Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты (50 Гц).

Эти испытания проводят вместе с зажимами (вводами) от постороннего источника повышенного напряжения. В практике пусконаладочных работ их выполняют специальные автоэлектролаборатории. Испытательные напряжения промышленной частоты в зависимости от класса напряжения обмотки имеют следующие значения: Класс напряжения обмотки, кВ   До 0,69 3  6    10 Испытательное напряжение по отношению к корпусу и другим обмоткам, кВ: для нормальной изоляции  4,5 16,2     22,5 31,5 » облегченной »    2,7 9    15,4 21,6 Измерение тока холостого хода. Во время этого испытания проверяют состояние магнитопровода трансформатора. При его повреждениях, например нарушении изоляции между листами, потери и ток холостого хода увеличиваются. Кроме того, резкое увеличение тока холостого хода — показатель наличия замыкания между витками одной из обмоток, местного нагрева и пр. При измерении холостого хода к обмотке низшего напряжения при разомкнутых остальных обмотках подают номинальное напряжение синусоидальной формы и номинальной частоты. Ток холостого хода измеряют по схеме, показанной на рис. 36. Полученный при измерениях, он не должен отличаться от заводских данных более чем на 30 %. Рис. 36. Схема измерения тока холостого хода Какие проводят приемосдаточные испытания при наладке силовых трансформаторов напряжением до 10 кВ? Какими параметрами характеризуется сопротивление изоляции обмоток трансформаторов при определении степени их увлажнения? Как проверяют группу соединения обмоток силовых трансформаторов?

В главе будут рассматриваться испытания машин постоянного тока мощностью до 200 кВт и напряжением до 440 В, а также электродвигателей переменного тока напряжением до 1000 В.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Перед выполнением наладочных операций осуществляют внешний осмотр машины и убеждаются в том, что она находится в состоянии, пригодном для испытаний, а ее установка и паспортные данные соответствуют проекту. Знакомятся с монтажными чертежами, спецификациями, результатами заводских испытаний. После внешнего осмотра наладчики проверяют механическую часть машины. Перед пуском, как правило, контролируют состояние подшипников. В электрических машинах общего назначения применяют в основном подшипники закрытого типа, заполненные смазкой на заводе-изготовителе. Обычно наладку механической части машин выполняют специализированные организации, поэтому наладчику электрической части перед испытаниями необходимы лишь сведения о готовности механической наладки.

ОБЪЕМ И НОРМЫ ИСПЫТАНИЙ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Машины постоянного тока мощностью до 200 кВт и напряжением до 440 В, вводимые в эксплуатацию после монтажа, проходят приемосдаточные испытания в объеме, предусмотренном ПУЭ. Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и бандажей машины, а также между обмотками осуществляется мегаомметром на 1000 В. При проверке изоляции обмотки по отношению к корпусу один из щупов мегаомметра прикладывают к зачищенной металлической поверхности корпуса машины, второй к выводному концу той обмотки, сопротивление изоляции которой измеряют. Если в машине имеется несколько обмоток, то кроме измерения сопротивления изоляции каждой из них по отношению к корпусу проверяют состояние их изоляции между собой. С этой целью все остальные обмотки соединяют с корпусом или по окончании измерения сопротивления изоляции всех обмоток по отношению к корпусу определяют сопротивление изоляции между каждыми двумя обмотками. Согласно ПУЭ оно должно быть не ниже 0,5 МОм между обмотками и каждой обмоткой относительно корпуса при 10—30 °С. Сопротивление изоляции ниже 0,5 МОм может быть вызвано попаданием в изоляцию влаги, поверхностной влажностью, оседанием токопроводящей пыли на выводах, обмотках, коллекторе. При этом рекомендуется продуть машину сухим сжатым воздухом, очистить выводы обмоток, торец коллектора, изоляционные детали щеткодержателей. Если после, чистки и продувки сопротивление изоляции не повысится, выполняют поверхностную сушку машины и осуществляют контрольное измерение сопротивления изоляции. Необходимо помнить, что показания мегаомметра зависят от продолжительности приложения напряжения к проверяемой обмотке. Чем больше время, прошедшее от момента приложения напряжения к изоляции до момента отсчета, тем больше измеренное сопротивление изоляции. С повышением температуры сопротивление изоляции уменьшается. При измерении сопротивления обмоток постоянному току проверяют состояние их контактных соединений (паек, болтовых, сварных соединений). Сопротивления измеряют методом амперметра— вольтметра, моста и микроомметра. Необходимо помнить о некоторых особенностях измерений сопротивлений обмоток машин постоянного тока: сопротивление последовательной обмотки возбуждения, уравнительной и обмотки добавочных полюсов невелико (тысячные доли ома), поэтому его измеряют с помощью микроомметра; сопротивление обмотки якоря определяют методом амперметра — вольтметра с использованием специального двухконтактного щупа с пружинами с изоляционной рукояткой (рис. 37). Рис 37 Измерение сопротивления якоря с помощью двухконтактного щупа РА — амперметр, PV — вольтметр. GB — батарея. RK — реостат, Si, S2 — выключатели Сопротивление постоянному току реостатов и пускорегулировочных резисторов обычно измеряют мостами ММВ, МВУ-49, Р-333 и др. При этом измерения выполняют для всего реостата полностью и на каждом положении ползунка (ответвлении).

Неисправность	Причина	Способ устранения
Искрение всех или части щеток	Щетки не установлены на нейтраль Щетки неправильно установлены в щеткодержателях (размеры щеток не соответствуют размерам щеткодержателей)	Установить щетки на нейтраль Правильно установить щетки в щеткодержателях
	Слабое или сильное нажатие щеток на коллектор	Отрегулировать с помощью пружины щеткодержателя давление щеток на коллектор
	Несоответствие материала, размеров и количества щеток заводским данным	Проверить соответствие данных установленных щеток требуемым
Местные перегревы якорной обмотки двигателя	Витковое и ли короткое замыкание в одной или нескольких катушках якоря	Отыскать повреждение и перемотать катушку якоря
Двигатель плохо разгоняется и работает с ненормальной частотой вращения	Закорачивание соседних пластин коллектора	Продорожить коллектор, снять заусенцы острым шабером
	Соединение между катушками или хомутами, например от оставшегося после пайки олова	Осмотреть все петушки и хомутики, при обнаружении соединенных вместе разъединить их

Значения сопротивлений должны отличаться от данных завода-изготовителя не более чем на 10 %. При испытаниях электрических машин на холостом ходу и под нагрузкой возможны различные неисправности. Причины и способы устранения простейших неисправностей машин приведены в табл. 3.

ОБЪЕМ И НОРМЫ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Электродвигатели переменного тока напряжением до 1000 В, вводимые в эксплуатацию после монтажа, подвергают приемосдаточным испытаниям в объеме, предусмотренном ПУЭ. Измерение сопротивления изоляции обмоток относительно корпуса и между обмотками, а также сопротивления изоляции заложенных в электродвигатель температурных индикаторов осуществляют мегаомметрами Если в электродвигателях выведены начало и конец каждой фазы, сопротивление изоляции обмотки измеряют отдельно для каждой фазы относительно корпуса и между обмотками. В многоскоростных многообмоточных электродвигателях это сопротивление должно быть измерено на выводах каждой обмотки в отдельности, в асинхронных электродвигателях с фазным ротором — отдельно для обмоток статора и обмоток ротора.

Допустимые сопротивления изоляции электродвигателей напряжением до 1000 В приведены в табл. 4. Измерение сопротивления обмоток постоянному току двигателей мощностью 300 кВт и более производят при неподвижном роторе. Сопротивление многофазных обмоток при наличии выводов начала и конца всех фаз измеряют пофазно. В электродвигателях с фазным ротором должно быть измерено также сопротивление обмотки ротора.

Таблица 4. Допустимые значения сопротивления изоляции электродвигателей переменного тока

Испытываемый объект	Напряжение мегаом метра, В	Сопротивление изоляции
Обмотка статора напряжением до 1000 В	1000	Не менее 0,5 МОм при 10—30 °С
Обмотка ротора синхронного двигателя и электродвигателя с фазным ротором	500	Не менее 0,2 МОм при температуре 10—30 °С
Термоиндикатор	250	Не нормируется

Если фазы обмотки статора соединены в «звезду» и не имеют вывода нулевой точки, сопротивление измеряют между каждыми двумя выводами (двумя фазами) электродвигателя. При измерении сопротивления обмотки ротора электродвигателя подключают измерительную схему непосредственно к концам обмотки, чтобы исключить влияние переходного сопротивления контактов щеток. Согласно ПУЭ измеренные сопротивления постоянному току обмоток различных фаз должны отличаться друг от друга или от заводских данных не более чем на 2 %. Во всех случаях измеряют сопротивление постоянному току реостатов и пускорегулировочных резисторов, общее сопротивление и проверяют целость отпаек. Эти сопротивления составляют десятые и сотые доли ома, поэтому измерение пусковых сопротивлений в цепи ротора электродвигателя обычно осуществляют мостовым методом или микроомметром. Значение измеренного сопротивления должно отличаться от паспортных данных не более чем на 10 %. Ошибка при измерениях пусковых сопротивлений может привести к ненормальному пусковому режиму электродвигателя. Проверка правильности соединений выводов обмоток электродвигателей сводится к определению начал и концов каждой из них. Полярность выводов трехфазных электродвигателей проверяют несколькими способами, наиболее распространенные из которых приведены ниже. Вначале определяют выводы каждой обмотки в отдельности с помощью мегаомметра, моста или пробника УП-71, ПУ-82. Для проверки правильности соединений выводов используют источник постоянного тока (аккумулятор или сухой элемент) и вольтметр постоянного тока (милливольтметр или гальванометр). Рис 38 Схемы проверки выводов обмотки статора с помощью источника постоянного тока а—подключение к источнику одной обмотки, 6, в — подключение к источнику двух обмоток, /, //, /// обмотки, /(, Н концы и начала обмоток Схемы проверки выводов обмотки показаны на рис. 38. К одной из обмоток кратковременно подключают источник питания, к двум другим — поочередно вольтметр (рис. 38, а), чтобы в момент подачи напряжения от источника питания стрелка отклонилась вправо. При этом « + » батареи и «—» вольтметра соединены с одноименными выводами обмоток. Маркировку выводов проверяют попарным включением обмоток. Две обмотки включают последовательно и кратковременно подключают к источнику питания. К третьей обмотке подсоединяют вольтметр. Если две обмотки соединены последовательно одноименными выводами (рис. 38, б), стрелка вольтметра при включении выключателя S не будет отклоняться. При соединении обмоток разноименными выводами (рис. 38, в) в момент включения и отключения выключателя S стрелка вольтметра отклоняется. Так же определяют соответствие выводов третьей обмотки с выводами первой или второй. Проверку полярности выводов можно выполнить на переменном токе (рис. 39). Соединяют последовательно две обмотки, а к третьей обмотке подключают вольтметр PV или лампу накаливания. При соединении между собой одноименных выводов вольтметр имеет показания, близкие к нулю (рис. 39, а). Рис 39 Схемы проверки выводов обмотки статора с помощью источника переменного тока: а подключение к источнику одной обмотки, б — подключение к источнику двух обмоток

Рис 40 Схемы проверки соединений составных частей обмотки а — определение составных частей обмотки, 6 — определение полярности обмоток Установив одноименные выводы первой и второй обмоток, повторяют проверку, соединяя между собой первую и третью обмотки и подключая вольтметр ко второй для определения полярности выводов третьей обмотки. При соединении двух обмоток разноименными выводами вольтметр покажет наличие напряжения на третьей обмотке (рис.39, б). Проверку полярности выводов обмоток выполняют на пониженном 5—10% Uном напряжении. Правильность соединений отдельных частей составной обмотки проверяют по схеме, показанной на рис. 40. Подавая переменный ток в одну часть обмотки, по наибольшему из измеренных напряжений находят другую часть обмотки, принадлежащей этой же фазе (рис. 40, а). Так же определяют части обмоток, принадлежащие остальным двум фазам. Полярность составных частей обмотки проверяют по схеме, показанной на рис. 40, б. В случае соединения разноименных выводов частей обмотки, принадлежащей одной фазе, напряжение U? при включении двух одинаковых обмоток, измеренное вольтметром, примерно в 2 раза больше напряжения U\. Проверку работы электродвигателя на холостом ходу или с ненагруженным механизмом осуществляют таким образом. После проверки действия защиты и сигнальной аппаратуры выполняют пробный пуск двигателя с отключением и прослушиванием стука, шума, вибрации. Затем запускают, проверяют разгон до номинальной частоты вращения и нагрев подшипников, включают электродвигатель на различные частоты вращения (многоскоростные двигатели) , измеряют ток холостого хода всех фаз. Продолжительность проверки, как правило, не менее 1 ч. Работу электродвигателя под нагрузкой проверяют при включении технологического оборудования в момент сдачи в эксплуатацию.

Неисправность	Причина	Способ устранения
Перегрев активной стали статора	Напряжение сети выше номинального	Снизить напряжение до номинального
Перегрев обмотки статора	Перегрузка двигателя или нарушение его вентиляции	Проверить нагрузку и систему вентиляции
	Напряжение на зажимах двигателя ниже номинального	Установить номинальное напряжение
Неравномерный ток в фазах	Неправильное соединение одной или нескольких катушек в фазе	Проверить сопротивление фаз, правильность соединения катушек в фазе, сопротивление изоляции между фазами
Перегрев обмотки ротора	Напряжение на зажимах статора ниже номинального	Установить номинальное напряжение на обмотке статора
	Неудовлетворительное охлаждение ротора	Проверить систему вентиляции
Двигатель не разгоняется, гудит	Нарушение контактов в обмотке ротора, неисправность реостата в цепи ротора Обрыв в одной фазе статора	Найти место плохого контакта в цепи ротора и устранить его Проверить сопротивление фаз, при обнаружении обрыва устранить его
Двигатель не разгоняется, ток в трех фазах равномерный	Неправильное соединение обмотки статора Отсутствие питания в одной фазе Обрыв в обмотке ротора	Проверить соединение обмотки статора Проверить питание, подводимое к двигателю Проверить цепь ротора
Двигатель вращается с пониженной частотой на холостом ходу, сильно гудит	Неправильное соединение одной фазы обмотки статора	Правильно соединить выводы обмотки статора
Искрят щетки и об гора ют контактные кольца	Недостаточная пришлифовка щеток к контактным кольцам	Пришлифовать щетки

При первом опробовании электродвигателей возможны неисправности. Причины и способы наиболее распространенных неисправностей асинхронных электродвигателей приведены в табл. 5.

Как осуществляют внешний осмотр электрических машин перед началом их испытаний? Какие основные неисправности машин постоянного тока и способы их устранения вы знаете? Каковы основные объемы испытаний машин переменного тока?

ПОРЯДОК И МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ

В объем испытаний заземляющей сети входит проверка: правильности выполнения заземляющей проводки; состояния элементов заземляющего устройства; соответствия сечений заземляющих проводников ПУЭ; состояния пробивных предохранителей; наличия цепи между заземлителями и заземляемыми элементами. Последние два испытания проводят электрическими методами, а остальные — внешним осмотром. При проверке правильности выполнения заземляющих устройств устанавливают соответствие испытываемой сети требованиям ПУЭ и СНиП, данным проекта, ГОСТу, ПТЭ и ПТБ. Проверка состояния элементов заземляющих устройств заключается в их внешнем осмотре и контроле надежности сварных соединений простукиванием молотком, а болтовых — осмотром и затягиванием гаек. Для правильной оценки качества заземлителей их сопротивления измеряют в периоды наименьшей проводимости грунта — зимой и летом. При испытаниях вновь смонтированной установки результаты измерения сопротивления заземления необходимо пересчитать с учетом сезонных изменений удельного сопротивления грунта с помощью поправочного коэффициента для средней полосы, приведенного в табл. 6. В других районах эти коэффициенты утверждаются местными органами Госэнергонадзора. Сопротивление заземляющих устройств измеряют методом амперметра — вольтметра или переносными приборами МС-08, МС-07, М-416,

Таблица 6. Поправочный коэффициент к значению измеренного сопротивления заземлителя для средней полосы

Заземлителя	Глубина заложения, м	Поправочный коэффициент
		К1	К2	К3
Поверхностные	0,5	6,5	5.0	4,5
	0,8	3,0	2.0	1,6
Углубленные (трубы, уголки, стержни)	Верхний конец на глубине 0,8 м от поверхности земли	2,0	1,5	1,4

Коэффициенты K1, K2, и К3 применяют при измерении сопротивления заземления соответственно во влажном грунте и при выпадении большого количества осадков, в грунте средней влажности и сухом при выпадении небольшого количества осадков

Рис 41. Подключение прибора к сопротивлению, заземлителю и зонду по схеме: а — трехзажимной, б — четырехзажимной Для измерения сопротивления заземления к измерителю М-416 подключают измеряемое сопротивление Rx, вспомогательный заземлитель RB и зонд R3 (рис. 41, а, б). В качестве вспомогательного заземлителя и зонда используют стальные электроды (пруток или трубу диаметром не менее 5 мм) длиной не менее 800 мм. Один конец электрода заострен для забивки в грунт, а на другом конце — болт с гайкой для присоединения провода и поперечина из такого же материала для удобства извлечения электрода из грунта по окончании измерений. В качестве вспомогательных заземлителей можно использовать металлические предметы, зарытые в землю (стальные пасынки опор, одиночные заземлители и др.), при условии, что они не связаны с испытываемым заземлителей и находятся от него на требуемом для замеров расстоянии (рис. 41 и 42). Во избежание увеличения переходного сопротивления заземлителя и зонда электроды следует забивать в грунт прямыми ударами, стараясь не раскачивать их. В зависимости от значений определяемых сопротивлений и требуемой точности их измерения проводят по любой указанной схеме. При этом в результат измерений входит сопротивление провода, соединяющего зажим / с сопротивлением Rx. Такие схемы допустимы при измерении сопротивлений выше 5 Ом. Для меньших значений измеряемого сопротивления используют схемы, приведенные на рис. 41, б и 42, а, б. Максимально допустимые сопротивления растеканию тока основных заземлителей и устройств грозозащиты приведены в табл. 7. Для измерения сопротивления металлической связи корпусов электрооборудования с контуром заземления служат различные измерительные мосты, а также измерители заземления МС-08, М-416, М-372. Омметр М-372 предназначен специально для проверки заземляющей проводки, а также для обнаружения на корпусе электроприемника напряжения переменного тока от 60 до 380 В. Предел измерений омметра 5 Ом. Рис 42 Подключение прибора к сложному заземлителю по схеме а — трехзажимной, б — четырехзажимной

Таблица 7. Допустимые сопротивления растеканию тока основных заземлителей и устройств грозозащиты

Характеристика установки или заземляющего объекта	Измеряемая величина	Максимально допустимые значения в периоды паи меньшей про водимости почвы Ом
Электроустановки напряжением выше 1000 В
Установка с большими токами замыкания на землю (свыше 500 А)	Сопротивление заземляющего устройства каждого объекта	0 5с учетом естественного заземления
Установка с малыми токами замыкания на землю	То же	250//*
То же, но при одновременном использовании заземляющего устройства для электроустановок напряжением до 1000 В	»	125/1*
Отдельно стоящий молниеотвод	Сопротивление заземли теля	25

Характеристика установки или заземляющего объекта	Измеряемая величина	Максимально допустимые значения в периоды наименьшей проводимости почвы, Ом
Электроустановки напряжением до 1000В
Все электрооборудование, за исключением генераторов и трансформаторов мощностью 100 кВ- А и менее	Сопротивление заземляющего устройства	4
Генераторы и трансформаторы мощностью 100 кВ- Ли менее, нейтрали которых при соединены к заземляющему устройству	То же	10
Установки с глухим заземлением нейтрали	То же, каждого из повторных заземлений нулевого провода	10
воздушные линии электропередачи напряжением выше 1000 В
Железобетонные, металлические и деревянные опоры всех типов, на которых установлены устройства грозозащиты или подвешен трос, а также железобетонные и металлические опоры линий 35 кВ в сетях с малыми токами замыкания на землю и опоры напряжением 3—20 кВ, устанавливаемые в пасе ленных местностях	Сопротивление заземляющего устройства опоры при удельном сопротивлении земли Ом • см до 104 104—5- 104 5- 104—10- 104 более 10- 104	До 10 » 15 » 20 » 30
Трубчатые разрядники, устанавливаемые в местах пересечения линий выше 20 кВ и в местах с ослабленной изоляцией	Сопротивление заземли теля	15
Трубчатые разрядники, устанавливаемые на подходах линий к подстанциям, с шинами которых электрически связаны вращающиеся машины	То же	5
Воздушные линии электропередачи до 1000 В с изолированной нейтралью
Железобетонные и металлические опоры	Сопротивление заземлиющего устройства опоры	50**

* В сетях без компенсации емкостных токов сопротивление заземляющего устройства должно Сыть не менее 10 Ом (/ - расчетный ток замыкания на землю) ** В сетях с заземленной нейтралью металлические опоры и арматура железобетонных опор должны быть соединены с нулевым заземленным проводом Независимо от используемого прибора порядок выполнения измерений следующий: один провод (большей длины) от прибора присоединяют непосредственно к магистрали заземления, другой к корпусу электрооборудования. Рис. 43. Схемы измерения сопротивления заземляющей проводки прибором МС-08: а — сопротивление соединительных проводников входит в измеряемое, б — сопротивление соединительных проводников исключается из измеряемого, 1 - магистрали заземления: 2 — провод, 3 — опора

Таким образом создается цепь тока: корпус — щуп — соединительный провод — прибор — соединительный провод магистраль заземления — заземляющий проводник — корпус. Зная сопротивление соединительных проводов к прибору, сопротивление металлической связи данного электрооборудования с контуром заземления определяют как разность измеренного сопротивления и сопротивления соединительных проводов. На практике металлическую связь корпуса электрооборудования с магистралью заземления чаще всего проверяют тем же прибором, что и сопротивление растеканию тока, например МС-08 по схеме, показанной на рис. 43.

 ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЦЕПИ ФАЗА- НУЛЬ

Измерение сопротивления цепи фаза — нуль — основная проверка действия системы зануления, т. е. отключения аварийного участка при замыкании на корпус. При этом проверяют соответствие установленных плавких уставок предохранителей или уставок расцепителей автоматических выключателей току однофазного замыкания на корпус. Для измерения сопротивления цепи фаза нуль служит прибор М-417, позволяющий контролировать его в сетях переменного тока промышленной частоты напряжением 380 В ± ± 10 % без отключения питающего источника тока. Для контроля качества цепи фаза — нуль мощных токоприемников выпускают приборы, измеряющие ток однофазного замыкания, например аппарат ИПЗ-2м, позволяющий измерять ток до 5000 А. Рис 44. Измерение тока однофазного замыкания аппаратом ИПЗ-2м Маятник М (рис. 44), заводимый вручную в верхнее положение, при последующем свободном падении освобождает сначала защелку замыкающего ЗК, а затем размыкающего РК контактов, благодаря чему в петле происходит кратковременное (0,05 с) замыкание на один из резисторов RS1 или RS2. Через диоды V конденсатор заряжается до напряжения, пропорционального протекающему по петле (и резистору) току. Таблица прибора позволяет переводить показания измерителя Р в значения тока короткого замыкания. При замыкании через резистор RSI (3 Ом) учитывают по шкале угол сдвига фазы тока и напряжения в петле в 60°, т. е. наиболее тяжелые условия короткого замыкания. Если фактическое напряжение сети в момент испытания существенно отличается от 220 В в сторону увеличения, а результаты испытания получились близкими к предельным значениям, необходимо привести значение тока к напряжению 220 В. Недостатком аппарата ИПЗ-2м является малый предел измеряемых токов короткого замыкания (5 кА). В этих случаях целесообразно использовать прибор ИПЗ-2Т, с помощью которого измеряют ток однофазного короткого замыкания через активное сопротивление шунта, равное 0,00375 Ом, при этом значение тока практически соответствует реальному току однофазного короткого замыкания. Длительность тока короткого замыкания не превышает 0,014 с, что обеспечивает безопасность персонала при прикосновении к корпусам электрооборудования и не нарушает нормальной работы электроустановок. Коммутирующим элементом прибора является тиристор с фазовым управлением. В приборе имеется блокировка, разрешающая включать его при исправном заземлении.

ПРОВЕРКА ПРОБИВНЫХ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ

В установках напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью ставят пробивные предохранители, электроды которых в случае пробоя изоляции обмоток высокого напряжения на обмотки низкого напряжения в трансформаторах перекрываются разрядом, обеспечивая соединение с землей. Исправность пробивных предохранителей проверяют внешним осмотром. При этом их напряжение должно соответствовать напряжению трансформаторов. Фарфоровая изоляция должна быть чистой, не иметь сколов, трещин и других дефектов. Таблица 8 Техническая характеристика пробивных предохранителей (разрядников низкого напряжения) ПП-А/3

Испол нение	Номинальное напряжение, В	Пробивиое напряжение, В	Толщина слюдяной прокладки, мм
1	220-380	351-500	0,08 4- 0,02
2	500—660	710—1000	0,21—0,03

Разрядные поверхности электродов должны быть чистыми и гладкими, без заусенцев и следов обработки. Слюдяная прокладка должна иметь общую толщину, указанную в табл. 8, причем отверстия в слоях многослойной прокладки должны совпадать. Сопротивление изоляции исправного предохранителя, измеренное мегаомметром на 250 В, должно быть не менее 5 МОм. Проверку разрядной характеристики предохранителей проводят испытанием на пробой напряжением промышленной частоты. Напряжение подают через балластное сопротивление 5 кОм для первого исполнения и 10 кОм для второго. Испытательное напряжение поднимают плавно до наступления пробоя, который появится при напряжении, приведенном в табл. 8. Затем напряжение снижают до нуля, после чего снова поднимают до 0,75 UПр. В случае отсутствия пробоя при этом напряжении испытание заканчивают и измеряют сопротивление изоляции пробивного предохранителя. При снижении сопротивления изоляции более чем на 30 % по сравнению с первым замером предохранитель разбирают, очищают его подгоревшие разрядные поверхности и снова проводят испытания в полном объеме.

Как проверяют состояние элементов заземляющих устройств перед их испытанием? Какие приборы применяют при измерении схем заземления? Как измеряют сопротивление цепи фаза — нуль?

 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электрические сети являются самой распространенной совокупностью различных электроустановок. В общем случае это подстанции, распределительные устройства (РУ), воздушные и кабельные линии, а также токопроводы, с помощью которых передается и распределяется электрическая энергия. По напряжению различают электрические сети до 1000 В и выше. Ниже приводятся объемы, нормы и методы испытаний некоторых распространенных элементов электрических сетей. В комплектные распределительные устройства (КРУ) выше 1000 В входят сборные шины, которые связаны с различными присоединениями (вводными и отходящими линиями, силовыми и измерительными трансформаторами), а также коммутационные аппараты — воздушные и масляные выключатели. Распределительные устройства до 1000 В выполняют также в виде КРУ, которые а зависимости от назначения могут быть силовыми или осветительными с установкой соответствующих коммутационных аппаратов (рубильников, контакторов, пускателей, автоматических выключателей, предохранителей). Испытание и наладка КРУ напряжением выше 1000 В включают следующие операции: измерение сопротивления изоляции первичных цепей мегаомметром на 2500 В. Сопротивление изоляции токоведущих частей КРУ, собранных по полной схеме, должно быть не менее 1000 МОм; механические испытания в соответствии с инструкциями завода-изготовителя; измерение сопротивления постоянному току. Сопротивление соединений постоянному току не должно превышать: для болтовых соединений сборных шин (выборочно) более чем в 1,2 раза сопротивление участка шин той же длины, но без контакта; для разъемных соединений первичной цепи (выборочно) — значений, указанных в заводских инструкциях; испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты. Схему собирают так, чтобы испытанию повышенным напряжением подвергалась вся изоляция первичных цепей (масляный выключатель, проходные и опорные изоляторы). Все тележки устанавливают в рабочее положение, выключатели включают. Тележки с измерительными трансформаторами выкатывают. Обычно испытания осуществляют до подключения отходящих и питающих кабелей и проводят пофазно при заземленных двух других фазах специализированными передвижными высоковольтными установками или с помощью аппарата АИИ-70. При испытаниях выполняют организационные и технические мероприятия по технике безопасности. Испытательные напряжения изоляции оборудования КРУ приведены в табл. 9.

Таблица 9 Испытательные напряжения промышленной частоты изоляции КРУ

Класс напряжения, кВ	Испытательное напряжений ячейки с изоляцией, кВ
	керамической	из твердых полимерных материалов
3	24	21,6
6	32	28,8
10	42	37,8

Продолжительность их приложения — 1 (для чистой керамической изоляции) и 5 мин (для изоляции с элементами из твердых полимерных материалов).

ИСПЫТАНИЕ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ

По окончании строительных и монтажных работ проводят приемосдаточные испытания кабельных линий. При этом проверяют целость жил, измеряют сопротивление изоляции, испытывают ее повышенным напряжением постоянного тока и проверяют фазировку линий. При испытании силовых кабелей мегаомметром на 2500 В выявляют грубые нарушения целости изоляции - заземление фаз, резкую асимметрию в изоляции отдельных фаз и т. д. Для силовых кабелей до 1000 В сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5 МОм, для кабелей выше 1000 В оно не нормируется. Силовые кабели выше 1000 В испытывают повышенным напряжением выпрямленного тока для выявления местных сосредоточенных дефектов, которые могут быть не обнаружены мегаомметром. В соответствии с ПУЭ силовые кабели после прокладки испытывают постоянным током выпрямленного напряжения 6Uном (для кабелей от 1 до 10 кВ) и 5 Uном (для кабелей 20 и 35 кВ). Продолжительность испытания каждой фазы 10 мин. Кабель считается выдержавшим испытание, если не произошло пробоя, не было скользящих разрядов и толчков тока или его нарастания после того, как он достиг установившегося значения. При испытании напряжение плавно (1—2 кВ/с) поднимают до предусмотренного нормами и поддерживают неизменным в течение всего периода. Отсчет времени начинают с момента приложения полного испытательного напряжения. На последней минуте испытаний каждой фазы кабеля отсчитывают по показаниям микроамперметра значения тока утечки. Определяют отношение большего тока к меньшему (коэффициент асимметрии). Для кабелей с хорошей изоляцией это отношение меньше двух, для кабелей с удовлетворительной изоляцией токи утечки находятся в следующих пределах: до 300—500 (для кабельных линий 6—10 кВ) и до 700 мкА (для линий 20 35 кВ). После испытаний повышенным напряжением кабель снова измеряют мегаомметром, выполняют фазировку и включают линию под рабочее напряжение. Если при испытаниях кабельной линии были отмечены толчки тока, испытание прекращают и отыскивают место повреждения.

Для отыскания места повреждения в кабелях требуется снизить переходное сопротивление в этом месте, для чего кабели прожигают. Специальных установок для прожигания кабелей промышленность не выпускает, поэтому они не рассматриваются в данном пособии. После окончания процесса прожигания сопротивление в месте пробоя снижается до нескольких десятков ом. Для отыскания мест повреждения силовых кабелей используют следующие методы: относительные (с помощью которых определяют расстояние от места измерения до места повреждения) и абсолютные (с помощью которых достаточно точно указывают место повреждения непосредственно на трассе кабельной линии). В наладочной практике обычно применяют оба метода, при этом относительный метод позволяет быстро (но не точно) оценить расстояние, на которое должен отправиться оператор, и, пользуясь абсолютным методом , уточнить место для раскопок Из относительных методов наиболее распространен импульсный, из абсолютных — индукционный. Импульсный метод основан на измерении времени прохождения импульса от одного конца линии до места повреждения и обратно. Для нахождения места повреждения в кабельной линии импульсным методом пользуются специальным прибором. При включении прибора в линию посылаются зондирующие импульсы, которые, распространяясь по ней, частично отражаются от неоднородностей волнового сопротивления и возвращаются к тому месту, откуда были посланы. При известной скорости распространения импульса v (средняя скорость распространения для большинства кабелей 3—35 кВ с бумажно-масляной изоляцией (160±1) м/мкс не зависит от их сечения и длины) и расстоянии до места повреждения 1Х можно определить время пробега импульса tr—2ix/v, следовательно, lx = vtx/2. В основу действия приборов положен принцип зондирования исследуемой линии импульсом напряжения с индикацией процессов, происходящих на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ). При измерении отыскивают на экране ЭЛТ отраженный импульс от места повреждения и определяют сдвиг во времени между моментом Рис 45 Изображение на экране ЭЛТ отраженных импульсов; 1 — зондирующий импульс, 2 — соединительная муфта. 3 — переход на кабель с более высоким волновым сопротивлением, 4— ответвительная муфта с нагрузкой, 5 - ответвительная муфта беи нагрузки, 6 — короткое замыкание на оболочку, 7 наличие влаги в кабеле (утечка), 8 обрыв или конец кабеля посылки в линию зондирующего импульса и моментом прихода его отражения. Полярность отраженного сигнала указывает на характер изменения волнового сопротивления в месте отражения. Выброс вверх соответствует увеличению волнового сопротивления (обрыв, конец линии, переход с большего сечения жилы на меньшее, наличие муфты, конец кабельной линии), выброс вниз указывает на его уменьшение (короткое замыкание, утечка, переход с меньшего на большее сечение). Изображение отраженных импульсов на экране ЗЛТ показано на рис. 45. В эксплуатации длительное время находятся импульсные измерители Р5-5, Р5-8, Р5-9, Р5-10, P5-I0/1, причем Р5-8 и Р5-9 используют для измерений на коротких расстояниях (начиная с 1 м). Основные технические характеристики измерителя Р5-10 приведены ниже. Длительность зондирующего импульса, мкс        0,05—100 Амплитуда зондирующего импульса, В ...    2—20 Основная погрешность измерений, %    ..   ±1 Длительность развертки, мкс      3—1500 Масса, кг     9,8 Прибор имеет дополнительный режим зондирования линии I единичным перепадом напряжения, который дает картину изменения волнового сопротивления вдоль этой линии. С помощью прибора Р5-10 можно использовать два метода зондирования линии: видеоимпульсом и ступенчатым напряжением (рис. 46). Выход прибора согласуется с волновым сопротивлением линии в диапазоне 30— 500 Ом. Его структурная схема показана на рис. 47. В приборе имеется блок входных цепей, предназначенных для обработки коммутации зондирующих и отраженных импульсов при различных измерениях на кабелях. Индукционный метод предназначен для непосредственного отыскания мест повреждения на трассе кабельной линии, а также для определения трассы и глубины залегания кабеля. Метод основан на улавливании электромагнитных колебаний по поверхности земли вблизи трассы проверяемого кабеля при пропускании по нему тока звуковой частоты.

Рис 46 Методы зондирования линии прибором Р5 10-. 1 - характеристика волнового сопротивления линии, 2 - зондирующий сигнал (единичный перепад напряжения), —зондирующий сигнал (видеоимпульс), 4 — импульсная характеристика при зондировании видеоимпульсом, 5 — импульсная характеристика при зондировании единичным перепадом, I — кабельная вставка, II — конец кабеля Для отыскания места повреждения кабеля при замыкании между жилами применяют схему, показанную на рис. 48. От генератора G на две поврежденные жилы подается ток порядка 5 20 А и с помощью кабелеискателя определяется место повреждения. При этом оператор должен пройти по трассе с кабелеискателем. состоящим из приемной антенны Р в виде рамки, усилителя У и телефонной гарнитуры В. Наводимый в приемной антенне сигнал, пропорциональный току в кабеле, усиливается усилителем и подается в телефон, при этом слышно характерное звучание. Для большего выделения сигнала генератора его частота может быть промодулирована по амплитуде. Рис 47 Структурная схема прибора Р5-10: ГГ — тактовый генератор, ГПН — генератор пилообразного напряжения. ЗР - схема задержки развертки, УГО усилитель горизонтального отклонения, ЗГ — задающий генератор, ЗГЗ—схема задержки генератора зондирующих импульсов, ГЗ — генератор зондирующих импульсов, В U — входные цепи, У ПС—усилитель приходящих сигналов, И индикатор (ЭЛТ), ФКМ - схема формирования калибрационных меток Рис. 48. Схема определения замыкания между жилами индукционным методом: I место повреждения, 2— кабель в трубе, 3— соединительная муфта Силовые кабели имеют скрутку жил с шагом повива от 0,5 до 2,5 м, и в приемной антенне при перемещении над кабелем по трассе будет индуктироваться сигнал, периодически изменяющийся от минимума до максимума. Таким образом, при движении оператора по трассе кабеля в телефоне будут слышны периодические усиления и затухания звука, которые повторяются точно через определенные интервалы в зависимости от шага скрутки жил кабеля. В местах, где имеются муфты, длина интервалов слышимости нарушается и прослушивается усиление звука (за счет развода жил в муфте). Особое внимание следует обратить на концевой эффект. Если звук прекращается плавно или обрывается без заметного усиления, это указывает, что кабель ушел на большую глубину или заложен в металлической трубе. Если звук усиливается, это свидетельствует о месте повреждения. Для более точного определения места повреждения или в сомнительных случаях измерения выполняют с двух сторон В обоих случаях звучание должно прекратиться в одном и том же месте кабельной трассы. При определении места повреждения и трассы кабеля необходимо учитывать, что значение принимаемого сигнала зависит от токораспределения в кабеле и взаимного пространственного расположения антенны и кабеля. При индукционном методе используют генераторы звуковой частоты (ГЗЧТ-2, ГЗЧТ-4, ГИС-2, ГИП, ГКИ) и индукционные кабелеискатели (ИПК-4, ИП-7, ИП-8, ПК-1). В практике пусконаладочных работ широко применяют генераторы ГЗТЧ-4, кабелеискатели ИП-7, ИП-8 и ПК-1. В настоящее время готовится к выпуску новый генератор ГЗЧТ-2Р со следующими улучшенными техническими характеристиками: Напряжение питающей сети, В           220 Диапазон рабочих частот, Гц ... ..   800—1200 Выходная активная мощность, кВт           2 Максимальная выходная мощность, кВ-   А: в непрерывном режиме             7,5 а режиме модуляции               8.8 Максимальный ток выхода, А: в непрерывном режиме    ...           30 в режиме модуляции                    42 Масса, кг     ... 24,5 Генератор состоит из сетевого выпрямителя, инвертора на тиристорах и силового согласующего трансформатора с переключателем. Ток на выходе контролируется амперметром. Блок управления собран на интегральных микросхемах. Генератор обладает достаточной мощностью, позволяющей вести дожиг кабелей. Поиск трассы можно вести как по максимуму громкости сигнала, когда ось ферритовой антенны перпендикулярна оси кабеля, так и по минимуму громкости сигнала, когда ось антенны параллельна его оси. Последний метод наиболее точен. Какие установлены объемы и нормы испытаний комплектных распределительных устройств до и выше 1000 В? Как испытывают после прокладки силовые кабели на напряжение от / до 10 кВ? Какие приборы применяют при индукционном методе отыскания мест повреждения кабелей?