Измерения сопротивления изоляции к коэффициента абсорбции производятся с помощью мегаомметров. Широко используются для этого мегаомметры типов М4100/1—М4100/5, А1С-05 с номинальным напряжением 100, 250, 500, 1000, 2500 В, электронные мегаомметры типа Ф4001 с номинальным напряжением 100, 500, 1000 В и Ф4100 на 2500 В, а также Ф4102.
Измерения производятся по схемам, приведенным на рис. 47—49. Когда на результат измерения возможно влияние поверхностных токов утечек, на изоляцию проверяемого объекта накладывают электрод, присоединяемый к зажиму Э (экран) для исключения возможности прохождения токов утечки через логометр, используемый в мегаомметре в качестве измерительного органа. При измерении сопротивления изоляции между жилами кабеля таким экраном может служить металлическая оболочка кабеля.
Перед началом измерения мегаомметр проверяется замыканием зажимов З и Л накоротко, при этом стрелка прибора при подаче на него напряжения (Ф4100 — Ф4102) или при вращении рукоятки (нормально — 120 об/мин) мегаомметров типов М4100, МС-05 должна устанавливаться против деления шкалы 0, при удалении же закоротки — против деления. Перед измерением объект измерения заземляют на 2—3 мин для снятия остаточных зарядов, которые могут повлиять на результат измерения.
Рис- 47. Схема измерения мегаомметром сопротивления изоляции
1— относительно земли
Измерение абсолютного значения сопротивления изоляции производится присоединением с помощью специального провода с усиленной изоляцией (например, типа ПВЛ) токоведущей части проверяемого объекта к выводу Л мегаомметра. Вывод 3 при этом и корпус оборудования надежно заземляются через общий контур заземления.
Рис. 48. Схема измерения мегаомметром сопротивления изоляции 1 между токопроводящими жилами (стержнями)
Рис. 49. Схема измерения мегаомметром сопротивления изоляции 1 между токопроводящими жилами при исключении влияния токов утечки
Рис. 50. Щуп для измерения Р мегаомметром:
1— ручка из изоляционного материала (эбонита, текстолита, стекла т. п.); 2 — зажим для присоединения провода от зажима Л мегаомметра; 3— металлическое лезвие щупа.
Сопротивление изоляции Rиз определяется показанием стрелки мегаомметра, установившейся по истечении 60 с после подачи на прибор нормального напряжения.
При измерении коэффициента абсорбции Кабс рекомендуется для точности измерения сначала обеспечить на приборе нормальное напряжение, а потом быстро приложить вывод к заранее зачищенному месту токоведущей части измеряемого объекта и только после этого начинать отсчет времени. Первое показание прибора фиксируется через 15 с после начала измерения, второе — через 60 с. За результат измерения принимается отношение обоих измерений.
Измерения удобно производить с помощью щупов (рис. 50). При измерениях должны строго соблюдаться осторожность и все правила техники безопасности, так как напряжение мегаомметра опасно для жизни человека. После измерения следует разрядить объект измерения.
Измерение тангенса угла диэлектрических потерь и степени увлажненности изоляции. Тангенс угла диэлектрических потерь является важной характеристикой изоляции трансформаторов и вводов высокого напряжения. Обычно он выражается в процентах.
Значение tgδ нормируется для каждого вида оборудования и зависит от температуры и значения прикладываемого напряжения.
Для электрических машин измерение tgδ не нашло применения. Измерение производится мостами Р5026, МД-16 и Р595 на напряжении 10 кВ и ниже. В мостах используется принцип Шеринга (рис. 51) исходя из последовательного соединения емкости и активного сопротивления в схеме замещения диэлектрика. Для такой схемы
При равновесии моста имеет место равенство
Для простоты и удобства измерения значение в мостах МД-16 выбрано равным 10 000/л=3184 Ом.
Рис. 51 Принципиальная схема моста типов Р5026, МД-16 и Р595 (а) и эквивалентная схема замещения диэлектрика (б).
В этом случае при равновесии моста tgδ легко определяется из выражения
На рис. 52 и 53 представлены схемы включения мостов Р5026 и МД-16.
В схеме рис. 52, а высокое напряжение от вспомогательного трансформатора подается на токоведущий вывод проверяемого объекта, что соответствует нормальной схеме измерения. В отличие от этой схемы существует перевернутая схема измерения tgδ, в которой зажимы моста для заземления и подачи высокого напряжения меняются местами. Перевернутая схема менее точна и потому применяется только в тех случаях, когда нормальная неприменима, например в случае, когда один из выводов аппарата заземлен (вводы, установленные на аппарате, силовые трансформаторы).
Любые измерения мостами производятся с полным соблюдением правил техники безопасности. Для обеспечения точности измерения мост и вспомогательная аппаратура, требующаяся для измерения, располагаются в непосредственной близости от проверяемого объекта (рис. 54).
Рис. 52. Включение моста Р5026 при измерениях:а—по нормальной схеме; б — по перевернутой схеме, в — на низком напряжении
Рис. 53. Включение моста МД-16 при измерениях:
а — по нормальной схеме; б — по перевернутой схеме; в — на низком напряжении
В качестве испытательного трансформатора используются обычно трансформаторы напряжения типа НОМ-10 или НОМ-6, при этом подключается он по схеме рис. 55. Измерения tgδ аппаратов с номинальным напряжением менее 6 кВ производят на напряжении 220—380 В.
рис. 54. Схема расположения аппаратов при измерении:
Рис. 55. Схема включения испытательного трансформатора при измерении tgδ:
Измерения tgδ производятся после проверки изоляции мегаомметром и при удовлетворительных результатах этой проверки, а также после проверки проб масла у маслонаполненных аппаратов. Результаты измерений tgδ сравниваются с допустимыми и с результатами предыдущих измерений.
На результаты измерений tgδ сильное влияние оказывают паразитные токи и внешние электростатические и магнитные поля. Для исключения этих влияний в самих мостах осуществляется экранировка, а кроме того, тщательно протираются поверхности изоляторов, и если этого оказывается недостаточно, то на изолятор накладывается охранное кольцо К, соединяемое с экраном моста (рис. 56). В последнем случае поверхностный ток утечки отводится непосредственно в землю и не влияет на результат измерения.
Значительно уменьшает погрешность измерений из-за влияний надежное заземление корпусов проверяемых аппаратов, моста и всей аппаратуры, участвующей в измерениях.
Рис. 56. Измерение tg б при наложении охранного кольца на измеряемый объект:
о — при измерении по нормальной схеме; б —при измерении по перевернутой схеме
Рис. 57. Влияние электростатических полей на погрешности измерений:
Для уменьшения влияний при измерениях по перевернутой схеме кроме указанных мер необходимо обеспечить, чтобы расстояние токоведущих частей проверяемых аппаратов от заземленных частей было не менее 0,5 м.
Иногда перечисленных мер оказывается недостаток но для устранения влияний. Тогда прибегают к помощи фазорегуляторов, через которые подается на схему измерения напряжение питания такой фазы, при которой результат измерения минимальный (в этом случае влияние минимально). В общем случае питающее напряжение должно совпадать по фазе с напряжением влияния. В этом случае ток влияния совпадает по фазе с током измерения, так как он емкостный или индуктивный. Измерения tgб рекомендуется производить при температурах от 10 до 40 °С по причине, ранее изложенной.
Рис 8. Внешний вид прибора ПКВ-8
Для приведения измеренных значений tgδ к необходимой для сравнения температуре используются коэффициенты, приведенные в § 1.
Порядок измерения мостами Р5026, МД-16 и Р595 излагается в заводских инструкциях, прилагаемых к мостам.
Определение степени увлажненности изоляции производится приборами ЕВ-3 и ПКВ-8, использующими метод «емкость — время». Максимальная емкость, измеряемая этими приборами, составляет 10 000 пФ при погрешности не более ±5%, Внешний вид прибора ПКВ-8 приведен на рис. 58. Измерения производятся в последовательности, излагаемой в заводской инструкции, прилагаемой к прибору.
