Контроль состояния внутренней изоляции

Основное назначение электрической изоляции — не про­пускать электрический ток по нежелательным путям. В про­цессе эксплуатации на изоляцию воздействует множество не­благоприятных факторов: тряска, вибрации, изменения тем­ператур, иногда в широком диапазоне, повышенные темпе­ратуры, загрязнение, увлажнение, воздействие агрессивной пыли, электрического поля как при рабочем напряжении, так и при перенапряжениях. Поэтому с течением времени изоляция постепенно теряет свои первоначальные свойства. Изоляция стареет, а возникшие дефекты настолько снижают ее электрическую прочность, что она не может выдержать не только коммутационные или атмосферные перенапряже­ния, но и номинальное рабочее напряжение.

Для наглядности объяс­нения физических процес­сов, происходящих в элек­трической изоляции при воздействии напряжения, представим схему замеще­ния изоляции (рис. 1).

Рис. 1. Схема замещения изоляции

Схема замещения содер­жит четыре ветви.

Первая ветвь с активным сопротивлением R характери­зует потери в электрической изоляции при приложении как постоянного, так и переменного напряжения. Сопротивле­ние изоляции R зависит от геометрических размеров изоляции, материала изоляции, температуры, увлажнения и загрязнения.

Ток Ia, протекающий через эту ветвь, принято называть током утечки или сквозным током.

Вторая ветвь, содержащая конденсатор С, обладает геометри­ческой емкостью. Емкость называется герметической потому, что она зависит от геометрических размеров изоляции: ее толщины, площади и расположения между токоведущими частями. По этой ветви при приложении постоянного напряжения протекает емко­стный ток I _С только в момент становления напряжения, при воз­действии переменного напряжения он протекает непрерывно.

Третья ветвь характеризует абсорбционные процессы. Ток абсорбции — I_абс пропорционален площади изоляции и об­ратно пропорционален ее толщине.

Четвертая ветвь с искровым промежутком ИП характеризу­ет электрическую прочность изоляции, т.е. величину напряжения при пробое изоляции и ее разрушении под действием тока I".

Такая схема замещения диэлектрика позволяет объяснить происходящие процессы в электрической изоляции при прило­жении к ней напряжения и установить параметры, контроли­руя которые, можно судить о качестве электроизоляционного материала, оценивать электрическую прочность изоляции или прогнозировать срок ее службы.