Тип кабеля

Испытательные напряжения, кВ; для кабелей на рабочее напряжение, кВ

Продолжительность испытания, мин

2

3

6

10

10

35

110

220

Бумажная

12

18

36

60

100

175

300

450

10

Резиновая марок ГТШ, КШЭ, КШВГ, КШВГЛ, КШБГД

—

6

12

—

—

—

—

—

5

Пластмассовая

—

15

—

—

—

—

—

—

10

Рабочее напряжение кабеля, кВ

Испытательное напряжение кВ

Испытательное напряжение по отношению к земле, кВ

Продолжительность испытания, мин

110

220

130

5

220

500

288

5

Сечение, мм

Сопротивление, Ом/км

Сечение, мм

Сопротивление, Ом/км

16

1,15/1,95

95

0,194/0,33

25

0,74/1,26

120

0,153/0,26

35

0,52/0,88

150

0,122/0,207

50

0,37/0,63

185

0,099/0,168

70

0,26/0,44

240

0,077/0,131

Сечение, мм

Сопротивление, Ом/км*

Сечение, мм

Сопротивление, Ом/км*

Низкого давления

Высокого давления

Низкого давления

Высокого давления

120

0,1495

0,1513

400

0,04483

0,04453

150

0,1196

0,1209

500

0,03587

0,03575

185

0,09693

0,09799

550

0,03260

0,03295

240

0,07471

0,07601

625

0,02869

0,02846

270

0,06641

0,06593

700

—

0,02562

300

0,05977

0,06040

800

0,02242

—

350

0,05123

—

—

—

—

Условное
сопротивление
изоляции

t° С

Условное
сопротивление
изоляции

0

5,00

20

0,5

5

3,00

25

0,26

10

1,86

30

0,12

15

1,00

35

0,05

Значение IR трансформаторов

Этапы измерения IR трансформатора:

• Выключите трансформатор и отсоедините перемычки и молниеотводы.
• Разрядите емкость обмотки.
• Тщательно очистите все втулки.
• Замкните накоротко обмотки.
• Защитите клеммы, чтобы исключить поверхностную утечку через клеммные втулки.
• Запишите температуру.
• Подсоедините измерительные провода (избегайте стыков).
• Подайте испытательное напряжение и запишите показания. Их. Значение через 60 секунд после подачи испытательного напряжения называется сопротивлением изоляции трансформатора при температуре испытания.
• Нейтральная втулка трансформатора должна быть отключена от земли во время испытания.
• Все заземляющие соединения устройства защиты от перенапряжения низкого напряжения должны быть отключены во время испытания.
• Из-за индуктивных характеристик трансформаторов показания сопротивления изоляции не следует снимать до стабилизации испытательного тока.
• Избегайте использования мегомметров, когда трансформатор находится в вакууме.

Тестовые соединения трансформатора для ИК-теста (не менее 200 МОм)

Двухобмоточный трансформатор
1.(HV + LV) — GND
2. HV — (LV + GND)
3. LV — (HV + GND)

Трехобмоточный трансформатор
1. HV — (LV + TV + GND)
2. LV — (HV + TV + GND)
3. (HV + LV + TV) — GND
4. TV — (HV + LV + GND)

Автотрансформатор (две обмотки)
1. (HV + LV) — GND

Автотрансформатор (трехобмоточный)
1. (HV + LV) — (TV + GND)
2. (HV + LV + TV) — GND
3. TV — (HV + LV + GND)

Для любой установки измеренное сопротивление изоляции должно быть не менее:

• ВН — Земля 200 МОм
• НН — Земля 100 МОм
• ВН — НН 200 МОм

Факторы, влияющие на ИК значение трансформатора

Значение IR трансформаторов зависит от

• Состояние поверхности клеммной втулки
• Качество масла
• Качество изоляции обмоток
• Температура масла
• Продолжительность приложения и значения испытательного напряжения

3.Значение IR для переключателя ответвлений

• IR между ВН и НН, а также между обмотками и землей.
• Минимальное значение IR для переключателя ответвлений составляет 1000 Ом на вольт рабочее напряжение

4. Значение IR для электродвигателя

Для электродвигателя мы использовали тестер изоляции для измерения сопротивления обмотки двигателя с заземлением (E) .

• Для номинального напряжения ниже 1 кВ, измеренного мегомметром на 500 В постоянного тока.
• Для номинального напряжения выше 1 кВ, измеренного мегомметром на 1000 В постоянного тока.
• В соответствии с IEEE 43, пункт 9.3, должна применяться следующая формула.
• Мин. Значение IR (для вращающейся машины) = (Номинальное напряжение (v) / 1000) + 1

Пример-1: Для трехфазного двигателя 11 кВ.

• Значение IR = 11 + 1 = 12 МОм, но согласно IEEE43 оно должно быть 100 МОм
• Пример-2: Для 415 В, трехфазный двигатель
• Значение IR = 0,415 + 1 = 1,41 МОм, но согласно IEEE43 должно быть 5 МОм.
• Согласно IS 732 Мин. Значение IR двигателя = (20XVoltage (pp / (1000 + 2XKW))

Значение IR двигателя согласно NETA ATS 2007. Раздел 7.15.1

Значение IR погружного двигателя:

5. Значение IR для электрического кабеля и проводки

Для проверки изоляции нам нужно отсоединить от панели или оборудования и изолировать их от источника питания. Проводку и кабели необходимо проверить друг на друга (между фазами) с помощью кабеля заземления (E). Ассоциация инженеров по изолированным силовым кабелям (IPCEA) предоставляет формулу для определения минимальных значений сопротивления изоляции.

R = K x Log 10 (D / d)

R = Значение IR в МОм на 1000 футов (305 метров) кабеля.
K = Постоянная изоляционного материала. (Лакированный Cambric = 2460, Термопластический полиэтилен = 50000, Композитный полиэтилен = 30000)
D = Внешний диаметр изоляции жилы для одножильных проводов и кабелей (D = d + 2c + 2b диаметр одножильного кабеля)
d — Диаметр жилы
c — Толщина изоляции жилы
b — Толщина изоляции оболочки

Испытание высокого напряжения на новом кабеле из сшитого полиэтилена (согласно стандарту ETSA)

Кабели 11 кВ и 33 кВ между жилами и землей (согласно стандарту ETSA)

Измерение значения IR (проводники к проводнику (перекрестная изоляция))

• Первый проводник, для которого измеряется перекрестная изоляция, должен быть подключен к линейному выводу мегомметра. Остальные проводники соединены петлей (с помощью зажимов типа «крокодил») i. е. Провод 2 и далее подключаются к клемме заземления мегомметра. На другом конце провода остаются свободными.
• Теперь поверните ручку мегомметра или нажмите кнопку мегомметра. Показания счетчика покажут поперечную изоляцию между проводником 1 и остальными проводниками. Показания изоляции должны быть записаны.
• Теперь подключите следующий провод к клемме Line мегомметра, а остальные провода подключите к клемме заземления мегомметра и выполните измерения.

Измерение ИК-значений (изоляция между проводником и землей)

• Подключите проверяемый провод к линейной клемме мегомметра.
• Подключите клемму заземления мегомметра к земле.
• Поверните ручку мегомметра или нажмите кнопку мегомметра. Показания счетчика покажут сопротивление изоляции проводов. Показания изоляции должны быть записаны после приложения испытательного напряжения в течение примерно минуты до получения стабильного показания.

Измерения ИК-значений:

• Если во время периодических испытаний сопротивление изоляции кабеля обнаруживается между 5 и 1 МОм / км при температуре под землей, соответствующий кабель следует запрограммировать на замену.
• Если сопротивление изоляции кабеля находится в пределах от 1000 до 100 KΩ / км , при температуре под землей, соответствующий кабель необходимо срочно заменить в течение года.
• Если сопротивление изоляции кабеля окажется ниже 100 кОм / км., Соответствующий кабель необходимо немедленно заменить в экстренных случаях.

6. Значение IR для линии передачи / распределения

7. Значение IR для шины Panel

Значение IR для панели = 2 x номинальное значение KV панели.
Пример , для панели 5 кВ минимальная изоляция составляет 2 x 5 = 10 МОм.

8. Значение IR для оборудования подстанции

Обычно измеряемые значения оборудования подстанции.

МОм 901

МОм

9. Значение IR для бытовой / промышленной электропроводки

Низкое сопротивление между фазным и нейтральным проводниками или между токоведущими проводниками и землей приведет к току утечки. Это приводит к ухудшению изоляции, а также к потере энергии, что увеличивает эксплуатационные расходы установки.

Сопротивление между фазой-фазой-нейтралью-землей никогда не должно быть меньше 0,5 МОм для обычных напряжений питания.

Помимо тока утечки из-за сопротивления изоляции, существует дополнительная утечка тока в реактивном сопротивлении изоляции, поскольку она действует как диэлектрик конденсатора. Этот ток не рассеивает энергию и не является вредным, но мы хотим измерить сопротивление изоляции, , поэтому напряжение постоянного тока используется для предотвращения включения реактивного сопротивления в измерение .

1-фазная проводка

> ИК-тест между естественной фазой и землей должен выполняться на всей установке с выключенным главным выключателем, с соединенными вместе фазой и нейтралью, с отключенными лампами и другим оборудованием, но с предохранителями в , выключатели замкнуты и все выключатели замкнуты.

Если подключено двухстороннее переключение, будет проверяться только один из двух проводов для зачистки. Для проверки другого следует задействовать оба двухпозиционных переключателя и повторно протестировать систему.При желании можно испытать установку в целом, когда должно быть достигнуто значение не менее 0,5 МОм.

3-фазная проводка

В случае очень большой установки, где имеется много параллельных заземляющих путей, можно ожидать, что показания будут ниже. Если это произойдет, установку следует разделить и повторно протестировать, когда каждая часть должна соответствовать минимальным требованиям.

Испытания на ИК-излучение должны проводиться между фазой-фазой-нейтралью-землей с минимальным допустимым значением для каждого теста равным 0.5 МОм.

Мин. Значение IR = 50 МОм / количество электрических розеток.(Все электрические точки с фитингами и вилками)
Мин. Значение IR = 100 МОм / Нет электрической розетки. (Все электрические точки без фитингов и вилок).

Необходимые меры предосторожности

Электронное оборудование, такое как электронные флуоресцентные переключатели стартера, сенсорные переключатели, диммерные переключатели, контроллеры мощности, таймеры задержки, может быть повреждено приложением высокого испытательного напряжения.

Необходимо отключить конденсаторы и индикаторные или контрольные лампы, иначе результаты теста будут неточными.

Если какое-либо оборудование отключено для целей тестирования, оно должно быть подвергнуто собственному испытанию изоляции с использованием напряжения, которое вряд ли приведет к повреждению. Результат должен соответствовать указанному в соответствующем британском стандарте или составлять не менее 0,5 МОм, если стандарт отсутствует.

Введение в стандарт тестирования кабелей A-620

Никакая информация на этой странице не заменяет наличие копии стандарта A-620 Rev B. Эта информация предназначена для того, чтобы помочь вам понять, зачем нужны определенные тесты и их требуемые параметры.

Что такое IPC / WHMA A-620?

IPC / WHMA-A-620, Требования и приемка для сборок кабелей / жгутов проводов — совместный проект IPC (Институт печатных схем) и WHMA (Ассоциация производителей жгутов проводов). Первоначально выпущенный в 2002 году, IPC / WHMA-A-620 стал отраслевым стандартом для измерения качества.

A-620 описывает требования к сборкам на основе визуальных критериев. Подробные изображения показывают приемлемые и недопустимые особенности сборки.Таким образом, это дает возможность обучать персонал заводского цеха. Он также устанавливает ожидания между клиентами и поставщиками в отношении ожидаемого уровня качества. Вы можете приобрести текущую версию (A-620 Rev B) на whma.org или ipc.org

Что случилось с тестированием кабеля в A-620?

A-620 был выпущен в 2002 году без раздела «Тест». Циррис работал с другими членами WHMA и IPC над созданием тестового раздела (раздел 19), который стал основным изменением в стандарте A-620 (Rev A выпущен в июле 2006 года).

В 2011 году Cirris помог предложить изменения в тестовом разделе для следующей редакции стандарта A-620 (версия B выпущена в октябре 2012 года). Более подробную информацию об этих изменениях можно найти внизу этой страницы.

Определение тестов кабеля и требований к уровню тестирования

В разделе тестирования используются три класса продуктов, как определено в разделе 1.8 A-620, для сборок в зависимости от их предполагаемого использования:

Класс 1 — Общие электронные продукты

Включает подходящие продукты для приложений, где основным требованием является функция готовой сборки.

Класс 2 — Электронные изделия специального назначения

Включает изделия, для которых требуется непрерывная работа и увеличенный срок службы, а также для которых непрерывное обслуживание желательно, но не критично. Обычно среда конечного использования не вызывает сбоев.

Класс 3 — Высокопроизводительные электронные изделия

Включает изделия, для которых критичны постоянная производительность или производительность по требованию, недопустимы простои оборудования, условия конечного использования могут быть необычно суровыми, а оборудование должно работать по мере необходимости, например системы жизнеобеспечения и другие критические системы.

Использование этого стандарта требует согласования классов, к которым принадлежит продукт. Если Пользователь и Производитель не устанавливают и не документируют класс приемки, Производитель может это сделать. Решения о принятии и / или отклонении должны основываться на применимой документации, такой как контракты, чертежи, спецификации, стандарты и справочные документы. (A-620, раздел 1.8)

Cirris понимает, что эти классы определяются следующим образом:

• Класс 1 — Потребительские товары
• Класс 2 — Оборудование связи
• Класс 3 — Военные, жизнеобеспечение

A-620 Ред. B Краткое изложение рекомендаций

В таблице ниже показаны необходимые испытания для каждой категории продуктов.

Некоторые Вопросы, которые могут возникнуть по поводу требований к тесту A-620

Тест DWV имеет «минимальное» время, а IR — «максимальное» время.Разве они не должны быть минимальными?

Испытание выдерживаемого напряжения диэлектрика (DWV) выявляет внезапное нарушение изоляции между проводниками. Этот тест должен продолжаться в течение некоторого минимального времени. Один и тот же максимально допустимый порог тока используется в течение всего времени испытания. Чем дольше время, тем больше шансов обнаружить неисправности.

Тест сопротивления изоляции (IR) обнаруживает более постоянное протекание тока между изолированными проводниками, выраженное как сопротивление, путем учета приложенного напряжения.Когда напряжение подается впервые, ток обычно достигает пика, а затем из-за влажности, которая может высыхать за счет энергии приложенного напряжения и так называемого «диэлектрического поглощения», он со временем уменьшается. Это означает, что измеренное сопротивление сначала понижается, а со временем имеет тенденцию к повышению. Чем дольше вы подаете напряжение, тем лучше окончательное измеренное сопротивление изоляции, поэтому более длительное время позволяет пропускать кабели с худшими ИК-характеристиками. Чтобы сократить время производственного испытания без ухудшения качества теста, время ИК-теста заканчивается, как только достигается минимальное значение сопротивления.

Почему для кабелей класса 2 требуются высоковольтные испытания для близко расположенных контактов (

Это правда, что меньшие зазоры между изолированными проводниками приводят к более низким пробивным напряжениям. Они также увеличивают вероятность возникновения перемежающегося или скрытого дефекта в виде короткого замыкания. Считалось, что при длине пути утечки> 2 мм вероятность обнаружения коротких замыканий при испытаниях высоким напряжением не компенсирует затраты на более строгие испытания высокого напряжения, которые потребуются.

В классе 2, как и в классе 3, небольшие расстояния утечки могут оправдать снижение напряжения, подаваемого при испытании высоким напряжением. В требованиях A-620 указывается, что электрические испытания должны проводиться на таких уровнях, чтобы не ухудшать электрические свойства. Однако необходимость в хороших испытаниях высокого напряжения возрастает по мере уменьшения расстояния. Затраты на испытания не должны увеличиваться, когда необходимо снизить напряжение. В качестве руководства вы можете увидеть, с какими проблемами вы можете столкнуться в зависимости от конкретной длины пути утечки, используя Калькулятор дугового зазора.

При испытании при 1000 В постоянного тока зазор должен быть больше 0,15 мм (0,006 дюйма). При 1500 В постоянного тока зазор должен быть больше 0,48 мм (0,019 дюйма). Это довольно небольшие расстояния утечки. Испытательное напряжение высокого напряжения, скорее всего, проблематично для очень маленьких разъемов в приложениях класса 3.

У меня есть изолированные провода или разъемы с указанным максимальным рабочим напряжением, которое ниже, чем требуется в спецификации испытаний A-620. Повредят ли их эти испытательные напряжения? Попал ли я в двойную зависимость, когда эти требуемые испытательные напряжения считаются деструктивными и делают сборку непригодной для обслуживания?

Этот вопрос чаще всего возникает у тех, кто выполняет работу по военным контрактам, когда интерпретация различных требований может противоречить друг другу.Если у вас есть причина полагать, что тестирование приведет к ухудшению вашей сборки, тогда вы можете выполнить некоторые подтверждающие тесты и использовать положение раздела тестирования, которое требует электрических испытаний на хороших сборках, чтобы не ухудшать надежность.

Нам не известны какие-либо исследования или доказательства того, что изоляция, используемая в хороших сборках, может быть повреждена высоким напряжением во время кратковременных применений в тестах IR и DWV. Вот несколько веских причин, по которым это не считается риском:

• Время тестирования очень короткое и не связано со спецификациями «рабочего напряжения».Кроме того, уровни энергии очень низкие (испытательный ток измеряется в мА) и выполняется в условиях комнатной температуры.
• Испытания, выполняемые при напряжении по умолчанию в A-620, стали очень популярными. Они созданы после испытаний, таких как MIL-STD-201 и других требований, которые существуют более 50 лет и используются в сборках с гораздо более низкими рабочими напряжениями.
• UL регулярно требует 100% производственных испытаний в тысячах вольт компонентов и продуктов, рассчитанных на рабочее напряжение 120 В переменного тока.
• Электропроводка и соединители, отвечающие военным требованиям, регулярно требуют 100% -ных испытаний на уровне компонентов на уровне тысяч вольт, даже если их рабочее напряжение составляет менее 1000 вольт. Например, MIL-W-16878E TYPE EE (соединительный провод TFE), рассчитанный на 1000 вольт, должен пройти 100% производственные испытания с искровым разрядником с шариковой цепью на 5000 вольт в рамках производственного процесса. Даже проволока для промышленного и коммерческого применения обычно тестируется в процессе производства.При испытании используемое напряжение составляет тысячи вольт.
• В рамках исследовательского проекта в Sandia National Labs проводка самолетов проверялась на деградацию при тысячах вольт без ухудшения характеристик. http://www.sandia.gov/electromagnetics/New_Reports/reports/Glover2003.pdf

Если вам станет известно об исследованиях, подтверждающих опасения ухудшения изоляции в проводке или разъемах при кратковременном применении высокого напряжения, мы были бы очень признательны, если бы узнали об этом.

Какие изменения были внесены между A-620 Rev A и A-620 Rev B?

В A-620 Rev B были реализованы следующие изменения:

Таблица 19-2, Минимальные требования проверки целостности, класс 3 (предложено Cirris):

Были добавлены следующие слова,

Rev A: « 2 Ом или 1 Ом плюс сопротивление провода, в зависимости от того, что больше »
Ред. B:« 2 Ом или 1 Ом плюс максимальное указанное сопротивление провода, в зависимости от того, какое из значений больше »

Раздел 19.5.3, Методы электрических испытаний — Выдерживаемое напряжение диэлектрика (DWV):

Был добавлен следующий параграф,

«В точках, подлежащих проверке, жгуты должны […] проверяться на DWV для всех изолированных цепей целостности цепи, как определено в тестах целостности. . Должны быть включены токопроводящие кожухи соединителей и неиспользуемые контактные позиции [N1D2D3], если существует риск короткого замыкания ».

Таблица 19-4 Минимальные требования к испытанию на электрическое выдерживаемое напряжение (DWV) (предложено Cirris):

Было добавлено следующее примечание:

Примечание 2: Уровень напряжения применим, когда испытанный зазор ≥0.58 мм [0,019 дюйма] ожидается соглашение между пользователем и производителем о снижении значений этих уровней испытаний.

Раздел 19.5.4 Методы электрических испытаний — Сопротивление изоляции (IR) (предложено Cirris):

Был добавлен следующий абзац.

«В точках, подлежащих проверке, жгуты должны быть проверены на DWV для всех изолированных путей целостности, как определено в проверках целостности. Должны быть включены токопроводящие оболочки соединителей и неиспользуемые контактные позиции, если существует риск короткого замыкания.”

Значения испытаний сопротивления изоляции для электрораспределительного оборудования

Значения сопротивления изоляции на этой странице основаны на типичных значениях, предложенных Советом по проверке стандартов NETA. Используйте эти значения при отсутствии согласованных стандартов, касающихся испытаний сопротивления изоляции.

Результаты испытаний зависят от

Электрические аппараты и системы, кроме обмоток трансформаторов и двигателей (20С)

Ссылка: ANSI / NETA-ATS 2017 и ANSI / NETA-MTS 2015 Таблица 100.1 — Значения для испытаний сопротивления изоляции Электрические аппараты и системы, кроме вращающегося оборудования

Значения испытаний сопротивления изоляции трансформатора

Ссылка: ANSI / NETA-ATS 2017 и ANSI / NETA-MTS 2015 Таблица 100.5 — Проверка сопротивления изоляции трансформатора

Значения приемочных испытаний сопротивления изоляции для обмоток двигателя (1 минута при 40 ° C)

^a Номинальное линейное напряжение для трехфазных машин переменного тока, линейное напряжение для однофазных машин и номинальное постоянное напряжение для машин постоянного тока или обмоток возбуждения.

^b кВ — номинальное напряжение между клеммами машины и клеммами.

Ссылка: ANSI / NETA ATS-2017 Таблица 100.11 — Значения испытаний сопротивления изоляции Вращающееся оборудование в течение одной минуты при 40 ° C

Значения испытаний на поддержание сопротивления изоляции для обмоток двигателя (1 минута при 40 ° C)

^a Номинальное линейное напряжение для трехфазных машин переменного тока, линейное напряжение для однофазных машин и номинальное постоянное напряжение для машин постоянного тока или обмоток возбуждения.

^b кВ — номинальное напряжение между клеммами машины и клеммами.

Ссылка: ANSI / NETA MTS-2015 Таблица 100.11 — Значения испытаний сопротивления изоляции вращающегося оборудования в течение одной минуты при 40 ° C. Значения основаны на стандарте IEEE Std 43-2013.

Тестирование кабеля 600-В — журнал IAEI

Существует множество технологий и методов, используемых для проверки изоляции проводов и кабелей, в том числе высоконагруженная заливка, очень низкая частота (VLF), коэффициент мощности, частичный разряд, рефлектометрия во временной области (TDR), и «грудь.«Как и при посещении кабинета врача, каждый тест исследует тестируемый элемент по-разному и ищет разную реакцию со стороны изоляционного материала. Какие тесты и сколько использовать — это разумное решение, которое принимает квалифицированный специалист. В этой статье мы сосредоточимся только на самом основном и фундаментальном тесте — сопротивлении изоляции. Среди профессионалов отрасли до сих пор ведутся споры о ценности тестирования, о том, когда и как часто, какие методы и напряжения использовать и так далее. В литературе можно найти разные мнения и советы.Эта статья основана на признании тестирования как имеющего фундаментальную ценность.

Безусловно, наиболее широко используемый и общий тест, тест сопротивления изоляции дает (сравнительно) высокое напряжение на изоляционном материале, измеряет величину протекающего тока и просто использует закон Ома для преобразования этих двух битов критических данных в сопротивление. По определению, изоляция должна препятствовать прохождению тока так, чтобы он продолжался через схему, как задумано, и нигде больше, например, через землю или через человека.Но никакая изоляция не является идеальной и может остановить весь ток . Удобный способ представить это — изобразить удар молнии. Воздух — хороший изолятор. Фактически, существует электрическое оборудование с воздушной изоляцией. Но когда между облаками и землей возникает достаточный градиент напряжения, возникает ток, причем самым драматичным образом! Показание «бесконечность» (∞), знакомое операторам аналоговых тестеров, не означает, что сопротивление изоляции на самом деле «бесконечно».Это просто указывает на то, что это выходит за пределы диапазона измерений тестера, каким бы он ни был.

Мегомметр

Рис. 1. Испытательное напряжение в зависимости от характеристик оборудования

Калькулятор и закон Ома могут легко дать оценку задействованных величин. Когда ток утечки достигает уровня миллиампер, материал начинает больше походить на полупроводник, чем на изолятор. При системном напряжении около 5 мА обычно считается уровнем шока для человеческого тела.Таким образом, требования к изоляционному материалу весьма высоки, и тестеру необходимо обеспечить лишь небольшой ток, прежде чем изоляция перестанет быть действительно изоляцией. Однако, поскольку большинство испытаний проводится на более или менее хорошей изоляции, требуется высокое напряжение, чтобы эффективно использовать состояние материала и обеспечить надежную индикацию. Оставленные незамеченными и неконтролируемыми, эти небольшие пути утечки будут постоянно увеличиваться и, в конечном итоге, вызывать короткое замыкание оборудования.

Рисунок 2.Сравнение тенденций: Аппарат A — высокие показатели, но быстро падают; Аппарат B — нижние показания, удерживая неподвижно

Испытательное напряжение

После производства проводятся испытания постоянного тока для приемки, установки, текущего обслуживания, поиска и устранения неисправностей и ремонта. Выбор испытательного напряжения в значительной степени остается на усмотрение оператора, но отраслевым стандартом является выполнение испытаний «как номинальное» и «дважды номинальное». Для кабеля на 600 В было бы более практично рассматривать выбор «как номинальный» как «примерно номинальный».«Сложные и более дорогие модели могут иметь выбор на 600 В, но у большинства обычных тестеров есть тест на 500 В. Это подойдет. Для дважды оцененных, опять же, можно использовать некоторую практичность. Относительно недорогие портативные тестеры обычно имеют максимум 1 кВ. Опять же, этого должно хватить. Выбор теста 1200 В и выше требует качественного скачка к более дорогим приборам на 5 кВ.

Таблица 1. Состояние изоляции, указываемое коэффициентами диэлектрической проницаемости

Испытания в соответствии с номинальными показателями хорошо подходят для текущего обслуживания и ведения записей.Сопротивление кабеля измеряется при напряжении, которое приблизительно соответствует тому, которое он будет испытывать во время работы, и число дает полезную индикацию общего состояния кабеля. Двойной рейтинг полезен для устранения неполадок. Изоляционный материал, который обычно портится из-за воды или старения, будет отражать это состояние практически при любом испытательном напряжении. Таким образом, оценочный тест будет отражать общее загрязнение как значительно более низкое значение, чем в предыдущих тестах или ожиданиях. Но в противном случае хорошая изоляция может иметь локальные участки повреждения, такие как разрыв, вызванный изгибом кабелепровода или точечное отверстие из-за скачка напряжения, идущего на землю.Это первопричины дьявольских перемежающихся неисправностей. Схема работает, потом нет, а потом работает. Никакие приборы или процедуры не могут безошибочно идентифицировать прерывистые реакции на первом снимке. Их бывает трудно заметить. Но более высокое испытательное напряжение — это один из способов. Например, этого может быть достаточно, чтобы протянуть дугу к трубопроводу. Испытательные напряжения могут быть дополнительно увеличены сверх обычно вдвое номинальных значений, и это может выявить проблемы, которые до сих пор не учитывались. Но этот процесс должен быть сбалансирован с максимальным напряжением, которое может выдержать кабель.Помните, что тестер подает постоянное напряжение, а не всплеск.

Таблица 2. Температурный поправочный коэффициент

Тестовое соединение

Рисунок 3. Защитный кожух 1

Тестирование цепи на землю — это быстрый способ измерить общее состояние кабеля. Чем больше нагрузка прикладывается к испытанию, тем ниже будут показания, поскольку будет больше изоляционного материала, пропускающего ток утечки. Если три фазы объединить и проверить на землю, показание будет ниже, чем при тестировании каждой по отдельности.Если показания удовлетворительны, такая проверка экономит время. Если это не удовлетворительно, то можно потратить больше времени на тестирование каждой фазы по отдельности и друг с другом. Чтобы приспособить зажимы испытательных зажимов, фазы могут быть соединены вместе неизолированным проводом, а различные косички и гибкие оболочки могут быть адаптированы для разных размеров. Тест «все-в-одном» — удобный способ получить результаты планового технического обслуживания; в то время как для устранения известной или предполагаемой проблемы предпочтительны более конкретные тесты.Также не забудьте указать длину кабеля. Сопротивление изменяется обратно пропорционально длине и прямо пропорционально. Чем больше материала, тем больше утечка и ниже показание. Можно ожидать, что две схемы из одного и того же провода с одинаковым использованием и возрастом будут достаточно сопоставимы. Если значение будет заметно ниже, это может быть признаком зарождающейся проблемы. Но если он вдвое больше, показания по сути эквивалентны.

Рисунок 4. Защитный кожух 2

Терминал охраны

Дополнительной возможностью многих мегомметров является использование защитного терминала.Это третий терминал, обычно отмеченный буквой «G». Не путайте это с «заземлением», как с защитным заземлением. Это не причинит вреда, но приведет к нарушению цели теста. Охранник действует как шунт. При наличии нескольких параллельных путей утечки он направляет ток по одному или нескольким путям вокруг измерительного модуля, так что измеряется только утечка через неохраняемый путь. Наиболее фундаментальное применение ограждения при испытании кабеля — устранение поверхностной утечки на заделках.Когда мегомметр подключен к оконечной нагрузке, скажем, от проводника к оболочке, ток будет проходить по поверхности от одного аллигатора к другому. Чем грязнее или влажнее поверхность, тем сильнее ток и ниже результат измерения. Однако это может быть не то измерение, которое хочет оператор. Это указывает на что-то о концевой заделке, и если ее очистить и / или высушить, показание может заметно возрасти. Но состояние изоляционного материала зависит от утечки с по , а не от по , изоляции.Охранник позволяет считывать только этот параллельный путь. Обернув кабель между двумя испытательными зажимами оголенным проводом, ток, проходящий по поверхности, перехватывается и снимается с измерения. Показание будет расти, и степень подъема будет показателем состояния поверхности на заделке. Однако не следует игнорировать поверхностную утечку. Это также будет способствовать появлению следов прожига, и можно приложить усилия, чтобы минимизировать его. Этот метод можно расширить, чтобы исключить любую параллельную утечку при измерении.Поверхностная утечка может быть устранена с обоих концов кабеля и утечка на другие проводники при измерении сопротивления между любыми двумя проводниками. Сосредоточив испытание на конкретной паре проводов, защита добавляет возможность секционировать кабель, просто переключая клеммы. Однако не забудьте проверить точность защиты. Тестеры, спроектированные по низкой цене, имеют тенденцию сокращать использование защитного устройства и, как следствие, могут вносить значительные ошибки в показания.

Рисунок 5.Охранник 3

Ход испытаний

Для непосвященного оператора наиболее запутанной частью тестирования изоляции является перемещение аналогового указателя и нестабильность цифровых показаний. Тестеры обычно опираются на верхнюю границу шкалы, поэтому при запуске теста стрелка резко упирается в нижнюю границу, и цифровые показания будут начинаться с низкого уровня. Затем указатель вернется в исходное положение, в то время как цифры будут продолжать расти. Это потому, что кабель заряжается.Текущий поток на самом деле состоит из трех отдельных элементов. Поскольку проводники соединены параллельно и разделены изоляцией, они действуют как конденсатор и потребляют зарядный ток. В то же время сам изоляционный материал поляризуется на молекулярном уровне под действием поля напряжения. Это составляет движение заряда, следовательно, и ток, и называется током поглощения. Емкость заряжается быстро и учитывает начальный острие указателя. Поскольку поглощение происходит в изоляционном материале, плохом проводнике, оно занимает гораздо больше времени и объясняет неуклонный рост аналоговых указателей и цифровых чисел.Итак, когда чтение «правильное»?

Рис. 6. Кривые испытания методом ступенчатого напряжения, сравнение результатов с хорошей и плохой изоляцией

Все показания верны для данного времени испытания. Но оператор ищет состояние изоляции, которое является фактором третьего компонента — утечки. Это то, что остается в потоке после полной зарядки. Почему бы просто не подождать до тех пор? Проблема двоякая: время и признание. Чем крупнее тестируемый объект, тем больше емкость, больше поглощение и тем больше времени потребуется для полной зарядки.Это может быть непомерно долго, даже часов. Более того, рост сопротивления замедлится, так что он станет похож на часовую стрелку, движущуюся, но не видимую. Следовательно, количество раз, , что тест был запущен, всегда следует включать в отчеты и для повторных или последующих тестов. Тот же самый кабель, проверенный в течение тридцати секунд, может показывать явно меньше, чем шестьдесят секунд, и, если его не принять во внимание, может привести к неправильным выводам. Кроме того, ход стрелки должен быть плавным .Ветеранский персонал часто смотрит только на путешествия. Плавный ход означает равномерную зарядку. Неустойчивый указатель указывает на искрение, испарение влаги или другую проблему. Цифры в этом отношении не так легко читать, но постоянно растущие числа — это то, что нужно видеть. На дисплее будут обновляться числа в соответствии с частотой дискретизации, и они должны отражать продолжающийся рост. С помощью высококачественных инструментов научитесь искать единицу измерения, а не просто число. Эти модели могут автоматически изменяться от мегомов до гигаомов или даже тераомов (символы МОм, ГОм, ТОм).

Устные переводы

После получения показаний работа сделана? Нет. Прочтение еще нужно интерпретировать, и это может быть самой сложной частью. Это не похоже, скажем, на измерение напряжения. Предположительно 120, но может быть 115 или 123; это НЕ будет 5 мВ или 20 кВ! Но проверка изоляции охватывает огромный диапазон возможных измерений. Это требует некоторой адаптации в процессе оценки. Наиболее узнаваемым «правилом» является правило одного мегомма, согласно которому на каждый кВ номинального напряжения должен приходиться как минимум один мегом, но никогда не меньше одного (для 120, 240, 480 и т. Д.).). Однако это руководство очень снисходительно и не подразумевает ничего, кроме того, что цепь будет включаться без отключения выключателей, возникновения пожара или поражения электрическим током. Он может не работать в течение приемлемого времени.

Рисунок 7. Типовая шкала

Безусловно, наиболее надежным показателем является тот, который выгодно отличается от предыдущего теста. Со временем изоляция ухудшится из-за проникновения коррозионных материалов и влаги, электрических напряжений из-за пусков и сбоев в линии, механических напряжений из-за вибрации и множества других повреждающих воздействий.В конце концов, произойдет поломка и отказ, но это может быть очень долго — или не так долго. Соответственно, показания изоляции действуют как одометр на автомобиле, но в обратном порядке. Они начинаются высоко при установке и со временем смещаются вниз. Или может произойти катастрофический отказ, например, от наводнения, пожара или скачков напряжения, например от ударов молнии. Тестовые показания приблизительно фиксируют, где находится кабель в жизненном цикле, а затем, сравнивая последовательные показания, можно установить продолжительность этого цикла.

Тем не менее, очень высокие показания могут быстро падать из-за воздействия какого-либо повреждающего фактора, например, воздействия чрезмерной влажности. Значение , а не особенно высокое значение , может быть связано с равномерно распределенной утечкой по всему телу материала, которая может не ухудшаться и может сохранять свое значение в течение многих лет. Но предыдущие результаты часто недоступны. Соответственно, были установлены стандартные процедуры тестирования, которые помогают решать как проблемы времени тестирования, так и интерпретации.Проведение единичного измерения, как описано выше, может называться тестом на точечное считывание. Этот тест имеет ограничение, заключающееся в предоставлении единственного числа, которое необходимо оценить, а также на него сильно влияет температура. Показания изоляции обычно снижаются вдвое при повышении температуры на 10 ° C, поэтому этот эффект весьма заметен. В разных материалах опубликованы поправочные коэффициенты, и показания следует приводить к общей температуре. Как упоминалось ранее, время , время теста также должно быть стандартизировано.Влажность также может играть роль, но ее нельзя измерить напрямую, и ее следует рассматривать только как возможный фактор аномальных показаний. После внесения этих исправлений остается число, которое является надежным, но все же требует оценки.

Методы испытаний

Автономный тест, который обеспечивает автоматическую оценку, — это давний тест на индекс поляризации (PI). При этом одноминутное чтение делится на последнее чтение десятиминутного теста. Эта процедура решает как проблемы времени, так и интерпретации.Это полезно для длительных пробегов, когда емкость велика и показания могут продолжать расти в течение значительного времени. Если показание за десять минут заметно выше, чем за одну, это указывает на то, что большая часть тока представляет собой зарядный ток, а не утечку, потому что утечка постоянна для данного напряжения (точно так же, как цепь будет пропускать тот же ток, пока напряжение стабильно) и сохранит окончательное значение. Оператор освобождается от цифр и просто смотрит на соотношение; чем выше, тем лучше.Эта концепция распространяется на тест коэффициента диэлектрической абсорбции, который представляет собой просто индекс поляризации, выполняемый в другие интервалы времени. Новые материалы дают более высокие начальные показания (теперь в диапазоне тераомов) и более короткое время поглощения, так что таких соотношений, как одна минута к трем и даже тридцать секунд к одной минуте, может быть достаточно для обеспечения оценки.

Другой стандартизированной процедурой со встроенной интерпретацией является Тест ступенчатого напряжения. Здесь вместо времени манипулируют приложенным напряжением.Промышленный стандарт — увеличивать напряжение с интервалом в одну минуту в течение пяти минут. Но изменение с учетом имеющихся напряжений на конкретном приборе все же может дать ценные результаты. Здоровая изоляция однородна и выдерживает повышение напряжения. Но при ухудшении качества каждое увеличение приведет к утечке через дополнительные дефекты, и показания каждый раз будут заметно падать. Этот тест особенно хорош для выявления локальных повреждений, поскольку при достижении соответствующего напряжения внезапно возникает дуга, похожая на точечное отверстие.В дополнение к этим стандартным тестам, которые предоставляют свою собственную интерпретацию, результаты также могут быть оценены по спецификациям производителя (хотя часто их трудно получить), рекомендациям стандартов независимых агентств или по сравнению с аналогичными схемами (но не забудьте учитывать длину).

Комната, полная инженеров, может спорить весь день, и тестирование кабеля может быть вредным при неправильном проведении. Но существует надежная информация для описания процедуры и интерпретации.Проведенное соответствующим образом испытание кабеля является ценным инструментом технического обслуживания электрооборудования.

Безопасность

Несмотря на высокое напряжение, хорошо сконструированные мегомметры не являются смертоносными инструментами. Доступен только небольшой ток, обычно несколько миллиампер. Сила тока ограничена, потому что изоляция будет очень слабой, оставаясь при этом изоляцией. Выше нескольких миллиампер материал больше не изолирует. Ограниченный ток ограничивает «опасность», которую представляют испытатели, делая их предметом для розыгрышей.Эта практика не одобряется всеми уважаемыми производителями.

Но хотя тестер — безопасный инструмент, тест , элемент , может быть смертельным! Для оценки безопасности не забудьте различать тестер и тест. Тестер может быть спроектирован с максимальными функциями безопасности, но нет такого контроля на оборудовании, к которому он может быть подключен. Возможно, наибольшую опасность представляет накопленный на тестируемом объекте заряд. Поскольку мегомметры применяют постоянное напряжение, они будут заряжать емкость и абсорбционную способность испытуемого объекта.Это может вызвать значительный статический заряд, даже смертельный. Особенно опасны предметы с большой намоткой или длинными отрезками кабеля. Поэтому тестируемый элемент (IUT) должен быть эффективно разряжен, прежде чем к нему прикасаться по завершении теста. Много лет назад тестеры поставлялись с выключателем разряда, но современные устройства делают это автоматически. Необходимость задействовать переключатель приводит к человеческой ошибке. По завершении теста цепь резистивного разряда в тестере автоматически сбрасывает статический заряд, а функция вольтметра контролирует его, чтобы оператор знал, когда можно безопасно приближаться к IUT.

В старых моделях было больше человеческого участия. Общепринятое эмпирическое правило заключалось в том, что для завершения разряда требуется примерно в четыре раза больше времени теста. В целях экономии времени этот процесс можно ускорить, применив резистивный разрядный стержень или стержни. Эти устройства представляют собой изолированные полюса с высокой диэлектрической проницаемостью, содержащие цепь резисторов. Зажим заземления прикрепляется к соответствующему заземлению, а металлический крюк на другом конце контактирует с разряжаемым предметом.По истечении допустимого времени выгрузки прикладывается второй крючок, расположенный дальше вниз по рукоятке, для создания короткого замыкания. Его оставляют на месте, пока применяются постоянные заземляющие соединения, поскольку IUT может опасно перезарядиться из-за молекулярной перестройки изоляционного материала. Никогда не пытайтесь разрядить, применяя короткое замыкание. Может возникнуть опасное искрение, а высокочастотная обратная связь может повредить IUT.

Опасность также может возникнуть из-за случайного подключения к действующей системе или из-за подачи питания на IUT во время выполнения теста.У старых тестеров иногда был выбор вольтметра, но опять же, это может быть упущено из-за человеческой ошибки. Современные приборы имеют автоматическое предупреждение о напряжении. Если кто-то замыкает переключатель во время выполнения теста или в линии возникает неисправность, тестер должен немедленно выдать визуальные и звуковые предупреждения, а также может отображаться фактическое измерение напряжения. Испытания изоляции никогда не проводятся на оборудовании под напряжением . [Обязательно соблюдайте стандартные процедуры блокировки / маркировки.] Помимо угрозы оператору, внешнее напряжение под напряжением также может повредить мегомметр. Старые модели регулярно «готовили» неосторожные операторы, которые не обращали внимания на внешнее напряжение и проводили испытания. Хорошо спроектированные устройства теперь имеют схемы блокировки, которые обеспечивают защиту устройства. Для максимальной безопасности эти средства защиты должны работать, несмотря на перегоревшие предохранители.

Наконец, операторы всегда должны знать рейтинги категории IEC61010-1 по защите от дугового разряда и дугового разряда. Эти характеристики устанавливают способность тестера выдерживать внутреннюю дугу в случае скачка напряжения из-за нарушения или неисправности в проверяемой линии.Тестер должен быть соответствующим образом рассчитан на электрическую среду, в которой он будет использоваться.

Не пропустите тест область . Никто не должен касаться IUT во время выполнения теста. Должны быть установлены соответствующие барьеры и предупреждения. Остерегайтесь всего, что ведет от зоны, например, трубопровода, который может каким-то образом стать живым и представлять для прохожих металлическую поверхность под напряжением. Удаленные части системы могут оказаться под напряжением; держите другой конец цепей изолированным и отключите оборудование.Также проверьте измерительные провода, чтобы убедиться, что они в хорошем состоянии. Выводы с высокой утечкой из-за плохого качества или износа могут исказить результаты и также могут представлять угрозу безопасности. Обязательно просмотрите функции безопасности прибора И установите безопасную процедуру, прежде чем приступить к тесту. Прибор не может защитить от всех возможностей неосторожного или неподготовленного оператора, в то время как наиболее квалифицированный персонал все еще подвергается риску из-за плохо спроектированного тестера.

Проверка сопротивления изоляции силовых кабелей

1.НАЗНАЧЕНИЕ

1.1 В этом документе определены рекомендации по испытанию сопротивления изоляции (мегомметром) как экранированных, так и неэкранированных силовых кабелей.

2. Область применения

2.1 Испытание сопротивления изоляции (мегомметр) должно выполняться на силовых кабелях на напряжение 480 В или выше, чтобы определить состояние изоляции кабеля.

3.Сопутствующие документы

3.1 Air Products Engineering Documents

4AEL-620300 Электромонтажные работы

4.1 Набор для испытания сопротивления изоляции представляет собой мегомметр или «мегомметр». Компания Air Products требует, чтобы все испытания сопротивления изоляции (мегомметром) проводились с помощью мегомметра постоянного тока в соответствии с параграфом 7.2.1 стандарта 4AEL-620300. Результаты испытаний мегомметра дают значения сопротивления изоляции, измеренные в МОм (М).

4.1.1 Для низковольтных силовых кабелей (с номинальным напряжением 600 В или менее) следует использовать мегомметр на 1000 В постоянного тока.

4.1.2 Для высоковольтных силовых кабелей (с номинальным напряжением выше 600 В) следует использовать мегомметр на 2500 В постоянного тока.

5.1 Существует три основных варианта измерения сопротивления изоляции (мегомметр) с помощью мегомметра постоянного тока.

5.1.1 Базовое приемочное испытание: Этот тип испытания сопротивления изоляции (мегомметром) обычно выполняется на силовых кабелях низкого напряжения (с номинальным напряжением 600 В или меньше) с помощью мегомметра на 1000 В постоянного тока. Это испытание выполняется путем подачи испытательного напряжения постоянного тока до стабилизации значения сопротивления изоляции (обычно от одной до трех минут).

5.1.2 Испытание коэффициента диэлектрической абсорбции (DAR): Этот тип испытания сопротивления изоляции (мегомметр) обычно выполняется либо на низковольтных силовых кабелях (с номинальным напряжением 600 В или меньше), с помощью мегомметра на 1000 В постоянного тока, или высоковольтные силовые кабели (с номинальным напряжением выше 600 В) с мегомметром 2500 В постоянного тока.Это испытание выполняется путем подачи испытательного напряжения постоянного тока в течение одной (1) минуты и снятия показаний сопротивления изоляции

как за 30 секунд, так и за одну минуту. DAR определяется как значение сопротивления изоляции за одну минуту, деленное на значение сопротивления изоляции за 30 секунд.

5.1.3 Проверка индекса поляризации (PI): Этот тип проверки сопротивления изоляции (мегомметр) обычно выполняется на высоковольтных силовых кабелях (номинальное напряжение выше 600 В) с помощью мегомметра 2500 В постоянного тока.Это испытание выполняется путем приложения испытательного напряжения постоянного тока в течение десяти (10) минут и снятия показаний сопротивления изоляции с интервалом в одну минуту. Индекс поляризации (PI) определяется как значение сопротивления изоляции за десять минут, деленное на значение сопротивления изоляции за одну минуту.

5.2 Независимо от того, какая версия измерения сопротивления изоляции (мегомметром) выполняется, по завершении тестирования накопленная энергия в кабеле должна быть разряжена.Заземление должно применяться в течение периода времени, достаточного для слива всего накопленного заряда изоляции.

6.1 Форма результатов испытаний сопротивления изоляции на странице 24 Спецификации 4AEL-620300 была разработана специально для записи результатов испытаний сопротивления изоляции (мегомметром).

7.1 Есть много факторов, которые влияют на результаты теста сопротивления изоляции (мегомметр), что очень затрудняет определение дискретных значений «хороших» и «плохих» силовых кабелей.Основными факторами, которые могут повлиять на результаты испытаний, являются: длина кабеля, толщина и тип изоляции кабеля, подготовка кабеля, погодные условия и соединения испытательного комплекта мегомметра.

7.2 Основное практическое правило Air Products заключается в том, что минимально допустимые результаты испытаний сопротивления изоляции (мегомметр) составляют 1 МОм на 1 кВ номинального напряжения кабеля + 1 МОм.

Пример:

Минимально допустимый результат для силового кабеля 5 кВ будет 5 * (1 M) + 1 M = 6 M.

7.3 При использовании теста DAR или теста PI в следующей таблице показаны отраслевые стандарты оценки изоляции кабеля на основе результатов теста.