3.4 Испытания напряжением промышленной частоты.

Испытательное напряжение промышленной частоты представляет собой напряжение синусоидальной формы частотой 500,5 Гц. В отдельных случаях (при испытаниях токоограничивающих реакторов и т.п.) проводят испытания индуктированным напряжением при повышенной частоте до 400 Гц. Величина испытательного напряжения соответствует его действующему значению. Допуск на величину испытательного напряжения составляет 1%. Структурная схема испытательной установки имеет следующий вид. Схема содержит:

• источник высокого напряжения, включающий в себя испытательный (повышающий) трансформатор Т_и и регулятор напряжения РН, обеспечивающий регулирование амплитуды, частоты и фазы испытательного напряжения;

• измерительные устройства для измерения первичного и высокого напряжений PV1, PV2;

• измерительный разрядник FV, подключаемый через токоограничивающий резистор R₂, его U_пр = (1,1...1,2)U_исп; его функции те же (см. ГИН);

• ограничительный резистор R₁ служит для ограничения тока при пробое (перекрытии) изоляционного промежутка.

В качестве РН чаще всего применяется автотрансформатор, однако, в тех случаях, где помимо регулировки амплитуды требуется регулировка частоты, фазы применяются машинные генераторы с системой запуска, управления и регулирования частоты.

Основным элементом источника высокого напряжения в схеме является испытательный трансформатор Ти, в качестве которого при относительно невысоких испытательных напряжениях (до 10⁵ В) используются маломощные силовые трансформаторы или трансформаторы напряжения. Многими зарубежными фирмами выпускаются специальные испытательные трансформаторы, очень разнообразные по своим конструкциям и параметрам (масляные и сухие, в изоляционном кожухе и металлическом, с твердой, бумажно-масляной, газовой изоляцией и т.д.).

Основное требование, предъявляемое к испытательным трансформаторам – отсутствие собственных частичных разрядов при испытательном напряжении. При напряжениях до 10⁵ В этого достигнуть обычно нетрудно. При более высоких напряжениях конструкция испытательных трансформаторов усложняется, что обусловлено трудностями создания высоковольтного ввода, поэтому из экономических соображений целесообразнее получать высокие испытательные напряжения не от отдельного трансформатора, а от нескольких трансформаторов, соединенных последовательно в каскад. Мощность испытательного трансформатора зависит от разрядной мощности испытуемых аппаратов: , кВА, где С - емкость испытываемого изоляционного промежутка, пФ;  - угловая частота, с; U_исп - величина испытательного напряжения, кВ.

Повышение величины испытательного напряжения ведет к существенному удорожанию испытательных установок (испытательного трансформатора). При достаточно больших испытательных напряжениях испытания могут стать экономически нецелесообразными. Существенного снижения стоимости испытательного оборудования можно достичь, используя так называемые резонансные схемы, один из вариантов которых представлен на рис.

Испытательный трансформатор Т_и, в данном имеет большую мощность, однако, напряжение, снимаемое с его вторичной обмотки значительно меньше испытательного, что дает существенный выигрыш в массе, габаритах и стоимости трансформатора и всей испытательной установки.

Испытания проводятся путем настройки схемы в резонанс на частоте испытательного напряжения. Основным недостатком резонансных схем является необходимость перенастройки при замене испытуемого аппарата, однако, их применение является перспективным, т. к. позволяет разрабатывать дешевые мобильные установки для эксплуатационных испытаний изоляции.

Методика испытаний: приложение испытательного напряжения промышленной частоты производится следующим образом. До 1/3 испытательного скорость подъема напряжения может быть произвольной, включая подачу толчком; дальнейший подъем напряжения до испытательного осуществляется плавно, но достаточно быстро. После осуществления заданной выдержки времени осуществляется быстрое плавное снижение напряжения до нуля или до напряжения не более 1/3 испытательного, а затем отключается.

Испытание внутренней изоляции аппаратов (кроме газонаполненных) осуществляется одноминутным напряжением (однократным приложением испытательного напряжения с одноминутной выдержкой времени). Испытание внешней изоляции, а также внутренней изоляции газонаполненных аппаратов, производится напряжением при плавном подъеме (3-кратным приложением испытательного напряжения без выдержки времени). Аналогично производится испытание внешней изоляции под дождем. Результаты испытаний напряжением промышленной частоты считаются положительными, если в их процессе не происходило полных разрядов или других повреждений изоляции.