การทดสอบแรงดันไฟเกินของฉนวน

ความเป็นฉนวนของฉนวนนั้นพิจารณาจากความสามารถในการทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานได้เป็นเวลานาน การลดลงของความเป็นฉนวนส่วนใหญ่เกิดจากความชื้นและข้อบกพร่องของฉนวนในท้องถิ่น โดยทั่วไปแล้ว ข้อบกพร่องดังกล่าวคือการรวมตัวของก๊าซ (อากาศ) ในไดอิเล็กตริกที่เป็นของแข็งหรือของเหลว

เนื่องจากความเป็นฉนวนของก๊าซในการรวมนั้นต่ำกว่าของฉนวนหลักจึงมีการสร้างเงื่อนไขสำหรับการเกิดการแตกหรือการทับซ้อนของฉนวน ณ ตำแหน่งของข้อบกพร่อง - การปล่อยบางส่วน ในทางกลับกัน การคายประจุบางส่วนทำให้ฉนวนเสียหายเพิ่มเติม การปลดปล่อยบางส่วนเรียกว่าทั้งการปลดปล่อยแบบเลื่อน (พื้นผิว) และการสลายตัวของแต่ละโซนหรือองค์ประกอบฉนวน

เพื่อกำหนดขีด จำกัด ของความเป็นฉนวนของฉนวนจะทำการทดสอบด้วยแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น แรงดันไฟฟ้าทดสอบซึ่งสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานอย่างมีนัยสำคัญ จะถูกนำไปใช้เป็นระยะเวลาที่เพียงพอในการพัฒนาการคายประจุในข้อบกพร่องเฉพาะที่จนถึงความล้มเหลวด้วยวิธีนี้ การใช้แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นไม่เพียงแต่ช่วยให้สามารถระบุข้อบกพร่องเท่านั้น แต่ยังช่วยให้มั่นใจได้ถึงระดับความเป็นฉนวนที่ต้องการของฉนวนในระหว่างการใช้งาน

การทดสอบการกระชากของฉนวนต้องดำเนินการก่อนโดยการตรวจสอบอย่างละเอียดและการประเมินสภาพของฉนวนด้วยวิธีอื่นที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้ ฉนวนสามารถผ่านการทดสอบไฟกระชากได้หากการทดสอบก่อนหน้านี้เป็นบวก

ถือว่าฉนวนผ่านการทดสอบแรงดันไฟฟ้าเกินแล้ว หากไม่มีความเสียหาย, การปล่อยก๊าซบางส่วน, การปล่อยก๊าซหรือควัน, แรงดันไฟฟ้าลดลงอย่างรวดเร็วและกระแสไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นผ่านฉนวน, ความร้อนเฉพาะที่ของฉนวน

ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์และลักษณะของการทดสอบ ฉนวนอาจทดสอบได้โดยใช้ไฟกระชากไฟฟ้ากระแสสลับหรือแรงดันไฟฟ้าที่ถูกแก้ไข ในกรณีที่ทำการทดสอบฉนวนกับทั้งไฟฟ้ากระแสสลับและแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ การทดสอบแรงดันไฟฟ้าแบบแก้ไขจะต้องมาก่อนการทดสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ

การทดสอบฉนวนไฟฟ้ากระแสสลับแรงสูง

การทดสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ความถี่ของแหล่งจ่ายดำเนินการโดยใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปอัพที่มีอุปกรณ์ควบคุมที่ด้านแรงดันต่ำ โครงร่างการติดตั้งควรรวมถึงสวิตช์จ่ายไฟที่มองเห็นการแตกและการป้องกันกระแสเกินเพื่อตัดการจ่ายไฟไปยังหม้อแปลงในกรณีที่ฉนวนของไซต์เสียหายหรือทับซ้อนกัน ตัวอย่างเช่น สวิตช์และฟิวส์หรือเบรกเกอร์วงจรที่ถอดฝาครอบออกการตั้งค่าของการดำเนินการป้องกันจะต้องเกินกระแสที่ใช้โดยเครือข่ายที่ค่าสูงสุดของแรงดันทดสอบของอุปกรณ์ไม่เกินสองเท่า

โดยปกติจะใช้แรงดันความถี่ของแหล่งจ่ายเป็นแรงดันทดสอบ เวลาในการทดสอบแรงดันไฟฟ้าจะถือว่าเป็น 1 นาทีสำหรับฉนวนหลักและ 5 นาทีสำหรับการเลี้ยวต่อเลี้ยว ระยะเวลาของการใช้แรงดันทดสอบนี้ไม่ส่งผลกระทบต่อสภาพของฉนวนซึ่งปราศจากข้อบกพร่อง และเพียงพอที่จะตรวจสอบฉนวนภายใต้แรงดันไฟฟ้า

อัตราการเพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าสูงถึงหนึ่งในสามของค่าทดสอบอาจเป็นไปตามอำเภอใจ ในอนาคต แรงดันทดสอบควรเพิ่มขึ้นอย่างราบรื่นในอัตราที่ช่วยให้สามารถอ่านค่ามิเตอร์ได้ เมื่อทดสอบฉนวนของเครื่องใช้ไฟฟ้า เวลาที่แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นจากครึ่งหนึ่งถึงค่าเต็มต้องเป็นเวลาอย่างน้อย 10 วินาที

หลังจากระยะเวลาการทดสอบที่กำหนด แรงดันไฟฟ้าจะค่อยๆ ลดลงจนมีค่าไม่เกิน 1 ใน 3 ของแรงดันไฟฟ้าทดสอบ และปิดลง อนุญาตให้ปล่อยแรงดันไฟฟ้าอย่างกะทันหันได้ในกรณีที่จำเป็นเพื่อความปลอดภัยของผู้คนหรือความปลอดภัย ของอุปกรณ์ ระยะเวลาการทดสอบคือเวลาที่จ่ายแรงดันทดสอบเต็มที่

เพื่อหลีกเลี่ยงแรงดันไฟเกินที่ยอมรับไม่ได้ในระหว่างการทดสอบ (เนื่องจากฮาร์มอนิกที่สูงขึ้นในกราฟแรงดันทดสอบ) หากเป็นไปได้ การตั้งค่าการทดสอบควรเชื่อมต่อกับแรงดันสายของเครือข่าย สามารถตรวจสอบรูปคลื่นของแรงดันไฟฟ้าได้ด้วยออสซิลโลสโคปแบบอิเล็กทรอนิกส์

แรงดันทดสอบ ยกเว้นการทดสอบวิกฤต (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า มอเตอร์ขนาดใหญ่ ฯลฯ) วัดจากด้านแรงดันต่ำ เมื่อทำการทดสอบวัตถุความจุขนาดใหญ่ แรงดันไฟฟ้าที่ด้านสูงของหม้อแปลงทดสอบอาจเกินอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลงที่คำนวณได้เล็กน้อยเนื่องจากกระแสไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ

สำหรับการทดสอบที่สำคัญ แรงดันทดสอบจะวัดที่ด้านสูงของหม้อแปลงทดสอบโดยใช้เครื่องแปลงแรงดันหรือกิโลโวลต์มิเตอร์แบบไฟฟ้าสถิต

ในกรณีที่หม้อแปลงแรงดันหนึ่งตัวไม่เพียงพอที่จะวัดแรงดันทดสอบ สามารถต่อหม้อแปลงแรงดันสองตัวที่เป็นชนิดเดียวกันเป็นอนุกรมได้ ความต้านทานเพิ่มเติมใช้กับโวลต์มิเตอร์ด้วย

เพื่อป้องกันวัตถุสำคัญจากการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่เป็นอันตรายโดยบังเอิญโดยไม่ได้ตั้งใจควบคู่ไปกับวัตถุที่ทดสอบ ควรเชื่อมต่อตัวป้องกันทรงกลมที่มีแรงดันพังทลายเท่ากับ 110% ของแรงดันทดสอบด้วยความต้านทาน (2 - 5 โอห์มสำหรับแต่ละโวลต์ของการทดสอบ แรงดันไฟฟ้า) .

รูปแบบการทดสอบฉนวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเพิ่มขึ้นแสดงในรูปที่ 1.

ข้าว. 1. แผนภาพการทดสอบฉนวนด้วยแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่เพิ่มขึ้น

ก่อนใช้แรงดันไฟฟ้ากับวัตถุทดสอบ วงจรที่ประกอบสมบูรณ์จะได้รับการทดสอบโดยไม่มีโหลดและตรวจสอบแรงดันพังทลายของลูกบอลหยุด

นอกจากหม้อแปลงไฟฟ้าแบบพิเศษแล้ว ยังสามารถใช้เป็นหม้อแปลงทดสอบได้ด้วย

หม้อแปลงไฟฟ้าที่มีการใช้งานนี้ช่วยให้โหลดกระแสได้สูงถึง 250% ของค่าเล็กน้อยด้วยการทดสอบสามครั้ง (แบบขั้นบันได) โดยหยุดชั่วคราวสองนาทีระหว่างการใช้งานแรงดันไฟฟ้า สำหรับหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้าประเภท NOM อนุญาตให้เพิ่มแรงดันไฟฟ้าของขดลวดปฐมภูมิเป็น 150 - 170% ของค่าเล็กน้อย ในกรณีที่ไม่มีหม้อแปลงทดสอบที่มีกำลังไฟเพียงพอ สามารถเชื่อมต่อแบบขนานของหม้อแปลงชนิดเดียวกันได้

หม้อแปลงวัดแรงดันชนิด NOM ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย กำลังสูงสุดของพวกเขาซึ่งระบุไว้ในข้อมูลหนังสือเดินทางและเนื่องจากการจัดเตรียมระดับความถูกต้องที่เหมาะสมนั้นค่อนข้างน้อย อย่างไรก็ตาม ตามเงื่อนไขการให้ความร้อน อนุญาตให้มีการโอเวอร์โหลดในระยะสั้น 3 ถึง 5 เท่าของค่าปัจจุบันที่คำนวณจากกำลังไฟพิกัดสูงสุด นอกจากนี้ หม้อแปลงเหล่านี้สามารถถูกกระตุ้นด้วยแรงดันไฟฟ้ามากเกินไปได้ 30-50% คุณสามารถเชื่อมต่อหม้อแปลงสองตัวเป็นอนุกรมได้

ข้าว. 2. แผนผังการเชื่อมต่อแบบอนุกรมของหม้อแปลงทดสอบ: TL1 และ TL2 - หม้อแปลงทดสอบ TL3 เป็นหม้อแปลงแยก

การรวมหม้อแปลงสองตัวตามแบบแผนของมะเดื่อ 2a ใช้ได้เมื่อขั้วไฟฟ้าทั้งสองของวัตถุสามารถแยกออกจากโลกได้ แรงดันทดสอบเท่ากับผลรวมของแรงดันของหม้อแปลงทั้งสอง ค่าเล็กน้อยของแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้อาจแตกต่างกันไป เมื่อเชื่อมต่อหม้อแปลงแบบคาสเคด (รูปที่ 2a, b) หนึ่งในนั้น TL2 มีศักยภาพสูงและต้องแยกตัวออกจากพื้นดิน

หม้อแปลงนี้สามารถกระตุ้นโดยใช้ขดลวดพิเศษของหม้อแปลง TL1 ตัวแรกของสเตจ (รูปที่ 2b) หรือโดยตรงจากขดลวดทุติยภูมิ ถ้าค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้าไม่เกินค่าที่อนุญาตสำหรับขดลวดปฐมภูมิของ หม้อแปลง TL2. หากไม่สามารถแยกหม้อแปลง TL2 ได้อย่างน่าเชื่อถือ ให้ใช้หม้อแปลงแยกเสริม TL3 (รูปที่ 2c)

หม้อแปลงไฟฟ้าใช้เพื่อรับแรงดันเฟสหรือเมน ในกรณีแรก ความเป็นกลางของขดลวด HV จะถูกต่อลงดิน และแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิจะถูกนำไปใช้กับขั้วที่เป็นกลางและเฟสที่สอดคล้องกันของขดลวด LV

สันนิษฐานว่ากำลังของหม้อแปลงเท่ากับ 1/3 ของค่าเล็กน้อย ใช้แรงดันไฟฟ้าแบบเส้นต่อเส้นโดยฉนวนที่เป็นกลางได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันไฟฟ้าแบบเส้นต่อเส้นแบบเต็ม ในกรณีนี้ ขั้วต่อ HV ที่เชื่อมต่อระหว่างหนึ่งหรือสองขั้วจะถูกต่อลงดิน กำลังของหม้อแปลงจะถือว่าเท่ากับ 2/3 ของค่าเล็กน้อย หม้อแปลงไฟฟ้าให้กระแสเกินในระยะสั้น 2.5-3 เท่า

อุปกรณ์ควบคุมควรมีการเปลี่ยนแปลงแรงดันหม้อแปลง 25-30% เป็นค่าเต็มของแรงดันทดสอบ การปรับควรเป็นไปอย่างราบรื่นโดยมีขั้นตอนไม่เกิน 1-1.5% ของแรงดันทดสอบ ไม่อนุญาตให้มีการลัดวงจรระหว่างการปรับ

แรงดันไฟฟ้าควรใกล้เคียงกับไซน์ที่มีปริมาณฮาร์มอนิกสูงไม่เกิน 5% เมื่อใช้เรกูเลเตอร์ที่มีความต้านทานภายในต่ำ เช่น ตัวเปลี่ยนรูปแบบอัตโนมัติ ความต้องการนี้จะเป็นไปตามจริง ไม่แนะนำให้ใช้โช้คหรือรีโอสแตทเพื่อจุดประสงค์นี้

แก้ไขการทดสอบฉนวนแรงดันไฟฟ้า

การใช้แรงดันทดสอบที่แก้ไขแล้วสามารถลดกำลังของการตั้งค่าการทดสอบได้อย่างมาก ทำให้คุณสามารถทดสอบวัตถุที่มีความจุขนาดใหญ่ (สายคาปาซิเตอร์ ฯลฯ) และช่วยให้คุณตรวจสอบสภาพของฉนวนผ่านกระแสไฟรั่วที่วัดได้

วงจรเรียงกระแสแบบครึ่งคลื่นมักใช้ในการทดสอบฉนวนแรงดันไฟฟ้าแบบเรียงกระแส ในรูป 3 แสดงแผนผังของการทดสอบฉนวนแรงดันไฟฟ้าที่ถูกแก้ไข

ข้าว. 3. วงจรทดสอบการแยกแรงดันไฟฟ้าแบบแก้ไข

วิธีการทดสอบฉนวนแรงดันไฟฟ้าแบบแก้ไขจะคล้ายกับการทดสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบกระแสไฟรั่ว

เวลาของการใช้แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขแล้วนั้นนานกว่าในการทดสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ และขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่ทดสอบ กำหนดโดยมาตรฐานภายใน 10 - 15 นาที

การวัดแรงดันทดสอบมักจะทำด้วยโวลต์มิเตอร์ที่เชื่อมต่อกับด้านแรงดันต่ำของหม้อแปลงทดสอบ (แปลงโดยอัตราส่วนการแปลง)

เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขถูกกำหนดโดยค่าแอมพลิจูด การอ่านค่าโวลต์มิเตอร์ (การวัดค่าแรงดันไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ) จะต้องคูณด้วย ความต้านทานภายใน, หลอดเรียงกระแส, ขนาดเล็กภายใต้ความร้อนแคโทดปกติ, เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วด้วยกระแสความร้อนไม่เพียงพอ ในกรณีนี้ แรงดันไฟตกในหลอดแก้ไขจะเพิ่มขึ้นและลดลงทั่ววัตถุทดสอบ ดังนั้น ในระหว่างการทดสอบ จำเป็นต้องตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของการตั้งค่าการทดสอบขอแนะนำให้ใช้โวลต์มิเตอร์ที่มีความต้านทานเพิ่มเติมขนาดใหญ่เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าด้านสูง

เช่นเดียวกับการทดสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ เพื่อป้องกันวัตถุสำคัญจากแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ ขอแนะนำให้เชื่อมต่ออุปกรณ์ป้องกันไฟกระชากที่มีแรงดันพังทลายเท่ากับ 110-120% ของแรงดันทดสอบผ่านความต้านทาน (2 — 5 โอห์มสำหรับแต่ละแรงดันทดสอบ โวลต์) ขนานกับวัตถุทดสอบ

กระแสที่ผ่านฉนวนระหว่างการทดสอบแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขในกรณีส่วนใหญ่ไม่เกิน 5 - 10 mA ซึ่งนำไปสู่พลังงานขนาดเล็กของหม้อแปลงทดสอบ

เมื่อทำการทดสอบวัตถุที่มีความจุสูง (สายไฟ, ตัวเก็บประจุ, ขดลวดของเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดใหญ่) ความจุของวัตถุที่ชาร์จกับแรงดันทดสอบมีพลังงานสำรองจำนวนมาก ซึ่งการปล่อยประจุทันทีอาจนำไปสู่การทำลายอุปกรณ์ของ การตั้งค่าการทดสอบ ดังนั้นจึงต้องปล่อยวัตถุทดสอบเพื่อไม่ให้กระแสไฟไหลผ่านอุปกรณ์วัด

ในการลบประจุออกจากวัตถุที่ทดสอบจะใช้อุปกรณ์ต่อสายดินในวงจรไฟฟ้าซึ่งมีความต้านทาน 5-50 kOhm ท่อยางที่เติมน้ำจะใช้เป็นตัวต้านทานเมื่อทำวัตถุที่มีความจุขนาดใหญ่ตกหล่น

การชาร์จคอนเทนเนอร์แม้หลังจากการต่อลงดินในระยะเวลาสั้นๆ ก็สามารถดำเนินต่อไปได้เป็นเวลานานและเป็นอันตรายต่อชีวิตของบุคลากร ดังนั้น หลังจากปล่อยวัตถุทดสอบออกจากอุปกรณ์ปล่อยแล้ว จะต้องต่อสายดินให้แน่น