4. Вимірювання опору ізоляції (струмів витоку)

Цей метод через свою простоту знайшов широке застосування на практиці і є одним з основних методів контролю якості ізоляції.

Відомо, що будь яка ізоляція має певну величину опору, хоча і достатньо велику. Тому при прикладанні напруги через ізоляцію, крім струмів на зарядження геометричної ємності та абсорбційних струмів, протікає стум, що визначається електропровідністю діелектрика. Зі збільшенням дефектності ізоляції струм витоку зростає. Це явище і покладено в основу даного методу.

Опір ізоляції рівний:

На постійній напрузі буде змінюватись в часі, оскільки на величину струму будуть впливати процеси повільної поляризації. На рис. 2.10 показаний характер зміни струму через ізоляцію і опір ізоляції в часі.

Рисунок 2.10 – Зміна струму витоку і опору ізоляції в часі

Дослідним шляхом встановлено, що для більшості ізоляційних конструкцій час досягнення усталеного значення струму витоку менше ніж 1 хвилина, тобто, до цього часу після прикладання напруги також досягає усталеного значення.

Різке падіння показує на задавнений розвиток дефекту в ізоляції, чи на наявність наскрізного провідного шляху, чи пробою. Зазвичай висновок про ізоляцію складається на основі порівняння з результатами попередніх вимірювань чи заводських даних.

Вимірювання опру ізоляції виконується з допомогою спеціальних приладів – мегомметрів, в котрих шкала проградуйована в МОм чи кОм.

Конструкції вітчизняних мегомметрів для вимірювання різноманітні. Найбільшого застосування знайшли індукторні (з ручним приводом) типу М-110 на 500 В, МОМ-5 на 1000 В і МС-06 на 2500 В. в теперішній час знаходять широке застосування електронні мегомметри, наприклад ЕСО210.

5. Вимірювання tgδ

Діелектричні втрати і ізоляції характеризуються кутом діелектричних втрат. Якщо звернутися до рис. 2.11, то визначається відношенням активної складової струму в діелектрикові до ємнісної складової:

53253\* MERGEFORMAT (.)

де - активна складова струму через діелектрик; - реактивна складова через діелектрик.

Рисунок 2.11 – Векторна діаграма струмів через діелектрик з втратами

Вимірювання величини , а не величини самих діелектричних втрат:

54254\* MERGEFORMAT (.)

має наступні переваги:

1. величина як характеристика матеріалу не залежить від розмірів об’єкта, але дозволяє знайти виникаючі в ізоляції дефекти, особливо, якщо вони розповсюджені по всьому об’єму;

2. величина може бути безпосередньо виміряна мостом змінного струму.

Метод контролю ізоляції шляхом вимірювання кута діелектричних втрат є самим ефективним і поширеним. Він дозволяє виявити наступні дефекти: зволоження, повітряні (газові) включення з процесами йонізації, неоднорідності й забруднення та ін.

Вимірювання ведеться при напрузі і частоті 50 Гц за допомогою високовольтних мостових схем (міст Шерінга). Оцінювання стану ізоляції за значенням передбачається нормативами майже для всіх видів ізоляції. В залежності від конструктивних особливостей об’єкта (заземлений один електрод чи ні) використовується нормальна чи перевернута схеми моста Шерінга.

За нормальною схемою зазвичай виконуються виміри в лабораторіях, а також вимірювання міжфазної ізоляції (кабель, трансформатор і т. п.).

Випускаються мости типу МДП, котрі дозволяють вимірювати при ємностях об’єктів від 40 до 20000 пФ.

При роботі з перевернутою схемою потрібно мати на увазі, що від вимірювальних віток і конденсатора (вимірюваний об’єкт) йдуть провідники, що перебувають під високою напругою.

Для вимірювань за перевернутою схемою застосовується малогабаритний переносний міст МД-16, котрий дозволяє вимірювати при ємностях об’єкта від 30 до 40000 пФ.