Контроль і профілактика пошкоджень ізоляції. Методи контролю.
В предыдущих вопросах неоднократно отмечалась актуальность качества изоляции сети. Ухудшение качества изоляции может быть вызвано различными причинами:
- механическими повреждениями случайного характера;
- старением материала и различными включениями, проникающими в образующиеся поры и трещины (пыли, влагой, парами кислот, щелочей и т. д.). Вследствие указанных причин с течением времени ток проводимости увеличивается. Наступает момент, когда эксплуатация сети становится опасной и по этой причине невозможной.
Для своевременного выявления и устранения дефектов изоляции проводятся:
- приемо-сдаточные испытания в случае введения в эксплуатацию электроустановок, в том числе после ремонта;
- периодический контроль проводится в сроки, установленные ПУЭ или при вскрытии дефектов;
- постоянный контроль проводится в процессе эксплуатации электроустановок.
Согласно ПУЭ при приемо-сдаточном и периодическом контроле измерение сопротивления изоляции проводится при выключенной электроустановке и отключенном участке электросети методом «мегаомметра» (см. рис. 1).
Рис. 1 – Электрическая схема измерения сопротивления изоляции участка сети методом «мегаомметра»
Преимуществом данного метода является возможность получения числового значения сопротивления изоляции. Недостатком является сложность, связанная с необходимостью отключения участка сети или оборудования, а также низкая точность, вызванная измерением на низком напряжении (вследствие нелинейности сопротивлений).
Постоянный контроль осуществляется методом «трех вольтметров» (см. рис. 2). Электрическая схема приведена на рис. 2а. Данный метод позволяет построить векторную диаграмму напряжений (см. рис. 2 б). Ее построение делается с следующим образом:
- строится диаграмма напряжений для исправной сети, которой сопротивления изоляции каждой фазы одинаковы (центрально симметричная диаграмма);
- от концов векторов трех фаз с помощью циркуля делаются засечки радиусами, численно равными (кратными) показаниям соответствующих вольтметров; точка пересечения трех засечек является «землей»;
- соединяют «землю» с концами векторов начальной диаграммы.
Полученная диаграмма напряжений соответствует показаниям вольтметров. По ней можно лишь качественно судить об изменениях изоляции сети, т. е. о том, какие фазы повреждены, и какая из фаз повреждена в большей степени. Такие изменения обычно происходят при авариях и носят случайный характер.
а - электрическая схема б - векторная
измерения напряжений диаграмма напряжений
Рис. 2 – Метод «трех вольтметров»
Недостатком данного метода является невозможность получения численного значения сопротивления изоляции фаз. Он также не позволяет оценивать одновременное изменении сопротивления изоляции фаз вследствие старения ее материала, которое проявляется постепенно и носит систематический характер. Это объясняется тем, что при одновременном изменении сопротивления изоляции всех фаз показания всех вольтметров будут одинаковы. Векторная диаграмма при этом будет оставаться неизменной.
Согласно ПУЭ, минимально допустимое сопротивление изоляции в сетях напряжением (линейным) до 1000 В составляет 0,5 МОм. Это вытекает из следующих соображений.
В исправной сети с изолированной нейтралью ток через тело человека при его касании к оголенному проводу будет равен
А.
В исправной сети с глухозаземленной нейтралью ток через тело человека при его касании к изолированному проводу будет равен
А.
В обоих случаях рассчитанная величина не превышает порогового фибрилляционного тока.