Isolationsoverspændingstest

Den dielektriske styrke af isolering bestemmes af dens evne til at modstå driftsspænding i lang tid. Faldet i dielektrisk styrke skyldes i de fleste tilfælde fugt og lokale isolationsfejl. Typisk er sådanne defekter gas (luft) indeslutninger i et fast eller flydende dielektrikum.

På grund af det faktum, at den dielektriske styrke af gassen i indeslutningen er lavere end hovedisoleringens, skabes betingelser for forekomsten af ​​sammenbrud eller overlapning af isoleringen på stedet for defekten - delvis udledning. Til gengæld forårsager delvise udledninger yderligere isoleringsskader. En delvis udledning kaldes både en glidende (overflade) udledning og en nedbrydning af enkelte zoner eller isoleringselementer.

For at bestemme grænsen for isoleringens dielektriske styrke testes den med en øget spænding. En testspænding, som er væsentligt højere end driftsspændingen, påføres i tilstrækkelig tid til at udvikle en udladning i en lokal defekt til fejl.På denne måde tillader anvendelsen af ​​øget spænding ikke kun at identificere defekter, men også at sikre det nødvendige niveau af dielektrisk styrke af isoleringen under dens drift.

Forud for isolationsoverspændingstest skal der foretages en grundig undersøgelse og vurdering af isoleringstilstanden ved andre tidligere beskrevne metoder. Isoleringen kan kun underkastes en overspændingstest, hvis de tidligere test er positive.

Isoleringen anses for at have bestået overspændingsprøven, hvis der ikke er skader, delvise udledninger, gas- eller røgemissioner, kraftigt fald i spænding og stigning i strøm gennem isoleringen, lokal opvarmning af isoleringen.

Afhængigt af typen af ​​udstyr og testens art, kan isoleringen testes ved at anvende en AC-stød eller en ensrettet spænding. I de tilfælde, hvor isolationstesten udføres med både AC og ensrettet spænding, skal den ensrettede spændingstest gå forud for AC-spændingstesten.

Højspændings AC-isolationstest

AC-spændingstesten ved forsyningsfrekvens udføres ved hjælp af en step-up transformer med en reguleringsanordning på lavspændingssiden. Installationsskemaet bør også omfatte en forsyningsafbryder med synlig brud og overstrømsbeskyttelse for at afbryde forsyningen til transformeren i tilfælde af beskadigelse eller overlapning af stedets isolering, for eksempel en afbryder og sikring eller afbryder med et dæksel fjernet.Indstillingen af ​​den beskyttende operation skal overstige den strøm, der forbruges af netværket ved den maksimale værdi af udstyrets testspænding, ikke mere end to gange.

Forsyningens frekvensspænding bruges normalt som testspænding. Testspændingspåføringstiden antages at være 1 minut for hovedisoleringen og 5 minutter for turn-to-turn. Denne varighed af påføring af testspændingen påvirker ikke tilstanden af ​​isoleringen, som er fri for defekter, og er tilstrækkelig til at kontrollere isolationen under spænding.

Stigningshastigheden for spændingen op til en tredjedel af testværdien kan være vilkårlig; i fremtiden bør testspændingen øges jævnt med en hastighed, der tillader en visuel aflæsning af målerne. Ved test af isolering af elektriske maskiner skal tiden for spændingens stigning fra det halve til den fulde værdi være mindst 10 s.

Efter den angivne varighed af testen reduceres spændingen gradvist til en værdi, der ikke overstiger en tredjedel af testspændingen og afbrydes. Et pludseligt spændingsudfald er tilladt i tilfælde, hvor dette er nødvendigt af hensyn til menneskers sikkerhed eller sikkerheden. af udstyr. Testvarigheden er den tid, i hvilken den fulde testspænding påføres.

For at undgå uacceptable overspændinger under testen (på grund af højere harmoniske i testspændingskurven), bør testopsætningen om muligt tilsluttes netværkets netspænding. Spændingsbølgeformen kan overvåges med et elektronisk oscilloskop.

Testspændingen, bortset fra kritiske tests (generatorer, store motorer osv.), måles fra lavspændingssiden. Ved test af store kapacitansobjekter kan spændingen på den høje side af testtransformatoren lidt overstige det beregnede transformationsforhold på grund af kapacitiv strøm.

Til kritisk test måles testspændingen på den høje side af testtransformatoren ved hjælp af spændingstransformatorer eller elektrostatiske kilovoltmetre.

I tilfælde, hvor en spændingstransformator ikke er tilstrækkelig til at måle testspændingen, kan to spændingstransformatorer af samme type seriekobles. Yderligere modstande anvendes også på voltmetre.

For at beskytte kritiske genstande mod utilsigtet at øge den farlige spænding parallelt med genstanden, der testes, bør sfæriske afledere med en gennembrudsspænding svarende til 110 % af testspændingen forbindes med modstand (2 - 5 Ohm for hver volt af testen) spænding).

Skemaet til test af isolering af elektrisk udstyr med øget vekselspænding er vist i fig. 1.

Ris. 1. Diagram over isolationstest med øget AC-spænding.

Før der påføres spænding til testobjektet, testes det færdigmonterede kredsløb uden belastning, og gennemslagsspændingen af ​​kuglestopperne kontrolleres.

Som testtransformatorer kan der udover specielle anvendes effekttransformere og spændingstransformere.

Strømtransformatorer med denne anvendelse tillader en strømbelastning på op til 250 % af den nominelle med en tredobbelt (trinvis) test med en to-minutters pause mellem spændingspåføringer. For spændingstransformatorer af NOM-typen er det tilladt at øge spændingen af ​​primærviklingen til 150 - 170% af den nominelle. I mangel af en testtransformator med tilstrækkelig effekt er parallelforbindelse af samme type transformere mulig.

Spændingsmåletransformatorer af NOM-typen er meget udbredt. Deres maksimale effekt, angivet i pasdataene og på grund af tilvejebringelsen af ​​en passende klasse af nøjagtighed, er relativt lille. Men i henhold til varmeforholdene tillader de en kortvarig overbelastning på 3 til 5 gange den aktuelle værdi beregnet ud fra den maksimale nominelle effekt. Derudover kan disse transformere overspændes med 30-50%, du kan seriekoble to transformere.

Ris. 2. Diagrammer over serieforbindelse af testtransformatorer: TL1 og TL2 — testtransformatorer; TL3 er en isolationstransformator.

Inkluderingen af ​​to transformere i henhold til skemaet i fig. 2a er anvendelig, når begge elektroder af objektet kan isoleres fra jord. Testspændingen er lig med summen af ​​de to transformatorers spændinger; de nominelle værdier af disse spændinger kan variere. Når transformatorerne er forbundet i kaskade (fig. 2a, b), har en af ​​dem TL2 et højt potentiale, og dens krop skal være isoleret fra jorden.

Denne transformer kan exciteres ved hjælp af en speciel vikling af den første transformer TL1 af scenen (fig.2b) eller direkte fra dens sekundære vikling, hvis den maksimale værdi af spændingen på den ikke overstiger den tilladte værdi for den primære vikling af den. transformer TL2. Hvis det ikke er muligt pålideligt at isolere transformeren TL2, skal du bruge den ekstra isolationstransformator TL3 (Figur 2c).

Strømtransformatorer bruges til at opnå fase- eller netspænding. I det første tilfælde er nulpunktet af HV-viklingen jordet, og den primære spænding påføres den neutrale og den tilsvarende faseterminal af LV-viklingen.

Det antages, at transformatorens effekt er lig med 1/3 af den nominelle. Linje-til-linje-spænding anvendes, forudsat at den neutrale isolering er normeret til fuld linje-til-linje-spænding. I dette tilfælde er en eller to sammenkoblede HV-terminaler jordet. transformatorens effekt antages lig med 2/3 af den nominelle. Strømtransformatorer tillader en kortvarig overstrøm på 2,5-3 gange.

Reguleringsanordningen skal give en ændring i transformatorspændingen på 25-30% til den fulde værdi af testspændingen. Justeringen skal være praktisk talt jævn, med trin, der ikke overstiger 1-1,5 % af testspændingen. Der er ingen strømafbrydelser tilladt under justering.

Spændingen bør være tæt på sinusformet med et højere harmonisk indhold på ikke mere end 5 %. Når der anvendes regulatorer med lav intern modstand, såsom autotransformere, er dette krav praktisk taget opfyldt. Det anbefales ikke at bruge chokes eller reostater til dette formål.

Rettet spændingsisolationstest

Brug af en ensrettet testspænding kan reducere testopsætningens effekt betydeligt, giver dig mulighed for at teste store kapacitansobjekter (kondensatorkabler osv.) og giver dig mulighed for at overvåge isoleringens tilstand gennem målte lækstrømme.

Halvbølge ensretterkredsløb er almindeligt anvendt i ensretter spændingsisolationstest. I fig. 3 viser et skematisk diagram af en ensrettet spændingsisolationstest.

Ris. 3. Ensrettet spændingsisolationstestkredsløb

Den ensrettede spændingsisolationstestmetode svarer til AC-spændingstesten. Derudover overvåges lækstrømmen.

Påføringstiden for den korrigerede spænding er længere end i AC-spændingstesten og bestemmes af standarderne inden for 10 - 15 minutter, afhængigt af udstyret, der testes.

Målingen af ​​testspændingen udføres normalt med et voltmeter forbundet til lavspændingssiden af ​​testtransformatoren (transformeret af transformationsforholdet).

Da den ensrettede spænding er bestemt af amplitudeværdien, skal voltmeteraflæsningerne (måling af effektive spændingsværdier) ganges med indre modstand, ensretterlampe, lille under normal katodeopvarmning, stiger kraftigt med utilstrækkelig varmestrøm. I dette tilfælde stiger og falder spændingsfaldet i ensretterlampen hen over testobjektet. Derfor er det under testning nødvendigt at overvåge forsyningsspændingen af ​​testopsætningen.Det anbefales også at bruge et voltmeter med en stor ekstra modstand til at måle høje sidespændinger.

Som med AC-spændingstest anbefales det for at beskytte kritiske objekter mod utilsigtet overdreven spændingsstigning at tilslutte en overspændingsafleder med en gennemslagsspænding svarende til 110-120 % af testspændingen gennem en modstand (2 - 5 Ohm for hver testspænding) volt) parallelt med testobjektet.

Strømmen, der passerer gennem isoleringen under en ensrettet spændingstest, overstiger i de fleste tilfælde ikke 5 — 10 mA, hvilket fører til en lille effekt af testtransformatoren.

Ved test af objekter med stor kapacitet (strømkabler, kondensatorer, viklinger af store elektriske maskiner), har kapacitansen af ​​objektet, der er opladet til testspændingen, en stor energireserve, hvis øjeblikkelige afladning kan føre til ødelæggelse af udstyret. testopsætningen. Derfor skal testobjektet aflades, så afladningsstrømmen ikke passerer gennem måleapparatet.

For at fjerne ladningen fra de testede objekter bruges jordingsanordninger, i det elektriske kredsløb, hvoraf en modstand på 5-50 kOhm er inkluderet. Gummirør fyldt med vand bruges som modstand ved tab af genstande med stor kapacitet.

Opladning af beholderen, selv efter en kortvarig grundstødning, kan fortsætte i lang tid og udgøre en fare for personalets liv. Derfor, efter at testobjektet er blevet afladet af udledningsanordningen, skal det være solidt jordet.