Контроль состояния внутренней изоляции

Основное назначение электрической изоляции — не про­пускать электрический ток по нежелательным путям. В про­цессе эксплуатации на изоляцию воздействует множество не­благоприятных факторов: тряска, вибрации, изменения тем­ператур, иногда в широком диапазоне, повышенные темпе­ратуры, загрязнение, увлажнение, воздействие агрессивной пыли, электрического поля как при рабочем напряжении, так и при перенапряжениях. Поэтому с течением времени изоляция постепенно теряет свои первоначальные свойства. Изоляция стареет, а возникшие дефекты настолько снижают ее электрическую прочность, что она не может выдержать не только коммутационные или атмосферные перенапряже­ния, но и номинальное рабочее напряжение.

Для наглядности объяс­нения физических процес­сов, происходящих в элек­трической изоляции при воздействии напряжения, представим схему замеще­ния изоляции (рис. 1).

Рис. 1. Схема замещения изоляции

Схема замещения содер­жит четыре ветви.

Первая ветвь с активным сопротивлением R характери­зует потери в электрической изоляции при приложении как постоянного, так и переменного напряжения. Сопротивле­ние изоляции R зависит от геометрических размеров изоляции, материала изоляции, температуры, увлажнения и загрязнения.

Ток Ia , протекающий через эту ветвь, принято называть током утечки или сквозным током.

Вторая ветвь, содержащая конденсатор С, обладает геометри­ческой емкостью. Емкость называется герметической потому, что она зависит от геометрических размеров изоляции: ее толщины, площади и расположения между токоведущими частями. По этой ветви при приложении постоянного напряжения протекает емко­стный ток I_С только в момент становления напряжения, при воз­действии переменного напряжения он протекает непрерывно.

Третья ветвь характеризует абсорбционные процессы. Ток абсорбции — I_абс пропорционален площади изоляции и об­ратно пропорционален ее толщине.

Четвертая ветвь с искровым промежутком ИП характеризу­ет электрическую прочность изоляции, т.е. величину напряжения при пробое изоляции и ее разрушении под действием тока I".

Такая схема замещения диэлектрика позволяет объяснить происходящие процессы в электрической изоляции при прило­жении к ней напряжения и установить параметры, контроли­руя которые, можно судить о качестве электроизоляционного материала, оценивать электрическую прочность изоляции или прогнозировать срок ее службы.

Напоминание.

Периодичность восстановительных ремонтов изоляции элек­трооборудования устанавливается на основе опыта эксплуа­тации, а объем и технология ремонта определяются характе­ром образовавшихся дефектов. Как правило, дефекты не могут быть обнаружены путем визуального осмотра, для выявле­ния их необходимо проводить определенные испытания, ко­торые называются профилактическими.

Целью профилактических испытаний изоляции являются сво­евременное выявление развивающихся дефектов и недопущение повреждения изоляции в процессе эксплуатации.

Такие испытания сопровождаются контрольными измерениями параметров, характеризующих диэлектрические свойства изоля­ции. Они позволяют получить объективные данные о состоянии изоляции, определить объем и технологию восстановитель­ного ремонта.

Профилактические испытания подразделяются на два вида: неразрушающие и испытания изоляции повышенным напряжением. Для конкретного оборудования и конкретных условий его эк­сплуатации применяются и специальные методы испытаний: импульсные испытания изоляции контактной сети, испытания электрических кабелей, контроль распределения напряжения по изоляторам гирлянды.

К неразрушающим методам профилактических испытаний относятся:

1) контроль сопротивления изоляции;

2) контроль влажности изоляции;

3) контроль тока утечки;

4) метод, основанный на искажении формы кривой тока утечки;

5) контроль тангенса угла диэлектрических потерь;

6) метод частичных разрядов;

7) хромотографический анализ масла.

К методам испытания изоляции повышенным напряжением относятся:

1) испытание изоляции повышенным переменным напряжением;

2) испытание изоляции повышенным выпрямленным на­пряжением;

3) испытание изоляции повышенным импульсным напря­жением.

В условиях эксплуатации неразрушающие методы испыта­ния, конечно же, являются предпочтительными. Они прово­дятся при воздействии на изоляцию напряжения, по величине не превышающего максимального амплитудного рабочего на­пряжения. При таких испытаниях исключается возможность пробоя ослабленной электрической изоляции в отличие от ис­пытаний изоляции повышенным напряжением.