Как найти напряжение изоляции

Электрическая прочность изоляции. Примеры расчетов

При постепенном увеличении напряжения U между проводниками, разделенными диэлектриком (изоляцией), например пластинами конденсатора или проводящими жилами кабеля, увеличивается интенсивность (напряженность) электрического поля в диэлектрике. Напряженность электрического поля в диэлектрике увеличивается также при уменьшении расстояния между проводниками.

При определенной напряженности поля в диэлектрике возникает пробой, образуется искра или дуга и в цепи появляется электрический ток. Напряженность электрического поля, при которой происходит пробой изоляции, называется электрической прочностью Eпр изоляции.

Электрическая прочность изоляции определяется как напряжение, приходящееся на 1 мм толщины изоляции, и измеряется в В/мм (кВ/мм) или кВ/см. Например, электрическая прочность воздуха между гладкими пластинами равна 32 кВ/см.

Напряженность электрического поля в диэлектрике для случая, когда проводники имеют форму пластин или лент, разделенных равномерным промежутком (например, в бумажном конденсаторе), рассчитывается по формуле

где U – напряжение между проводниками, В (кВ); d – толщина слоя диэлектрика, мм (см).

1. Какова напряженность электрического поля в воздушном зазоре толщиной 3 см между пластинами, если напряжение между ними U=100 кВ (рис. 1)?

Напряженность электрического поля равна: E=U/d=100000/3=33333 В/см.

Такая напряженность превышает электрическую прочность воздуха (32 кВ/см), и есть опасность возникновения пробоя.

Опасность пробоя при неизменном напряжении можно предотвратить увеличением зазора, например, до 5 см или применением другой более прочной изоляции вместо воздуха, например электрокартона (рис. 2).

Электрокартон имеет диэлектрическую проницаемость ε=2 и электрическую прочность 80000 В/см. В нашем случае напряженность электрического поля в изоляции равна 33333 В. Эту напряженность воздух не выдерживает, в то время как электрокартон в этом случае имеет запас по электрической прочности 80000/33333=2,4, так как электрическая прочность электрокартона в 80000/32000=2,5 раза больше, чем воздуха.

2. Какова напряженность электрического поля в диэлектрике конденсатора толщиной 3 мм, если конденсатор включен на напряжение U=6 кВ?

3. Диэлектрик толщиной 2 мм пробило при напряжении 30 кВ. Какова была его электрическая прочность?

E=U/d=30000/0,2=150000 В/см =150 кВ/см. Такой электрической прочностью обладает стекло.

4. Зазор между пластинами конденсатора заполнен слоями электрокартона и слоем слюды одинаковой толщины (рис. 3). Напряжение между пластинами конденсатора U=10000 В. Электрокартон имеет диэлектрическую проницаемость ε1=2, а слюда ε2=8. Как распределится напряжение U между слоями изоляции и какую напряженность будет иметь электрическое поле в отдельных слоях?

Напряжения U1 и U2 на одинаковых по толщине слоях диэлектриков не будут равны. Напряжение конденсатора разделится на напряжения U1 и U2, которые будут обратно пропорциональны диэлектрическим проницаемостям:

Так как U=U1+U2, то имеем два уравнения с двумя неизвестными.

Первое уравнение подставим во второе: U=4∙U2+U2=5∙U2.

Отсюда 10000 В =5∙U2; U2=2000 В; U1=4∙U2=8000 В.

Хотя слои диэлектриков имеют одинаковую толщину, нагружены они неодинаково. Диэлектрик с большей диэлектрической проницаемостью менее нагружен (U2=2000 В), и наоборот (U1=8000 В).

Напряженность электрического поля E в слоях диэлектриков равна:

Неодинаковость диэлектрической проницаемости приводит к увеличению напряженности электрического поля. Если бы весь зазор был заполнен только одним диэлектриком, например слюдой или электрокартоном, напряженность электрического поля была бы меньше, так как она была бы распределена по всему зазору совершенно равномерно:

E=U/d=(U1+U2)/(d1+d2 )=10000/0,4=25000 В/см.

Поэтому необходимо избегать применения сложной изоляции с сильно различающимися диэлектрическими проницаемостями. По той же причине опасность возникновения пробоя увеличивается при образовании в изоляции воздушных пузырей.

5. Определить напряженность электрического поля в диэлектрике конденсатора из предыдущего примера, если толщина слоев диэлектриков неодинакова. Электрокартон имеет толщину d1=0,2 мм, а слюда d2=3,8 мм (рис. 4).

Напряженность электрического поля распределится обратно пропорционально диэлектрическим проницаемостям:

Так как E1=U1/d1 =U1/0,2, а E2=U2/d2 =U2/3,8, то E1/E2 =(U1/0,2)/(U2/3,8)=(U1∙3,8)/(0,2∙U2 )=19∙U1/U2.

Отсюда E1/E2 =4=19∙U1/U2, или U1/U2 =4/19.

Сумма напряжений U1 и U2 на слоях диэлектриков равна напряжению источника U: U=U1+U2; 10000=U1+U2.

Так как U1=4/19∙U2, то 10000=4/10∙U2+U2=23/19∙U2; U2=190000/23=8260 В; U1=U-U2=1740 В.

Напряженность электрического поля в слюде E2∙8260/3,8≈2174 В/см.

Слюда обладает электрической прочностью 80000 В/мм и выдержит такую напряженность.

Напряженность электрического поля в электрокартоне E1=1740/0,2=8700 В/мм.

Электрокартон не выдержит такой напряженности, так как его электрическая прочность равна всего 8000 В/мм.

6. К двум металлическим пластинам, находящимся друг от друга на расстоянии 2 см, подключено напряжение 60000 В. Определить напряженность электрического поля в воздушном зазоре, а также напряженность электрического поля в воздухе и стекле, если в зазор введена стеклянная пластина толщиной 1 см (рис. 5).

Если между пластинами находится только воздух, напряженность электрического поля в нем равна: E=U/d=60000/2=30000 В/см.

Напряженность поля близка к электрической прочности воздуха. Если в зазор ввести стеклянную пластину толщиной 1 см (диэлектрическая проницаемость стекла ε2=7), то E1=U1/d1 =U1/1=U1; E2=U2/d2 =U2/1=U2; E1/E2 =ε2/ε1 =7/1=U1/U2 ;

U1=7∙U2; U1=60000-U2; 8∙U2=60000; U2=7500 В; E2=U2/d2 =7500 В/см.

Напряженность электрического поля в стекле E2=7,5 кВ/см, а его электрическая прочность 150 кВ/см.

В этом случае стекло имеет 20-кратный запас прочности.

Для воздушной прослойки имеем: U1=60000-7500=52500 В; E1=U1/d1 =52500 В/см.

Напряженность электрического поля в воздушной прослойке в этом случае больше, чем в первом, без стекла. После внесения стекла вся комбинация имеет меньшую прочность, чем один воздух.

Опасность пробоя возникает и тогда, когда толщина стеклянной пластины равна зазору между проводящими пластинами, т. е. 2 см, так как в зазоре неизбежно останутся тонкие промежутки воздуха, которые будут пробиты.

Электрическую прочность промежутка между проводниками, находящимися под высоким напряжением, следует усиливать материалами, имеющими малую диэлектрическую проницаемость и большую электрическую прочность, например, электрокартоном с ε=2. Следует избегать комбинаций из материалов с большой диэлектрической проницаемостью (стекло, фарфор) и воздуха, который следует заменять маслом.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Источник

Понятие напряжения изоляции
модулей АСУ ТП

Рассмотрим методы описания качества изоляции. В зарубежной литературе обычно используют три стандарта, UL1577, VDE0884 и IEC61010-01, но не всегда даются на них ссылки. Поэтому понятие «напряжение изоляции» трактуется в отечественных описаниях зарубежных приборов неоднозначно. Используются термины «Isolation voltage» — «напряжение изоляции»; «Operating isolation voltage», «Rated isolation voltage», «Working isolation voltage»- рабочее напряжение изоляции»; «Permissible overvoltage» — «допустимое перенапряжение».

Главное различие состоит в том, что в одних случаях имеется в виду напряжение, которое может быть приложено к изоляции неограниченно долго (рабочее напряжение изоляции), в других случаях речь идет об испытательном напряжении, которое прикладывается к образцу в течение от нескольких микросекунд до 1 мин. Испытательное напряжение может в 10 раз превышать рабочее и предназначено для ускоренных испытаний в процессе производства. Ускоренные испытания стали возможны благодаря тому, что напряжение, при котором наступает пробой, зависит от длительности тестового импульса. Испытательное напряжение может быть постоянным (Vdc), переменным с частотой 50 или 60 Гц (указывают среднеквадратическое значение Vrms или пиковое Vpeak), или импульсным (тоже Vpeak). Обычно рядом со значением испытательного напряжения указывают длительность его приложения к образцу.

Тестирование изоляции по стандарту безопасности UL1577 (DVWT тест) состоит в оценке электрической прочности изоляции и выполняется с помощью испытательного напряжения с частотой 50 или 60 Гц и действующим значением обычно 2500 или 3000 В. Напряжение повышают плавно от нуля до достижения указанной величины и выдерживают это значение в течение 60 сек. Для испытаний берут 24 образца, из которых 6 шт. испытывают в первоначально полученном виде, следующие 6 шт. — после прогрева изоляции в течение 7 часов при максимальной рабочей температуре, следующие 6 шт. предварительно выдерживаются в течение 24 часов при температуре 32±2°С и относительной влажности 85%, и последние 6 шт. — при температуре 0±2°С в течение 7 часов. Испытания считают успешными, если пробоя диэлектрика не наблюдается. Стандарт допускает проводить ускоренные испытания при напряжении, увеличенном на 20%, и продолжительности тестирования, пониженной до 1 сек.

Стандарт безопасности VDE0884 устанавливает методику оценки максимального рабочего напряжения изоляции с помощью тестирования методом частичного разряда через диэлектрик (Partial Discharge, PD). Когда напряжение, приложенное к диэлектрику (Vpd ), превышает критическое значение, в диэлектрике начинаются предпробойные явления, которые исчезают при понижении напряжения. Считается, что это напряжение можно считать рабочим напряжением изоляции. В качестве испытательного напряжения стандарт VDE0884 использует напряжение, в 1,6 раз превышающее рабочее. При испытательном напряжении через диэлектрик может пройти заряд величиной не более 5 пКл в течение 1 сек.

Стандарт IEC61010-01 определяет общие требования электробезопасности оборудования для измерения, управления и лабораторных исследований. Такое обрудование может использоваться на высоте не более 2000 м над уровнем моря, при температуре от +5°С до +40°С, при максимальной влажности 80% при температуре 31°С, которая может линейно понижаться до 50% при 40°С. Испытания проводят температуре от 15 до 35°С, относительной влажности 75%, атмосферном давлении от 75 до 106 кПа, без росы, дождя, тумана и пр. Испытательное напряжение зависит от времени его приложения. Таблица 2 показывает связь между рабочим и испытательным напряжением при степени загрязнения II.

Таблица 2. Зависимость между рабочим и тестовым напряжением

Источник

Формула электрического напряжения для новичков от А до Я

Домашний мастер, затеявший ремонт бытовой проводки или электрического прибора, должен хорошо представлять электротехнические процессы, уметь проводить сложные расчеты.

Самая простая формула электрического напряжения, выраженная для участка цепи, позволяет быстро выполнять такие вычисления.

Я подготовил советы и рекомендации, которые помогут лучше запомнить сложные алгоритм. Рассчитываю, что вы станете правильно применять их на практике, зарекомендуете себя грамотными специалистами в глазах окружающих.

Что такое напряжение и как его легко представлять

Мне нравится сравнение электрических процессов с более понятными механическими явлениями. Поэтому показываю такую картинку.

Имеем какую-то горку с высотой h относительно начального уровня. На вершине стоит груз весом Р. Он не закреплён, может скатиться под действием совсем небольшого усилия, например, дуновения ветра.

Но его нет, а если подует, то груз упадет на высоту h2. При этом им будет совершена работа, связанная с перемещением на расстояние h1.

Такая же аналогия, на мой взгляд, действует в электротехнике.

Рассматриваем два отличающихся потенциала φ1 и φ2, которые накопили разные материальные тела, например, облака при движении воздушных масс с противоположными знаками зарядов q.

Они отделены слоем воздушной атмосферы, обладающей сопротивлением R, которое препятствует перемещению заряда q.

Точно так же воробьи сидят на фазном проводе и даже аист сплел свое гнездо на столбе воздушной линии, как показано на верхней картинке. Но с ними пока ничего не происходит: от второго потенциала они отделены большим сопротивлением.

Однако, под действием ветра груз Р может скатиться, а облака перемещаются относительно земли и друг друга: воздушная прослойка между ними изменяется.

В какой-то момент времени разность потенциалов φ1-φ2 между заряженными телами пробьет сопротивление R и будет совершена работа по перемещению заряда q.

Вот и получается определение формулировки напряжения U, как разность потенциалов φ1 и φ2 или работа А, совершаемая при переносе заряда q.

Напряжение измеряется в вольтах специальными приборами — вольтметрами. Оно появляется на всех электрических схемах, где присутствуют разные потенциалы:

• проводах фазы и нуля домашней проводки при поданном питании от трансформаторной подстанции;

• шинах вводного щитка в дом или подъезд;
• контактных выводах любой заряженной аккумуляторной батареи либо гальванического элемента;
• выходных контактах включенного блока питания, зарядного устройства;
• многих других местах.

Когда груз Р уже скатился вниз или произошел разряд потенциалов φ1 и φ2 между собой, то работа по перемещению зарядов произойти не сможет. В этом случае, если φ1-φ2=0, напряжение отсутствует.

Допускаю, что опытного электрика такое мое объяснение не устроит из-за упрощений. Что ж: пишите в комментариях. Будем приходить к общему мнению. Ведь я изложил самые начальные знания для новичков.

Виды напряжения в квартире простыми словами

А вот здесь надо ориентироваться на то, как образуются потенциалы зарядов электрической энергии.

Как работают источники постоянного тока для бытовых приборов

На выходных клеммах элементов солнечных батарей или гальванических элементов, сборок из них накапливаются потенциалы зарядов противоположной полярности: положительные и отрицательные. Они образуют цепи постоянного напряжения.

На графике времени его вычерчивают горизонтальной линией U, которая не меняет свою величину.

Хотя в принципе это довольно условно: по мере разряда от приложенной нагрузки происходит снижение разности потенциалов (ничего вечного в нашей жизни не существует) и уровень сигнала со временем все же падает. Но, этим качеством при расчетах, как правило, пренебрегают.

Как определить уровень напряжения

Если вернуться к определению термина, основанного на разности потенциалов или совершении работы по перемещению зарядов, то мы попадем в тупик: их простыми методами оценить невозможно.

При практической работе с цепями постоянного тока пользуются измерением или вычислением электрических величин на основе известного закона Ома для участка цепи U = i * R.

Простой онлайн калькулятор, спроектированный для этих целей, значительно облегчает такие вычисления. К тому же он построен на использовании еще одной функции: мощности потребления прибора, включенного в шпаргалку электрика.

Воспользоваться можете любым из указанных способов. Каждая приведенная формула электрического напряжения работает правильно.

Цепи переменного тока в квартире: откуда приходят и как формируются

Электрическая энергия в дома и квартиры поступает от трансформаторных подстанций различного напряжения по линиям электропередач 0,4 киловольта (кВ).

Как появляется напряжение в розетке

От трансформаторной подстанции электроэнергия подводится в квартиру по:

• двухпроводной схеме — система заземления TN-C;
• или трехпроводной — система заземления TN-S либо TN-C-S.

У них используются разные алгоритмы защит в аварийных ситуациях.

В первом случае обеспечивается меньшая электрическая безопасность. Когда возникает пробой изоляции бытового прибора на корпус, то, случайно оказавшийся поблизости человек получает электрическую травму: через его тело проходит опасный потенциал на контур заземления подстанции.

Трёхпроводная схема электропроводки сразу обеспечивает отвод опасного потенциала через дополнительный контур защитного РЕ проводника.

На этой картинке допущены некоторые упрощения, которые я использовал, чтобы не усложнять понимание процессов. О них будет идти речь в других статьях.

Формулы расчета напряжения для переменного тока, приведенные в шпаргалке электрика, остаются действующими. Но, на практике требуется учитывать многие нюансы работы электроэнергии, схемы подключения оборудования, особенности прохождения частотных сигналов.

Важные характеристики синусоиды для выполнения расчетов

Электроэнергию производят промышленные генераторы, работающие на принципе вращения ротора с витками изолированного провода (рамки) в магнитном поле статора.

На их выводах создается синусоидальное напряжение симметричной переменной формы с гармоничными колебаниями.

Синусоида характеризуется следующим параметрами:

• амплитудой;
• частотой или периодом колебаний;
• фазой.

При этом под фазой понимают сдвиг угла между сигналами разных синусоид или относительно начала координат.

Что такое действующее напряжение

При измерениях и вычислениях параметров синусоиды следует учитывать то обстоятельство, что ее величина постоянно изменяется по времени от нуля до максимального значения и обратно.

Чтобы исключить ошибки и правильно вести расчет принято обозначение действующего напряжения.

Его величина соответствует той работе, которую может выполнить одна полуволна гармоники. Ее приравнивают к действию постоянного тока за это же время Т/2.

Для этого определяют площадь половины гармоники интегральным исчислением за полупериод. Приравнивают ее к прямоугольнику с такой же шириной.

Далее вычисляют высоту, поделив площадь на ширину. Получается действующее значение напряжение. Оно в √2 или 1,41 раз меньше амплитудного синусоидального U max.

Можно использовать и другую формулу расчета действующего напряжения на основе амплитудного: умножать его на 0,707.

Для сравнения: привычное нам значение 220 вольт является действующим, а амплитудное составляет 310.

Что такое “импульсное напряжение”

В своей практике надо быть готовым к тому, что в бытовую проводку может проникнуть импульс перенапряжения от аварийного режима в системе электроснабжения, например, от удара молнии в воздушную линию.

На ВЛ установлены специальные защиты от подобных случаев: разрядники. Они гасят полученные разряды, срабатывая в несколько ступеней.

Но все равно такой импульс, хоть и пониженной величины, проникает по проводам в бытовые приборы. Он способен повредить их внутреннюю схему.

Для защиты от него используют УЗИП (устройства защиты от импульсного перенапряжения), которые рассчитывают и выбирают под местные условия.

Как рассчитывать трехфазное напряжение

Промышленная передача электроэнергии использует три симметрично расположенных по времени синусоиды напряжения, которые вырабатывают генераторы.

Три обмотки их ротора разнесены между собой на 120 градусов и вращаются в магнитном поле статора, поочередно пересекая его силовые линии. Поэтому у них наводится таким же образом смещенная электродвижущая сила.

Синусоиды сдвинуты между собой на такой же угол, как показано правее. Их векторное выражение на комплексной плоскости тоже отображается с углом 120 О .

При этом формируется система линейных и фазных напряжений, показанная на картинке.

Между всеми линейными проводами образуется разность потенциалов в 380 вольт. В то же время относительно каждого этого проводника и нулем присутствует так нам привычное 220.

Такая система постоянно работает в сбалансированном режиме: токи однофазных потребителей циркулируют по своим замкнутым цепочкам, постоянно складываясь в нулевом проводнике. Сложение это не чисто арифметическое, а векторное, учитывающее направление потока энергии.

Поэтому при геометрическом сложении векторов происходит снижение тока в проводе нуля и его, как правило, делают тоньше, чем остальные жилы.

Формулы электрического напряжения для линейных и фазных величин, а также токов смотрите прямо на картинке.

Обрыв нуля: как возникает и чем опасен

Нормальная работа электрооборудования происходит в сбалансированном режиме при нормально поданном напряжении на него. Если ноль пропадет, то бытовые приборы прекращают свою работу.

Здесь есть важные отличия при эксплуатации проводки, собранной по схеме однофазного или трехфазного питания.

Обрыв нуля в однофазной сети: опасность возникновения

Квартирная проводка подключается для подачи напряжения по двум проводам с потенциалами фазы и нуля (контура земли). Электрический ток нагрузки, совершающий полезную работу, может протекать только по замкнутому контуру.

Это значит, что если один потенциал от обмотки трансформаторной подстанции не будет подведен к розетке или лампочке в квартире, то на них напряжения, а, следовательно, и работы не будет.

Однако здесь есть особенность, связанная с безопасностью жильцов.

Обычно розеточные группы собираются шлейфом при параллельном подключении между собой. В одну из них может быть вставлена вилка шнура питания какого-то прибора: холодильника, стиральной машины, микроволновки и т п.

В такой ситуации через внутреннюю схему этого прибора потенциал фазы пройдет на контакт нуля розетку и дальше — к концу подключенного, но оборванного провода.

Электрики говорят по этому поводу: две фазы в розетке! Их легко заметить однофазным индикатором напряжения. Его контрольная лампочка будет светиться в обоих контактных гнездах.

Этот режим опасен тем, что оторванный конец не изолирован. Под действие вновь образованного потенциала может попасть человек, получить электрическую травму.

Обрыв нуля в трехфазной сети и как от него защититься

Теперь еще раз внимательно посмотрим, как работает схема трехфазного подключения к квартирной проводке, приведенная выше. Разберем случай, когда оборван ноль не в однофазной цепи, а в общей питающей.

В этой ситуации до места обрыва практически ничего не изменяется: сформированная система напряжений 380/220 остается прежней. А вот внутри квартир происходят ну очень нехорошие вещи.

Потребители остаются подключенными по схеме “звезды”. Но ее средняя точка, где был подвод нулевого потенциала, отсоединен от нейтрали трансформаторной подстанции.

В итоге создаются новые контура последовательного подключения потребителей квартир к линейному напряжению 380, как я показал на правой картинке, взяв за основу сопротивления Rа и Rв.

Теперь представим, что жильцы квартиры А очень бережливые. Они мало потребляют энергии, экономят деньги на ее оплате. При этом владелец второй квартиры B эксплуатирует большое количество бытовой техники. У него всегда высокое потребление.

Другими славами электрика: сопротивление Rа и его мощность потребления близки к нулю, а Rв — завышены.

Вместе они создали последовательную цепочку Rа+Rв, через которую потечет ток, вызванный приложенной разностью потенциалов 380 вольт. Этот общий ток по закону Ома на каждом сопротивлении создаст падение напряжения. (Перемножьте составляющие формулу величины).

Все приборы в квартире подключены параллельно. Чем больше их в работе, тем выше суммарная мощность потребления и ниже сопротивление. По оборудованию обоих квартир течет один и тот же ток. К ним прикладывается напряжение, зависящее от сопротивления.

Получим, что к одной квартире будет приложено очень мало вольт, а к другой около максимального предела 380.

1. у экономного владельца к приборам будет приложено очень высокое напряжение порядка 380 В;
2. во второй квартире электрооборудование станет запитано от очень низкого напряжения. Оно станет работать на износ или отключится.

Расточительный хозяин останется без света до устранения неисправности, а у бережливого выйдут из строя работающие электродвигатели, перегорят лампочки, блоки питания электронной аппаратуры и вся подключенная дорогостоящая техника.

Этот модуль очень быстро, за время роста первой четверти гармоники
напряжения, вычисляет неисправность и до окончания первого периода
колебания отключает питание с квартиры, разрывая цепи подвода
электроэнергии.

За счет этого все электрооборудование обесточивается, остается в исправном состоянии.

Кстати, формулы расчета электрического напряжения для этого случая я привел прямо на картинке. Пользуйтесь на здоровье, делайте правильные выводы для себя.

Я постарался очень простенько объяснить сложные процессы, связанные с электричеством. Поэтому у вас могут появиться дополнительные вопросы. Задавайте их. Будем выяснять совместно.

Рейтинг статьи

Рекомендуем прочитать:

Комментарии 11

Спасибо за отличную статью! Но мне кажется, что приборы выдут из стороя в квартире с бережливыми жильцами, т.к. у не бережливых R нагрузки будет меньше. Приборы в квартире подключены паралельно, а не последовательно, соответственно, чем больше приборов подключены к сети, тем меньше суммарное R нагрузки, больше ток и потребляемая мощность.

Владислав, благодарю за комментарий и замечание!
Вы правы! Позор на мою седую голову: думал об одном, а написал совсем противоположное…это называется человеческий фактор. Только поэтому ответственные оперативные переключения выполняют минимум три человека, два из которых осуществляют функцию контроля.
Буду исправляться.

Ещё раз огромное спасибо за ваши шикарные статьи, написанные доступным языком!

Да уж…коммент…прям стимул не забрасывать сей эксперимент. Благодарю

…физику за 8-й класс отправить изучать, срочно! Площадь прямоугольника, одинаковая с аркой синуса, и действующая мощность,- не есть равнозначные .
величины, Картинка всё объясняет.
f2.mylove.ru/8_1XfuiJ2sGl3e4vr.jpg

Здравствуйте, tipa.
Измерением площадей занимаются геометрия и математика. В статье я показал, что за действующее напряжение принимается величина, меньшая амплитудного значения. Она вычисляется, как вы показали на графике по формуле Uд=0,707 Uа.
Уточните, что не так написано в статье? Я показываю, что берется интеграл от половины синусоиды. Эта площадь делится на ширину. Получаем высоту, идентичную действию постоянного тока. Посему она и названа действующей.

Привет,Алексей!
Статья весьма познавательна и содержательна. Нет
«воды», мямлянья, и т.п. Вам лично-респект за проделанную работу. Особенно заостряюсь на обрыве нуля на подстанции 10/0,4 кв., когда в одних домах (а я живу в деревне, выйдя на пенсию) холодильники идут на взлёт, в других-горят пусковые релюшки и движки.
Не стал бы заморачиваться с комментами, когда бы сам не столкнулся с этой тонкостью, при подсчёте мощности «обрезанного синуса», работая в программе «Мультисим 14.2».
Формулы нашёл здесь:
en.ppt-online.org/78184.

Изначальное различие хорошо пояснено здесь:
cf.ppt-online.org/files/slide/d/dEf8iThSpPbnxeU1v5lmyXLkBV0c9sZtIaRHzw/slide-4.jpg

поначалу интегрировал кусок синусоиды, то есть вычислял её площадь отсечённого куска, затем делил на полпериода. а это есть среднее напряжение , а нужнО-среднеквадратичное. Среднее и среднеквадратичное дают разные мощности, ближе к истине- среднеквадратичное, почему его и приняла на вооружение вся электротехника земного шара.

«Я показываю, что берется интеграл от половины синусоиды».(вас цитирую), но не интеграл от половины синуса, а квадратики напряжения(зависящие от t) за бесконечно малые моменты времени-dt, в чем вся соль. Простому обывателю это не интересно, да и разница в мощностях — небольшая, в пределах погрешностей натуральных измерений. Для блогера же это — принципиально.
Желаю удачи. Статье всё равно ставлю 5 звёзд.

формУлы в лекциях сидят на странице семьдесЯт

Тяжелый поиск документа по таким ссылкам, не каждый доберется…
Эта статья написана для начинающих электриков и у меня не было особого желания запутывать их сложным материалом. Видимо зря так поступил…
Среднее значение обозначается термином AVG, является постоянной составляющей сигнала. Среднее значение используют при расчетах электрических схем, которые выделяют из переменного сигнала постоянную величину. Например, LC фильтр, RC цепочка…
Действующее или эффективное, среднеквадратичное напряжение (RMS) определяют по тепловому воздействию на чисто активной нагрузке. При этом его сравнивают с постоянным напряжением. создающим такой же нагрев за тот же промежуток времени в аналогичных условиях окружающей среды.
При таких расчетах приходится учитывать форму сигнала (синус, меандр, отрезанный тиристором синус, треугольник, трапеция, прямоугольник и т п), создающие потери энергии.
Для расчета среднеквадратичного напряжения можно воспользоваться соответствующими формулами или онлайн-калькуляторами.
Начинающим электрикам важно понимать, что действующее напряжение названо так потому, что при приложении синусоиды к сопротивлению оно по закону Ома создает ток, совершающий работу.
Например, измерительная головка аналогового вольтметра отклоняет стрелку на величину угла, проградуированного в делениях среднеквадратичной величины, а не амплитудной. Аналогично калибруются цифровые приборы.
Амплитуда, или же пиковое максимальное значение на практике учитывается для того, чтобы учесть диэлектрические свойства слоя изоляции. Оно не должно его пробить. Например, бытовая сеть 220 вольт по существующим нормативам может иметь напряжение от 207 до 253 вольт. И это нормально. Но при этом пиковое значение синусоиды будет превышать величину 300 вольт. Чтобы не создать короткое замыкание пробоем изоляции последнюю создают с запасом минимум на 1000 вольт и проверяют мегаомметром.
Опытным электрикам, занимающимся расчетом сложных электрических цепей приходится постоянно учитывать разницу между средним и среднеквадратичным напряжением, а обычным людям достаточно понимать разницу между действующей и амплитудной величиной.

Основательный труд, используя который можно избежать многих ошибок, спасибо!

Источник

1. Электрический расчет изоляции

Расчет
геометрических размеров кабеля
производится таким образом, чтобы
напряженность электрического поля в
изоляции не превышала определенного
значения. Это значение зависит от вида
материала изоляции и типа кабеля.

Класс
напряжения – это номинальное линейное
напряжение на приемнике электроэнергии
(U_н).
Кабель рассчитывается на наибольшее
рабочее напряжение (U_раб
max),
так как на генераторе напряжение выше:

U_раб
max=к
U_н


(2.1)

Кроме
того, учитывается режима работы нейтрали
(табл.3), который зависит от класса
напряжения.

Таблица
3

Величины расчетных напряжений

№ п/п	Uн, кВ	к	U0, кВ	Нейтраль
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.	0,220 0,380 0,660 1 3 6 10 20 35 110 220 330 500 750	1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,1 1,05 1,05	0,220·1,15/√3 0,380·1,15/√3 0,660·1,15/√3 1·1,15/√3 3·1,15 6·1,15 10·1,15 20·1,15 35·1,15 110·1,15/√3 220·1,15/√3 330·1,1/√3 500·1,05/√3 750·1,05/√3	Заземлена Заземлена Заземлена Заземлена Не заземлена Не заземлена Не заземлена Не заземлена Не заземлена Заземлена Заземлена Заземлена Заземлена Заземлена

Кабели
на напряжения от 1 до 35 кВ работают с
изолированной или резонансно заземленной
нейтралью, поэтому при однофазном
коротком замыкании на землю напряжение
на неповрежденных фазах возрастает до
линейного. Следовательно, расчет изоляции
необходимо вести на линейное напряжение
U₀=
U_л.
Кабели на напряжения от 110 кВ и более
работают с заземленной нейтралью,
поэтому при однофазном коротком замыкании
на землю происходит отключение и
напряжение на фазах не может быть больше
фазного – U₀=
U_ф.

Напряженность
электрического поля на токопроводящей
жиле имеет равнозначные названия: 1)
E_max
– максимальная,
E_раб
– рабочая, E_доп
– допустимая, их значения берутся из
литературы.

1. Расчет толщины изоляции кабеля переменного тока

В
кабеле переменного тока с круглыми
жилами напряженность электрического
поля изменяется по гиперболическому
закону (рис. 2.1 и формула (2.1)). Это
обусловлено тем, что изоляция однородна.

Рис. 2.1. Распределение
напряженности электрического поля в
кабеле переменного тока

Порядок
расчета

1. Дано:

• класс напряжения
  – U_н, кВ,

• сечение токопроводящей
  жилы S, мм².

1. Находим в литературных
   источниках:

• допустимую
  напряженность электрического поля
  E_доп[2, 4, 5].

1. Определяем
   напряжение, которое фактически
   воздействует на изоляцию, по формуле
   (2.1) и табл. 3.

2. Рассчитываем
   токопроводящую жилу в соответствии с
   разделом 1.2.

3. Определяем радиус
   по изоляции:

(2.2)

1. Вычисляем толщину
   изоляции:

_из =
r₂–r₁
(2.3)

1. Кабель с градированной изоляцией

Двухслойное
градирование

В
том случае, если изоляция неоднородна,
например, имеются два слоя с диэлектрическими
проницаемостями ₁
и ₂
(рис. 2.1),
на границе раздела слоев возникает
заряд. Это приводит к скачку напряженности
электрического поля (рис.2.3). Напряженность
изменяется по радиусу:

1)
в первом слое
;
2) во втором слое
_,(2.4)

где
.

Рис.
2.2. Кабель с изоляцией Рис.
2.3. Скачек напряженности

из
двух слоев
электрического поля

Существуют
два способа градирования. В первом
способе уменьшается напряженность
электрического поля на жиле r₀
(рис. 2.4); во втором способе сохраняется
прежняя напряженность электрического
поля на жиле, в результате чего уменьшается
радиус кабеля от r₂
до r₃
(рис. 2.5).

Рис. 2.4. Первый
способ градирования

До
градирования (рис. 2.2) напряженность
электрического поля изменялась по
кривой 1
– 7
. После градирования напряженность на
жиле (т. 1)
уменьшилась (т. 2).
Напряжение в первом слое уменьшилось
на величину пропорциональную площади
S₁,
во втором слое напряжение возросло на
S₂,
причем S₁=
S₂,
так как суммарное напряжение осталось
U₀.
После градирования напряженность
изменяется по кривой 2
– 5
–3 –
6
.

Рис. 2.5. Второй
способ градирования

До
градирования по второму способу (рис.
2.5) напряженность распределялась по
кривой 1
– 6.
После градирования напряженность на
жиле (т. 1)
осталась без изменений, однако радиус
кабеля уменьшился от r₂
до r₃.
После градирования напряженность
распределялась по кривой 1
– 3
– 2
– 4.
Напряжение на кабеле осталось прежним
U₀,
поэтому S₁=
S₂.

Порядок расчета

1. Дано:

• класс напряжения
  – U_л, кВ,

• сечение токопроводящей
  жилы S, мм².

1. Находим в литературных
   источниках:

–
допустимую напряженность электрического
поля в первом E₁и второмE₂ слоях
([2], стр. 88), например,E₁=9,2
кВ/мм, E₂=8,6
кВ/мм ;

–
диэлектрическую проницаемость первого
ε₁и второго ε₂слоев ([2],
стр. 88), например, ε₁=4,3 ε₂=3,5.

1. Определяется
   напряжение, которое фактически
   воздействует на изоляцию, по формуле
   (2.1) и табл. 3.

2. Рассчитываем
   токопроводящую жилу в соответствии с
   разделом 1.2.

3. Вычисляются
   коэффициенты kиf:

,

(2.6)

1. Вычисляется радиус
   первого слоя:

.
(2.7)

7. Вычисляется
радиус второго слоя:

(2.8)

1. Строим кривую
   распределения напряженности электрического
   поля до градирования по формуле:

.
(2.9)

1. Строим кривую
   распределения напряженности электрического
   поля в первом слое после градирования
   по формуле:

(2.10)

1. Строим кривую
   распределения напряженности электрического
   поля после градирования во втором слое
   по формуле:

(2.11)

Соседние файлы в папке Курсовой проект

• #
• #
• #
• #
• #

Электрическая прочность изоляции кабелей

Наиболее важной характеристикой любого электрического силового кабеля является его электрическая прочность, так как нарушение ее выводит из строя кабельную линию.

Неоднородность структуры изолирующего слоя кабеля

Всякий диэлектрик, применяемый на практике, всегда обладает какой-то неоднородностью структуры и свойств. Так, например, изоляция кабелей высокого напряжения имеет слоистый характер, резиновая изоляция неоднородна, так как она получается путем смешения каучука с мелкоизмельченными порошками минеральных наполнителей и смягчителями.

Даже такие материалы, как синтетические диэлектрики (полиэтилен, стирофлекс и др.), обладают большей или меньшей неоднородностью строения или неоднородностью, обусловленной методом получения этих материалов, например из-за наличия остаточных ионов, внесенных в материал катализаторами процесса полимеризации, и недостаточной отмывки материала после его изготовления.

Наличие неоднородности в практическом диэлектрике всегда приводит к ослаблению его электрической прочности и ускоряет процесс старения диэлектрика под влиянием нагревания и длительного воздействия приложенного к диэлектрику напряжения.

Неоднородность физического строения вызывает местное увеличение напряженности поля в диэлектрике и ведет к преждевременному пробою изоляции.

Пробой диэлектрика и виды пробоя

Из всех электрических характеристик изолирующих материалов, применяющихся в кабелях высокого напряжения, наибольшее значение имеет электрическая прочность, так как от нее зависит надежность работы кабеля.

Пробивное напряжение изолирующего материала является сложной функцией физических свойств материала, его размеров, условий окружающей среды и характера приложенного напряжения.

Величина напряженности электрического поля, при которой преодолевается сопротивление диэлектрика действию на него электрического поля, определяет величину электрической прочности материала, которая выражается в в/см или кв/мм.

На практике принято говорить об электрической прочности при постоянном и переменном напряжении, а по длительности действия напряжения различают электрическую прочность: импульсную, кратковременную и длительную.

Пробой является следствием непосредственного действия электрического поля на изолирующий материал, когда энергия электрического поля в диэлектрике превращается в работу образования свободных носителей электрических зарядов.

Наличие в диэлектрике свободных зарядов на определенной ступени количественного накопления и скорости перемещения переводит диэлектрик в новое состояние, когда он теряет электрическую прочность и перестает быть диэлектриком.

Из всех весьма разнообразных видов действия электрического поля на диэлектрик, которые могли бы привести к электрическому пробою, можно указать на следующие:

• разрушение молекулы или кристаллической решетки;
• ионизация диэлектрика;
• передвижение ионов в электрическом поле.

Под влиянием тепла, выделяющегося в жилах кабеля и в изолирующем слое (диэлектрические потери), появляется тепловое поле, зависящее также от условий охлаждения кабеля.

Для современных кабелей высокого напряжения тепловые расчеты тесно связаны с электрическими, так как энергия электрического поля переходит в тепло, рассеиваясь в диэлектрике, что вызывает нагревание кабеля. В свою очередь, нагревание кабеля снижает электрическую прочность изоляции.

Пробой кабеля чаще всего происходит под влиянием обоих факторов — электрического поля и нагревания. В этом смысле говорят о теплоэлектрическом или тепловом пробое кабеля.

В том случае, когда количество тепла, выделяющегося в кабеле, больше или меньше количества тепла, отводимого от кабеля в окружающую среду, электрический кабель будет нагреваться (в первом случае) или охлаждаться (во втором). Температура кабеля или провода будет изменяться во времени по закону, близкому к экспоненциальному.

Большое значение имеет определение максимального допустимого перегрева жил кабеля над окружающей средой, равного разности максимальной допустимой температуры жил кабеля и окружающей среды.

Максимальная допустимая температура жил кабеля во всех стандартах и нагрузочных таблицах определяется в зависимости от рабочего напряжения кабеля и его конструкции.

Если в результате воздействия электрического поля на диэлектрик происходит нагревание диэлектрика с ослаблением его электрической прочности, то происходит тепловая форма пробоя.

Электрический пробой характеризуется тем, что величина электрической прочности не зависит от температуры, длительности действия напряжения и почти не изменяется с толщиной диэлектрика.

Место пробоя представляет собой маленькое отверстие без следов обгорания. Такой пробой иногда называется «прокалывающим» пробоем. Чаще всего электрический характер разрушения диэлектрика получается при импульсном пробое твердых диэлектриков.

Наиболее близко к реальным условиям стоит тепловая теория пробоя в случае вычисления пробивного напряжения кабельной изоляции при нагревании ее потерями, в жиле и диэлектрике.

В этом случае говорят о тепловой неустойчивости изоляции кабеля, возникающей из-за плохого отвода тепла в окружающую среду при значительном выделении тепла в кабеле и большом температурном коэффициенте потерь.

Кроме электрического и теплового пробоя твердых диэлектриков в литературе и на практике часто встречается название «ионизационный» пробой.

В настоящее время под ионизационным пробоем твердого диэлектрика понимают пробой, который является следствием ионизации газовых включений, содержащихся в твердом изолирующем материале. Этот вид пробоя часто встречается в слоистой изоляции кабелей, конденсаторов, бакелитовых втулок и тому подобных изделий.

Развивающаяся в газовых включениях ионизация как бы подготавливает диэлектрик к пробою, ослабляя его в этом месте. Ионизация газовых включений и вторичные процессы, связанные с ионизацией, протекают во времени, разрушая материал с течением времени все более и более, как бы по частям.

В соответствии с результатами испытаний изолирующих материалов на электрическую прочность можно предпололожить, что в действительности электрическая прочность применяемых на практике изолирующих материалов определяется не столько механизмом пробоя, сколько местной неоднородностью поля, создающей резкое местное повышение напряженности электрического поля, а также характером и интенсивностью подготовительных процессов в диэлектрике, как, например, процессов ионизации газовых включений, химического изменения вещества и других.

Вероятно, что подготовительные процессы развиваются наиболее интенсивно именно в тех местах, в которых наблюдается местное повышение напряженности электрического поля. Можно сказать, что местное повышение напряженности поля, вызывая развитие подготовительных процессов, приводит к образованию слабого места в изоляции, которое и пробивается затем чаще всего по закону теплового пробоя.

Влияние неоднородности электрического поля и неоднородности материала на электрическую прочность

Известно, что электрическая прочность подавляющего большинства диэлектриков с увеличением толщины снижается. Это снижение прочности приписывается влиянию неоднородности поля, а именно, усилению напряженности поля у краев электродов. Отсюда появилось название «краевой» эффект.

Таким образом, максимальное значение электрической прочности любого твердого изолирующего материала может быть получено только при условии устранения краевого эффекта. Это значение электрической прочности можно назвать внутренней прочностью материала, так как оно не зависит от толщины образца и характеризует испытываемый материал.

Электрическая прочность диэлектрика в резко неоднородном поле имеет минимальное значение. Результаты экспериментов показывают, что при устранении краевого эффекта получается прямолинейная зависимость пробивного напряжения от толщины материала.

Неоднородность электрического поля (краевой эффект) и неоднородность самого испытываемого материала, например, включения газов, пленки масла в кабельной изоляции, ведут к снижению электрической прочности и к разбросу отдельных значений, которые все же группируются по законам математической статистики около некоторого среднего значения.

Отношение минимально возможного значения электрической прочности к рабочей напряженности в изолирующем слое кабеля определяет надежность работы его в эксплуатации.

Надежность работы уменьшается с увеличением поверхности соприкосновения изолирующего слоя с жилой кабеля, так как число слабых мест пропорционально поверхности и, следовательно, вероятность появления слабого места возрастает с увеличением поверхности по законам математической статистики.

Зависимость электрической прочности от вида приложенного напряжения и длительности его действия

Электрическая прочность кабельной изоляции зависит от рода приложенного напряжения и снижается с увеличением длительности действия напряжения.

Наибольшая электрическая прочность получается при постоянном напряжении, а наименьшая — при переменном напряжении. В последнем случае электрическая прочность изоляции сильно зависит от длительности приложения напряжения, так как подготовительные процессы в изоляции при переменном напряжении развиваются во времени.

Причиной резкого снижения электрической прочности при длительном приложении переменного напряжения является процесс старения, протекающий в диэлектрике под влиянием электрического и теплового полей (ионизация газовых включений и нагревание), который сводится по существу к медленному изменению физико-химических свойств диэлектрика, связанному с местным ослаблением электрической прочности.

Такие изменения характерны для неоднородных диэлектриков, содержащих различные поры или включения, малоустойчивых по отношению к термическим и химическим воздействиям веществ.

Повышение электрической прочности при длительном приложении напряжения, например, в маслонаполненных кабелях не может быть использовано при конструировании кабелей, так как импульсная (кратковременная) прочность будет ограничивать предел применения кабеля. Поэтому для современных кабелей высокого напряжения большое значение получает импульсная прочность, характеризующая стойкость кабеля по отношению к кратковременным воздействиям различных перенапряжений.

Источник

ПРОБОЙ ИЗОЛЯЦИИ

Электрической прочностью изоляции кабеля или провода назы­вают напряжение, при достижении которого происходит пробой изо­ляции. По характеру пробоя изоляции различают электрический и тепловой.

Под электрическим (прокалывающим) пробоем понимается про­бой в наиболее ослабленном месте изоляции, происходящий в короткие промежутки времени и обычно связанный с местным разруше­нием изоляции кабелей и сопровождающийся иногда ветвистыми обугленными побегами. Электрический — ионизационный пробой про­исходит в воздушных включениях изоляции при достаточно высо­ких напряжениях в результате возникновения таких разрядов, переходящих в электрические скользя­щие разряды, заканчивающиеся про­боем изоляции.

Тепловой пробой изоляции кабе­лей имеет место в тех случаях, когда нагрев изоляции больше отводимого тепла (например, в кабелях высоко­го напряжения с большой толщиной изоляции). Этот вид пробоя развивается постепенно и происходит

обычно в тех местах, где повышение температуры из-за роста ди­электрических потерь происходит особенно интенсивно. Развитию теплового пробоя может способствовать повышенная температура окружающей среды. Место теплового пробоя изоляции представ­ляет радиальное отверстие с опаленной или оплавленной поверхно­стью без наличия в зоне пробоя ветвистых побегов.

Обычно пробой носит комбинированный характер. Нагрев, вы­званный скользящими разрядами, приводит к местному перегреву изоляции и развитию в этом месте теплового пробоя. Повышение напряженности поля в газовом включении снижает электрическую прочность изоляции, зависящую от его природы, толщины слоя и давления. Начальная напряженность ионизации маслонаполненного и газонаполненного кабелей при длительном приложении перемен­ного тока (50 гц) возрастает с увеличением давления (рис. 2-15), но электрическая прочность их снижается с увеличением длитель­ности приложения напряжения. Электрическая прочность пропитан­ной кабельной бумаги при кратковременном испытании на пробой переменным током уменьшается с увеличением толщины бумаги (рис. 2-16).

Пробивное напряжение кабеля при известной электрической прочности изоляции равно:

Пробивное напряжение кабеля при промышленной частоте мо­жет быть определено по эмпирической формуле:

где UH — номинальное линейное напряжение системы; k1=l, 15 — коэффициент, учитывающий возможность повышения рабочего на­пряжения; k2=l, 25/1,50 — коэффициент, учитывающий неоднород­ность изоляции (совпадение, зазоров лент, наличие вмятин, морщин и других дефектов технологии); k3 = 2,25/2,50 — коэффициент, учи­тывающий уровень внутренних перенапряжений в кабельных сетях; k4 = 1,10/1,20 — коэффициент, учитывающий уменьшение пробивного напряжения при снижении давления масла от расчетной величины до минимально допустимого значения. Запас электрической прочности

При расчете электрической прочности изоляции высоковольтных кабелей и проводов принимают 4—10-кратный запас допустимой на­пряженности электрического поля по сравнению с пробивной напря­женностью. Такой запас электрической прочности необходим из-за возможности ухудшения качества изоляции в процессе эксплуата­ции, а также за счет неоднородности изоляции по качеству, наличия острых углов и выступов токопроводящих жил кабеля и др. Элек­трическая прочность кабеля уменьшается с увеличением длины ка­беля, так как число слабых мест пропорционально поверхности токопроводящей жилы.

Электрическая прочность изоляции зависит от рода приложен­ного напряжения и снижается с увеличением длительности действия напряжения. Наибольшую электрическую прочность изоляция имеет при постоянном токе, а наименьшую — при переменном токе. Под влиянием электрического и теплового полей происходит ускорение процесса старения изоляции с медленным изменением ее физико-химических свойств, приводящих к местным ослаблениям электри­ческой прочности.

‘Кривую зависимости электрической прочности от времени при­ложения напряжения называют кривой жизни кабеля. Эта зависи­мость выражается уравнением

где т — коэффициент, зависящий от типа кабелей (для силовых ка­белей с вязкой пропиткой m = 7, для высоковольтных одножильных кабелей m≈ 6, для полиэтилена m≈ 4; τ —время до пробоя, мин; Eдл — прочность при бесконечно длительном приложении напряже­ния, кв/мм; Eпер — переменная часть электрической прочности,

кв/мм. Если откладывать по оси ординат Eпр, а по оси абсцисс ве­личину

(при правильно подобранном значении т), зависи­мость электрической прочности кабеля от времени имеет вид прямой линии. Пересечение ее с осью ординат дает предельное значение электрической прочности при бесконечно длительном приложении напряжения, равное для маслонаполненного кабеля низкого давле­ния 40 кв/мм, для газонаполненного кабеля высокого давления 20 кв/мм и для кабеля с вязкой пропиткой 12 кв/мм.

На рис. 2–17 приведена экспериментальная зависимость напря­женности поля при пробое кабеля с полиэтиленовой изоляцией (Δ = 10 мм), подвергавшегося циклическому нагреву. При частоте 80 Мгц электрическая прочность полиэтиленовой изоляции снижает­ся до 3—4 кв/мм. На рис. 2–18 приведена зависимость электриче­ской прочности кабеля с изоляцией из поливинилхлоридного пла­стиката от времени. Кратковременная электрическая прочность по­лиэтиленовой и поливинилхлоридной изоляции снижается с увели­чением радиуса провода:

Зависимость пробивного напряжения на постоянном токе при ступенчатом повышении напряжения (по 2 (кв/мм)/ч) от толщины полиэтиленовой изоляции и радиуса токопроводящих жил приве­дена на рис. 2–19. Средняя напряженность поля при пробое состав­ляет 45 кв/мм независимо от толщины изоляции, радиуса токопроводяшей жилы и полярности приложенного напряжения. Импульсная прочность изоляции кабелей на напряжение 100 кв и выше яв­ляется основной характеристикой при выборе толщины изоляции. Под импульсной прочностью понимают 10 положительных и 10 от­рицательных импульсов нормальной волны (1/50 мксек), не вызвав­ших пробоя изоляции.

Импульсное перенапряжение (Uмакс), возникающее в кабеле, зависит от емкости кабельной линии (С, мкф/км), ее длины (l, м) и величины перенапряжения в воздушной линии (U, кв):

Зависимость Uмакс /U1 от l/lо (где lо = 38 О м — строительная длина кабеля) приведена на рис. 2–20.

Величина импульсного напряжения кабеля по нормам МЭК принята не ниже

где U0 — напряжение между жилой и экраном кабеля, кв.

Импульсная прочность пропитанной бумажной изоляции высоко­вольтных кабелей возрастает с уменьшением толщины бумажных лент, применяемых для изоляции, увеличивается с повышением плот­ности бумаги и вязкости пропитывающего состава, но не зависит от давления. Значения напряженности поля при пробое импульсным напряжением для кабелей с вязкой пропиткой и маслонаполненного в зависимости от толщины бумаги приведены на рис. 2–21.

На рис. 2–22 приведены кривые средней и максимальной напря­женности электрического поля при пробое в зависимости от толщи­ны изоляции и радиуса токопроводящих жил при испытании на пе­ременном и постоянном токе и импульсным напряжением.

После несложной процедуры регистрации Вы сможете пользоваться всеми сервисами и создать свой веб-сайт.

Источник

Понятие напряжения изоляции
модулей АСУ ТП

Рассмотрим методы описания качества изоляции. В зарубежной литературе обычно используют три стандарта, UL1577, VDE0884 и IEC61010-01, но не всегда даются на них ссылки. Поэтому понятие “напряжение изоляции” трактуется в отечественных описаниях зарубежных приборов неоднозначно. Используются термины “Isolation voltage” – “напряжение изоляции”; “Operating isolation voltage”, “Rated isolation voltage”, “Working isolation voltage”- рабочее напряжение изоляции”; “Permissible overvoltage” – “допустимое перенапряжение”.

Главное различие состоит в том, что в одних случаях имеется в виду напряжение, которое может быть приложено к изоляции неограниченно долго (рабочее напряжение изоляции), в других случаях речь идет об испытательном напряжении, которое прикладывается к образцу в течение от нескольких микросекунд до 1 мин. Испытательное напряжение может в 10 раз превышать рабочее и предназначено для ускоренных испытаний в процессе производства. Ускоренные испытания стали возможны благодаря тому, что напряжение, при котором наступает пробой, зависит от длительности тестового импульса. Испытательное напряжение может быть постоянным (Vdc), переменным с частотой 50 или 60 Гц (указывают среднеквадратическое значение Vrms или пиковое Vpeak), или импульсным (тоже Vpeak). Обычно рядом со значением испытательного напряжения указывают длительность его приложения к образцу.

Тестирование изоляции по стандарту безопасности UL1577 (DVWT тест) состоит в оценке электрической прочности изоляции и выполняется с помощью испытательного напряжения с частотой 50 или 60 Гц и действующим значением обычно 2500 или 3000 В. Напряжение повышают  плавно от нуля до достижения указанной величины и выдерживают это значение в течение 60 сек. Для испытаний берут 24 образца, из которых 6 шт. испытывают в первоначально полученном виде, следующие 6 шт. – после прогрева изоляции в течение 7 часов при максимальной рабочей температуре, следующие 6 шт. предварительно выдерживаются в течение 24 часов при температуре 32±2°С и относительной влажности 85%, и последние 6 шт. – при температуре  0±2°С  в течение 7 часов. Испытания считают успешными, если пробоя диэлектрика не наблюдается. Стандарт допускает проводить ускоренные испытания при напряжении, увеличенном на 20%, и продолжительности тестирования, пониженной до 1 сек.

Стандарт безопасности VDE0884 устанавливает методику оценки максимального рабочего напряжения изоляции с помощью тестирования методом частичного разряда через диэлектрик (Partial Discharge, PD). Когда напряжение, приложенное к диэлектрику (Vpd ), превышает критическое значение, в диэлектрике начинаются предпробойные явления, которые исчезают при понижении напряжения. Считается, что это напряжение можно считать рабочим напряжением изоляции. В качестве испытательного напряжения стандарт VDE0884 использует напряжение, в 1,6 раз превышающее рабочее. При испытательном напряжении через диэлектрик может пройти заряд величиной не более 5 пКл в течение 1 сек.

Стандарт IEC61010-01 определяет общие требования электробезопасности оборудования для измерения, управления и лабораторных исследований. Такое обрудование может использоваться на высоте не более 2000 м над уровнем моря, при температуре от +5°С до +40°С, при максимальной влажности 80% при температуре 31°С, которая может линейно понижаться до 50% при 40°С. Испытания проводят температуре от 15 до 35°С, относительной влажности 75%, атмосферном давлении от 75 до 106 кПа, без росы, дождя, тумана и пр. Испытательное напряжение зависит от времени его приложения. Таблица 2 показывает связь между рабочим и испытательным напряжением при степени загрязнения II.

Таблица 2. Зависимость между рабочим и тестовым напряжением
Воздушный зазор, мм	Рабочее напряжение, В	Тестовое напряжение, В по VDE0884	Тестовое напряжение, В по IEC61010-01
Пиковое напряжение импульса, 50 мкс	Среднеквадратичное значение, 50/60 Гц, 1 мин.	Постоянное напряжение или пиковое значение напряжения 50/60 Гц, макс., 1 мин.
1,6	150	240	2550	1400	1950
3.3	300	480	4250	2300	3250
6,5	600	960	6800	3700	5250
11,5	1000	1600	10200	5550	7850

Как видно из таблицы, между рабочим напряжением и испытательным, а также между постоянным, среднеквадратическим или пиковым значением тестового напряжение могут быть существенные различия.

Стандарт IEC61010-01 аналогичен ГОСТ 27570.0-87, в котором электрическая прочность изоляции испытывается также в течение 60 сек переменным напряжением с частотой 50 или 60 Гц величиной 500В и 1000В для основной изоляции, 2750В для дополнительной и 3750В для усиленной изоляции. Результат испытания считается положительным, если при испытании не было пробоя или перекрытия по изоляции.

Сопротивление изоляции – важнейший показатель, характеризующий работоспособность электрооборудования и его безопасность для обслуживающего персонала. В большей степени этот параметр касается кабельных линий и соединительных проводов, которые при эксплуатации подвергаются различного рода воздействиям. Методика замеров сопротивления изоляции основывается на законе Ома для электрической цепи.

Согласно этому закону искомый показатель представляется как результат деления напряжения, приложенного к изоляционному покрытию, на величину тока, протекающего через него (Rиз = U/I). Диагностика электропроводки и силовых кабелей – обязательная составляющая профилактических мероприятий, позволяющих поддерживать их работоспособность на должном уровне. Проверка сопротивления изоляции электротехнических объектов проводится с учетом требований действующих нормативов (ПУЭ, в частности).

Типовые причины неисправности изоляционного покрытия

Несмотря на то, что оболочка современных электрических кабелей изготавливается из качественного и прочного материала – она, тем не менее, иногда теряет свои защитные свойства. Последнее обычно объясняется следующими причинами:

• разрушительное воздействие высокого напряжения и солнечного света;
• механические повреждения (деформации);
• нарушения температурного режима;
• климатические особенности окружающей местности (жара или сильные морозы, например).

Для выяснения степени повреждения и допустимости дальнейшей эксплуатации проводов и кабелей организуются измерения сопротивления изоляции кабельных трасс.

Важно! При обнаружении явного повреждения оболочки кабеля организация и проведение испытаний теряет всякий смысл

В этом случае зона разрушений нуждается либо в ремонте (если это допустимо), либо в полной замене участка кабельной трассы или ответвления проводки.

Своевременно проведенное испытание изоляции на прочность позволяет предотвратить целый ряд неприятных последствий, включая КЗ в электросети, поражение людей высоким напряжением и возникновение пожара.

Нормы сопротивления изоляции для электрических цепей и установок

Нормативные показатели по допустимому сопротивлению изоляции у электроустановок вводятся отдельно для каждого электротехнического объекта отдельно. Требования к этому показателю существенно отличаются для таких типов оборудования, как:

1. Силовой или сигнальный кабели, прокладываемые в различных условиях эксплуатации.
2. Действующие промышленные электроустановки с рабочей проводкой.
3. Бытовые приборы, имеющие внутреннюю разводку и оснащенные сетевым шнуром.

Основной показатель, из величины которого исходят при нормировании допустимого сопротивления изоляции – действующее в контролируемой цепи напряжение. Причем учитывается не только его абсолютное значение, но и тип питания (однофазное или трехфазное). Ниже приводится перечень некоторых электротехнических устройств и цепей с указанием соответствующего им нормы сопротивления изоляции:

• кабельные проводки, расположенные на местностях и объектах без отклонений климатических условий от нормальных – 0,5 МОм;
• стационарные электрические плиты –1 МОм;
• щитовые с расположенными в них электропроводками и кабелями –1 МОм;
• электротехнические приемники, работающие от напряжений до 50 Вольт – 0,3 МОм;
• электромоторы и агрегаты с питающим напряжением 100-380 Вольт – не менее 0,5 МОм.

И, наконец, согласно ПУЭ для любых устройств, включаемых в электрические линии с действующим напряжением до 1 кВ, этот показатель не может быть менее 1 МОм. Определить, какое должно быть сопротивление защитной оболочки эксплуатируемого оборудования поможет изучение сопроводительной документации на конкретный образец.

Измерительные приборы

Приборы для измерения сопротивления изоляции условно делятся на две группы. Это: щитовые измерители переменного тока и малогабаритные приборы (они переносятся вручную). Первые образцы применяются в комплекте с подвижными или стационарными установками, имеющими собственную нейтраль. Конструктивно они состоят из релейной и индикаторной частей и способны непрерывно работать в действующих сетях 220 или 380 Вольт.

Чаще всего замеры сопротивления изоляции электропроводки организуются и проводятся с использованием мобильных устройств, называемых мегаомметрами. В отличие от обычного омметра, это прибор предназначается для измерений особого класса, основанных на оценке состояния изоляции при воздействии на нее высокого напряжения.

Обратите внимание: Импульсные посылки амплитудой порядка 1-2 кВ генерируются самим же мегаомметром.

Известные модели этих приборов бывают аналоговыми и цифровыми. В первых из них для получения нужной величины испытательного напряжения используется механический принцип (как в «динамо-машине»). Специалисты нередко называют их «стрелочными», что объясняется наличием градуированной шкалы и измерительной головки со стрелкой.

Эти устройства достаточно надежны и просты в обращении, но на сегодня они морально устарели. Основное неудобство работы с ними состоит в значительном весе и больших габаритах. На смену им пришли современные цифровые измерители, в схеме которых предусмотрен мощный генератор, собранный на ШИМ контроллере и нескольких полевых транзисторах.

Такие модели в зависимости от конкретной конструкции способны работать как от сетевого адаптера, так и от автономного питания (один из вариантов – аккумуляторные батареи). Показания по измерению изоляции силовых кабелей в этих приборах выводятся на ЖК дисплей. Принцип их работы основан на сравнении проверяемого параметра и эталона, после которого полученные данные поступают в специальный блок (анализатор) и обрабатываются там.

Цифровые приборы отличаются сравнительно небольшим весом и малыми размерами, что очень удобно при проведении полевых испытаний. Типичными представителями таких приборов являются популярные измерители Fluke 1507 (фото слева). Однако для работы с электронной схемой нужен определенный уровень квалификации, позволяющий подготовить прибор и получить при измерениях минимальную погрешность. Такой же подход потребуется и при обращении с импортным цифровым изделием под обозначением «1800 in».

Важно отметить, что проверять изоляцию кабельной продукции посредством обычных измерительных приборов не имеет смысла. Для этих целей не годится ни самый «продвинутый» мультиметр, ни любой другой подобный ему образец. С их помощью удастся провести лишь приблизительную оценку параметра, полученного с большим процентом погрешности.

Подготовка к измерениям

Подготовка к проведению испытаний изоляции сводится к выбору прибора, подходящего по своим характеристикам для заявленных целей, а также к организации схемы измерений. Наиболее подходящими для большинства случаев считаются следующие приборы:

1. Мегаомметры типа М4100, имеющие до пяти модификаций.
2. Измерители серии Ф 4100 (модели Ф4101, Ф4102, рассчитанные на пределы от 100 Вольт до одного киловольта).
3. Приборы ЭС-0202/1Г (пределы 100, 250, 500 Вольт) и ЭС0202/2Г (0,5, 1,0 и 2,5 кВ).
4. Цифровой прибор Fluke 1507 (пределы 50, 100, 250, 500, 1000 Вольт).

Важно! Для замеров берутся только предварительно поверенные приборы, обязательно имеющие лицензию производителя.

Согласно ПУЭ перед замерами сопротивления изоляции потребуется подготовить схему присоединения мегаомметра к элементам проверяемого объекта. Для этого в комплекте измерителя имеется пара гибких проводов длиной не более 2-х метров. Собственное сопротивление их изоляции не может быть менее 100 Мом.

Отметим также, что для удобства проверки изоляции кабеля мегаомметром рабочее концы проводов маркируются, а со стороны прибора на них надеваются специальные наконечники. С ответной стороны измерительные кабели оборудуются зажимами типа «крокодил» со специальными щупами и изолированными ручками.

Используемые методы испытаний

Еще до того, как проверить состояние изоляции – важно определиться с объектом, на котором требуется оценить ее качество. Это могут быть:

1. Электрическая проводка.
2. Силовые кабели высокого напряжения.
3. Низковольтные линии электропередач.
4. Контрольные провода.

Для каждой из этих электротехнических категорий выбираются индивидуальные методики измерения сопротивления изоляции. Рассмотрим все перечисленные варианты более подробно.

Электропроводка

Перед началом измерительных процедур электропроводка и распределительные коробки осматриваются на предмет отсутствия разрывов и явных разрушений. После этого обследуются места подсоединения проводов к типовым розеткам и выключателям.

Важно! Начинать замеры сопротивлений изоляции допускается лишь после того, как проводка полностью обесточена, а все потребители на объекте отключены от нее.

В однофазной сети для определения искомого параметра потребуется провести следующие операции:

1. Сначала щупы мегаомметра подключаются между фазной и нулевой жилами проводки.
2. Затем определяется сопротивление изоляции между фазной и центральной жилой защитного заземления.
3. Количество проведенных измерений соответствует комплекту проводов в линии.

Если при снятии показаний мегаомметр показывает сопротивление менее 0,5 Мом – электрическую линию придется разбить на более короткие отрезки. По результатам последующих обследований каждого из них находится участок с неудовлетворительным качеством изоляции. Его в последствии нужно будет полностью заменить.

Высоковольтные силовые кабели (подготовка)

Перед измерением изоляции силового кабеля последний проверяется на отсутствие на нем опасных напряжений. Кроме того, для подготовки измерительной схемы потребуется проделать следующие операции:

1. Прежде всего, с токоведущих жил посредством переносного заземления нужно снять остаточный заряд.
2. Затем кабель полностью очищается от пыли и грязи, мешающих измерительному процессу.
3. После этого потребуется ознакомиться с паспортными данными кабеля (там указывается искомый параметр, полученный по результатам заводских испытаний).
4. Последняя операция необходима для того, что заранее определиться с рабочим пределом, выставляемом на приборе.

Важно! Перед измерением сопротивления изоляции кабеля обязательно проведение контрольной проверки мегаомметра на исправность.

Эта операция состоит в контроле показаний по шкале прибора при замкнутых и разомкнутых измерительных концах. В первом случае стрелка смещается ближе к «нулю», а во втором – показывать «бесконечность».

Силовые кабели (измерения)

Измерение сопротивления изоляции мегаомметром начинается с контрольной проверки каждой из фаз по отношению к заземленной стальной оболочке. И лишь после этого проверяется сопротивление между отдельными жилами (фото слева). В процессе снятия показаний недопустимо чтобы измерительные концы соприкасались между собой, а также контачили с заземляющими конструкциями и стальной оболочкой.

Если обнаружится, что сопротивление изоляции ниже допустимого уровня – в соответствие с требованиями ПУЭ проводится дополнительные замеры. Они предполагают проведение измерений изоляции всех фаз по отношению к земле и оценку величины проводимости между фазными проводниками.

Обратите внимание: Для повышения точности снятия показаний, указывающих на величину сопротивления изоляции проводов, делается несколько замеров.

Их общее число варьируется: для 3-х жильного кабеля в пределах 3-6 измерений, а для пятижильного может потребоваться 4, 8 или даже 10 подходов.

Поскольку для трехфазных цепей существует несколько схем измерений – по тому же паспорту следует ознакомиться с предлагаемым производителем вариантом. До момента индикации точных показаний на шкале мегаомметра согласно ГОСТ 3345 должно пройти не менее 60 секунд, но не более 5 минут (с момента подключения концов и подачи высокого напряжения). Если за это время из-за высокой влажности, например, определить показания не удалось (стрелка не отклонилась на расчетное значение) – операцию придется провести еще раз.

Перед повторным испытанием следует снова снять остаточный заряд путем наложения заземления. Затем потребуется переключить прибор на нужный предел и повторить контрольные замеры. Согласно правилам ТБ эту операцию необходимо проводить в диэлектрических перчатках. рекомендуется следовать указаниям п.п. 1.7.81, 2.1.35 ПУЭ, в которых оговариваются условия безопасной работы. Основные из них приведены ниже.

• у нулевых рабочих и защитных шин изоляция должна быть равноценна защитному покрытию фазных проводников;
• со стороны источников питающего напряжения и его приемника нулевые проводники следует отсоединять от заземленных элементов цепи;
• проведение замеров в силовых электропроводках проводится только при полностью снятом напряжении, выключенных вводных автоматах или рубильниках.

Последний пункт дополняется обязательным требованием вынуть предохранители, отключить все имеющиеся приемники и вывернуть электролампы. Предлагаемые в инструкции схемы замеров различаются только их количеством (4 и 8 вместо 3 и 6) и необходимостью использования защитной клеммы «Экран» на мегаомметре.

Низковольтные силовые кабели

При работе с низковольтными силовыми линиями они в первую очередь проверяются на предмет отсутствия на их элементах опасных напряжений. Подобно уже рассмотренным высоковольтным кабелям перед обследованием этих изделий потребуется проделать следующие операции:

1. Сначала с токоведущих жил при помощи переносного заземления снимается опасный остаточный заряд.
2. По завершении этой операции оболочка кабеля и его рабочие жилы полностью очищаются от пыли и грязи.
3. Затем изучаются документы (паспорт, например), где указывается нормируемое сопротивление изоляции для испытуемого образца.
4. Последняя операция проводится с целью примерной оценки измеряемой величины и выбора нужного предела измерения на приборе.

Для ее проведения берется мегаомметр, рассчитанный на напряжение генерации 1000 Вольт. По завершении всех подготовительных операций переходят непосредственно к измерениям. Их порядок может быть представлен в виде следующей последовательности действий:

1. Сначала измеряется искомое сопротивления между фазными жилами испытуемой кабельной линии («А»-«В», «В»-«С» и «А»-«С»).
2. Затем по очереди оценивается состояние изоляция каждой из фаз относительно нулевого провода (N).
3. Далее следует последовательность измерений между каждой фазой и заземляющим проводом PE (проводится при проверке трехфазного пятижильного проводника).
4. Для проведения последней операции нулевой провод отсоединяется от заземляющей шинки, после чего измеряются сопротивления между жилами N и PE.

По завершении каждого очередного действия необходимо «снимать» остаточный заряд уже описанным ранее способом.

Контрольные кабели (подготовка)

Проверить сопротивление в этом случае удастся только при выполнении следующих требований:

1. Температура окружения должна укладываться в диапазон от –30 до +50 градусов (при влажности до 90%).
2. Они влияют на допустимость работы с тем или иным образцом мегаомметра в конкретной ситуации.
3. Условия измерения (протяженность контролируемого кабеля, в частности) и рабочее напряжение выбираются в зависимости от его марки.
4. Если паспорт на кабельное изделие отсутствует – к нему согласно ПУЭ (табл. 1.8.39) прикладывается испытательное напряжение от 0,5 до 1 кВ.

Обратите внимание: Допускается проводить испытания вместе со всей подключенной к кабелю аппаратурой (магнитными пускателями и защитными реле, установленными в линии).

Перед проверкой сопротивления обязательно знакомство с безопасными приемами работы с кабелем. Они сводятся к соблюдению следующих правил:

• к замерам под напряжениями до 1 кВ допускаются только специалисты с 3-й группой допуска или выше;
• исследуемый кабель обязательно отсоединяется от электросети, после чего с него удаляется остаточный заряд;
• перед началом измерительных операций необходимо побеспокоиться о том, чтобы поблизости от этого места не было посторонних лиц.

К токоведущим жилам напряжение прикладывается посредством щупов с изолированными ручками типа «держатели». Помимо этого в целях безопасности запрещено прикасаться к токопроводящим шинам, к которым подсоединен включенный мегаомметр. По завершении текущих испытаний с контрольной части кабеля обязательно снимается остаточный заряд. Для этого используются переносные заземления или активируется специальная функции измерительного прибора (она имеется в некоторых моделях).

Контрольные кабели (порядок работ)

Порядок испытания изоляционной защиты контрольных кабелей аналогичен положениям, разработанным для низковольтных линий проводки (до 1 кВ). Исключением является пункт об отключении токопроводящих жил от нагрузочного оборудования. Из-за малой величины передаваемого сигнала делать этого в данной ситуации не обязательно.

Для проведения испытаний потребуется цифровой или аналоговый мегаомметр, по паспорту рассчитанный на рабочие напряжения от 0,5 до 2,5 кВ. Порядок проведения измерений выглядит в этом случае так:

1. Сначала с проверяемой стороны кабеля выводы токопроводящих жил аккуратно разделываются и зачищаются, а затем разводятся одна от другой на некоторое удаление (порядка 5-10 см).
2. Далее каждая жила поочередно подключается к «+» мегаомметра, а все остальные жилы скручиваются и подсоединяются к «земле».
3. Туда же подключается второй вход («–») прибора (см. рисунок ниже).
4. Затем на рабочий кабель подается испытательное напряжение.
5. При использовании современных цифровых приборов потребуется внешний источник питания (электрическая сеть или аккумулятор).
6. Испытания продолжаются не менее минуты, по истечении которой результат фиксируется по шкале, а затем заносится в учетный журнал.
7. Далее все описанные операции проделываются с каждой сигнальной жилой отдельно (она подключается к прибору, а все другие скручиваются и соединяются со вторым контактом, который в свою очередь связан с землей.

По окончании измерений с рабочих жил снимают остаточный заряд, а мегаомметру дают «отстояться» до следующей серии испытаний. Длительность отводимой на это паузы зависит от конкретного типа и марки прибора. Следующие измерения проводятся с учетом периодичности проведения испытания изоляции.

Документирование результатов измерений

По итогам проведенных работ подготавливается отдельный документ, в котором фиксируются все необходимые данные.

Важно! Согласно ПУЭ в трехфазных сетях потребуется выполнить не менее 10 замеров, каждый из которых учитывается в протоколе измерения сопротивлений изоляции.

В бытовых однофазных цепях вполне достаточно будет провести три замера. В последних строчках заполняемого протокола обязательно должна присутствовать фраза о соответствии полученных результатов требованиям ПУЭ.

Кроме того, в них вносятся следующие данные:

1. Дата и объем проведенных обследований.
2. Сведения о составе рабочей бригады (из обслуживающего персонала).
3. Используемые при проверке измерительные приборы.
4. Схема их подключения, окружающая температура, а также условия проведения работ.

По завершении протоколирования измерений журнал с соответствующими записями убирается в надежное место, где он хранится до следующих испытаний. Сохраненные таким образом акты замеров в любой момент могут потребоваться для того, чтобы в аварийных ситуациях служить доказательством исправности поврежденного изделия.

Готовый протокол обязательно заверяется подписью производителя работ и проверяющего, назначенного из состава оперативного персонала. Для оформления актов замеров допускается использовать обычный блокнот, но более законным и надежным способом считается заполнение специального бланка (его образец приводится ниже).

Заранее подготовленная форма протокола содержит пункты, в которых указываются:

1. Порядок проведения измерительных операций.
2. Применяемые при этом средства измерения.
3. Основные нормативы по контролируемому параметру.

Кроме того, форма актов измерения электропроводок содержит готовые таблицы, подготовленные к заполнению. В таком виде документ составляется на компьютере всего лишь один раз, после чего он распечатывается на принтере в нескольких экземплярах. Такой подход позволяет сэкономит время на подготовку документации и придает актам замеров законченный, официальный вид.

Периодичность замеров сопротивления изоляции

Требованиями ПУЭ предусмотрены определенные сроки, с учетом которых организуются и проводятся измерения сопротивления изоляции мегаомметром. Всем желающим поближе познакомиться с тем какова периодичность измерений сопротивления изоляции в осветительных сетях наружных установок, а также в их силовой части предлагаем изучить следующие разделы.

Когда и при каких условиях производятся замеры в наружных установках

Экспертиза электропроводки и других электротехнических объектов (измерение сопротивления защитной изоляции) проводится в следующих обязательных случаях:

1. При изготовлении продукции на производящем ее предприятии.
2. Непосредственно на электротехническом объекте перед началом монтажных работ.
3. По их завершении перед запуском объекта в эксплуатацию (перед подачей напряжения на него).
4. После серьезных аварий и выявления недопустимых дефектов.
5. При проведении технического обслуживания в сроки, оговоренные в технической документации на конкретный вид оборудования.

При нарушении этих требований и несоблюдении установленных сроков проверок сопротивления изоляции увеличивается вероятность появления сбоев в работе электроустановок. Нарушителей могут ожидать предусмотренные законом санкции и штрафы. Поэтому лицами, ответственными за электрооборудование на предприятиях, своевременно подготавливаются планы проведения замеров изоляции.

Сроки проведения обследований

Частота проведения замеров сопротивления изоляции в электроустановках, кабельных линиях и электропроводках зависит от их типа, условий эксплуатации и общего состояния объекта.

Так, для проверки сопротивления кабелей, эксплуатируемых на улице и во взрывоопасных помещениях эти мероприятия организуются не реже одного раза в год. Для оборудования и кабельных линий, проложенных внутри помещений, и в ряде других случаев этот показатель измеряется не реже одного раза в течение 3-х лет.

Какова периодичность измерения сопротивления изоляции осветительных сетей наружных установок?

Обратите внимание: Согласно ПУЭ сопротивление изоляции кабелей, смонтированных в подъемных кранах и городских лифтах, должно проверяться ежегодно (посредством того же измерителя Fluke 1507, например).

Аналогичные временные периоды предусматриваются и для электрических плит бытового и промышленного назначения. Различных подходов к проведению испытаний сопротивления существует множество, а перечисленные выше варианты взяты только как частные примеры.

В заключение отметим, что согласно действующим нормативам (смотрите ПУЭ и ПТЭЭП, в частности) периодичность проверок сопротивления определяется конкретными условиями эксплуатации кабельных изделий. В каждом частном случае испытания организуются и проводятся в соответствие с требованиями, приведенными в сопроводительной документации на них.

Нажмите, пожалуйста, на одну из кнопок, чтобы узнать помогла статья или нет.