14.1. Какими параметрами характеризуется изоляция?

Подробности

Родительская категория: Библия РЗА

Категория: 14. ИСПЫТАНИЕ ИЗОЛЯЦИИ ВТОРИЧНЫХ ЦЕПЕЙ И УСТРОЙСТВ РЗА

Электротехническое оборудование имеет внешнюю и внутреннюю изоляцию. Основой внешней изоляции является наружная среда, а внутренней изоляции – твердые, жидкие и газообразные диэлектрики. Состояние этих компонентов определяет качество изоляции.

Изоляция характеризуется сопротивлением изоляции, токами утечки (проводимости), диэлектрическими потерями, наличием частичных разрядов и электрической прочностью. Для уяснения характеристик изоляции рассмотрим схему замещения изоляции, а также происходящие в изоляции процессы: поляризацию, частичные разряды и пробой.

Схема замещения изоляции. Упрощенная схема замещения изоляции представляется параллельным соединением эквивалентных конденсатора и резистора (рис.14.1.)

Рис. 14.1. Схема замещения изоляции.

А) на переменном напряжении;

Б) на постоянном напряжении

Геометрическая емкость Сг образуется толщей изоляции между электродами, площадь электродов и диэлектрической проницаемостью диэлектрика, т. е. зависит от размеров и свойства вещества диэлектрика.

Состояние изоляции изменяется с ростом температуры и увлажнения. Это особенно сказывается при наличии в изоляции примесей, легко растворимых в воде.

В большинстве случаев изоляция неоднородна по структуре, в ней всегда имеются участки, способные накапливать объемный заряд. На схеме замещения – это цепочки Сабс - Rабс.

Искровой промежуток ИП характеризует электрическую прочность изоляции, т. е. напряжение, которое выдерживает диэлектрик без пробоя.

При приложении к изоляции ток I, проходящий по изоляции, представляет сумму токов: тока заряда I1 геометрической емкости, который спадает при подведении напряжения постоянного тока; тока I2 сквозной проводимости, характеризующего в основном внешнее состояние изоляции; абсорбционного тока Iз, который проходит по цепи Сабс – Rабс.

Конденсаторы Сг и Сабс обеспечивают скопление заряда на объекте испытания. При разряде - закорачивании диэлектрика – конденсатор Cг разряжается мгновенно, конденсатор Сабс разряжается длительно и тем дольше, чем больше произведение значений Сабс∙ Rабс, имитирующих процесс абсорбции. При включении диэлектрика под напряжение возникает бросок зарядного тока I1, определяемого в основном Сг и почти мгновенно спадающего, ток заряда Iз конденсатора Сабс и ток I2 сквозной проводимости, определяемый сопротивлением r.

Распределение напряжения по элементам изоляции на постоянном токе соответствует их проводимостям. Наиболее часты в изоляции газовые включения, схема замещения такой изоляции может быть представлена рис.13.1.б, на котором: R1 и R2 сопротивления изоляции газового включения и последовательно включенного участка неповрежденной изоляции; R – сопротивление остальной массы изоляции; С1 и С2 – емкость изоляции газового включения и участка неповрежденной изоляции.

На изоляцию воздействует электрическое поле, в результате в изоляции возникают и развиваются процессы поляризации и ионизации, а также частичные разряды.[6]