Testowanie izolatorów elektrycznych | Przyczyny uszkodzenia izolatora

Aby zapewnić pożądane działanie izolatora elektrycznego, czyli uniknąć niepożądanego zawodzenia izolatora, każdy izolator musi poddać się szeregu testów izolatora.
Przed przeprowadzeniem testu izolatora spróbujemy zrozumieć różne przyczyny zawodzenia izolatora. Ponieważ testowanie izolatora zapewnia jakość izolatora elektrycznego, a szanse na zawodzenie izolacji zależą od jakości izolatora.

Przyczyny zawodzenia izolatora

Istnieje wiele przyczyn, które mogą prowadzić do zawodzenia izolacji w systemie elektroenergetycznym. Spójrzmy na nie po kolei-

Pękanie izolatora

Porcelanowy izolator składa się głównie z trzech różnych materiałów. Główny korpus porcelanowy, układ montażowy ze stali i cement do przytwierdzenia części stalowej do porcelany. W wyniku zmieniających się warunków klimatycznych te różne materiały w izolatorze rozszerzają się i kurczą w różnym stopniu. Różne rozszerzanie i kurczenie się porcelany, stali i cementu są główną przyczyną pękania izolatora.

Wadliwy materiał izolacyjny

Jeśli materiał izolacyjny używany do izolatora jest gdziekolwiek wadliwy, izolator może mieć duże szanse na przebicie w tym miejscu.

Porowatość materiałów izolacyjnych

Jeśli porcelanowy izolator jest wytwarzany w niskich temperaturach, będzie on porowaty, a przez to będzie wchłaniał wilgoć z powietrza, co spowoduje obniżenie jego izolacji, a prąd przeciekowy zacznie przepływać przez izolator, co doprowadzi do zawodzenia izolatora.

Niewłaściwe polewanie powierzchni izolatora

Jeśli powierzchnia porcelanowego izolatora nie jest prawidłowo polewana, wilgoć może się na nim utrzymywać. Ta wilgoć wraz z osadzonym pyłem na powierzchni izolatora tworzy ścieżkę przewodzącą. W rezultacie odległość błyskowa izolatora jest zmniejszona. Gdy odległość błyskowa jest zmniejszona, szansa na zawodzenie izolatora w wyniku błyskowania staje się większa.

Błyskowanie przez izolator

Jeśli wystąpi błyskowanie, izolator może być nadmierne nagrzany, co ostatecznie może doprowadzić do uszkodzenia.

Naprężenia mechaniczne na izolatorze

Jeśli izolator ma jakieś słabe miejsce z powodu defektu produkcyjnego, może się złamać w tym słabym miejscu, gdy zostanie na niego nałożone naprężenie mechaniczne przez przewód. To są główne przyczyny zawodzenia izolatora. Teraz omówimy różne procedury testowe izolatora, aby zagwarantować minimalną szansę na zawodzenie izolacji.

Testowanie izolatora

Zgodnie z brytyjską normą, izolator elektryczny musi poddać się następującym testom

1. Testy błyskowe izolatora

2. Testy wydajnościowe

3. Testy rutynowe

Omówmy je po kolei-

Test błyskowy

Istnieją głównie trzy rodzaje testu błyskowego przeprowadzanego na izolatorze, a są one-

Test błyskowy częstotliwości sieciowej w stanie suchym izolatora

1. Najpierw izolator do sprawdzenia jest zamontowany w sposób, w jaki zostałby użyty w praktyce.

2. Następnie terminale zmiennoprądowego źródła napięcia o zmiennych parametrach są podłączone do obu elektrod izolatora.

3. Teraz napięcie sieciowe jest zastosowane i stopniowo zwiększane do określonej wartości. Ta określona wartość jest poniżej minimalnego napięcia błyskowego.

4. To napięcie jest utrzymywane przez jedną minutę i obserwowane, aby upewnić się, że nie wystąpiło żadne błyskowanie ani przebicie.

Izolator musi być w stanie utrzymać określone minimalne napięcie przez jedną minutę bez błyskowania.

Test błyskowy częstotliwości sieciowej w stanie mokrym lub test deszczowy izolatora

1. W tym teście również izolator do sprawdzenia jest zamontowany w sposób, w jaki zostałby użyty w praktyce.

2. Następnie terminale zmiennoprądowego źródła napięcia są podłączone do obu elektrod izolatora.

3. Następnie izolator jest opryskiwany wodą pod kątem 45o w taki sposób, aby opad nie przekraczał 5,08 mm na minutę. Opór wody używanej do opryskiwania musi wynosić między 9 kΩ a 11 kΩ/cm3 w normalnym ciśnieniu atmosferycznym i temperaturze. W ten sposób tworzymy sztuczne warunki deszczu.

4. Teraz napięcie sieciowe jest zastosowane i stopniowo zwiększane do określonej wartości.

5. To napięcie jest utrzymywane przez jedną minutę lub 30 sekund, jak określono, i obserwowane, aby upewnić się, że nie wystąpiło żadne błyskowanie ani przebicie. Izolator musi być w stanie utrzymać określone minimalne napięcie sieciowe przez określony okres bez błyskowania w tych mokrych warunkach.

Test napięcia błyskowego częstotliwości sieciowej izolatora

1. Izolator jest umieszczony w podobny sposób do poprzednich testów.

2. W tym teście zastosowane napięcie jest stopniowo zwiększane podobnie jak w poprzednich testach.

3. Ale w tym przypadku notuje się napięcie, przy którym powietrze wokół izolatora ulega przepalaniu.

Test napięcia błyskowego impulsowego izolatora

Nadziemny izolator zewnętrzny musi być w stanie utrzymać wysokie pulsacje napięcia spowodowane przez burze, itp. Dlatego musi zostać przetestowany pod kątem wysokich pulsacji napięcia.

1. Izolator jest umieszczony w podobny sposób do poprzednich testów.

2. Następnie generator bardzo wysokiego impulsowego napięcia o częstotliwości kilkuset tysięcy Hz jest podłączony do izolatora.

3. Stosuje się takie napięcie do izolatora i notuje napięcie błyskowe.

4. Stosunek tego zanotowanego napięcia do napięcia zapisanego z testu błyskowego częstotliwości sieciowej nazywa się współczynnikiem impulsu izolatora.

Ten stosunek powinien wynosić około 1,4 dla izolatorów typu pin i 1,3 dla izolatorów typu wahadłowych.

Test wydajności izolatora

Omówmy teraz testy wydajności izolatora-

Test cyklu temperatur izolatora

1. Izolator najpierw jest ogrzewany w wodzie o temperaturze 70oC przez godzinę.

2. Następnie ten izolator natychmiast jest chłodzony w wodzie o temperaturze 7oC przez kolejną godzinę.

3. Ten cykl jest powtarzany trzy razy.

4. Po zakończeniu tych trzech cykli temperaturowych, izolator jest suszony, a jego powłoka jest dokładnie obserwowana.
   Po tym teście nie powinno być żadnych uszkodzeń ani degradacji powłoki powierzchni izolatora.

Test napięcia przebijającego izolatora

1. Izolator najpierw jest zawieszony w izolującym oleju.

2. Następnie napięcie 1,3 razy większe niż napięcie błyskowe, jest zastosowane do izolatora.

Dobry izolator nie powinien przebić się w tych warunkach.

Test porowatości izolatora

1. Izolator najpierw jest rozbity na kawałki.

2. Następnie te rozbite kawałki izolatora są zanurzone w 0,5% roztworze alkoholu fuchsyny pod ciśnieniem około 140,7 kg/cm2 przez 24 godziny.

3. Następnie próbki są usunięte i badane.

Obecność lekkiej porowatości w materiale jest wskazywana przez głębokie penetrację barwnika do środka.

Test wytrzymałości mechanicznej izolatora

Do izolatora stosuje się 2½ razy maksymalne obciążenie robocze przez około minutę.
Izolator musi być w stanie utrzymać takie obciążenie mechaniczne przez minutę bez żadnych uszkodzeń.

Test rutynowy izolatora

Każdy izolator musi poddać się następującym rutynowym testom przed zaleceniem ich użycia na miejscu.

Test obci