2. Измерение сопротивления изоляции и снятие кривых токов абсорбции

Если изоляция однородна, то в схеме рис. 11.1 и Сд =0. Это означает, что заряд абсорбции в этом случае не накапливается.

Из схемы на рис.11.1 следует, что при подключении неоднородной изоляции к источнику постоянного напряжения ток, проходящий через изоляцию изменяется во времени в соответствии с выражением где - постоянная времени. Экспоненциально затухающая составляющая тока называется током абсорбции, а другая составляющая – током сквозной утечки.

На рис. 11.2 показаны кривые токов и сопротивлений для сухой I, R_t и увлажненной I^’’, R_t^’’ изоляции.

Рис. 11.2. Зависимость тока, протекающего через изоляцию, и сопротивления изоляции от времени при включении на постоянное напряжение.

При испытаниях вся зависимость R(t) не определяется. Оценка состояния изоляции производится по значениям сопротивления, измеренным мегаомметром через 15 и 60 с (R₁₅ и R₆₀) после включения напряжения, и коэффициенту абсорбции

Из опыта эксплуатации установлено, что при допустимом увлажнении изоляции

Низкие значения сопротивления изоляции указывают не только на увлажнение, но и на загрязнение, появление сосредоточенных дефектов, например растрескивания или проколов изоляции.

3. Контроль качества изоляции по тангенсу угла диэлектрических потерь

Измерение tg δ - один из основных методов контроля изоляции электрооборудования высокого напряжения, так как распределенные дефекты (увлажнение, ионизация газовых включений) в первую очередь вызывают увеличение диэлектрических потерь.

При измерениях контролируют абсолютную величину tg δ, изменения tg δ по сравнению с предыдущими измерениями, а в некоторых случаях, например, для изоляции электрических машин, снимают зависимость tg δ(U), иногда и при повышенных напряжениях (до 2 U_ном).

Рис.11.3. Схема замещения диэлектрика (а) и векторная диаграмма(б)

Измерения tg δ на высоком напряжении проводят измерительными мостами переменного тока, построенными по схеме Шеринга (рис.11.4).

Рис. 11.4. Принципиальное устройство моста Шеринга

В схеме моста 11.4 С₀ – эталонный воздушный конденсатор, R₃ – переменный резистор, R₄ – постоянный резистор, С₄ – переменный конденсатор. Испытываемый объект обозначен как С_х. Равновесие моста устанавливается индикатором НИ.

Условие равновесия моста: , где Z_х, Z₄, Z_0, Z₃ – полные сопротивления плеч моста:

М ожно определить параметры испытуемого образца, включенного в плечо «х». Емкость образца определится выражением

а тангенс угла диэлектрических потерь

Измеренное значение tg δ сравнивают с нормативом, что дает представление о текущем состоянии изоляции.

Характер изменения tg δ при периодических измерениях позволяет судить об ухудшении свойств изоляции в процессе эксплуатации.

Рост tg δ при повышении напряжения свидетельствует о частичных разрядах в изоляции, ее увлажнении (рис. 11.5).

Рис. 11.5. Зависимости tgδ от величины приложенного напряжения:1 – исправная изоляция; 2 – изоляция с воздушными включениями; 3- увлажненная изоляция с воздушными включениями