Оқшауламалық конструкцияларды профилактикалық сынау – оқшауламаның кедергісі мен сыйымдылығын өлшеу

Жұмыстың мақсаты – оқшауламаның кедергілері мен сыйымдылықтарын өлшеуге байланысты оны бақылау әдістерін оқып-үйрену.

1. Негізгі түсініктер мен сандық сипаттамалар

Оқшауламаға қойылатын негізгі талап оның қызбауы мен тұрақты кернеуде ток өткізбеуіне келіп тіреледі. Оқшауламаның кедергісін өлшеу оқшаулама ақауларының ең көп тараған түрі – оның ылғалдануын анықтайтын оқшаулама күйін бақылаудың тиімді әдістерінің бірі болып табылады, ылғалдану диэлектриктердің қуыстық электрөткізгіштігінің ұлғаюынан және поляризациялық шығынның ұлғаюынан айнымалы кернеуде едәуір қызуға әкеп соғады. Оқшауламаның кедергісін өлшеу оқшауламаның түгел ылғалдануын да, сонымен қатар қабатты оқшауламаның бір ғана қабатының ылғалдануын да бақылауға мүмкіндік береді. Оқшаулама сыйымдылығының шамасын бақылау оқшауламаның қабаттық ылғалдануын анықтауға мүмкіндік береді.

Оқшауламаның кедергісі деп тұрақты кернеу түсірілгенде және кернеу берілгеннен 1 мин. өткеннен кейін оқшауламаға түсірілген кернеудің оқшаулама қимасымен өтетін токқа қатынасын айтады. Оқшауламаның түгел ылғалдануы оның кедергісін азайтады, өйткені ылғалдың өткізгіштігі өте жоғары, кедергі шамасына қарап, оның ылғалдану шамасын білуге болады. Абсорбциялық құбылыстардың болуынан тұрақты кернеу түсірілгеннен кейін оқшауламадан өтетін ток оншақты секунд ішінде шамасы бойынша өзгереді, сондықтан оқшауламаның кедергісін кернеу түсірілгеннен кейін 60 с кейін есепке алады. Абсорбциялық құбылыстардың мәнін, сонымен қатар оқшауламаның қабаттық ылғалдануын бақылау мүмкіндігін 1-сурет түсіндіреді. Суретте екіқабатты оқшаулама мен оның эквивалентті сұлбасы көрсетілген.

Тұрақты кернеу берілгеннен кейін нольден орныққан мәнге дейін кернеу секіруі болады, бұл кезде ток тек сыйымдылықты элементтерден өтеді (1,б-сурет). Кернеу таралуы осы элементтердегі сыйымдылықтармен анықталады. Белгілі бір уақыт өткен соң сыйымдылықты элементтердің мәні жойылады да, қабаттар бойынша кернеудің таралуы олардың омдық кедергілерімен анықталады. Егер кедергілердің шамалары үлкен болса, сыйымдылықты элементтердің қайта зарядталуы ұзақ уақытқа ұласады, мегаомметр көрсеткіштері бірнеше уақыт ішінде (оншақты секунд) өзгеріп отырады; ылғалсыз жақсы оқшаулама орныққан режимге жеткілікті түрде ұзақ уақыт өту үрдісінен білінеді. Қабаттардың біреуінің ылғалдануынан төменомдық элементтердің (R1 немесе R2) біреуі арқылы қайта зарядталуы тез (15 с) өтеді. Екінші қабат жоғарыомдық (айнымалы кернеуде төменомдық қабат жоғарыомдық қабаттың сыйымдылықты токтарынан қызады) болса да әртүрлі уақыт уақыт мезеттерінде ( дәлірек айтсақ, 60 с өткен соң , 15 с өткен соң ) өлшенген кедергілердің қатынастарынан қабаттардың біреуінің ылғалдануы туралы мәлімет алуға болады.

Осылайша, шамасын бақылай отырып, оқшауламаның түгел ылғалдануын бар-жоғын білуге болады, ал абсорбция коэффициенті деп аталатын қатынасынан оқшаулама қабаттарының біреуінің ылғалдануы туралы айтуға болады. Дәлірек айтсақ, егер <1,3 , онда тәжірибе берілгендері бойынша оқшаулама ылғалдануы жарамсыз жағдайда деп саналады.

1-сурет

Оқшаулама кедергісін өлшеуде бірінші кезекте нормаланған мәннен кем болмауы тиіс кедергінің абсолюттік шамасы , содан соң абсорбция коэффициенті ескеріледі. Егер екі шама да нормадан аспаса оқшауламада ылғал табылмады деп саналады; егер шамалардың біреуі қанағаттанарлықсыз болса, оқшаулама ылғалдануы шамадан тыс деп есептеледі. Трансформаторлар үшін қондырылған мөлшер бойынша оқшаулама кедергісі келесідегідей болады: 35 кВ дейінгі жоғары кернеулі орамалы трансформаторларда температурада 300 МОм-нан, 110 кВ трансформаторларда - 600 Мом-нан кем болмауы тиіс. Оқшауламалар сипаттамаларын, оқшаулама кедергілерін өлшеу сұлбалары 1- кестеде келтірілген.

1-кесте

Трансформаторлар оқшауламасы сипаттамаларын өлшеу сұлбалары

Өлшеу реті	Екіорамалы		Үшорамалы
	Өлшенетін орамалар	Жерлестірілетін бөліктер	Өлшенетін орамалар	Жерлестірілетін бөліктер
1	НН	Бак, ВН	НН	Бак, СН, ВН
2	ВН	Бак, НН	СН	Бак, НН, ВН
3	(ВН+НН)*	Бак	ВН	Бак, НН, СН
4	–	–	(ВН+СН)*	Бак, НН
5	–	–	(ВН+СН+НН)*	Бак

*Өлшеулер тек қуаты 16000 кВА және одан жоғары трансформаторлар үшін міндетті.

Оқшаулама күйі қондырғының қалыпты жағдайы үшін негізгі фактор болатындықтан, кейбір қондырғы түрі үшін (мысалы, күштік трансформаторлар) оқшаулама ылғалдануын екі жиілікте оқшаулама сыйымдылығын өлшеу арқылы бақылайды. Өлшеу принципі 1,б-сурет (немесе 1,в) бойынша екіполюстінің сыйымдылықты кедергісі резистивті элементтердің кедергілерінің шамаларына да тәуелді болатындығына негізделеді. Қабаттар ылғалданбаған жағдайда жоғарыомдық резистивті элементтер әсер етпейді және екіполюстінің сыйымдылықты кедергісі жиілікке тәуелді болмайды. Бұл 1,в-суреттен жақсы көрінеді, жоғарыомдық резисторда қосымша сыйымдылықты элемент ажыратылған, ал ылғалдануда жеткілікті төменгі жиілікте қосымша сыйымдылықты элементтің сыйымдылықты кедергісі шамасы бойынша кедергімен теңеседі және ΔС сыйымдылығы сезіле бастайды. 2 Гц және 50 Гц жиіліктерде оқшаулама сыйымдылықтарының қатынастарын өлшеу арқылы оқшауламаның қабатты ылғалдануын білуге болады және болса, оқшаулама жарамсыз түрде ылғалданған деп саналады.