Завдання й мета профілактики

Профілактика - система заходів, за допомогою яких забезпечується надійна робота ізоляції в процесі експлуатації.

Профілактика проводиться з метою виявлення дефектів, що виникають в ізоляції при експлуатації. Ослаблення електроізоляційних властивостей відбувається за рахунок:

а) загального старіння;

б) появи місцевих дефектів.

Загальне старіння охоплює великий об'єм ізоляції.

Місцеві дефекти з'являються у вигляді зосереджених тріщин, повітряних включень, часткових зволожень.

У більшості випадків ці дефекти не можуть бути виявлені в результаті простого огляду ізоляції, тому для їхнього виявлення необхідна певна система профілактичних випробувань.

Профілактичні випробування ізоляції різко знижують ймовірність виникнення аварій в енергетичних системах через своєчасне виявлення дефектної ізоляції.

Для кожного виду ізоляції характерні певні види дефектів; вивчення їх фізичних особливостей і причин появи також входить у завдання профілактики ізоляції. Це дозволяє більш правильно організувати експлуатацію устаткування й розробляти найбільш ефективні методи профілактичних випробувань.

Таким чином, у завдання профілактики ізоляції входить:

1) створення нормальних умов роботи ізоляції;

2) виявлення дефектів і їхнє усунення;

3) вивчення фізичних особливостей і причин появи дефектів;

4) розробка ефективних методів профілактики.

У табл. 2.1 наведені основні методи профілактичних випробувань ізоляції і їхня коротка характеристика.

№ п/п	Метод випробування ізоляції	Дефекти, що виявляють цим методом	Загальна характеристика методу
	Вимірювання Опору ізоляції	Наскрізні провідні шляхи або пробій	Один з основних методів
	Вимірювання tgδ	Процеси іонізації й старіння ізоляції в цілому	Один з основних методів
	Вимірювання ємності	Загальне зволоження ізоляції	В основному для контролю вологості трансформаторів і електричних машин
	Визначення наявності част­кових розрядів	Процеси іонізації в повітряних порожнинах	Додатковий метод (одержує все більше поширення)
	Вимір розподілу напруги	Частковий пробій, некрізні шляхи витоку	Основний метод для гірлянд ізоляторів
	Прикладення підвищеної напруги	Місцеві дефекти при зниженні електричної міцності	Контроль мінімального запасу електричної міцності

2.6.2. Вимірювання опору ізоляції (струмів витоку)

Цей метод через свою простоту знайшов дуже широке застосування в практиці і є одним з основних методів контролю якості ізоляції.

Відомо, що будь-яка ізоляція має скінченну величину опору, хоча й досить велику. Тому при прикладенні напруги через ізоляцію, крім струмів на зарядку геометричної ємності й абсорбційних струмів, тече струм, обумовлений електропровідністю діелектрика. Зі збільшенням дефектності ізоляції струм витоку зростає. Це явище й покладене в основу даного методу.

Опір ізоляції дорівнює:

(2.1)

На постійній напрузі R_із буде змінюватися в часі, оскільки на величину струму будуть впливати процеси повільної поляризації. На мал. 2.10 показаний характер зміни струму через ізоляцію й опір ізоляції від часу.

Рис. 2.10. Зміна струму витоку й опору ізоляції в часі

Дослідним шляхом встановлено, що для більшості ізоляційних конструкцій час досягнення сталого значення струму витоку I менше 1 хв., тобто до цього часу після прикладення напруги R _із також досягне сталого значення.

Різке падіння R _із показує на те, що розвиток дефекту в ізоляції зайшов далеко, або на наявність наскрізного провідного каналу, або пробою. Зазвичай висновок про стан ізоляції складається на підставі порівняння з результатом попередніх вимірів R _із або заводських даних.

Вимірювання опору ізоляції виконується за допомогою спеціальних приладів - мегаомметров, у яких шкала проградуирована в МОм або кОм.

Конструкції вітчизняних мегаомметрів для вимірювання різні. Найбільше застосування знайшли індукторні (з ручним приводом) типу М-110 на 500 В, МОМ-5 на 1000 В и МС-06 на 2500 В. У наш час знаходять широке застосування електронні мегаомметри, наприклад, типу ЭСО210.

2.6.3. Вимірювання tg δ;

Діелектричні втрати в ізоляції характеризуються кутом діелектричних втрат. Якщо звернутися до мал. 2.11, то tg δ визначається відношенням активної складової струму в діелектрику до ємнісної складової

(2.2)

де

I_а — активна складова струму через діелектрик;

I_c — реактивна складова струму через діелектрик.

Рис.2.11. Векторна діаграма струмів через діелектрик із втратами

Вимірювання величини tg δ, а не величини самих діелектричних втрат:

P = U ´ I_c ´ tg δ = ω UCtg δ, (2.3)

має наступні переваги:

1) величина tg δ як характеристика матеріалу не залежить від розмірів об'єкта, але дозволяє виявити виникаючі в ізоляції дефекти, особливо якщо вони поширені по всьому об'ємі;

2) величина tg δ може бути безпосередньо обмірювана мостом змінного струму.

Метод контролю ізоляції шляхом вимірювання кута діелектричних втрат є найефективнішим і розповсюдженим. Він дозволяє виявити наступні дефекти: зволоження, повітряні (газові) включення із процесами іонізації, неоднорідності й забруднення й ін.

Вимірювання tg δ ведуться при напрузі U ≤10 кВ і частоті 50 Гц за допомогою високовольтних мостових схем (міст Шеринга). Оцінка стану ізоляції за значенням tg δ передбачається нормативами майже для всіх видів ізоляції. Залежно від конструктивних особливостей об'єкта (заземлений один електрод чи ні) використовується нормальна або перевернена схеми мосту Шеринга.

За нормальною схемою звичайно виконуються виміри в лабораторіях, а також вимірювання межфазної ізоляції (кабель, трансформатор і т.п.).

Випускаються мости типу МДП, які дозволяють вимірювати tg δ при ємностях об'єктів від 40 до 20000 пф.

При роботі з переверненою схемою потрібно мати на увазі, що від вимірювальних гілок і конденсатора C 3 (вимірюваний об'єкт) ідуть провідники, що перебувають під високою напругою.

Для вимірів за переверненою схемою застосовується малогабаритний переносний міст МД-16, що дозволяє вимірювати tg δ при ємностях об'єкта від 30 до 40000 пф.