آزمون عایق الکتریکی | دلیل خرابی عایق
برای تضمین عملکرد مورد نظر یک عایق الکتریکی، یعنی برای جلوگیری از شکست ناخواسته عایق، هر عایق باید از طریق تعدادی آزمون عایق عبور کند.
قبل از ورود به آزمون عایق سعی خواهیم کرد دلایل مختلف شکست عایق را درک کنیم. زیرا آزمون عایق کیفیت عایق الکتریکی را تضمین می‌کند و احتمال شکست عایق به کیفیت عایق بستگی دارد.
دلایل شکست عایق
دلایل مختلفی وجود دارد که ممکن است شکست عایق در سیستم قدرت الکتریکی رخ دهد. بیایید به ترتیب به آنها نگاهی بیندازیم-
شکست عایق
عایق پورسلن عموماً از سه ماده مختلف تشکیل شده است. بدنه اصلی پورسلن، ترتیب نصب فولادی و سیمان برای ثابت کردن بخش فولادی با پورسلن. به دلیل تغییرات شرایط آب و هوایی، این مواد مختلف در عایق با نرخ‌های متفاوت منبسط و انقباض می‌یابند. این گسترش و انقباض نامساوی پورسلن، فولاد و سیمان عامل اصلی شکست عایق هستند.
عیب در ماده عایق
اگر ماده عایق استفاده شده برای عایق در هر نقطه‌ای عیب داشته باشد، احتمال بالایی برای سوراخ شدن عایق از آن نقطه وجود دارد.
پسامت در مواد عایق
اگر عایق پورسلن در دمای پایین ساخته شود، پسامت خواهد شد و به این دلیل از هوا رطوبت جذب می‌کند و بنابراین عایق‌بندی آن کاهش می‌یابد و جریان جریان از طریق عایق شروع می‌شود که منجر به شکست عایق خواهد شد.
لاک‌پوشی نامناسب روی سطح عایق
اگر سطح عایق پورسلن به درستی لاک‌پوشی نشده باشد، رطوبت می‌تواند به آن بچسبد. این رطوبت به همراه غبار تجمع یافته روی سطح عایق، یک مسیر هدایتی ایجاد می‌کند. در نتیجه فاصله فلاش‌اور عایق کاهش می‌یابد. با کاهش فاصله فلاش‌اور، احتمال شکست عایق به دلیل فلاش‌اور بیشتر می‌شود.
فلاش‌اور از طریق عایق
اگر فلاش‌اور رخ دهد، عایق ممکن است گرم شود که ممکن است در نهایت منجر به تخریب آن شود.
تنش‌های مکانیکی روی عایق
اگر عایق به دلیل عیب تولیدی بخش ضعیفی داشته باشد، ممکن است از آن بخش ضعیف شکسته شود وقتی که تنش مکانیکی توسط هادی آن اعمال شود. این‌ها علل اصلی شکست عایق هستند. حالا ما روش‌های مختلف آزمون عایق را برای تضمین حداقل احتمال شکست عایق بحث خواهیم کرد.
آزمون عایق
بر اساس استاندارد بریتانیا، عایق الکتریکی باید از طریق آزمون‌های زیر عبور کند
آزمون فلاش‌اور عایق
آزمون‌های عملکرد
آزمون‌های معمولی
بیایید به ترتیب به آنها بپردازیم-
آزمون فلاش‌اور
سه نوع اصلی آزمون فلاش‌اور روی یک عایق انجام می‌شود و این‌ها عبارتند از-
آزمون فلاش‌اور با فرکانس توان خشک عایق
ابتدا عایق مورد آزمون به نحوی که در عمل استفاده خواهد شد، نصب می‌شود.
سپس انتهای متغیر فرکانس توان منبع ولتاژ به هر دو الکترود عایق متصل می‌شود.
حالا ولتاژ فرکانس توان ولتاژ اعمال می‌شود و به تدریج تا مقدار مشخص شده افزایش می‌یابد. این مقدار مشخص شده کمتر از ولتاژ فلاش‌اور حداقل است.
این ولتاژ برای یک دقیقه حفظ می‌شود و مشاهده می‌شود که هیچ فلاش‌اور یا سوراخی رخ نداده باشد.
عایق باید قادر به تحمل ولتاژ حداقل مشخص شده برای یک دقیقه بدون فلاش‌اور باشد.
آزمون فلاش‌اور مرطوب با فرکانس توان یا آزمون باران عایق
در این آزمون نیز عایق مورد آزمون به نحوی که در عمل استفاده خواهد شد، نصب می‌شود.
سپس انتهای متغیر فرکانس توان ولتاژ به هر دو الکترود عایق متصل می‌شود.
سپس عایق با آب به زاویه ۴۵ درجه به گونه‌ای اسپری می‌شود که بارش آن بیش از ۵.۰۸ میلی‌متر در دقیقه نباشد. مقاومت آب استفاده شده برای اسپری باید بین ۹ کیلواهم تا ۱۱ کیلواهم بر سانتی‌متر مکعب در فشار جوی عادی و دما باشد. به این ترتیب شرایط مصنوعی باران ایجاد می‌شود.
حالا ولتاژ فرکانس توان اعمال می‌شود و به تدریج تا مقدار مشخص شده افزایش می‌یابد.
این ولتاژ برای یک دقیقه یا ۳۰ ثانیه (به عنوان مشخص شده) حفظ می‌شود و مشاهده می‌شود که هیچ فلاش‌اور یا سوراخی رخ نداده باشد. عایق باید قادر به تحمل ولتاژ حداقل فرکانس توان برای دوره مشخص شده بدون فلاش‌اور در شرایط مرطوب باشد.
آزمون ولتاژ فلاش‌اور فرکانس توان عایق
عایق به نحو مشابه آزمون‌های قبلی نگهداری می‌شود.
در این آزمون ولتاژ اعمال شده به تدریج افزایش می‌یابد مشابه آزمون‌های قبلی.
اما در این صورت ولتاژی که هوا اطراف شک می‌کند، ثبت می‌شود.
آزمون ولتاژ فلاش‌اور فرکانس ضربه عایق
عایق بیرونی بالایی باید قادر به تحمل سرعت‌های بالای ولتاژ ناشی از برق و غیره باشد. بنابراین باید در برابر سرعت‌های بالای ولتاژ آزمون شود.
عایق به نحو مشابه آزمون‌های قبلی نگهداری می‌شود.
سپس ژنراتور ولتاژ ضربه بسیار بالا با فرکانس چند صد هزار هرتز به عایق متصل می‌شود.
این ولتاژ به عایق اعمال می‌شود و ولتاژ فلاش‌اور ثبت می‌شود.
نسبت این ولتاژ ثبت شده به ولتاژ مربوط به آزمون فلاش‌اور فرکانس توان معروف به نسبت ضربه عایق است.
این نسبت باید تقریباً ۱.۴ برای عایق نوع پین و ۱.۳ برای عایق‌های نوع تعليق باشد.
آزمون عملکرد عایق
حالا به ترتیب به آزمون عملکرد عایق می‌پردازیم-
آزمون چرخه دما عایق
ابتدا عایق در آب در دمای ۷۰ درجه سانتی‌گراد برای یک ساعت گرم می‌شود.
سپس این عایق فوراً در آب در دمای ۷ درجه سانتی‌گراد برای یک ساعت خنک می‌شود.
این چرخه سه بار تکرار می‌شود.
پس از تکمیل این سه چرخه دما، عایق خشک می‌شود و لاک‌پوشی آن به دقت مشاهده می‌شود.
بعد از این آزمون هیچ آسیب یا تخریبی در لاک‌پوش سطح عایق نباید وجود داشته باشد.
آزمون ولتاژ سوراخ عایق
ابتدا عایق در روغن عایق شناور است.
سپس ولتاژ ۱.۳ برابر ولتاژ فلاش‌اور، به عایق اعمال می‌شود.
یک عایق خوب در این شرایط نباید سوراخ شود.
آزمون پسامت عایق
ابتدا عایق به قطعات شکسته می‌شود.
سپس این قطعات شکسته عایق در محلول الکلی ۰.۵٪ رنگ فوشین تحت فشار حدود ۱۴۰.۷ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع برای ۲۴ ساعت غوطه‌ور می‌شوند.
سپس نمونه‌ها خارج شده و بررسی می‌شوند.
وجود پسامت کمی در ماده با نفوذ عمیق رنگ به آن نشان داده می‌شود.
آزمون مقاومت مکانیکی عایق
