Diagnostika_elektrooborudovaniya_posobie

Мегомметры М-4100/3, М-4100/5.

Клещи электроизмерительные Ц-4501. Микроамперметр М-95.

Источник высоковольтных напряжений ВС-23. Амперметр Э-514.

Вольтметр Э-515. Милливольтметр М-253. Омметр М-372.

Приспособление для проверки и регулировки защит электроприводов и электроустановок КИ-6366.

Приспособление для диагностирования контактных систем магнитных пускателей КИ-6427.

Штангенциркуль (ГОСТ 166–80). Щупы (набор № 3) (ГОСТ 882–75).

Паяльник электрический (ГОСТ 7219–77). Плоскогубцы (ГОСТ 5547–75).

Молоток с медными бойками ПИМ-640-260. Ключи гаечные (ГОСТ 2839–ЗОЕ).

Приспособление для измерения радиального зазора в подшипниках КИ-6178.

Головки сменные (ГОСТ 3329–75).

Воротки к сменным головкам 6910-0061, 6910-0062.

Ключидлядеталейсшестиграннымуглублением(ГОСТ11737–74). Напильник плоский № 2 (ГОСТ 1465–80).

Надфиль плоский № 2 (ГОСТ 1513–77). Отвертка (ГОСТ 17199–71).

Нож монтерский НМ-2.

Съемник трехлапчатый МН 3722/34. Шприц штоковый (ГОСТ 3643–75). Молоток (ГОСТ 2310–77).

Щетка стальная. Щетка щетинная. Пинцет.

Лопатка деревянная.

Технические характеристики оборудования приборов и приспособлений приводятся в паспортах изделий

100

Таблица 8.1 – Задачи и цели диагностирования

Вид ремонтных работ

1

Техническое

обслуживание

Плановое

диагностирование

Текущий

ремонт

Капитальный

ремонт

Задачи диагностирования электрооборудования

2

Определение работоспособности, проверка стабильности регулировок, определение необходимости ремонта или замены узлов и деталей, контроль обобщающих параметров (температура отдельных узлов и деталей и др.). Цель – оценить общее техническое состояние и выяснить, требуется ли ремонт электрооборудования. Объем диагностирования ограничен минимальным количеством параметров Контроль параметров технического состояния, определение остаточного ресурса узлов и деталей. Цель – определение целесообразности и вида ремонта электрооборудования Контроль параметров, характеризующих

техническое состояние основных узлов и деталей. Определение остаточного ресурса основных узлов и деталей. Цель – определение необходимости замены или ремонта основных узлов и деталей электрооборудования, установление целесообразности сдачи его в капитальный ремонт Определение остаточного ресурса обмоток. Цель – определение целесообразности дальнейшей эксплуатации обмоток электрических машин и аппаратов или необходимости их замены

101

Таблица 8.2 – Диагностирование электрооборудования при техническом обслуживании

Наименование	Измеряемые параметры	Средства измерения
оборудования
1	2	3
Электродвигатели	1. Сопротивление изоляции	Мегомметры
асинхронных единых	обмотки статора относи-
серий	тельно корпуса и обмотки	Приборы для измерения
	фазного ротора относитель-	амплитуды и вибрации
	но вала.
	2. Амплитуда вибрации	Электроизмерительные
	корпуса и подшипниковых	клещи
	щитов в зоне подшипников.
	3. Токи, потребляемые	Приборы для бескон-
	электродвигателем.	тактного измерения
	4. Температура корпуса,	температуры
	подшипниковыхщитовв
	зонеподшипников, соедине-
	нийвыводныхконцовспод-
	водящими питаниепровода-
	ми, взонеконтактащетокс
	контактными кольцами
Погружные	1. Сопротивление изоля-	Мегомметры
электродвигатели	ции обмотки статора.
	2. Токи, потребляемые	Электроизмерительные
	электродвигателем	клещи
Генераторы пере-	1. Сопротивлениеизоляции	Мегомметры
движных электро-	обмоткистатора относитель-
станций	нокорпуса иобмоткиякоря
	относительновала.
	2. Амплитуда вибрации	Приборы для измерения
	корпуса, подшипниковых	амплитуды вибраций
	щитоввзонеподшипников.
	3.Температура корпуса, под-	Приборы для бескон-
	шипниковыхщитоввзоне	тактного измерения
	подшипников, контактных	температуры
	соединенийвкоробке выво-
	дов, взонеконтакта щетокс
	контактными кольцами

102

Продолжение таблицы 8.2

1		2	3
Сварочные	1.	Сопротивление изоляции об-	Мегомметры
генераторы	мотки якоря и полюсов.
	2.	Степень искрения щеток при
	работе.
	3.	Амплитуда вибрации корпуса,	Приборыдляизмерения
	подшипниковых щитов в зоне		амплитудывибрации
	подшипников, щеток.
	4.	Температура коллектора, ще-	Приборы для бескон-
	ток, доступных мест соединений		тактного измерения
	схемы генератора, выводных		температуры
	зажимов, подшипниковых щитов
	в зоне подшипников
Сварочные	1.	Сопротивление изоляции об-	Мегомметры
преобразователи	моток якоря, полюсов генерато-
	ра и обмотки статора электро-
	двигателя привода
	2.	Степень искрения щеток
	3.	Амплитуда вибрации корпуса,	Приборы для измере-
	подшипниковых щитов в зоне		ния амплитуды вибра-
	подшипников, щеток		ции
	4.	Температура коллектора, ще-
	ток, мест соединений схемы		Приборы для бескон-
	генератора, выводных зажимов		тактного измерения
	генератора, подшипниковых		температуры
	щитов в зоне подшипников,
	корпуса электродвигателя, со-
	единений выводных концов
	электродвигателя с подводящи-
	ми питание проводами
Магнитные	1.	Температура контактов и мест	Приборы для бескон-
пускатели	соединений силовых цепей		тактного измерения
	2.	Задержкавотпусканиимагнит-	температуры
	нойсистемыприотключениимаг-
	нитногопускателя
Автоматические	Температура контактов и мест		Приборы для бескон-
выключатели	соединений силовых цепей		тактного измерения
			температуры

103

Окончание таблицы 8.2

1		2	3
Электоркалориферы	1.Сопротивлениеизоляции.		Мегомметры
	2.Температура воздуха на выходе		Термометры
Электроводонагревате-	1.	Переходное сопротивление	Омметры
лиипарогенераторы	между корпусом и шиной контура
	заземления.
	2.	Сопротивление изоляции меж-	Мегомметры
	ду корпусом (изолированным) и
	контуром заземления.		Электроизмери-
	3.	Потребляемый ток	тельные клещи

Примечание. При диагностировании электродвигателей, генераторов передвижных электростанций, сварочных генераторов и преобразователей, магнитных пускателей проводится прослушивание их работы с целью обнаружения посторонних шумов и стуков.

Таблица 8.3 – Плановое диагностирование электрооборудования

Наименование	Измеряемые параметры	Приборы, при-
операции		способления,
		инструменты
1	2	3
	Электродвигатели асинхронных единых серий
Осмотр, про-		Компрессор,
веркаработы,		ключи гаеч-
выполнение		ные, отвертка
операцийтех-
ническогооб-
служивания
Определение	Точкиутечки: абсолютнаявеличина(при
состояния	напряжении1200 и1800 В); величинане-
корпуснойи	симметриивфазахобмоткистабильность
межфазной	приповышениинапряжениядо1800 В(от-
изоляцииоб-	сутствиеколебанийибросков).
моток, атакже	Примечание. Придиагностированииизо-
изоляциифаз-	ляцииобмоткифазногороторавеличины
ногоротора	напряженийуменьшаютсяпропорциональ-
относительно	норабочегонапряженияобмоткироторапо
вала	отношениюкрабочемунапряжениюоб-
	моткистатора
	104

			Продолжение таблицы 8.3
1	2			3
Определение	Уровень электрической			Аппарат ВЧФ-5-3
состояния меж-	прочности при подаче вы-
витковой изоля-	сокочастотного напряжения
ции обмоток	(до 1500)
Определение	Величина зазоров в размер-			Схемы или прибор
состояния под-	ной цепи «вал-корпус» при			для диагностирова-
шипниковых	зажатых и отпущенных			ния подшипников
узлов	болтах крепления подшип-			КИ-6411
	никовых щитов
Определение	Величинаотносительного			Схемы для проверки
состояния ко-	изменениятокавфазеобмот-			обмоток роторов
роткозамкнутой	кистатораэлектродвигателя
обмотки ротора	приповорачиванииротора:
	γ =	Imax − Imin	100 %,
		Imax
	гдеImax, Imin – наибольшее и
	наименьшее значениятока, А
Проверкацен-	Величинапараллельногои			Приспособление для
тровкивалаэлек-	угловогосмещениявалов			центровки валов
тродвигателяи				70-8701-2002
рабочеймашины
	Погружные электродвигатели
Определение	Токиутечки: абсолютнаяве-			Приборыилисхемы
состояния об-	личина(принапряжении			дляизмерениятоков
мотки статора	600 В);			утечкиВС-23, микро-
	приращениеприповышенном			амперметрМ-95, мост
	напряжении(от1000 до1100);			Р-5626
	тангенсугладиэлектрических
	потерь.
	Величинамодуляциитокав			АмперметрЭ-514
	фазахобмоткистаторапри
	работеэлектродвигателя.
	Величинатоков, потребляе-			Электроизмерительные
	мыхэлектродвигателемиз			клещиЦ-4501
	сети
	105

	Продолжение таблицы 8.3
1	2		3
Генераторы передвижных электростанций
Осмотр, проверка			Компрессор,
работы, выполне-			ключи гаечные,
ние операций тех-			отвертка
нического обслу-
живания
Определение со-	Тоже, чтодляэлектродвигате-		Приборы или
стояния корпус-	лейасинхронных		схемы для изме-
ной и межфазной			рения токов
изоляции обмотки			утечки ВС-23,
статора			микроамперметр
			М-95
Определение со-	Уровеньэлектрическойпрочно-		АппаратВЧФ-5-3
стояния межвит-	стиприподачевысокочастотно-
ковой изоляции	гонапряжения(до1500 В)
обмотки статора
Определениесо-	Токи утечки:		Приборыили
стоянияобмоток	- абсолютная величина (при		схемыдля изме-
полюсов:	напряжении 500 и 1000 В)		рения токов
-изоляция относи-	- приращение при повышен-		утечки
тельно активной	ном напряжении (от 500 до		ВС-23, микро-
стали полюсов;	1000 В)		амперметр М-95
	-стабильность при повышен-
- межвитковая	ном напряжении (до 1000 В)		АппаратВЧФ-5-3
изоляция	Уровеньэлектрическойпрочно-
	стиприподачевысокочастотно-
	гонапряжения(до1000 В)
Определение со-	Величина зазоров в размерной		Схема или при-
стояния подшип-	цепи «вал-станина».		бор для диагно-
никовых узлов	При зажатых и опущенных		стирования
	болтах крепления подшипни-		подшипников
	ковых щитов		КИ-6411
Определение со-	1. Высотащеток.		Штангенциркуль
стояния щеточно-	2. Усилиенажатиянащетки.		ШЦ-1-125-0,1
го механизма	3. Зазормеждунижнейкромкой		Динамометр
	обоймыщеткодержателяипо-		Шаблон
	верхностьюконтактного кольца
	106

	Продолжение таблицы 8.3
1	2	3
Проверка кон-	Величина биения колец	Индикаторы
тактных и раз-		часового типа
резных колец
механического
выпрямителя
Проверка цен-	Величина параллельного и	Приспособление
тровки валов	углового смещения валов	для центровки
генератора и		валов 70-8701-2002
привода
Сварочные генераторы и преобразователи
Осмотр, опробо-
	Изменение напряжения на	Компрессор и др.
вание генерато-	зажимах генератора при регу-
ра и преобразо-	лировании сварочного тока
вателя, выпол-
нение операций
технического
обслуживания
Проверка рабо-	1. Напряжение на зажимах	Вольтметр Э-515
ты генератора	при номинальном токе гене-	Амперметр Э-514
	ратора.
	Степень искрения под сбе-
	гающим краем щеток при но-
Определение	минальном токе
	1.Высота щеток.	Штангенциркуль
состояния	2. Усилие нажатия на щетки.	ШЦ-1-125-0,1
щеточного	3. Зазор между нижней кром-	Динамометр
механизма	кой обоймы щеткодержателя	Шаблон
	и поверхностью коллектора
Определение
	1. Глубина залегания изоля-	Штангенциркуль
состояния	ции между пластинами кол-	ШЦ-1-125-0,1
коллектора	лектора	Индикатор
	2. Величинабиенияколлектора	часового типа
	3. Падение напряжения между	Схема для измере-
	расположенными рядом пла-	ния падения на-
	стинами	пряжения, милли-
		вольтметр
	107

Продолжение таблицы 8.3

1	2	3
Определение со-	1. Изменение сопротивле-
стояния механизма	ния реостата при вращении
регулирования	маховика регулирования	Омметр М-372
сварочного тока	сварочного тока.
	2. Величинасопротивления
	междувыводамиреостата
Определениесо-	Токи утечки:	Приборы или схе-
стоянияобмотки	абсолютнаявеличина(при	мы для измерения
якоря	напряжении500 и1500 В);	токов утечки
	стабильностьприповышении	ВС-23, микроам-
	напряжения(до1500 В);	перметр М-95
	относительное приращение
	при повышении напряж.
	(от 500 до 1500 В)
Определениесо-	Токиутечки:	Приборы или схе-
стоянияизоляции	абсолютнаявеличина(при	мы для измерения
обмотокпоследова-	напряжении1500 В);	токов утечки
тельныхкатушек	стабильностьприповышении	ВС-23, микроам-
главныхидополни-	напряжения(до1500 В)	перметр М-95
тельныхполюсов, а
такжепараллельных
катушекглавных
полюсовотноси-
тельнокорпуса
Определениесо-	Уровеньэлектрическойпроч-	Аппарат ВЧФ-5-3
стояниямежвитко-	ностиприприложениивысо-
войизоляциипарал-	кочастотногонапряжения
лельныхкатушек
главныхполюсов
Определение со-	То же, что для электродви-	Мегомметр
стояния электро-	гателей асинхронных
двигателя привода
сварочного преоб-
разования
	108

	Продолжение таблицы 8.3
1	2	3
	Магнитные пускатели
Осмотр, проверка		Отвертка, ключи
работы, выполне-		гаечные и др.
ниеоперацийтехн.
обслуживания
Определение со-	Напряжение на кон-	Приборы или приспо-
стояния катушки	трольной катушке	собления для проверки
		катушек аппаратов
Определение со-	Раствор, конечное нажа-	Прибор для измерения
стояния контакт-	тие, провал контактов	параметров контактных
ной системы		систем КИ-6427
	Автоматические выключатели
Осмотр, проверка		Отвертка, ключи гаеч-
работы, выполне-		ные и др.
ниеоперацийтехн.
обслуживания
Определение со-	Нажатие,	Прибор для измерения
стояния контакт-	провалыконтактов	параметров контактных
ной системы		систем КИ-6427
	Электрокалориферы
Осмотр		Компрессор, отвертка,
		ключи гаечные и др.
Определение со-	1.Сопротивление эле-	Омметр М-372.
стояния трубча-	ментов.	Мегомметр М-4100/3.
тых элементов	2.Сопротивление изоля-	Электроизмерительные
	ции элементов.	клещи Ц-4501.
	3.Ток, потребляемый
	элементами.
Определение со-	Температура срабаты-	Термометр ТЛ-4
стояния регулято-	вания регулятора
ра температуры
Определение тех-	Тоже, чтодляэлектро-	Приборыилисхемыдля
нического со-	двигателейасинхронных	измерениятоковутечки
стояния электро-		ВС-23, микроамперметр
двигателя		М-95, аппаратВЧФ-5-3,
		мегомметрМ-4100/3 идр.
	109

								Окончание таблицы 8.2
	1						2			3
						Электроводонагреватели и парогенераторы
	Осмотр, вы-								Компрессор, отвертка,
	полнение опе-								ключи гаечные и др.
	раций техни-
	ческого об-
	служивания
	Определение			1.		Сопротивление элемен-			Омметр М-372.
	состояния на-			тов (трубчатых).					Мегомметр М-4100/3.
	гревательных			2.		Сопротивление изоля-			Мегомметр М-4100/3.
	элементов			ции элементов.					Электроизмерительные
				3.		Сопротивление изоля-			клещи Ц-4501
				ции между корпусом (изо-
				лированным) и контуром
				заземления.
				4.		Потребляемый ток
	Определение			1.		Температура воды или
	состояния ре-			пара на выходе.					Термометр ТЛ-4
	гулятора тем-			2.		Температура срабатыва-
	пературы			ния регулятора
	Таблица 8.4 –			Диагностирование электрооборудования
				при текущем ремонте
	Наименование			Степень разбор-			Измеряемые				Средства
	диагностируе-			ки электрообо-			параметры				измерения
	мого узла или				рудования
	детали
	1				2		3				4
	Электродвигатели асинхронных единых серий
	Обмоткиста-			Статор без			Токи утечки:			Приборы или
	тораифазного			подшипнико-			абсолютная ве-			схемы для из-
	ротора: изоля-			вых щитов и			личина (при на-			мерения токов
	цияобмотки;			ротора			пряжении 1200 и			утечки ВС-23,
	статораотно-						1800 В);			микроампер-
	сительнокор-						относительное			метр М-95
	пусаимежду						приращение при
	фазами						повышенном
							110

		Продолжение таблицы 8.4
1	2	3	4
		напряжении
		(от 1200 до 1800 В);
		величина несиммет-
		рии в фазах обмотки
		стабильность при по-
		вышении напряжения
		до 1800 В (в отсутствие
		колебаний и бросков)
Изоляция об-	Ротор, вы-	Те же характеристики
мотки фазного	нутый из	токов утечки, что для
ротора отно-	расточки	обмотки статора отно-	Приборы или
сительно ак-	статора	сительно корпуса (за
тивной стали		исключением величины	схемы для
		несимметрии токов в	измерения
		фазах обмотки).	токов утечки
		Величины напряжений	ВС-23, мик-
		при диагностировании	роамперметр
		уменьшаются пропор-	М-95
		ционально уменьше-
		нию рабочего напряже-
		ния обмотки ротора по
		отношению к рабочему
		напряжению обмотки
		статора.
Изоляцияоб-		Уровень электрической	Аппарат
мотокстатора		прочности при подаче	ВЧФ- 5-3
междувитками		высокочастотного на-
		пряжения (до 1500 В)
Изоляция об-		Уровень электрической	Аппарат
моток фазного		прочности при подаче	ВЧФ- 5-3
ротора между		высокочастотного на-
витками		пряжения (до 1000 В)
Подшипники	Якорьс	Радиальный зазор в	Приспособ-
	подшипни-	подшипниках	ление
	каминавалу		КИ-6178
		111

Продолжение таблицы 8.4

1	2	3	4
	Сварочные	генераторы
Обмотки	Якорь в сборе	Токиутечки:
якоря		Абсолютнаявеличина	Приборы
		(принапряжении500	или схемы
		и1000 В).	для измере-
		Приращениеприпо-	ния токов
		вышенномнапряже-	утечки
		нии	ВС-23, мик-
		(с500 до1000 В).	роамперметр
		Стабильностьпри	М-95
		повышенномнапря-
		жениидо1000 В
Короткозамк-	Электродвига-	Относительноеизме-	Амперметр
нутая обмотка	тель в сборе	нениетокавфазе	Э-514
ротора		обмоткистаторапри
		вращенииротора
Подшипники	Ротор с под-	Радиальныйзазорв	Приспособ-
	шипниками	подшипниках	ление
	на валу		КИ-6178
	Погружные	электродвигатели
Обмотка	Электродвига-	Токиутечки:	Приборы
статора	тель в сборе	Абсолютнаявеличина	или схемы
	или статор без	(принапряжении 600	для измере-
	подшипнико-	В)	ния токов
	вых щитов и	Приращение при	утечки
	ротора	повышении напря-	ВС-23, мик-
		жения (от 1000 до	роамперметр
		1100 В)	М-95
Короткозамк-	Электродвига-	Тангенсугладиэлек-	Мост
нутая обмотка	тельвсборе	трическихпотерь.	Р-5026
ротора		Относительноеизме-	Амперметр
		нениетокавфазе	Э-514
		обмоткистаторапри
		вращенииротора
		112

Продолжение таблицы 8.4

1		2	3	4
		Генераторы передвижных электростанций
Обмотка		Статор без	Тоже, чтодляоб-	Приборы
статора		подшипниковых	моткистатораэлек-	или схемы
		щитов и якоря	тродвигателейасин-	для измере-
			хронных	ния токов
				утечки
				ВС-23, мик-
				роамперметр
				М-95, аппа-
				рат ВЧФ-5-3
Обмотка		Якорь	Токиутечки:	Приборы
полюсов:		сполюсами	абсолютнаявеличина	или схемы
изоляцияоб-			(принапряжении500	для измере-
моткиотноси-			и1000 В).	ния токов
тельноактивной			приращениеприпо-	утечки
сталиполюсов			вышенномнапряже-	ВС-23, мик-
			нии(с500 до1000 В);	роамперметр
			стабильностьпри	М-95
			повышенномнапря-
			жениидо1000 В;
			Уровеньэлектриче-
			скойпрочностипри
			подачевысокочас-
			тотногонапряжения
			(до800 В)
Изоляция			Уровеньэлектриче-	Аппарат
шунтовой			скойпрочностипри	ВЧФ-5-3
обмотки			подачевысокочас-
			тотногонапряжения
			(до800 В)
	113

Продолжение таблицы 8.4

1	2	3	4
Обмотка статора	Статор электро-	То же, что для	То же
электродвигателя	двигателя	обмотки статора
		электродвигате-
		лей асинхронных
Короткозамкну-		То же, что для	Амперметр
тая обмотка		короткозамкну-	Э-514
ротора		тых обмоток ро-
		торов электро-
		двигателей асин-
		хронных
	Магнитные	пускатели
Обмоткакатушки	Катушка, снятаяс	Уровень элек-	Аппарат
(межвитковаяизо-	магнитопровода	трической проч-	ВЧФ-5-3
ляциякатушки)		ности межвитко-
		вой изоляции
Контактная сис-	Магнитный	Нажатие и про-	Приспо-
тема	пускатель	валы контактов	собление
			для изме-
			рения па-
			раметров
			контакт-
			ных систем
			КИ-6427
	Автоматические	выключатели
Контактная сис-	Автоматический	Нажатие и про-	То же
тема	выключатель в	валы контактов
	сборе
	Электрокалориферы
Трубчатые нагре-	Сняты токопро-	1. Сопротивле-	Омметр
вательные эле-	водящие про-	ние элементов.	М-372
менты	водники	2. Сопротивле-	Мегомметр
		ние изоляции	М-4100/3
Регулятор темпе-	Электрокалори-	Температура сра-	Термометр
ратуры	фер в сборе	батывания регу-	ТЛ-4
		лятора
	114

Окончание таблицы 8.4

1	2	3	4
Электродвига-	Электродвигатель	То же, что для	Приборы
тель вентиля-	в сборе	электродвигателя	или схемы
тора		асинхронного	для изме-
			рения то-
			ков утечки
			ВС-23,
			микроам-
			перметр
			М-95,
			аппарат
			ВЧФ-5-3
	Электроводонагреватели	и парогенераторы
Нагреватель-	Сняты токопрово-	1. Сопротивление	Омметр
ные элементы	дящие проводники	трубчатых эле-	М-372
		ментов.	Мегомметр
		2. Сопротивление	М-4100/3
		изоляции эле-
		ментов
Регулятор тем-	Электроводонагре-	1. Температура
пературы	вательипарогенера-	срабатывания
	торвсборе	регулятора.	Термометр
		2. Температура	ТЛ-4
		воды или пара на
		выходе

Основными видами электротермического оборудования, используемого в сельскохозяйственном производстве, являются элементные электроводонагреватели (емкостные и проточные) и электрокалориферы. Основными параметрами, характеризующими состояние электротермического оборудования, являются температура нагрева воды (воздуха), переходное сопротивление контакта заземления корпуса (не более 0,1 Ом), сопротивление изоляции ТЭНов (не менее 1 МОм) и питающего кабеля (не менее 0,5 МОм), сопротивление спирали ТЭНов (не должно превышать величину сопротивления в момент поставки более чем на 20 %).

Светотехническое оборудование, используемое в сельском хозяйстве, представлено в основном светильниками и облучательны-

115

ми установками различного назначения. Основными диагностическими параметрами данного оборудования являются световой поток (поток излучения), сопротивление изоляции питающих кабелей и светильников или облучателей (не менее 0,5 МОм), сопротивление контактов.

Вопросы для самоконтроля

1.Какие задачи и цели диагностирования?

2.Какие приборы и приспособления используются при диагностировании электрооборудования?

3.Опишите диагностирование электрооборудования при техническом обслуживании.

4.Что такое плановое диагностирование электрооборудования?

5.Как проводится диагностирование осветительного и облучательного оборудования?

6.Укажите особенности диагностирования погружных электродвигателей.

116

Тема 9. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ

План

Классификация изоляции. Методы определения состояния изоляции обмотки. Методы определения состояния витковой изоляции. Непрерывныйконтрольсостоянияизоляциипотепловымпроцессам.

Изоляционными материалами (диэлектриками) называются материалы, у которых электронная электропроводность в обычных условиях не наблюдается. Они используются для изоляции частей электрооборудования, которые находятся под разными электрическими потенциалами.

Электроизоляционные материалы предназначены для электрического разъединения – изоляции частей электротехнического устройства, находящихся под разным электрическим потенциалом. Эти материалы обладают сравнительно высоким удельным электрическим сопротивлением (108–1018 Ом·м), высокой электрической прочностью. Электроизоляционные материалы по нагревостойкости подразделяются на классы в зависимости от допускаемой темпе-

ратуры °С (У-90, А-105, Е-120, В-130, F-155, Н-180, С > 180).

По своему составу и свойствам электроизоляционные материалы разнообразны. Имеются газообразные, полужидкие и жидкие, пропиточные лаки, покровные лаки и эмали, нуждающиеся в последующей сушке при температуре до 105 °С в течение 3–5 ч. Образующаяся при этом изоляционная пленка обладает высокой электрической прочностью (30–80 кВ/мм). Электроизоляционные лакоткани имеют удельное электрическое сопротивление 1010–1012 Ом·м, электрическую прочность 30–40 кВ/мм при нагревостойкости 105–180 °С, что указывается в обозначении ткани. Применяются изоляционные пленки, ленты и ленты для подмотки при монтаже. Находят применение слоистые пластмассы, бумага и картон, компаунды, изоляционные полимеры, слюдиниты. Пользуются намотанными изделиями, керамическими материалами и трубами из разного материала и др.

В практике эксплуатации электроустановок диэлектрики оцениваются по следующим основным характеристикам:

электрическая прочность (пробивная напряженность), под которой принимается отношение пробивного напряжения к толщине диэлектрика:

117

Епр	=	Uпр	,	(9.1.)
		h

где h — толщина диэлектрика, мм; Uпр – напряжение, при котором диэлектрик теряет свои изоляционные свойства (разрушается);

класс нагревостойкости, определяющий способность электроизоляционного материала без вреда для него выдерживать воздействие установленнойстандартнойтемпературы;

тангенс угла диэлектрических потерь, который показывает величину потерьэнергиивизоляции, находящейсявэлектрическомполе.

Не следует смешивать понятие «пробой изоляции» с термином «перекрытие изоляции», под которым следует понимать пробой изоляции с меньшей Епр по поверхности изоляции с большей Епр. При снятии напряжения первая способна восстанавливать свои диэлектрические свойства.

Под действием электрического поля в изоляции происходят сложные процессы. Во-первых, из-за присутствия в диэлектриках свободных зарядов, обусловленных примесями и дефектами строения, в изоляции всегда возникает ток сквозной проходимости iu; вовторых, происходит замедленная поляризация, т. е. смещение и поворот связанных дипольных молекул, создающих ток абсорбции iа. В-третьих, происходит мгновенная поляризация, представляющая собой упругое смещение и деформацию электронных оболочек атомов и ионов, создающая ток смещения iс.

Для изучения перечисленных процессов используют схему замещения изоляции, показанную на рисунке 9.1, а. Резистор Ru характеризует сопротивление сквозному току; конденсатор Ca – емкость, обусловленную дипольной поляризацией; конденсатор Cc – емкость электронной поляризации (геометрическая емкость); резистор Ra – эквивалентные потери при дипольной поляризации.

Рисунок 9.1 – Схема замещения изоляции (а) и диаграмма токов, протекающих в ней (б)

118

На рисунке 9.1, б показаны зависимости токов, проходящих через изоляцию, от времени прохождения под постоянным напряжением. Как видно, ток абсорбции затухает по мере завершения процессов замедленной поляризации, а ток сквозной проводимости сохраняется без изменений. Токи смещения столь кратковременны, что их не учитывают. Суммарный ток i имеет затухающий характер.

Истинное сопротивление изоляции зависит от сквозного тока и его можно определить по формуле:

Ru = U / iн= U / (i – iа) ,

(9.2)

где U – приложенное напряжение, В.

Поскольку измерение iа связано с определенными трудностями, сопротивление изоляции рассчитывают как частное от деления напряжения на значение тока, установившегося через минуту после включения напряжения. К этому моменту ток iа затухает и не вносит погрешность. Если же измерение проводить при небольшой выдержке времени, то может создаться неправильное представление о сопротивлении изоляции.

Для исправной изоляции в ПУЭ и ПТЭ установлены нормативы, характеризующие параметры схемы замещения. Например, наименьшее допустимое сопротивление (МОм) изоляции электродвигателя мощностью(кВт) прирабочейтемпературеопределяютповыражению:

Ru ≥ Uн / (1000 + Рн),

(9.3)

где Uн – номинальное линейное напряжение, В.

При эксплуатации электрооборудования его изоляция подвергается влиянию рабочего напряжения, кратковременным перенапряжениям от грозовых разрядов и коммутационных операций, механическим и тепловым нагрузкам, загрязнению, увлажнению и др. неблагоприятным воздействиям. В результате этого свойства изоляции непрерывно ухудшаются.

Из схемы замещения видно, что от качества изоляции зависят значения токов утечки, абсорбции, смещения и мощности потерь в цепи RaCa. Поэтому их принимают за диагностические параметры изоляции. Дополнительно используют характеристики электрической прочности. Задача диагностирования состоит в том, чтобы определить физические значения параметров и сравнить их с соответствующими нормами.

К основным способам диагностирования изоляции относятся: измерение сопротивления изоляции; измерение емкости изоляции;

119