Изоляция выключателей: требования к изоляции бытовых и промышленных приборов
Table of Contents
Дайджест – Промышленная безопасность
Требования к изоляции. Изоляционные качества материала могут быть отличными, но неграмотное использование его в той или иной конструкции или детали оборудования может снизить надежность изоляции аппарата (прибора) в целом. К тому же результату нередко приводит и неудовлетворительная эксплуатация оборудования.
Это вызвало необходимость сформулировать конструктивные (заводские) и эксплуатационные требования к изоляции. Они нашли свое выражение в нормировании параметров, характеризующих свойства изоляции применительно к технологии изготовления и различным условиям эксплуатации.
Требования приведены в Правилах устройства электроустановок (ПУЭ), в Правилах технической эксплуатации и безопасности (ПТЭ) и в государственных стандартах.[ …]
Обратите внимание
В соответствии с требованиями ПУЭ и ПТЭ надлежит проверять сопротивление изоляции пускорегулнрующих аппаратов, контакторов, магнитных пускателей, автоматов, связанных с пусковыми схемами электродвигателей; однако величина сопротивления изоляции для них вообще не нормирована.[ …]
Сопротивление изоляции, согласно ПТЭ, должно составлять 10 МОм для цепей релейной защиты постоянного тока, 6 МОм для цепей релейной защиты переменного тока, 2 МОм для вторичных обмоток измерительных трансформаторов, 25 МОм для релейных аппаратов и 1 МОм для цепей автоматического электропривода. Активное сопротивление изоляции силовых трансформаторов не нормируется.[ …]
Критерием для суждения о том, допустима или не допустима эксплуатация изоляции при данном ее состоянии, служит сравнение значений сопротивления изоляции, измеренных в процессе эксплуатации, с первоначальными значениями, полученными перед вводом оборудования в действие. Сопротивление считается недостаточным, если налицо резкое снижение сопротивления изоляции по отношению к первоначальным значениям — на 30% и больше.[ …]
К сожалению, совсем не нормируется или нормируется без достаточного обоснования сопротивление изоляции того оборудования, на котором наблюдается наиболее значительное число электротравм; сюда относятся сварочные аппараты, крановое оборудование, переносные электроприемники, высокочастотные установки, электрические сети на строительстве, электрические сети в помещениях, загрязненных пылью и химическими выделениями, в цехах электролиза и т. д.[ …]
Тенденция к ужесточению требований, предъявляемых к изоляции, и к увеличению объема испытаний нашла свое отражение уже в ПУЭ, изданных в 1966 г. В них предусмотрено, например, значительно большее число объектов, сопротивление изоляции которых должно проверяться мегомметром 1000 и даже 2500 В.
Четко сформулировано представление об участке сети.
В Правилах записано, что в силовых и осветительных электросетях сопротивление изоляции должно проверяться только мегомметром 1000 В (ранее 500—1000 В), причем изоляцию на участке между смежными предохранителями проверяют при снятых плавких вставках или отключенных автоматах.[ …]
Однако ряд существенных недостатков в Правилах еще сохраняется.
В частности, следует отметить, что требования к сопротивлению изоляции при эксплуатации установок напряжением ниже 1000 В по-прежнему во много раз мягче тех требований к сопротивлению изоляции, которые предъявляются при выпуске провода, кабеля и оборудования заводами. Не выделены требования к установочной аппаратуре, хотя она в значительной степени предопределяет сопротивление изоляции участка сети.[ …]
Одновременно полезно изменить и изложение требований к изоляции в действующих правилах устройств и правилах эксплуатации. В правилах должно быть указано, что содержащиеся в них нормативы представляют собой минимально допустимые значения.
Важно
Повышение требований к надежности электроснабжения оправдывает и значительное повышение эксплуатационных требований к изоляции в местных отраслевых инструкциях.
Обоснованием численного увеличения нормативных значений может быть реальное сочетание нового и старого оборудования— данные трех, четырех серий профилактических испытаний.[ …]
Принятые на данный период повышенные нормы к изоляции рекомендуется систематически пересматривать. И это должно стать основой дальнейшего повышения надежности электроснабжения и уровня эксплуатации.[ …]
Профилактика неисправностей электрооборудования. Профилактика неисправностей оборудования подразделяется на три основных цикла работ: а) периодический осмотр оборудования и контроль за изоляцией по установленным приборам; б) профилактические испытания; в) профилактические ремонты.
Объем, сроки и характер каждого из этих циклов изложены в общих правилах устройств и правилах эксплуатации и в ряде случаев предметно конкретизированы в отраслевых и ведомственных правилах и инструкциях и в других руководящих документах. Требования, содержащиеся в них, отражают накопленный опыт эксплуатации и поэтому в целом достаточно реальны.
Надо, однако, подчеркнуть одно немаловажное обстоятельство.
Возможности современной вычислительной техники позволяют для каждой отрасли и даже для каждого предприятия найти оптимальное сочетание этих требований, причем за критерий «оптимума» может быть положена надежность электроснабжения; для некоторых электроприемников она должна быть стопроцентной, для других те или иные кратковременные перерывы в электроснабжении допустимы. Требования безопасности, как правило, сочетаемы с требованиями надежности электроснабжения.[ …]
Аналогичные главы в дргуих документах:
| См. далее:Требования к изоляции |
Измерение сопротивления изоляции электрооборудования
Измерение сопротивления изоляции проводов, силового оборудования, кабелей, аппаратов, других элементов электроустановки производятся с целью устранения возможных нарушений соответствия сопротивления установленным нормам.
Измерение сопротивления изоляции проводов, силового оборудования, кабелей, аппаратов, других элементов электроустановки производятся с целью устранения возможных нарушений соответствия сопротивления установленным нормам.
Стандарты измерения изоляции
Измерение сопротивления изоляции электрооборудования до 1000В производится по правилам, установленным п. 612. 3 стандарта МЭК 364-6-61.
При измерении сопротивления изоляции проводов ( кабелей) сначала проводят измерения между фазными проводниками всех пар фаз поочередно. Затем измеряется сопротивление изоляции каждого фазного провода относительно земли.
Основное условие – отсоединить электроприборы, вывернуть лампы и снять предохранители.
Совет
В том случае, если к цепи стационарно подключены электронные приборы, то измерение должно проводиться по другой методике: соединяются фазные и нейтральные проводники и измеряется сопротивление между ними и землей. Если не соблюдать это правило при измерении сопротивления изоляции электрооборудования, то есть риск повреждения электронных приборов.
Дополнительно требования к измерению сопротивления изоляции изложены в п. 1. 20 приложения 1 ПТЭЭП и п.413.3 ГОСТ Р 50571.3-94. Они касаются не только состояния системы, в которой проводится измерение.
Особое внимание уделяется помещению, в котором проводятся электроизмерительные работы как части электрохозяйства: пол и стены помещения, зоны или площадки, где проводится измерение сопротивления изоляции, должны быть непроводящими.
Это необходимо для того, чтобы при прикосновении к частям аппаратуры с разными потенциалами в случае, если изоляция повреждена, не произошло поражения током.
Требования жестко устанавливают расположение токопроводящих частей при измерении сопротивления изоляции: так, открытые проводящие части и сторонние проводящие части разводятся на расстояние. Между открытыми проводящими частями и сторонними проводящими частями должны быть установлены эффективные приборы.
Сторонние проводящие части изолируются с определенным напряжением: при измерении сопротивления изоляции электрооборудования при номинальном напряжении электроустановок не выше 500 В – 50 кОм, при напряжении свыше 500 В – 100 кОм.
Для того, чтобы измерить изоляцию поверхностей, требуется провести три измерения: в одном метре от сторонних проводящих частей, два других – на большем удалении. Нормативы измерений установлены в МЭК 364-6-61.
Измерения сопротивления изоляции проводится с помощью мегаоомметра, а испытания оборудования с подачей повышенного напряжения промышленной частоты или выпрямленного напряжения в электроустановках до и выше 1 кВ – выполняется только бригадой от двух человек и больше, с группой допуска по электробезопасности у производителя работ – не ниже четвертой ( IV) , у члена бригады –должна быть третья группа ( III) по электробезопасности (ЭБ) ,у охраняющего рабочее место допускается вторая (II) группа по ЭБ. Все испытания электрооборудования, выполняемые с помощью передвижной установки, проводятся по наряду. Допуск к работам в электроустановке осуществляет оперативный персонал, а вне электроустановок – ответственный руководитель работ или производитель работ. Если напряжение в установке ниже 1 кВ, для измерения все равно требуются два работника, один из которых должен иметь допуск по электробезопасности не меньше третьей группы. Измерение сопротивления изоляции может проводиться одним работником с третьей группой по электробезопасности. Ротор работающего генератора в части измерения сопротивления изоляции проверяется двумя работниками третьей и четвертой группой по электробезопасности. После подключения мегаоомметра к токоведущим частям надо снять заземление. Заземление необходимо для снятия заряда с токоведущих частей.
Обратите внимание
В соответствии с нормативным документом «Правила по охране труда при эксплуатации электроустановок» (ПОТ), список мероприятий по измерению сопротивления изоляции электрооборудования определяет лицо, выдающее наряд или распоряжение.
Периодичность испытаний и минимальная допустимая величина сопротивления изоляции должны соответствовать указанным в нормативных документах: Объем и нормы испытаний электрооборудования ( ОиНИЭ, РД (СО) 34.45-51.300-97), Правила устройства электроустановок (ПУЭ), Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТЭЭП).
В ГОСТ Р 50571.16-99 также указаны нормируемые величины сопротивления изоляции электроустановок.
Важно, чтобы соблюдался температурный режим и уровень влажности, допустимый при измерении сопротивления: температура изоляции не должна подниматься выше +35 градусов Цельсия и опускаться ниже +5 градусов.
Степень увлажненности рассчитывается по формуле Kабс=R60/R15, где R60 – измеренное сопротивление изоляции через 60 секунд после приложения напряжения мегаоомметра, R15 – через 15 секугд. Отношение этих двух величин называется коэффициентом абсорбции.
Практика измерения сопротивления изоляции электрооборудования показывает, что оптимальная влажность воздуха для достижения коэффициента абсорбции, отличающегося от заводских показателей не более, чем на 20%, должна быть не выше 80%.
Коэффициент абсорбции не должен превышать величину 1,3 (нормируется в ПТЭЭП) при температуре от +10 до +30 градусов Цельсия. Если по результатам измерений электрооборудование имеет коэффициент абсорбции ниже 1,3- оно подлежит сушке.
Измерение сопротивления изоляции электроустановок производится с помощью цифровых измерителей с преобразованием напряжения, либо мегаоомметры генераторного типа. Ежегодная поверка приборов проводится органами Госстандарта РФ, в Санкт-Петербурге – ФГУ Тест –Санкт Петербург, или ВНИИМ им. Д.И.
Менделеева о чем выдаются свидетельства о проверке. Если проверка не проведена в срок, прибор к эксплуатации не допускается. Измерение сопротивления изоляции групповых кабельных линий электропроводок проводится мегаоомметрами на 1 кВ для магистральных кабелей – на напряжение 2,5 кВ .
Важно
Для измерения сопротивления изоляции электрооборудования после монтажа значения напряжения мегаомметра (0,5 или 1 кВ) указаны в НД ПУЭ ,глава 1.8 в таб. 1.8.34.
Заключение о непригодности проводки делается в случае, если после измерения сопротивления изоляции выясняется, что сопротивление менее нормируемого значения.
Порядок измерения сопротивления изоляции
В настоящее время наиболее распространены мегаомметры типа М4100 (пяти модификаций М4100/1-М4100/5). Мегаомметры серии Ф. 4100, с электронным питанием от электросети, рассчитаны на номинальное рабочее напряжение 100, 500, 1000 (Ф4101, Ф4102).
Мегаоомметры ЭС-0202/1Г (на 100, 250, 500 В) и ЭС0202/2Г (500, 1000 и 2500) уже не выпускаются, тем не менее, мегаомметры типа M l101 М, МС-05, МС-06 используются с большим успехом. Минимальный класс точности приборов – четвертый. Измерение сопротивления изоляции электроустановок происходит путем присоединения мегаоомметров к схеме.
Присоединение проводится с помощью гибких одножильных проводов. Сопротивление изоляции этих проводов, длина которых должна составлять не менее 2-3 метров, должна составлять 100 Мом.
Концы проводов маркируются, на них со стороны мегаоомметра надеваются оконцеватели, а противоположные концы снабжаются зажимами типа «крокодил», при этом зажимы снабжаются специальными щупами или изолированными ручками.
Провода при измерении сопротивления изоляции электроустановок «не должны касаться друг друга, почвы, заземленных конструкций, оболочек кабелей. При измерении сопротивления изоляции относительно земли зажимы «з» (земля) соединяются с заземленным корпусом аппарата, заземленной металлической оболочкой кабеля или с защитным заземлением, а зажим «л» (линия) – к проводнику тока».
Измерение сопротивления изоляции силовых кабелей и электропроводок
Начало измерения сопротивления изоляции начинается с проверки кабеля на напряжение – оно должно отсутствовать. Заземление на 2-3 минуты снимает с токоведущей жилы остаточные заряды, и можно приступать к работе. Пыль, грязь, другие посторонние субстанции затрудняют точное измерение сопротивления изоляции, поэтому кабель нужно от них очистить.
Сверка с заводским паспортом дает нашим экспертам величину предполагаемого сопротивления, исходя из чего, выбирается предел измерений. После контрольной проверки – определения показаний на шкалах мегаоомметра при замкнутых и разомкнутых проводах – прибор допускается эксплуатацию.
При разомкнутых проводах стрелка должна указывать на бесконечность, при замкнутых – на ноль.
Совет
Измерение сопротивления изоляции начинается с проверки каждой фазы относительно заземления. Если показания выявят нарушения изолирующей функции, проводится замер относительно земли изоляции каждой фазы, а также между двумя фазами.
Количество замеров варьируется: для трехжильного кабеля могут быть проведены 3-6 замеров, для пятижильного – 4, 8 или 10. Поскольку существует несколько схем, в паспорте замеров обязательно указывать схему, по которой выполнялись работы.
Измерение сопротивления изоляции. Методика и приборы. Порядок
Качественные изолирующие материалы определяют функциональность и надежность снабжения объектов электрической энергией. Каждый специалист на предприятии должен понимать важность свойств изоляции оборудования. Периодически необходимо контролировать работу электрических устройств, проводить измерение сопротивления изоляции.
Материал изоляции кабелей имеет свой срок службы. На качество диэлектрического материала изоляции влияют следующие факторы:
- Высокое напряжение.
- Солнечный свет.
- Механические повреждения.
- Температурный режим.
- Среда использования.
Измерение сопротивления изоляции рекомендуется для более точного выяснения причин повреждений в кабельной цепи, или цепи электрических устройств, а также для проверки возможности дальнейшей эксплуатации изоляции.
Если дефект изоляции обнаружен визуально, то выполнять измерения сопротивления уже нет необходимости. При обнаружении нарушения изоляции с помощью мегомметра, можно предотвратить:
- Неисправности устройств.
- Возникновение пожара.
- Аварийные ситуации.
- Чрезмерный износ устройства.
- Короткие замыкания.
- Удары электрическим током персонала, обслуживающего устройства.
Методика
Главной характеристикой состояния изоляции электрооборудования принято считать сопротивление постоянному току, поэтому обязательной частью проверки цепей является контроль сопротивления изоляции.
Приборы
Значение сопротивления изоляции контролируется при помощи мегомметрами. Сегодня популярными являются мегомметры марок: М — 4100, ЭСО 202 / 2Г, MIC – 30, MIC — 1000, MIC-2500. Прогресс технологий в электротехнике не стоит на месте, поэтому виды измерительных приборов постоянно обновляются.
Мегомметр состоит из источника питания постоянного тока и механизма измерения. В качестве источника тока может использоваться генератор переменного тока с выпрямительным мостом.
Мегомметры можно разделить по величине напряжения:
- До 1000 вольт.
- До 2500 вольт.
В комплекте к прибору приложены гибкие медные проводники. Их длина может достигать до 3 метров.
Сопротивление изоляции измерительных проводов должно быть более 100 мегом. Концы проводов мегомметра должны быть оснащены наконечниками со стороны подключения к прибору.
Другие концы проводов должны оснащаться зажимами вида «крокодил» с рукоятками из диэлектрического материала.
Порядок измерений
Перед началом контрольных измерений необходимо выполнить:
- Перед непосредственным измерением необходимо выполнить контрольную проверку прибора. Такая проверка производится путем определения показаний прибора во время разомкнутых и замкнутых проводников. При разомкнутых проводниках стрелка или индикатор должны показывать бесконечное сопротивление. При замкнутых проводах показания должны быть близки к нулю.
- Обесточить измеряемый кабель. Для проверки отсутствия напряжения необходимо пользоваться указателем напряжения, который испытан на заведомо подключенном к напряжению участке цепи электроустановки, согласно требованиям правил охраны труда.
- Произвести заземление токоведущих жил испытуемого кабеля.
Во время измерения сопротивления на участках цепи свыше 1000 вольт, необходимо применять диэлектрические резиновые перчатки. Запрещается касаться токоведущих элементов, присоединенных к мегомметру.
Сопротивление проверяется для отдельной фазы по отношению к другим фазам. При отрицательном результате необходимо проверить сопротивление изоляции между отдельной фазой и землей.
Схема проверки сопротивления
Измерение сопротивления изоляции на кабеле, рассчитанном на напряжение более 1000 вольт, на изоляцию накладывают экранное кольцо, которое соединено с экраном.
При работах с кабелями до 1000 вольт, имеющих нулевые жилы, необходимо знать:
- Изоляция нулевых проводов должна быть не хуже, чем у фазных проводников.
- Нулевые проводники должны быть отключены от заземления со стороны приемника и источника питания.
При вращении ручки привода генератора мегомметра необходимо добиться устойчивого состояния стрелки прибора. Только после этого можно измерять сопротивление.
Для устойчивого положения стрелки ручку вращают со скоростью около 120 об / мин.
После начала вращения ручки до момента измерения должно пройти не менее 1 минуты. Далее после подключения проводов к кабелю необходимо выждать 15 секунд. После этого зафиксировать величину сопротивления.
При ошибочно выбранном интервале измерений, необходимо выполнить следующие мероприятия:
- Снять напряжение с измеряемого проводника, подключить к нему заземление.
- Установить правильное положение переключателя и возобновить измерение на новом диапазоне.
При подключении и снятии заземления применение диэлектрических перчаток является обязательным. После проведения измерений на кабеле накапливается заряд энергии, который необходимо снять перед отключением прибора.
Заряд снимается при помощи наложения заземления.
Проверка изоляции осветительной цепи
Измерение сопротивления изоляции осветительной цепи выполняется мегомметром, рассчитанным на напряжение до 1000 вольт. Работы по измерению включают в себя следующие этапы:
- Измерение сопротивления изоляции магистрали: от щитов 0,4 кВ до электрических автоматов распредщитов.
- Сопротивления изоляции от этажных распредщитов до квартирных щитков.
- Измерение сопротивления изоляции цепи освещения от автоматов выключения и групповых щитков до арматур освещения. В светильниках перед измерением отключается напряжение, выключатели света должны находиться во включенном состоянии, нулевые рабочие и защитные провода должны быть отключены, лампы освещения вывернуты. Если применяются газоразрядные лампы, то их допускается не выкручивать, однако необходимо снять стартеры.
- Значение сопротивления на участках освещения и осветительной арматуры должно быть выше 0,5 мегома.
Информация по применению в измерениях приборов, и итоги замеров оформляются протоколами.
Требования безопасности
Работники измерительной лаборатории, направленные для исполнения работ в различных электроустановках, и не находящиеся в штате предприятия, владеющего электроустановкой, считаются командированными работниками.
Специалисты должны иметь в наличии определенной формы удостоверения. При этом должна быть отметка комиссии командирующей фирмы о присвоении группы электробезопасности. Фирма, отправляющая специалистов, несет ответственность за исполнение нормативов по технике безопасности и соответствию групп по электробезопасности.
Организация работ сотрудников предполагает выполнение мероприятий перед началом работ:
- Извещение владельца проверяемой электроустановки о целях работы.
- Предоставление специалистам права производства работ в виде выдачи наряда, назначения ответственных лиц.
- Проведение вводного инструктажа.
- Ознакомление с электросхемой и особенностями установки.
- Подготовка рабочего места.
Организация (владелец) несет ответственность за соблюдением требований охраны труда.
Работы осуществляются по наряду-допуску.
При выполнении измерений необходимо:
- Соблюдать указания инструкций, применяемых приборов, разработанных на предприятии. Также необходимо выполнять вспомогательные требования согласно нарядам-допускам.
- Запрещается начинать работы по измерениям, не убедившись в отсутствии напряжения на измеряемом участке. Контролировать отсутствие напряжения питания при выполнении измерений. Это требование выполняется с помощью испытанного указателя, который должен быть протестирован на подключенных к напряжению элементах электроустановки, согласно правилам ТБ. Напряжения контролировать между фазами, землей и фазами. Эта операция требует особой тщательности и ответственности.
- Коммутацию приборов осуществлять при обесточенных токоведущих частях.
- Обеспечить использование средств защиты и специального инструмента с диэлектрическими ручками, которые заранее испытаны.
Бригада специалистов должна иметь в составе не менее 2-х человек, включая производителя работ с 4 группой электробезопасности, и работника с 3 группой электробезопасности.
При выполнении измерений запрещается подходить к токоведущим элементам ближе безопасного расстояния, которое определено в таблице.
Интервалы проведения проверок
Временные нормативы проведения плановых измерений величин сопротивлений, значение напряжения для измерения изоляции описываются в правилах технической эксплуатации. Ежегодно производится измерение сопротивления изоляции осветительной аппаратуры, лифтовой проводки, а также электропроводки подъемно-транспортных механизмов.
В остальных случаях такие проверки осуществляются один раз в несколько лет. Каждые 6 месяцев производится проверка переносного электрооборудования и инструмента, а также сварочных аппаратов.
При невыполнении установленных интервалов проверок повышается вероятность появления различных нежелательных неисправностей электроустановок. Нарушители этих правил могут подвергаться определенным санкциям и штрафам.
В организациях должны быть разработаны планы проведения проверок изоляции. При этом делается упор на особенности и технические запросы, которым должны соответствовать электроустановки, а также кабельные сети.
Изоляция проверяется во время эксплуатационных испытаний.
Похожие темы:
измерение сопротивления изоляции в электроустановках
В электролаборатории «Электротехника» вы можете заказать измерение сопротивления изоляции в электроустановках до и свыше 1000В.
Цель проведения испытаний
Измерения в электроустановках до и свыше 1000В проводятся с целью проверки соответствия сопротивления изоляции установленным нормам.
Нормы сопротивления изоляции
- В соответствии с гл.1.8 ПУЭ (Правила устройства электроустановок) для электроустановок напряжением до 1000 В допустимые значения сопротивления изоляции:
| Испытуемый элемент | Напряжение мегаомметра, В | Наименьшее допустимое значение сопротивления изоляции, МОм |
| Шины постоянного тока на щитах управления и в распределительных устройствах (при отсоединенных цепях) | 500-1000 | 10 |
| Вторичные цепи каждого присоединения и цепи питания приводов выключателей и разъединителей | 500-1000 | 1,0 |
| Цепи управления, защиты, автоматики и измерений, а также цепи возбуждения машин постоянного тока, присоединенные к силовым цепям | 500-1000 | 1,0 |
| Вторичные цепи и элементы при питании от отдельного источника или через разделительный трансформатор, рассчитанные на рабочее напряжение 60 В и ниже | 500 | 0,5 |
| Электропроводки, в том числе осветительные сети | 1000 | 0,5 |
| Распределительные устройства, щиты и токопроводы (шинопроводы) | 500-1000 | 0,5 |
- Согласно ПТЭЭП (Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей), Приложение 3; 3.1 (таблица 37), минимально допустимые значения сопротивления изоляции электроустановок напряжением до 1000 В :
| Наименование элемента | Напряжение мегомметра, В | Наименьшее допустимое значение сопротивления изоляции, МОм |
| Электроизделия и аппараты на номинальное напряжение, В: — до 50 — свыше 50 до 100 — свыше 100 до 380— свыше 380 |
100 250 500-1000
1000-2500
0,5
Требования к проведению измерений сопротивления изоляции
- Измерение производится мегаомметром с выходным напряжением 500, 1000, 2500 В.
- Измерение сопротивления изоляции кабелей (за исключением кабелей бронированных) сечением до 16 мм2 производится мегаометром на 1000 В, а выше 16 мм2 и бронированных — мегаометром на 2500 В; измерение сопротивления изоляции проводов всех сечений производится мегаометром на 1000 В.
- Если электропроводки, находящиеся в эксплуатации, имеют сопротивление менее 1 МОм, то заключение об их пригодности дается после испытания их переменным током промышленной частоты напряжением 1 кВ.
- Измерение сопротивления изоляции электрических машин и аппаратов следует производить при температуре изоляции не ниже +5° C (кроме случаев, оговоренных специальными инструкциями.).
Измерение сопротивления изоляции силовых кабелей и электропроводок
Начало замеров сопротивления изоляции начинается с проверки кабеля на напряжение – оно должно отсутствовать. Заземление на 2-3 минуты снимает с токоведущей жилы остаточные заряды, и можно приступать к работе. Пыль, грязь, другие посторонние субстанции затрудняют точное измерение сопротивления изоляции, поэтому кабель нужно от них очистить.
Сверка с заводским паспортом дает нашим экспертам величину предполагаемого сопротивления изоляции, исходя из чего, выбирается предел измерений. После контрольной проверки – определения показаний на шкалах мегаомметра при замкнутых и разомкнутых проводах – прибор допускается эксплуатацию.
При разомкнутых проводах стрелка должна указывать на бесконечность, при замкнутых – на ноль.
Совет
Измерение сопротивления изоляции начинается с проверки каждой фазы относительно заземления. Если показания выявят нарушения изолирующей функции, проводится замер относительно земли изоляции каждой фазы, а также между двумя фазами.
Количество замеров варьируется: для трехжильного кабеля могут быть проведены 3-6 замеров, для пятижильного – 4, 8 или 10. Поскольку существует несколько схем, в паспорте замеров обязательно указывать схему, по которой выполнялись работы.
10.3. Сопротивление изоляции и электрическая прочность
БЕЗОПАСНОСТЬ АППАРАТУРЫ ЭЛЕКТРОННОЙ СЕТЕВОЙ И СХОДНЫХ С НЕЙ УСТРОЙСТВ ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ БЫТОВОГО И АНАЛОГИЧНОГО ОБЩЕГО… Актуально в 2018 году
Изоляция должна удовлетворять соответствующим требованиям.
Испытания: соответствие проверяют с помощью испытаний, которые проводят, если нет дополнительных указаний, сразу же после окончания испытаний на влагостойкость по п. 10.2.
Изолирующие материалы, перечисленные в табл. 4, должны быть испытаны:
на сопротивление изоляции – напряжением 500 В постоянного тока;
на электрическую прочность – по следующей методике.
Изоляцию, находящуюся под напряжением постоянного тока (плюс пульсации), испытывают напряжением постоянного тока.
Изоляцию, находящуюся под напряжением переменного тока, испытывают напряжением переменного тока. В тех случаях, когда могут иметь место эффекты короны, ионизации, разряда, следует проводить испытания напряжением постоянного тока. Испытательное напряжение подают в течение 60 с.
Обратите внимание
Измерение сопротивления изоляции и испытание на электрическую прочность проводят в камере влажности или помещении, в котором аппарат доводят до заданной температуры, после установки на место тех деталей, которые ранее могли быть сняты.
Считают, что аппарат удовлетворяет требованиям, если сопротивление изоляции, измеренное спустя 60 с, не менее значений, указанных в табл. 4, а во время проведения испытания на электрическую прочность не имел место коронный разряд или пробой.
При испытании футляров из изолирующих материалов к доступным частям плотно прижимают фольгу.
Резисторы, конденсаторы и RC-блоки, удовлетворяющие требованиям пп. 14.1 и 14.2.2 соответственно, включенные параллельно испытуемой изоляции, следует отсоединить. Индуктивности и емкости, препятствующие проведению испытания, также следует отсоединить.
Таблица 4
| Изоляция | Сопротивление изоляции, МОм | Испытательное напряжение переменного (пиковое значение) или постоянного тока, В |
| 1. Между полюсами схемы, непосредственно присоединенной к сети питания | 2 | 2U+1410 |
| 2. Между частями, разделенными основной или дополнительной изоляцией (каждая отдельно) | 2 | Кривая А (черт. 15) |
| 3. Между частями, разделенными усиленной изоляцией | 4 | Кривая Б (черт. 15) |
U – максимальное пиковое значение напряжения, которое приложено к изоляции при нормальных условиях эксплуатации и при наличии неисправности, если аппарат подключен к источнику питания с номинальным значением напряжения.
Напряжение, под которым находится основная изоляция, определяют при короткозамкнутой дополнительной изоляции и наоборот.
При напряжении питания от 220 до 250 В (эффективное значение) испытательные напряжения составляют:
2120 В (пиковое значение) – для основной и дополнительной изоляции;
4240 В (пиковое значение) – для усиленной изоляции.
Кривые А и В (черт. 15) определяются следующими точками:
| Рабочее напряжение (пиковое значение) | Испытательное напряжение (пиковое значение) | |
| кривая А | кривая В | |
| 34 В | 707 В | 1410 В |
| 354 В | – | 4240 В |
| 1410 В | 3980 В | – |
| 10 кВ | 15 кВ | 15 кВ |
| 50 кВ | 75 кВ | 75 кВ |
Между проводниками на печатной плате, удовлетворяющей требованиям п. 4.3.1, испытательное напряжение переменного тока составляет 3U при минимальном значении 707 В (пиковое значение).
Примечание. Во время проведения испытания на электрическую прочность доступные металлические части могут быть соединены между собой.
Установка для проведения испытания на электрическую прочность показана на черт. 14.
Не проводят испытание изоляции, короткое замыкание которой не вызывает опасности поражения электрическим током (например, если один конец вторичной обмотки разделяющего трансформатора соединен с доступной металлической частью, то отпадает необходимость каких-либо специальных требований к изоляции другого конца обмотки от этой доступной металлической части).
Гнезда, предназначенные для подачи сетевого питания на другой аппарат, и соединители, промаркированные в соответствии с п. 5.4.6, не подвергают испытаниям, перечисленным в пп. 2 и 3 табл. 4.
Если обмотки трансформатора, по которым протекает ток с частотой сети, не соединены с контактами устройства, то проведение испытания на электрическую прочность невозможно, т. к. один конец обмотки соединен с сердечником, с соседней обмоткой или аналогичным элементом. Проверку изоляции осуществляют путем испытания обмотки по методике, изложенной в п. 14.3.
Испытательные напряжения переменного тока должны быть получены с помощью такого трансформатора, который обеспечивает при коротком замыкании выходных клемм после установки требуемого значения выходного испытательного напряжения выходной ток не менее 200 мА.
Реле перегрузки не должно срабатывать, если выходной ток не превышает 100 мА.
Эффективное значение испытательного напряжения необходимо измерять с точностью не менее ±3 %.
Сначала прикладывают напряжение, значение которого составляет менее половины значения испытательного напряжения, а затем его быстро повышают до требуемого значения.
(в ред. Изменений N 1, N 2)
—
Основные виды и электрические характеристики внутренней изоляции электроустановок
Общие характеристики внутренней изоляции электроустановок
Внутренней изоляцией именуются части изоляционной конструкции, в каких изолирующей средой являются водянистые, твердые либо газообразные диэлектрики либо их композиции, не имеющие прямых контактов с атмосферным воздухом.
Необходимость либо необходимость внедрения внутренней изоляции, а не окружающего нас воздуха обоснована рядом обстоятельств.
Во-1-х, материалы для внутренней изоляции владеют существенно более высочайшей электронной прочностью (в 5-10 раз и поболее), что позволяет резко уменьшить изоляционные расстояния меж проводниками и уменьшить габариты оборудования. Это принципиально с экономической точки зрения.
Важно
Во-2-х, отдельные элементы внутренней изоляции делают функцию механического крепления проводников, водянистые диэлектрики в ряде случает существенно делают лучше условия остывания всей конструкции.
Элементы внутренней изоляции в высоковольтных конструкциях в процессе использования подвергаются сильным электронным, термическим и механическим воздействиям. Под воздействием этих воздействий диэлектрические характеристики изоляции ухудшаются, изоляция “стареет” и утрачивает свою электронную крепкость.
Термические воздействия обоснованы тепловыделениями в активных частях оборудования (в проводниках и магнитопроводах), также диэлектрическими потерями в самой изоляции. В критериях увеличения температуры существенно ускоряются хим процессы в изоляции, которые ведут к постепенному ухудшению ее параметров.
Механические нагрузки небезопасны для внутренней изоляции тем, что в жестких диэлектриках, входящих в ее состав, могут показаться микротрещины, в каких потом под действие сильного электронного поля возникнут частичные разряды и ускорится старение изоляции.
Особенная форма наружного воздействия на внутреннюю изоляцию обоснована контактами с окружающей средой и возможностью загрязнения и увлажнения изоляции при нарушении плотности установки. Увлажнение изоляции ведет к резкому уменьшению сопротивления утечки и росту диэлектрических утрат.
Пробой внутренней изоляции электрического оборудования
При пробое под воздействием высочайшего напряжения внутренняя изоляция стопроцентно либо отчасти утрачивает свою электронную крепкость.
Большая часть видов внутренней изоляции принадлежит к группе несамовосстанавливающейся изоляции, пробой которой значит необратимое повреждение конструкции.
Это значит, что внутренняя изоляция должна владеть более высочайшим уровнем электронной прочности, чем наружняя изоляция, т.е. таким уровнем, при котором пробои стопроцентно исключаются в течение всего срока службы.
Совет
Необратимость повреждения внутренней изоляции очень осложняет скопление экспериментальных данных для новых видов внутренней изоляции и для вновь разрабатываемых больших изоляционных конструкций оборудования высочайшего и сверхвысокого напряжения. Ведь каждый экземпляр большой дорогостоящей изоляции можно испытать на пробой только один раз.
Диэлектрики, применяемые для производства внутренней изоляции электрического оборудования
Диэлектрики, применяемые для производства внутренней изоляции высоковольтного оборудования должны владеть комплексом больших электронных, теплофизических и механических параметров и обеспечивать: нужный уровень электронной прочности, также требуемые термические и механические свойства изоляционной конструкции при размерах, которым соответствуют высочайшие технико-экономические характеристики всей установки в целом.
Диэлектрические материалы должны также:
владеть неплохими технологическими качествами, т.е. должны быть применимыми для высокопроизводительных процессов производства внутренней изоляции;
удовлетворять экологическим требованиям, т.е. не должны содержать либо создавать в процессе использования ядовитые продукты, а после отработки всего ресурса они должны поддаваться переработке либо уничтожению без загрязнения среды;
не быть дефицитными и иметь такую цена, при которой изоляционная конструкция выходит экономически целесообразной.
В ряде всевозможных случаев к обозначенным выше требованиям могут добавляться и другие, обусловленные специфичностью того либо другого вида оборудования. К примеру материалы для силовых конденсаторов обязаны иметь завышенную диэлектрическую проницаемость; материалы для камер выключателей — высшую стойкость к термоударам и воздействиям электронной дуги.
Долгая практика сотворения и эксплуатации различного высоковольтного оборудования указывает, что в почти всех случаях весь комплекс требований лучшим образом удовлетворяется при использовании в составе внутренней изоляции композиции из нескольких материалов, дополняющих друг дружку и выполняющих несколько разные функции.
Так, только твердые диэлектрические материалы обеспечивают механическую крепкость изоляционной конструкции; обычно они имеют и более высшую электронную крепкость. Детали из твердого диэлектрика, владеющего высочайшей механической прочностью, могут делать функцию механического крепления проводников.
Прочные газы и водянистые диэлектрики просто заполняют изоляционные промежутки хоть какой конфигурации, в том числе тончайшие зазоры, поры и щели, чем значительно увеличивают электронную крепкость, в особенности долгосрочную.
Внедрение водянистых диэлектриков позволяет в ряде всевозможных случаев существенно сделать лучше условия остывания за счет естественной либо принудительной циркуляции изоляционной воды.
Виды внутренней изоляции и материалы, применяемые для их производства.
В установках высочайшего напряжения и оборудования энергосистем употребляется некоторое количество видов внутренней изоляции. Более обширное распространение получили бумажно-пропитанная (бумажно-масляная) изоляция, маслобарьерная изоляция, изоляция на базе слюды, пластмассовая и газовая.
Эти разновидности владеют определенными плюсами и недочетами, имеют свои области внедрения. Но их объединяют некие общие характеристики:
непростой нрав зависимости электронной прочности от продолжительности воздействия напряжения;
почти всегда необратимость разрушения при пробое;
воздействие на поведение в эксплуатации механических, термических и других наружных воздействий;
почти всегда подверженность старению.
Бумажно-пропитанная изоляция (БПИ)
Начальными материалами служат особые электроизоляционные бумаги и минеральные (нефтяные) масла либо синтетические водянистые диэлектрики.
Базу бумажно-пропитанной изоляции составляют слои бумаги.
Рулонная бумажно-пропитанная изоляция (ширина рулона до 3,5 м) применяется в секциях силовых конденсаторов и в вводах (проходных изоляторах); ленточная (ширина ленты от 20 до 400 мм) — в конструкциях с электродами относительно сложной конфигурации либо большой длины (вводы высших классов напряжения, силовые кабели).
Слои ленточной изоляции могут наматываться на электрод внахлест либо с зазором меж примыкающими витками. После намотки бумаги изоляция подвергается вакуумной сушке при температуре 100-120°С до остаточного давления 0,1-100 Па. Потом под вакуумом делается пропитка бумаги кропотливо дегазированным маслом.
Обратите внимание
Недостаток бумаги в бумажно-пропитанной изоляции ограничен пределами 1-го слоя и неоднократно перекрывается другими слоями. Тончайшие зазоры меж слоями и огромное количество микропор в самой бумаге при вакуумной сушке обеспечивает удаление из изоляции воздуха и воды, а при пропитке эти зазоры и поры накрепко заполняются маслом либо другой пропиточной жидкостью.
Конденсаторные и кабельные бумаги имеют однородную структуру и высшую хим чистоту. Конденсаторные бумаги самые тонкие и незапятнанные. Трансформаторные бумаги употребляются в вводах, трансформаторах тока и напряжения, также в элементах продольной изоляции силовых трансформаторов, автотрансформаторов и реакторов.
Для пропитки картонной изоляции в силовых маслонаполненных кабелях 110-500 кВ употребляются маловязкие нефтяныелибо синтетические кабельные масла, а в кабелях до 35 кВ — маслонаполненные консистенции завышенной вязкости.
В силовых и измерительных трансформаторах и вводах пропитка осуществляется трансформаторным маслом. В силовых конденсаторах применяется конденсаторное масло (нефтяное), хлорированные дифенилы либо их заменители, также касторовое масло (в импульсных конденсаторах).
Нефтяные кабельные и конденсаторные масла более кропотливо очищены, чем трансформаторные.
Хлорированные дифенилы, владея высочайшей относительной диэлектрической проницаемостью, завышенной стойкостью к воздействию частичных разрядов (ЧР) и негорючестью, токсичны и экологически небезопасны. Потому масштабы их внедрения резко сокращаются, их подменяют экологически незапятнанными жидкостями.
Для понижения диэлектрических утрат в силовых конденсаторах употребляют комбинированную изоляцию, в какой слои бумаги чередуются со слоями полипропиленовой пленки, у которой на порядок меньше чем у непропитанной бумаги. Такая изоляция обладает более высочайшей электронной прочностью.
Недочетами бумажно-пропитанной изоляции являются низкая допустимая рабочая температура (менее 90°С) и горючесть.
Важно
Масло-барьерная (маслонаполненная) изоляция (МБИ).
Базу этой изоляции составляет трансформаторное масло. Оно обеспечивает не плохое остывание конструкции за счет самопроизвольной либо принудительной циркуляции.
В состав масло-барьерной изоляции входят и твердые диэлектрические материалы — электрокартон, кабельная бумага и др. Они обеспечивают механическую крепкость конструкции и употребляются для увеличения электронной прочности масло-барьерной изоляции.
Из электрокартона делают барьеры а слоями кабельной бумаги покрывают электроды.
Барьеры увеличивают электронную крепкость масло-барьерной изоляции на 30-50%, разделяя изоляционный просвет на ряд узеньких каналов, они ограничивают количество примесных частиц, которые могут приближаться к электродам и участвовать в инициировании разрядного процесса.
Электронную крепкость масло-барьерной изоляции увеличивает покрытие электродов сложной формы узким слоем полимерного материала, а в случае электродов обычный формы — изолирование их слоями картонной ленты.
Разработка производства масло-барьерной изоляции включает сборку конструкции, сушку ее под вакуумом при температуре 100-120°С и наполнение (пропитку) под вакуумом дегазированным маслом.
К плюсам масло-барьерной изоляции относятся сравнительная простота конструкции и технологии ее производства, насыщенное остывание активных частей оборудования (обмоток, магнитопроводов), также возможность восстановления свойства изоляции в эксплуатации методом сушки конструкции и подмены масла.
Недочетами масло-барьерной изоляции являются наименьшая, чем у бумажно-масляной изоляции электронная крепкость, пожаро- и взрывоопасность конструкции, необходимость специальной защиты от увлажнения в процессе использования.
Масло-барьерная изоляция употребляется в качестве главной изоляции в силовых трансформаторах с номинальными напряжениями от 10 до 1150 кВ, в автотрансформаторах и реакторах высших классов напряжения.
Изоляция на базе слюды имеет класс нагревостойкости В (до 130°С).
Совет
Слюда имеет очень высшую электронную крепкость (при определенной ориентации электронного поля относительно кристаллической структуры), обладает стойкостью к воздействию частичных разрядов и высочайшей нагревостойкостью.
Благодаря этим свойствам, слюда является неподменным материалом для изоляции статорных обмоток больших крутящихся машин. Основными начальными материалами служат микалента либо стеклослюдинитовая лента.
Микалента представляет собой слой пластинок слюды, скрепленных лаком меж собой и с подложкой из специальной бумаги либо стеклоленты.
Микалента употребляется в так именуемой компаундированной изоляции, процесс производства которой включает намотку нескольких слоев микаленты, пропитку их при нагреве под вакуумом битумным компаундом и опрессовку.
Эти операции повторяются для каждых пяти-шести слоев до получения изоляции нужной толщины. Компаундированная изоляция употребляется в текущее время в машинах малой и средней мощности.
Более совершенной является изоляция, выполняемая из стеклослюдинитовых лент и термореактивных пропиточных составов.
Слюдинитовая лента состоит из 1-го слоя слюдинитовой бумаги шириной 0,04 мм и 1-го либо 2-ух слоев подложки из стеклоленты шириной 0,04 мм. Такая композиция обладает довольно высочайшей механической прочностью (за счет подложек) и отмеченными выше свойствами, соответствующими для слюды.
Из слюдинитовых лент и пропитывающих составов на базе эпоксидных и полиэфирных смол изготовляют термореактивную изоляцию, которая при нагреве не размягчается, сохраняет высшую механическую и электронную крепкость.
Обратите внимание
Разновидности термореактивной изоляции, применяемые у нас в стране, именуют “слюдотерм”, “монолит”, “монотерм” и т.д.
Термореактивная изоляция применяется в статорных обмотках больших турбо- и гидрогенераторов, движков и синхронных компенсаторов с номинальными напряжениями до 36 кВ.
Пластмассовая изоляция в промышленных масштабах употребляется в силовых кабелях на напряжения до 220 кВ и в импульсных кабелях. Главным диэлектрическим материалом в этих случаях является целофан низкой и высочайшей плотности. Последний имеет наилучшие механические свойства, но наименее технологичен из-за более высочайшей температуры размягчения.
Пластмассовая изоляция в кабеле размещается меж полупроводящими экранами, выполняемыми из заполненного углеродом целофана.
Экран на токоведущей жиле, изоляция из целофана и внешний экран наносятся способом экструзии (выдавливания). В неких типах импульсных кабелей используются прослойки из фторопластовых лент.
Для защитных оболочек кабелей в ряде всевозможных случаев употребляется поливинилхлорид.
Газовая изоляция
Для выполнения газовой изоляции в высоковольтных конструкциях употребляется элегаз, либо шестифтористая сера. Это тусклый газ без аромата, который приблизительно в 5 раз тяжелее воздуха. Он имеет самую большую крепкость по сопоставлению с такими инертными газами, как азот и двуокись углерода.
Незапятнанный газообразный элегаз безобиден, химически неактивен, обладает завышенной теплоотводящей способностью и является очень неплохой дугогасящей средой; он не пылает и не поддерживает горение. Электронная крепкость элегаза в обычных критериях приблизительно в 2,5 раза выше прочности воздуха.
Важно
Высочайшая электронная крепкость элегаза разъясняется тем, что его молекулы просто присоединяют электроны, образуя устойчивые отрицательные ионы. Из-за этого затрудняется процесс размножения электронов в сильном электронном поле, который составляет базу развития электронного разряда.
При увеличении давления электронная крепкость элегаза растет практически пропорционально давлению и может быть выше прочности водянистых и неких жестких диэлектриков.
Наибольшее рабочее давление и, как следует, больший уровень электронной прочности элегаза в изоляционной конструкции ограничивается возможностью сжижения элегаза при низких температурах, к примеру, температура сжижения элегаза при давлении 0,3 МПа составляет -45°С, а при 0,5 МПа равна -30°С. Такие температуры у отключенного оборудования внешней установки полностью вероятны зимой в почти всех районах страны.
Для крепления токоведущих частей в композиции с элегазом употребляются опорные изоляционные конструкции из литой эпоксидной изоляции.
Элегаз употребляется в выключателях, кабелях и герметизированных распределительных устройствах (ГРУ) на напряжения 110 кВ и выше и является очень многообещающим изоляционным материалом.
При температурах выше 3000°С может начаться разложение элегаза с выделением свободных атомов фтора. Образуются газообразные яды.
Возможность их возникновения существует для неких типов выключателей, созданных для отключения огромных токов недлинного замыкания.
Так как выключатели герметически закрыты, возникновение ядовитых газов не небезопасно для эксплуатационного персонала и среды, но при ремонте и вскрытии выключателя нужно принимать особые защитные меры.
