בדיקת מתח יתר של בידוד
החוזק הדיאלקטרי של הבידוד נקבע על ידי יכולתו לעמוד במתח הפעלה לאורך זמן. הירידה בחוזק הדיאלקטרי נגרמת ברוב המקרים על ידי רטיבות וליקויי בידוד מקומיים. בדרך כלל, פגמים כאלה הם תכלילים של גז (אוויר) בדיאלקטרי מוצק או נוזלי.
בשל העובדה שהחוזק הדיאלקטרי של הגז בהכלה נמוך מזה של הבידוד הראשי, נוצרים תנאים להתרחשות של קלקול או חפיפה של הבידוד במקום הפגם - פריקה חלקית. בתורו, פריקות חלקיות גורמות לנזקי בידוד נוספים. פריקה חלקית נקראת גם פריקה הזזה (פני השטח) וגם התמוטטות של אזורים בודדים או אלמנטים מבודדים.
כדי לקבוע את גבול החוזק הדיאלקטרי של הבידוד, הוא נבדק עם מתח מוגבר. מתח בדיקה, הגבוה משמעותית ממתח ההפעלה, מופעל למשך זמן מספיק כדי לפתח פריקה בפגם מקומי לכשל.בדרך זו, היישום של מתח מוגבר מאפשר לא רק לזהות פגמים, אלא גם להבטיח את הרמה הנדרשת של חוזק דיאלקטרי של הבידוד במהלך פעולתו.
יש להקדים לבדיקת נחשולי בידוד חקירה מעמיקה והערכה של מצב הבידוד בשיטות אחרות שתוארו קודם לכן. ניתן להעביר את הבידוד לבדיקת נחשול רק אם הבדיקות הקודמות חיוביות.
הבידוד נחשב כמי שעבר את מבחן מתח יתר אם אין נזק, פריקות חלקיות, פליטת גז או עשן, ירידה חדה במתח ועליית זרם דרך הבידוד, חימום מקומי של הבידוד.
בהתאם לסוג הציוד ולאופי הבדיקה, ניתן לבדוק את הבידוד על ידי הפעלת מתח AC או מתח מתוקן. במקרים בהם מבוצעת בדיקת הבידוד גם עם מתח AC וגם עם מתח מתוקן, בדיקת המתח המיושר תקדים לבדיקת מתח AC.
בדיקת בידוד AC מתח גבוה
בדיקת מתח AC בתדר אספקה מתבצעת באמצעות שנאי שלב עם התקן ויסות בצד המתח הנמוך. ערכת ההתקנה צריכה לכלול גם מתג אספקה עם הגנה נראית לעין וזרם יתר כדי לנתק את האספקה לשנאי במקרה של נזק או חפיפה של בידוד האתר, למשל, מתג ונתיך או מפסק עם כיסוי מוסר.הגדרת פעולת ההגנה חייבת לעלות על הזרם הנצרך על ידי הרשת בערך המרבי של מתח הבדיקה של הציוד, לא יותר מפעמיים.
מתח התדר של הספק משמש בדרך כלל כמתח הבדיקה. ההנחה היא שזמן הפעלת מתח הבדיקה הוא דקה אחת עבור הבידוד הראשי ו-5 דקות עבור סיבוב לפנייה. משך זמן זה של הפעלת מתח הבדיקה אינו משפיע על מצב הבידוד, שהוא נקי מפגמים, ומספיק לבדיקת הבידוד במתח.
קצב עליית המתח עד שליש מערך הבדיקה עשוי להיות שרירותי; בעתיד, יש להגביר את מתח הבדיקה בצורה חלקה, בקצב המאפשר קריאה ויזואלית של המונים. בעת בדיקת הבידוד של מכונות חשמליות, הזמן לעלייה של המתח ממחצית לערך המלא חייב להיות לפחות 10 שניות.
לאחר משך הבדיקה שצוין, המתח מופחת בהדרגה לערך שאינו עולה על שליש מתח הבדיקה ומכבה. שחרור פתאומי של מתח מותר במקרים בהם הדבר נחוץ למען בטיחות האנשים או הבטיחות של ציוד. משך הבדיקה הוא הזמן שבמהלכו מופעל מתח הבדיקה המלא.
כדי למנוע מתחי יתר בלתי מקובלים במהלך הבדיקה (בשל הרמוניות גבוהות יותר בעקומת מתח הבדיקה), יש לחבר את מערך הבדיקה, במידת האפשר, למתח הקו של הרשת. ניתן לנטר את צורת גל המתח באמצעות אוסילוסקופ אלקטרוני.
מתח הבדיקה, למעט בדיקות קריטיות (גנרטורים, מנועים גדולים וכו'), נמדד מצד המתח הנמוך. בעת בדיקת אובייקטים בעלי קיבולים גדולים, המתח בצד הגבוה של שנאי הבדיקה עשוי לעלות מעט על יחס הטרנספורמציה המחושב עקב זרם קיבולי.
עבור בדיקה קריטית, מתח הבדיקה נמדד בצד הגבוה של שנאי הבדיקה באמצעות שנאי מתח או קילו-וולטמטרים אלקטרוסטטיים.
במקרים בהם לא מספיק שנאי מתח אחד למדידת מתח הבדיקה, ניתן לחבר שני שנאי מתח מאותו סוג בסדרה. התנגדויות נוספות מוחלות גם על מדי מתח.
על מנת להגן על עצמים קריטיים מהגדלה בטעות של המתח המסוכן במקביל לאובייקט הנבדק, יש לחבר מעצרים כדוריים בעלי מתח פריצה השווה ל-110% ממתח הבדיקה באמצעות התנגדות (2 - 5 אוהם לכל וולט של הבדיקה מתח).
התוכנית לבדיקת בידוד של ציוד חשמלי עם מתח חילופין מוגבר מוצגת באיור. 1.
אורז. 1. תרשים בדיקת בידוד עם מתח AC מוגבר.
לפני הפעלת מתח על אובייקט הבדיקה, המעגל המורכב במלואו נבדק ללא עומס ונבדק מתח התמוטטות של הכדור מפסיק.
בנוסף מיוחד, שנאי כוח ושנאי מתח יכולים לשמש שנאי בדיקה.
שנאי כוח בשימוש זה מאפשרים עומס זרם של עד 250% מהנומינלי עם בדיקה משולשת (שלבית) עם הפסקה של שתי דקות בין יישומי מתח. עבור שנאי מתח מסוג NOM, מותר להגדיל את המתח של הפיתול הראשוני ל-150 - 170% מהנומינלי. בהיעדר שנאי בדיקה עם כוח מספיק, חיבור מקביל של אותו סוג של שנאים אפשרי.
שנאים למדידת מתח מסוג NOM נמצאים בשימוש נרחב. ההספק המרבי שלהם, המצוין בנתוני הדרכון ובשל מתן דרגת דיוק מתאימה, קטן יחסית. עם זאת, בהתאם לתנאי החימום, הם מאפשרים עומס יתר לטווח קצר של פי 3 עד 5 מהערך הנוכחי המחושב מההספק המרבי. בנוסף, השנאים הללו יכולים לעורר יתר על המידה במתח ב-30-50%, ניתן לחבר שני שנאים בסדרה.
אורז. 2. דיאגרמות של חיבור סדרה של שנאי בדיקה: TL1 ו-TL2 - שנאי בדיקה; TL3 הוא שנאי בידוד.
הכללת שני שנאים על פי הסכימה של איור. 2a ישים כאשר ניתן לבודד את שתי האלקטרודות של האובייקט מהאדמה. מתח הבדיקה שווה לסכום המתחים של שני השנאים; הערכים הנומינליים של מתחים אלה עשויים להשתנות. כאשר השנאים מחוברים במפל (איור 2א, ב), לאחד מהם TL2 יש פוטנציאל גבוה ויש לבודד את גופו מהאדמה.
ניתן לעורר שנאי זה באמצעות פיתול מיוחד של השנאי הראשון TL1 של השלב (איור 2b) או ישירות מהפיתול המשני שלו, אם הערך המרבי של המתח עליו אינו חורג מהערך המותר עבור הפיתול הראשוני של ה-. שנאי TL2. אם לא ניתן לבודד בצורה מהימנה את השנאי TL2, השתמש בשנאי הבידוד העזר TL3 (איור 2c).
שנאי כוח משמשים להשגת מתח פאזה או רשת. במקרה הראשון, הנייטרלי של פיתול ה-HV מוארק והמתח הראשוני מופעל על הנייטרלי והמסוף הפאזה המתאים של פיתול ה-LV.
ההנחה היא שהספק השנאי שווה ל-1/3 מהנומינלי. נעשה שימוש במתח קו לקו בתנאי שהבידוד הנייטרלי מדורג למתח קו לקו מלא. במקרה זה, מסוף HV מחובר אחד או שניים מקורקעים. ההנחה היא שהספק השנאי שווה ל-2/3 מהנומינלי. שנאי כוח מאפשרים זרם יתר לטווח קצר של פי 2.5-3.
מכשיר הוויסות צריך לספק שינוי במתח השנאי של 25-30% לערך המלא של מתח הבדיקה. ההתאמה צריכה להיות חלקה כמעט, עם שלבים שלא יעלו על 1-1.5% ממתח הבדיקה. אסור להפסיק את המעגל במהלך ההתאמה.
המתח צריך להיות קרוב לסינוסי עם תוכן הרמוני גבוה יותר של לא יותר מ-5%. כאשר משתמשים ברגולטורים עם התנגדות פנימית נמוכה, כגון שנאים אוטומטיים, דרישה זו מתקיימת כמעט. לא מומלץ להשתמש במשנקים או ריאוסטטים למטרה זו.
בדיקת בידוד מתח מתוקן
שימוש במתח בדיקה מתוקן יכול להפחית משמעותית את הספק מערך הבדיקה, מאפשר בדיקת אובייקטים בעלי קיבולים גדולים (כבלים קבלים וכו') ומאפשר מעקב אחר מצב הבידוד באמצעות זרמי דליפה נמדדים.
מעגלים מיישרים חצי גל נמצאים בשימוש נפוץ בבדיקת בידוד מתח מתוקן. באיור. 3 מציג תרשים סכמטי של בדיקת בידוד מתח מתוקן.
אורז. 3. מעגל בדיקת בידוד מתח מתוקן
שיטת בדיקת בידוד מתח מתוקן דומה לבדיקת מתח AC. בנוסף, מנוטר זרם הדליפה.
זמן היישום של המתח המתוקן ארוך יותר מאשר בבדיקת מתח AC ובהתאם לציוד הנבדק, נקבע לפי התקנים תוך 10 - 15 דקות.
מדידת מתח הבדיקה נעשית בדרך כלל עם מד מתח המחובר לצד המתח הנמוך של שנאי הבדיקה (המומר על ידי יחס הטרנספורמציה).
מכיוון שהמתח המיושר נקבע על ידי ערך המשרעת, יש להכפיל את קריאות מד המתח (מדידה של ערכי מתח אפקטיביים) ב התנגדות פנימיתמנורת מיישר, קטנה בחימום קתודה רגיל, עולה בחדות עם זרם חימום לא מספיק. במקרה זה, ירידת המתח במנורת המיישר עולה ויורדת על פני אובייקט הבדיקה. לכן, במהלך הבדיקה, יש צורך לנטר את מתח האספקה של מערך הבדיקה.כמו כן, מומלץ להשתמש במד מתח בעל התנגדות נוספת גדולה למדידת מתחי צד גבוהים.
בדומה לבדיקות מתח AC, כדי להגן על עצמים קריטיים מפני עליית מתח מוגזמת בשוגג, מומלץ לחבר מפסק נחשולי מתח עם מתח פריצה השווה ל-110-120% ממתח הבדיקה דרך התנגדות (2 - 5 אוהם לכל מתח בדיקה וולט) במקביל לאובייקט הבדיקה.
הזרם העובר דרך הבידוד במהלך בדיקת מתח מתוקן ברוב המקרים אינו עולה על 5 - 10 mA, מה שמוביל להספק קטן של שנאי הבדיקה.
בעת בדיקת אובייקטים בעלי קיבולת גדולה (כבלים, קבלים, פיתולים של מכונות חשמליות גדולות), לקיבול האובייקט הטעון למתח הבדיקה יש עתודת אנרגיה גדולה, שהפריקה המיידית שלה יכולה להוביל להרס הציוד של הגדרת הבדיקה. לכן יש לפרוק את חפץ הבדיקה כדי שזרם הפריקה לא יעבור דרך מכשיר המדידה.
כדי להסיר את המטען מהאובייקטים שנבדקו, נעשה שימוש במכשירי הארקה, במעגל החשמלי שבו כלולה התנגדות של 5-50 קילו אוהם. צינורות גומי מלאים במים משמשים כהתנגדות בעת הפלת חפצים בעלי קיבולת גדולה.
טעינת המכולה, גם לאחר הארקה קצרת טווח, עלולה להימשך זמן רב ולהוות סכנה לחיי כוח אדם. לפיכך, לאחר פריקת חפץ הבדיקה על ידי התקן הפריקה, יש להאיר אותו היטב.