絶縁過電圧試験

絶縁体の耐電圧は、動作電圧に長期間耐えられるかどうかによって決まります。絶縁耐力の低下は、ほとんどの場合、湿気や局所的な絶縁欠陥によって引き起こされます。通常、このような欠陥は、固体または液体の誘電体に含まれるガス（空気）です。

介在物中のガスの絶縁耐力が主絶縁体の絶縁耐力よりも低いという事実により、欠陥の場所で絶縁体の破壊または重複、つまり部分放電が発生する条件が作成されます。さらに、部分放電はさらなる絶縁損傷を引き起こします。部分放電は、滑り（表面）放電と、個々のゾーンまたは絶縁要素の破壊の両方と呼ばれます。

絶縁体の絶縁耐力の限界を判断するには、電圧を上げてテストします。動作電圧よりも大幅に高いテスト電圧が、局所的な欠陥で放電が発生して故障するのに十分な時間印加されます。このようにして、増加した電圧を印加すると、欠陥を特定できるだけでなく、動作中に絶縁体の必要な絶縁耐力レベルを確保することもできます。

絶縁サージ試験の前に、前述の他の方法による絶縁状態の徹底的な調査と評価を行う必要があります。絶縁体は、以前のテストが肯定的な場合にのみサージテストを受けることができます。

損傷、部分放電、ガスまたは煙の放出、電圧の急激な低下、絶縁体を流れる電流の増加、絶縁体の局部的加熱がない場合、絶縁体は過電圧テストに合格したとみなされます。

機器の種類と試験の性質に応じて、AC サージまたは整流された電圧を印加することによって絶縁を試験する場合があります。交流電圧と整流電圧の両方で絶縁試験を行う場合は、整流電圧試験を交流電圧試験よりも先に行う必要があります。

高電圧交流絶縁試験

供給周波数での AC 電圧テストは、低電圧側に調整装置を備えた昇圧変圧器を使用して実行されます。設置計画には、現場の絶縁が損傷したり重なったりした場合に変圧器への供給を遮断する、目に見える断線と過電流保護機能を備えた電源スイッチ (たとえば、スイッチとヒューズ、またはカバーを取り外した回路ブレーカー) も含める必要があります。保護動作の設定は、機器の試験電圧の最大値でネットワークが消費する電流の 2 倍を超えてはなりません。

通常、電源の周波数電圧がテスト電圧として使用されます。試験電圧の印加時間は主絶縁で 1 分、ターンツーターンで 5 分とします。この試験電圧の印加時間は、欠陥のない絶縁の状態には影響せず、電圧下での絶縁を確認するには十分です。

試験値の 3 分の 1 までの電圧の上昇率は任意です。将来的には、メーターを視覚的に読み取ることができる速度で、テスト電圧をスムーズに増加させる必要があります。電気機械の絶縁をテストする場合、電圧が半分の値から最大値まで上昇するまでの時間は少なくとも 10 秒必要です。

指定された試験時間が経過すると、電圧は試験電圧の 3 分の 1 を超えない値まで徐々に低下し、スイッチがオフになります。人の安全または安全のために必要な場合には、電圧の突然の解放が許可されます。設備の。テスト期間は、最大のテスト電圧が印加される時間です。

テスト中の許容できない過電圧（テスト電圧曲線の高調波による）を回避するには、可能であればテスト セットアップをネットワークの線間電圧に接続する必要があります。電圧波形は電子オシロスコープで監視できます。

重要な試験（発電機、大型モーターなど）を除き、試験電圧は低電圧側から測定されます。大きな静電容量の物体をテストする場合、テスト用変圧器のハイサイドの電圧は、容量性電流により計算された変圧比をわずかに超える場合があります。

重要な試験の場合、試験電圧は変圧器または静電キロボルト計を使用して試験変圧器のハイサイドで測定されます。

1 台の変圧器では試験電圧を測定できない場合は、同じタイプの 2 台の変圧器を直列に接続できます。追加の抵抗も電圧計に適用されます。

重要な物体を、試験対象物と並行して危険な電圧が誤って増加するのを防ぐために、試験電圧の 110% に等しい降伏電圧を備えた球形アレスタを抵抗 (試験電圧ごとに 2 ～ 5 オーム) で接続する必要があります。電圧）。

交流電圧を増加させた電気機器の絶縁をテストするスキームを図に示します。 1.

米。 1. AC電圧を増加させた場合の絶縁試験の図。

試験対象物に電圧を印加する前に、完成した回路を無負荷で試験し、ボールストップの耐圧をチェックします。

特殊な変圧器のほか、電源変圧器や変圧器も試験用変圧器として使用できます。

この用途の電源トランスでは、電圧印加の間に 2 分間の休止を挟むトリプル (段階的) テストにより、公称値の最大 250% の電流負荷が可能になります。 NOM タイプの変圧器の場合、一次巻線の電圧を公称値の 150 ～ 170% に増加することが許容されます。十分な電力を備えたテスト用変圧器がない場合は、同じタイプの変圧器を並列接続することが可能です。

NOM タイプの電圧測定用変圧器は広く使用されています。パスポートデータに示されており、適切なクラスの精度が提供されているため、その最大出力は比較的小さいです。ただし、加熱条件によっては最大定格電力から計算される電流値の3～5倍の短期過負荷が許容されます。さらに、これらの変圧器は電圧が 30 ～ 50% 過励磁される可能性があるため、2 つの変圧器を直列に接続することができます。

米。 2. テスト変圧器の直列接続の図: TL1 および TL2 — テスト変圧器。 TL3は絶縁トランスです。

図のスキームに従って2つの変圧器を含めることは、 2a は、物体の両方の電極をアースから絶縁できる場合に適用できます。テスト電圧は 2 つの変圧器の電圧の合計に等しくなります。これらの電圧の公称値は異なる場合があります。変圧器がカスケード接続されている場合 (図 2a、b)、そのうちの 1 つ TL2 が高電位となり、その本体をグランドから絶縁する必要があります。

この変圧器は、ステージの最初の変圧器 TL1 の特別な巻線 (図 2b) を使用して励磁することも、その電圧の最大値が 1 次巻線の許容値を超えない場合は、その 2 次巻線から直接励磁することもできます。トランスTL2。変圧器 TL2 を確実に絶縁できない場合は、補助絶縁変圧器 TL3 を使用してください (図 2c)。

電源変圧器は、相電圧または主電源電圧を取得するために使用されます。最初のケースでは、HV 巻線の中性点が接地され、一次電圧が中性点と LV 巻線の対応する相端子に印加されます。

変圧器の電力は公称値の 1/3 に等しいと想定されます。中性点絶縁が完全な線間電圧に対して定格されている場合、線間電圧が使用されます。この場合、相互接続された 1 つまたは 2 つの HV 端子が接地されます。変圧器の電力は公称値の 2/3 に等しいと想定されます。電源トランスは、2.5 ～ 3 倍の短期間の過電流を許容します。

調整装置は、試験電圧の最大値に対して 25 ～ 30% の変圧器電圧の変化を提供する必要があります。調整は実質的にスムーズであり、ステップはテスト電圧の 1 ～ 1.5% を超えないようにする必要があります。調整中に回路を中断することは許可されません。

電圧は正弦波に近く、高調波の含有量が 5% 以下である必要があります。単巻変圧器などの内部抵抗の低いレギュレータを使用すると、この要件は実質的に満たされます。この目的でチョークやレオスタットを使用することはお勧めできません。

整流電圧絶縁試験

整流されたテスト電圧を使用すると、テストセットアップの電力を大幅に削減でき、大きな静電容量の物体（コンデンサケーブルなど）をテストできるようになり、漏れ電流の測定を通じて絶縁状態を監視できるようになります。

半波整流回路は、整流電圧絶縁試験によく使用されます。図では。図３は、整流電圧絶縁試験の概略図を示す。

米。 3. 整流電圧絶縁試験回路

整流電圧絶縁試験方法は交流電圧試験と同様です。さらに、漏れ電流が監視されます。

補正電圧の印加時間は交流電圧試験より長く、試験機器にもよりますが10～15分以内と規格で定められています。

試験電圧の測定は、通常、試験用変圧器（変圧比で変圧）の低電圧側に接続された電圧計を使用して行われます。

整流された電圧は振幅値によって決まるため、電圧計の読み取り値（実効電圧値の測定）に次の値を掛ける必要があります。 内部抵抗、整流ランプは、通常の陰極加熱では小さいですが、加熱電流が不十分になると急激に増加します。この場合、整流ランプの電圧降下は、テスト対象物の両端で増加および減少します。したがって、テスト中はテストセットアップの電源電圧を監視する必要があります。ハイサイド電圧を測定するには、大きな追加抵抗を備えた電圧計を使用することも推奨されます。

AC 電圧テストと同様に、重要な対象物を偶発的な過剰な電圧上昇から保護するために、抵抗 (各テスト電圧に対して 2 ～ 5 オーム) を介してテスト電圧の 110 ～ 120% に等しいブレークダウン電圧を持つ避雷器を接続することをお勧めします。ボルト）をテストオブジェクトと並列に接続します。

整流電圧試験中に絶縁体を通過する電流は、ほとんどの場合 5 ～ 10 mA を超えず、試験用変圧器の電力が小さくなります。

大容量の物体（電源ケーブル、コンデンサ、大型電気機械の巻線）を試験する場合、試験電圧に充電された物体の静電容量は大きなエネルギーを蓄えており、その瞬間的な放電は機器の破壊につながる可能性があります。テストのセットアップ。したがって、測定器に放電電流が流れないように試験対象物を放電する必要があります。

試験対象物から帯電を除去するために、電気回路に5〜50 kOhmの抵抗が含まれる接地装置が使用されます。水を満たしたゴムチューブは、大容量の物体を落下させる際の抵抗として使用されます。

コンテナの充電は、短期間停止した後でも長期間継続する可能性があり、作業員の生命に危険をもたらす可能性があります。したがって、放電装置により試験対象物を放電した後は、確実に接地する必要があります。