Электрическая изоляция в районах с загрязненной атмосферой - Контроль разрядных характеристик

Неоднократно делались попытки ввести в практику классификацию степени загрязненности изоляторов по тем или иным показателям и, в частности, по количеству отложившегося загрязнителя за какой-то промежуток времени либо изменению его электрических характеристик по легко контролируемым показателям, например удельному поверхностному сопротивлению. В практике эксплуатации подобный контроль в достаточной мере трудоемок и не может быть точным. Для сопоставления степени надежности изоляторов при их загрязнении разработана методика сравнительных лабораторных испытаний (ГОСТ 10390-63). Стандарт устанавливает методы определения электрической прочности внешней изоляции в условиях увлажнения поверхности изолятора, загрязненного пылью. Подобные рекомендации разрабатывались также и в ряде зарубежных стран, в частности в ФРГ, Франции и др. В качестве основного вида загрязнителя в Союзе рекомендовано применять портландцемент марки 400, 450 или 500, просеянного через сетку с стороной ячейки 0,5 мм. Степень загрязнения контролируется по весу отложения на единице поверхности, но контроль равномерности строго не регламентирован.
В реальных условиях могут быть два случая изменения режима работы загрязненных изоляторов:
а)       на загрязненный изолятор, находящийся под напряжением, попадает влага;
б)      на загрязненный изолятор, поверхность которого увлажнена, подается напряжение.
В соответствии с этим определение электрической прочности может производиться одним из следующих методов:
а)       -плавным подъемом напряжения с предварительным увлажнением поверхности изолятора (метод ВЭИ);
б)      длительным приложением напряжения к изолятору, находящемуся во влажной атмосфере камеры (метод НИИПТ).
Опыты ведутся одновременно на нескольких изоляторах с неоднократным повторением для получения стабильных данных и при разной степени загрязнения.
В отличие от союзной практики в Германии в качестве искусственного загрязнителя применяется инфузорная земля, во Франции слой загрязнения заменяется пленкой воды с большой проводимостью, которая должна имитировать ту или иную степень загрязнения.
Согласно измерениям, выполненным НИИПТ, для гирлянд изоляторов нормального исполнения, работающих в обычных полевых условиях, удельная проводимость изолятора не превосходит 4 мк • сим.
Поэтому, по мнению ряда организаций, в дальнейшем следует определять влагоразрядные характеристики загрязненных изоляторов по методике, приводимой в ГОСТ 10390-63 при удельной проводимости 4; 8 и 12 мк-сим.
Все указанные методы испытании несколько отличаются от реальных условии эксплуатации, но достоинством их является простота эксперимента и повторимость результатов.
Развитие процесса перекрытия загрязненной поверхности в значительной мере определяется мощностью источника напряжения, т. е. способностью его поддерживать дуговой процесс. Это обстоятельство весьма существенно для лабораторных опытов. Частичная дуга на загрязненном изоляторе гаснет при достаточном удлинении.
Предельная длина канала разряда определяется величиной приложенного напряжения, сопротивлением испытательной схемы (при лабораторных опытах) и размерами не зашунтированной разрядом частью изолятора, т. е. включенной последовательно с частичной дугой.
Опыты показали, что при токе короткого замыкания менее 85 мА процесс разряда отличен от процесса при больших токах. При дальнейшем увеличении мощности источника при неизменной величине приложенного напряжения снижается лишь время, в течение которого происходит развитие разряда. Исходя из сказанного и в соответствии с ГОСТ 10390-63 при лабораторных опытах источник напряжения (трансформатор вместе с питающим и регулирующим его устройством) должен быть таким, чтобы действующее значение тока короткого замыкания при напряжении, равном разрядному или выдерживаемому, было не менее 2 а.
Когда испытание проводится на изоляторах с малой степенью загрязнения и величина предразрядных токов не велика, ГОСТ 10390-63 допускает применение испытательных установок с меньшими токами короткого замыкания, если экспериментами будет показано, что результаты измерений не будут отличаться более чем на 5%.