3.5 Другие методы испытаний изоляции.

Наряду с испытаниями изоляции повышенным напряжением существует ряд других методов проверки ее состояния:

1. Измерение сопротивления постоянному току: один из основных показателей, определяющих состояние изоляции аппарата. Наличие явных дефектов (поверхностное загрязнение, увлажненность, механические повреждения) значительно снижают ее сопротивление. Определение сопротивления изоляции осуществляется измерением тока утечки, проходящего через изоляционный промежуток при приложении к нему выпрямленного напряжения: . Следует отметить, что R_из существенно зависит от времени с момента приложения напряжения. Это связано с явлением поляризации, которое наблюдается в изоляционных конструкциях аппаратов. Правильным считается результат измерения тока утечки, полученный по истечении 60 секунд после приложения напряжения (к моменту полного затухания тока абсорбции). Определение R_из осуществляется чаще всего с помощью мегомметров, отградуированных в значениях сопротивления постоянному току. Широкое распространение в испытательных установках получили мегомметры типа М4100 с питанием от встроенного генератора, приводимого во вращение рукой или электроприводом. Их выходное напряжение в зависимости от модификации и составляет 100, 250, 500, 1000 и 2500 В. В настоящее время эти приборы постепенно вытесняются современными цифровыми приборами и системами.

2. Увлажнение изоляции чаще всего определяется с помощью т.н. коэффициента абсорбции, определяемого отношением: , т.е. отношением сопротивлений изоляции, измеренных соответственно через 60 и 15 секунд с момента приложения напряжения к изоляционному промежутку. Если изоляция сухая, то к_абс >> 1, у влажной изоляции он близок к 1. Это объясняется различием процессов поляризации и соответственно разницей во времени заряда емкости изоляционного промежутка. В первом случае время заряда велико и соответственно R_из(15) и R_из(60) существенно различаются; во втором – время заряда весьма мало, ток изменяется быстро и за 15 с достигает установившегося значения, поэтому R_из(15) и R_из(60) почти не различаются.

3. Измерение tg (тангенса угла диэлектрических потерь): является одним из наиболее распространенных методов определения состояния изоляции. Как известно, tg есть отношение активной составляющей тока I_а, проходящего через изоляцию при приложении к ней переменного напряжения к реактивной составляющей I_с. Чем больше дефектов содержит изоляция, тем больше , т.е. при постоянных значениях U, и С tg  P_а. Измерение tg осуществляется, как правило, с помощью мостовых схем, устройство которых основано на принципе Шеринга. Соответственно схемы измерения tg получили название «мост Шеринга». Его принципиальная схема имеет следующий вид:

Схема содержит испытательный трансформатор Т; испытуемый объект ИО, включенный в одну из плеч моста Шеринга; эталонный (образцовый) конденсатор C_N (это конденсатор специальной конструкции, заполненный газом под давлением); резисторы R₄ с постоянным сопротивлением и R₃ с регулируемым сопротивлением; магазин емкостей C₄. Тангенс угла диэлектрических потерь для данной схемы определяется следующим выражением:; где R₄ и C₄ – величины, получаемые при равновесии моста, условием которого является следующее соотношение: Z_ИОR₃ = R_NC₄. На результаты измерений tg сильное влияние оказывают паразитные токи и внешние (электромагнитные и электростатические) поля. Для их исключения производится тщательная экранировка измерительного устройства, и ряд других мер. Результаты измерений tg сравнивают с допустимыми значениями.

4. Измерением токов утечки: оценка состояния изоляции в данном случае осуществляется приложением к изоляционному промежутку напряжения различной величины, т.е. снятием характеристики . При этом увлажненная изоляция имеет нелинейную характеристику, что связано с интенсификацией ионизационных процессов при больших величинах U_пр и соответственно резким увеличением I_ут. Критерием увлажненности является коэффициент нелинейности, представляющий собой отношение сопротивлений изоляции при различных величинах приложенного напряжения: .

5. Испытание на наличие видимой короны: наличие видимой короны характеризует состояние внешней изоляции аппарата. Испытание проводится в сухом состоянии в затемненном помещении или в ночное время на открытых площадках. Наличие короны определяется визуально или с помощью фотографирования. Напряжение на испытуемом объекте поднимают плавно до 110-120% напряжения видимой короны, а затем снижают до нормированного испытательного напряжения.

6. Испытание изоляции на стойкость в отношении теплового пробоя проводится в тех случаях, когда он возможен. Например, при использовании волокнистой органической изоляции в качестве основной. Испытание проводится приложением к изоляции нормированного напряжения промышленной частоты до установившегося значения тангенса угла диэлектрических потерь.

7. Испытание постоянным напряжением. Постоянное испытательное напряжение используется в лабораториях высокого напряжения

• для исследования процессов пробоя различных изоляционных сред и конструкций;

• испытания отдельных устройств переменного тока, которые по техническим причинам не могут быть испытаны переменным напряжением, например, газонаполненные кабели и т.п.;

• для прожигания пробитых или ослабленных участков кабелей высокого напряжения с целью обнаружения места повреждения и замены поврежденного участка;

• для целей профилактики изоляции: снятия кривых саморазряда, "возвратного" напряжения слоистой изоляции и т.д.

Источниками постоянного испытательного напряжения, как правило, являются выпрямители, схемы с умножением напряжения (каскадные схемы) и электростатические генераторы.

Необходимо отметить, что существуют и другие способы определения состояния изоляции ЭА и другого электрооборудования.

Изоляция цепей управления, блокировок, сигнализации испытывается одноминутным напряжением промышленной частоты 2 кВ. При испытаниях осуществляется проверка изоляции между токоведущими и заземленными частями; между токоведущими частями разных цепей, а также между разомкнутыми контактами коммутационных аппаратов одной цепи. Если какие-либо элементы цепей управления согласно ГОСТ или технических условий имеют испытательное напряжение ниже, то испытания проводятся испытательным напряжением 1,5 кВ. Если и это напряжение велико для отдельных элементов, то они отсоединяются и испытания проводят без них.