Випробування ізоляції підвищеною напругою дозволяють виявити локальні дефекти, не виявляються іншими методами; крім того, такий метод випробувань є прямим способом контролю здатності ізоляції витримувати впливу перенапруг і дає певну упевненість в якості ізоляції. До ізоляції прикладається випробувальну напругу, що перевищує робочу напругу, і нормальна ізоляція витримує випробування, а дефектна пробивається.

При випробуваннях підвищеною напругою використовуються три основних види випробувальних напруг: підвищена напруга промислової частоти, випрямлена постійна напруга і імпульсна випробувальну напругу (стандартні грозові імпульси).

Основним видом випробувальної напруги є напруга промислової частоти. час додаткитакого напруження - 1 хв, і ізоляція вважається такою, що витримала випробування, Якщо за цей час не спостерігалося пробою або часткових пошкоджень ізоляції. У деяких випадках проводять випробування напругою підвищеної частоти (зазвичай 100 або 250 Гц).

При великій ємності випробуваної ізоляції (при випробуванні кабелів, конденсаторів) потрібне застосування випробувальної апаратури великої потужності, тому такі об'єкти найчастіше випробовуються підвищеним постійною напругою. Як правило, при постійній напрузі діелектричні втрати в ізоляції, що призводять до її нагрівання, на кілька порядків нижче, ніж при змінній напрузі такого ж ефективного значення; крім того, і інтенсивність часткових розрядів набагато нижче. При таких випробуваннях навантаження на ізоляцію істотно менше, ніж при випробуваннях змінною напругою, тому для пробою дефектної ізоляції потрібно більш високу постійну напругу, ніж випробувальний змінну напругу.

При випробуваннях постійною напругою додатково контролюється струм витоку через ізоляцію. Час додатки постійного випробувальної напруги становить від 5 до 15 хв. Ізоляція вважається такою, що витримала випробування, якщо вона не пробилася, а значення струму витоку до кінця випробувань не змінилося або знизилося.

Третім видом випробувальної напруги є стандартні грозові імпульси напруги з фронтом 1,2 мкс і тривалістю до полуспада 50 мкс. Випробування імпульсною напругою виробляють тому, що ізоляція в процесі експлуатації піддається впливу грозових перенапруг зі схожими характеристиками. Вплив грозових імпульсів на ізоляцію відрізняється від впливу напруги частотою 50 Гц через набагато більшій швидкості зміни напруги, що приводить до іншого розподілу напруги по складній ізоляції типу ізоляції трансформаторів; крім того, сам процес пробою при малих часах відрізняється від процесу пробою на частоті 50 Гц, що описується вольт-секундними характеристиками. З цих причин випробувань напругою промислової частоти в ряді випадків виявляється недостатньо.

Вплив грозових перенапруг на ізоляцію часто супроводжується спрацьовуванням захисних розрядників, що зрізують хвилю перенапруження через кілька мікросекунд після її початку, тому при випробуваннях використовують імпульси зрізані через 2-3 мкс після початку імпульсу (зрізані стандартні грозові імпульси). Амплітуда імпульсу вибирається виходячи з можливостей обладнання, що захищає ізоляцію від перенапруг, з деякими запасами і виходячи з можливості накопичення прихованих дефектів при багаторазовій дії імпульсних напруг. Конкретні величини випробувальних імпульсів визначаються по ГОСТ 1516.1-76.

Випробування внутрішньої ізоляції проводять трьох ударним методом. На об'єкт подається по три імпульсу позитивної і негативної полярності, спочатку повні, а потім зрізані. Інтервал часу між імпульсами - не менше 1 хв. Ізоляція вважається такою, що витримала випробування, якщо під час випробування не відбулося її пробоїв і не виявлено пошкоджень. Методика виявлення пошкоджень досить складна і зазвичай проводиться Осциллографическое методами.

Зовнішня ізоляція обладнання випробовується 15 ударним методом, коли до об'єкта з інтервалом не менше однієї хвилини прикладається по п'ятнадцять імпульсів обох полярностей, як повних, так і зрізаних. Ізоляція вважається такою, що витримала випробування, якщо в кожній серії з п'ятнадцяти імпульсів було не більше двох повних розрядів (перекриттів).

Всі види випробувань можна розділити на три основні групи, що розрізняються за призначенням і відповідно за обсягом і нормам:

· випробування нових виробів на заводі-виробнику;

· випробування після прокладки або монтажу нового обладнання, випробування після капітального ремонту;

· періодичні профілактичні випробування.

При профілактичних або післяремонтних випробуваннях перевіряється здатність ізоляції пропрацювати без відмови до наступних чергових випробувань. Контроль ізоляції підвищеною напругою дає тільки непряму оцінку тривалої електричної міцності ізоляції, і основне його завдання - перевірка відсутності грубих зосереджених дефектів.

Випробувальні напруги для нового обладнання на заводах-виробниках визначаються ГОСТ 1516.2-97, а при профілактичних випробуваннях величини випробувальних напруг приймаються на 10 -15% нижче заводських норм. Цим зниженням враховується старіння ізоляції і послаблюється небезпека накопичення дефектів, що виникають при випробуваннях.

Контроль ізоляції підвищеною напругою в умовах експлуатації проводиться для деяких видів обладнання (обертові машини, силові кабелі) з номінальною напругою не вище 35 кВ, Оскільки при більш високих напругах випробувальні установки дуже громіздкі.

Кабелі.Випробувальні напруги для кабелів встановлюються відповідно до очікуваним рівнем внутрішніх і грозових перенапруг.

На заводах-виробниках маслонаполненние кабелі і кабелі з маловязкой просоченням відчувають підвищеним напругою промислової частоти (близько 2,5 U ном). Кабелі з в'язкою просоченням і газові кабелі для запобігання пошкодження ізоляції відчувають випрямленою напругою порядку (3,5..4) U ном, де U ном - лінійна напруга при робочих напругах 35 кВ і менше.

Крім того, вимірюють опір ізоляції, а при робочих напругах 6 кВ і більше вимірюють опір ізоляції і tgδ.

Після прокладки кабелю, після капітального ремонту та під час профілактичних випробувань ізоляцію кабелів відчувають підвищеним випрямленою напругою. Час випробувань для кабелів напругою 3-35 кВ становить 10 хв для кабелів після прокладки і 5 хв після капітального ремонту та під час профілактичних випробувань. Періодичність профілактичних випробувань становить від двох разів на рік до одного разу на три роки для різних кабелів. При випробуваннях контролюється струм витоку, значення якого лежать в межах від 150 до 800 мкА / км для нормальної ізоляції. До і після випробувань вимірюється опір ізоляції.

силові трансформатори . На заводі-виробнику внутрішня і зовнішня ізоляція випробовується повними і зрізаними стандартними грозовими імпульсами, а також підвищеним змінною напругою промислової частоти. Виявлення пошкоджень поздовжньої ізоляції найчастіше проводять Осцилографування струму в нейтралі трансформатора і порівнянням осцилограми з типовою.

Якщо ізоляція нейтрали і лінійного виводу однакова, то при випробуваннях підвищеним змінною напругою обидва кінці випробуваної обмотки ізолюються і на обмотку подається напруга від стороннього джерела. Якщо рівень ізоляції нейтрали знижений, то випробування проводяться индуктироваться напругою підвищеної частоти (до 400 Гц) з тим, щоб можна було б подавати напругу близько 2 U ном. Нейтраль при цьому заземлюється або на неї подається стороння напруга тієї ж частоти. Оскільки ЕРС самоіндукції в обмотці пропорційна частоті, то при тій же максимальній індукції можна прикласти підвищений, в порівнянні з робочим, випробувальну напругу.

При випробуваннях ізоляції повинна бути випробувана по черзі кожна електрично незалежна ланцюг або паралельна гілка (в останньому випадку - при наявності повної ізоляції між гілками), а випробувальне напруга прикладається по між висновком і заземленим корпусом, всі інші обмотки заземляются. Вимірювання опору ізоляції проводять до і після випробувань підвищеною напругою.

Перш ніж почати користуватися знову змонтованого трансформатора вимірюють пробивна напруга трансформаторного масла, опір ізоляції і коефіцієнт абсорбції, ставлення C 2 /C 50 , tgδ(Значення якого порівнюють з результатами заводських випробувань).

Під час періодичних профілактичних випробувань проводять ті ж випробування, що і перед початком експлуатації, але допустимі значення tgδпри цьому збільшені. Випробування ізоляції підвищеною напругою при профілактичних випробуваннях передбачаються для обмоток напругою до 35 кВ, значення напруги випробування при цьому знижуються до 0,85-0,9 значення заводського випробувального напруги.

Періодичність профілактичних випробувань для різних трансформаторів коливаються від одного разу на рік до одного разу на чотири роки.

Введення високої напруги . Основний вид контролю - періодичний огляд (від одного разу на три доби до одного разу на шість місяців), також вимірюють опір ізоляції між спеціальної вимірювальної обкладанням введення і сполучної втулкою. Періодичність таких випробувань для різних вводів різна, але не рідше одного разу на 4 роки.

5.1. нормовані величини

Випробування електрообладнання підвищеною напругою проводяться перед прийманням в експлуатацію в терміни, передбачені графіком планово-попереджувальних ремонтів і профілактичних випробувань електрообладнання.

Норми, умови випробувань і порядок їх проведення представлені в таблиці 1.

Таблиця 1. Норми, умови випробувань підвищеною напругою і вказівки їх проведення

об'єкт випробування	норми випробування	вказівки
1. Ізоляція обмоток і струмоведучих частин кабелю ручного електроінструменту щодо корпусу і зовнішніх металевих деталей	Для електроінструмента напругою до 50 В випробувальну напругу - 550 В, для електроінструменту напругою вище 50 В, потужністю до 1 кВт - 900 В, потужністю понад 1 кВт - 1350 В. Час випробувань - 1 хв.	У електроінструмента корпус і з'єднані з ним деталі, виконані з діелектричного матеріалу, повинні бути обгорнуті металічною фольгою і з'єднані з заземлювачем. Якщо опір ізоляції не менше 10МОм, то випробування ізоляції підвищеною напругою можна замінити однохвилинне виміром опору ізоляції мега-омметром, напругою 2500 В
2. Ізоляція обмоток знижувальних трансформаторів	При номінальній напрузі первинної обмоткитрансформатора 127 - 220В випробувальну напругу 1350 В, при номінальній напрузі первинної обмотки 380 - 440 В випробувальну напругу 1800 В. Тривалість випробувань - 1 хв.	Випробувальна напруга прикладається по черзі до кожної з обмоток. При цьому інші обмотки повинні бути з'єднані з заземленим корпусом та магнітопроводом
3. Ізоляція розподільних пристроїв, Елементів приводів вимикачів, короткозамикачів, відокремлювачів, апаратів, а також вторинних ланцюгів управління, захисту, автоматики, телемеханіки, вимірювання з усіма приєднувальними апаратами, напругою вище 60В, що не містять пристроїв з мікроелектронними елементами		Допускається замість випробувань напругою промислової частоти однохвилинне вимірювання опору ізоляції мегаомметром, напругою 2500 В, крім ланцюгів релейного захисту та автоматики
4. Ізоляція силових і освітлювальних електропроводок	Випробувальна напруга 1000 В. Тривалість випробувань - 1 хв.	Виробляється в разі, якщо виміряний опір ізоляції виявилося менше 1 МОм
5. Кабелі напругою до 10 кВ	Випробувальна напруга в залежності від номінального робочого, кВ, для кабелів: - з паперовою ізоляцією 2 – 12 (10 – 17); 3 – 18 (15 – 25); 6 – 36 (36); 10 – 60 (60). - з гумовою ізоляцією 3 – 6 (6) 6 – 12 (12) 10 – 20 (20) Без дужок зазначені значення напруги випробування при приймально-здавальних випробуваннях, в дужках - при експлуатаційних. Тривалість прикладення випробувальної напруги при приймально-здавальних випробуваннях - 10 хв., При експлуатаційних - 5 хв. Для кабелів з гумовою ізоляцією тривалість прикладення випробувальної напруги при всіх видах випробувань - 5 хв.

5.2. Прилади й установки для випробування електрообладнання підвищеною напругою

Для випробування електрообладнання підвищеною напругою можуть бути використані наступні прилади і установки:

· універсальна пробойная установка УПУ-5М;

· апарат для випробування ізоляції силових кабелів і твердих діелектриків АИД 70/50;

· малогабаритна випробувальна установка МІУ-60;

· установка для випробування ізоляції кабелів УІ-70;

· мегаомметри типу Ф4100, Ф4101, Ф4102 і ЕСО202 / 2 (Г) з вихідною напругою 2500 У.

Опис і схеми приєднання контрольно-вимірювальної до випробувального устаткування наведені в лабораторній роботі №3.

5.2.1. Універсальна пробойная установка УПУ-5М

Призначена для вимірювання електричної міцності ізоляції при випробуванні постійним або змінним напругою до 6 кВ.

Установка (рис. 1) випускається в двох варіантах виконання:

· «У» - універсальна (змінне і постійне напруження);

· «П» - тільки змінну напругу;

Мал. 1. Універсальна пробойная установка УПУ-5М

Основні технічні характеристикиУПУ-5М наведені в таблиці 2.

Таблиця 2. Технічні характеристики універсальної пробійної установки УПУ-5М

параметр	величина
Діапазон завдання вихідної напруги:
- постійного, кВ (тільки для варіанту "У")	0,2 – 6
- змінного, кВ	0,2 - 6
Вимірювання струму витоку, мА	0,1 - 100
Діапазон установки порогового значення
- напруги, кВ	0,2 – 6
- струму витоку, мА	1 - 99
Максимальна вихідна потужність, не менше, кВА

5.2.2. Апарат для випробування ізоляції силових кабелів і твердих діелектриків АИД 70/50

Апарат випробувальний АИД-70/50 (рис 5.2) призначений для випробування ізоляції силових кабелів і твердих діелектриків випрямленою електричною напругою, а також для випробування твердих діелектриків синусоїдальною електричною напругою частотою 50 Гц.

Мал. 2. Апарат для випробування ізоляції силових кабелів і твердих діелектриків АИД-70/50

Таблиця 3. Технічні характеристики АИД-70/50

параметр	величина
Напруга живильної мережі однофазного змінного струму, В	220+11
Параметри апарату на випрямленій напрузі в тривалому режимі при номінальному значенні напруги в мережі
- найбільша робоча напруга, кВ,
- максимальний робочий струм, мА,
Параметри апарату на змінній напрузі в тривалому режимі при номінальному значенні напруги в мережі
- найбільша робоча напруга (діюче значення), кВ
- найбільший робочий струм (діюче значення), мА
Споживана потужність, кВА, не більше

5.3 Порядок проведення випробувань ізоляції підвищеною напругою

Виміряти опір ізоляції випробовуваного об'єкта.

Зібрати випробувальну схему в наступній послідовності:

· підготувати до роботи випробувальну установку відповідно до інструкції заводу-виготовлювача;

· накласти переносне заземлення на високовольтний вивід випробувальної установки;

· провести необхідні відключення (від'єднання) випробуваного електрообладнання;

· накласти переносні заземлення на випробний електрообладнання або включити заземлюючі ножі;

· встановити регулятор напруги випробувальної установки в положення, відповідне нульового значення напруги на виході;

· приєднати високовольтний вивід до випробувального об'єкта (шина, кабель, провід, висновок обмотки двигуна, трансформатора і т.д.);

· зняти переносне заземлення з високовольтного виводу випробувальної установки (з цього моменту робити зміни в схемі випробувань категорично заборонено). Всі зміни в випробувальної схемою робити тільки при відключеному і заземленому високовольтному виведення;

· включити випробувальну установку в мережу.

Перед зняттям переносного заземлення з високовольтного виводу і включенням випробувальної установки в мережу виконавець робіт зобов'язаний голосно і чітко попередити бригаду про подання напруги на випробовуваний об'єкт і переконатися, що його попередження почуте всіма членами бригади.

Після включення випробувальної установки необхідно збільшити вихідну напругу від нуля до випробувального значення. Швидкість підйому напруги до 1/3 випробувального значення може бути довільною. Після цього швидкість підйому випробувальної напруги повинна допускати візуальний відлік за вимірювальними приладами, і після досягнення встановленого значення напруги воно повинно підтримуватися незмінним протягом необхідного часу випробувань.

Після закінчення часу випробувань напруга плавно знижується до нуля, після чого випробувальну установку можна відключити. Після цього необхідно повторно виміряти опір випробуваної ізоляції.

Випробування ізоляції підвищеною напругою дозволяє переконатися в наявності необхідного запасу міцності ізоляції, відсутності місцевих дефектів, які не виявляються іншими способами. Випробуванню ізоляції підвищеною напругою повинні передувати ретельний огляд і оцінка стану ізоляції іншими методами (вимірювання опору ізоляції, визначення вологості ізоляції і т.п.).

Величина випробувальної напруги для кожного виду обладнання визначається встановленими нормами «Правил експлуатації електроустановок споживачів».

Ізоляція вважається такою, що витримала електричне випробування підвищеною напругою в тому випадку, якщо не було пробою, перекриття по поверхні, поверхневих розрядів, збільшення струму витоку вище нормованого значення, наявності місцевих нагревов від діелектричних втрат. У разі недотримання одного з цих факторів - ізоляція електричного випробування не витримала.

Типова схема випробування ізоляції електрообладнання підвищеною змінною напругою представлена ​​на русунке 3.

Мал. 3. Схема випробування ізоляції електрообладнання підвищеною змінною напругою

Випробувальна установка складається з регулюючого пристрою TV1 (автотрансформатора), що підвищує трансформатора TV2, апарату захисту QF (автоматичного вимикача), засобів вимірювання струму і напруги pV1, pV2, pA і додаткового опору R, який необхідний для захисту установки при пробої ізоляції випробуваного об'єкта.

Вимірювання напруги може здійснюватися як непрямим методом із застосуванням спеціальних вимірювальних трансформаторів TV3, при цьому вимірювальний трансформатор TV3 і вольтметр pV2 включаються у вторинну ланцюг трансформатора (на малюнку 5.5 таким чином включений вольтметр V, проградуйований в кВ), так і методом прямого вимірювання випробувального напруги безпосередньо на випробуваному об'єкті із застосуванням кіловольтметрів (застосування вимірювального трансформатора TV3 в даному випадку не потрібно).

Автоматичний вимикач QF призначений для швидкого відключення випробувальної установки при виникненні великого струму через регулюючий трансформатор в момент пробою ізоляції. Таким чином, цей автоматичний вимикачобмежує час впливу випробувальної напруги на об'єкт при пробої ізоляції і захищає випробувальну установку від пошкодження.

Для випробування ізоляції постійним (випрямленою) напругою використовують випробувальні установки, які схематично аналогічні установкам для випробування ізоляції підвищеною напругою промислової частоти, тільки в схему вводять випрямний пристрій. Орієнтовна схема випробувальної установки для проведення випробувань з використанням постійного струму представлена ​​на малюнку 4.

Мал. 4. Схема випробування ізоляції електрообладнання підвищеною постійною напругою

5.4. Порядок проведення випробувань установкою АИД-70

5.4.1. підготовка випробувань

Встановити джерело випробувальної напруги (надалі - джерело) поблизу випробуваного об'єкта. Приєднати об'єкт до високовольтного висновку джерела.

Заземлити джерело додається до апарату гнучким мідним дротом, перетин якого 4 мм 2.

Кабелі джерела під'єднати до відповідних роз'ємів пульта управління.

Видалити пульт управління апарату від джерела на відстані не менше 3 м.

Підключити пульт управління до мережі живлення і заземлити його за допомогою доданого до апарату мережевого кабелю.

РАБОТА заземлення ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ!

5.4.2. Проведення випробувань

Особи, присутні при випробуванні, повинні бути віддалені від джерела і випробуваного об'єкта на відстані не менше 3 м.

Вставити спецключ від апарату в перемикач пульта управління і включити необхідний видвипробувальної напруги, при цьому повинен загорітися зелений сигнал.

При роботі на випрямленій напрузі, щоб уникнути виходу з ладу джерела, а також для правильного виміру величини випробувального напруги строго стежити за становищем тумблера «К V».

Обертаючи ручку регулятора випробувальної напруги проти годинникової стрілки, встановити її в початкове положення до упору.

Включити випробувальну напругу кнопкою, при цьому повинен загорітися червоний сигнал.

Обертаючи ручку регулятора випробувальної напруги у напрямку руху годинникової стрілки і спостерігаючи за показаннями кіловольтметра, встановити необхідну величину випробувального напруги.

При випробуванні ємнісних об'єктів необхідно пам'ятати, що після припинення обертання ручки регулятора напруги випробувальну напругу на об'єкті продовжує збільшуватися (стрілка кіловольтметра продовжує відхилятися) у міру зарядки ємності.

У таких випадках підйом напруги треба здійснювати повільно і плавно, не допускаючи перевищення нормованої величини випробувального напруги на об'єкті, а також не допускаючи перевищення найбільшої робочої напруги апарату, рівного 70 кВ.

При роботі на випрямленном випробувальному напрузі вимір струму навантаження величиною до 1 мА слід виробляти мікроамперметром, при цьому слід натиснути кнопку, шунтуючі цей прилад.

Після закінчення випробування необхідно ручку регулятора випробувальної напруги, обертаючи її проти руху годинникової стрілки, встановити в початкове положення до упору.

Кнопкою відключити випробувальну напругу і тільки після цього відключити апарат від мережі спецключом, встановивши його в положення 0.

Контроль за зняттям залишкового ємнісного заряду з випробуваного об'єкта необхідно здійснювати, спостерігаючи за показанням кіловольтметра апарату - стрілка кіловольтметра повинна стояти на числової позначці шкали 0.

У разі випробування випрямленою напругою, рівним 70 кВ, ємнісного об'єкта з величиною ємності більше 4 мкФ після закінчення випробування і встановленої ручки регулятора напруги в початкове положення до упору залишковий заряд з об'єкта необхідно знімати за допомогою спеціальної розрядної штанги з обмежувальним опором, потім кнопкою відключити випробувальне напруга і тільки після цього відключити апарат від мережі спецключом.

Застосування спеціальної розрядної штанги виключає вихід з ладу вторинної обмотки високовольтного трансформатора.

При випробуванні ємнісних об'єктів випрямленою напругою нижче 70 кВ величина максимально допустимої ємності випробуваного об'єкта, без застосування спеціальної розрядної штанги повинна визначатися за формулою:

З = 19600 / U 2,

(5.1)

де З- максимально допустима ємність випробуваного об'єкта без застосування спеціальної розрядної штанги, мкФ;

U- випробувальна напруга, кВ.

Випробування електропроводок, силових кабельних ліній, Електричних машин, вторинних ланцюгів і електричних апаратів підвищеною напругою промислової частоти

1. Мета випробувань

Метою випробувань є визначення наявності необхідного запасу діелектричної міцності ізоляції електрообладнання шляхом впливу на неї підвищеною напругою промислової частоти протягом певного часу.
Зазначений запас міцності ізоляції вважається забезпеченим, якщо протягом часу прикладення випробувальної напруги не відбулося пробою (періодичних пробоїв) або коливань струмів витоку ізоляції.

2. Нормовані розміри

Норми, умови випробувань і порядок їх проведення представлені в таблиці:

об'єкт випробування	норми випробування	вказівки
1. Ізоляція обмоток і струмоведучих частин кабелю ручного електроінструменту щодо корпусу і зовнішніх металевих деталей	Для електроінструмента напругою до 50 В випробувальну напругу - 550 В, для електроінструменту напругою вище 50 В, потужністю до 1 кВт - 900 В, потужністю понад 1 кВт - 1350 В. Час випробувань - 1 хв.	У електроінструмента корпус і з'єднані з ним деталі, виконані з діелектричного матеріалу, повинні бути обгорнуті металічною фольгою і з'єднані з заземлювачем. Якщо опір ізоляції не менше 10 МОм, то випробування ізоляції підвищеною напругою можна замінити однохвилинне виміром опору ізоляції мегаомметром, напругою 2500 У.
2. Ізоляція обмоток знижувальних трансформаторів	При номінальній напрузі первинної обмотки трансформатора 127- 220 В - випробувальна напруга 1350В, при номінальній напрузі первинної обмотки 380-440 В - випробувальна напруга 1800 В. Тривалість випробувань - 1 хв.	Випробувальна напруга прикладається по черзі до кожної з обмоток. При цьому інші обмотки повинні бути з'єднані з заземленим корпусом та магнітопроводом.
3. Ізоляція розподільних пристроїв, елементів приводів вимикачів, короткозамикачів, відокремлювачів, апаратів, а також вторинних ланцюгів управління, захисту, автоматики, телемеханіки, вимірювання з усіма приєднувальними апаратами, напругою вище 60В, що не містять пристроїв з мікроелектронними елементами		Допускається замість випробувань напругою промислової частоти однохвилинне вимірювання опору ізоляції мегаомметром, напругою 2500 В, крім ланцюгів релейного захистуі автоматики.
4. Ізоляція силових і освітлювальних електропроводок	Випробувальна напруга - 1000 В. Тривалість випробувань - 1 хв.	Виробляється в разі, якщо виміряний опір ізоляції виявилося менше 1 МОм
5. Кабелі напругою до 10 кВ	Випробувальна напруга в залежності від номінального робочого, кВ, для кабелів: - з паперовою ізоляцією: 2 - 12 (10 - 17) 3 - 18 (15 - 25) 6 - 36 (36) 10 - 60 (60) - з гумовою ізоляцією: 3 - 6 (6) 6 - 12 (12) 10 - 20 (20) Без дужок зазначені значення напруги випробування при приймально-здавальних випробуваннях, в дужках - при експлуатаційних. Тривалість прикладення випробувальної напруги при приймально-здавальних випробуваннях - 10 хв., При експлуатаційних - 5 хв. Для кабелів з гумовою ізоляцією тривалість прикладення випробувальної напруги при всіх видах випробувань - 5 хв.

Результати випробувань підвищеною напругою вважаються задовільними, якщо протягом часу випробувань не було ковзають розрядів, поштовхів струму витоку або наростання усталеного значення струму, пробоїв чи перекриття ізоляції, і опір ізоляції після випробувань підвищеною напругою не змінився.

Будь-який самий якісно виготовлений провідник, розрахований на підвищену напругу, під час проведення монтажних робіт може мати технологічні пошкодження. Щоб уникнути аварійних ситуацій під час пуско-налагоджувальних робіт, коли буде подано підвищене навантаження, необхідно переконатися в цілісності кабельної лінії. Під час експлуатації відбуваються неминучі процеси руйнування матеріалу, з якого виготовлений провідник, тому він втрачає свої ізоляційні властивості. Для забезпечення безпечної експлуатаціїнеобхідно проводити періодичні випробування кабелю підвищеною напругою. Далі ми розповімо, як саме проводять випробувальні роботи.

Типові пошкодження кабелів

Згідно зі статистичними даними найбільш часті пошкодження є причиною виходу з ладу електричних кабелів є:

• Пошкодження цілісності захисної оболонки в результаті неправильних технологічних робіт.
• Руйнування ізоляції через старіння матеріалу, з якого виготовлений кабель, через порушення технології випробувань.
• поява в захисному екранітріщин і розривів, які порушують ізоляційні функції.

різновиди випробувань

Відповідно до прийнятих норм і правил випробувань електрообладнання необхідно переконається у відповідності заявлених характеристик кабелю, пропонованим вимогам. Якщо будуть виявлені які-небудь невідповідності, виробляти здачі і тим більше експлуатувати такі лінії категорично заборонено.

Види випробувань:

• Порушення ізоляції перевіряється визначенням значення її опору за допомогою приладу, який називається мегомметр, подачею напруги значенням 2,5кВ. Якщо опір ізоляції виявиться вище 500 кОм, то вважається що це досить, для кабельних ліній до 1000 В. Якщо напруга більше 1000 В, нормування немає, але згідно ПТЕЕС (п.6.1. І таблиця 37) та ПУЕ (п. 1.8.37 і таблиця 1.8.34), значення не повинно бути нижче 10 МОм. Більш докладно про те, ви можете дізнатися з нашої статті.
• Виявити наявність пошкоджень можна, провівши випробування високою напругою. У цьому методі спостерігають, а саме їх асиметричність по фазах і характер. Такий спосіб більш ефективний, тому що дозволяє виявити пошкодження ізоляції, які не були виявлені за допомогою мегомметра. Підвищене навантаження виробляє пробою в проблемних місцях. Для здійснення такого випробування на одну з жил кабелю подають напругу, а що залишилися жили і оболонку заземлюють.

На малюнку вище приведена: а - електрична схема для перевірки ізоляції; б - показана установка високовольтна для проведення випробувальних робіт. На схемі:

• 1 - це генератор (джерело) підвищеного навантаження;
• 2 - перевіряється на цілісність провідник.

Різний тип ізоляції вимагає певний час для встановлення пробою. Так, наприклад, випробування кабельної лінії на підвищену напругу 2000-35000 В потрібно 5 або 10 хвилин часу подачі постійного навантаження для кожної жили. Якщо випробування призначені для кабельної магістралі розрахованої на 110000-500000 В, напруга подається на кабель протягом 15 хвилин. Під час випробування, асиметрія струму, що розподіляється по фазах, не повинна перевищувати 50%.

У разі експлуатації кабелю паралельно з іншим, обов'язково виконують його фазировку. Досягається це шляхом подачі робочої напруги на один з кінців кабелю і на іншому кінці вимірюють напругу.

• Високовольтна лінія, що має Маслонаповнене ізоляцію, яка зазвичай використовується в магістралях, де передається навантаження 110-500 кВ, проходить випробування в нім масла або іншої рідини на відповідність заявленим характеристикам.
• Лінія високої напруги кабельного зв'язку перевіряється на захист проти корозії:
  1. Коли кабель має оболонку металу, а вироби застосовують для прокладки в грунті, питомий його опір не перевищує значення 20 Ом / м.
  2. Коли провідник має оболонку металу, а вироби застосовують для прокладки в грунті, питомий його опір менше 20 Ом / м.
  3. Коли оболонка броньовані і її необхідно перевірити на наявність пошкоджень, а також руйнування захисних покривів.
  4. Коли кабель призначений в зоні високого тиску сталевих трубопроводів, а грунт має різну ступінь агресивності. Високовольтна лінія кабельного зв'язку піддається вимірам значень потенціалів і струмів, блукаючих в оболонці.
• Виконується перевірка лінії високої напруги кабельного зв'язку на цілісність струмопровідних жил, а також фазировку за допомогою приладу омметра. Для чого визначають одну жилу і щодо її продовжують проводити, по черзі, заміри опору замкнутих ланцюгів всіх жив. В якості еталонної жили може бути використаний свідомо неушкоджений провідник.

де: 1 - прилад омметр; 2 - перевіряється виріб.

• Високовольтна лінія, призначена для експлуатації на підвищену напругу 20000 В і більше, необхідно встановити значення опору кожної окремо взятої жили перевіряється кабелю.
• Перевірка на розподіл струму по жилах. Значення нерівномірності по жилах не повинно перевищувати більше 10%.
• Лінія високої напруги кабельного зв'язку (від 110000 В до 500000 В), що має Маслонаповнене ізоляцію, піддається визначенню змісту газів нерозчинних. Для таких магістралей їх значення не повинно перевищувати 0,1%.
• Кабельна лінія, де присутня підвищена напруга 20 кВ і вище, піддається визначенню значення електричної ємності. Як правило, в таких випадках використовується дві методики: за допомогою вольтамперметри, із застосуванням способу визначення за допомогою схеми бруківці.

1 - джерело навантаження; 2 - перевіряється виріб.

• Високовольтну лінію (від 110000 В до 500000 В), що має Маслонаповнене ізоляцію, необхідно перевірити на утримання газів не тільки нерозчинних, але і розчинних. Для цього використовується хроматографічний спосіб визначення таких речовин.
• Також виконуються випробування опору пристроїв заземлення, муфт кінцевих і кабельних заделок, металевих конструкцій, з яких складаються колодязі кабельні, а також пунктів підживлення.
• Лінії високої напруги кабельного зв'язку (110000 В), оболонки яких виготовлені з пластмас, проходять випробування протягом 1 хв подачею підвищеної випрямленої напруги.

Що ще важливо знати?

Після проведення випробувальних робіт результат заноситься до протоколу, такий, як на зразку:

Що стосується термінів проведення випробувань, вони такі:

Ну і важливо сказати про те, що для проведення робіт найчастіше використовують такі прилади, як ІВК-5, АИД-70 і АИИ-70!

Електрична міцність ізоляції визначається її здатністю тривалий час витримувати робочу напругу. Зменшення електричної міцності викликається в більшості випадків зволоженням і місцевими дефектами ізоляції. Зазвичай такими дефектами є газові (повітряні) включення в твердому або рідкому діелектрику.

За рахунок того, що електрична міцність газу у включенні нижче, ніж в основної ізоляції, створюються умови для виникнення пробою або перекриття ізоляції в місці дефекту - часткового розряду. У свою чергу, часткові розряди викликають подальше руйнування ізоляції. Частковим розрядом називають як ковзний (поверхневий) розряд, так і пробою окремих зон або елементів ізоляції.

Для визначення запасу електричної міцності ізоляції проводиться випробування її підвищеною напругою.Випробувальна напруга, що значно перевищує робоче, прикладається протягом часу, достатнього для розвитку розряду в місцевому дефекті аж до пробою. Таким чином, додаток підвищеної напруги дозволяє не тільки виявити дефекти, а й гарантувати необхідний рівень електричної міцності ізоляції в період її експлуатації.

Випробуванню ізоляції підвищеною напругою повинні передувати ретельний огляд і оцінка стану ізоляції іншими методами, описаними раніше. Ізоляція може бути піддана випробуванню підвищеною напругою тільки при позитивних результатах попередніх перевірок.

Ізоляція вважається такою, що витримала випробування підвищеною напругою в тому випадку, якщо не було пробоїв, часткових розрядів, виділень газу або диму, різкого зниження напруги і зростання струму через ізоляцію, місцевого нагріву ізоляції.

Залежно від виду обладнання і характеру випробування ізоляція може бути випробувана додатком підвищеної напруги змінного струму або випрямленої напруги. У тих випадках, коли випробування ізоляції проводиться як змінним, так і випрямленою напругою, випробування випрямленою напругою має передувати випробуванню змінним напругою.

Випробування ізоляції підвищеною напругою змінного струму

Випробування підвищеною напругою змінного струму промислової частоти проводиться за допомогою підвищувального трансформатора з регулювальним пристроєм на стороні нижчої напруги. Схема установки повинна містити також вимикач харчування з видимим розривом і максимальну струмовий захистдля відключення живлення трансформатора при пробої або перекритті ізоляції об'єкта, наприклад рубильник і запобіжник або автоматичний вимикач зі знятою кришкою. Уставка спрацьовування захисту повинна перевищувати струм, споживаний з мережі при максимальному значенні випробувальної напруги на об'єкті, не більше ніж в два рази.

В якості випробувального напруги використовується зазвичай напруга промислової частоти. Час прикладання випробувальної напруги прийнято рівним 1 хв для головної ізоляції і 5 хв для міжвиткової. Така тривалість прикладення випробувальної напруги не позначається на стані ізоляції, яка не має дефектів, і достатня для огляду знаходиться під напругою ізоляції.

Швидкість підвищення напруги до однієї третини випробувального значення може бути довільною, надалі випробувальну напругу слід підвищувати плавно, зі швидкістю, що допускає візуальний відлік на вимірювальних приладах. При випробуванні ізоляції електричних машин час підвищення напруги від половинного до повного значення повинно бути не менше 10 с.

Після встановленої тривалості випробування напруга плавно знижується до значення, що не перевищує однієї третини випробувального, і відключається. Різке зняття напруги допускається в тих випадках, коли це необхідно для безпеки людей або збереження обладнання. Під тривалістю випробування мається на увазі час додатки повного випробувальної напруги.

Для запобігання неприпустимих перенапруг при випробуваннях (через вищих гармонік в кривій випробувальної напруги) випробувальна установка повинна бути по можливості включена на лінійну напругу мережі. Форму кривої напруги можна контролювати електронним осцилографом.

Випробувальна напруга, за винятком відповідальних випробувань (генераторів, великих двигунів і т. Д.), Вимірюють на стороні низької напруги. При випробуванні об'єктів з великою ємністю напруга на високій стороні випробувального трансформатора може дещо перевищувати розрахункове за коефіцієнтом трансформації за рахунок ємнісного струму.

При відповідальних випробуваннях випробувальну напругу вимірюють на високій стороні випробувального трансформатора за допомогою трансформаторів напруги або електростатичних кіловольтметрів.

У тих випадках, коли одного трансформатора напруги для вимірювання випробувального напруги недостатньо, допускається послідовне з'єднання двох однотипних трансформаторів напруги. Застосовують також додаткові опору до вольтметрам.

Для захисту відповідальних об'єктів від випадкового небезпечного підвищення напруги паралельно випробують об'єкту повинні бути включені через опір (2 - 5 Ом на кожен вольт випробувальної напруги) кульові розрядники з пробивним напругою, рівним 110% випробувального.

Схема випробування ізоляції електрообладнання підвищеною напругою змінного струму приведена на рис. 1.

Мал. 1. Схема випробування ізоляції підвищеною напругою змінного струму.

Перед подачею напруги на випробовуваний об'єкт повністю зібрану схему випробують вхолосту і перевіряють напругу пробою кульових розрядників.

Як випробувальних трансформаторів, крім спеціальних, можна використовувати силові трансформатори і трансформатори напруги.

Силові трансформатори при такому використанні допускають навантаження по струму до 250% номінальної при триразовому (пофазового) випробуванні з двохвилинним перервою між додатками напруги. Для трансформаторів напруги типу НОМ допустимо підвищення напруги на первинній обмотці до 150 - 170% номінального. При відсутності випробувального трансформатора достатньої потужності можливо паралельне включення однотипних трансформаторів.

Широко застосовуються вимірювальні трансформатори напруги типу НОМ. Їх максимальна потужність, що вказується в паспортних даних і обумовлена ​​забезпеченням відповідного класу точності, порівняно невелика. Однак за умовами нагріву вони допускають короткочасне перевантаження від 3 до 5-кратної по відношенню до значення струму, обчисленого за максимальною паспортної потужності. Крім того, ці трансформатори можуть бути перезбуджена по напрузі на 30-50%, можна включити два трансформатора послідовно.

Мал. 2. Схеми послідовного включення випробувальних трансформаторів: ТL1 і TL2 - випробувальні трансформатори; TL3 - ізолюючий трансформатор.

Включення двох трансформаторів за схемою рис. 2а може бути застосовано в разі, коли обидва електроди об'єкта можуть бути ізольовані від землі. Випробувальна напруга дорівнює сумі напруг обох трансформаторів; номінальні значення цих напруг можуть бути різними. При каскадному з'єднанні трансформаторів (рис. 2а, б) один з них TL2 знаходиться під високим потенціалом і корпус його повинен бути ізольований від землі.

Порушення цього трансформатора може проводитися за допомогою спеціальної обмотки першого трансформатора TL1 каскаду (рис. 2б) або безпосередньо від його вторинної обмотки, якщо максимальне значення напруги на ній не перевищить допустимого для первинної обмотки трансформатора TL2. Якщо надійно ізолювати трансформатор TL2 не представляється можливим, використовують допоміжний ізолюючий трансформатор TL3 (рис. 2в).

Силові трансформатори застосовуються з отриманням фазного або лінійної напруги. У першому випадку нейтраль обмотки ВН заземлюється, а первинна напруга подається на нуль і відповідний фазний висновок обмотки НН.

Потужність трансформатора приймається при цьому дорівнює 1/3 номінальної. Лінійна напруга використовується за умови, що ізоляція нейтрали розрахована на повне фазна напруга. У цьому випадку один або два з'єднаних між собою виведення ВН заземляются. потужність трансформатора приймається рівною 2/3 номінальної. Силові трансформатори допускають короткочасне перевантаження по струму в 2,5-3 рази.

Регулювальний пристрій має забезпечувати зміна напруги трансформатора від 25-30% до повного значення випробувальної напруги. Регулювання повинно бути практично плавним, зі сходами, що не перевищують 1-1,5% від випробувальної напруги. Розриви ланцюга при регулюванні неприпустимі.

Напруга має бути близько до синусоидальному з вмістом вищих гармонійних не більше 5%. При використанні регуляторів з малим внутрішнім опором, наприклад автотрансформаторів, це вимога практично виконується. Застосування дроселів або реостатів для цієї мети не рекомендується.

Випробування ізоляції випрямленою напругою

Застосування випрямленої випробувальної напруги дозволяє значно зменшити потужність випробувальної установки, робить можливим випробування об'єктів з великою ємністю (кабелів конденсаторів і ін.), Дозволяє контролювати стан ізоляції по вимірюваним струмів витоку.

При випробуванні ізоляції випрямленою напругою, як правило, застосовуються схеми однополупериодного випрямлення. На рис. 3 приведена принципова схемавипробування ізоляції випрямленою напругою.

Мал. 3. Схема випробування ізоляції випрямленою напругою

Методика випробування ізоляції випрямленою напругою аналогічна методиці при випробуваннях змінною напругою. Додатково ведеться контроль за струмом витоку.

Час додатки випрямленої напруги триваліше, ніж при випробуванні змінною напругою, і в залежності від випробовується встановлено нормами в межах 10 - 15 хв.

Вимірювання випробувальної напруги, як правило, здійснюється за допомогою вольтметра, включеного на стороні низької напруги випробувального трансформатора (з перерахунком за коефіцієнтом трансформації).

Оскільки випрямлена напруга визначається амплітудним значенням, показання вольтметра (вимірює ефективні значення напруги) необхідно помножити на, випрямної лампи, невелике при нормальному напруженні катода різко зростає при недостатньому струмі розжарення. При цьому падіння напруги в випрямної лампі збільшується, а на випробувальному об'єкті зменшується. Тому при випробуваннях необхідно стежити за напругою живлення випробувальної станції. Доцільно також застосування вольтметра з великим додатковим опором для вимірювання тиску на високій стороні.

Як і при випробуваннях змінною напругою, з метою захисту відповідальних об'єктів від випадкового надмірного підвищення напруги рекомендується паралельно випробують об'єкту включити через опір (2 - 5 Ом на кожен вольт випробувальної напруги) розрядник з пробивним напругою, рівним 110 - 120% випробувального.

Струм, що проходить через ізоляцію при випробуваннях випрямленою напругою, в більшості випадків не перевищує 5 - 10 мА, що обумовлює невелику потужність випробувального трансформатора.

При випробуваннях об'єктів з великою ємністю (силові кабелі, конденсатори, обмотки великих електричних машин) заряджена до випробувальної напруги ємність об'єкта має великий запас енергії, миттєвий розряд якої може привести до руйнування апаратури випробувальної установки. Тому розряджати випробовуваний об'єкт слід так, щоб розрядний струм не проходив через вимірювальний прилад.

Для зняття заряду з випробовуваних об'єктів використовуються заземлюючі штанги, в електричний ланцюгяких включається опір 5 - 50 кОм. Як розрядних опорів для об'єктів, що володіють великою ємністю, застосовують наповнені водою гумові трубки.

Заряд ємності навіть після короткочасного накладення заземлення може зберігатися тривалий час і становити небезпеку для життя персоналу. Тому після того як випробуваний об'єкт розряджений за допомогою розрядного пристрою, він повинен бути наглухо заземлений.

Випробування підвищеною напругою промислової частоти

Випробування внутрішньої ізоляції трансформатора повинно здійснюватися, як правило, на зібраних трансформаторах (встановлені постійні вводи, залито масло, кришки трансформатора закриті на болти). Перед випробуванням проводиться перевірка опору ізоляції мегаомметром.

Трансформаторне масло для нововведених трансформаторів повинно відповідати нормам (див. Табл. 2.14). Випробуванню підвищеною напругою промислової частоти піддається ізоляція обмоток трансформатора разом з вводами. Випробувальні напруги наведені в табл. 6.5 Тривалість програми нормативного випробувальної напруги 1 хв. Випробування підвищеною напругою ізоляції обмоток маслонаповнених трансформаторів не обов'язково.

Випробування сухих трансформаторів обов'язково і проводиться за нормами табл. 6.5 для апаратів з полегшеною ізоляцією. Імпортні трансформатори дозволяється випробовувати напругою, зазначеним в табл. 6.5 лише в тих випадках, якщо вони не перевищують напруги, яким даний трансформатор був випробуваний на заводі. Ізоляція імпортних трансформаторів, яку постачальник випробував напругою нижче зазначеного в ГОСТ-18472-82, випробовується напругою, значення якого встановлюється в кожному випадку окремо. Випробувальна напруга заземлюючих реакторів на напругу 35 кВ аналогічні трансформаторів відповідного класу. Ізоляція лінійного виводу обмоток трансформаторів напругою 110 кВ і вище, що мають неповну ізоляцію нейтрали (випробувальну напругу 85 і 100 кВ) випробовується тільки индуктирование, а ізоляція нейтрали - прикладеним напругою.

Випробуванню підвищеною напругою промислової частоти піддається також ізоляція доступних стяжних шпильок, прессующих кілець і ярмових балок. Випробування слід проводити в разі огляду активної частини. Випробувальна напруга 1 - 2 кВ. Тривалість випробування 1 хв. Випробуванню піддається ізоляція кожної з обмоток. Всі інші висновки інших обмоток, включаючи висновки розщеплених гілок обмоток, заземлюють разом з баком трансформатора. Підлягають заземлення та затискачі вимірювальних обмоток вбудованих трансформаторів струму, висновки вимірювальних обкладок вводів (при наявності їх на силовому трансформаторі). Схема випробування представлена ​​на рис. 6.2. Для захисту випробовуваної обмотки від випадкового надмірного підвищення напруги паралельно до неї приєднується кульової розрядник з пробивним напругою, рівним 115-120% необхідного випробувального напруги. Послідовно з розрядником включається струмообмежувального опір, що служить для захисту куль від оплавлення при пробої повітряного проміжку між ними. При виробництві випробувань трансформаторів температура ізоляції обмоток не повинна бути вище 40 С. Контроль величини випробувального напруги повинен проводитися на стороні вищої напруги іспитового трансформатора за допомогою електростатичного кіловольтметра, наприклад типу С-96, С-196. Виняток можуть становити силові трансформатори невеликої потужності з номінальною напругою до 10 кВ включно. Для них допускається випробувальну напругу вимірювати вольтметром, включаючи його на стороні НН випробувального трансформатора. Клас точності низьковольтного вольтметра повинен бути 0,5. Підйом напруги при виробництві випробувань допускається проводити відразу до 50% випробувального, а потім плавно до повного значення зі швидкістю близько 1 - 1,5% випробувального напруги в 1 с. Після витримки протягом необхідного часу (1 хв.) Напруга плавно знижується протягом часу близько 5 с до значення 25% або менше випробувального, після чого ланцюг розмикається. Внутрішня ізоляція масляного трансформатора вважається такою, що витримала випробування на електричну міцність, якщо при випробуванні не спостерігалося пробою або часткових порушень ізоляції, які визначаються по звуку розрядів в баку, виділенню газу і диму і за показниками приладів (амперметра, вольтметра).

Мал. 6.2. Схема випробування головної ізоляції підвищеною напругою.

Значення випробувальних напруг наведені в табл. 6.5, 6.6.

Таблиця 6.5. Випробувальна напруга промислової частоти внутрішньої ізоляції силових трансформаторів і реакторів з нормальною ізоляцією і трансформаторів з полегшеною ізоляцією (сухих і маслонаповнених)

Примітка: дані табл. 1.8.11 ПУЕ. Тривалість випробування 1 хв.