ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ
Надежность изоляции
Надежность современного оборудования высокого напряжения во многом определяется надежностью его изоляции.
Процессы, протекающие в изоляции под воздействием различных эксплуатационных (тепловых, химических, механических и электрических) факторов, приводят к ее старению. Эти процессы действуют одновременно и взаимозависимы.
Химические процессы – окисление и другие химические реакции с агрессивными компонентами окружающей среды ухудшают свойства органических изоляционных материалов.
Под воздействием нагрева, вызванного внешними причинами и диэлектрическими потерями, возникает износ, сопровождаемый распадом вещества, появлением хрупкости, снижением механической прочности.
Электрическое воздействие приводит к физическим и химическим изменениям органических изоляционных материалов, вызванных частичными разрядами.
Механические воздействия, вызывая нарушение целостности материала (разрывы, расслоения) снижают электрическую прочность.
|
|
Конечным результатом воздействия на изоляционную конструкцию перечисленных факторов является изменение структуры диэлектрика, его свойств, появление продуктов разложения.
Характеристики изоляции
Пробивное напряжение – UПР, В, напряжение при приложении которого происходит пробой диэлектрика с его разрушением или перекрытием изоляции по поверхности (различают напряжение пробоя изолятора в сухом и мокром состояниях).
Сопротивление изоляции постоянному току – R, МОм.
Комплексная проводимость (комлексное сопротивление) – Y (Z).
Ток утечки через изоляцию I.
Диэлектрические характеристики: диэлектрическая проницаемость e, емкость С.
Диэлектрические потери – энергия, рассеиваемая в диэлектрическом материале под воздействием электрического поля. Диэлектрические потери и особенно их изменение характеризуют состояние изоляции.
Диэлектрические потери характеризуются углом диэлектрических потерь d, а также тангенсом этого угла tgd.
В практике значение tgd выражается в процентах.
Тангенс угла диэлектрических потерь почти не зависит от размеров изоляционной конструкции, и дает усредненную объемную характеристику состояния диэлектрика.
Измеряется мостом переменного тока или специальными приборами.
Сопротивление изоляции постоянному току измеряют мегаомметрами на напряжение 500, 1000 и 2500 В индукторного типа (с генератором с ручным приводом) или электронными.
Увлажненность изоляции определяется по методам абсорбции, ем, емкость-частота, емкость-температура и т. д.
Метод абсорбции применяется для определения увлажненности изоляции электрических машин, трансформаторов, силовых кабелей.
|
|
Измерения проводят мегаомметром на напряжение 1000 или 2500 В, сравнивая его показания через 15 и 60 с после приложения напряжения. Коэффициент абсорбции
kа=R60 /R15,
где R60 и R15 – сопротивления изоляции соответственно через 60 и 15 с после приложения напряжения.
Для неувлажненной изоляции коэффициент абсорбции равен 1,3¸2, при увлажненной изоляции близок к единице.
Метод емкость-частота основан на измерении емкости при двух частотах 2 и 50 Гц и применяется в основном для залитых маслом трансформаторов. Температура при измерении 10-20 0С. Степень увлажненности оценивается по соотношению:
Для сухой изоляции значение соотношения не превышает 1,2¸1,3.
Метод емкость-температура основан на измерении емкости увлажненной изоляции в интервале температур 20-80 0С. Для неувлажненной изоляцииувеличение емкост не превышает 15¸20 %:
где С80 и С20 – емкости соответственно при 80 и 20 0С.