Диагностирование изоляции.

В изоляции под воздействием электрического поля происходят сложные процессы.

1. Из-за присутствия в диэлектриках свободных зарядов, обусловленных примесями и дефектами строения в изоляции всегда возникает ток сквозной проводимости i_u.

2. Происходит замедленная поляризация т.е. смещение и поворот связанных дипольных молекул, создающих ток абсорбции i_a.

3. Происходит мгновенная поляризация, представляющая собой упругое смещение и деформацию электронных оболочек атомов и ионов и создающая ток смещения.

Схема замещения изоляции

i

i_и i_a i_c

R_и R_a C_c

C_a

где Ri-характеризует сопротивление сквозному току.

Ra-эквивалентные потери при дипольной поляризации.

Ca-емкость обусловленную дипольной поляризацией.

Сс-емкость электронность поляризации.

.

Зависимость токов проходящих через изоляцию.

i

i

i_и

i_a

t

Из диаграммы видно как Ia затухает по мере завершения процессов замедленной поляризации, а Ii-остается неизменным. Токи смещения столь кратковременны, что ими пренебрегают.

Суммарный ток I имеет затухающий характер.

Истинное сопротивление изоляции зависит от сквозного тока:

Ru=U/(I-Ia)

где U-приложенное напряжение.

В связи с тем, что определение Ia связанно с определенными трудностями, сопротивление изоляции рассчитывают как частные от деления напряжения на значение тока, установившегося через минуту после включения напряжения. Если же измерения проводить при небольшой выдержке времени, то может создаться неправильное представление о сопротивлении изоляции.

Для исправной изоляции в ПУЭ и ПТЭ установленные нормативы, характеризующие параметры схемы замещения. Например, наименьшее допустимое сопротивление (МОм) изоляции электродвигателя мощностью Рн (кВт) при рабочей температуре определяют по выражению:

Ru ≥ Uн(1000+0,01Рн).

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

Из схемы замещения видно, что от качества изоляции зависят значения токов утечки, смещения, абсорбции и мощности потерь в цепи Ra Ca.

Методы испытаний изоляции.

К основным методам определения состояния изоляции относятся: измерение сопротивления изоляции, измерение емкости изоляции, измерение диэлектрических потерь, испытание повышенным напряжением постоянного или переменного тока.

Полное заключение о состоянии изоляции делают по совокупности результатов измерений. Но в ряде случаев выделяют отдельные определяющие параметры, которые в некоторых условиях достаточно полно оценивают качество изоляции. Такой подход оправдан для выявления конкретных неисправностей изоляции (увлажнение, старение и т.п.).

Определение увлажненности по коэффициенту абсорбции.

Исходя из схемы замещения и предыдущего рассмотрения процессов электропроводности и поляризации следует, что для ведомо сухой изоляции в процессе измерения суммарный ток Iсух. будет резко затухать. У влажной изоляции такого же двигателя суммарный ток Iвл. больше и будет затухать медленнее, потому, что из-за увлажнения прирост тока сквозной проводимости больше, чем прирост абсорбции и тогда при постоянном напряжении мегомметра сопротивление сухой изоляции Rсух. при измерении будет резко увеличиваться, а сопротивление влажной Rвл. Будет возрастать незначительно. Следовательно по состоянию сопротивления изоляции в зависимости от продолжительности измерения можно определить увлажнена изоляции или нет.

В данном методе измеряются сопротивления в моменты t₁ и t₂ (t₂>t₁) после подачи напряжения и определения отношения Rt₂/Rt₁, называемого коэффициентом абсорбции t₁=15с, t₂=60с, если R₆₀/R₁₅>1,3 то изоляция сухая, если R₆₀/R₁₅≤1,3 то изоляцию признают влажной.

I₁R

R_СУХ

R_ВЛ

i_ВЛ

i_СУХ

t₁ t₂ t