Нормы испытания электроники повышенным напряжением промышленной частоты. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты - испытания трансформаторов и реакторов

Испытания изоляции повышенным напряжением позволяют выявить локальные дефекты, не обнаруживаемые иными методами; кроме того, такой метод испытаний является прямым способом контроля способности изоляции выдерживать воздействия перенапряжений и дает определенную уверенность в качестве изоляции. К изоляции прикладывается испытательное напряжение, превышающее рабочее напряжение, и нормальная изоляция выдерживает испытания, а дефектная пробивается.

При испытаниях повышенным напряжением используются три основных вида испытательных напряжений: повышенное напряжение промышленной частоты, выпрямленное постоянное напряжение и импульсное испытательное напряжение (стандартные грозовые импульсы).

Основным видом испытательного напряжения является напряжение промышленной частоты. Время приложения такого напряжения – 1 мин, и изоляция считается выдержавшей испытания , если за это время не наблюдалось пробоя или частичных повреждений изоляции. В некоторых случаях проводят испытания напряжением повышенной частоты (обычно 100 или 250 Гц).

При большой емкости испытуемой изоляции (при испытании кабелей, конденсаторов) требуется применение испытательной аппаратуры большой мощности, поэтому такие объекты чаще всего испытываются повышенным постоянным напряжением. Как правило, при постоянном напряжении диэлектрические потери в изоляции, приводящие к ее нагреву, на несколько порядков ниже, чем при переменном напряжении такого же эффективного значения; кроме того, и интенсивность частичных разрядов намного ниже. При таких испытаниях нагрузка на изоляцию существенно меньше, чем при испытаниях переменным напряжением, поэтому для пробоя дефектной изоляции требуется более высокое постоянное напряжение, чем испытательное переменное напряжение.

При испытаниях постоянным напряжением дополнительно контролируется ток утечки через изоляцию. Время приложения постоянного испытательного напряжения составляет от 5 до 15 мин. Изоляция считается выдержавшей испытания, если она не пробилась, а значение тока утечки к концу испытаний не изменилось или снизилось.

Третьим видом испытательного напряжения являются стандартные грозовые импульсы напряжения с фронтом 1,2 мкс и длительностью до полуспада 50 мкс. Испытания импульсным напряжением производят потому, что изоляция в процессе эксплуатации подвергается воздействию грозовых перенапряжений со схожими характеристиками. Воздействие грозовых импульсов на изоляцию отличается от воздействия напряжения частотой 50 Гц из-за гораздо большей скорости изменения напряжения, приводящей к другому распределению напряжения по сложной изоляции типа изоляции трансформаторов; кроме того, сам процесс пробоя при малых временах отличается от процесса пробоя на частоте 50 Гц, что описывается вольт-секундными характеристиками. По этим причинам испытаний напряжением промышленной частоты в ряде случаев оказывается недостаточно.

Воздействие грозовых перенапряжений на изоляцию часто сопровождается срабатыванием защитных разрядников, срезающих волну перенапряжения через несколько микросекунд после ее начала, поэтому при испытаниях используют импульсы срезанные через 2–3 мкс после начала импульса (срезанные стандартные грозовые импульсы). Амплитуда импульса выбирается исходя из возможностей оборудования, защищающего изоляцию от перенапряжений, с некоторыми запасами и исходя из возможности накопления скрытых дефектов при многократном воздействии импульсных напряжений. Конкретные величины испытательных импульсов определяются по ГОСТ 1516.1-76.

Испытания внутренней изоляции проводят трех ударным методом. На объект подается по три импульса положительной и отрицательной полярности, сначала полные, а затем срезанные. Интервал времени между импульсами – не менее 1 мин. Изоляция считается выдержавшей испытания, если во время испытания не произошло ее пробоев и не обнаружено повреждений. Методика обнаружения повреждений довольно сложна и обычно проводится осциллографическими методами.

Внешняя изоляция оборудования испытывается 15 ударным методом, когда к объекту с интервалом не менее одной минуты прикладывается по пятнадцать импульсов обеих полярностей, как полных, так и срезанных. Изоляция считается выдержавшей испытания, если в каждой серии из пятнадцати импульсов было не более двух полных разрядов (перекрытий).

Все виды испытаний можно разделить на три основные группы, различающиеся по назначению и соответственно по объему и нормам:

· испытания новых изделий на заводе-изготовителе;

· испытания после прокладки или монтажа нового оборудования, испытания после капитального ремонта;

· периодические профилактические испытания.

При профилактических или послеремонтных испытаниях проверяется способность изоляции проработать без отказа до следующих очередных испытаний. Контроль изоляции повышенным напряжением дает только косвенную оценку длительной электрической прочности изоляции, и основная его задача - проверка отсутствия грубых сосредоточенных дефектов.

Испытательные напряжения для нового оборудования на заводах-изготовителях определяются ГОСТ 1516.2-97, а при профилактических испытаниях величины испытательных напряжений принимаются на 10 –15% ниже заводских норм. Этим снижением учитывается старение изоляции и ослабляется опасность накопления дефектов, возникающих при испытаниях.

Контроль изоляции повышенным напряжением в условиях эксплуатации проводится для некоторых видов оборудования (вращающиеся машины, силовые кабели) с номинальным напряжением не выше 35 кВ , поскольку при более высоких напряжениях испытательные установки слишком громоздки.

Кабели. Испытательные напряжения для кабелей устанавливаются в соответствии с ожидаемым уровнем внутренних и грозовых перенапряжений.

На заводах-изготовителях маслонаполненные кабели и кабели с маловязкой пропиткой испытывают повышенным напряжением промышленной частоты (около 2,5 U ном). Кабели с вязкой пропиткой и газовые кабели для предотвращения повреждения изоляции испытывают выпрямленным напряжением порядка (3,5..4) U ном, где U ном – линейное напряжение при рабочих напряжениях 35 кВ и менее.

Кроме того, измеряют сопротивление изоляции, а при рабочих напряжениях 6 кВ и более измеряют сопротивление изоляции и tgδ .

После прокладки кабеля, после капитального ремонта и во время профилактических испытаний изоляцию кабелей испытывают повышенным выпрямленным напряжением. Время испытаний для кабелей напряжением 3–35 кВ составляет 10 мин для кабелей после прокладки и 5 мин после капитального ремонта и во время профилактических испытаний. Периодичность профилактических испытаний составляет от двух раз в год до одного раза в три года для разных кабелей. При испытаниях контролируется ток утечки, значения которого лежат в пределах от 150 до 800 мкА/км для нормальной изоляции. До и после испытаний измеряется сопротивление изоляции.

Силовые трансформаторы . На заводе-изготовителе внутренняя и внешняя изоляция испытывается полными и срезанными стандартными грозовыми импульсами, а также повышенным переменным напряжением промышленной частоты. Обнаружение повреждений продольной изоляции чаще всего проводят осциллографированием тока в нейтрали трансформатора и сравнением осциллограммы с типовой.

Если изоляция нейтрали и линейного вывода одинакова, то при испытаниях повышенным переменным напряжением оба конца испытуемой обмотки изолируются и на обмотку подается напряжение от постороннего источника. Если уровень изоляции нейтрали понижен, то испытания проводятся индуктированным напряжением повышенной частоты (до 400 Гц) с тем, чтобы можно было бы подавать напряжение порядка 2 U ном. Нейтраль при этом заземляется или на нее подается постороннее напряжение той же частоты. Поскольку ЭДС самоиндукции в обмотке пропорциональна частоте, то при той же максимальной индукции можно приложить повышенное, по сравнению с рабочим, испытательное напряжение.

При испытаниях изоляции должна быть испытана поочередно каждая электрически независимая цепь или параллельная ветвь (в последнем случае – при наличии полной изоляции между ветвями), а испытательное напряжение прикладывается между выводом и заземленным корпусом, все другие обмотки заземляются. Измерения сопротивления изоляции проводят до и после испытаний повышенным напряжением.

Перед первым включением вновь смонтированного трансформатора измеряют пробивное напряжение трансформаторного масла, сопротивление изоляции и коэффициент абсорбции, отношение C 2 /C 50 , tgδ (значение которого сравнивают с результатами заводских испытаний).

Во время периодических профилактических испытаний проводят те же испытания, что и перед первым включением, но допустимые значения tgδ при этом увеличены. Испытания изоляции повышенным напряжением при профилактических испытаниях предполагаются для обмоток напряжением до 35 кВ, значения испытательных напряжений при этом снижаются до 0,85-0,9 значения заводского испытательного напряжения.

Периодичность профилактических испытаний для разных трансформаторов колеблются от одного раза в год до одного раза в четыре года.

Вводы высокого напряжения . Основной вид контроля - периодический осмотр (от одного раза в трое суток до одного раза в шесть месяцев), также измеряют сопротивление изоляции между специальной измерительной обкладкой ввода и соединительной втулкой. Периодичность таких испытаний для разных вводов разная, но не реже одного раза в 4 года.

5.1. Нормируемые величины

Испытания электрооборудования повышенным напряжением проводятся перед приемкой в эксплуатацию в сроки, предусмотренные графиком планово-предупредительных ремонтов и профилактических испытаний электрооборудования.

Нормы, условия испытаний и порядок их проведения представлены в таблице 1.

Таблица 1. Нормы, условия испытаний повышенным напряжением и указания их проведению

Объект испытания	Нормы испытания	Указания

1. Изоляция обмоток и токоведущих частей кабеля ручного электроинструмента относительно корпуса и наружных металлических деталей	Для электроинструмента напряжением до 50 В испытательное напряжение – 550 В, для электроинструмента напряжением выше 50 В, мощностью до 1 кВт - 900 В, мощностью более 1кВт - 1350 В. Время испытаний - 1 мин.	У электроинструмента корпус и соединенные с ним детали, выполненные из диэлектрического материала, должны быть обернуты металлической фольгой и соединены с заземлителем. Если сопротивление изоляции не менее 10МОм, то испытание изоляции повышенным напряжением можно заменить одноминутным измерением сопротивления изоляции мега-омметром, напряжением 2500 В
2. Изоляция обмоток понижающих трансформаторов	При номинальном напряжении первичной обмотки трансформатора 127 - 220В испытательное напряжение 1350 В, при номинальном напряжении первичной обмотки 380 - 440 В испытательное напряжение 1800 В. Длительность испытаний - 1 мин.	Испытательное напряжение прикладывается поочередно к каждой из обмоток. При этом остальные обмотки должны быть соединены с заземленным корпусом и магнитопроводом
3. Изоляция распределительных устройств, элементов приводов выключателей, короткозамыкателей, отделителей, аппаратов, а также вторичных цепей управления, защиты, автоматики, телемеханики, измерения со всеми присоединительными аппаратами, напряжением выше 60В, не содержащих устройств с микроэлектронными элементами		Допускается вместо испытаний напряжением промышленной частоты одноминутное измерение сопротивления изоляции мегаомметром, напряжением 2500 В, кроме цепей релейной зашиты и автоматики
4. Изоляция силовых и осветительных электропроводок	Испытательное напряжение 1000 В. Продолжительность испытаний – 1 мин.	Производится в случае, если измеренное сопротивление изоляции оказалось меньше 1 МОм
5. Кабели напряжением до 10 кВ	Испытательное напряжение в зависимости от номинального рабочего, кВ, для кабелей: – с бумажной изоляцией 2 – 12 (10 – 17); 3 – 18 (15 – 25); 6 – 36 (36); 10 – 60 (60). – с резиновой изоляцией 3 – 6 (6) 6 – 12 (12) 10 – 20 (20) Без скобок указанные значения испытательных напряжений при приемосдаточных испытаниях, в скобках – при эксплуатационных. Длительность приложения испытательного напряжения при приемо-сдаточных испытаниях – 10 мин., при эксплуатационных – 5 мин. Для кабелей с резиновой изоляцией длительность приложения испытательного напряжения при всех видах испытаний – 5 мин.

5.2. Приборы и установки для испытания электрооборудования повышенным напряжением

Для испытания электрооборудования повышенным напряжением могут быть использованы следующие приборы и установки:

· универсальная пробойная установка УПУ-5М;

· аппарат для испытания изоляции силовых кабелей и твердых диэлектриков АИД 70/50;

· малогабаритная испытательная установка МИУ-60;

· установка для испытания изоляции кабелей УИ-70;

· мегаомметры типа Ф4100, Ф4101, Ф4102 и ЭСО202/2 (Г) с выходным напряжением 2500 В.

Описание и схемы присоединения мегаомметров к испытываемому оборудованию приведены в лабораторной работе №3.

5.2.1. Универсальная пробойная установка УПУ-5М

Предназначена для измерения электрической прочности изоляции при испытании постоянным или переменным напряжением до 6 кВ.

Установка (рис. 1) выпускается в двух вариантах исполнения:

· «У» - универсальная (переменное и постоянное напряжение);

· «П» - только переменное напряжение;

Рис. 1. Универсальная пробойная установка УПУ-5М

Основные технические характеристики УПУ-5М приведены в таблице 2.

Таблица 2. Технические характеристики универсальной пробойной установки УПУ-5М

Параметр	Величина
Диапазон задания выходного напряжения:
– постоянного, кВ (только для варианта "У")	0,2 – 6
– переменного, кВ	0,2 - 6
Измерение тока утечки, мА	0,1 - 100
Диапазон установки порогового значения
– напряжения, кВ	0,2 – 6
– тока утечки, мА	1 - 99
Максимальная выходная мощность, не менее, кВА

5.2.2. Аппарат для испытания изоляции силовых кабелей и твердых диэлектриков АИД 70/50

Аппарат испытательный АИД-70/50 (рис 5.2) предназначен для испытания изоляции силовых кабелей и твердых диэлектриков выпрямленным электрическим напряжением, а также для испытания твердых диэлектриков синусоидальным электрическим напряжением частотой 50 Гц.

Рис. 2. Аппарат для испытания изоляции силовых кабелей и твердых диэлектриков АИД-70/50

Таблица 3. Технические характеристики АИД-70/50

Параметр	Величина
Напряжение питающей сети однофазного переменного тока, В	220+11
Параметры аппарата на выпрямленном напряжении в продолжительном режиме при номинальном значении напряжения в сети
– наибольшее рабочее напряжение, кВ,
– максимальный рабочий ток, мА,
Параметры аппарата на переменном напряжении в продолжительном режиме при номинальном значении напряжения в сети
– наибольшее рабочее напряжение (действующее значение), кВ
– наибольший рабочий ток (действующее значение), мА
Потребляемая мощность, кВА, не более

5.3 Порядок проведения испытаний изоляции повышенным напряжением

Измерить сопротивление изоляции испытываемого объекта.

Собрать испытательную схему в следующей последовательности:

· подготовить к работе испытательную установку в соответствии с инструкцией завода-изготовителя;

· наложить переносное заземление на высоковольтный вывод испытательной установки;

· произвести необходимые отключения (отсоединения) испытуемого электрооборудования;

· наложить переносные заземления на испытуемое электрооборудование или включить заземляющие ножи;

· установить регулятор напряжения испытательной установки в положение, соответствующее нулевому значению напряжения на выходе;

· присоединить высоковольтный вывод к испытываемому объекту (шина, кабель, провод, вывод обмотки двигателя, трансформатора и т.д.);

· снять переносное заземление с высоковольтного вывода испытательной установки (с этого момента производить изменения в схеме испытаний категорически запрещено). Все изменения в испытательной схеме производить только при отсоединенном и заземленном высоковольтном выводе;

· включить испытательную установку в сеть.

Перед снятием переносного заземления с высоковольтного вывода и включением испытательной установки в сеть производитель работ обязан громко и отчетливо предупредить бригаду о подаче напряжения на испытываемый объект и убедиться, что его предупреждение услышано всеми членами бригады.

После включения испытательной установки необходимо увеличить выходное напряжение от нуля до испытательного значения. Скорость подъема напряжения до 1/3 испытательного значения может быть произвольной. После этого скорость подъема испытательного напряжения должна допускать визуальный отсчет по измерительным приборам, и по достижении установленного значения напряжения оно должно поддерживаться неизменным в течение требуемого времени испытаний.

По истечении времени испытаний напряжение плавно снижается до нуля, после чего испытательную установку можно отключить. После этого необходимо повторно измерить сопротивление испытанной изоляции.

Испытание изоляции повышенным напряжением позволяет убедиться в наличии необходимого запаса прочности изоляции, отсутствии местных дефектов, не обнаруживаемых другими способами. Испытанию изоляции повышенным напряжением должны предшествовать тщательный осмотр и оценка состояния изоляции другими методами (измерение сопротивления изоляции, определение влажности изоляции и т.п.).

Величина испытательного напряжения для каждого вида оборудования определяется установленными нормами «Правил эксплуатации электроустановок потребителей».

Изоляция считается выдержавшей электрическое испытание повышенным напряжением в том случае, если не было пробоя, перекрытия по поверхности, поверхностных разрядов, увеличения тока утечки выше нормированного значения, наличия местных нагревов от диэлектрических потерь. В случае несоблюдения одного из этих факторов – изоляция электрического испытания не выдержала.

Типовая схема испытания изоляции электрооборудования повышенным переменным напряжением представлена на русунке 3.

Рис. 3. Схема испытания изоляции электрооборудования повышенным переменным напряжением

Испытательная установка состоит из регулирующего устройства TV1 (автотрансформатора), повышающего трансформатора TV2, аппарата защиты QF (автоматического выключателя), средств измерения тока и напряжения pV1, pV2, pA и дополнительного сопротивления R, который необходим для защиты установки при пробое изоляции испытуемого объекта.

Измерение напряжения может производится как косвенным методом с применение специальных измерительных трансформаторов TV3, при этом измерительный трансформатор TV3 и вольтметр pV2 включаются во вторичную цепь повышающего трансформатора (на рисунке 5.5 таким образом включен вольтметр V, проградуированный в кВ), так и методом прямого измерения испытательного напряжения непосредственно на испытуемом объекте с применением киловольтметров (применение измерительного трансформатора TV3 в данном случае не требуется).

Автоматический выключатель QF предназначен для быстрого отключения испытательной установки при возникновении большого тока через регулирующий трансформатор в момент пробоя изоляции. Таким образом, этот автоматический выключатель ограничивает время воздействия испытательного напряжения на объект при пробое изоляции и защищает испытательную установку от повреждения.

Для испытания изоляции постоянным (выпрямленным) напряжением используют испытательные установки, которые схематично аналогичны установкам для испытания изоляции повышенным напряжением промышленной частоты, только в схему вводят выпрямительное устройство. Примерная схема испытательной установки для проведения испытаний с использованием постоянного тока представлена на рисунке 4.

Рис. 4. Схема испытания изоляции электрооборудования повышенным постоянным напряжением

5.4. Порядок проведения испытаний установкой АИД-70

5.4.1. Подготовка испытаний

Установить источник испытательного напряжения (в дальнейшем – источник) вблизи испытуемого объекта. Подсоединить объект к высоковольтному выводу источника.

Заземлить источник прилагаемым к аппарату гибким медным проводом, сечение которого 4 мм 2 .

Кабели источника подсоединить к соответствующим разъемам пульта управления.

Удалить пульт управления аппарата от источника на расстоянии не менее 3 м.

Подключить пульт управления к питающей сети и заземлить его при помощи прилагаемого к аппарату сетевого кабеля.

РАБОТА БЕЗ ЗАЗЕМЛЕНИЯ ЗАПРЕЩАЕТСЯ!

5.4.2. Проведение испытаний

Лица, присутствующие при испытании, должны быть удалены от источника и испытуемого объекта на расстоянии не менее 3 м.

Вставить спецключ от аппарата в переключатель пульта управления и включить необходимый вид испытательного напряжения, при этом должен загореться зеленый сигнал.

При работе на выпрямленном напряжении во избежание выхода из строя источника, а также для правильного измерения величины испытательного напряжения строго следить за положением тумблера «кV».

Вращая ручку регулятора испытательного напряжения против часовой стрелки, установить ее в исходное положение до упора.

Включить испытательное напряжение кнопкой, при этом должен загореться красный сигнал.

Вращая ручку регулятора испытательного напряжения по направлению движения часовой стрелки и наблюдая за показаниями киловольтметра, установить необходимую величину испытательного напряжения.

При испытании емкостных объектов необходимо помнить, что после прекращения вращения ручки регулятора напряжения испытательное напряжение на объекте продолжает увеличиваться (стрелка киловольтметра продолжает отклоняться) по мере зарядки емкости.

В таких случаях подъем напряжения надо осуществлять медленно и плавно, не допуская превышения нормированной величины испытательного напряжения на объекте, а также не допуская превышения наибольшего рабочего напряжения аппарата, равного 70 кВ.

При работе на выпрямленном испытательном напряжении измерение тока нагрузки величиной до 1 мА следует производить микроамперметром, при этом следует нажать кнопку, шунтирующую этот прибор.

После окончания испытания необходимо ручку регулятора испытательного напряжения, вращая ее против движения часовой стрелки, установить в исходное положение до упора.

Кнопкой отключить испытательное напряжение и только после этого отключить аппарат от сети спецключом, установив его в положение 0.

Контроль за снятием остаточного емкостного заряда с испытуемого объекта необходимо осуществлять, наблюдая за показанием киловольтметра аппарата – стрелка киловольтметра должна стоять на числовой отметке шкалы 0.

В случае испытания выпрямленным напряжением, равным 70 кВ, емкостного объекта с величиной емкости более 4 мкФ после окончания испытания и установленной ручки регулятора напряжения в исходное положение до упора остаточный заряд с объекта необходимо снимать при помощи специальной разрядной штанги с ограничительным сопротивлением, затем кнопкой отключить испытательное напряжение и только после этого отключить аппарат от сети спецключом.

Применение специальной разрядной штанги исключает выход из строя вторичной обмотки высоковольтного трансформатора.

При испытании емкостных объектов выпрямленным напряжением ниже 70 кВ величина максимально допустимой емкости испытуемого объекта, без применения специальной разрядной штанги должна определяться по формуле:

С = 19600 / U 2 ,

(5.1)

где С – максимально допустимая емкость испытуемого объекта без применения специальной разрядной штанги, мкФ;

U – испытательное напряжение, кВ.

Страница 31 из 56

§ 36. Испытание изоляции повышенным напряжением

Приложение повышенного напряжения к испытываемому оборудованию позволяет выявить дефекты изоляции, которые нельзя обнаружить ни одним другим видом испытаний. Если изоляция испытываемого оборудования выдерживает повышенное напряжение, значительно превышающее номинальное, можно быть уверенным, что изоляция будет выдерживать не только номинальное напряжение, но и возможные при эксплуатации перенапряжения.

Испытание повышенным напряжением является основным и обязательным видом испытания для всех видов изоляции. Однако из-за сложности проведения испытаний допустимо в процессе монтажа не испытывать высоковольтное оборудование повышенным напряжением, если для этого требуется напряжение 100 кВ и более. Испытание повышенным напряжением проводят преимущественно на переменном токе, но некоторые виды оборудования целесообразно испытывать на постоянном токе. Это связано с тем, что для испытания оборудования, обладающего большой емкостью, требуется очень мощная испытательная установка массой в десятки тонн и потребляющая мощность, равную сотням и даже тысячам киловольт-ампер. Кроме того, испытание постоянным током позволяет лучше выявить местные дефекты и использовать дополнительный критерий оценки качества изоляции в виде тока сквозной проводимости (тока утечки), а у электрических машин испытательное напряжение равномерно распределяется вдоль обмотки.
При испытании изоляции переменным током обычно используют источники промышленной частоты (50 Гц). Испытание повышенным напряжением проводят в последнюю очередь, после выполнения всех остальных видов измерений и испытаний, необходимых для данного вида оборудования.
Нельзя проводить испытание повышенным напряжением, если имеются видимые дефекты изоляции, изоляция не отвечает требованиям норм для других видов испытаний, состояние масла маслонаполненных аппаратов не соответствует нормам, а также при увлажнении (органической изоляции) и загрязнении наружной поверхности изоляции испытываемого оборудования.
Испытание повышенным напряжением следует проводить, строго соблюдая требования техники безопасности и, в частности, обеспечивая допустимые изоляционные расстояния от частей, находящихся под испытательным напряжением.

Рис. 142. Схема испытания изоляции повышенным напряжением:
1 - автомат, 2 - регулятор напряжения, 3 - испытательный трансформатор, 4 - кнопка, 5 - трансформатор напряжения, 6 - ограничивающее сопротивление, 7 - разрядник, 8 - вывод к испытываемому оборудованию

Испытание изоляции повышенным напряжением переменного тока.

Эти испытания выполняют по схеме, показанной на рис. 142. Вначале проверяют работу схемы до подключения испытываемого оборудования, плавно поднимая напряжение несколько больше испытательного. Убеждаются в правильной сборке испытательной схемы, нормальной работе регулятора напряжения, измерительных приборов и другого оборудования. Затем снижают напряжение до нуля, отключают испытательную установку и заземляют со стороны высшего напряжения, подключают к ней испытываемое оборудование, снимают заземление и, убедившись, что регулятор напряжения 2 находится в начальном положении, при котором выходное напряжение имеет минимальное значение, включают автомат 1 и плавно поднимают напряжение, подводимое от сети к испытательному трансформатору 3, а следовательно, м к испытываемому оборудованию.
При этом скорость подъема напряжения до 30-40% испытательного не нормируется, а в дальнейшем подъем напряжения должен проводиться со скоростью, не превышающей 2-3%испытательногонапряжения в каждую секунду. Когда будет заданное значение испытательного напряжения на испытываемом оборудовании, его поддерживают в течение времени, достаточного для осмотра всей находящейся под действием испытательного напряжения изоляции. Это время должно составлять 5 мин для гигроскопической изоляции, например бакелитовой, у которой не измерены диэлектрические потери и не определена
степень увлажнения, чтобы можно было оценить потери мощности по степени нагрева после испытания, и 1 мин - для всех остальных видов изоляции и для гигроскопической, у которой были измерены диэлектрические потери и определена степень увлажнения.
Напряжение в данной схеме измеряют вольтметром VI, включенным на стороне низшего напряжения испытательного трансформатора 3 и проградуированным по напряжению на стороне высшего напряжения. Градуировать вольтметр лучше по искровому вольтметру, подключенному к обмотке высшего напряжения испытательного трансформатора.
Следует иметь в виду, что при испытании оборудования с параметрами, отличными от тех, при которых градуировался вольтметр VI, возможны ошибки в оценке подводимого напряжения. Поэтому в испытательной схеме необходимо иметь постоянно включенный искровой вольтметр, расстояние между шарами которого должно быть таким, чтобы пробой между ними наступал при напряжении, немногим больше (порядка 5%) нормированного испытательного напряжения для данного вида оборудования. Таким образом, искровой вольтметр, являясь индикатором предельного напряжения, в данном случае косвенно служит для защиты испытываемого оборудования от пробоя, не позволяя подвести напряжение, превышающее допустимое по нормам.
При испытании оборудования повышенным напряжением переменного тока желательно измерять испытательное напряжение непосредственно со стороны испытываемого объекта, т. е. на стороне обмотки высшего напряжения испытательного трансформатора 3 и вольтметром V2 с трансформатором напряжения 5.
Сопротивление 6 служит для ограничения тока в испытательном трансформаторе и в искровом вольтметре при пробое.
Во время испытания необходимо тщательно наблюдать за испытываемым объектом с безопасного расстояния. В редких случаях, когда при свете трудно судить о поведении изоляции, рекомендуется вести наблюдение в темноте.
После выдержки в течение требуемого времени напряжение постепенно снижают до 30-40% испытательного, после чего скорость снижения напряжения не нормируют и оно может быть снято отключением автомата.
Изоляцию признают пригодной к эксплуатации, если не произошло ее пробоя или перекрытия, не было отмечено нарушения изоляции по показаниям приборов (резкие броски тока или снижение напряжения) или по наблюдениям (выделение дыма и газа, сильные скользящие разряды по поверхности, местные нагревы после снятия с испытываемого объекта испытательного напряжения). Допускаются явления короны на токоведущих частях и элементах изоляции или небольшие частичные разряды по поверхности изоляторов.
Испытательное напряжение зависит от типа испытываемого, оборудования и его номинального напряжения (табл. 12).
Таблица 12 Испытательные напряжения промышленной частоты

* Продолжительность испытаний I мин, а основной изоляции измерительных трансформаторов, выполненной из органических материалов, - 5 мин.
** В знаменателе приведены значения испытательных напряжений для трансформаторов сухих и с облегченной изоляцией.
Продолжение табл. 12

*** В числителе приведены значения испытательных напряжений, прикладываемых между обкладками конденсаторов, а в знаменателе - относительно корпуса.
Мощность S испытательного трансформатора (кВ-А) выбирают исходя из величины испытательного напряжения 11 (кВ) и емкости С испытываемого объекта (пФ)

где 1 - частота испытательного напряжения, Гц. Ожидаемый при испытании ток

Ориентировочные значения емкости одной фазы для некоторых объектов испытания приведены ниже.

Для испытания оборудования повышенным напряжением применяют специальные испытательные трансформаторы НОМ на напряжение 100-500 кВ и номинальные мощности 25-500 кВ-А, предназначенные для испытания подстанционного оборудования, а также трансформаторы ОМ на напряжения 15-35 кВ и номинальные мощности 5-50 кВ-А, предназначенные для испытания вращающихся машин. Номинальный ток испытательного трансформатора

Кроме специальных испытательных трансформаторов для испытания изоляции повышенным напряжением переменного тока используют измерительные трансформаторы напряжения, трансформаторы от маслопробойников и кенотронных аппаратов, силовые трансформаторы.

При включении испытательных трансформаторов в сеть необходимо принять меры, предотвращающие появление высших гармоник, для чего следует подводить к ним не фазовое, а линейное напряжение.
Регулирующие устройства должны обеспечивать плавное регулирование напряжения испытательного трансформатора от 30% до полного испытательного напряжения и не допускать разрыва цепи в процессе регулирования. Наиболее широкое применение получили автотрансформаторные регулировочные устройства, обеспечивающие плавное регулирование напряжения в широких пределах, экономичные и достаточно компактные, позволяющие получать на выходе напряжение, большее напряжения сети. К ним относят лабораторные автотрансформаторы ЛATP-1 и ЛATP-2, вариаторы РНО (однофазные) и РНТ (трехфазные) и различные театральные регуляторы напряжения.

Рис. 143. Испытание изоляторов по частям:
а - одновременное, 6 и в - последовательное
Надежны в работе и также обеспечивают широкие пределы регулирования напряжения индукционные регуляторы, не содержащие скользящих контактов с передвижной короткозамкнутой катушкой (АОСК, АОМК, АТСК и АТМК), с магнитным шунтом (ТПР) и электромашинные регуляторы (потенциал-регуляторы).
При отсутствии трансформатора, обеспечивающего получение необходимого испытательного напряжения, изоляторы можно испытывать по частям. В качестве электродов, к которым подводится напряжение при испытании изоляторов по частям, необходимо использовать металлические элементы составного изолятора (фланцы отдельных элементов каскадных трансформаторов напряжения, арматуру колонок изоляторов, армировку подвесных изоляторов и т. д.). Сплошные изоляторы испытывают по частям при помощи накладных электродов. При массовых испытаниях изоляции по частям полезно пользоваться специальными легко устанавливаемыми (вручную или изолирующими штангами) и снимаемыми приспособлениями, позволяющими быстро подготовлять изолятор к испытанию. При испытании изолятора по частям испытательное напряжение следует увеличить на 10-20%. Прикладываемое к каждой части испытательное напряжение при этом будет равно
где С/исп - испытательное напряжение для всего изолятора, а и-количество частей, на которое был разделен изолятор при испытании.
На рис. 143, а приведена схема испытания изолятора по частям. Одновременно испытывают все части изолятора. Возможно и последовательное испытание отдельных частей изолятора, например, сначала нижней части (рис. 143,6), затем находящейся выше (рис. 143, в) и т. д.

Измерения при испытании оборудования повышенным напряжением.

Эти измерения связаны с рядом трудностей. Применяют два способа измерения напряжения: на стороне низкого и на стороне высокого напряжения испытательного трансформатора. Первый способ значительно проще, но он не обеспечивает достаточной точности измерения, поскольку вольтметр подключают к обмотке низкого напряжения испытательного трансформатора, а градуируют по обмотке высокого напряжения, исходя из коэффициента трансформации трансформатора на холостом ходу, или при номинальной нагрузке. Ошибка в измерении будет тем больше, чем больше нагрузка на трансформатор при испытании данного объекта отличается от нагрузки, которая была при градуировке вольтметра. Надо отметить, что погрешность измерения может быть как в сторону завышения, так и в сторону занижения показаний вольтметра по сравнению с действительным испытательным напряжением. Учитывая, что точность измерения напряжения при испытании повышенным напряжением допускается сравнительно невысокая (погрешность 5-10%), а также учитывая простоту и безопасность измерения напряжения первым способом, этот способ получил наибольшее распространение, особенно при испытаниях отдельных изоляторов, ячеек КРУ, электрических машин небольшой мощности, а также испытаниях выпрямленным напряжением.
При испытаниях особенно важных объектов, например мощных генераторов, двигателей, трансформаторов, имеющих значительную электрическую емкость, напряжение нужно измерить со стороны испытываемого объекта. При этом возможно непосредственное включение вольтметра на полное испытательное напряжение (рис. 146, а), через добавочное сопротивление или делитель напряжения на активных сопротивлениях (рис. 146, б), через емкостные делители (рис. 146, в), через трансформаторы напряжения (рис. 146, г) и на часть высоковольтной обмотки испытательного трансформатора (рис. 146, д).
Наиболее простым, надежным и достаточно точным прибором (погрешность 2-3%) является искровой вольтметр, представляющий собой шаровой разрядник. Имеются таблицы, по которым зная диаметры шаров, расстояние между ними, род тока испытательного напряжения и схему включения (симметричная или несимметричная при одном заземленном шаре), можно определить пробивное напряжение при нормальных условиях (давление воздуха 760 мм рт. ст. и температура 20°С). При пусконаладочных работах искровые вольтметры используют для градуировки вольтметров, включаемых со стороны низковольтной обмотки испытательного трансформатора, и для защиты от случайных перенапряжений в процессе испытания особо ответственного и дорого- поящего оборудования, например генераторов.
Для наладочных работ удобен искровой вольтметр с двумя полированными латунными шарами диаметром 6,5 см, установленными на двух бакелитовых стойках, одна из которых жестко прикреплена к основанию, а другая может перемещаться по направляющим. Расстояние между шарами, соответствующее заданному напряжению (для защиты оборудования это напряжение должно быть на 5-10% больше испытательного), устанавливается микрометрическим винтом по шкале, градуированной в киловольтах или миллиметрах.
Последовательно с шарами разрядника включают сопротивление (активное от нескольких килоом до нескольких десятков килоом), которое служит для ограничения тока при пробое шарового разрядника (вольтметра) и защиты испытательного трансформатора от перегрузки и поверхности шаров от действия дуги.
Для испытаний применяют также электростатические вольтметры С-95 на напряжение до 3 кВ и С-96 на напряжение до 30 кВ. Они обеспечивают высокую точность измерения испытательного напряжения и могут быть применены при испытании ответственного оборудования и для градуировки вольтметров, включаемых со стороны низковольтной обмотки испытательного трансформатора. Если испытательное напряжение не превышает пределов измерения, на которые рассчитаны электростатические вольтметры, к ним может быть подведено полное испытательное напряжение. При измерении более высоких напряжений электростатические вольтметры удобно применять вместе с емкостными делителями напряжения.
При отсутствии емкостных делителей напряжения промышленного изготовления их можно собрать на месте, например из подвесных изоляторов. Для этого собирают гирлянду с числом изоляторов, соответствующим испытательному напряжению (2-3 на 35 кВ, 6-7 на 110 кВ, 14-15 на 220 кВ и 28-30 последовательно, а вторичные - параллельно подвешивают на заземленную конструкцию (например, портал ОРУ) и градуируют вольтметр, подключенный параллельно последнему подвесному изолятору, примыкающему к заземленной конструкции, на которую подвешена гирлянда. на 500 кВ),

Рис. 147. Схемы включения трансформаторов напряжения при испытании оборудования повышенным напряжением переменного тока: а - первичные и вторичные обметки соединены последовательно, бив - только первичные обмотки соединены последовательно, г - первичные обмотки соединены Градуировать вольтметр лучше по искровому вольтметру, подключенному параллельно всей гирлянде, подводя к ней напряжение от испытательного трансформатора. Градуировку можно выполнять при пониженном напряжении.

Рис. 148. Установка для испытания повышенным напряжением переменного тока вторичной коммутации
При включении обычных вольтметров через трансформаторы напряжения (рис. 147), если испытательное напряжение значительно превышает номинальное измерительных трансформаторов, допускается применение одинаковых трансформаторов напряжения с последовательно соединенными первичными обмотками. Вольтметры можно подключать к последовательно соединенным вторичным обмоткам (рис. 147, а), к каждой вторичной обмотке (рис. 147, б), только к одной вторичной обмотке (рис. 147, в) или к двум вторичным обмоткам, включенным параллельно (рис. 147, г). Напряжения 11 х определяются: для схемы (см. рис. 147, а) - Ux= Uvti*, для схемы (см. рис. 147, б) - Ux=> = UvinB+Uv2nH, для схем (см. рис. 147, в и г) - Ux=2UvnB (пн - коэффициент трансформации трансформатора напряжения).
Надо отметить, что не все из этих схем равноценны. Лучшей следует считать схему, показанную на рис. 147, г, а худшей - показанную на рис. 147, в. Недостатком схем (см. рис. 147, а, б, в) является то, что при различном сопротивлении холостого хода трансформаторов напряжения на каждом из них будет различное напряжение, что можно обнаружить по показаниям вольтметров VI и V2 (см. рис. 147, б). Это может привести к тому, что один и I трансформаторов будет находиться под повышенным напряжением, а другой - под пониженным, а следовательно, возможна ошибка измерения и перегрузка одного трансформатора.

Контрольные вопросы
Какие элементы входят в схему замещения изоляции и какое свойство диэлектрика характеризует каждый из этих элементов?
Какие методы испытаний и приборы используют для определения степени увлажнения изоляции?
Почему испытание повышенным напряжением считается основным видом испытания диэлектриков?
Как испытывают изоляцию повышенным напряжением переменного тока?
В каких случаях целесообразно испытывать изоляцию повышенным напряжением постоянного тока?
Каково устройство установки АИИ-70 и как на ней работают при испытании изоляции повышенным напряжением переменного и постоянного тока?
Дайте краткую характеристику основным способам измерения испытательного напряжения.
Для чего применяют шаровые разрядники при испытании оборудования повышенным напряжением?

Испытание проводится по схеме рис. 1, но вместо мегаомметра подключается испытательная установка. Испытательное напряжение поднимается постепенно. После установки испытательного напряжения начинается отсчет времени испытания. После испытания напряжение снимается, а испытываемые обмотки заземляются.

Испытание изоляции обмоток маслонаполненных трансформаторов при и вводе их в эксплуатацию и капитальных ремонтах без смены обмоток и изоляции не обязательно.

Испытание изоляции сухих трансформаторов обязательно.

При капитальном ремонте с полной сменой обмоток и изоляции испытание повышенным напряжением обязательно для всех типов трансформаторов. Значение испытательного напряжения равно 0,9 заводского.

Таблица 8

Испытательные напряжения промышленной частоты в эксплуатации для электрооборудования классов напряжения до 35 кВ с нормальной и облегченной изоляцией

напряжения,	Испытательное напряжение, кВ
	Силовые трансформаторы, шунтирующие и дугогасящие реакторы		Аппараты, трансформаторы тока и напряжения, токоограничивающие реакторы, изоляторы, вводы, конденсаторы связи, экранированные токопроводы, сборные шины, КРУ и КТП, электродные котлы.
	Нормальная изоляция	Облегченная изоляция*	Фарфоровая изоляция**	Другие виды изоляции**

Примечания:

* Испытательные напряжения герметизированных трансформаторов принимаются в соответствии с указаниями заводов-изготовителей.

** Значения в скобках распространяются на промежуток между контактами коммутационных аппаратов.

Таблица 9

Значения испытательных напряжений

Класс напряжения, кВ	На заводе-изготовителе	При вводе в эксплуатацию	В эксплуатации

Испытательное напряжение, указанное в виде дроби, распространяется на электрооборудование:

Числитель - с нормальной изоляцией

Знаменатель - с облегченной изоляцией

Сухие трансформаторы испытываются по нормам для облегченной изоляции.

Продолжительность приложения испытательного напряжения 1 минута. Необходимость испытания изоляции повышенным напряжением необходимо согласовать с требованиями завода-изготовителя.

Испытание повышенным напряжением доступных стяжных шпилек, бандажей, полубандажей ярем, прессующих ярмовых и электростатических экранов

Схема измерений не приводится. Значение испытательного напряжения – 1 кВ, продолжительность – 1 минута.

И сегодня мы поговорим об испытании кабелей с бумажно-пропитанной, пластмассовой и резиновой изоляцией повышенным напряжением выпрямленного тока.

Контроль изоляции силового кабеля напряжением выше 1000 (В) производится методом приложенного напряжения, что позволяет обнаружить дефекты, которые могут при дальнейшей эксплуатации кабеля снизить электрическую прочность его изоляции.

Подготовка к испытанию кабеля повышенным напряжением

Сразу напомню Вам, что проводить испытания повышенным напряжением (высоковольтные испытания) разрешено работнику старше 18 лет, прошедшему специальную подготовку и проверку знаний (отражается в таблице проведения специальных работ его удостоверения). Выглядит это примерно вот так.

Кстати, для Вас я специально создал онлайн — можете проверить свои знания.

Перед испытанием силового кабеля повышенным напряжением выпрямленного тока необходимо произвести его осмотр и протереть воронки от пыли и грязи. Если во время осмотра видны дефекты изоляции или наружная поверхность кабеля сильно загрязнена, то приступать к испытаниям запрещено.

Также стоит обратить внимание на температуру окружающего воздуха.

Температура окружающего воздуха должна быть только положительной, потому что при отрицательной температуре воздуха и при наличии внутри кабеля частичек воды, они будут находиться в замерзшем состоянии (лед является диэлектриком), а такой дефект при высоковольтном испытании не проявится.

Непосредственно перед испытанием кабеля повышенным напряжением необходимо измерить сопротивление его изоляции. Более подробно об этом Вы можете прочитать в статье .

Как я уже говорил выше, испытание силовых кабельных линий проводят повышенным напряжением выпрямленного тока.

Повышенное выпрямленное напряжение прикладывается к каждой жиле силового кабеля поочередно. Во время испытания другие жилы кабеля и металлические оболочки (броня, экраны) должны быть заземлены. В этом случае мы сразу проверяем прочность изоляции между жилой и землей, а также относительно других фаз.

Если силовой кабель выполнен без металлической оболочки (брони, экрана), то повышенное напряжение выпрямленного тока прикладываем между жилой и другими жилами, которые предварительно соединяем между собой и с землей.

Разрешается испытывать повышенным напряжением сразу все жилы силового кабеля, но в таком случае нужно измерять токи утечки по каждой фазе.

Силовой кабель полностью отключаем от или ошиновки, и разводим жилы на расстояние более 15 (см) друг от друга.

Со схемой испытания выпрямленным напряжением силовых кабелей мы разобрались. Теперь нам нужно определиться с величиной и продолжительностью испытаний. Для этого открываем настольные книги : ПТЭЭП и ПУЭ.

Вы можете воспользоваться и электронной версией этих книг. Я предлагаю Вам скачать прямо сейчас и совсем бесплатно электронную версию .

Я Вам немного облегчил задачу и составил общую таблицу с учетом требований ПУЭ (глава 1.8, п.1.8.40) и ПТЭЭП (приложение 3.1., таблица 10).

Длительность испытаний кабельных линий напряжением до 10 (кВ) с бумажной и пластмассовой изоляцией после монтажа составляет 10 минут, а во время эксплуатации — 5 минут.

Длительность испытаний кабельных линий напряжением до 10 (кВ) с резиновой изоляцией составляет 5 минут.

Теперь рассмотрим нормируемые значения токов утечки и коэффициенты асимметрии при испытании кабельных линий повышенным напряжением выпрямленного тока.

Здесь есть небольшие разногласия между ПУЭ и ПТЭЭП (в скобках указаны значения из ПТЭЭП).

Если силовой кабель имеет изоляцию из сшитого полиэтилена, например, ПвВнг-LS(B)-10, то его не рекомендуется испытывать постоянным (выпрямленным) напряжением, к тому же величина испытательного напряжения у него значительно отличается. Более подробнее об этом я рассказывал в отдельной статье про .

Аппараты для испытания силовых кабелей

Ну вот мы плавно перешли к тому, с помощью чего проводят испытания кабелей повышенным напряжением выпрямленного тока. В нашей мы применяем, либо испытательный аппарат АИИ-70, либо АИД-70, либо ИВК-5. Последние два аппарата применяем чаще всего на выездах.

Более подробно об этих аппаратах мы поговорим в следующих статьях, и если не хотите пропустить выходы новых статей на сайте, то подписывайтесь на получение уведомлений на почту.

Методика испытания кабеля повышенным напряжением

Допустим нам необходимо провести эксплуатационные испытания силового кабеля 10 (кВ) марки ААШв (3х95).

С помощью аппарата АИИ-70 или ИВК-5 со скоростью 1-2 (кВ) в секунду поднимаем испытательное напряжение до значения 60 (кВ). С этого момента начинается отсчет по времени. В течение всех 5 минут пристально следим за величиной тока утечки. По истечении времени записываем полученный ток утечки и сравниваем со значениями в таблице, приведенной выше. Далее рассчитываем коэффициент асимметрии токов утечки по фазам — он должен быть не более 2, но иногда бывает и больше (смотрите таблицу).

Коэффициент асимметрии определяется делением максимального тока утечки на минимальный ток утечки.

После высоковольтных испытаний кабеля необходимо снова произвести его .

Cчитается, что кабель прошел испытания в том случае, когда:

во время испытания не произошло пробоя, перекрытия по поверхности и поверхностных разрядов
во время испытания не было увеличения тока утечки
величина сопротивления изоляции кабеля не уменьшилась

Случается на практике такое, что токи утечки превышают значения, указанные в таблицах. В этом случае кабель в работу вводится, но срок его следующего испытания сокращается.

Если во время испытаний стал увеличиваться ток утечки, но пробой не возникает, то испытание необходимо проводить не 5 минут, а больше. Если же после этого пробой не наступил, то кабель в работу вводится, но срок его следующего испытания сокращается.

Результаты и протокол испытания кабеля повышенным напряжением

После испытания кабеля повышенным напряжением выпрямленного тока необходимо оформить протокол. Ниже я приведу Вам форму протокола (пример), применяемую нашей электротехнической лабораторией (кликните на картинку для увеличения).

P.S. На этом статью об испытании кабеля повышенным напряжением я заканчиваю. Если имеются вопросы по материалу, то задавайте их в комментариях.

РЕЗЮМЕ

Измерение - это один из основных методов контроля изоляции электрооборудования высокого напряжения. При измерениях контролируют абсолютную величину tg δ, изменения tg δ по сравнению с предыдущими измерениями, а в некоторых случаях снимают зависимость tg δ от напряжения.

Для измерения используют высоковольтный измерительный мост по схеме Шеринга.

Контроль частичных разрядов позволяет судить о темпах электрического старения изоляции. В электрическом методе контроля ЧР регистрируют скачок напряжения на изоляции и величину кажущегося заряда.

Контрольные вопросы

1. Какие свойства изоляции характеризует угол диэлектрических потерь?

2. Как проводят контроль изоляции измерением угла диэлектрических потерь?

3. Что означает название <четырехплечий уравновешенный мост переменного тока по схеме Шеринга>?

5. Объясните принцип работы моста Шеринга и возможности измерения угла диэлектрических потерь. Запишите уравнения равновесия моста.

6. Зачем и каким образом контролируют частичные разряды в изоляции?

ИЗОЛЯЦИИ ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ ОБОРУДОВАНИЯ КОНТРОЛЬ ПОВЫШЕННЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ. ИСПЫТАНИЯ

Испытания изоляции повышенным напряжением позволяют выявить локальные дефекты, не обнаруживаемые иными методами ; кроме того, такой метод испытаний является прямым способом контроля способности изоляции выдерживать воздействия перенапряжений и дает определенную уверенность в качестве изоляции. К изоляции прикладывается испытательное напряжение, превышающее рабочее напряжение, и нормальная изоляция выдерживает испытания, а дефектная пробивается.

Испытательные напряжения для нового оборудования на заводах-изготовителях определяется ГОСТ 1516.2-97, а при профилактических испытаниях величины испытательных напряжений принимаются на 10-15% ниже заводских норм. Этим снижением учитывается старение изоляции и ослабляется опасность накопления дефектов, возникающих при испытаниях.

Контроль изоляции повышенным напряжением в условиях эксплуатации проводится для некоторых видов оборудования (вращающиеся машины, силовые кабели) с номинальным напряжением не выше 35 кВ , поскольку при более высоких напряжениях испытательные установки слишком громоздки.

Основным видом испытательного напряжения является напряжение промышленной частоты . Время приложения такого напряжения - 1 мин, и изоляция считается выдержавшей испытания , если за это время не наблюдалось пробоя или частичных повреждений изоляции. В некоторых случаях проводят испытания напряжением повышенной частоты (обычно 100 или 250 Гц).

При большой емкости испытуемой изоляции (при испытании кабелей, конденсаторов) требуется применение испытательной аппаратуры большой мощности, поэтому такие объекты чаще всего испытываются повышенным постоянным напряжением . Как правило, при постоянном напряжении диэлектрические потери в изоляции, приводящие к ее нагреву, на несколько порядков ниже, чем при переменном напряжении такого же эффективного значения; кроме того, и интенсивность частичных разрядов намного ниже. При таких испытаниях нагрузка на изоляцию существенно меньше, чем при испытаниях переменным напряжением, поэтому для пробоя дефектной изоляции требуется более высокое постоянное напряжение, чем испытательное переменное напряжение.

Недостаток постоянного испытательного напряжения состоит в том, что это напряжение распределяется по толще изоляции в соответствии с сопротивлениями слоев, а не в соответствии с емкостями слоев, как при рабочем напряжении или при перенапряжении. По этой причине отношения испытательных напряжений к рабочим напряжениям отдельных слоев изоляции получаются существенно разными.

Третьим видом испытательного напряжения являются стандартные грозовые импульсы напряжения с фронтом 1.2 мкс и длительностью до полуспада 50 мкс. Испытания импульсным напряжением производят потому, что изоляция в процессе эксплуатации подвергается воздействию грозовых перенапряжений со схожими характеристиками.

Воздействие грозовых импульсов на изоляцию отличается от воздействия напряжения частотой 50 Гц из-за гораздо большей скорости изменения напряжения, приводящей к другому распределению напряжения по сложной изоляции типа изоляции трансформаторов; кроме того, сам процесс пробоя при малых временах отличается от процесса пробоя на частоте 50 Гц, что описывается вольт-секундными характеристиками.

По этим причинам испытаний напряжением промышленной частоты в ряде случаев оказывается недостаточно.

Амплитуда импульса выбирается исходя из возможностей оборудования, защищающего изоляцию от перенапряжений, с некоторыми запасами, и исходя из возможности накопления скрытых дефектов при многократном воздействии импульсных напряжений. Конкретные величины испытательных импульсов определяются по ГОСТ 1516.1-76.

Испытания внутренней изоляции проводят трехударным методом. На объект подается по три импульса положительной и отрицательной полярности, сначала полные, а затем срезанные. Интервал времени между импульсами - не менее 1 мин. Изоляция считается выдержавшей испытания, если во время испытания не произошло ее пробоев и не обнаружено повреждений. Методика обнаружения повреждений довольно сложна и обычно проводится осциллографическими методами.

Внешняя изоляция оборудования испытывается 15-ударным методом, когда к объекту с интервалом не менее 1 мин. прикладывается по 15 импульсов обеих полярностей, как полных, так и срезанных. Изоляция считается выдержавшей испытания, если в каждой серии из 15 импульсов было не более двух полных разрядов (перекрытий).

7.2. Испытания изоляции кабелей, трансформаторов и высоковольтных вводов

Все виды испытаний можно разделить на три основные группы, различающиеся по назначению и, соответственно, по объему и нормам:

Испытания новых изделий на заводе-изготовителе;

Испытания после прокладки или монтажа нового оборудования, испытания после капитального ремонта;

Периодические профилактические испытания.

Требования по испытаниям изоляции кабелей, трансформаторов и высоковольтных вводов излагаются раздельно для этих трех групп испытаний.

1. Кабели

Испытательные напряжения для кабелей устанавливаются в соответствии с ожидаемым уровнем внутренних и грозовых перенапряжений.

На заводах-изготовителях маслонаполненные кабели и кабели с маловязкой пропиткой испытывают повышенным напряжением промышленной частоты (около 2,5 U ном). Кабели с вязкой пропиткой и газовые кабели для предотвращения повреждения изоляции испытывают выпрямленным напряжением порядка (3,5..4) U ном,причем U ном - линейное при рабочих напряжениях 35 кВ и менее и фазной при рабочих напряжениях 110 кВ и более.

После прокладки кабеля, после капитального ремонта и во время профилактических испытаний изоляцию кабелей испытывают повышенным выпрямленным напряжением. Время испытаний для кабелей напряжением 3..35 кВ составляет 10 мин для кабеля после прокладки и 5 мин после капитального ремонта и во время профилактических испытаний.

Для кабелей напряжением 110 кВ время приложения испытательного напряжения - по 15 мин на фазу. Периодичность профилактических испытаний составляет от двух раз в год до 1 раза в три года для разных кабелей.

При испытаниях контролируется ток утечки , значения которого лежат в пределах от 150 до 800 мкА/км для нормальной изоляции. До и после испытаний измеряется сопротивление изоляции .