Test de surtension d'isolation

La rigidité diélectrique de l'isolation est déterminée par sa capacité à résister à la tension de fonctionnement pendant une longue période. La diminution de la rigidité diélectrique est causée dans la plupart des cas par l'humidité et les défauts d'isolation locaux. Typiquement, ces défauts sont des inclusions de gaz (air) dans un diélectrique solide ou liquide.

Du fait que la rigidité diélectrique du gaz dans l'inclusion est inférieure à celle de l'isolation principale, des conditions sont créées pour l'apparition d'une panne ou d'un chevauchement de l'isolation à l'endroit du défaut - décharge partielle. À leur tour, les décharges partielles provoquent des dommages supplémentaires à l'isolation. Une décharge partielle est appelée à la fois une décharge glissante (de surface) et une panne de zones individuelles ou d'éléments isolants.

Pour déterminer la limite de rigidité diélectrique de l'isolation, celle-ci est testée avec une tension augmentée. Une tension d'essai, nettement supérieure à la tension de fonctionnement, est appliquée pendant un temps suffisant pour développer une décharge dans un défaut local jusqu'à la défaillance.De cette manière, l'application d'une tension accrue permet non seulement d'identifier les défauts, mais également d'assurer le niveau requis de rigidité diélectrique de l'isolation lors de son fonctionnement.

Le test de surtension de l'isolation doit être précédé d'une enquête approfondie et d'une évaluation de l'état de l'isolation par d'autres méthodes décrites précédemment. L'isolation ne peut être soumise à un test de surtension que si les tests précédents sont positifs.

L'isolation est considérée comme ayant réussi le test de surtension s'il n'y a pas de dommages, de décharges partielles, d'émissions de gaz ou de fumée, une forte diminution de la tension et une augmentation du courant à travers l'isolation, un échauffement local de l'isolation.

Selon le type d'équipement et la nature de l'essai, l'isolation peut être testée en appliquant une surtension alternative ou une tension redressée. Dans les cas où l'essai d'isolement est effectué à la fois avec une tension alternative et une tension redressée, l'essai de tension redressée doit précéder l'essai de tension alternative.

Test d'isolation AC haute tension

Le test de tension alternative à la fréquence d'alimentation est effectué à l'aide d'un transformateur élévateur avec un dispositif de régulation du côté basse tension. Le schéma d'installation doit également inclure un interrupteur d'alimentation avec coupure visible et protection contre les surintensités pour couper l'alimentation du transformateur en cas de dommage ou de chevauchement de l'isolation du site, par exemple, un interrupteur et un fusible ou un disjoncteur avec un couvercle retiré.Le réglage de l'opération de protection doit dépasser le courant consommé par le réseau à la valeur maximale de la tension d'essai de l'équipement, pas plus de deux fois.

La tension de fréquence de l'alimentation est généralement utilisée comme tension de test. La durée d'application de la tension d'essai est supposée être de 1 minute pour l'isolation principale et de 5 minutes pour les spires à spires. Cette durée d'application de la tension d'essai n'affecte pas l'état de l'isolation, qui est exempte de défauts, et est suffisante pour vérifier l'isolation sous tension.

Le taux de montée de la tension jusqu'au tiers de la valeur d'essai peut être arbitraire ; à l'avenir, la tension d'essai devrait être augmentée en douceur, à un rythme permettant une lecture visuelle des compteurs. Lors du test d'isolation de machines électriques, le temps nécessaire à la tension pour passer de la moitié à la pleine valeur doit être d'au moins 10 s.

Après la durée spécifiée de l'essai, la tension est progressivement réduite à une valeur ne dépassant pas un tiers de la tension d'essai et est coupée. Une libération soudaine de tension est autorisée dans les cas où cela est nécessaire pour la sécurité des personnes ou la sécurité de l'équipement. La durée du test est le temps pendant lequel la tension de test complète est appliquée.

Pour éviter des surtensions inacceptables pendant le test (dues à des harmoniques plus élevées dans la courbe de tension de test), la configuration de test doit, si possible, être connectée à la tension de ligne du réseau. La forme d'onde de tension peut être surveillée avec un oscilloscope électronique.

La tension d'essai, sauf pour les essais critiques (générateurs, gros moteurs, etc.), est mesurée du côté basse tension. Lors du test d'objets à grande capacité, la tension du côté haut du transformateur de test peut légèrement dépasser le rapport de transformation calculé en raison du courant capacitif.

Pour les tests critiques, la tension de test est mesurée sur le côté haut du transformateur de test à l'aide de transformateurs de tension ou de kilovoltmètres électrostatiques.

Dans les cas où un transformateur de tension ne suffit pas pour mesurer la tension d'essai, deux transformateurs de tension du même type peuvent être connectés en série. Des résistances supplémentaires sont également appliquées aux voltmètres.

Afin de protéger les objets critiques contre une augmentation accidentelle de la tension dangereuse en parallèle avec l'objet testé, des parafoudres sphériques avec une tension de claquage égale à 110% de la tension de test doivent être connectés par résistance (2 - 5 Ohm pour chaque volt du test tension).

Le schéma de test de l'isolation des équipements électriques avec une tension alternative accrue est illustré à la fig. 1.

Riz. 1. Schéma du test d'isolement avec tension alternative accrue.

Avant d'appliquer une tension à l'objet à tester, le circuit entièrement assemblé est testé sans charge et la tension de claquage des butées à billes est vérifiée.

En plus des transformateurs spéciaux, des transformateurs de puissance et des transformateurs de tension peuvent être utilisés comme transformateurs de test.

Les transformateurs de puissance avec cette utilisation permettent une charge de courant jusqu'à 250% de la valeur nominale avec un test triple (pas à pas) avec une pause de deux minutes entre les applications de tension. Pour les transformateurs de tension de type NOM, il est permis d'augmenter la tension de l'enroulement primaire à 150 - 170% de la valeur nominale. En l'absence d'un transformateur d'essai d'une puissance suffisante, la mise en parallèle du même type de transformateurs est possible.

Les transformateurs de mesure de tension de type NOM sont largement utilisés. Leur puissance maximale, indiquée dans les données du passeport et due à la fourniture d'une classe de précision appropriée, est relativement faible. Cependant, selon les conditions de chauffage, ils autorisent une surcharge de courte durée de 3 à 5 fois la valeur du courant calculée à partir de la puissance nominale maximale. De plus, ces transformateurs peuvent être surexcités en tension de 30 à 50%, vous pouvez connecter deux transformateurs en série.

Riz. 2. Schémas de connexion en série des transformateurs d'essai : TL1 et TL2 — transformateurs d'essai ; TL3 est un transformateur d'isolement.

L'inclusion de deux transformateurs selon le schéma de la fig. 2a est applicable lorsque les deux électrodes de l'objet peuvent être isolées de la terre. La tension d'essai est égale à la somme des tensions des deux transformateurs ; les valeurs nominales de ces tensions peuvent varier. Lorsque les transformateurs sont connectés en cascade (Fig. 2a, b), l'un d'eux TL2 a un potentiel élevé et son corps doit être isolé de la terre.

Ce transformateur peut être excité à l'aide d'un enroulement spécial du premier transformateur TL1 de l'étage (Fig.2b) ou directement à partir de son enroulement secondaire, si la valeur maximale de la tension sur celui-ci ne dépasse pas la valeur admissible pour l'enroulement primaire du transformateur TL2. S'il n'est pas possible d'isoler de manière fiable le transformateur TL2, utilisez le transformateur d'isolement auxiliaire TL3 (Figure 2c).

Les transformateurs de puissance sont utilisés pour obtenir la tension de phase ou de secteur. Dans le premier cas, le neutre de l'enroulement HT est mis à la terre et la tension primaire est appliquée au neutre et à la borne de phase correspondante de l'enroulement BT.

On suppose que la puissance du transformateur est égale à 1/3 de la valeur nominale. La tension ligne à ligne est utilisée à condition que l'isolation du neutre soit conçue pour une tension ligne à ligne complète. Dans ce cas, une ou deux bornes HT interconnectées sont mises à la terre. la puissance du transformateur est supposée égale aux 2/3 de la valeur nominale. Les transformateurs de puissance permettent une surintensité à court terme de 2,5 à 3 fois.

Le dispositif de régulation doit fournir une variation de la tension du transformateur de 25 à 30 % par rapport à la valeur totale de la tension d'essai. L'ajustement doit être pratiquement fluide, avec des pas ne dépassant pas 1 à 1,5 % de la tension d'essai. Aucune coupure de circuit n'est autorisée pendant le réglage.

La tension doit être proche de la sinusoïdale avec un contenu harmonique supérieur ne dépassant pas 5 %. Lorsque des régulateurs à faible résistance interne, tels que des autotransformateurs, sont utilisés, cette exigence est pratiquement satisfaite. Il n'est pas recommandé d'utiliser des selfs ou des rhéostats à cet effet.

Test d'isolation de tension redressée

L'utilisation d'une tension de test redressée peut réduire considérablement la puissance de la configuration de test, vous permet de tester des objets à grande capacité (câbles de condensateur, etc.) et vous permet de surveiller l'état de l'isolation grâce aux courants de fuite mesurés.

Les circuits redresseurs demi-onde sont couramment utilisés dans les tests d'isolation à tension redressée. En figue. La figure 3 montre un schéma de principe d'un test d'isolement à tension redressée.

Riz. 3. Circuit de test d'isolation de tension redressée

La méthode de test d'isolation à tension redressée est similaire au test de tension alternative. De plus, le courant de fuite est surveillé.

Le temps d'application de la tension corrigée est plus long que dans le test de tension alternative et, selon l'équipement testé, est déterminé par les normes dans les 10 à 15 minutes.

La mesure de la tension de test est généralement effectuée avec un voltmètre connecté au côté basse tension du transformateur de test (transformé par le rapport de transformation).

Étant donné que la tension redressée est déterminée par la valeur d'amplitude, les lectures du voltmètre (mesure des valeurs de tension efficaces) doivent être multipliées par résistance interne, lampe redresseuse, petite sous chauffage cathodique normal, augmente fortement avec un courant de chauffage insuffisant. Dans ce cas, la chute de tension dans la lampe redresseuse augmente et diminue à travers l'objet à tester. Par conséquent, pendant les tests, il est nécessaire de surveiller la tension d'alimentation de la configuration de test.Il est également recommandé d'utiliser un voltmètre avec une grande résistance supplémentaire pour mesurer les hautes tensions.

Comme pour les tests de tension alternative, pour protéger les objets critiques d'une augmentation de tension excessive accidentelle, il est recommandé de connecter un parafoudre avec une tension de claquage égale à 110-120% de la tension de test à travers une résistance (2 - 5 Ohm pour chaque tension de test volts) en parallèle avec l'objet à tester.

Le courant traversant l'isolation lors d'un test de tension redressée ne dépasse dans la plupart des cas pas 5 à 10 mA, ce qui entraîne une faible puissance du transformateur de test.

Lors du test d'objets de grande capacité (câbles d'alimentation, condensateurs, enroulements de grosses machines électriques), la capacité de l'objet chargé à la tension de test dispose d'une grande réserve d'énergie dont la décharge instantanée peut entraîner la destruction de l'équipement de la configuration d'essai. Par conséquent, l'objet à tester doit être déchargé de sorte que le courant de décharge ne traverse pas l'appareil de mesure.

Pour éliminer la charge des objets testés, des dispositifs de mise à la terre sont utilisés, dans le circuit électrique desquels une résistance de 5-50 kOhm est incluse. Des tubes en caoutchouc remplis d'eau sont utilisés comme résistance lors de la chute d'objets de grande capacité.

La charge du conteneur, même après un échouement de courte durée, peut se poursuivre longtemps et mettre en danger la vie du personnel. Par conséquent, une fois que l'objet à tester a été déchargé par le dispositif de décharge, il doit être fermement mis à la terre.