УТ = /(?/υ/?/Β) должна быть близка к линейной (рис. 1). Нарушение линейности (наличие излома кривой) свидетельствует об увлажненности изоляции. Резкое расхождение значения тока утечки по фазам (больше чем в 2—3 раза) указывает на дефекты изоляции. Колебания стрелки микроамперметра и вольтметра во время испытания обычно предшествуют пробою изоляции.
После испытания выпрямленным напряжением или перед изменением схемы испытуемую обмотку заземляют не менее чем на 5 мин.

Испытание на электрическую прочность междувитковой изоляции.

Испытания проводят при холостом ходе путем повышения подводимого напряжения (при испытании в режиме двигателя) или генерируемого (при испытании в режиме генератора). Значения испытательного напряжения приведены в табл. 3.

Мир современных материалов — Высоковольтные испытания изоляции постоянным напряжением

 

Испытания электрической прочности изоляции повышенным выпрямленным напряжением оказываются единственно возможными в случае большой емкости испытываемого объекта и невозможности поднять напряжение переменной частоты до требуемого уровня с помощью высоковольтной установки. Кроме этого, при приложении повышенного постоянного напряжения возможно параллельно измерять токи утечки в изоляции и по ним судить о ее состоянии. Некоторые виды дефектов изоляции в начальной стадии развития не снижают ее пробивного напряжения до значений ниже испытательных, но сопротивление дефектного участка снижается. Путем измерения мегаомметром такие дефекты не обнаружить, поскольку существенное снижение сопротивления начинается при напряжениях выше напряжения прибора. Подобные измерения при испытаниях переменным напряжением невозможны, поскольку в этом случае емкостные токи изоляции в десятки тысяч раз превосходят токи утечки. Порядок емкостных токов – амперы, а токов утечки – десятки-сотни микроампер.

 Но полностью испытание повышенным выпрямленным напряжением испытание переменным напряжением не заменяет:

— слабая ионизация включений, поэтому ионизационная форма пробоя невозможна. Электрическое старение изоляции при постоянном напряжении значительно слабее, поэтому это испытание является более щадящим по сравнению с испытанием переменным напряжением.

— распределение напряжений по толщине изоляции может быть неравномерным, причем меньшее напряжение будет на слоях с меньшим сопротивлением.

В случае испытаний электрической прочности изоляции и переменным, и выпрямленным напряжением, испытания выпрямленным напряжением проводятся первыми.

По ГОСТам нормированная величина выпрямленного напряжения при испытаниях электрических машин принята 1,6 от испытательного переменного напряжения. Согласно международным стандартам она равна 1,7.

 

Методика испытаний изоляции повышенным постоянным напряжением.

 1.         В целях безопасности оборудование должно иметь временное ограждение.

2.   Собирается испытательная схема с высоковольтной установкой и микроамперметром. Проверяется правильность подключения.

3.  Регулирование испытательного напряжения следует производить плавно или ступенями, не превышающими указанные в ГОСТ.

4.   Подъем выпрямленного напряжения ведется равными ступенями. Обычно ступени берут через 0,5Uн, где Uн – номинальное напряжение. Выдержка времени на каждой ступени равна 1 мин. Желательно применение более мелких ступеней (порядка 0,2 Uн), поскольку с уменьшением величины ступеней уменьшается влияние токов абсорбции на результаты измерений. Применение равных ступеней напряжения необходимо для уменьшения влияние токов абсорбции на результат измерений. Если сквозной ток зависит от значения приложенного в момент измерений напряжения, то ток абсорбции, как н емкостный, зависит в первую очередь от того, насколько было поднято напряжение после выдержки на предыдущей ступени. Если ступени напряжения выбраны произвольно, то токи абсорбции будут иметь на разных ступенях различные значения. Поскольку ток утечки является суммой сквозного тока и тока абсорбции, то колебания величины последнего приведет к незакономерным изменениям тока утечки при возрастании напряжения.

5.         Отсчет значения тока утечки проводят после 1 мин выдержки при заданном напряжении. Он не должен возрастать во время одноминутной выдержки под напряжением.

6.      Результаты измерений оценивают путем сравнения с результатами предыдущих измерений, а также сравнивая между собой токи утечки фаз и ветвей обмотки. Резкое возрастание токов утечки по сравнению с предыдущими измерениями обычно свидетельствует о наличии дефекта. Для сравнения с предыдущими измерениями необходимо проводить измерения токов утечки при близких температурах.

7.       Зависимость тока утечки от напряжения должна иметь либо прямолинейный, либо слегка вогнутый характер. Если начинается возрастание токов утечки существенно непропорциональное приложенному напряжению, то это обычно свидетельствует о дефектах или увлажнении изоляции. Такой непропорциональный рост токов утечки  может наблюдаться только на последних точках кривой, при напряжениях (2-2,5)Uн. Поэтому при этих измерениях не следует ограничиваться измерениями при более низких напряжениях.

8.  После окончания испытания ручка поднятия напряжения высоковольтной установки возвращается в нулевое положение.

9.      После каждого отключения испытательного устройства со стороны низкого напряжения испытываемое оборудование следует разряжать электрическим соединением его с заземлением в течение не менее 3-5 мин.

10.         Критерием прохождения испытаний изделием является отсутствие пробоя.

 

Вас также может заинтересовать:

Испытание изоляции повышенным напряжением | Пусконаладочные работы при монтаже электроустановок | Архивы

Страница 31 из 56

§ 36. Испытание изоляции повышенным напряжением

Приложение повышенного напряжения к испытываемому оборудованию позволяет выявить дефекты изоляции, которые нельзя обнаружить ни одним другим видом испытаний. Если изоляция испытываемого оборудования выдерживает повышенное напряжение, значительно превышающее номинальное, можно быть уверенным, что изоляция будет выдерживать не только номинальное напряжение, но и возможные при эксплуатации перенапряжения.

Испытание повышенным напряжением является основным и обязательным видом испытания для всех видов изоляции. Однако из-за сложности проведения испытаний допустимо в процессе монтажа не испытывать высоковольтное оборудование повышенным напряжением, если для этого требуется напряжение 100 кВ и более. Испытание повышенным напряжением проводят преимущественно на переменном токе, но некоторые виды оборудования целесообразно испытывать на постоянном токе. Это связано с тем, что для испытания оборудования, обладающего большой емкостью, требуется очень мощная испытательная установка массой в десятки тонн и потребляющая мощность, равную сотням и даже тысячам киловольт-ампер. Кроме того, испытание постоянным током позволяет лучше выявить местные дефекты и использовать дополнительный критерий оценки качества изоляции в виде тока сквозной проводимости (тока утечки), а у электрических машин испытательное напряжение равномерно распределяется вдоль обмотки.
При испытании изоляции переменным током обычно используют источники промышленной частоты (50 Гц). Испытание повышенным напряжением проводят в последнюю очередь, после выполнения всех остальных видов измерений и испытаний, необходимых для данного вида оборудования.
Нельзя проводить испытание повышенным напряжением, если имеются видимые дефекты изоляции, изоляция не отвечает требованиям норм для других видов испытаний, состояние масла маслонаполненных аппаратов не соответствует нормам, а также при увлажнении (органической изоляции) и загрязнении наружной поверхности изоляции испытываемого оборудования.
Испытание повышенным напряжением следует проводить, строго соблюдая требования техники безопасности и, в частности, обеспечивая допустимые изоляционные расстояния от частей, находящихся под испытательным напряжением.
Схема испытания изоляции повышенным напряжением
Рис. 142. Схема испытания изоляции повышенным напряжением:
1 — автомат, 2 — регулятор напряжения, 3 — испытательный трансформатор, 4 — кнопка, 5 — трансформатор напряжения, 6 — ограничивающее сопротивление, 7 — разрядник, 8 — вывод к испытываемому оборудованию

Испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока.

Эти испытания выполняют по схеме, показанной на рис. 142. Вначале проверяют работу схемы до подключения испытываемого оборудования, плавно поднимая напряжение несколько больше испытательного. Убеждаются в правильной сборке испытательной  схемы, нормальной работе регулятора напряжения, измерительных приборов и другого оборудования. Затем снижают напряжение до нуля, отключают испытательную установку и заземляют   со стороны высшего напряжения, подключают к ней испытываемое оборудование, снимают заземление и, убедившись, что регулятор напряжения 2 находится в начальном положении, при котором выходное напряжение имеет минимальное значение, включают автомат 1 и плавно поднимают напряжение, подводимое от сети к испытательному трансформатору 3, а следовательно, м к испытываемому оборудованию.
При этом скорость подъема напряжения до 30—40% испытательного не нормируется, а в дальнейшем подъем напряжения должен проводиться со скоростью, не превышающей 2—3%испытательногонапряжения в каждую секунду. Когда будет заданное значение испытательного напряжения на испытываемом оборудовании, его поддерживают в течение времени, достаточного для осмотра всей находящейся под действием испытательного напряжения изоляции. Это время должно составлять 5 мин для гигроскопической изоляции, например бакелитовой, у которой не измерены диэлектрические потери и не определена
степень увлажнения, чтобы можно было оценить потери мощности по степени нагрева после испытания, и 1 мин — для всех остальных видов изоляции и для гигроскопической, у которой были измерены диэлектрические потери и определена степень увлажнения.
Напряжение в данной схеме измеряют вольтметром VI, включенным на стороне низшего напряжения испытательного трансформатора 3 и проградуированным по напряжению на стороне высшего напряжения. Градуировать вольтметр лучше по искровому вольтметру, подключенному к обмотке высшего напряжения испытательного трансформатора.
Следует иметь в виду, что при испытании оборудования с параметрами, отличными от тех, при которых градуировался вольтметр VI, возможны ошибки в оценке подводимого напряжения. Поэтому в испытательной схеме необходимо иметь постоянно включенный искровой вольтметр, расстояние между шарами которого должно быть таким, чтобы пробой между ними наступал при напряжении, немногим больше (порядка 5%) нормированного испытательного напряжения для данного вида оборудования. Таким образом, искровой вольтметр, являясь индикатором предельного напряжения, в данном случае косвенно служит для защиты испытываемого оборудования от пробоя, не позволяя подвести напряжение, превышающее допустимое по нормам.
При испытании оборудования повышенным напряжением переменного тока желательно измерять испытательное напряжение непосредственно со стороны испытываемого объекта, т. е. на стороне обмотки высшего напряжения испытательного трансформатора 3 и вольтметром V2 с трансформатором напряжения 5.
Сопротивление 6 служит для ограничения тока в испытательном трансформаторе и в искровом вольтметре при пробое.
Во время испытания необходимо тщательно наблюдать за испытываемым объектом с безопасного расстояния. В редких случаях, когда при свете трудно судить о поведении изоляции, рекомендуется вести наблюдение в темноте.
После выдержки в течение требуемого времени напряжение постепенно снижают до 30—40% испытательного, после чего скорость снижения напряжения не нормируют и оно может быть снято отключением автомата.
Изоляцию признают пригодной к эксплуатации, если не произошло ее пробоя или перекрытия, не было отмечено нарушения изоляции по показаниям приборов (резкие броски тока или снижение напряжения) или по наблюдениям (выделение дыма и газа, сильные скользящие разряды по поверхности, местные нагревы после снятия с испытываемого объекта испытательного напряжения). Допускаются явления короны на токоведущих частях и элементах изоляции или небольшие частичные разряды по поверхности изоляторов.
Испытательное напряжение зависит от типа испытываемого, оборудования и его номинального напряжения (табл. 12).
Таблица 12 Испытательные напряжения промышленной частоты
Испытательные напряжения промышленной частоты
* Продолжительность испытаний I мин, а основной изоляции измерительных трансформаторов, выполненной из органических материалов, — 5 мин.
** В знаменателе приведены значения испытательных напряжений для трансформаторов сухих и с облегченной изоляцией.
Продолжение табл. 12
Испытательные напряжения промышленной частоты 2
*** В числителе приведены значения испытательных напряжений, прикладываемых между обкладками конденсаторов, а в знаменателе — относительно корпуса.
Мощность S испытательного трансформатора (кВ-А) выбирают исходя из величины испытательного напряжения 11 (кВ) и емкости С испытываемого объекта (пФ)
Испытательные напряжения промышленной частоты 2
где 1 —  частота испытательного напряжения, Гц. Ожидаемый при испытании ток
Испытательные напряжения промышленной частоты 2
Ориентировочные значения емкости одной фазы для некоторых объектов испытания приведены ниже.


Объекты испытания

Емкость одной фазы, пФ

Вводы трансформаторов и масляных выключателей, кВ:
до 220          
выше 220 до 500   
Измерительные трансформаторы  
Силовые трансформаторы, отдельные трансформаторы напряжения, электродвигатели до
100 кВ-А      
Электродвигатели более 100 кВ-А      
Турбогенераторы, кВ-А:
15000—150 000     
более 150 000        

500—800 800—1300 100—1000
1 000—10000 10000—100 000
100 000—300 000 300 000—500 000

Для испытания оборудования повышенным напряжением применяют специальные испытательные трансформаторы НОМ на напряжение 100—500 кВ и номинальные мощности 25—500 кВ-А, предназначенные для испытания подстанционного оборудования, а также трансформаторы ОМ на напряжения 15—35 кВ и номинальные мощности 5—50 кВ-А, предназначенные для испытания вращающихся машин. Номинальный ток испытательного трансформатора
Испытательные напряжения промышленной частоты 2
Кроме специальных испытательных трансформаторов для испытания изоляции повышенным напряжением переменного тока используют измерительные трансформаторы напряжения, трансформаторы от маслопробойников и кенотронных аппаратов, силовые трансформаторы.

При включении испытательных трансформаторов в сеть необходимо принять меры, предотвращающие появление высших гармоник, для чего следует подводить к ним не фазовое, а линейное напряжение.
Регулирующие устройства должны обеспечивать плавное регулирование напряжения испытательного трансформатора от 30% до полного испытательного напряжения и не допускать разрыва цепи в процессе регулирования. Наиболее широкое применение получили автотрансформаторные регулировочные устройства, обеспечивающие плавное регулирование напряжения в широких пределах, экономичные и достаточно компактные, позволяющие получать на выходе напряжение, большее напряжения сети. К ним относят лабораторные автотрансформаторы  ЛATP-1 и  ЛATP-2, вариаторы РНО (однофазные) и РНТ (трехфазные) и различные театральные регуляторы напряжения.
Испытание изоляторов по частям
Рис. 143. Испытание изоляторов по частям:
а — одновременное, 6 и в — последовательное
Надежны в работе и также обеспечивают широкие пределы регулирования напряжения индукционные регуляторы, не содержащие скользящих контактов с передвижной короткозамкнутой катушкой (АОСК, АОМК, АТСК и АТМК), с магнитным шунтом (ТПР) и электромашинные регуляторы (потенциал-регуляторы).
При отсутствии трансформатора, обеспечивающего получение необходимого испытательного напряжения, изоляторы можно испытывать по частям. В качестве электродов, к которым подводится напряжение при испытании изоляторов по частям, необходимо использовать металлические элементы составного изолятора (фланцы отдельных элементов каскадных трансформаторов напряжения, арматуру колонок изоляторов, армировку подвесных изоляторов и т. д.). Сплошные изоляторы испытывают по частям при помощи накладных электродов. При массовых испытаниях изоляции по частям полезно пользоваться специальными легко устанавливаемыми (вручную или изолирующими штангами) и снимаемыми приспособлениями, позволяющими быстро подготовлять изолятор к испытанию. При испытании изолятора по частям испытательное напряжение следует увеличить на 10—20%. Прикладываемое к каждой части испытательное напряжение при этом будет равно
Испытание изоляторов по частямгде С/исп — испытательное напряжение для всего изолятора, а и—количество частей, на которое был разделен изолятор при испытании.
На рис. 143, а приведена схема испытания изолятора по частям. Одновременно испытывают все части изолятора. Возможно и последовательное испытание отдельных частей изолятора, например, сначала нижней части (рис. 143,6), затем находящейся выше (рис. 143, в) и т. д.

Измерения при испытании оборудования повышенным напряжением.

Эти измерения связаны с рядом трудностей. Применяют два способа измерения напряжения: на стороне низкого и на стороне высокого напряжения испытательного трансформатора. Первый способ значительно проще, но он не обеспечивает достаточной точности измерения, поскольку вольтметр подключают к обмотке низкого напряжения испытательного трансформатора, а градуируют по обмотке высокого напряжения, исходя из коэффициента трансформации трансформатора на холостом ходу, или при номинальной нагрузке. Ошибка в измерении будет тем больше, чем больше нагрузка на трансформатор при испытании данного объекта отличается от нагрузки, которая была при градуировке вольтметра. Надо отметить, что погрешность измерения может быть как в сторону завышения, так и в сторону занижения показаний вольтметра по сравнению с действительным испытательным напряжением. Учитывая, что точность измерения напряжения при испытании повышенным напряжением допускается сравнительно невысокая (погрешность 5—10%), а также учитывая простоту и безопасность измерения напряжения первым способом, этот способ получил наибольшее распространение, особенно при испытаниях отдельных изоляторов, ячеек КРУ, электрических машин небольшой мощности, а также испытаниях выпрямленным напряжением.
При испытаниях особенно важных объектов, например мощных генераторов, двигателей, трансформаторов, имеющих значительную электрическую емкость, напряжение нужно измерить со стороны испытываемого объекта. При этом возможно непосредственное включение вольтметра на полное испытательное напряжение (рис. 146, а), через добавочное сопротивление или делитель напряжения на активных сопротивлениях (рис. 146, б), через емкостные делители (рис. 146, в), через трансформаторы напряжения (рис. 146, г) и на часть высоковольтной обмотки испытательного трансформатора (рис. 146, д).
Наиболее простым, надежным и достаточно точным прибором (погрешность 2—3%) является искровой вольтметр, представляющий собой шаровой разрядник. Имеются таблицы, по которым зная диаметры шаров, расстояние между ними, род тока испытательного напряжения и схему включения (симметричная или несимметричная при одном заземленном шаре), можно определить пробивное напряжение при нормальных условиях (давление воздуха 760 мм рт. ст. и температура 20°С). При пусконаладочных работах искровые вольтметры используют для градуировки вольтметров, включаемых со стороны низковольтной обмотки испытательного трансформатора, и для защиты от случайных перенапряжений в процессе испытания особо ответственного и дорого- поящего оборудования, например генераторов.
Для наладочных работ удобен искровой вольтметр с двумя полированными латунными шарами диаметром 6,5 см, установленными на двух бакелитовых стойках, одна из которых жестко прикреплена к основанию, а другая может перемещаться по направляющим. Расстояние между шарами, соответствующее заданному напряжению (для защиты оборудования это напряжение должно быть на 5—10% больше испытательного), устанавливается микрометрическим винтом по шкале, градуированной в киловольтах или миллиметрах.
Последовательно с шарами разрядника включают сопротивление (активное от нескольких килоом до нескольких десятков килоом), которое служит для ограничения тока при пробое шарового разрядника (вольтметра) и защиты испытательного трансформатора от перегрузки и поверхности шаров от действия дуги.
Для испытаний применяют также электростатические вольтметры С-95 на напряжение до 3 кВ и С-96 на напряжение до 30 кВ. Они обеспечивают высокую точность измерения испытательного напряжения и могут быть применены при испытании ответственного оборудования и для градуировки вольтметров, включаемых со стороны низковольтной обмотки испытательного трансформатора. Если испытательное напряжение не превышает пределов измерения, на которые рассчитаны электростатические вольтметры, к ним может быть подведено полное испытательное напряжение. При измерении более высоких напряжений электростатические вольтметры удобно применять вместе с емкостными делителями напряжения.
При отсутствии емкостных делителей напряжения промышленного изготовления их можно собрать на месте, например из подвесных изоляторов. Для этого собирают гирлянду с числом изоляторов, соответствующим испытательному напряжению (2—3 на 35 кВ, 6—7 на 110 кВ, 14—15 на 220 кВ и 28—30 последовательно, а вторичные — параллельно подвешивают на заземленную конструкцию (например, портал ОРУ) и градуируют вольтметр, подключенный параллельно последнему подвесному изолятору, примыкающему к заземленной конструкции, на которую подвешена гирлянда. на 500 кВ),
Схемы включения трансформаторов напряжения при испытании оборудования
Рис. 147. Схемы включения трансформаторов напряжения при испытании оборудования повышенным напряжением переменного тока: а — первичные и вторичные обметки соединены последовательно, бив — только первичные обмотки соединены последовательно, г — первичные обмотки соединены Градуировать вольтметр лучше по искровому вольтметру, подключенному параллельно всей гирлянде, подводя к ней напряжение от испытательного трансформатора. Градуировку можно выполнять при пониженном напряжении.
Установка для испытания повышенным напряжением переменного тока вторичной коммутации
Рис. 148. Установка для испытания повышенным напряжением переменного тока вторичной коммутации
При включении обычных вольтметров через трансформаторы напряжения (рис. 147), если испытательное напряжение значительно превышает номинальное измерительных трансформаторов, допускается применение одинаковых трансформаторов напряжения с последовательно соединенными первичными обмотками. Вольтметры можно подключать к последовательно соединенным вторичным обмоткам (рис. 147, а), к каждой вторичной обмотке (рис. 147, б), только к одной вторичной обмотке (рис. 147, в) или к двум вторичным обмоткам, включенным параллельно (рис. 147, г). Напряжения 11 х определяются: для схемы (см. рис. 147, а) — Ux= Uvti*, для схемы (см. рис. 147, б) — Ux=> = UvinB+Uv2nH, для схем (см. рис. 147, в и г) — Ux=2UvnB (пн — коэффициент трансформации трансформатора напряжения).
Надо отметить, что не все из этих схем равноценны. Лучшей следует считать схему, показанную на рис. 147, г, а худшей — показанную на рис. 147, в. Недостатком схем (см. рис. 147, а, б, в) является то, что при различном сопротивлении холостого хода трансформаторов напряжения на каждом из них будет различное напряжение, что можно обнаружить по показаниям вольтметров VI и V2 (см. рис. 147, б). Это может привести к тому, что один и I трансформаторов будет находиться под повышенным напряжением, а другой — под пониженным, а следовательно, возможна ошибка измерения и перегрузка одного трансформатора.

Контрольные вопросы
Какие элементы входят в схему замещения изоляции и какое свойство диэлектрика характеризует каждый из этих элементов?
Какие методы испытаний и приборы используют для определения степени увлажнения изоляции?
Почему испытание повышенным напряжением считается основным видом испытания диэлектриков?
Как испытывают изоляцию повышенным напряжением переменного тока?
В каких случаях целесообразно испытывать изоляцию повышенным напряжением постоянного тока?
Каково устройство установки АИИ-70 и как на ней работают при испытании изоляции повышенным напряжением переменного и постоянного тока?
Дайте краткую характеристику основным способам измерения испытательного напряжения.
Для чего применяют шаровые разрядники при испытании оборудования повышенным напряжением?

Испытание повышенным напряжением промышленной частоты / Справка / Energoboard

Испытание внутренней изоляции трансформатора должно производиться, как правило, на собранных трансформаторах (установлены постоянные вводы, залито масло, крышки трансформатора закрыты на болты).

Перед испытанием производится проверка сопротивления изоляции мегаомметром. Трансформаторное масло для вновь вводимых трансформаторов должно соответствовать нормам (см. табл. 2.14).

Испытанию повышенным напряжением промышленной частоты подвергается изоляция обмоток трансформатора вместе с вводами. Испытательные напряжения приведены в табл. 2.6. Продолжительность приложения нормативного испытательного напряжения 1 мин.

Испытание повышенным напряжением изоляции обмоток маслонаполненных трансформаторов не обязательно.

Испытание сухих трансформаторов обязательно и производится по нормам табл. 2.6 для аппаратов с облегченной изоляцией.

Импортные трансформаторы разрешается испытывать напряжением, указанным в табл. 2.6 лишь в тех случаях, если они не превышают напряжения, которым данный трансформатор был испытан на заводе.
Изоляция импортных трансформаторов, которую поставщик испытал напряжением ниже указанного в ГОСТ-18472-82, испытывается напряжением, значение которого устанавливается в каждом случае особо.
Испытательное напряжение заземляющих реакторов на напряжение 35 кВ аналогичны трансформаторам соответствующего класса.

Изоляция линейного вывода обмоток трансформаторов напряжением 110 кВ и выше, имеющих неполную изоляцию нейтрали (испытательное напряжение 85 и 100 кВ) испытывается только индуктированием, а изоляция нейтрали — приложенным напряжением;

Испытанию повышенным напряжением промышленной частоты подвергается также изоляция доступных стяжных шпилек, прессующих колец и ярмовых балок. Испытания следует производить в случае осмотра активной части. Испытательное напряжение 1 — 2 кВ. Продолжительность испытания 1 мин.

Испытанию подвергается изоляция каждой из обмоток. Все остальные выводы других обмоток, включая выводы расщепленных ветвей обмоток, заземляют вместе с баком трансформатора. Подлежат заземлению и зажимы измерительных обмоток встроенных трансформаторов тока, выводы измерительных обкладок вводов (при наличии их на силовом трансформаторе). Схема испытания представлена на рис. 2.2. Для защиты испытываемой обмотки от случайного чрезмерного повышения напряжения параллельно к ней присоединяется шаровой разрядник с пробивным напряжением, равным 115-120% требуемого испытательного напряжения. Последовательно с разрядником включается токоограничивающее сопротивление, служащее для защиты шаров от оплавления при пробое воздушного промежутка между ними. При производстве испытаний трансформаторов температура изоляции обмоток не должна быть выше 40 С. Контроль величины испытательного напряжения должен производиться на стороне высшего напряжения испытательного трансформатора с помощью электростатического киловольтметра, например типа С-96, С-196. Исключение могут составлять силовые трансформаторы небольшой мощности с номинальным напряжением до 10 кВ включительно. Для них допускается испытательное напряжение измерять вольтметром, включая его на стороне НН испытательного трансформатора. Класс точности низковольтного вольтметра должен быть 0,5. Подъем напряжения при производстве испытаний допускается производить сразу до 50% испытательного, а затем плавно до полного значения со скоростью порядка 1 – 1,5% испытательного напряжения в 1 с. После выдержки в течение требуемого времени (1 мин.) напряжение плавно снижается в течение времени порядка 5 с до значения 25% или менее испытательного, после чего цепь размыкается. Внутренняя изоляция масляного трансформатора считается выдержавшей испытание на электрическую прочность, если при испытании не наблюдалось пробоя или частичных нарушений изоляции, которые определяются по звуку разрядов в баке, выделению газа и дыма и по показаниям приборов (амперметра, вольтметра).

Значения испытательных напряжений приведены в табл. 2.6, 2.7.

Таблица 2.6. Испытательное напряжение промышленной частоты внутренней изоляции силовых трансформаторов и реакторов с нормальной изоляцией и трансформаторов с облегченной изоляцией (сухих и маслонаполненных)

Класс
напряжения
обмотки, кВ
Испытательное напряжение по отношению к корпусу и другим обмоткам, кВ, для изоляции
нормальной облегченной
до 0,69
3
6
10
15
20
35
110
150
220
330
500
4,5
16,2
22,5
31,5
40,5
49,5
76,5
180
207
292,5
414
612
2,7
9
14,4
21,6
33,3
45

 

Таблица 2.7. Заводское испытательное напряжение промышленной частоты для обмоток трансформатора

Объект испытания Испытательное напряжение, кВ, при номинальном напряжении испытываемой обмотки, кВ
до 0,69 3 6 10 15 20 35
Трансформаторы с нормальной изоляцией и вводами на номинальное напряжение 5 18 25 35 45 55 85
Трансформаторы с облегченной изоляцией, в том числе сухие 3 10 16 24 37

 

Прямые высоковольтные испытания систем изоляции кабелей

XLPE 220kV Insulated Power Cable High Voltage Cable XLPE 220kV Insulated Power Cable High Voltage Cable Силовой кабель с изоляцией из сшитого полиэтилена 220 кВ Кабель высокого напряжения. Типичная структура: проводник, внутренний экран, изоляция, внешний экран, продольный водостойкий слой, металлическая оболочка (свинцовая оболочка или коричневая алюминиевая оболочка), внешняя оболочка (ПВХ или ПЭ). Испытания

постоянным током уже много лет считаются стандартным полевым методом для проведения высоковольтных испытаний изоляции кабелей систем .

При проведении испытаний постоянным током необходимо полностью учитывать тот факт, что установившееся постоянное напряжение создает в изоляционных системах электрическое поле, определяемое геометрией и проводимостью изоляции, тогда как в условиях эксплуатации переменное напряжение создает электрическое поле. определяется в основном геометрией и диэлектрической постоянной (или емкостью) изоляции.

В идеальных, однородно однородных условиях изоляции математические формулы, определяющие установившееся распределение напряжений в изоляции кабеля, имеют одинаковую форму для постоянного и переменного тока, что дает несравнимые относительные значения; однако, если изоляция кабеля содержит дефекты, в которых либо проводимость, либо диэлектрическая проницаемость принимают значения, значительно отличающиеся от значений в основной части изоляции, распределение электрического напряжения , полученное при постоянном напряжении, больше не будет соответствовать полученному при переменном напряжении. ,

Поскольку на проводимость обычно влияет температура в большей степени, чем на диэлектрическую проницаемость, на сравнительное распределение электрического напряжения при приложении постоянного и переменного напряжения будут по-разному влиять изменения температуры или распределения температуры внутри изоляции. Более того, механизмы отказа, вызванные дефектами изоляции, варьируются от одного типа дефекта к другому. Эти механизмы отказа по-разному реагируют на тип используемого испытательного напряжения.

Например, если дефект представляет собой пустоту, при которой механизм отказа в условиях эксплуатации переменного тока наиболее вероятно сработает из-за частичного разряда , приложение постоянного напряжения не приведет к высокой частоте повторения частичных разрядов, которая существует при переменном напряжении.В этих условиях тестирование постоянного тока бесполезно.

Однако, если дефект вызывает отказ по тепловому механизму, испытание постоянным током может оказаться эффективным. Например, DC может обнаруживать присутствие загрязняющих веществ на границе утечки. В случае соединений и аксессуаров их диэлектрические свойства могут отличаться от диэлектрических свойств кабеля в отношении проводимости. Это может привести к распределению напряжения постоянного тока на интерфейсах между кабелем и аксессуаром, которое сильно отличается от напряжения при напряжении переменного тока .Перед испытанием постоянного тока необходимо тщательное обследование системы, чтобы избежать трудностей.

Испытание кабелей, прошедших срок службы во влажной среде (в частности, с изоляцией из сшитого полиэтилена) постоянным током при рекомендованных в настоящее время уровнях постоянного напряжения (см. IEEE P400.1 ™), может привести к выходу кабелей из строя после того, как они будут возвращены в эксплуатацию. В тот момент отказов бы не произошло, если бы кабели оставались в эксплуатации и не тестировались с постоянным током.

Кроме того, из работы Баха и др.[B7], мы знаем, что даже серьезные дефекты изоляции в экструдированной диэлектрической изоляции не могут быть обнаружены с помощью постоянного тока при рекомендованных уровнях напряжения. После инженерной оценки эффективности испытательного напряжения и рисков для кабельной системы высокое постоянное напряжение может считаться подходящим для конкретного применения. Если это так, то испытание на постоянном токе имеет значительное преимущество в том, что оно наиболее простое и удобное в использовании.

Значение теста для диагностических целей ограничено при применении к экструдированной изоляции, но было доказано, что он дает отличные результаты для систем многослойной изоляции.

ИСТОЧНИК: IEEE Std 400-2001 — Руководство по полевым испытаниям и оценке изоляции экранированных силовых кабельных систем

,

Рекомендации по безопасности IEEE для испытаний высокого напряжения

IEEE Std 510-1983 Рекомендуемые практики IEEE по безопасности при испытаниях высокого напряжения и большой мощности

Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
В этом разделе перечислены выдержки из стандарта IEEE 510-1983, чтобы предостеречь весь персонал, имеющий дело с приложениями и измерениями высокого напряжения, и обеспечить рекомендуемые меры безопасности в отношении опасности поражения электрическим током.

Соображения по безопасности при электрических испытаниях относятся не только к персоналу, но и к испытательному оборудованию, аппаратуре или тестируемой системе. Эти рекомендуемые практики в целом касаются безопасности в связи с испытаниями в лабораториях, в полевых условиях, а также систем, включающих высоковольтные источники питания и т. Д. Для целей этих рекомендуемых практик в качестве практического минимума принималось напряжение приблизительно 1000 вольт для этих типов тестов. Необходимо индивидуальное суждение, чтобы решить, применимы ли требования этих рекомендуемых практик в случаях, когда задействованы более низкие напряжения или особые риски.

  1. Все незаземленные клеммы испытательного оборудования или испытуемого оборудования следует рассматривать как
    под напряжением.
  2. Общие заземляющие соединения должны быть прочно подключены как к испытательному комплекту, так и к испытательному образцу.
    Как минимум, допустимая токовая нагрузка заземляющих проводов должна превышать допустимую для
    максимально возможного тока заземления. Следует учитывать влияние повышения потенциала земли из-за сопротивления и реактивного сопротивления
    заземляющего соединения.
  3. Следует принять меры для предотвращения случайного прикосновения персонала к клеммам, находящимся под напряжением, путем экранирования клемм под напряжением
    или создания барьеров вокруг зоны.
  4. Схема должна включать приборы для индикации испытательных напряжений.
  5. В целях безопасности необходимо обеспечить соответствующее переключение и, при необходимости, наблюдателя для немедленного отключения.
    испытательных цепей. В случае испытаний на постоянном токе также должны быть включены условия для разряда
    и заземления заряженных клемм и поддерживающей изоляции.
  6. Испытания высокого напряжения и большой мощности должны проводиться под контролем квалифицированного персонала.


2. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ИСПЫТАНИЙ

  1. Соответствующие предупреждающие знаки, например, ОПАСНО — ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ, должны быть вывешены на воротах
    или рядом с ними.
  2. Насколько это практически возможно, должны быть предусмотрены автоматические заземляющие устройства для создания видимого заземления на высоковольтных цепях
    после их обесточивания.В некоторых высоковольтных цепях, особенно в цепях
    , элементы которых подвешиваются от одной установки к другой, это может оказаться невозможным. В этих случаях оператор
    должен подключить заземление к высоковольтной клемме с помощью рукоятки с соответствующей изоляцией. В случае
    , когда несколько конденсаторов соединены последовательно, не всегда достаточно заземлить только высоковольтный вывод
    . Открытые промежуточные клеммы также следует заземлить. Это относится к
    , в частности, к генераторам импульсов, где конденсаторы должны быть закорочены и заземлены до
    и во время работы с генератором.
  3. Безопасное заземление контрольно-измерительных приборов должно иметь приоритет над надлежащим сигнальным заземлением, если только не были приняты другие особые меры предосторожности
    для обеспечения безопасности персонала.

3. ЦЕПИ УПРАВЛЕНИЯ И ИЗМЕРЕНИЯ

Выводы

не следует выводить из испытательной зоны, если они не заключены в заземленную металлическую оболочку
и оканчиваются в заземленном металлическом корпусе, или если не приняты другие меры предосторожности для
, обеспечивающие безопасность персонала.В эту категорию попадают управляющая проводка, соединения счетчиков и кабели, идущие к осциллографам. Счетчики и другие приборы с доступными клеммами обычно следует помещать
в металлический отсек со смотровым окном.

Временные цепи

  1. Временные измерительные цепи должны быть полностью расположены в пределах испытательной зоны и видны через ограждение
    . В качестве альтернативы, счетчики могут быть расположены за забором,
    при условии, что счетчики и провода, находящиеся вне зоны, заключены в заземленные металлические корпуса
    .
  2. Временные цепи управления должны обрабатываться так же, как и измерительные цепи, и размещаться
    в заземленной коробке со всеми элементами управления, доступными для оператора при потенциале земли.

4. ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ

Должен быть установлен и соблюден набор правил безопасности для лаборатории или испытательного центра. Копию этого следует передать и обсудить с каждым человеком, назначенным для работы в зоне тестирования. Следует установить и выполнять процедуру периодического пересмотра этих правил с операторами.

5. ПРОВЕРКА БЕЗОПАСНОСТИ
Должна быть установлена ​​и проведена процедура периодических проверок зон испытаний. После рекомендаций
эти проверки должны сопровождаться корректирующими действиями в отношении небезопасного оборудования или действий, которые не соответствуют требуемым нормам.

ПРИМЕЧАНИЕ : Комитет по безопасности, состоящий из нескольких операторов, назначаемых на ротационной основе, доказал свою эффективность не только с точки зрения инспекции, но и с точки зрения информирования всего персонала о безопасности.

6. ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАКРЫТИЕ]

  1. Прокладка и соединения временной проводки должны быть такими, чтобы они были защищены от случайных прерываний
    , которые могут создать опасность для персонала или оборудования.
  2. Устройства, в которых в качестве изоляции используется твердый или твердый / жидкий диэлектрик, желательно заземлить
    и замкнуть накоротко, когда они не используются.
  3. Надлежащая практика безопасности требует короткого замыкания емкостных объектов в следующих ситуациях:
  4. Любой емкостный объект, который не используется, но может находиться под воздействием постоянного электрического поля
    , должен иметь свой открытый высоковольтный вывод заземленного.Несоблюдение этой меры предосторожности
    может привести к появлению напряжения в емкостном объекте из-за поля.
  5. Емкостные объекты, имеющие твердый диэлектрик, должны быть закорочены после испытания на стойкость к постоянному току.
    . Несоблюдение этой меры предосторожности может привести к нарастанию напряжения на объекте
    из-за рассеяния диэлектрической абсорбции или до тех пор, пока объект
    не будет повторно подключен к цепи.

ПРИМЕЧАНИЕ : Хорошая практика состоит в том, чтобы все емкостные устройства оставались замкнутыми накоротко, когда они не используются.

  1. Любое емкостное устройство с разомкнутой цепью должно быть замкнуто накоротко и заземлено перед тем, как к нему прикасался персонал.

7. РАССТОЯНИЕ

  1. Все объекты с потенциалом земли должны быть размещены вдали от всех открытых точек высокого напряжения на минимальном расстоянии
    1 дюйм (25,4 мм) на каждые 7500 Вольт, например Для 50 кВ требуется расстояние не менее
    6,7 дюйма (171 мм)
  2. Допускается длина пути утечки 1 дюйм (25.4 мм) на каждые 7500 Вольт для изоляторов, находящихся в контакте
    с точками высокого напряжения.

8. ИСПЫТАНИЕ ВЫСОКОЙ МОЩНОСТИ

  1. Испытание высокой мощности включает в себя особый тип измерения высокого напряжения, при котором уровень тока
    очень высок. В связи с этим фактом
    следует уделить особое внимание мерам безопасности при испытаниях на большой мощности. Взрывоопасный характер испытуемого образца также вызывает особую озабоченность в отношении безопасности
    в лаборатории.
  2. Защитное оборудование для глаз и лица должно носить весь персонал, проводящий или наблюдающий за испытанием высокой мощности
    , если существует разумная вероятность того, что такое оборудование
    может предотвратить травмы глаз или лица.

ПРИМЕЧАНИЕ : Типичные опасности для глаз и лица, присутствующие в испытательных зонах высокой мощности, включали интенсивный свет
(включая ультрафиолет), искры и расплавленный металл.

  1. Защитные очки с поглощающими линзами должны носить весь персонал, соблюдающий испытание с высокой мощностью
    , даже если не ожидается образования электрической дуги.Линзы должны быть ударопрочными и иметь номер оттенка
    , соответствующий уровню внешней освещенности рабочей зоны, но при этом обеспечивать защиту
    от опасного излучения из-за непреднамеренного электрического дугового разряда.

9. ОБЩИЕ

  1. Все высоковольтное генерирующее оборудование должно иметь единый очевидный орган управления для отключения оборудования
    в аварийных условиях.
  2. Все высоковольтное генерирующее оборудование должно иметь индикатор, сигнализирующий о том, что высоковольтный выход
    включен.
  3. Все высоковольтное генерирующее оборудование должно иметь устройства для внешних подключений (блокировки)
    , которые при размыкании вызывают отключение источника высокого напряжения. Эти соединения могут использоваться
    для внешних защитных блокировок в барьерах или для ножного или ручного предохранительного выключателя.
  4. Конструкция любого высоковольтного испытательного оборудования должна включать анализ отказов, чтобы определить
    , не создаст ли отказ какой-либо части цепи или образца, к которому он подключен, опасную ситуацию
    для оператора.Основной отказ должен быть истолкован с учетом вероятности отказа
    элементов, которые будут перенапряжены в результате основного отказа. Анализ может быть ограничен
    эффектом одного крупного отказа за раз, при условии, что основной отказ очевиден для оператора.

Щелкните здесь, чтобы загрузить статью в формате PDF.


,

Что такое HIPOT Testing (испытание на диэлектрическую прочность)?

Hi-Pot test is a contraction for high potential HV testing. Hi-Pot test is a contraction for high potential HV testing. Тест Hi-Pot — это сокращение для тестирования высокого напряжения высокого напряжения.

Hipot Test — это короткое название теста высокого потенциала (высокого напряжения), также известного как Dielectric End Test . Тест Hipot проверяет « хорошая изоляция ».

Hipot-тест гарантирует, что , ток не будет течь из одной точки в другую.

Тест Hipot — это противоположность теста целостности.

Continuity Test проверяет надежность протекания тока из одной точки в другую, в то время как Hipot Test проверяет, не будет ли ток течь из одной точки в другую (и увеличить напряжение действительно высоко, чтобы убедиться, что ток не будет течь).


Важность тестирования HIPOT

Hipot-тест — это неразрушающий тест, который определяет адекватность электрической изоляции для обычно возникающих переходных процессов перенапряжения. Это высоковольтное испытание, которое применяется ко всем устройствам в течение определенного времени, чтобы гарантировать, что изоляция не является предельной.

Hipot-тесты полезны при обнаружении трещин или трещин в изоляции, блуждающих жил или плетеной оплетки, проводящих или коррозионных загрязнений вокруг проводников, проблем с зазором между клеммами и ошибок допусков в кабелях. Несоответствующие расстояния утечки и зазоры, введенные в процессе производства.

Hipot-тест производственной линии, однако, представляет собой испытание производственного процесса, чтобы определить, является ли конструкция производственной единицы примерно такой же, как конструкция устройства, которое было подвергнуто типовым испытаниям.Некоторые из отказов процесса, которые могут быть обнаружены с помощью высокопроизводительного испытания производственной линии, включают, например, обмотку трансформатора таким образом, что путь утечки и зазоры были уменьшены.

Такой отказ мог произойти из-за нового оператора в цехе намотки.

Тест

HIPOT применяется после таких тестов, как состояние неисправности, влажность и вибрация, чтобы определить, произошло ли какое-либо ухудшение.

Другие примеры включают выявление точечного дефекта в изоляции или обнаружение увеличенного отпечатка припоя.
Согласно IEC 60950, базовое испытательное напряжение для Hipot-теста составляет 2X (рабочее напряжение) + 1000 В
Причина использования 1000 В как части базовой формулы заключается в том, что изоляция в любом продукте может подвергаться нормальному воздействию. повседневные переходные перенапряжения.

Эксперименты и исследования показали, что эти перенапряжения могут достигать 1000 В.

Видео: Тест HIPOT после ремонта генератора


Метод испытаний для HIPOT Test

Тестеры

Hipot обычно подключают одну сторону источника питания к защитному заземлению (заземление).Другая сторона питания подключается к проверяемому проводнику. При таком подключении источника питания имеется два места для подключения данного провода: высокое напряжение или земля.

Если у вас есть более двух контактов, которые нужно проверить, вы подключаете один контакт к высокому напряжению и подключаете все остальные контакты к земле. Проверка контакта таким образом гарантирует, что он изолирован от всех других контактов.

Если изоляция между двумя проводниками достаточная, то приложение большой разницы напряжений между двумя проводниками, разделенными изоляцией, приведет к протеканию очень небольшого тока.Хотя этот небольшой ток приемлем, не должно происходить пробоя воздушной или твердой изоляции. Следовательно, представляющий интерес ток — это ток, который является результатом частичного разряда или пробоя, а не ток из-за емкостной связи.

Продолжительность теста HIPOT

Продолжительность испытания должна соответствовать применяемым стандартам безопасности. Время тестирования для большинства стандартов, включая продукты, подпадающие под действие IEC 60950, составляет 1 минуту.

Типичное практическое правило: от 110 до 120% от 2U + 1000 В в течение 1-2 секунд.

Текущие настройки для теста HIPOT

Большинство современных тестеров hipot позволяют пользователю устанавливать предел тока. Однако, если известен фактический ток утечки продукта, можно спрогнозировать испытательный ток высокого напряжения.

Лучший способ определить уровень срабатывания — это протестировать несколько образцов продукта и установить средний высокий ток. Как только это будет достигнуто, уровень отключения по току утечки должен быть установлен на немного большее значение, чем среднее значение.

Другой метод определения текущего уровня срабатывания заключается в использовании следующей математической формулы: E (Hipot) / E (Leakage) = I (Hipot) / 2XI (Leakage)

Уровень тока отключения тестера должен быть достаточно высоким, чтобы избежать нежелательного отказа, связанного с током утечки, и, в то же время, достаточно низким, чтобы не пропустить истинный пробой изоляции.

Испытательное напряжение для HIPOT Test

Большинство стандартов безопасности допускают использование переменного или постоянного напряжения для высокоточных испытаний.

При использовании испытательного напряжения переменного тока рассматриваемая изоляция испытывает наибольшую нагрузку, когда напряжение достигает своего пика, то есть либо на положительном, либо на отрицательном пике синусоидальной волны.

Следовательно, если мы используем испытательное напряжение постоянного тока, мы гарантируем, что испытательное напряжение постоянного тока меньше корневого, в 2 (или 1,414) раз превышающего испытательное напряжение переменного тока, поэтому значение постоянного напряжения равно пиковым значениям переменного напряжения.

Например, для напряжения 1500 В переменного тока эквивалентное напряжение постоянного тока для создания такой же нагрузки на изоляцию будет 1500 x 1.414 или 2121 В постоянного тока.

Преимущества и недостатки использования постоянного напряжения для Hipot Test

Одним из преимуществ использования испытательного напряжения постоянного тока является то, что срабатывание отключения по току утечки может быть установлено на гораздо меньшее значение, чем значение испытательного напряжения переменного тока. Это позволило бы производителю отфильтровать те продукты, которые имеют предельную изоляцию, которую тестер переменного тока мог бы пройти.

При использовании высоковольтного тестера постоянного тока конденсаторы в цепи могут быть сильно заряжены, и поэтому требуется устройство или установка безопасного разряда.Однако рекомендуется всегда гарантировать, что продукт разряжен, независимо от испытательного напряжения или его характера, перед тем, как с ним обращаться.

Подает напряжение постепенно. Контролируя протекание тока по мере увеличения напряжения, оператор может обнаружить потенциальный пробой изоляции до того, как он произойдет. Незначительным недостатком тестера постоянного тока является то, что из-за того, что испытательное напряжение постоянного тока сложнее создать, стоимость тестера постоянного тока может быть немного выше, чем стоимость тестера переменного тока.

Основным преимуществом испытания постоянным током является то, что напряжение постоянного тока не вызывает вредных разрядов, которые обычно возникают при переменном токе.

Может применяться на более высоких уровнях без риска или повреждения хорошей изоляции. Этот более высокий потенциал может буквально «выметать» гораздо больше локальных дефектов.

Простая последовательная цепь локального дефекта легче обугливается или снижает сопротивление током утечки постоянного тока, чем переменным током, и чем ниже становится сопротивление пути короткого замыкания, тем больше увеличивается ток утечки, создавая таким образом «снежный ком» Эффект, который приводит к обычно наблюдаемому небольшому видимому проколу диэлектрика.Поскольку постоянный ток не имеет емкостного деления, он более эффективен для выявления механических повреждений, а также включений или участков в диэлектрике с меньшим сопротивлением.

Преимущества и недостатки использования напряжения переменного тока для Hipot Test

Одним из преимуществ высокоточного теста переменного тока является то, что он может проверять обе полярности напряжения, в то время как тест постоянным током заряжает изоляцию только с одной полярностью. Это может стать проблемой для продуктов, которые фактически используют переменное напряжение для нормальной работы.Испытательная установка и процедуры идентичны для высоковольтных тестов переменного и постоянного тока.

Незначительным недостатком тестера переменного тока является то, что, если в тестируемой цепи большое количество конденсаторов Y, то, в зависимости от текущей настройки отключения тестера переменного тока, тестер переменного тока может указывать на отказ. Большинство стандартов безопасности позволяют пользователю отключать Y-конденсаторы перед тестированием или, в качестве альтернативы, использовать тестер постоянного тока.

Hipot-тестер постоянного тока не будет указывать на отказ блока даже с высокими конденсаторами Y, потому что конденсаторы Y видят напряжение, но не пропускают ток.

Шаг для тестирования HIPOT

  • Только квалифицированные электрики могут проводить это испытание.
  • Разомкните автоматические выключатели или переключатели, чтобы изолировать цепь или кабель, которые будут проверяться в режиме высокого напряжения.
  • Убедитесь, что все оборудование или кабель, которые не подлежат тестированию, изолированы от тестируемой цепи.
  • Ограниченная граница подхода для этой процедуры высокого напряжения при 1000 вольт составляет 5 футов (1,53 м) , поэтому установите барьеры вокруг выводов кабелей и испытываемого оборудования, чтобы предотвратить пересечение этой границы неквалифицированными лицами.
  • Подключите заземляющий провод тестера HIPOT к подходящему заземляющему проводу здания или заземляющему электроду. Присоедините высоковольтный провод к одному из фазных проводов изолированной цепи.
  • Включите тестер HIPOT. Установите измеритель на 1000 вольт или заранее определите напряжение постоянного тока. Нажмите кнопку «Тест» на измерителе и через одну минуту посмотрите на показания сопротивления. Запишите показания для справки.
  • По окончании одноминутного теста переключите тестер HIPOT из режима тестирования высокого напряжения в режим измерения напряжения, чтобы убедиться, что фазовый провод цепи и напряжение тестера HIPOT теперь показывают ноль вольт.
  • Повторите эту процедуру проверки для всех фазных проводов цепи, проверяя каждую фазу на землю и каждую фазу на каждую фазу.
  • По завершении тестирования отключите тестер HIPOT от тестируемых цепей и убедитесь, что цепи свободны для повторного подключения и повторного включения.
  • Для ПРОЙДЕНИЯ тестируемый блок или кабель должны подвергаться минимальному напряжению, равному предварительному напряжению, в течение 1 минуты без каких-либо признаков поломки. Для Оборудования с общей площадью менее 0.1 м2 сопротивление изоляции должно быть не менее 400 МОм. Для оборудования с общей площадью более 0,1 м2 измеренное сопротивление изоляции, умноженное на площадь модуля, должно быть не менее 40 МОм⋅м2.

Меры предосторожности при проведении теста HIPOT

Во время теста HIPOT может возникнуть определенный риск, поэтому, чтобы свести к минимуму риск поражения электрическим током, убедитесь, что оборудование HIPOT соответствует следующим рекомендациям:

  1. Общий заряд, который вы можете получить при электрошоке, не должен превышать 45 мкКл.
  2. Полная энергия гипота не должна превышать 350 мДж .
  3. Суммарный ток не должен превышать пиковый 5 мА (среднеквадратичное значение 3,5 мА)
  4. Ток повреждения не должен оставаться дольше 10 мСм .
  5. Если тестер не соответствует этим требованиям, убедитесь, что у него есть система блокировки безопасности, которая гарантирует, что вы не сможете прикоснуться к кабелю во время его проверки.

Для кабеля:

  1. Проверяйте правильную работу цепей безопасности в оборудовании каждый раз при его калибровке.
  2. Не прикасайтесь к кабелю во время высокоскоростного тестирования.
  3. Дождитесь завершения тестирования hipot перед отсоединением кабеля.
  4. Надеть изолирующие перчатки.
  5. Не позволяйте детям пользоваться оборудованием.
  6. Если у вас есть электронные имплантаты, не используйте это оборудование.
,

Высокоэффективные испытатели изоляции от производителей

ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ

Электрические Испытания изоляции потребностей существовали столько же, сколько и сами электрические активы. Хорошо задокументированные недостатки ранних систем изоляции стали очевидны почти сразу после того, как более 125 лет назад были заложены первые системы освещения. Хотя с тех пор изоляционные системы претерпели значительные изменения, необходимость в их тестировании никогда не исчезает. Последствия неудачи слишком велики.

ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Самые ранние испытания систем изоляции включали приложение постоянного напряжения к изоляции и измерение утечки или резистивного тока через нее. Истоки мостов постоянного тока восходят к 1833 году и относятся к Сэмюэлю Хантеру Кристи, который изобрел первый мост — известный как мост Уитстона в честь Чарльза Уитстона, который просто намного более четко описал схему Кристи и ее преимущества. Первый портативный измеритель сопротивления изоляции постоянного тока был разработан в 1889 году нашими основателями Сиднеем Эвершедом и Эрнестом Виньолесом, а к 1903 году продавался как тестер изоляции Megger®.

Испытание сопротивления изоляции, также известное как «испытание мегомметром», актуально как никогда и во многих случаях предпочтительнее других методов испытания изоляции. Сегодня Megger предлагает лучшую линейку тестеров сопротивления изоляции 5 кВ, 10 кВ и 15 кВ (постоянного тока), доступных в любом месте. В частности, наша линейка тестеров изоляции серии S1 предлагает непревзойденные возможности, включая работу от батареи или линии, лучшие диапазоны измерения, высочайшую шумостойкость, пять автоматических тестов, хранение данных, загрузку через RS232 или USB и МНОГОЕ ДРУГОЕ.

ИСПЫТАНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В начале 1900-х годов, по мере совершенствования систем изоляции, возникла необходимость обнаруживать различные типы повреждений диэлектрика. Например, испытание коэффициента мощности (также известное как тангенс-дельта или испытание на рассеяние) стало важным испытанием диэлектрической проницаемости из-за его уникальной способности обнаруживать локальные загрязнения в многослойной системе изоляции. Емкостный проходной изолятор, исторически известный как конденсаторный ввод, представленный примерно в 1910 году, является наиболее узнаваемым активом с такой системой изоляции; Широкое использование этих вводов, следовательно, закрепило популярность теста коэффициента мощности.Между тем, в литературе говорится, что производители кабелей использовали тесты изоляции коэффициента мощности в лаборатории с самого начала 1900-х годов.

Серия Delta 4XXX — это специальный прибор Megger для измерения коэффициента мощности / коэффициента рассеяния (PF / DF) и измерения емкости для использования в полевых условиях. TRAX в сочетании с TDX также обеспечивает возможности тестирования PF / DF. Это не обычные наборы коэффициента мощности. Они однозначно корректируют влияние температуры на результаты испытаний PF / DF (см. Бюллетень ITC TLM) — необходимо, чтобы укрепить уверенность в ваших выводах испытаний — и позволяют проводить измерения частотной характеристики узкополосной диэлектрической проницаемости (NB DFR) — следующий шаг вперед в испытании коэффициента мощности ,

ТЕСТ ЧАСТОТНОГО ДОМЕНА

Опыт и исследования показали, что традиционный тест коэффициента мощности не очень чувствителен к механизмам полностью диэлектрического повреждения. Например, факторы проводящих потерь (например, вода), когда они присутствуют на низких уровнях, практически не обнаруживаются, если полагаться на одно измерение коэффициента мощности. Этот недостаток может быть восполнен путем повторения испытаний коэффициента мощности на нескольких заданных частотах (также известных как диэлектрическая частотная характеристика или DFR).

Компания Megger продолжает оставаться лидером в области диэлектрической оценки и сегодня, поскольку мы были на переднем крае разработки испытательного оборудования DFR, представив первый коммерчески доступный прибор DFR более 20 лет назад — IDAX. Большинство аспирантов, изучающих диэлектрики, расширили свои знания за счет использования IDAX.

Область диэлектриков большая. Методы оценки широки, потому что есть много параметров тестирования, таких как уровень стресса (т.е., величина источника испытания), которой должен подвергаться испытательный образец во время испытания, а также особенности применения, в котором используются системы изоляции. Кабели, например, создают проблемы для испытаний на переменном токе, потому что они представляют собой очень большие емкостные образцы, особенно когда кабели становятся довольно длинными.

ИЗОЛЯЦИЯ КАБЕЛЯ — ИСПЫТАНИЯ AC, DC и СНЧ

В конкретном приложении для оценки кабеля, в дополнение к возможностям тестирования DFR, Megger предлагает различные решения для тестирования изоляции переменного, постоянного и СНЧ.VLF-тестирование сочетает в себе преимущества тестирования переменного тока с преимуществами, присущими источнику тестирования постоянного тока.

,

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *