Elektrisk isolator test | Årsag til isolatorfejl

For at sikre den ønskede ydeevne af en elektrisk isolator, altså for at undgå uønsket isolator fejl, skal hver isolator gennemgå flere isolator tests.
Før vi går igang med test af isolator vil vi prøve at forstå de forskellige årsager til isolator fejl. Fordi isolator-test sikrer kvaliteten af den elektriske isolator, og chancen for isolationens fejl afhænger af isolatorens kvalitet.

Årsager til isolator fejl

Der findes forskellige årsager, der kan føre til fejl i isolationen i elektrisk strømsystem. Lad os se på dem en efter en-

Kvikning af isolator

Porcelænisolatoren består hovedsageligt af tre forskellige materialer. Det primære porcelænsskrog, stålmontering og cement til at fastholde ståldelen til porcelænet. På grund af ændrende klimaforhold, udvider og kontraherer disse forskellige materialer i isolatoren i forskellig hastighed. Dette ulige udvidelse og kontraktion af porcelæn, stål og cement er den primære årsag til kvikning af isolatoren.

Defekt isolationsmateriale

Hvis det isolationsmateriale, der bruges til isolatoren, er defekt et sted, har isolatoren en stor chance for at blive perforeret fra dette sted.

Porøsitet i isolationsmaterialerne

Hvis porcelænisolatoren bliver produceret ved lav temperatur, vil det gøre den porøs, og derfor vil den absorberer fugt fra luften, hvilket vil reducere dens isolation, og strøm vil begynde at løbe gennem isolatoren, hvilket vil føre til isolator fejl.

Ukorrekt glasur på isolatoroverfladen

Hvis overfladen af porcelænisolatoren ikke er korrekt glaseret, kan fugt fastsætte sig på den. Denne fugt sammen med nedlagt støv på isolatoroverfladen, skaber en ledende vej. Dette resulterer i, at flammehopningsafstanden for isolatoren reduceres. Da flammehopningsafstanden er reduceret, øges chancen for, at isolatoren mislykkes på grund af flammehopning.

Flammehopning over isolator

Hvis flammehopning indtræffer, kan isolatoren blive overophedet, hvilket sidstendes kan føre til, at den knækker.

Mekaniske spændinger på isolator

Hvis en isolator har et svagt område på grund af produktionsfejl, kan den knække fra dette svage område, når mekanisk spænding anvendes på den af dens leder. Dette er de vigtigste årsager til isolator fejl. Nu vil vi diskutere de forskellige isolator test-procedurer for at sikre minimumsrisiko for fejl i isolationen.

Isolator test

Ifølge den britiske standard, skal den elektriske isolator gennemgå følgende tests

1. Flammehopningstest af isolator

2. Ydelsestest

3. Rutinetest

Lad os diskutere dem en efter en-

Flammehopningstest

Der udføres hovedsageligt tre typer flammehopningstest på en isolator, og disse er-

Strømfrekvens tørt flammehopningstest af isolator

1. Først monteres isolatoren, som skal testes, på den måde, den ville blive anvendt i praksis.

2. Så forbinder terminalerne af variabel strømfrekvens spændingskilde til begge elektroder på isolatoren.

3. Nu anvendes strømfrekvens spænding og gradvis øges op til den angivne værdi. Denne angivne værdi er under den minimale flammehopnings-spænding.

4. Denne spænding opretholdes i et minut, og det observeres, at der ikke forekommer nogen flammehopning eller perforering.

Isolatoren skal være i stand til at holde den angivne minimale spænding i et minut uden flammehopning.

Strømfrekvens våd flammehopningstest eller regntest af isolator

1. I denne test monteres også isolatoren, som skal testes, på den måde, den ville blive anvendt i praksis.

2. Så forbinder terminalerne af variabel strømfrekvens spændingskilde til begge elektroder på isolatoren.

3. Herefter sprøjtes isolatoren med vand i en vinkel på 45o på en sådan måde, at nedbør ikke overstiger 5,08 mm per minut. Vandets modstand, der anvendes til sprøjting, skal være mellem 9 kΩ og 11 kΩ pr. cm3 ved normal atmosfærisk tryk og temperatur. På denne måde opretter vi kunstig regnkonduktion.

4. Nu anvendes strømfrekvens spænding og gradvis øges op til den angivne værdi.

5. Denne spænding opretholdes enten i et minut eller 30 sekunder, som angivet, og det observeres, at der ikke forekommer nogen flammehopning eller perforering. Isolatoren skal være i stand til at holde den angivne minimale strømfrekvens spænding i den angivne periode uden flammehopning i den nævnte våde tilstand.

Strømfrekvens flammehopningsspændingstest af isolator

1. Isolatoren placeres på samme måde som i den tidligere test.

2. I denne test gradvis øges den anvendte spænding på samme måde som i de tidligere tests.

3. Men i dette tilfælde noteres spændingen, hvor omgivelsernes luft bryder ned.

Impulsfrekvens flammehopningsspændingstest af isolator

Den overhængende outdoor isolator skal være i stand til at holde høje spændingsstød, som f.eks. forårsaget af lyn. Derfor skal denne testes mod høje spændingsstød.

1. Isolatoren placeres på samme måde som i den tidligere test.

2. Så forbinder en generator, der genererer flere hundrede tusinde Hz meget høje impuls spændinger, til isolatoren.

3. En sådan spænding anvendes på isolatoren, og spark-over spændingen noteres.

4. Forholdet mellem denne noterede spænding og spændingsværdien, der er indsamlet fra strømfrekvens flammehopningsspændingstest, kaldes impulsforholdet for isolatoren.

Dette forhold skal være omtrent 1,4 for pin-type isolatorer og 1,3 for suspensionstype isolatorer.

Ydelsestest af isolator

Nu vil vi diskutere ydelsestest af isolator en efter en-

Temperaturcyklustest af isolator

1. Isolatoren varmes først i vand ved 70oC i ét time.

2. Så køles denne isolator umiddelbart i vand ved 7oC i en anden time.

3. Denne cyklus gentages tre gange.

4. Efter gennemførelse af disse tre temperaturcykluser, tørrer isolatoren, og glasur af isolatoren undersøges grundigt.
   Efter denne test bør der ikke være nogen skade eller forringelse af glasuren på isolatoroverfladen.

Perforationsspændingstest af isolator

1. Isolatoren suspenderes først i et isolerende olie.

2. Så anvendes spænding på 1,3 gange flammehopningsspænding, til isolatoren.

En god isolator bør ikke perforere under disse forhold.

Porøsitetest af isolator

1. Isolatoren knuses først i stykker.

2. Så sættes disse knuste stykker af isolator i en 0,5 % alkoholløsning af fuchsine farvestoff under tryk på ca. 140,7 kg ⁄ cm2 i 24 timer.

3. Efterfølgende fjernes prøverne og undersøges.

Tilstedeværelse af let porøsitet i materialet indikeret ved dyb penetration af farvestoffet i det.

Mekanisk styrke test af isolator

Isolatoren anvendes med 2½ gange maksimal arbejdsstyrke i ca. ét minut.
Isolatoren skal være i stand til at holde denne mekaniske spænding i ét minut uden nogen skade.

Rutinetest af isolator

Hver isolator skal gennemgå følgende rutinetest, før de anbefales til brug på stedet.

Prøvelasttest af isolator