Некоторые дефекты изоляции из-за недостаточного уровня напряженности электрического поля, имеющего место при предварительных проверках и измерениях, могут быть не обнаружены. Для выявления грубых и сосредоточенных дефектов производятся испытания изоляции повышенным напряжением, и эти испытания являются основными, после которых выносится окончательное суждение о возможности нормальной работы оборудования с такой изоляцией в условиях эксплуатации.
Испытания производятся после предварительной проверки состояния изоляции и при условии удовлетворительных результатов этой проверки. Аппараты с изоляцией, находящейся в масле, кроме того, могут подвергаться испытаниям только при удовлетворительных результатах анализа масла.
В качестве испытательного напряжения используется обычно напряжение промышленной частоты 50 Гц. В заводских условиях испытания электрооборудования с номинальным напряжением 300 кВ и выше иногда производятся при частоте 100 Гц и больше, что позволяет уменьшить габариты испытательных установок. Напряжение промышленной частоты более доступно в условиях монтажа и эксплуатации, а кроме того, оно создает в оборудовании реальные условия распределения градиентов электрического поля и такие же диэлектрические потери, вызывающие тепловой пробой, какие имеют место в условиях эксплуатации.
Время приложения испытательного напряжения ограничивается во избежание преждевременного старения изоляции Для главной изоляции оно составляет 1 мин, для междувитковой 5 мин. Продолжительность испытания междувитковой изоляции больше потому, что запас электрической прочности ее значительно выше, чем главной. Указанного времени обычно бывает достаточно, чтобы за это время успеть осмотреть оборудование или установку, оценить поведение их во время испытания и выявить места пробоя.
В ряде случаев (испытание изоляции крупных электрических машин, тяг выключателей, разрядников, силовых кабелей) испытание производится повышенным выпрямленным напряжением, которое по сравнению с переменным напряжением не создает в изоляции реальных условий эксплуатации, более того, при испытании выпрямленным напряжением имеет место неравномерное распределение напряжения по толщине изоляции из-за неоднородности ее в зависимости от проводимости отдельных ее частей. Но при испытании выпрямленным напряжением имеется возможность измерять токи утечки, являющиеся дополнительным критерием оценки состояния изоляции. Для электрических машин имеет значение более равномерное при испытании выпрямленным напряжением распределение напряжения вдоль обмотки, позволяющее одинаково испытывать пазовые и лобовые части ее. Общим преимуществом выпрямленного напряжения по сравнению с переменным является то, что требуемая мощность выпрямительных установок значительно меньше установок переменного тока, благодаря чему передвижные установки всегда менее громоздки и более портативны. Последнее имеет особое значение для наладочных организаций, производящих испытания на объектах, территориально разбросанных и требующих транспортировки установок.
Пробивное выпрямленное напряжение выше, чем переменное (в среднем в 1,5 раза) и потому позволяет увеличить продолжительность испытаний до 10—20 мни, что, в свою очередь, позволяет более внимательно осматривать изоляцию во время испытания и облегчает выявление пробоев.
Рис. 24. Зависимость сопротивления изоляции и тока утечки / от приложенного напряжения (выпрямленного).
Некоторую особенность имеют испытания междувитковой изоляции. С помощью технических средств, имеющихся в распоряжении наладочных организаций, эффективно испытать междувитковую изоляцию не представляется возможным, поэтому у силовых и измерительных трансформаторов это испытание для оценки состояния их не производится. Из электрических машин междувитковая изоляция испытывается только у генераторов, и то частично, путем повышения возбуждения во время пусковых испытаний на холостом ходу до установления напряжения на выводах турбогенератора 1,3 U ном и гидрогенератора 1,5 UHом. Однако такое испытание с точки зрения испытания междувитковой изоляции малоэффективно и производится только для того, чтобы эксплуатационный персонал мог убедиться в том, что вводимый в работу генератор работает нормально в условиях возможных эксплуатационных перенапряжений.
На рис. 24 представлена картина изменения Rиз и тока утечки от приложенного выпрямленного напряжения к изоляции до момента пробоя ее.
