Оқшаулағыштың күйін анықтау (диагностикалау)

Оқшаулағыштың күйін анықтау (диагностикалау)

Электр өрістерінің әсерінен, оқшаулағыштарда, күрделі процестер жүріп жатады. Біріншіден, диэлектриктерде бос электрондардың болуынан оқшаулағышта, әрқашанда, өте шығатын ток пайда болады, іи, екіншіден, баяу полярлануы, демек, абсорбция тоғын іа, туғызатын қос өрісті (дипольдық) молекулалардың ығысуы мен бұрылуы болады, үшіншіден, серпінді ығысу және атомдар мен иондардың электрон қабыршығының дерформациялануы кезінде ығысу тоғы іс құрылуы салдарынан лездік поляризациялану жүреді. Аталған процестерді білу үшін (3.1, а-сурете) оқшаулағыштың орынына уақытша орынбасу сұлбасын пайдаланады. Резистор RU өте шығатын тоққа кедергіні сипаттайды; конденсатор Са — қосөрісті полярлануға байланысты сиымдылық; конденсатор СС – электрондық полярлану сиымдылықы (геометриялық сиымдылық); резистор Rа – қосөрісті полярлануға парапар шығын.

3.1-сурет. Оқшаулағыштан өткен тоқтың уақытқа тәуелділігі

және уақытша орынбасу сұлбасы

3.1б-суретте оқшаулағыштан өткен тоқтың тұрақты кернеу мен тұрған уақытқа тәуелділігі көрсетілген суретте баяу полярлану процесінің аяқталуына қарай абсорбция тоғының өшетіні, ал өте шығатын тоқтың мәні тұрақты болатыны көрінеді. Ығысу тоғы қысқа мерзімді болғандығы сонша, олар ескерілмейді. Қорытынды тоқтың өшу сипаттылықы көрінеді.

Оқшаулағыштың нағыз кедергісі өте шығатын тоққа тәуелді, оны мына өрнекпен анықтауға болады:

RU=U/(і-іa),

мұндағы, U – түсірілген кернеу, В

Іа-ны өлшеу, белгілі қиыншылықтарға байланысты оқшаулағыш кедергісін, кернеу қосылғаннан соң 1 минуттан соң қалыптасатын тоққа бөліндісі ретінде жеке қарастырады. Бұл кезде іа өшеді, қате туғызбайды. Егер өлшемді қысқа мерзімде өткізсе, онда, оқшаулағыш кедергісі туралы теріс пікір қалыптасуы ықтимал.

Түзік оқшаулағыштар үшін ЭҚЕ (ПУЭ) және ТЭЕ (ПТЭ)-лерде, олардың орынын басу сұлбасының өлшемдерін сипаттайтын нормалар белгіленген. Мысалы, қуаты РН (кВт) қозғалтқыштың мүмкін болатын шегінің ең төменгі мәні (МОм) жұмысшы температурада мына өрнекпен анықталады:

RU›U/(10000+0.01PН),

мұндағы U – желінің қалыпты кернеуі, В.

Электр жабдықтарын эксплуатациялау кезінде олардың оқшаулағыштары жұмысшы кернеу мен найзағай зарядтарының қысқа мерзімді асқын кернеуінен және коммутациялық әрекеттердің, механикалық және жылу жүктемелерінің, кірленудің, дымқылданудың және басқа да, қолайсыз жағдайлардың әсеріне шалдығады. Соның салдарынан, оқшаулағыштың қасиеті үнемі нашарлай береді.

 Орынбасу сұлбасынан көрінгендей, сыртқа өтетін абсорбция, ығысу тоқтарының шамасы мен Ra-Ca тізбегіндегі қуаттың шығыны оқшаулағыштың сапасына байланысты. Сондықтан оларды оқшаулағыштың күйанықтау өлшемдері ретінде алады. Қосымша электр төзімділік сипаттамасы пайдаланады. Күйанықтаудың міндеті іс жүзіндегі мәнін анықтап оны тиісті нормалармен салыстыру.

 Оқшаулағыштардың күйін анықтаудың негізгі тәсілдеріне: оқшаулағыштың кедергісін өлшеу; оқшаулағыштың сиымдылықын өлшеу; диэлектриктік шығынды өлшеу; жоғарғы кернеумен тұрақты және айнымалы тоқтарда сынау. Оқшаулағыштың күйі жайлы толық қорытындыны өлшем қорытындыларының жиынтықы бойынша анықтайды. Бірқатар жағдайларда оқшаулағыштың сапасы жайлы жеткілікті мөлшерде толық мағлұматтар беретін кейбір басым өлшемдерді бөліп қарастырады.

Абсорбция еселігі арқылы оқшаулағыштың дымқылдануын анықтау. Электр жабдықының, мысалға, электр қозғалтқыштың оқшаулағышы орынын басу сұлбасымен (3.1 а-сурет) үлгіленген екен дейік. Электр өткізгіштік пен поляризация процестері бұрыннан құрқақ оқшаулағышты өлшеу барысында жиынтық тоқ ісух күрт өшеді (азаяды) (3.2-сурет). Осындай қозғалтқыштағы ылғалды оқшаулағышты өлшегенде жиынтық тоқ іВ тез және баяу азаяды, себебі дымқылданудың әсерінен тоқтың өсуі, адсорбция тоғының өсуіне қарағанда жоғары.

             3.2- сурет. 3.3-сурет

Сипатталған жинақтық тоқтың өзгеруі оқшаулағыштың кедергісінің өзгеруін анықтайды. Мегометрдің кернеуі тұрақты болса, құрғақ оқшаулағыштың кедергісі Rсух өлшеген кезде күрт артады, ал ылғалды оқшаулағыштың кедергісі RВЛ айтарлықтай өспейді. Сонымен оқшаулағыштың кедергісінің күйі мен өлшеу ұзақтықына байланысты оқшаулағыштың ылғалданғанын немесе ылғалданбағанын анықтауға болады. Оқшаулағыштың ылғалдануын анықтау мегометрмен оның кернеу берілгеннен кейін t1 мен t2 сәт аралықындағы кедергінің абсобция еселігі деп аталатын Rt2/R t1 қатынасын анықтау болып табылады. Әдетте t1=15 с, t2=60 с және R60/R15 бойынша есептейді. Егер (R60/R 15 )>1,3 болса, оқшаулағыш құрғақ, егер (R60/R 15 )≤1,3 болса, оқшаулағыш дымқыл болып саналады.

Оқшаулағыштың дымқылдығын «сыйымдылық-жиілік» әдісімен анықтау. Абсорбция сиымдылықы мен оқшаулағыштың ығысу шамаларының қатынасы оның ылғалдану дәрежесіне тәуелді. Құрғақ оқшаулағышта ығысу сиымдылықы деп аталатын электронды полярлану, ал ылғалдыда дипольды полярлану басым болады. Бұл сыйымдылықтың ең көп мәндерінің шамасы тоқтың жиілігіне қарай әртүрлі тәуелдікте болады (9.3-сурет). Құрғақ оқшаулағыштың сиымдылықы C_құр іс жүзінде тоқтың жиілігіне тәуелсіз, неге десең, мұнда, полярлану қасқағымда өте шығады. Дымқыл оқшаулағыштың сиымдылықы C_ыл жиіліктің өсуіне қарай азаяды. Мұны жиілігі аз кезде судың дипольдық молекулалары өріске ілесіп үлгереді және C_ыл-дың мәні ең көп болады. Жиілік көбейгенде, молекула өзінің инерттігі салдарынан өріске ілесе алмайды. ИЧР өлшеу аспабын сынақ тізбегіне бөліп тұратын конденсатор арқылы қосу сұлбасы белгілі.

Тесіп өтетін тоқ арқылы жергілікті ақау орынын анықтау. Оқшаулағыш дұрыс болса, оның кедергісін сынау кернеуінің кең ауқымында тұрақты мәнін сақтайды. Жергілікті ақау бар жерде кернеу көбейген сайын кедергісі азаяды. Ақаудың даму деңгейі мен оқшаулағыштың дұрыс еместігінің сипатына қарай кедергі әртүрлі кернеуде төмендей бастайды. Сонымен, дұрыс оқшаулағыш сызықтық, ал ақаулы сызықтық емес вольт-амперлік сипат алады. Аталған заңдылық электр қозғалтқыштары мен трансформаторлардың оқшаулағыштарын тоқтың азаюы бойынша диагностикалау әдістерінде, В.П.Таран мен О.А.Чернявскийдің ұсынуы бойынша пайдаланылған.

Оқшаулағышты мына ретпен тексереді. Фазалардың бірінің орамасын микроамперметр арқылы реттелетін айнымалы тоқтың көзіне жалғайды. Біртіндеп кернеуді 1200 В дейін көбейтеді, тоқты есептегіштер I2 жазып отырады. Қалған фазаларды осылай өлшейді. Ораманың нөлдік нүктесіне қол жетпейтін болса, онда тоқ көзіне ораманың біреуінің ұшын жалғайды, демек, үш фазаның оқшаулағыштың бүтін болғаны; бір фаза үшін кернеу 1800 В кезінде тоқтың азаюы 95 мкА-ден артпайды (үш фаза үшін 230 мкА); тоқтардың салыстырмалы өсімі 0,9-дан аспайды; фазалардағы тоқтың симметриясыздық еселігі 1,8-ден аспайды.

Диэлектриктік шығындар арқылы оқшаулағыштардың тозуын анықтау. Оқшаулағыштың орынын басу сұлбасынан (3.1а-сурет) айнымалы кернеу U беру кезінде тұрақтанған тоқтың екі құраушысы болады: оқшаулағыштың кедергісі R_оқ мен абсорбция тармағына R_а C_а тәуелді, белсенді тоқ – I_а; негізінде абсорбциялық тармақтың R_а C_а реактивті өткізгіштігіне және жеке жағдайда C тәуелді реактивті тоқ. Тұтыным қуаттылықы да екі құрауыштан тұрады, оның бірі – диэлектриктік қуат шығыны:

P=UICtgδ,

мұндағы tgδ=I_а/I_c – диэлектирктік шығынның тангенс бұрышы.

Диэлектриктік шығын диэлектриктің күйіне байланысты. Жылулық тозу, сырттан қосылумен ылғал оқшаулағыштың сапасын нашарлатады, бұл жаңа оқшаулағышқа қарағанда tgδ бұрышын ұлғайтады. Сондықтан tgδ-нің мәніне қарап оқшаулағыштың тозу деңгейін анықтауға болады. tgδ бойынша диагностикалау, әсіресе, жоғары вольтты электр жабдықтардың оқшаулағышының жағдайын тексеру, кезінде қолданылады. Диэлектриктік шығынның бұрышын өлшеу үшін, жоғары вольтты көпірді немесе ваттметрлі сорапты қолданады. Соңғысы қарапайым әрі қолайлы, дегенмен оның кемшілігі – көпір сорабына қарағанда өлшем дәлдігі төмен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *