Испытание вентильных разрядников - Измерение тока проводимости (тока утечки)
- Испытание вентильных разрядников
- Нормы приемо-сдаточных испытаний вентильных разрядников
- Измерение тока проводимости (тока утечки)
- Проведение периодических проверок, измерений и испытаний вентильных разрядников
Допустимые токи проводимости (токи утечки) отдельных элементов вентильных разрядников приведены в табл. 5.
Таблица 5. Ток проводимости (утечки) элементов вентильных разрядников
| Тип разрядника или его элементов | Выпрямленное напряжение, приложенное к элементу разрядника, кВ | Ток проводимости элемента разрядника, мкА | Верхний предел тока утечки, мкА |
| РВВМ-3 РВВМ-6 РВВМ-10 | 4 6 10 | 400-620 | |
| РВС-15 PBC-20 РВС-33, РВС-35 | 16 20 32 | 400-620 | |
| РВО-35 | 42 | 70-130 | |
| РВМ-3 | 4 | 380-450 | |
| РВМ-6 | 6 | 120-220 | |
| PBM-10 | 10 | 200-280 | |
| РВМ-15 | 18 | 500-700 | |
| PBM-20 | 24 | 500-700 | |
| РВП-3 | 4 | 10 | |
| РВП-6 | 6 | 10 | |
| РВП-10 | 10 | 10 | |
| Элемент разрядников РВМГ-110, РВМГ-150, РВМГ-220, РВМГ-330, РВМГ-500 | 30 | 900-1300 | |
| Основной элемент разрядника серии РВМК | 18 | 900-1300 | |
| Искровой элемент разрядника серии РВМК | 28 | 900-1300 | |
| Основной элемент разрядников РВМК-330П, РВМК-500П | 24 | 900-1300 |
Примечание: Данные табл. 1.8.32 ПУЭ.
Измерение токов утечки и токов проводимости разрядников с шунтирующими сопротивлениями позволяет выявить такие же дефекты, как и измерение сопротивления разрядников мегаомметром, но на несколько более ранней стадии их развития.
Высокое постоянное напряжение для измерения токов проводимости и утечки разрядников можно получить от кенотронного аппарата АИИ-70 (см. рис. 1). Измерения производятся для каждого элемента в отдельности. При этом пульсация выпрямленного напряжения должна быть не более 10%. Аппарат АИИ-70 имеет однополупериодное выпрямление, поэтому для снижения пульсации в измерительную схему включается конденсатор, емкость которого зависит от типа разрядника и должна соответствовать данным табл. 6. Включение конденсатора позволяет уменьшить пульсацию до 3% амплитудного значения напряжения.
Таблица 6. Емкости для сглаживания выпрямленного напряжения при измерении токов проводимости разрядников
| Тип разрядника | Номинальное напряжение, кВ | Наименьшая емкость, мкФ | |
| одно полупериодная схема | двухполупериодная схема | ||
| Элементы серии РВМГ, основной и искровой элементы разрядника РВМК | - | 0,2 | 0,1 |
| РВП, РВО | 3-20 | 0,001 | 0,0005 |
| Другие разрядники | 3-10 15-20 30-35 | 0,2 0,05 0,03 | 0,1 0.025 0,015 |
В качестве сглаживающих могут быть применены любые конденсаторы, в частности, косинусные.
Выпрямленное напряжение на испытываемый разрядник следует подавать с помощью экранированного проводника с целью исключения из показаний микроамперметра тока утечки по поверхности изолятора.
Рис. 1. Схема измерения тока утечки вентильного разрядника.
1 - регулировочный трансформатор; 2 - испытательный трансформатор; 3 - выпрямитель; 4 - киловольтметр; 5 - сглаживающий конденсатор; 6 - микроамперметр; 7 - разрядник защиты микроамперметра; 8 - экранированными провод; 9 - испытуемый разрядник.
Токи проводимости вентильных разрядников зависят от напряжения источника питания, поэтому контроль выпрямленного напряжения при измерении токов проводимости производят на стороне высшего напряжения, например, киловольтметром типа С19б или С-100 или измеряют токи утечки при помощи эталонного элемента, отградуированного для данного типа разрядников. Для этого в схему измерения токов проводимости вместо испытываемого разрядника устанавливают эталонный элемент СН-2, постепенно увеличивают при помощи регулировочного устройства испытательное напряжение до значения, при котором ток проводимости равен среднему нормированному значению для данного типа разрядника. Затем в схему устанавливается испытуемый элемент вместо эталонного и измеряется его ток проводимости при том же испытательном напряжении. Если ток проводимости при этом соответствует норме, то элемент разрядника удовлетворяет требованиям. Градуирование эталонного элемента производят отдельно для каждого типа разрядника. При отсутствии эталонного элемента в схему измерения устанавливают один из контролируемых элементов и определяют значение выпрямленного напряжения, при котором ток проводимости равен среднему нормированному для испытываемого типа разрядника. После этого при том же испытательном напряжении измеряют токи проводимости всех элементов и, сравнивая эти токи, определяют исправность элементов разрядника. Измерение напряжения на низкой стороне недопустимо, так как при этом не учитывается искажение формы кривой напряжения и падение напряжения в трансформаторе, что может привести к заметным погрешностям. Так например, для разрядников РВС-33 разница напряжений при измерении на низкой стороне и на высокой стороне киловольтметром может достигать 15 - 18 % .
Схема, приведенная на рис. 9.1, громоздка, неудобна в условиях открытого распределительного устройства и работа с ней связана с повышенной опасностью. Для избежания указанных недостатков разработан и успешно применяется малогабаритный источник высокого напряжения постоянного тока. Этот источник состоит из преобразователя и умножителя напряжения. Питание от сети 220 В переменного тока частотой 50 Гц. Принципиальная схема источника представлена на рис. 9.2.
Преобразователь напряжения включает в себя регулируемый выпрямитель на 10-20 В, генератор напряжения 2 - б кВ частотой 2 - 5 кГц, схему регулирования напряжения. Смонтирован преобразователь в металлическом корпусе, в котором установлены кроме того приборы для измерения высокого напряжения с пределом измерения до 35 кВ и тока - до 1500 мкА.
Напряжение 2 - б кВ частотой 2 - 5 кГц через специальный разъем на панели преобразователя поступает по коаксиальному кабелю на умножитель напряжения. Последний имеет пять ступеней, выполненных на выпрямительных столбиках КЦ-201Е (Uобр = 15 кВ) и на конденсаторах типа КВИ-2200 пФ, (Uн=10 кВ). Умножитель смонтирован в бакелитовой трубе, в которой также расположен набор ограничительных сопротивлений для измерения напряжения на выходе устройства. На средней части бакелитовой трубы расположена клемма "35 кВ", а в верхней части - клемма "к прибору 35 кВ" для измерения выходного напряжения.
Вес устройства - 7.8 кг.
Рис. 2 Схема малогабаритного источника выпрямленного напряжения
Во время измерения с помощью этого устройства с разрядника должно быть снято заземление.
Данное устройство может быть использовано также для испытаний кабельных линий. Предусмотрена возможность получения выпрямленного напряжения до 60 кВ путем включения дополнительного умножителя напряжения.
Измерения токов проводимости разрядников, составленных из отдельных элементов, производятся по схемам, указанным на рис. 3 и 4.
Не допускается испытание разрядников, находящихся на открытых подстанциях, в туманную и дождливую погоду, во время выпадания росы, а также при температуре ниже +5°С.
Для подсоединения провода к электродам разрядника непосредственно с земли используют специальные высоковольтные штанги. Требования к таким штангам аналогичны требованиям, предъявляемым к измерительным штангам. Длина штанги 3,5 - 5 м в зависимости от конструкции опор, на которых установлены разрядники. Периодичность испытаний штанг для производства измерений на разрядниках 1 раз в год (перед периодом измерений). Величина испытательного напряжения 100 кВ. Время испытаний 5 мин.
Запрещается для присоединения проводов влезать на колонку разрядника или прислонять к нему лестницу, т.к. это может вызвать повреждение фарфоровых рубашек, армировки фланцев и падение разрядника.
При измерении следует иметь в виду, что после отключения кенотронного аппарата на высоковольтном проводе и конденсаторе сохранится высокое напряжение. Поэтому перед каждым прикосновением к высоковольтному проводу, конденсатору и выносному прибору, а также перед присоединением проводов, конденсатор необходимо разрядить разрядной штангой и заземлить.
Во избежание повреждения микроамперметра при разряде конденсатора, подключение разрядной штанги следует производить к вводу конденсатора или к выводу кенотронного аппарата.
При измерениях, проводимых в помещении, разрядники должны быть выдержаны в нем не менее четырех часов в летнее время и не менее восьми часов в зимнее время. Поверхность покрышки должна быть чистой и сухой. Применять воду для обмывки фарфора не рекомендуется, так как при этом требуется длительная сушка и повторное испытание.
При измерении тока проводимости разрядников при температуре окружающей среды отличной от 20°С, следует вносить температурную поправку на результат измерения, составляющую 3% на каждые 10°С отклонения температуры. Причем, при положительном отклонении температуры - поправка отрицательная, при отрицательном - положительная.
Существенное уменьшение тока проводимости по отношению к нормальной величине указывает на обрыв в цепи шунтирующих сопротивлений.
Увеличение проводимости является, как правило, результатом проникновения внутрь разрядника влаги, при этом значительные повышения проводимости происходят в случаях закорачивания части шунтирующих сопротивлений каплями влаги или отложения продуктов коррозии между электродами искровых промежутков.
Рис. 9.3. Схемы измерения тока проводимости разрядника из нескольких элементов с не заземленным высоковольтным электродом (а) и с заземленным (б).
* - измеряемый элемент разрядника.
Измерение пробивных напряжений при промышленной частоте.Пробивное напряжение искровых промежутков элементов вентильных разрядников при промышленной частоте должно быть в пределах значений, указанных в табл. 7.
Таблица 7. Пробивное напряжение искровых промежутков элементов вентильных разрядников при промышленной частоте
| Тип элемента или разрядника | Пробивное напряжение, кВ |
| Элемент разрядников РВМГ-110, РВМГ-150, РВМГ-220 | 59-73 |
| Элемент разрядников РВМГ-330, РВМГ-500 | 60-75 |
| Основной элемент разрядников РВМК-330, РВМК-500 | 40-53 |
| Искровой элемент разрядников РВМК-330, РВМК-500, РВМК-500П | 70-85 |
| Основной элемент разрядников РВМК-500П | 43-54 |
| РВС-20 | 42-64 |
| РВС-35 | 71-103 |
| РВМ-6 | 14-19 |
| РВМ-10 | 24-32 |
| РВМ-15 | 35-43 |
| PBM-20 | 47-56 |
| РВМ-35 | 38-45 |
| РВП-6, РВО-6 | 16-19 |
| РВП-10, РВО-10 | 26-30,5 |
| РБВМ-6. РВРД-6 | 15-18 |
| PBOM-10. РВРД-10 | 25-30 |
Измерение пробивного напряжения для разрядников без шунтирующих резисторов производится по схеме рис. 4.а. Напряжение регулируется с помощью регулятора типа РНО. Контроль напряжения допускается производить по вольтметру, установленному в первичной цепи испытательного трансформатора. Скорость подъема напряжения не регламентируется. Ограничивающее сопротивление принимается не менее 10 кОм на 1 кВ испытательного напряжения.
Измерение пробивного напряжения разрядников с шунтирующими резисторами (РВС, РВМ, РВМГ и др.) производится по методике завода-изготовителя и только при наличии специальной испытательной аппаратуры (см. схему рис. 4,б), позволяющей довести испытательное напряжение на разряднике до пробивного в течение не более 0,5 с, но не менее 0,1 с и ограничивающий ток через разрядник до 0,1 А во избежание перегрева и повреждения шунтирующих сопротивлений. Интервал перед повторным пробоем должен быть не менее 10 с. Пробивное напряжение измеряется при помощи электронного осциллографа, включенного через емкостной делитель. Отключение установки при пробое разрядника осуществляется посредством реле практически мгновенно, но не более чем через 0,5 с.
Рис. 4,а. Схема измерения пробивного напряжения вентильного разрядника.
1 - регулировочный трансформатор; 2 - испытательный трансформатор; 3 - токоограничивающий резистор; 4 - искровой разрядник; 5 - измеряемый разрядник
Рис. 4,б. Схема измерения пробивного напряжения вентильного разрядника с шунтирующими резисторами.
1 - регулировочный трансформатор; 2 - испытательный трансформатор; 3 - емкостной делитель напряжения; 4 - реле; 5-измеряемый разрядник