اختبار الجهد الزائد للعزل
يتم تحديد قوة العزل الكهربائي من خلال قدرته على تحمل جهد التشغيل لفترة طويلة. يرجع الانخفاض في قوة العزل الكهربائي في معظم الحالات إلى الرطوبة وعيوب العزل الموضعية. عادةً ما تكون هذه العيوب عبارة عن شوائب غازية (هواء) في مادة عازلة صلبة أو سائلة.
نظرًا لحقيقة أن القوة العازلة للغاز في التضمين أقل من تلك الخاصة بالعزل الرئيسي ، يتم تهيئة الظروف لحدوث انهيار أو تداخل العزل في مكان العيب - التفريغ الجزئي. في المقابل ، يتسبب التفريغ الجزئي في تلف إضافي للعزل. يُطلق على التفريغ الجزئي اسم التفريغ المنزلق (السطحي) وانهيار المناطق الفردية أو العناصر العازلة.
لتحديد حد القوة العازلة للعزل ، يتم اختباره بجهد متزايد. يتم تطبيق جهد اختبار ، وهو أعلى بكثير من جهد التشغيل ، لفترة كافية لتطوير تفريغ في عيب محلي إلى فشل.بهذه الطريقة ، لا يسمح تطبيق الجهد الزائد بتحديد العيوب فحسب ، بل يضمن أيضًا المستوى المطلوب لقوة العزل الكهربائي أثناء تشغيله.
يجب أن يسبق اختبار تدفق العزل تحقيق شامل وتقييم حالة العزل بطرق أخرى موصوفة سابقًا. لا يمكن أن يخضع العزل لاختبار الاندفاع إلا إذا كانت الاختبارات السابقة إيجابية.
يعتبر العزل قد اجتاز اختبار الجهد الزائد إذا لم يكن هناك أي ضرر أو تفريغ جزئي أو انبعاثات غازية أو دخان وانخفاض حاد في الجهد وزيادة التيار من خلال العزل والتدفئة الموضعية للعزل.
اعتمادًا على نوع المعدات وطبيعة الاختبار ، يمكن اختبار العزل عن طريق تطبيق زيادة التيار المتردد أو الجهد المعدل. في الحالات التي يتم فيها إجراء اختبار العزل بكل من التيار المتردد والجهد المعدل ، يجب أن يسبق اختبار الجهد المعدل اختبار جهد التيار المتردد.
اختبار عزل التيار المتردد للجهد العالي
يتم إجراء اختبار جهد التيار المتردد بتردد الإمداد باستخدام محول تصعيد مع جهاز تنظيم على جانب الجهد المنخفض. يجب أن يشتمل مخطط التثبيت أيضًا على مفتاح إمداد مع فاصل مرئي وحماية ضد التيار الزائد لقطع الإمداد عن المحول في حالة حدوث تلف أو تداخل في عزل الموقع ، على سبيل المثال ، مفتاح كهربائي وفتيل أو قاطع دائرة بغطاء منزوع.يجب أن يتجاوز إعداد عملية الحماية التيار الذي تستهلكه الشبكة بأقصى قيمة لجهد اختبار الجهاز ، وليس أكثر من مرتين.
عادة ما يتم استخدام جهد التردد للإمداد كجهد اختبار. يُفترض أن يكون وقت تطبيق اختبار الجهد دقيقة واحدة للعزل الرئيسي و 5 دقائق للانعطاف. لا تؤثر مدة تطبيق جهد الاختبار على حالة العزل ، وهي خالية من العيوب ، وهي كافية لفحص العزل تحت الجهد.
قد يكون معدل ارتفاع الجهد حتى ثلث قيمة الاختبار تعسفيًا ؛ في المستقبل ، يجب زيادة جهد الاختبار بسلاسة ، بمعدل يسمح بالقراءة المرئية للعدادات. عند اختبار عزل الآلات الكهربائية ، يجب ألا يقل وقت ارتفاع الجهد من النصف إلى القيمة الكاملة عن 10 ثوانٍ.
بعد المدة المحددة للاختبار ، يتم تخفيض الجهد تدريجيًا إلى قيمة لا تتجاوز ثلث جهد الاختبار ويتم إيقاف تشغيله. يُسمح بالإفراج المفاجئ للجهد في الحالات التي يكون فيها ذلك ضروريًا لسلامة الأشخاص أو السلامة معدات. مدة الاختبار هي الوقت الذي يتم خلاله تطبيق جهد الاختبار الكامل.
لتجنب الجهد الزائد غير المقبول أثناء الاختبار (بسبب التوافقيات الأعلى في منحنى جهد الاختبار) ، يجب توصيل إعداد الاختبار ، إن أمكن ، بجهد خط الشبكة. يمكن مراقبة شكل موجة الجهد باستخدام راسم الذبذبات الإلكتروني.
يتم قياس جهد الاختبار ، باستثناء الاختبارات الحرجة (المولدات والمحركات الكبيرة وما إلى ذلك) من جانب الجهد المنخفض. عند اختبار كائنات ذات سعة كبيرة ، قد يتجاوز الجهد على الجانب العالي من محول الاختبار قليلاً نسبة التحويل المحسوبة بسبب التيار السعوي.
للاختبار الحرج ، يتم قياس جهد الاختبار على الجانب العالي من محول الاختبار باستخدام محولات الجهد أو مقاييس الكيلو فولت الكهروستاتيكية.
في الحالات التي يكون فيها محول جهد واحد غير كافٍ لقياس جهد الاختبار ، يمكن توصيل محولي جهد من نفس النوع في سلسلة. يتم تطبيق مقاومات إضافية أيضًا على الفولتميتر.
من أجل حماية الأشياء الحرجة من الزيادة غير المقصودة في الجهد الخطير بالتوازي مع الكائن قيد الاختبار ، يجب توصيل الموانع الكروية بجهد انهيار يساوي 110٪ من جهد الاختبار بالمقاومة (2-5 أوم لكل فولت من الاختبار الجهد).
يظهر مخطط اختبار عزل المعدات الكهربائية مع زيادة الجهد المتناوب في الشكل. 1.
أرز. 1. رسم تخطيطي لاختبار العزل مع زيادة جهد التيار المتردد.
قبل تطبيق الجهد على كائن الاختبار ، يتم اختبار الدائرة المجمعة بالكامل بدون تحميل ويتم فحص جهد الانهيار للكرة.
بالإضافة إلى المحولات الخاصة ، يمكن استخدام محولات الطاقة ومحولات الجهد كمحولات اختبار.
تسمح محولات الطاقة مع هذا الاستخدام بحمل تيار يصل إلى 250٪ من الاسمي باختبار ثلاثي (تدريجي) مع توقف مؤقت لمدة دقيقتين بين تطبيقات الجهد. بالنسبة لمحولات الجهد من نوع NOM ، يجوز زيادة جهد الملف الأولي إلى 150-170٪ من الاسمي. في حالة عدم وجود محول اختبار بطاقة كافية ، يكون الاتصال المتوازي من نفس النوع من المحولات ممكنًا.
تستخدم محولات قياس الجهد من نوع NOM على نطاق واسع. قوتها القصوى ، المشار إليها في بيانات جواز السفر وبسبب توفير فئة مناسبة من الدقة ، صغيرة نسبيًا. ومع ذلك ، وفقًا لظروف التسخين ، فإنها تسمح بالحمل الزائد على المدى القصير من 3 إلى 5 أضعاف القيمة الحالية المحسوبة من الحد الأقصى للطاقة المقدرة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحفيز هذه المحولات بشكل مفرط في الجهد بنسبة 30-50 ٪ ، يمكنك توصيل محولين على التوالي.
أرز. 2. مخططات توصيل سلسلة محولات الاختبار: TL1 و TL2 - محولات الاختبار ؛ TL3 هو محول عزل.
إدراج محولين حسب مخطط التين. 2 أ قابلة للتطبيق عندما يمكن عزل كلا قطبي الجسم عن الأرض. جهد الاختبار يساوي مجموع الفولتية للمحولين ؛ قد تختلف القيم الاسمية لهذه الفولتية. عندما يتم توصيل المحولات في سلسلة (الشكل 2 أ ، ب) ، فإن أحدها TL2 لديه إمكانات عالية ويجب عزل جسمه عن الأرض.
يمكن إثارة هذا المحول باستخدام ملف خاص للمحول الأول TL1 للمرحلة (الشكل 2 ب) أو مباشرة من ملفه الثانوي ، إذا كانت القيمة القصوى للجهد الموجود عليه لا تتجاوز القيمة المسموح بها للملف الأولي للملف الأولي. محول TL2. إذا لم يكن من الممكن عزل المحول TL2 بشكل موثوق ، فاستخدم محول العزل الإضافي TL3 (الشكل 2 ج).
تستخدم محولات الطاقة للحصول على جهد الطور أو التيار الكهربائي. في الحالة الأولى ، يتم تأريض المحايد لملف HV ويتم تطبيق الجهد الأساسي على المحايد ومحطة الطور المقابلة لملف LV.
من المفترض أن قوة المحول تساوي 1/3 من الاسمي. يتم استخدام الجهد من خط إلى خط بشرط أن يتم تصنيف العزل المحايد للجهد الكامل من خط إلى خط. في هذه الحالة ، يتم تأريض واحد أو اثنين من محطات HV المترابطة. يفترض أن قوة المحول تساوي 2/3 من الاسمي. تسمح محولات الطاقة بتيار زائد قصير المدى يبلغ 2.5-3 مرات.
يجب أن يوفر جهاز التنظيم تغييرًا في جهد المحول بنسبة 25-30 ٪ إلى القيمة الكاملة لجهد الاختبار. يجب أن يكون الضبط سلسًا عمليًا ، مع خطوات لا تتجاوز 1-1.5٪ من جهد الاختبار. لا يسمح بفواصل الدائرة أثناء الضبط.
يجب أن يكون الجهد قريبًا من الجيب مع محتوى توافقي أعلى لا يزيد عن 5٪. عند استخدام منظمات ذات مقاومة داخلية منخفضة ، مثل المحولات الآلية ، يتم استيفاء هذا المطلب عمليًا. لا ينصح باستخدام الاختناقات أو ريوستاتس لهذا الغرض.
اختبار عزل الجهد المصحح
يمكن أن يؤدي استخدام جهد الاختبار المعدل إلى تقليل قوة إعداد الاختبار بشكل كبير ، ويسمح لك باختبار أجسام ذات سعة كبيرة (كبلات مكثف ، وما إلى ذلك) ويسمح لك بمراقبة حالة العزل من خلال تيارات التسرب المقاسة.
تُستخدم دارات المعدل نصف الموجي بشكل شائع في اختبار عزل الجهد المعدل. في التين. يوضح الشكل 3 مخططًا تخطيطيًا لاختبار عزل الجهد المعدل.
أرز. 3. دائرة اختبار عزل الجهد المصحح
تشبه طريقة اختبار عزل الجهد المعدل اختبار جهد التيار المتردد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم مراقبة تيار التسرب.
وقت تطبيق الجهد المصحح أطول مما هو عليه في اختبار جهد التيار المتردد ، واعتمادًا على الجهاز قيد الاختبار ، يتم تحديده وفقًا للمعايير في غضون 10-15 دقيقة.
عادة ما يتم قياس جهد الاختبار باستخدام مقياس الفولتميتر المتصل بجانب الجهد المنخفض لمحول الاختبار (المحول بنسبة التحويل).
نظرًا لأن الجهد المعدل يتم تحديده بواسطة قيمة السعة ، يجب مضاعفة قراءات الفولتميتر (قياس قيم الجهد الفعال) بـ المقاومة الداخلية، مصباح المعدل ، صغير تحت تسخين الكاثود العادي ، يزداد بشكل حاد مع تيار التسخين غير الكافي. في هذه الحالة ، يزداد انخفاض الجهد في المصباح المعدل وينخفض عبر كائن الاختبار. لذلك ، أثناء الاختبار ، من الضروري مراقبة جهد الإمداد لإعداد الاختبار.يوصى أيضًا باستخدام مقياس الفولتميتر مع مقاومة إضافية كبيرة لقياس الفولتية الجانبية العالية.
كما هو الحال مع اختبارات جهد التيار المتردد ، لحماية الأشياء الحرجة من الارتفاع المفرط العرضي للجهد ، يوصى بتوصيل مانع الصواعق بجهد انهيار يساوي 110-120٪ من جهد الاختبار من خلال مقاومة (2-5 أوم لكل جهد اختبار فولت) بالتوازي مع كائن الاختبار.
التيار الذي يمر عبر العزل أثناء اختبار الجهد المعدل في معظم الحالات لا يتجاوز 5-10 مللي أمبير ، مما يؤدي إلى قوة صغيرة لمحول الاختبار.
عند اختبار الأشياء ذات السعة الكبيرة (كبلات الطاقة والمكثفات وملفات الآلات الكهربائية الكبيرة) ، فإن سعة الجسم المشحون بجهد الاختبار تحتوي على احتياطي طاقة كبير ، يمكن أن يؤدي التفريغ الفوري لها إلى تدمير معدات إعداد الاختبار. لذلك ، يجب تفريغ كائن الاختبار بحيث لا يمر تيار التفريغ عبر جهاز القياس.
لإزالة الشحنة من الأشياء التي تم اختبارها ، يتم استخدام أجهزة التأريض ، في الدائرة الكهربائية التي تتضمن مقاومة من 5-50 كيلو أوم. تستخدم الأنابيب المطاطية المملوءة بالماء كمقاومة عند إسقاط الأشياء ذات السعة الكبيرة.
يمكن أن يستمر شحن الحاوية ، حتى بعد تأريض قصير المدى ، لفترة طويلة ويشكل خطرًا على حياة الأفراد. لذلك ، بعد أن يتم تفريغ كائن الاختبار بواسطة جهاز التفريغ ، يجب أن يتم تأريضه بقوة.