Испытание изоляции повышенным напряжением

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.