Основні фактори, які впливають на величину опору ізоляції

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Умови безпечної експлуатації електрообладнання тісно пов'язані зі станом ізоляції електричної мережі і електроустаткування.

Більшість уражень електричним струмом в устаткуванні напругою до 1000 В буває двох видів:

1. Ураження внаслідок безпосереднього дотику або неприпустимого наближення до струмоведучих частин, які знаходяться під напругою.

2. Ураження викликане дотиком до металевих корпусів електрообладнання, яке знаходиться під напругою в результаті ушкодження електричної ізоляції.

Ураження першого виду в переважній більшості випадків є результатом ушкодження електричної ізоляції.

Ураження другого виду завжди зв'язані з ушкодженням ізоляції.

Фізична суть ізоляції як засобу захисту полягає в виключенні можливості переміщення зарядоносіїв по тілу людини шляхом створення між ним і струмоведучими частинами або проводами, які знаходяться під напругою, середовища, маючого надійно зв'язані зарядоносії.

Іншими словами, цей засіб захисту або виключає можливість створення послідовно з'єднаних з тілом людини елементів з будь-якою провідністю, або обмежує цю провідність величиною, при якій рух зарядоносіїв - електричний струм - не перевищує значень, небезпечних для людини.

Надійність ізоляції забезпечується:

- правильним вибором ізоляційного матеріалу, його форми і геометричних розмірів з урахуванням умов навколишнього середовища і експлуатації (напруги, вологості, температури, наявності хімічно активних парів та газів, наявності електропровідного пилу та ін.);

- захистом від механічних ушкоджень;

- проведення приймально-здавальних випробувань у відповідності з нормами ПУЕ;

- систематичним контролем за станом ізоляції з проведенням профілактичних випробувань у відповідності з вимогами ПТЕ і ПТБ

ПУЕ - правила побудови електроустаткування

ПТБ - правила техніки безпеки

ПТЕ - правила технічної експлуатації

ОСНОВНІ ФАКТОРИ, ЯКІ ВПЛИВАЮТЬ НА ВЕЛИЧИНУ ОПОРУ ІЗОЛЯЦІЇ.

Слід враховувати, що навіть якісна ізоляція під дією фізичних процесів, зв'язаних з роботою електроустаткування, від дії навколишнього середовища і в кінці-кінців просто з часом втрачає свої ізоляційні властивості, тобто старіє.

Основними причинами, які впливають на старіння ізоляції, є:

- поступове зволоження ізоляції в результаті проникнення вологи в ізоляцію через тріщини лакових покриттів тощо;

- нагрівання струмом навантаження і особливо пусковими струмами двигунів, струмами короткого замикання тощо;

- випадкові перенапруги;

- постійна дія електричних полів, при якій відбувається іонізація різних газових включень, неминуче присутніх в ізоляції;

- різні механічні впливи (динамічні зусилля, які виникають в результаті різких змін струму, обумовлюють тріщини, зміщення і стирання ізоляції).

Опір ізоляції залежить від рухомості і розподілу зарядів, які знаходяться в матеріалі. На характер їх руху можуть діяти багато факторів і перш за все температура й напруга електричного поля.

З підвищенням температури опір ізоляції, як правило, зменшується, змінюючись по експотенціальному закону.

Із збільшенням прикладеної до ізоляції напруги опір ізоляції також зменшується. Про характер зміни опору ізоляції можна судити по кривій.

20 40 60 80 100

Рис. 1 Залежність опору ізоляції від напруги.

Якщо прикладену до ізоляції напругу підвищувати, то при деяких значеннях напруги, різних для постійного і змінного струму, відбувається пробій або перекриття ізоляції.

З метою своєчасного виявлення дефектів і ушкоджень ізоляції електроустаткування і електромереж проводяться такі види випробувань:

- приймально-здавальні випробування (які знову вводяться в експлуатацію);

- випробування при капітальному і поточному ремонтах електрообладнання;

- профілактичні (міжремонтні) випробування.

В практиці експлуатації електрообладнання мають місце такі способи випробувань:

- випробування ізоляції струмоведучих частин підвищеною напругою промислової частоти;

- постійний (безперервний) контроль стану ізоляції;

- періодична перевірка (вимірювання) опору ізоляції мегаомметром.

- Випробування ізоляції підвищеною напругою є ефективним засобом, який одержав масове застосування поки що лише в електрообладнанні напругою вище 1000 В при перевірці всіх видів ізоляції високовольтової апаратури, обладнання підстанцій і кабельних ліній. Об'єм і строки випробувань, а також величина випробувних напруг установлюються відповідними стандартами, технічними умовами.

Постійний контроль ізоляції здійснюється за допомогою спеціальних приладів, наприклад, ПКИ-1 та ПКИ -2, які застосовуються для контролю ізоляції рухомих електроустановок з номінальною напругою 230... 400 В.

Періодична перевірка опору ізоляції силової електропроводки напругою до 1000В здійснюється за допомогою мегаомметра.

Строки перевірки ізоляції такі:

- в приміщеннях з нормальним середовищем (відсутні ознаки підвищеної небезпеки і особливої небезпеки ураження електричним струмом), не рідше 1 разу в 2 роки;

- в приміщеннях з підвищеною небезпекою і особливо небезпечних у відношенні ураження електричним струмом -1 раз в рік;

- опір ізоляції проводів і кабелів освітлювальної електромережі (незалежно від категорії приміщення)- не менше 1 разу в 3 роки;

- перед пуском електродвигуна після довгочасної його зупинки (більше 30 діб) повинно бути зроблене вимірювання опору ізоляції обмоток.

Стан ізоляції оцінюється за нормами, передбаченими діючими електротехнічними правилами і стандартами.

Правила побудови електроустановок (ПУЕ) вимагають, щоб опір ізоляції мережі на ділянці між двома суміжними запобіжниками або за останніми запобіжниками між проводом і землею, а також між двома будь-якими проводами був не менше 0,5 Ом.

Якщо опір ізоляції в силових і освітлювальних мережах напругою до 1000 В становитеме менше 0,5 Ом, ізоляцію слід випробувати на протязі 1 хв. змінною напругою 1000 В від спеціального випробувального трансформатора або випрямленою напругою від мегаомметра на напругу 2500 В. Якщо в результаті випробування опір не зменшиться, то проводка може бути залишена в експлуатації до її заміни під час планового або капітального ремонту. В протилежному випадку проводка повинна бути терміново замінена.

Результати перевірки опору ізоляції повинні оформлятися актом (протоколом) вимірювань.

Опір ізоляції електропроводок, обмоток електричних машин та інших споживачів електричної енергії повинен відповідати гранично допустимим нормам, приведеним в додатку 1.

На практиці дуже часто не вдається домогтися вимикання всіх приймачів енергії і вимірювання опору ізоляції доводиться проводити при включених приймачах (рис. 2)

Рис.2 Схема опору ізоляції двопроводної мережі і опору навантаження.

Оскільки приймачі енергії мають опір незмірно малий в порівнянні з опором ізоляції, то в цьому випадку вони шунтують опори ізоляції між проводами і їх визначення практично неможливе.

Таким чином, при ввімкнених приймачах електричної енергії проводи вимірювальної мережі стягуються з'єднаними між собою малими в порявнянні з опором ізоляції опорами приймачів і як наслідок, опори ізоляції проводів відносно землі становляться з'єднаними між собою паралельно, (рис. 26).

Звідси випливає, що при ввімкнених приймачах енергії доцільно проводити лише одне вимірювання опору ізоляції між одним проводом (будь-яким) і землею.

Але, як показує досвід, при задовільному стані ізоляції проводів відносно землі негативний стан ізоляції між фазами є надто рідким явищем.