3.1. Требования к установке для испытания на переменном напряжении
3.1.1. Электрическую прочность при переменном напряжении определяют на установке, принципиальная схема которой приведена на черт.15.
- высоковольтный испытательный трансформатор; - защитное сопротивление;
- устройство, позволяющее осуществлять подъем напряжения на образце;
- образец с электродами
Черт.15
3.1.2. Источник питания установки, испытательный трансформатор и регулирующее устройство должны обеспечивать на испытываемом образце синусоидальную форму кривой напряжения частоты 50 Гц с тем, чтобы коэффициент амплитуды испытательного напряжения (отношение максимального значения к эффективному) был в пределах (2±5)% или 1,34-1,48.
3.1.3. Мощность испытательной установки должна быть такой, при которой действующее значение установившегося тока короткого замыкания на частоте высокого напряжения было бы не менее 40 мА в диапазоне напряжений, на которое рассчитано оборудование.
Примечание. Допускается проводить испытание на установке, имеющей меньшее значение тока короткого замыкания в том случае, если установлено, что результаты испытаний на этой установке равноценны результатам, полученным на установке, указанной в настоящем стандарте.
3.1.4. При выборе защитного сопротивления следует руководствоваться динамической устойчивостью трансформатора. При отсутствии данных о динамической устойчивости трансформатора защитное сопротивление должно быть в пределах от 0,2 до 1 Ом на 1 В высокого напряжения испытательного трансформатора напряжением до 110 кВ включительно.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.5. В момент пробоя образца должно срабатывать реле максимального тока, отключающее первичную цепь трансформатора.
Параметры реле максимального тока должны быть подобраны в соответствии с мощностью испытательного оборудования и изоляционных свойств испытываемого материала, чтобы трансформатор не отключался до момента пробоя.
3.1.6. Регулирующее устройство установки должно обеспечивать плавную регулировку напряжения. В случае невозможности получения таковой скачки изменения напряжения при регулировке не должны превышать 0,5% номинального напряжения трансформатора.
3.1.6. Измерение напряжения допускается производить как на стороне высокого напряжения (непосредственно на образце), так и на стороне низкого напряжения. Предпочтительно измерение напряжения на стороне высокого напряжения. На стороне высокого напряжения измерение производится при помощи киловольтметра, вольтметра с трансформатором напряжения или при помощи измерительного прибора, подключенного к делителю напряжения, а на стороне низкого напряжения - при помощи вольтметра.
Во всех случаях, кроме измерения напряжения на образце амплитудным киловольтметром, шкала измерительного прибора должна быть проградуирована при помощи измерительного шарового разрядника или киловольтметра. Если коэффициент трансформации испытательного трансформатора существенно изменяется при присоединении испытываемого образца, то градуировка измерительного прибора должна производиться при присоединенном образце. Погрешность измерения напряжения не должна превышать 4%.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.2. Требования к установке для испытания на постоянном напряжении
3.2.1. Электрическую прочность при постоянном напряжении определяют на установке, рекомендуемая принципиальная схема которой представлена на черт.16.
- высоковольтный испытательный трансформатор; - защитное сопротивление;
- устройство, позволяющее осуществить плавный подъем напряжения на образце;
- образец; - конденсатор; - выпрямительное устройство
Черт.16
3.2.2. Выпрямительная установка в любых условиях испытания материалов должна обеспечивать возможность пробоя образца выпрямленным напряжением с пульсацией, не превышающей 5% амплитудного значения.
3.2.3. Измерение напряжения допускается производить как на стороне высокого напряжения, так и на стороне низкого напряжения. Наиболее предпочтительно измерение напряжения производить на стороне высокого напряжения. На стороне высокого напряжения измерение должно производиться при помощи киловольтметра, а на стороне низкого напряжения при помощи вольтметра, шкала которого должна быть проградуирована в значениях выпрямленного высокого напряжения.
Примечание. В остальном требования к испытательной установке на постоянном напряжении те же, что оговорены для испытательной установки на переменном напряжении.
3.3. Проведение испытаний
3.3.1. Определение электрической прочности производят при плавном или ступенчатом подъеме напряжения.
3.3.2. Скорость подъема напряжения должна указываться в стандартах или технических условиях на материал в соответствии с требованиями п.3.3.3.
3.3.3. При плавном подъеме напряжение должно повышаться с нуля равномерно таким образом, чтобы пробой происходил в диапазоне от 10 до 20 с после начала подъема напряжения. Это испытание требует некоторых знаний о материале или проведения одного-двух предварительных испытаний. Необходимо, чтобы среднее арифметическое значение времени находилось в указанном диапазоне, хотя некоторые значения времени пробоя будут находиться и вне приведенного диапазона.
3.3.4. При ступенчатом подъеме напряжения определение электрической прочности производят двумя вариантами.
Вариант А. Напряжение должно повышаться ступенями с выдержкой на каждой ступени 20 с. Испытательное напряжение первой ступени выбирают по табл.4, причем по величине оно должно быть близким к 40% вероятного пробивного напряжения, полученного при плавном подъеме. Если предполагаемая величина пробивного напряжения неизвестна, то ее определяют по методу, описанному в п.3.3.3. Если образец выдерживает в течение 20 с испытательное напряжение, то переходят на следующее, более высокое напряжение, согласно табл.4. Продолжительность перехода от одной ступени к другой должна быть в пределах 1-2 с. Время повышения напряжения прибавляется ко времени испытания при более высоком напряжении. Если пробой произойдет в момент повышения напряжения, то пробивным должно считаться напряжение, соответствующее предыдущей ступени. Если пробой наступает в течение более короткого времени, чем 2 мин, желательно понизить величину исходного напряжения в соответствии с табл.4.
Таблица 4
Значения испытательного напряжения для определения электрической
прочности изоляционных материалов методом ступенчатого подъема
напряжения кВ (в случае переменного напряжения кВ)
0,50 |
1,0 |
2,0 |
5,0 |
10 |
20 |
50 |
110 |
0,55 |
1,1 |
2,2 |
5,5 |
11 |
22 |
55 |
120 |
0,60 |
1,2 |
2,4 |
6,0 |
12 |
24 |
60 |
130 |
0,65 |
1,3 |
2,6 |
6,5 |
13 |
26 |
65 |
140 |
0,70 |
1,4 |
2,8 |
7,0 |
14 |
28 |
70 |
150 |
0,75 |
1,5 |
3,0 |
7,5 |
15 |
30 |
75 |
160 |
0,80 |
1,6 |
3,2 |
8,0 |
16 |
32 |
80 |
170 |
0,85 |
1,7 |
3,4 |
8,5 |
17 |
34 |
85 |
180 |
0,90 |
1,8 |
3,6 |
9,0 |
18 |
36 |
90 |
190 |
0,95 |
1,9 |
3,8 |
9,5 |
19 |
38 |
95 |
200 |
- |
- |
4,0 |
- |
- |
40 |
100 |
- |
- |
- |
4,2 |
- |
- |
42 |
- |
- |
- |
- |
4,4 |
- |
- |
44 |
- |
- |
- |
- |
4,6 |
- |
- |
46 |
- |
- |
- |
- |
4,8 |
- |
- |
48 |
- |
- |
Вариант Б. Напряжение должно повышаться ступенями с выдержкой на каждой ступени 1 мин. Испытательное напряжение на первой ступени должно составлять 50% пробивного напряжения, полученного при плавном подъеме напряжения.
Напряжение на первой ступени подают на образец плавным подъемом. Испытательное напряжение на каждой следующей ступени должно повышаться на 10 % от испытательного на первой ступени.
Продолжительность перехода от данной ступени к другой не должна превышать 10 с.
Если пробой произойдет в момент повышения напряжения, то пробивным должно считаться напряжение, соответствующее предыдущей ступени.
За величину пробивного напряжения при испытании на переменном напряжении принимают его эффективное значение.
3.3.5. Способ подъема напряжения (плавный или ступенчатый) должен быть указан в стандартах или технических условиях на материал.
3.3.6. Число образцов должно быть указано в стандартах или технических условиях на материал. Число пробоев должно, быть не менее 5.
В случае испытания узких полос и ленточных материалов электродами диаметром 6 мм, количество пробоев должно быть не менее 10. Если отдельные результаты отличаются от средней величины более чем на 15%, то число пробоев увеличивается вдвое.
3.3.7. Для устранения поверхностных разрядов, возникающих при испытании образцов на воздухе, измерение электрической прочности допускается производить в трансформаторном масле (до температуры плюс 90 °С) или другой электроизоляционной жидкости, например, в кремнийорганической жидкости типов ПМС-40, ПМС-60 (при температуре свыше 90 °С). Тип жидкости и требования к ней должны быть указаны в стандартах или технических условиях на материал. Жидкости не должны оказывать влияния на испытываемый материал. Для обеспечения постоянства температуры вокруг испытываемого образца рекомендуется циркуляция жидкости. Температура должна быть измерена в непосредственной близости от места расположения образцов. Рекомендуемое приспособление с электродами для пробоя в жидкости приведено в приложении 2.
(Измененная редакция, Изм. N 1).