Меню

Измерение сопротивления изоляции тэд



Измерение сопротивления изоляции

Сопротивление изоляции измеряют мегомметром (напряжением 500В) относительно корпуса – в силовой цепи не менее 0,5 МОм, и в цепях управления не менее 0,25 МОм, при этом аппараты блочного типа с полупроводниковыми элементами (БРН, БДС, БВК, БТ и т.п.) от схемы тепловоза должны быть отключены.

Выявление неисправного тягового двигателя

При срабатывании реле заземления РЗ выключают все ТЭД отключателями ОМ1 — ОМ6. Затем поочередно ставят в рабочее положе­ние отключатели и каждый раз набирают тягу до 5-й позиции. При включении неисправного двигателя происходит срабатыва­ние РЗ. Оставляют включенным неисправный ТЭД и выключают рубильник ВР31. Снова выходят на режим тяги. Если реле РЗ не срабатывает при выключенном ВР31, то, следовательно, «земля» в минусовой части цепи.

Отыскав неисправный двигатель, выключают его соответствую­щим тумблером ОМ. Отсоединяют минусовой кабель этого тягово­го двигателя от планки шунта амперметра (104) и изолируют кабель, отключают АУР, выключа­ют ВР31. Ток тягового генератора не должен превышать 3500 А.

Отключение неисправного ТЭД на 2ТЭ10М производится при помощи тумблеров ОМ1-ОМ6. Например, вышел из строя 2-й ТЭД. Выключаем тумблер ОМ2, один из контактов ОМ2 размыкается в цепи питания катушки вентиля поездного контактора П2. С.к. П2 отключает цепь 2-го ТЭД от тягового генератора «Г». Второй контакт ОМ2 замыкается и создает параллельно блокировочному контакту П2 цепь питания катушек КВ и ВВ. Третий контакт ОМ2 размыкается и вводит часть резистора СОЗ в цепь задающей обмотки амплистата, что снижает мощность «Г» на 30% (снижается до 1420-1680 кВт), соответственно уменьшается нагрузка на остальные ТЭД. Блок-контакт П2 отключает 2-й ТЭД от БДС.

Со стороны «минуса» отсоединить и заизолировать кабель этого ТЭД от 104 шунта амперметра. Необходимо выключить автомат АУР и рубильник ВРЗ-1 (на тепловозах, оборудованных реле РМ-1110).

Наибольший допустимый ток тягового генератора при отключении ТЭД 3500А.

Вопросы для закрепления материала

1. Назначение вентиля 205?

2. Подъем токоприемников без АБ?

3. Короткое замыкание в проводах Н-104 или Н-105?

4. Проверка исправности предохранителей?

5. Каким приспособлением пользуются при определении обрыва или заземления в электрических цепях?

6. Как выявить обрыв в плюсовой части электрической цепи тепловоза?

7. Как выявить обрыв в минусовой части электрической цепи тепловоза?

8. Как выявить наличие «земли» в минусовой части электрической цепи тепловоза?

9. Как выявить наличие «земли» в плюсовой части электрической цепи тепловоза?

10. Как выявить наличие «земли» в силовой схеме тепловоза тепловоза?

11. Какие меры необходимо предпринимать для предупреждения неисправностей в электрических цепях тепловоза ?

12. Каким прибором измеряют сопротивление изоляции в электрических цепях тепловоза?

Управление тепловозом, электровозом, техника управления поездом на различных профилях пути

При следовании с поездом по межстанционным перегонам и по станциям машинист и его помощник должны периодически проверять, нет ли в составе искрения, дыма, выступания грузов за габарит подвижного состава или каких-либо иных ненормальностей, угрожающих безопасности движения, а также обращать внимание, не подаются ли сигналы остановки станционными работниками или работниками других служб.

На одном из первых перегонов сверяют также показания обоих скоростемеров, для чего помощник машиниста переходит во вторую кабину и по сигналу машиниста замечает скорость по шкале прибора. Во всех случаях помощник уходит из рабочей кабины только при наличии впереди легко просматриваемого участка пути.

7.Требования охраны труда при движении тепловоза, электровоза по перегону, производстве маневровой работы, при вынужденной остановке

(Д.В. Яковлев «Управление грузовым электровозом и его обслуживание.»

М Транспорт 1985. Стр.151.)

Сила тяги локомотива

Силой тяги называют внешнюю силу, приложенную к движущим колесам локомотива в направлении его движения, которая вызывает перемещение локомотива и состава. Тяговая мощность тепловоза зарождается в цилиндрах дизеля и снимается с его коленчатого вала в виде вращающего момента. Поэтому существует понятие «эффективная сила тяги», отнесенная к валу дизеля тепловоза. Но дизель нельзя использовать непосредственно в ка­честве тяговой машины, потому что в пределах рабочих чисел обо­ротов коленчатого вала его вращающий момент и тяговое усилие мало изменяются от скорости вращения. В то же время в тепловозе, как в любом локомотиве, во-первых, необходимо иметь наибольшую силу тяги при взятии поезда с места и, во-вторых, нужно, чтобы она изменялась в широких пре­делах в зависимости от про­филя пути, скорости и дру­гих обстоятельств.

Для приспособления дизеля к условиям тяги поездов между валом дизеля и колесными парами применяют промежуточные передачи. Эти передачи позволяют пре образовать постоянный вра щающий момент коленчатого вала дизеля в переменный на колесных парах тепловоза.

Наиболее распространеннойявляется электрическая передача, сочетающая хорошие тяго­ вые способности электродвигателей с последовательным возбужде­нием и возможность автоматического управления работой дизель- генератора.

Сила тяги тепловоза появляется в результате взаимодействия колес с рельсами при прикладывании вращающего момента Мдв от тяговых электродвигателей к колесным парам (рис. 1). Возникающий при этом вращающий момент колеса М, может быть заменен парой сил, дающей тот же результат. Одна из этих сил FK приложена к центру оси колеса, другая FKl—в точке К касания бандажа с рельсом. Указанная пара сил, действующая на плече, равном половине диаметра колеса, стремится провер­нуть колесо вокруг его геометрической оси. Проворачиванию препятствует сила сцепления колеса с рельсом Fc, возникающая как противодействие силе FkS . Причем сила сцепления появляется неизбежно, так как бандаж и головка рельса, плотно прижатые друг к другу нагрузкой на ось Р, имеют на своей поверхности множество мелких неровностей. Горизонтальное усилие от колеса на рельс FKl воспринимается указанными неровностями и на основании третьего закона механики порождает ответную (реактивную) силу Fc от рельса на колесо. Физически силу сцепления можно представить в виде упора, не позволяющего колесу про­скользнуть по рельсу. Одинаковые по величине, но противопо­ложные по направлению силы FkS и Fc взаимно уравновешиваются, а оставшаяся сила FK вызывает перекатывание и поступа­тельное движение колесной пары по рельсам. Через узлы экипаж­ной части тепловоза сила FK от каждой колесной пары передается на тележку и далее на раму тепловоза.

Для ускорения поезда нужно, чтобы сила тяги локомотива была больше сил сопротивления. Сила тяги возникает при передаче вращающего момента от ТЭД к колесным парам. Вращающий момент на колесной паре определяется по формуле:

Где: Мдв – вращающий момент на валу якоря ТЭД,

м – передаточное число тягового редуктора;

Силой тяги называется внешняя сила, приложенная к движущим колесам локомотива в направлении его движения.

Вращательный момент Мк заменяем парой сил F и F1

В точке касания колеса с рельсом согласно 3-го закона Ньютона возникает реактивная сила Fсц, действующая от рельса на колесо. Эта сила препятствует проскальзыванию колеса относительно рельса. Одинаковые по величине и противоположно направленные силы F1 и Fсц взаимно уравновешиваются, а оставшаяся сила F вызывает поступательное движение колесной пары.

Сумма сил F всех тяговых электродвигателей и является силой тяги локомотива.

Основное сопротивление

Основное сопротивление – действует на поезд независимо от плана и профиля пути:

· Внутреннее сопротивление подвижного состава – силы трения в буксах, МОП;

· Сопротивление от взаимодействия пути и подвижного состава – прогиб рельсов, сопротивление в стыках, скольжение бандажей по рельсам; Чем больше скорость, тем больше сопротивление;

· Сопротивление воздушной среды – завихрение воздуха в результате несовершенства формы (необтекаемости) подвижного состава.

Дополнительное сопротивление – возникает при движении по уклонам и в кривых участках пути, а также при низких температурах воздуха, сильном встречном и боковом ветре, при трогании с места.

Силы сопротивления отнесенные к единице веса состава называют удельным сопротивлением wi

Читайте также:  Поверка средств измерений цель поверки

Удельное сопротивление от уклона численно равно величине уклона:

Сопротивление от кривизны пути вызвано трением гребней бандажей о головку наружного рельса, трением в автосцепках, шкворнях и скользунах. Чем меньше радиус кривой, тем больше это сопротивление.

Сопротивление от ветра, возникающее при встречном, лобовом или косом ветре. Величина этого сопротивления зависит от скорости ветра и поезда и увеличивается при наличии открытых дверей и люков вагонов. Попутный ветер облегчает движение. Машинист должен знать характер ветров на обслуживаемом участке и учитывать влияние ветра на скорость движения поезда.

Дополнительное сопротивление движению поезда можно уменьшить за счет смягчения профиля пути, увеличения радиуса кривых, смазывания боковой поверхности головки наружного рельса в кри вых.

Все сопротивления движению можно представить в виде сил, приложенных к поезду, в направлении, противоположном действию силы тяги или силы инерции движения поезда.

Дата добавления: 2019-08-30 ; просмотров: 380 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

Измерение сопротивления изоляции в цепях тяговых электродвигателей и управления.

Для измерения сопротивления изоляции в силовые цепи электровоза введены мегаомметры МГМ-1 (UZ3 и UZ4), работающие в составе подсистемы СИ МПСУ и Д. МГМ-1 обеспечивает измерение сопротивления изоляции между обмотками и корпусом ТЭД и отображает на встроенном цифровом индикаторе величины параметров:

МГМ-1 преобразует измеренные величины в кодовый сигнал и передает его через БС-СИ в МСУЛ-А.

Автоматическое измерение сопротивление изоляции производится при поднятых или опущенных токоприемниках.

Для измерения при поднятых токоприемниках должны быть выполнены следующие условия:

· наличие напряжения в контактной сети;

· схема электровоза находится в состоянии соответствующем 0-й позиции.

Для измерения при опущенных токоприемниках должны быть выполнены следующие условия:

· высоковольтные камеры закрыты и заблокированы;

· схема электровоза находится в состоянии соответствующем 0-й позиции.

При нажатой кнопке SB33 «Включение мегаомметра» происходит включение реле РП6 по цепи (см. рисунок 1.51): провод 302 (+110 В), контакт автоматического выключателя SF1, провод 320, катушка реле РП6, провод 348, БУК-3 № 7, провод 600. Реле РП6 включается и замыкает свой контакт между проводами 515 и 702.

Мегаомметры получают питание по цепи: провод 515 (+110 В), контакт реле РП6, провод 702, мегаомметры UZ3 и UZ4, провод 298Б (общий 110 В).

Информация о сопротивлении изоляции поступает на дисплей, что позволяет машинисту контролировать уровень изоляции.

ВНИМАНИЕ!

Критичный уровень изоляции менее 2 МОм.

Для измерения сопротивления изоляции цепей управления 110 В не соединенных с корпусом электровоза служит блок БС-ДД.

Рисунок 1.51 – Схема контроля изоляции

Цепи управления системой микроклимата кабины, обогревом окон и зеркал

Для поддержания оптимального температурного режима в кабине электровоза в различное время года служит «Система микроклимата» (СМК) (см. рисунок 1.52).

Управление «Системой микроклимата» осуществляется с пульта СМК А5-6, расположенного в кабине на пульте управления со стороны помощника машиниста.

Для управления и подачи напряжения к аппаратуре системы микроклимата предназначен блок коммутации А5.

Для охлаждения воздуха в кабине электровоза в летний период предусмотрен кондиционер А5-5, а для отопления кабины в зимний период — тепловые панели А5-1, А5-2 и тепловентиляторы А5-3, А5-4.

Цепи управления микроволновой печью (МП) и холодильником

220 В микроволновая печь получает от выходного канала № 9 преобразователя ПЧ ПСН А2-5. Включение и выключение, управление режимами работы МП производится органами управления расположенными на передней панели в соответствии с руководством по эксплуатации на установленный тип микроволновой печи.

Питание холодильника осуществляется напряжением постоянного тока 12 В от преобразователя 110/12 В, запитанного от автоматического выключателя SF7 «Освещение кабины». Работа холодильника описана в руководстве по эксплуатации на установленный тип холодильника.

Возможные неисправности в силовой электрической цепи.

Способы устранения.

ВНИМАНИЕ!

ВСЕ РАБОТЫ ПО ПРОВЕРКЕ И ОБСЛУЖИВАНИЮ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПРОИЗВОДИТЬ ТОЛЬКО ПРИ ОТКЛЮЧЕННОМ ВЫСОКОМ НАПРЯЖЕНИИ И НЕ РАНЬШЕ, ЧЕМ ЧЕРЕЗ 5 МИН ПОСЛЕ ЕГО ОТКЛЮЧЕНИЯ.

ПЕРЕД ПОДАЧЕЙ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ КОНТРОЛИРОВАТЬ НАЛИЧИЕ ПИТАНИЯ +110 В. ПРИ ЕГО ПРОПАДАНИИ НЕМЕДЛЕННО ПРОИЗВОДИТЬ ОТКЛЮЧЕНИЕ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ!

При работе с преобразователем запрещается:

— срывать пломбы предприятия-изготовителя.

Эксплуатация с повреждениями или другими неисправностями.

Вводноя часть

Прежде чем приступить к устранению неисправности необходимо убедиться в ее наличии!

Общая методика определения неисправности электрической части электровоза.

При включении оборудования, работающего под управлением МПСУиД, определить по монитору, выбрав соответствующий экран:

· наличие сигнала на БСП от органа управления;

· наличие сигнала от БЦВ на соответствующий БУК;

Источник

НА КОЛЛЕКТОРАХ И ОБМОТКАХ ПРИ ОТТЕПЕЛИ

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ ИНЕЯ

Для замера сопротивления изоляции

Секция № 1

Для замера сопротивления изоляции

ЗАМЕР СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗОЛЯЦИИ ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ 8

Перед началом замера сопротивления изоляции электрического оборудования электровоза ВЛ 8, необходимо:

— на пульте управления в кабинах машиниста выключить:

— кнопки управления МВ, МК, и обогрева кабины управления;

— реверсивную рукоятку КМЭ установить в «0» положение;

— убедиться визуально, что токоприёмники опущены;

— изъять ключ КУ, который должен находиться у лица производившего замер сопротивления изоляции;

— открыть двери ВВК обеих секций;

цепей Вспомогательных машин, необходимо:

— на минусовой шинке, расположенной под ОД, отнять минусовый кабель (толстый) идущий к счётчику;

— закрепить зажим «» на заземлённую часть локомотива;

— закрепить зажим «МОм» на общую минусовую шинку (место отнятого кабеля);

— произвести замер сопротивления изоляции цепи Вспомогательных машин и электропечей обогрева кабины.

цепей ТЭД, необходимо:

— ножи ОД в обеих секциях поставить в горизонтальное положение;

— замер сопротивления изоляции цепи ТЭД производить по верхним врубам ножей ОД;

— закрепить зажим «-» на заземлённую часть локомотива;

— закрепить зажим «МОм» на верхний вруб ножа ОД;

— произвести замер сопротивления изоляции:

— клемма 001 — 004 – цепь 1 — 2 ТЭД;

— клемма 010 — 011 – цепь 3 — 4 ТЭД;

— клемма 001 — 004 – цепь 5 — 6 ТЭД;

— клемма 010 — 011 – цепь 7 — 8 ТЭД;

Рис. 3 — Расположение клемм ОД

Сопротивление изоляции цепи ТЭД допускается:

— с ТР и ТО 3 — не менее 1,5 МОм;

— в эксплуатации — не менее 1,2 МОм;

Сопротивление изоляции цепи Вспом. машин допускается:

— с ТР и ТО 3 — не менее 1,5 МОм;

— в эксплуатации — не менее 1,2 МОм;

Сопротивление изоляции цепи отопления поездадопускается:

— с ТР и ТО 3 — не менее 3,0 МОм;

— в эксплуатации — не менее 2,0 МОм;

4.1 — причиной образования инея является:

— заметное отставание скорости нагрева узлов ТЭТ от скорости изменения температуры окружающей среды;

— при соприкосновении с ТЭТ более теплый воздух охлаждается, его влагоемкость уменьшается и водяной пар оседает на коллекторах и обмотке в виде инея;

— при температуре окружающего воздуха ниже -20 о С

иней на коллекторах и обмотках не образуется из-за малого содержания водяных пров в воздухе;

4.2 — для предупреждения образования инея при оттепелях достаточно, чтобы температура обмоток отличалась от температуры окружающего воздуха

не более, чем на 5…6 о С;

— при повышении температуры окружающего воздуха в течение 6 часов на 5…6 о С обмотки электрических машин электровозов, находящихся в ожидании работы, должны подогреваться воздухом путем включения МВ

4.3 — после каждого очередного повышения температуры воздуха на 5…6 о С за 6 часов необходимо снова включить МВ на 30 — 40 мин;

— следует также периодически ставить под нагрузку все Вспомагательные машины.

5.3.3 — допускается подогревать обмотки ТЭТ постоянным электрическим током от источника низкого напряжения:

Читайте также:  Измерение переменного тока звуковой частоты

Источник

Измерение сопротивления изоляции: руководство!

СОДЕРЖАНИЕ:

Для безопасной работы все электрические установки и оборудование должны иметь сопротивление изоляции, соответствующее определенным характеристикам. Независимо от того, идет ли речь о соединительных кабелях, оборудовании секционирования и защиты, трансформаторах, электродвигателях и генераторах – электрические проводники изолируются с помощью материалов с высоким электрическим сопротивлением, которые позволяют ограничить, насколько это возможно, электрический ток за пределами проводников.

Из-за воздействий на оборудование качество этих изоляционных материалов меняется со временем. Подобные изменения снижают электрическое сопротивление изоляционных материалов, что увеличивает ток утечки, который, в свою очередь, приводит к серьезным последствиям, как с точки зрения безопасности (для людей и имущества), так и с точки зрения затрат на остановки производства.

Регулярная проверка изоляции, проводимая на установках и оборудовании в дополнение к измерениям, выполняемым на новом и восстановленном оборудовании во время ввода в эксплуатацию, помогает избегать подобных инцидентов за счет профилактического обслуживания. Данные испытания дают возможность обнаружить старение и преждевременное ухудшение изоляционных свойств прежде, чем они достигнут уровня, способного привести к описанным выше инцидентам.

Проверка: испытание или измерение?

На первом этапе полезно прояснить разницу между двумя типами проверки, которые часто путают – испытание электрической прочности изоляции и измерение сопротивления изоляции.

Испытание электрической прочности, также называемое «испытание на пробой», позволяет определить способность изоляции выдерживать выброс напряжения средней длительности без возникновения искрового пробоя. Фактически такой выброс напряжения может быть вызван молнией или индукцией в результате неисправности линии электропередачи. Основной целью этого теста является обеспечение соответствия строительным нормам и правилам, касающимся путей утечки и зазоров. Этот тест часто выполняется с использованием напряжения переменного тока, но также при испытаниях применяется и напряжение постоянного тока. Подобный тип измерений требует использования установок для испытания кабелей повышенным напряжением. Результатом является значение напряжения, обычно выраженное в киловольтах (кВ). Испытания электрической прочности в случае неисправности могут быть разрушительными, в зависимости от уровней тестирования и энергетических возможностей инструмента. Поэтому этот метод используется для типового тестирования на новом или восстановленном оборудовании.

При нормальных условиях испытаний измерение сопротивления изоляции является неразрушающим тестированием. Этот замер выполняется с использованием напряжения постоянного тока меньшей величины, чем при испытании электрической прочности, и дает результат, выраженный в кОм, МОм, ГОм или ТОм. Значение сопротивления указывает на качество изоляции между двумя проводниками. Поскольку данное испытание является неразрушающим, его особенно удобно использовать для контроле старения изоляции работающего электрического оборудования или установок. Для данного измерения используется тестер изоляции, также называемый мегомметром (доступны мегомметры с диапазоном до 999 ГОм).

Типовые причины неисправности изоляция

Поскольку измерение сопротивления изоляции с помощью мегомметра является частью более широкой политики профилактического обслуживания, важно понимать, по каким причинам возможно ухудшение характеристик изоляции. Только это позволит предпринять правильные шаги для их устранения.

Можно разделить причины неисправности изоляции на пять групп. Однако необходимо иметь в виду, что в случае отсутствия каких-либо корректирующих мер, различные причины будут накладываться друг на друга, приводя к пробою изоляции и повреждению оборудования.

1. Электрические нагрузки

В основном электрические нагрузки связаны с отклонением рабочего напряжения от номинального значения, причем влияние на изоляцию оказывают как перенапряжения, так и понижение напряжения.

2. Механические нагрузки

Частые последовательные запуски и выключения оборудования способны вызвать механические нагрузки. Кроме того, сюда входят проблемы с балансировкой вращающихся машин и любые прямые нагрузки на кабели и установки в целом.

3. Химические воздействия

Присутствие химических веществ, масел, агрессивных испарений и пыли в целом отрицательно влияет на характеристики изоляционных материалов.

4. Напряжения, связанные с колебаниями температуры:

В сочетании с механическими напряжениями, вызванными последовательными запусками и остановками оборудования, также на свойства изоляционных материалов влияют напряжения, возникающие при расширении и сжатии. Работа при экстремальных температурах также приводит к старению материалов.

5. Загрязнение окружающей среды

Плесень и посторонние частицы в теплой, влажной среде также способствуют ухудшению изоляционных свойств установок и оборудования.

В приведенной ниже таблице показана относительная частота различных причин отказа электродвигателя.

В дополнение к внезапным повреждениям изоляции из-за таких чрезвычайных происшествий, как, например, наводнения, факторы, снижающие эффективность изоляции работающей установки объединяются, иногда усиливая друг друга. В конечном итоге в долгосрочной перспективе без постоянного мониторинга это приведет к возникновению ситуаций, которые станут критическими с точки зрения безопасности людей и нормальной эксплуатации. Таким образом, регулярное тестирование изоляции установок или электрических машин является полезным способом контроля состояния изоляции, позволяющим предпринимать необходимые действия еще до того, как возникло повреждение.

Принцип измерения сопротивления изоляции и влияющие на него факторы

Измерение сопротивления изоляции базируется на законе Ома. Подав известное напряжение постоянного тока с уровнем ниже, чем напряжение испытания электрической прочности, а затем измерив значение тока, очень просто замерить значение сопротивления. В принципе, значение сопротивления изоляции очень велико, но не бесконечно, поэтому измеряя малый протекающий ток, мегомметр указывает значение сопротивления изоляции в кОм, МОм, ГОм и даже в ТОм (на некоторых моделях). Это сопротивление характеризует качество изоляции между двумя проводниками и способно указать на риск возникновения тока утечки.

На значение сопротивления изоляции и, следовательно, на значение тока, протекающего, когда к тестируемой цепи приложено напряжение постоянного тока, влияет ряд факторов. К таким факторам относятся, например, температура или влажность, которые способны существенно повлиять на результаты измерений. Для начала давайте проанализируем характер токов, протекающих во время измерения изоляции, используя гипотезу о том, что эти факторы не влияют на проводимое измерение.

Общий ток, протекающий в изоляционном материале, представляет собой сумму трех компонентов:

  • Емкость. Для зарядки емкости тестируемой изоляции необходим ток зарядки емкости. Это переходный ток, который начинается с относительно высокого значения и падает экспоненциально к значению, близкому к нулю, когда тестируемая цепь электрически заряжается. Через несколько секунд или десятых долей секунды этот ток становится незначительным по сравнению с измеряемым током.
  • Поглощение. Ток поглощения, соответствующий дополнительной энергии, которая необходима для переориентации молекул изоляционного материала под воздействием прикладываемого электрического поля. Этот ток падает намного медленнее, чем ток зарядки емкости; иногда необходимо несколько минут, чтобы достичь значения, близкого к нулю.
  • Ток утечки или ток проводимости. Этот ток характеризует качество изоляции и не изменяется со временем.

На приведенном ниже графике эти три тока показаны в зависимости от времени. Шкала времени является условной и может различаться в зависимости от тестируемой изоляции.

Для обеспечения надлежащих результатов тестирования очень больших электродвигателей или очень длинных кабелей сведение к минимуму емкостных токов и токов поглощения может занимать от 30 до 40 минут.

Когда в цепь подается постоянное напряжение, суммарный ток, протекающий в тестируемом изоляторе, изменяется в зависимости от времени. Это предполагает значительное изменение сопротивления изоляции.

Перед подробным рассмотрением различных методов измерения было бы полезно снова взглянуть на факторы, которые влияют на измерение сопротивления изоляции.

Влияние температуры

Температура вызывает квазиэкспоненциальное изменение значения сопротивления изоляции. В контексте программы профилактического технического обслуживания измерения должны выполняться в одинаковых температурных условиях или, если это невозможно, должны корректироваться относительно эталонной температуры. Например, увеличение температуры на 10°C уменьшает сопротивление изоляции ориентировочно наполовину, в то время как уменьшение температуры на 10°C удваивает значение сопротивления изоляции.

Уровень влажности влияет на изоляцию в соответствии со степенью загрязнения ее поверхности. Никогда не следует измерять сопротивление изоляции, если температура ниже точки росы.

Коррекция сопротивления изоляции в зависимости от температуры (источник IEEE-43-2000)

Методы тестирования и интерпретация результатов

Кратковременное или точечное измерение

Это наиболее простой метод. Он подразумевает подачу испытательного напряжения на короткое время (30 или 60 секунд) и фиксацию значения сопротивления изоляции на этот момент. Как уже указывалось выше, на такое прямое измерение сопротивления изоляции значительное влияние оказывает температура и влажность, поэтому измерение следует стандартизировать при контрольной температуре и для сравнения с предыдущими измерениями следует фиксировать уровень влажности. С помощью данного метода можно проанализировать качество изоляции, сравнивая текущее измеренное значение с результатами нескольких предыдущих тестов. Со временем это позволит получить более достоверную информацию о характеристиках изоляции тестируемой установки или оборудования по сравнению с одиночным испытанием.

Читайте также:  Как измерить объем труб

Если условия измерения остаются идентичными (то же самое испытательное напряжение, то же время измерения и т.д.), то при периодических измерениях путем мониторинга и интерпретации любых изменений можно получить четкую оценку состояния изоляции. После записи абсолютного значения, необходимо проанализировать изменение во времени. Таким образом, измерение, показывающее относительно низкое значение изоляции, которое, тем не менее, стабильно во времени, теоретически должно доставлять меньше беспокойства, чем значительное снижение сопротивления изоляции со временем, даже если сопротивление изоляция выше, чем рекомендованное минимальное значение. В общем, любое внезапное падение сопротивления изоляции свидетельствует о проблеме, требующей изучения.

На приведенном ниже графике показан пример показаний сопротивления изоляции для электродвигателя.

В точке A сопротивление изоляции уменьшается из-за старения и накопления пыли.

Резкое падение в точке B указывает на повреждение изоляции.

В точке C неисправность была устранена (обмотка электродвигателя перемотана), поэтому вернулось более высокое значение сопротивления изоляции, остающееся стабильным во времени, что указывает на ее хорошее состояние.

Методы тестирования, основанные на влиянии времени приложения испытательного напряжения (PI и DAR)

Эти методы включают последовательное измерение значений сопротивления изоляции в указанное время. Их преимуществом является неподверженность особому влиянию температуры, поэтому их можно применять без коррекции результатов, если только испытательное оборудование не подвергается во время теста значительным колебаниям температуры.

Данные методы идеально подходят для профилактического обслуживания вращающихся машин и для мониторинга изоляции.

Если изоляционный материал находится в хорошем состоянии, ток утечки или ток проводимости будет низким, а на начальный замер сильно влияют токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. При приложении испытательного напряжения со временем измеренное значение сопротивления изоляции повышается, так как уменьшаются эти токи помех. Необходимое для измерения изоляции в хорошем состоянии время стабилизации зависит от типа изоляционного материала.

Если изоляционный материал находится в плохом состоянии (поврежден, грязный и влажный), ток утечки будет постоянным и очень высоким, часто превышающим токи зарядки емкости и диэлектрического поглощения. В таких случаях измерение сопротивления изоляции очень быстро становится постоянным и стабилизируется на высоком значении напряжения.

Изучение изменения значения сопротивления изоляции в зависимости от времени приложения испытательного напряжения дает возможность оценить качество изоляции. Этот метод позволяет сделать выводы, даже если не ведется журнал измерения изоляции. Тем не менее, рекомендуется записывать результаты периодических измерений, проводимых в контексте программы профилактического обслуживания.

Показатель поляризации (PI)

При использовании этого метода два показания снимаются через 1 минуту и 10 минут, соответственно. Отношение (без размерностей) 10-минутного значения сопротивления изоляции к 1-минутному значению называется показателем поляризации (PI). Этот показатель можно использовать для оценки качества изоляции.

Метод измерения с использованием показателя поляризации идеально подходит для тестирования цепей с твердой изоляцией. Данный метод не рекомендуется использовать на таком оборудовании, как масляные трансформаторы, поскольку он дает низкие результаты, даже если изоляция находится в хорошем состоянии.

Рекомендация IEEE 43-2000 «Рекомендуемые методы тестирования сопротивления изоляции вращающихся машин» определяет минимальное значение показателя поляризации (PI) для вращающихся машин переменного и постоянного тока в температурных классах B, F и H равным 2.0. В общем случае значение PI, превышающее 4, является признаком превосходной изоляции, а значение ниже 2 указывает на потенциальную проблему.

PI = R (10-минутное измерение изоляции) / R (1-минутное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Значение PI (нормы)

Коэффициент диэлектрической абсорбции (DAR)

Для установок или оборудования, содержащих изоляционные материалы, в которых ток поглощения уменьшается быстро, для оценки состояния изоляции, возможно, будет достаточно провести измерение через 30 секунд и 60 секунд. Коэффициент DAR определяется следующим образом:

DAR = R (60-секундное измерение изоляции) / R (30-секундное измерение изоляции)

Результаты интерпретируются следующим образом:

Значение DAR (нормы)

Метод, основанный на влиянии изменения испытательного напряжения (тестирование с помощью ступенчатого напряжения)

Наличие загрязнений (пыль, грязь и т.п.) или влаги на поверхности изоляции обычно четко выявляется с помощью зависящего от времени измерения сопротивления (PI, DAR и т.д.). Однако этот тип тестирования, проводимый с использованием низкого напряжение относительно диэлектрического напряжения испытываемого изолирующего материала, может иногда пропускать признаки старения изоляции или механические повреждения. Значительное же увеличение прикладываемого испытательного напряжения может, со своей стороны, вызвать повреждение в этих слабых точках, что приведет к существенному уменьшению измеренного значения сопротивления изоляции.

Для обеспечения эффективности соотношение между шагами изменения напряжения должно быть 1 к 5, и каждый шаг должен быть одинаковым по времени (обычно от 1 до 10 минут), оставаясь при этом ниже классического напряжения испытания электрической прочности (2Un + 1000 В). Полученные с помощью данного метода результаты полностью независимы от типа изоляции и температуры, потому что он основан не на внутреннем значении измеряемого изолятора, а на эффективном сокращении значения, получаемого по истечении одного и того же времени для двух разных испытательных напряжений.

Снижение значения сопротивления изоляции на 25% или более между первым и вторым шагами измерения является свидетельством ухудшения изоляции, которое обычно связано с наличием загрязнений.

Метод испытания рассеиванием в диэлектрике (DD)

Тест рассеивания в диэлектрике (DD), также известный как измерение тока повторного поглощения, выполняется путем измерения тока рассеивания в диэлектрике на испытуемом оборудовании.

Поскольку все три составляющие тока (ток зарядки емкости, ток поляризации и ток утечки) присутствуют во время стандартного испытания изоляции, на определение тока поляризации или поглощения может влиять наличие тока утечки. Вместо попытки измерить во время тестирования изоляции ток поляризации при тестировании рассеяния в диэлектрике (DD) измеряется ток деполяризации и ток разряда емкости после тестирования изоляции.

Принцип измерения состоит в следующем. Сначала тестируемое оборудование заряжается в течение времени, достаточного для достижения стабильного состояния (зарядка емкости и поляризация завершена, и единственным протекающим током является ток утечки). Затем оборудование разряжается через резистор внутри мегомметра и при этом измеряется протекающий ток. Этот ток состоит из зарядного тока емкости и тока повторного поглощения, которые в совокупности дают общий ток рассеивания в диэлектрике. Данный ток измеряется по истечении стандартного времени в одну минуту. Электрический ток зависит от общей емкости и конечного испытательного напряжения. Значение DD рассчитывается по формуле:

DD = Ток через 1 минуту / (Испытательное напряжение x Емкость)

Тест DD позволяет идентифицировать избыточные токи разряда, когда поврежден или загрязнен один из слоев многослойной изоляции. При точечных испытаниях или тестах PI и DAR подобный дефект можно упустить. При заданном напряжении и емкости ток разряда будет выше, если поврежден один из слоев изоляции. Постоянная времени этого отдельного слоя больше не будет совпадать с другими слоями, что приведет к более высокому значению тока по сравнению с неповрежденной изоляцией. Однородная изоляция будет иметь значение DD, близкое к нулю, а допустимая многослойная изоляция будет иметь значение DD до 2. В приведенной ниже таблице указано состояние в зависимости от полученного значения DD.

Источник