Szigetelésvizsgálat
1
Szigetelés vizsgálata
DC vizsgálat elmélet Vizsgáló feszültségszintek Diagnosztikai eljárások
2
Elmélet
3
Mit okoz a szigetelés meghibásodása? Öt alaptényező ami a szigetelés letöréséhez vezethet: -
villamos stressz mechanikai igénybevétel vegyi behatás hőstressz környezeti szennyeződés
4
Mit okoz a szigetelés meghibásodása? Normal működés mellett az öt alap tényező folyamatosan öregíti a szigetelést A szigetelés tönkremenetelében az öregedés lassú folyamata játszik szerepet. Az öt tényező összefüggésben van egymással; folyamatosan gyorsuló ütemben.
5
Ha a szigetelés hibája nem észlelődik Valószínűsíthető az üzem hibája (táp elvesztése) A villamos áramütés lehetősége megnövekszik (személyi sérülés / halál) A villamos eredetű tüzek lehetősége megnövekszik A felszerelés „egészséges élete” leredukálódik Nem tervezett (és igen drága) leállás Nem tervezett karbantartás
6
69
7
Egy szigetelés meghibásodásának eredménye!
8
Szigetelés vizsgálat DC teszt a szigetelés ellenállásának méréséhez A vizsgáló műszer kimeneti feszültségét és áramát ismerjük Az ellenállás az Ohm törvény alapján kalkulálódik Mindig lecsatlakoztatott berendezésen történik
9
Szigetelés vizsgálati típusok Egyszeri • Szennyeződéskor • Hibás installációkor / karbantartási hibák • Egyedi sérülésnél
Diagnosztika • Több információ a szigetelés viselkedéséről • Hozzásegít a hosszú idejű analizáláshoz • Hozzásegít a karbantartás tervezéshez
10
Miért végzünk szigetelés diagnosztikát? A fő készülékek meghibásodása rendkívül költséges: - leállási idő / termeléskiesés költsége. - javítás ill. csere költsége. A mérési adatok felhasználhatók a karbantartások szervezéséhez. A szigetelés letörése a fő hiba a készülékek meghibásodásánál • A hibák 60%-át a szigetelés meghibásodása okozza (UK adat)
11
Szigetélés diagnosztika A vizsgálattal a szigetelés állapotáról kapunk információt
Minden egyes teszt egy bizonyos képet ad a felszerelés általános állapotáról A vizsgálati módszerek kombinálásával átfogóbb képet kaphatunk az állapotról
12
Szigetélés diagnosztikai tesztek Szigetelési ellenállás mérése Idő – ellenállás vizsgálat Polarizációs index (PI) Lépcsőzetes feszültség (SV) Dielektromos kisütés (DD)
13
A szigetelés vizsgáló áramai (DC) 100
Kapacitív Töltő áram
Current - Microamperes
Teljes áram
10
Abszorpciós áram Vezetési vagy szivárgó áram
1 1
10
100
Seconds (x10) 14
Áramösszetevők Szivárgó áram - ohmos (szennyeződés) Kapacitív Polarizáció/abszorpció: -
polarizáció értéke nedvesség elnyelésével növekszik szennyezés hatására a polarizáció növekszik
15
Szigetelés vizsgáló feszültségek
16
Vizsgáló feszültségszint Nem lehet a szigetelést túl nagy feszültséggel terhelni • Csúcsfeszültség = √2 x rms érték
Leggyakrabban 5 kV-os a vizsgáló feszültség • Praktikus méret, súly és ár
17
Vizsgáló feszültségszint Gyári AC teszt feszültség =
2 × Névleges fesz. + 1000 V Üzembe helyezés előtti DC teszt feszültség =
0.8 × Gyári AC teszt × 1.6 DC teszt feszültség karbantartás esetén = 0.6 × Gyári AC teszt × 1.6
18
Szigetelés diagnosztika
19
Rövid idejű vizsgálat
Egyszerűsített vizsgálat Rövid meghatározott idejű vizsgálati idő (tipikusan 60 mp.). Összehasonlítás a régi értékekkel (trend analízis). Magas hőmérsékletfüggés.
20
Rövid idejű vizsgálat
Megohms
Mért érték
0
Idő
60 sec 21
Rövid idejű vizsgálat
Insulation Resistance
1T 100 G Apparatus “A”
10 G 1 G 100 M 10 M Apparatus “B”
1M 0
Year #1
Year #2
Year #3
Year #4
Year #5
Year #6
Year #7
22
Szigetelési ellenállás és a hőmérséklet A szigetelés ellenállása a hőmérséklettel fordítottan arányos • A változás mértéke anyagonként különböző • Az eredmények összehasonlítása végett a mért ellenállás értékét átszámítani szükséges valamely adott hőmérsékletre (általában 20°C-ra)
23
Reproduced from NETA MTS – 1997 Table 10.14 Temperature Degrees Celsius (°C)
Multiplier Apparatus Containing Immersed Oil Insulation
Apparatus Containing Solid Insulation
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
0.25 0.36 0.50 0.75 1.00 1.40 1.98 2.80 3.95 5.60 7.85 11.20 15.85 22.40 31.75 44.70 63.50
0.40 0.45 0.50 0.75 1.00 1.30 1.60 2.05 2.50 3.25 4.00 5.20 6.40 8.70 10.00 13.00 16.00
24
Idő-ellenállás vizsgálat Egymást követő mérések meghatározott időpontokban
Ellenállás aránya két időpontban (T2/T1) A magas szivárgó áram elnyomja a kis polarizációs áramokat Jó szigetelés esetén a mérési idő növelésével az ellenállás értéke növekszik (5-10 perc) A kalkulált arány (mérési eredmény) nem függ a hőmérséklettől
25
Idő-ellenállás vizsgálat
Megohms
A szigetelés valószínűleg OK
Valószínűleg nedvesség vagy szennyezés van jelen
0
Idő
10 min 26
Polarizációs Index teszt (PI) Speciális (legnépszerűbb) időarányos vizsgálati módszer 1 perces és 10 perces mérések
PI = R10 minutes/R1 minute Dielektromos Abszorpciós arány
DAR = R1 minute/R15 seconds
27
Polarizációs Index eredménye
szigetelés állapota gyenge kérdéses megfelelő jó
PI eredmény kevesebb mint 1 1–2 2–4 nagyobb mint 4
28
Dielektormos Abszorpciós arány eredménye
szigetelés állapota gyenge kérdéses rendben jó
DAR eredmény kevesebb mint 1 1 – 1.4 1.4 – 1.6 nagyobb mint 1.6
29
Lépcsős feszültség teszt Több feszültségszintű vizsgálat: több lépésben a feszültség növelése (500 V, 1500 V, 2 kV …) A egy-egy feszültség 60 mp-ig marad a vizsgált készüléken Minden feszültségszinten az ellenállás ellenőrzésre kerül Bármely ellenállás letörés a feszültségváltozás függvényében ábrázolható
30
Lépcsős feszültség teszt Ellenállás
5000 V
2000 V
1000 V Feszültség 31
Lépcsős feszültség teszt 1000
Megohms
500 Jó a szigetelés állapota
250 100
Gyenge a szigetelés állapota
50
0.51.0
2.5
5.0
Ráadott feszültség (kV) 32
Szigetelés kisütése A felszültség lekapcsolása után a vizsgált berendezés szigetelése feltöltött állapotban van A kisütő áram a töltőáramnak megfelelően változik A kisütés a vizsgálat befejeztével automatikusan történik
33
Kisütő áram
Áram ( A)
1000.0 100.0 10.0
Teljes áram
Abszorpciós áram
1.0 Kapacitív áram
0.1 0.1
1.0
10.0
Idő (sec)
100.0
34
Dielektromos kisütés vizsgálat Egy befejezett szigetelés vizsgálat után 60 mp. elteltével a kisütő áram mérése történik meg. A szigetelőanyag állapotáról ad információt . A mért áram a következőktől függ: -
kapacitástól. utolsó vizsgáló feszültségtől. a dielektrikum polarizációjától.
35
Dielektromos kisütés vizsgálat
DD értéke:
I1 min VxC 1 perc után folyó áram (nA) Teszt feszültség (V) x Kapacitás ( F)
36
Miért mérjük a dielektromos kisütést A DD teszt a szigetelőanyag belső szerkezetének minőségét adja meg A belső töltés véletlenszerűen rendeződik át
+
-
-
-
+
+ +
+
-
-
+
+ ++
-
-
+
+
-
+ -
+ + -
+ -
+
-
+ -
-
+
+
37
Dielektromos kisütés eredménye
szigetelés állapota rossz gyenge kérdéses rendben
DD értéke (mAV-1F-1) nagyobb mint 7 4–7 2–4 kevesebb mint 2
38
DC szigetelés vizsgálatok – Összefoglalás Spot teszt • Gyors teszt különféle elszennyeződés és a megfelelő csatlakozás / eltávolított földelés kimutatására
Idő – ellenállás teszt • Átfogó képet mutat, főképp a felület elszennyeződését
Lépcsős feszültség • Megmutatja a repedéseket / lyukakat
Dielektromos kisütés • Megmutatja a belső „elszennyeződést”
39
Alkalmazások
Motorok & Generátorok Transzformátorok Átvezető szigetelők MegszakítókKábelek Folyadékok
40
Köszönöm a figyelmet!
41
