Что такое испытание электрических изоляторов?
Определение электрического изолятора
Электрический изолятор определяется как устройство, которое препятствует прохождению электрического тока, обеспечивая защиту и безопасность в электрических системах.
Причины отказа изоляторов
Основными причинами отказа изоляторов являются трещины, дефектные материалы, пористость, неправильная глазуровка, пробой и механические напряжения.
Испытания изоляторов
Испытания на пробой изоляторов
Испытание на сухой пробой изолятора при частоте сети
Сначала изолятор, подлежащий испытанию, устанавливается таким образом, как он будет использоваться в реальных условиях.
Затем к обоим электродам изолятора подключаются выводы источника переменного напряжения с регулируемой частотой.
Теперь напряжение сети применяется и постепенно увеличивается до указанного значения. Это указанное значение ниже минимального напряжения пробоя.
Это напряжение поддерживается в течение одной минуты, и наблюдается, чтобы не было пробоя или перфорации.
Изолятор должен быть способен выдерживать указанное минимальное напряжение в течение одной минуты без пробоя.
Испытание на мокрый пробой изолятора при частоте сети или дождевое испытание
В этом испытании также изолятор, подлежащий испытанию, устанавливается таким образом, как он будет использоваться в реальных условиях.
Затем к обоим электродам изолятора подключаются выводы источника переменного напряжения с регулируемой частотой.
После этого изолятор орошается водой под углом 45° таким образом, чтобы осадки не превышали 5,08 мм в минуту. Сопротивление используемой воды для орошения должно находиться в диапазоне от 9 кОм до 11 кОм на см³ при нормальном атмосферном давлении и температуре. Таким образом, мы создаем искусственные условия дождя.
Теперь напряжение сети применяется и постепенно увеличивается до указанного значения.
Это напряжение поддерживается в течение одной минуты или 30 секунд, как указано, и наблюдается, чтобы не было пробоя или перфорации. Изолятор должен быть способен выдерживать указанное минимальное напряжение сети в течение указанного периода времени без пробоя в данных условиях влажности.
Испытание на напряжение пробоя изолятора при частоте сети
Изолятор устанавливается аналогично предыдущему испытанию.
В этом испытании напряжение постепенно увеличивается аналогично предыдущим испытаниям.
Но в данном случае фиксируется напряжение, при котором окружающий воздух разрушается.
Испытание на импульсное напряжение пробоя изолятора
Наружный воздушный изолятор должен быть способен выдерживать высокие импульсные напряжения, вызванные молниями и т.д. Поэтому его необходимо испытывать на высокие импульсные напряжения.
Изолятор устанавливается аналогично предыдущему испытанию.
Затем к изолятору подключается генератор очень высоких импульсных напряжений с частотой несколько сотен тысяч Гц.
Это напряжение применяется к изолятору, и фиксируется напряжение пробоя.
Отношение этого зафиксированного напряжения к напряжению, полученному из испытания на напряжение пробоя при частоте сети, называется импульсным коэффициентом изолятора.
Это отношение должно быть примерно 1,4 для штыревых изоляторов и 1,3 для подвесных изоляторов.
Испытания на работоспособность
Температурное циклическое испытание изолятора
Изолятор сначала нагревается в воде при 70°C в течение одного часа.
Затем этот изолятор немедленно охлаждается в воде при 7°C в течение еще одного часа.
Этот цикл повторяется три раза.
После завершения трех температурных циклов изолятор высушивается, и его глазурь тщательно осматривается.
После этого испытания не должно быть никаких повреждений или ухудшений на поверхности глазури изолятора.
Испытание на пробойное напряжение изолятора
Изолятор сначала подвешивается в изолирующем масле.
Затем к изолятору применяется напряжение, равное 1,3 раза от напряжения пробоя.
Испытание на пористость изолятора
Изолятор сначала разбивается на куски.
Затем эти куски изолятора погружаются в 0,5% спиртовой раствор фуксинового красителя под давлением около 140,7 кг/см² в течение 24 часов.
После этого образцы извлекаются и осматриваются.
Испытание на механическую прочность изолятора
К изолятору применяется нагрузка, равная 2,5 раза максимальной рабочей нагрузке, в течение примерно одной минуты.
Изолятор должен быть способен выдерживать такую механическую нагрузку в течение одной минуты без каких-либо повреждений.
Рутинные испытания
Каждый изолятор должен пройти следующие рутинные испытания перед рекомендацией к использованию на объекте.
Испытание на контрольную нагрузку изолятора
В испытании на контрольную нагрузку к каждому изолятору применяется нагрузка, превышающая указанную максимальную рабочую нагрузку на 20%, в течение примерно одной минуты.
Испытание на коррозию изолятора
Изолятор с его оцинкованными или стальными креплениями подвешивается в раствор сульфата меди на одну минуту.
Затем изолятор извлекается из раствора, протирается и очищается.
Затем он снова подвешивается в раствор сульфата меди на одну минуту.
Процесс повторяется четыре раза.