Эти испытания проводятся, как правило, при текущих и капитальных ремонтах электрооборудования. Кроме того, проводятся межремонтные, т, е. профилактические испытания, которые позволяют выявить возникшие в процессе монтажа или эксплуатации оборудования или кабельных линий дефекты, что дает возможность своевременно устранить эти дефекты, предотвратить аварию или не допустить уменьшения выдачи электроэнергии потребителям.
Для каждого оборудования, аппаратов и сетей существуют нормы сопротивления изоляции, которые устанавливаются "Правилами устройств электроустановок".
Для определения состояния изоляции применяются два метода: измерение сопротивления данного участка электроустановки или аппарата с помощью мегомметра или проверка состояния изоляции повышенным, строго нормированным напряжением.
Рис. 46. Мегомметр: а - общий вид, б - упрощенная схема: 1 - рамка, 2 – индуктор
При измерении сопротивления изоляции мегомметром (рис.46) стрелка его шкалы показывает сопротивление изоляции испытываемого аппарата или участка, цепи. Рамки 1 магнитоэлектрической системы питаются током от индуктора 2, вращаемого рукой. Когда зажимы Х1 и Х2 разомкнуты, ток проходит только через рамку с добавочным резистором R2 и подвижная часть магнитоэлектрической системы устанавливается в одном из своих крайних положений со знаком, что обозначает бесконечно большое сопротивление. Если замкнуть зажимы Х1 и Х2, ток пойдет через вторую рамку с добавочным резистором R1. Подвижная система в этом случае установится в другом крайнем положении, отмеченном на шкале "0", т.е. измеряемое сопротивление будет равно нулю. При подсоединении измеряемого сопротивления Rx к зажимам Х1 и Х2 подвижная система установится в промежуточное положение между и 0 и стрелка на шкале будет указывать на значение этого сопротивления. Шкалу мегаомметра градуируют в килоомах и мегомах: 1 кОм = 1000 Ом; 1 МОм = 1000 кОм. В качестве источника постоянного тока в мегаоммеграх применяют индукторные генераторы постоянного тока с ручным приводом от рукоятки.
Напряжение на внешних зажимах генератора зависит от частоты вращения ручки. Для сглаживания колебаний во время вращения в привод вмонтирован центробежный регулятор.
Номинальная частота вращения генератора мегаомметра равна 2 об/с или 120 об/мин.
Для подключения мегаомметра используют соединительные провода ПВЛ с влагостойкой изоляцией, иначе показания мегаомметра могут быть существенно искажены.
Мегаомметры выпускаются с номинальным напряжением на зажимах: Ml 101M - 500 и 1000 В, МС-05 - 2500 В.
При измерении сопротивления изоляции длинных кабельных линий и обмоток электрических машин и трансформаторов показания мегаомметра в начале вращения рукоятки резко снижаются. Это объясняется наличием значительной емкости у кабельных линий и электромашин, по которым проходит ток заряда. Поэтому в таких случаях при использовании мегаомметра для измерения сопротивления изоляции засчитываются показания прибора только через 60 с. с момента начала вращения рукоятки.
Прикосновение к измеряемой цепи во время вращения рукоятки подсоединенного к цепи мегаомметра опасно и может привести к поражению током. Поэтому при измерениях принимают необходимые меры безопасности, исключающие возможность прикосновения людей к электрическим цепям.
В установках большой емкости (длинных кабельных линиях, трансформаторах большой мощности) измеряемая цепь может приобрести значительный электрический заряд. Поэтому после снятия напряжения от мегаомметра такие цепи разряжают с помощью гибкого медного провода на землю, используя изолирующую штангу для подсоединения к каждой его фазе. В установках напряжением выше 1000 В разрядку кабелей и крупных машин выполняют в диэлектрических перчатках и галошах.
Для испытания изоляции повышенным напряжением применяют различные аппараты выпрямленного и переменного тока.
Наиболее часто при испытании изоляции применяется кенотронная установка, принципиальная схема которой представлена на рис.47, а. Она монтируется в кузове автомашины и имеет собственный источник электроэнергии. Положительный полюс кенотронной лампы (анод) заземляется, а отрицательный полюс (катод) соединяется с одной из фаз испытываемой электроустановки (например, кабеля), в то время как две другие фазы и оболочка заземлены (рис.47, б). Кенотронный испытатель изоляции КИИ-70 представляет собой установку, состоящую из передвижного пульта управления и кенотронной приставки. Он предназначен для испытания твердых жидких диэлектриков напряжением постоянного тока до 70 кВ. Изменение испытательного напряжения от 0 до 70 кВ производится с помощью регулятора с дополнительной обмоткой для питания цепи сигнальных ламп. Кенотронная приставка состоит из трансформатора и кенотронa, размещенных в бакелитовом цилиндре, наполненном трансформаторным маслом. В верхней части приставки установлен трехпредельный микроамперметр со шкалой на 200, 1000 и 5000 мкА и переключателем пределов, предназначенным для измерения токов утечки. Приставка имеет выводы для присоединения цепей постоянного тока высшего напряжения и испытываемого объекта. Кроме того, аппарат снабжен прибором максимально-токовой защиты с двумя уставками: грубой и чувствительной.
Рис.47. Схемы кенотронной установки: а - принципиальная, б - испытания кабеля со свинцовой оболочкой; 1 - кенотронная лампа, 2 - трансформатор накала, 3 - выключатель накала, 4 - переключатель питания, 5 - рубильник питания, 6 - регулировочный трансформатор, 7 - контактор, 8 - испытательный трансформатор, 9 - жилы кабеля, 10 - оболочка кабеля
на стороне высшего напряжения испытателя, при этом она не срабатывает в режиме минутной мощности при напряжении 50 кВ.
Чувствительная уставка отключает аппарат при коротком замыкании на стороне высшего напряжения трансформатора. В этом случае защита не должна срабатывать при напряжении 70 кВ и вторичном токе 5 мА.
На крышке пульта управления испытателя размещены прибор максимально-токовой защиты, переключатель максимальной защиты, сигнальная лампа, киловольтметр.
Для испытания постоянным током кенотронную приставку устанавливают на откидной дверце пульта управления и к ней подключают испытываемый объект. На пульт управления с помощью регулятора подают напряжение, постепенно повышая его до испытательной величины. Напряжение контролируют по шкале прибора, отградуированного в киловольтах (максимальных). На последней минуте испытательного времени по микроамперметру измеряют ток утечки.
Испытание переменным током промышленной частоты производится путем присоединения испытываемого объекта к выводу переменного тока, после чего поднимают напряжение регулятором до испытательного. Контроль за напряжением осуществляется по шкале киловольтметра, отградуированной в киловольтах.
Напряжение при испытаниях плавно поднимают до испытательного и поддерживают неизменным в течение всего периода испытания. Время испытания определено "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" для каждого вида оборудования, аппаратов и сетей и колеблется от 1 до 10 мин.
Во время капитального ремонта распределительных устройств напряжением до 1 кВ, который проводится один раз в 3 года, сопротивление изоляции элементов приводов выключателей, разъединителей, вторичных цепей аппаратуры, силовых и осветительных проводок испытывают напряжением промышленной частоты 1 кВ в течение 1 мин или мегаомметром напряжением 1000 В. При измерении сопротивления изоляции в силовых цепях должны быть отключены электроприемники, аппараты и приборы, а в осветительных сетях - вывернуты лампы, отсоединены штепсельные розетки выключатели, групповые щитки от электроприемников.
Наименьшие допустимые значения сопротивления изоляции вторичных цепей управления, защиты, сигнализации релейно-контактных схем, силовых и осветительных электропроводок, распределительных устройств, щитов и токопроводов напряжением до 1000 В составляют 0,5 МОм, а шин оперативного тока и шин цепей напряжения на щите управления - 10 МОм.
Повышенным напряжением 1000 В в течение 1 мин испытывают вторичные цепи схем защиты, управления, сигнализации со всеми присоединенными аппаратами (катушки приводов, автоматов, магнитные пускатели, контакторы, реле и т.п.). Сопротивление изоляции аккумуляторной батареи после eё монтажа должно быть, не менее:
Номинальное напряжение, В | 24 | 48 | 110 | 220 |
Сопротивление, кОм | 14 | 25 | 50 | 100 |
Измерение нагрузок и напряжения в контрольных точках сети освещения производится один раз в год; сопротивление изоляций переносных трансформаторов с вторичным напряжением 12 - 42 В испытывают один раз в 3 мес, а стационарных - один раз в год.
Выключатели, разъединители, заземляющие ножи, короткозамыкатели, отделители и их приводы испытывают не реже одного раза в 3 года одновременно с капитальным ремонтом. Наименьшие допустимые величины сопротивления опорной изоляции, измеренной мегаомметром на напряжение 2,5 кВ, при номинальном напряжении до 15 кВ составляют 1000 МОм и свыше 20 кВ - 5000 МОм. Испытание этой изоляции выключателей напряжением до 35 кВ повышенным напряжением промышленной частоты производят в течение 1 мин. Одновременно измеряется сопротивление контактов постоянному току, которое составляет для: ВМГ-133 (1000 А) - 75 мкОм; ВМП-10 (1000 А) - 40 мкОм; ВМП-10 (1500 А) - З0 мкОм; ВМП-10 (600 А) - 55 мкОм.