Isolationsöverspänningstest

Isoleringens dielektriska styrka bestäms av dess förmåga att motstå driftsspänning under lång tid. Minskningen av dielektrisk hållfasthet orsakas i de flesta fall av fukt och lokala isoleringsdefekter. Typiskt är sådana defekter gas (luft) inneslutningar i ett fast eller flytande dielektrikum.

På grund av det faktum att den dielektriska styrkan hos gasen i inneslutningen är lägre än den för huvudisoleringen, skapas förutsättningar för uppkomsten av sammanbrott eller överlappning av isoleringen på platsen för defekten - partiell urladdning. I sin tur orsakar partiella urladdningar ytterligare isoleringsskador. En partiell urladdning kallas både en glidande (yt-)urladdning och en nedbrytning av enskilda zoner eller isoleringselement.

För att bestämma gränsen för isoleringens dielektriska styrka testas den med en ökad spänning. En testspänning, som är betydligt högre än driftspänningen, appliceras under tillräckligt lång tid för att utveckla en urladdning i en lokal defekt till fel.På detta sätt tillåter appliceringen av ökad spänning inte bara att identifiera defekter, utan också att säkerställa den erforderliga nivån av dielektrisk styrka hos isoleringen under dess drift.

Isolationsöverspänningsprovning måste föregås av en grundlig undersökning och bedömning av isoleringens skick med andra metoder som tidigare beskrivits. Isoleringen kan endast utsättas för ett överspänningstest om de tidigare testerna är positiva.

Isoleringen anses ha klarat överspänningsprovet om det inte finns några skador, partiella urladdningar, gas- eller rökutsläpp, kraftig spänningsminskning och en ökning av strömmen genom isoleringen, lokal uppvärmning av isoleringen.

Beroende på typen av utrustning och typen av test, kan isoleringen testas genom att applicera en AC-stöt eller en likriktad spänning. I de fall isolationsprovet utförs med både växelspänning och likriktad spänning, ska likspänningsprovet föregå växelspänningsprovet.

Högspännings AC-isoleringstest

AC-spänningstestet vid matningsfrekvens utförs med hjälp av en step-up transformator med en regleranordning på lågspänningssidan. Installationsschemat bör även innehålla en strömbrytare med synligt brott och överströmsskydd för att stänga av strömförsörjningen till transformatorn i händelse av skada eller överlappning av isoleringen på plats, till exempel en strömbrytare och säkring eller strömbrytare med ett lock borttaget.Inställningen av skyddsoperationen måste överstiga strömmen som förbrukas av nätverket vid det maximala värdet av utrustningens testspänning, inte mer än två gånger.

Försörjningens frekvensspänning används vanligtvis som testspänning. Testspänningsapplikationstiden antas vara 1 minut för huvudisoleringen och 5 minuter för sväng-till-sväng. Denna varaktighet för applicering av testspänningen påverkar inte tillståndet hos isoleringen, som är fri från defekter, och är tillräcklig för att kontrollera isoleringen under spänning.

Spänningens ökningshastighet upp till en tredjedel av testvärdet kan vara godtycklig; i framtiden bör testspänningen ökas smidigt, i en takt som tillåter en visuell avläsning av mätarna. Vid test av isolering av elektriska maskiner måste tiden för spänningen att stiga från halva till hela värdet vara minst 10 s.

Efter den angivna varaktigheten av testet sänks spänningen gradvis till ett värde som inte överstiger en tredjedel av testspänningen och stängs av. Ett plötsligt utlösning av spänningen är tillåtet i de fall detta är nödvändigt för människors säkerhet eller säkerheten av utrustning. Testtiden är den tid under vilken hela testspänningen påläggs.

För att undvika oacceptabla överspänningar under testet (på grund av högre övertoner i testspänningskurvan) bör testuppställningen om möjligt kopplas till nätets nätspänning. Spänningsvågformen kan övervakas med ett elektroniskt oscilloskop.

Testspänningen, förutom kritiska tester (generatorer, stora motorer, etc.), mäts från lågspänningssidan. Vid testning av stora kapacitansobjekt kan spänningen på testtransformatorns höga sida något överstiga det beräknade transformationsförhållandet på grund av kapacitiv ström.

För kritisk testning mäts testspänningen på den höga sidan av testtransformatorn med hjälp av spänningstransformatorer eller elektrostatiska kilovoltmetrar.

I de fall en spänningstransformator inte räcker för att mäta testspänningen kan två spänningstransformatorer av samma typ kopplas i serie. Ytterligare resistanser appliceras också på voltmetrar.

För att skydda kritiska föremål från att oavsiktligt öka den farliga spänningen parallellt med föremålet som testas, bör sfäriska avledare med en genomslagsspänning lika med 110 % av testspänningen anslutas med motstånd (2 - 5 Ohm för varje volt av testet spänning).

Schemat för att testa isoleringen av elektrisk utrustning med ökad växelspänning visas i fig. 1.

Ris. 1. Diagram över isolationstest med ökad AC-spänning.

Innan spänning påläggs testobjektet testas den färdigmonterade kretsen utan belastning och genomslagsspänningen för kulstopparna kontrolleras.

Utöver special kan krafttransformatorer och spänningstransformatorer användas som testtransformatorer.

Krafttransformatorer med denna användning tillåter en strömbelastning på upp till 250 % av den nominella med ett trippeltest (stegvis) med två minuters paus mellan spänningstillämpningar. För spänningstransformatorer av NOM-typ är det tillåtet att öka spänningen på primärlindningen till 150 - 170% av den nominella. I avsaknad av en testtransformator med tillräcklig effekt är parallellkoppling av samma typ av transformatorer möjlig.

Spänningsmätningstransformatorer av NOM-typ används ofta. Deras maximala effekt, som anges i passdata och på grund av tillhandahållandet av en lämplig klass av noggrannhet, är relativt liten. Men beroende på uppvärmningsförhållanden tillåter de en kortvarig överbelastning på 3 till 5 gånger det aktuella värdet beräknat från den maximala märkeffekten. Dessutom kan dessa transformatorer överexciteras i spänning med 30-50%, du kan koppla två transformatorer i serie.

Ris. 2. Diagram över seriekoppling av testtransformatorer: TL1 och TL2 — testtransformatorer; TL3 är en isoleringstransformator.

Inkluderandet av två transformatorer enligt schemat i fig. 2a är tillämpbar när objektets båda elektroder kan isoleras från jord. Testspänningen är lika med summan av spänningarna hos de två transformatorerna; de nominella värdena för dessa spänningar kan variera. När transformatorerna är anslutna i kaskad (fig. 2a, b), har en av dem TL2 en hög potential och dess kropp måste isoleras från marken.

Denna transformator kan exciteras med hjälp av en speciell lindning av den första transformatorn TL1 i steget (fig.2b) eller direkt från dess sekundärlindning, om det maximala värdet för spänningen på den inte överstiger det tillåtna värdet för primärlindningen av transformatorn. transformator TL2. Om det inte är möjligt att på ett tillförlitligt sätt isolera transformatorn TL2, använd den extra isolationstransformatorn TL3 (Figur 2c).

Krafttransformatorer används för att erhålla fas- eller nätspänning. I det första fallet är HV-lindningens nolla jordad och den primära spänningen appliceras på LV-lindningens nolla och motsvarande fasterminal.

Det antas att transformatorns effekt är lika med 1/3 av den nominella. Linje-till-linje-spänning används förutsatt att den neutrala isoleringen är klassad för full linje-till-linje-spänning. I detta fall är en eller två sammankopplade HV-terminaler jordade. transformatorns effekt antas vara lika med 2/3 av den nominella. Krafttransformatorer tillåter en kortvarig överström på 2,5-3 gånger.

Regleranordningen bör ge en förändring av transformatorspänningen på 25-30 % till det fulla värdet av testspänningen. Justeringen ska vara praktiskt taget smidig, med steg som inte överstiger 1-1,5 % av testspänningen. Inga strömavbrott tillåts under justering.

Spänningen bör vara nära sinusformad med ett högre övertonsinnehåll på högst 5 %. När regulatorer med lågt inre motstånd, såsom autotransformatorer, används är detta krav praktiskt taget uppfyllt. Det rekommenderas inte att använda chokes eller reostater för detta ändamål.

Isolationstest av likriktad spänning

Att använda en likriktad testspänning kan avsevärt minska effekten av testuppsättningen, låter dig testa stora kapacitansobjekt (kondensatorkablar etc.) och låter dig övervaka isoleringens tillstånd genom uppmätta läckströmmar.

Halvvågslikriktarkretsar används vanligtvis vid testning av likriktad spänningsisolering. I fig. 3 visar ett schematiskt diagram av ett likriktat isolationstest.

Ris. 3. Likriktad spänningsisoleringstestkrets

Testmetoden för likriktad spänningsisolering liknar AC-spänningstestet. Dessutom övervakas läckströmmen.

Tiden för applicering av den korrigerade spänningen är längre än i AC-spänningstestet och, beroende på utrustningen som testas, bestäms av standarderna inom 10 - 15 minuter.

Mätningen av testspänningen görs vanligtvis med en voltmeter ansluten till testtransformatorns lågspänningssida (transformerad av transformationsförhållandet).

Eftersom den likriktade spänningen bestäms av amplitudvärdet, måste voltmeteravläsningarna (mätning av effektiva spänningsvärden) multipliceras med internt motstånd, likriktarlampa, liten vid normal katoduppvärmning, ökar kraftigt med otillräcklig värmeström. I detta fall ökar och minskar spänningsfallet i likriktarlampan över testobjektet. Därför är det nödvändigt att under testningen övervaka matningsspänningen för testuppsättningen.Det rekommenderas också att använda en voltmeter med ett stort extra motstånd för att mäta höga sidospänningar.

Som med AC-spänningstester, för att skydda kritiska objekt från oavsiktlig överspänningsökning, rekommenderas att ansluta en överspänningsavledare med en genomslagsspänning lika med 110-120 % av testspänningen genom ett motstånd (2 - 5 Ohm för varje testspänning volt) parallellt med testobjektet.

Strömmen som passerar genom isoleringen under ett likriktat spänningstest överstiger i de flesta fall inte 5 — 10 mA, vilket leder till en liten effekt hos testtransformatorn.

Vid testning av föremål med stor kapacitet (strömkablar, kondensatorer, lindningar av stora elektriska maskiner), har kapacitansen hos föremålet som laddas till testspänningen en stor energireserv, vars omedelbara urladdning kan leda till förstörelse av utrustningen av testinställningen. Därför måste testobjektet urladdas så att urladdningsströmmen inte passerar genom mätanordningen.

För att ta bort laddningen från de testade föremålen används jordningsanordningar, i vars elektriska krets ett motstånd på 5-50 kOhm ingår. Gummirör fyllda med vatten används som motstånd när man tappar föremål med stor kapacitet.

Att ladda behållaren, även efter en kortvarig jordning, kan fortsätta under lång tid och utgöra en fara för personalens liv. Därför, efter att testobjektet har urladdats av urladdningsanordningen, måste det vara ordentligt jordat.