Испытательное напряжение электрооборудования

Испытательные напряжения – это уровни напряжения постоянного тока, используемого для контрольных тестов электрооборудования. Применяемое к оборудованию испытательное напряжение, как правило, превышает по уровню потенциал рабочего режима. Отраслевых стандартов максимального испытательного напряжения постоянного тока для применения к вращающимся электрическим машинам как таковых не существует. Конкретные рекомендации на этот счёт по электрооборудованию даёт производитель.

Испытательное напряжение под класс оборудования

Традиционно по отношению к текущему обслуживанию электрических машин применяются следующие испытательные напряжения постоянного тока:

Испытательные напряжения для вращающегося оборудования рассчитывается по следующему принципу:

• • Заводское испытание переменным потенциалом = удвоенное номинальное значение на паспортной табличке + 1000 вольт;
  • Контрольное испытание постоянным потенциалом при установке = 0,8 * (Заводское испытание переменным потенциалом * 1,6);
  • Контрольное испытание постоянным потенциалом после обслуживания = 0,6 * (Заводское испытание переменным потенциалом * 1,6).

Например, имеется электродвигатель, на паспортной табличке которого обозначено рабочее напряжение 2400 вольт переменного тока. Тогда заводское испытание переменным потенциалом следует проводить при параметрах:

2 * (2400) + 1000 = 5800В.

Тестирование постоянным током при установке мотора необходимо выполнить с учётом формулы:

0,8 * (5800) * 1,6 = 7,424В (максимальное значение).

Тестирование постоянным потенциалом в процессе эксплуатации, соответственно:

0,6 * (5,800) * 1,6 = 5,568В (максимальное значение постоянного тока).

Каким током выполнять тестирование электрооборудования?

Тестирование постоянным напряжением и переменным напряжением – это две большие разницы. Здесь стоит вспомнить о тех критериях, что отмечаются под воздействием постоянных токов в структуре изоляции (статья про изоляцию). При испытании изоляции ток утечки — это информация, которая необходима инженеру-электрику.

Напротив, испытание переменным током сопровождается током утечки относительно невеликим. Переменный ток часто применяется для тестирования высоким потенциалом. Напряжение повышается до определённого значения с целью проверки изоляции на пробой конкретной величиной потенциала.

Такое испытание получило характеристику «GO / NO-GO» и негативную характеристику, так как способно вызывать порчу изоляции в отличие от испытания постоянным током.

Если ранее применялось испытательное напряжение переменного тока и есть желание испытать постоянным током в качестве альтернативы, потребуется увеличить напряжение постоянного тока для получения эквивалентных результатов. Но в некоторых случаях тестирование переменным током больше подходит для контрольных испытаний электрооборудования.

Тестирование постоянным током даёт более качественную картину. Есть возможность измерить ток утечки по мере увеличения напряжения и получить определённые значения сопротивления изоляции.

Габариты электрооборудования имеют существенное значение, и здесь, опять же, заметные экономические преимущества даёт испытание напряжением постоянного тока в отличие от переменной альтернативы током.

По мере увеличения испытательного напряжения стоимость и вес оборудования переменного тока возрастают намного быстрее, чем для сопоставимого испытательного оборудования постоянного тока. Это связано с тем, что испытательный комплект переменного тока должен обеспечивать зарядную величину очень высокую для более крупных машин.

Не удивительно, что испытательные установки постоянного тока применяются исключительно для обслуживания высокого напряжения в полевых условиях по следующим причинам:

1. Более низкая стоимость
2. Меньший вес
3. Меньший размер
4. Неразрушающая технология
5. Объёмная и качественная информация.

Постоянное испытательное напряжение на прочность изоляции

Электрический прибор — мегомметр, измеряющий сопротивление изоляции непосредственно в омах и мегомах, видится оптимальным выбором для повседневного технического обслуживания на предприятии.

Однако на электрооборудовании более высоких номинальных напряжений применяется комплект диэлектрических испытаний. Что нужно знать об испытательном комплекте и применении такой системы на практике для измерения сопротивления изоляции?

Комплект диэлектрических испытаний применяется для определения сопротивления изоляции с помощью тех же методов, которые применимы к приборам мегомметр:

• кратковременные испытания,
• испытания на сопротивление по времени,
• скачки напряжения.

Комплект также предназначен для иных целей, но для проверки изоляции на прочность обеспечивает:

1. Регулируемое выходное напряжение
2. Контроль результирующего тока в микроамперах.

На рынке доступны комплекты для испытания изоляции на прочность постоянным током с выходным напряжением от 5 кВ до 160 кВ.

Испытательный процесс и наличие влаги

Электрическое оборудование, содержащее области присутствия влаги — распространенная опасность, с которой сталкиваются инженеры-электрики в моменты производства работ. Очевидный момент – электрооборудование, залитое пресной водой, необходимо просушить.

Между тем, при заливе солёной водой придётся изначально смыть соль пресной водой. В противном случае на металлических (изолирующих) поверхностях, а также внутри микротрещин изоляции останутся коррозионные отложения соли. В условиях влажности такие отложения образуют хороший проводник электричества.

Кроме влаги изоляцию электрооборудования следует очищать от наличия масла или жира, применяя подходящий растворитель. На практике пользуются различными способами сушки электрического оборудования в зависимости от размеров и условий установки. Например, среди практических способов отмечаются:

• поток горячего воздуха,
• прогрев печью,
• циркуляция тока по проводникам,
• комбинация этих методов.

Местные условия и оборудование на предприятии, а также информация от производителей оборудования, как правило, служат руководством для выбора наилучшего метода сушки конкретного оборудования.

Испытательное сопротивлений предыдущих записей

В некоторых случаях или при использовании определённого оборудования процедура сушки не требуется. В любом случае, определить необходимость сушки электрооборудования поможет испытание сопротивления изоляции с учётом имеющихся записей о предыдущих испытаниях устройства.

Внимание! Сырое оборудование — это риск электрических пробоев. Следовательно, необходим низковольтный мегомметр (испытательное напряжение 100 – 250 вольт постоянного тока).

Мегомметры традиционно имеют дополнительный диапазон измерения килоом (кВт). Это измерение обычно выполняется при испытательном напряжении всего в несколько вольт и является идеальным начальным измерением для затопленного электрооборудования. Этот диапазон измеряется ниже диапазона мегаом, следовательно, обеспечит фактическое измерение.

Если получено значение в килоомах, это значит изоляция электрооборудования полностью пропитана влагой, но есть возможность восстановления сухого режима. Периодическая проверка в процессе сушки логична для такого варианта. Показания прибора необходимо контролировать до момента достижения диапазона мегомов. Тогда уже можно безопасно применить более высокое испытательное напряжение.

Как температура влияет на устойчивость изоляции?

Величина сопротивления изоляционных материалов заметно снижается с повышением температуры. Однако испытания методами сопротивления по времени и ступенчатого напряжения относительно независимы от температурных воздействий. Соответственно, такого типа измерения дают относительные значения.

Если нужно провести надёжное сравнение показаний, следует скорректировать показания до базовой температуры, например 20°C, или же снять все показания примерно при одной и той же температуре. Рассмотрим некоторые общие рекомендации по коррекции температуры.

Базовая часть установленного правила гласит:

На каждые 10°C повышения температуры следует уменьшать сопротивление вдвое. Или же на каждые 10°C следует удвоить сопротивление.

Например, величина сопротивления, рваная 2 Мом, в условиях  20°C уменьшается до значения 0,5 МОм при условиях 40°C.

Таблица коэффициентов под испытательное напряжение

Каждый тип изоляционного материала имеет разную степень изменения сопротивления в зависимости от температуры. Однако разработаны коэффициенты для упрощения корректировки значений сопротивления. Таблица ниже приводит коэффициенты для вращающегося оборудования, трансформаторов, кабелей.

Таблица: под испытательное напряжение для вычисления сопротивления

Раскладка обозначения кабелей в таблице:

1 –  натуральный; 2 – GR-S; 3 – воздушный; 4 – высокотемпературный; 5 – высокотемпературный воздушный (GR-S); 6 – озоностойкий (GR-S); 7 – лакотканный; 8 – с пропиточной бумагой

Достаточно умножить полученные показания на коэффициент, представленный в таблице, соответствующий требуемой температуре.

 

Так, например, испытывается электродвигатель, обмотка статора которого имеет изоляцию класса «А». Показания сопротивления изоляции составляют 2,0 МОм при температуре 40°C. Согласно таблице выше, при температуре 40°C (для класса A) коэффициент равен — 4,80. Тогда скорректированное значение сопротивления:

2,0 * 4,80 = 9,6 Мом

Здесь следует обратить внимание, что сопротивление почти в пять раз больше при температуре 20°C по сравнению с показаниями, полученными при 40°C. Эталонная температура кабеля задаётся как 15,6°C, но важным моментом является согласованность и соответствие одной и той же базы.

---

При помощи информации: Megger