Методы испытаний электрооборудования

1. 1.       Дефекты изоляции
2. 2.       Схема замещения изоляции
3. 3.       Методы профилактических испытаний

Причины возникновения и развития дефектов в изоляции определяется условиями эксплуатации и конструктивными особенностями. Дефекты появляются под воздействием влаги, температуры, электрического поля, магнитного поля, в результате механических повреждений, загрязнений и запылённости. При проникновении влаги через неплотности и трещины, а так же изменение температуры ухудшается состояние электроизоляции. Процесс образования дефекта протекает весьма медленно и только на последних стадиях имеет скачкообразный характер, заканчивающийся разрушением изоляции. Термические разрушения возникают вследствие нагрева изоляции при протекании токов большой силы, если в режимах работы электроустановок есть отклонения. Одновременное воздействие влаги и температуры значительно сокращают срок службы изоляции. Одно из условий правильной эксплуатации электрооборудования контроль за состоянием изоляции, что позволяет выявить изменения до её повреждения. Важная форма контроля – профилактические испытания. Результаты таких испытаний считают положительными, если есть уверенность в безаварийной работе до следующего испытания или ремонта. Подводя итоги профилактических испытаний, устанавливают характерные дефекты, разрабатывают эффективные способы их устранения и дают рекомендации по усовершенствованию изоляционных конструкций. На основании результатов испытаний можно увеличить межремонтный период, т. е. снизить трудозатраты на эксплуатацию электрооборудования.

Схема замещения изоляции

Рис. 1

                Процессы наблюдаемые в изоляции электрических машин, силовых трансформаторов и кабелей при прохождении напряжения могут быть исследованы по простейшей схеме замещения.

U – Напряжение приложенное к изоляции

C - ёмкость определяемая геометрическими размерами изоляции и абсорбционная

I,I_аб – токи в соответствующих ветвях

I_ут – ток утечки

I_пр – ток пробоя

FV- разрядник

R_аб – абсорбционное сопротивление

R_иэ – сопротивление электро изоляции

                Схема состоит из 3х ветвей:

1. Ветвь с ёмкостью C₂ изоляции, определяемой её геометрическими размерами и диэлектрической постоянной. При приложении к изоляции напряжения ёмкость появляется мгновенно (постоянная времени T=0,02с)
2. Абсорбционная ветвь с ёмкостью С_аб и сопротивлением R_аб, характеризующими начальное значение и постоянную времени уменьшения тока абсорбции. Измерение тока абсорбции во времени I_аб=

T - постоянная времени

Абсорбционная ёмкость проявляется не сразу при подаче напряжения, а через некоторое время после возникновения геометрической ёмкости. Это связано с перераспределением зарядов в толще изоляции и накоплении их на границе отдельных слоёв образующихся из-за неоднородного распределения заряда.

1. Ветвь с сопротивлением R_иэ, где протекает установившийся ток при приложении постоянного напряжения. После прекращения поляризации, т. е. появления абсорбционной ёмкости I_аб становится равным 0, но через изоляцию начинает протекать ток утечки который и зависит от состояния изоляции

Методы профилактических испытаний

                Для выявления возникающих в изоляции дефектов применяются следующие методы:

1. Измерение сопротивления изоляции постоянному току или силой тока утечки

Измерение сопротивление изоляции постоянному току.

        Сопротивление изоляции – основной показатель её состояния. В схеме замещения при приложении напряжения в изоляции протекают токи абсорбции и проводимости. В результате поляризации сопротивление R_иэ изменяется в течении времени с момента подачи напряжения. Чтобы получить правильные результаты испытаний силу тока утечки измеряют в течении 60 секунд. За это время ток абсорбции обычно затухает. Сопротивление изоляции определяют мегомметром. Сопротивление изоляции измеряют при температуре не меньше 5°С, т. К. при более низких температурах результаты не стабильны и не отражают истинных характеристик. Состояние влажной изоляции определяется коэффициентом абсорбции.

Коэффициентом абсорбции – это отношение сопротивления изоляции измеренной через 60 секунд после приложения напряжения к сопротивлению, измеренному через 15 секунд

К_аб=

Для сухой изоляции  К_аб  значительно больше 1. При влажной изоляции близко к 1. К_аб и сопротивление изоляции зависят от температуры при её повышении значение К_аб приближается к 1 поэтому истинные показания определяются при температуре не выше 35-40°С.