Współczynnik absorpcji

W tym artykule skupimy się na współczynniku absorpcji, który wskazuje aktualny stan izolacji higroskopijnej urządzeń elektrycznych. Z artykułu dowiesz się czym jest współczynnik absorpcji, po co się go mierzy oraz jaka jest fizyczna zasada procesu pomiaru. Powiedzmy kilka słów o urządzeniach, za pomocą których wykonuje się te pomiary.

„Zasady wykonywania instalacji elektrycznych” w punktach 1.8.13 do 1.8.16 oraz „Zasady technicznej eksploatacji instalacji elektrycznych konsumenckich” w Załączniku nr 3 informują nas, że uzwojenia silnika, jak również uzwojenia transformatora , po naprawie kapitalnej lub rutynowej, podlegają obowiązkowym kontrolom wartości współczynnika absorpcji. Kontrola ta jest przeprowadzana w okresie planowanych prac profilaktycznych z inicjatywy kierownika przedsiębiorstwa. Współczynnik absorpcji jest związany z zawartością wilgoci w izolacji i tym samym wskazuje na jej aktualną jakość.

W normalnych warunkach izolacji współczynnik absorpcji powinien być większy lub równy 1,3.Jeśli izolacja jest sucha, współczynnik absorpcji będzie wyższy niż 1,4. Mokra izolacja ma współczynnik absorpcji bliski 1, co jest sygnałem, że izolacja wymaga osuszenia. Należy również pamiętać, że temperatura otoczenia wpływa na współczynnik absorpcji, a podczas badania jej temperatura powinna mieścić się w przedziale od +10°C do +35°C. Wraz ze wzrostem temperatury współczynnik absorpcji będzie się zmniejszał, a wraz z zmniejszy się to wzrośnie.

Współczynnik absorpcji to współczynnik absorpcji dielektrycznej, który określa zawartość wilgoci w izolacji i pozwala zdecydować, czy higroskopijna izolacja tego lub innego sprzętu wymaga wysuszenia. Test polega na pomiarze rezystancji izolacji megaomomierzem po 15 sekundach i po 60 sekundach od rozpoczęcia testu.

Rezystancja izolacji po 60 sekundach — R60, rezystancja izolacji po 15 sekundach — R15. Pierwszą wartość dzieli się przez drugą i uzyskuje się wartość współczynnika absorpcji.

Istota pomiaru polega na tym, że izolacja elektryczna charakteryzuje się pojemnością elektryczną, a napięcie megaomomierza przyłożone do izolacji stopniowo ładuje tę pojemność, nasycając izolację, czyli między sondami meggera pojawia się prąd absorpcyjny. Potrzeba czasu, aby prąd przeniknął przez izolację, a czas ten jest dłuższy, im większy rozmiar izolacji i wyższa jej jakość. Im wyższa jakość, tym bardziej izolacja zapobiega pochłanianiu prądu podczas pomiarów. Im bardziej wilgotna izolacja, tym niższy współczynnik absorpcji.

Dla izolacji suchej współczynnik absorpcji będzie znacznie większy od jedności, ponieważ prąd absorpcji najpierw gwałtownie się ustala, potem stopniowo maleje, a rezystancja izolacji po 60 sekundach, którą pokaże megaomomierz, będzie o około 30% większa niż była po 15 sekundach po rozpoczęciu pomiaru. Mokra izolacja będzie wykazywać współczynnik absorpcji bliski 1, ponieważ raz ustalony prąd absorpcji nie zmieni się znacznie po kolejnych 45 sekundach.

Nowy sprzęt nie powinien odbiegać współczynnikiem pochłaniania od danych fabrycznych o więcej niż 20% w dół, a jego wartość w zakresie temperatur od +10°C do +35°C nie powinna być mniejsza niż 1,3. Jeśli warunek nie jest spełniony, sprzęt należy wysuszyć.

Jeśli konieczne jest zmierzenie współczynnika absorpcji transformatora mocy lub silnika o dużej mocy, użyj megaomomierza dla napięcia 250, 500, 1000 lub 2500 V. Dodatkowe obwody są mierzone za pomocą megaomomierza dla napięcia 250 woltów. Sprzęt o napięciu roboczym do 500 woltów — 500-woltowy megometr. W przypadku urządzeń o napięciu znamionowym od 500 woltów do 1000 woltów stosuje się megometr 1000 woltów. Jeśli znamionowe napięcie robocze sprzętu przekracza 1000 woltów, użyj megaomomierza na 2500 woltów.

Od momentu podania wysokiego napięcia z sond urządzenia pomiarowego odliczany jest czas przez 15 i 60 sekund oraz rejestrowane są wartości rezystancji R15 i R60. Podczas podłączania przyrządu pomiarowego badany sprzęt musi być uziemiony, a napięcie z jego uzwojeń odłączone.

Na koniec pomiarów przygotowany przewód musi oddzielić ładunek od cewki do puszki.Czas rozładowania uzwojeń o napięciu roboczym 3000 V i wyższym musi wynosić co najmniej 15 sekund dla maszyn do 1000 kW i co najmniej 60 sekund dla maszyn o mocy większej niż 1000 kW.

Aby zmierzyć współczynnik absorpcji uzwojeń maszyny między nimi oraz między uzwojeniami a obudową, mierzy się szeregowo rezystancje R15 i R60 dla każdego z niezależnych obwodów, a pozostałe obwody łączy się ze sobą i z korpusem maszyna. Temperaturę sprawdzanego obwodu należy zmierzyć wcześniej, najlepiej, aby odpowiadała ona temperaturze w nominalnym trybie pracy maszyny i nie powinna być niższa niż 10°C, w przeciwnym razie cewkę należy rozgrzać przed przystąpieniem do pomiarów .

Wartość najmniejszej rezystancji izolacji R60 w temperaturze roboczej urządzenia oblicza się według wzoru: R60 = Un / (1000 + Pn / 100), gdzie Un jest napięciem znamionowym uzwojenia w woltach; Pn — moc znamionowa w kilowatach dla maszyn prądu stałego lub w kilowoltoamperach dla maszyn prądu przemiennego. Ka = R60 / R15. Generalnie istnieją tabele pokazujące dopuszczalne wartości współczynników absorpcji dla różnych urządzeń.

Mamy nadzieję, że nasz krótki artykuł był dla Ciebie przydatny, a teraz wiesz, jak iw jakim celu należy mierzyć współczynnik absorpcji transformatorów, silników elektrycznych, generatorów i innych urządzeń elektrycznych z uzwojeniami.