Изпитване на пренапрежение: видове, техники и правила

В днешно време хората използват голямо разнообразие от електрическо оборудване, захранващи кабели, електрически връзки и др. Тъй като в някои съоръжения напреженията могат да достигнат огромни стойности, които могат да причинят сериозни вреди на човешкия живот Здраве, необходими са периодични проверки. Изпитването с пренапрежение е един от методите за идентифициране на грешки в изолацията.

Какво представлява проверката и защо се извършва

Основната цел на тези тестове е да се провери изолацията. Изпитването с пренапрежение може да открие локални дефекти. А някои от проблемите могат да бъдат установени само чрез този метод - и нищо друго. Освен това тестовете за пренапрежение позволяват да се провери способността на изолацията да издържа на пренапрежение и, ако са успешни, осигуряват известна увереност в качеството на намотката. Принципът на теста е достатъчно прост. Върху изолацията се подава напрежение, по-високо от номиналното работно напрежение, което се счита за пренапрежение. Нормалната намотка ще издържи, но дефектната намотка ще пробие.

Струва си да се спомене, че при изпитването с пренапрежение може да се провери способността на изолацията да функционира до следващия основен ремонт, проверка, смяна и т.н. д. Но този тип изпитване само косвено определя пренапрежението. Основната задача на този метод е да открие липсата на груби локални дефекти на намотката.

Освен това трябва да се отбележи, че изпитването за пренапрежение за някои захранващи устройства се извършва само ако номиналното работно напрежение е 35 kV или по-малко. Ако тази стойност е надхвърлена, самите инсталации обикновено са твърде тромави. Към днешна дата съществуват три основни вида изпитвания за пренапрежение.

Те включват тестове с пренапрежение при честота на захранване, изправено постоянно напрежение и пренапрежение при изпитване на пренапрежение (симулация на стандартен мълниеносен импулс).

Вид на теста. Индустриална честота и постоянен ток

Първият и основен тип изпитване е изпитването за пренапрежение при висока честота на захранване. В този случай към изолацията се прилага пренапрежение от 1 минута. Счита се, че намотката е преминала успешно изпитването, ако през това време няма повреда и изолацията не се е повредила. В някои случаи честотата на свръхнапрежението може да бъде 100 или 250 Hz.

Ако капацитетът на изпитваната изолация е по-голям, е необходимо да се използва оборудване за изпитване с по-голям капацитет. В този случай това е изпитване на кабелни линии с пренапрежение. В такива случаи по-често се използва вторият метод с повишено директно напрежение. Но трябва да се помни, че ако се използва постоянно напрежение, диелектричните загуби в изолацията, които причиняват нагряване, ще бъдат много по-малки, отколкото ако се използва променливо напрежение със същата големина. Освен това интензивността на потока от частични разряди ще бъде намалена. Всичко това води до много по-ниско натоварване на изолацията при изпитване на кабелни линии с постоянно пренапрежение. Поради тази причина свръхнапрежението трябва да се увеличи, за да се гарантира качеството на изолацията и липсата на повреди.

Тук трябва да се добави, че по време на изпитванията с постоянен ток трябва да се вземе предвид друг параметър - токът на утечка на изолацията. Времето за прилагане на свръхнапрежение варира от 5 до 15 минути. Изолацията е с добро качество не само ако не е открита повреда, но и ако в края на периода на изпитване токът на утечка не се е променил или е намалял.

При сравняването на двата метода ясно се вижда, че изпитването с пренапрежение на мрежовата честота е много по-удобно, но този метод не може да се прилага винаги.

Освен това има и друг недостатък на постоянния ток. По време на изпитването напрежението се разпределя в изолационната намотка в зависимост от съпротивленията на слоевете, а не от техните капацитети. Въпреки че при работно напрежение или нормално пренапрежение токът се разпространява по дебелината на изолацията по абсолютно същия начин. Поради това често се случва тестовото и работното напрежение да се различават твърде много.

Тестване на импулси на мълнии

Третият тип изпитване за пренапрежение е използването на стандартни импулси от мълнии. Напрежението тук е с фронт 1,2 µs и период на полуразпад 50 µs. Необходимостта от изпитване на изолацията с това пренапрежение се дължи на факта, че по време на работа намотката неизбежно ще бъде подложена на мълниеносни пренапрежения с подобни параметри.

Тук е важно да се знае, че ефектът от импулса на мълнията е много различен от този на напрежението с честота 50 Hz, тъй като скоростта на изменение на напрежението е много по-голяма. По-високата скорост на изменение на напрежението означава, че напрежението ще се разпредели по различен начин в изолационните намотки на сложни устройства, като например трансформатори. Изпитването за пренапрежение с такива характеристики е важно и поради факта, че самият процес на разрушаване на изолацията с малко време ще се различава от разрушаването при 50 Hz. Това може да бъде разбрано по-ясно, като се разгледа волт-секундната характеристика.

Поради всички тези причини често се случва първият метод за изпитване на трансформатора за пренапрежение да не е достатъчен - трябва да се използва и третият метод.

Импулси за рязане, външна и вътрешна намотка

В случай на свръхнапрежение от мълния повечето съоръжения задействат защитен разрядник, който прекъсва вълната на входящия импулс след няколко микросекунди. Поради тази причина, когато трансформаторът се изпитва с повишено напрежение, например, такива импулси се прекъсват след 2-3 µs. Те са наречени стандартни импулси на мълния.

Такива импулси имат определени характеристики, като амплитуда.

Тази стойност на импулса ще бъде избрана въз основа на капацитета на устройството, което ще предпазва оборудването от пренапрежение, с определен марж. Освен това, при избора трябва да се вземе предвид възможността за натрупване на латентни дефекти чрез многократни импулси. Що се отнася до избора на конкретни стойности, правилата за избор са описани в специален национален документ 1516.1-76.

Изпитването за пренапрежение на оборудването за вътрешната намотка ще се извършва по метода на трите удара. По същество към намотката се подават три импулса с положителна полярност и три импулса с отрицателна полярност. Първоначално се подават пълните напрежения, а след това се подават изключващите напрежения. Важно е също така да се знае, че между всеки следващ импулс трябва да мине поне 1 минута. Счита се, че изолацията е преминала успешно изпитването, ако не са открити повреди и самата намотка не е повредена. Струва си да се каже, че този метод на изпитване е доста сложен и най-често се извършва с помощта на осцилографски методи за контрол.

За външната изолация се прилага методът с 15 удара. Принципът на теста е същият. Намотката се подлага на 15 импулса с интервал от най-малко една минута, първо с една полярност, а след това с противоположна полярност. Прилага се в като завършен, и двата изключващи импулса. Тестът се счита за успешен, ако във всяка серия от 15 импулса се появят не повече от две пълни припокривания.

Как работи процесът на изпитване

Тестовете за пренапрежение от променлив или постоянен ток трябва да се извършват в строго съответствие с нормативните изисквания. Процедурата е следната.

• Преди да започне изпитването, инспекторът трябва да провери дали изпитвателното оборудване е в добро работно състояние.
• След това пристъпете към сглобяване на тестова верига. Осигуряване на защитно и работно заземяване на изпитваното оборудване като първа стъпка. В някои случаи, ако е необходимо, се осигурява и защитно заземяване на корпуса на изпитваното устройство.

Свързване на оборудването

Преди да преминете към Свързване на оборудването заземяване трябва да се постави и върху входа за високо напрежение на инсталацията, към електрическата мрежа 380 или 220 V. Важното изискване тук е, че напречното сечение на медния проводник, който ще се използва като заземител, трябва да бъде най-малко 4 квадратни милиметра. Схемата трябва да бъде сглобена от същия персонал в екипа, който ще извършва тестовете.

• Изпитваната инсталация трябва да бъде свързана към електрическа верига 380 или 220 V чрез специално превключващо устройство с видимо прекъсване на линията или чрез щепсел и контакт, който трябва да бъде разположен на мястото, където се експлоатира инсталацията.
• След това кабелът се свързва към фаза, полюс или проводник на изпитваното оборудване. Проводникът може да бъде изключен само с разрешението на лицето, отговарящо за изпитването, и след като е бил заземен.

Въпреки това, преди да включи изпитваното оборудване под напрежение, служителят трябва да направи следното

• Уверете се, че всички членове на изпитващия персонал са на мястото си, че всички неупълномощени лица са отстранени и че устройството може да бъде включено под напрежение.
• Преди подаване на напрежението трябва да се уведоми целият персонал, отговорен за изпитването, и само след като се увери, че всички членове на сте чували това, заземителната връзка може да се отстрани от изпитваното оборудване и да се включи 380 или 220 V.
• Незабавно след разчистване Цялото оборудване, участващо в изпитването с високо напрежение, се счита за под напрежение. Това означава, че всякакви промени в схемите, кабелните връзки или други модификации са строго забранени.
• След провеждане на изпитването ръководителят трябва да намали напрежението до 0, да изключи цялото оборудване от мрежата и да заземи или да нареди да се заземи изходът на инсталацията. Всичко това трябва да бъде съобщено на работния екип. Едва след това проводниците могат да бъдат изключени, ако изпитванията са приключили, или да бъдат свързани отново, ако е необходима допълнителна работа. Оградите трябва да се премахват само след изключване на инсталацията и приключване на работата.

Ръководителят на работната група трябва да състави и протокол от изпитването за пренапрежение на всеки апарат.

Извършване на тест на кабел

Тестването на кабелите също трябва да се извършва в съответствие със следния план.

1. Първоначално е необходимо да се установи заземяването на апарата и ръчния разрядник. Може да се окаже, че високоволтовата уредба на трансформатора и кенотронното приспособление са поставени извън апарата. В този случай те също трябва да бъдат заземени.
2. След това вратичката, която се намира в горната част на гърба на уреда, трябва да се закачи на панти и да се монтира към скобата. След това долната врата се поставя на панти, върху нея се монтира префиксът на кенотрона и крачетата му се поставят под скобата и изходите на вратата.
3. Горната врата има отвор, в който трябва да се постави лостът на крайния изключвател. С помощта на гаечен ключ дръжката се свързва с микроампер. Дръжката трябва да е заземена.
4. В резервната част трябва да се съхранява специална пружина за такава работа. С единия си край той е свързан към повишаващия трансформатор за високо напрежение, а с другия - към изхода на керосинов префикс от високоволтов тип. Изходът се намира в средата на уреда.
5. След това поставете щепсела на устройството в гнездото на контролния панел. Има специална дръжка с маркировка "Защита на", Трябва да се промени позицията му "Чувствителен".
6. С помощта на кабела свържете тестваното оборудване към конзолата. При това гнездото за кабела трябва да се прокара през извода на микроамперметъра до ограничителя и защитната ограда да се постави на място.
7. След това щепселът на уреда може да се свърже към електрическата мрежа и след като служителят застане на гумената подложка, да се включи самият уред. В този момент светва зеленият диод, а след натискането на бутона светва червеният диод.
8. Оборудването има копче, което се завърта по посока на часовниковата стрелка, като по този начин се увеличава напрежението. По този начин тя трябва да се върти, докато се достигне изпитвателното напрежение. Показанието обикновено се дава по скалата kV, която се изразява в максимални киловолта.
9. Токът на утечка може да се променя чрез превключване на крайното копче, като се натиска бутонът в центъра на копчето.
10. След провеждането на всички тестове подаденото напрежение трябва да се намали до 0 и след това да се натисне бутонът за изключване на машината.

След извършване на всички дейности от екипа за основна проверка се изготвя и протокол за изпитване за пренапрежение.

Провеждане на тестове при честота на промишлени разпределителни устройства

Следната процедура се използва за провеждане на изпитванията на разпределителното устройство на разпределителната уредба заедно с нейното разпределително устройство.

За да започнете, оборудването трябва да бъде подготвено за работа. За тази цел е необходимо да се изключат от разпределителното устройство всички трансформатори на напрежение и други свързани към него устройства, които са късо съединени или заземени. Цялото оборудване се почиства от прах, влага и всякакви други замърсявания. След това, в съответствие с правилата за изпитване за пренапрежение, трябва да се измери и запише съпротивлението на намотката на изпитваното оборудване. За да направите това, вземете мегаомметър при 2,5 kV.След това цялата инсталация се подготвя за последващите дейности, както е описано по-горе.

След това всички тестови измервания на разпределителното устройство се извършват с повишено напрежение.

Най-често използваното тестово оборудване за провеждане на тестовете

Един от най-често използваните уреди за да можете да извършите теста е AII-70. Често се използва и единица с обозначение UPU-1M.

Преди да започнете каквито и да било проверки, трябва да проверите всички инструменти, за да се уверите, че стрелките са на нула, прекъсвачи прекъсвачите са изключени. Ръкохватката на регулатора на напрежението трябва да се завърти напълно обратно на часовниковата стрелка. Положението на предпазителя трябва да съответства на напрежението в мрежата. Ако трансформаторът за високо напрежение трябва да се транспортира, той трябва да бъде много здраво закрепен вътре в устройството, дръжката на регулатора трябва да бъде вдлъбната и вратите трябва да бъдат плътно затворени. Закрепете здраво и приставката за кенотрон, ако ще се извършва изпитване на кабели, и извадете контейнера с течен диелектрик от устройството.

Използвайте манометър, за да проверявате периодично разстоянието между електродите на буркана по време на транспортиране. Тя трябва да е 2,5 мм. Сондата трябва да се прокара между електродите, не прекалено плътно, но и без да се разклаща.

Правила за безопасност по време на теста

Що се отнася до правилата и нормите за безопасност при изпитване на пренапрежение, те са следните.

Първо, преди да се извърши каквато и да е работа, трябва да се извърши заземяване с медни проводници с размер най-малко 4,2 квадратни милиметра, като например апарат, ръчен разрядник, трансформатор за високо напрежение и кенотронно приспособление.

Всяка работа без заземяване е строго забранена.

Второ, предпазният кожух винаги трябва да се монтира. Прикрепете го към страната на изолационните тръби на кенотронното устройство. На защитната ограда трябва да бъдат поставени предупредителни надписи. Оградата трябва да бъде закрепена и от страната на металния прът. Тук той е свързан с шарнирните накрайници на контролната рамка.

Що се отнася до превключването на високоволтовите и нисковолтовите части на апаратурата, то трябва да се извършва само при напълно изключено напрежение и при свързана и надеждна заземителна връзка.

Както кабелът, така и всеки друг обект, който е бил изпитван със значителен капацитет, трябва да бъдат заземени след изпитването. Това е така, защото дори след провеждането на тестовете предметът все още е способен да задържи заряд, който е достатъчно силен, за да навреди на човешкото здраве.

Както се вижда от горното, методи за изпитване Следните са доста сходни помежду си. Съществуват обаче съществени разлики, които понякога налагат тестването на един и същ апарат по различни начини.