3. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Общие положения
Методики функциональной оценки систем изоляции должны быть составлены таким образом, чтобы обеспечить достаточную уверенность в надежности результатов при умеренных затратах.
Для систем изоляции оборудование со сроком эксплуатации, значительно, превышающим обычное время испытания, требуются ускоренные испытания на оборудовании, его частях или на моделях, например, с применением методики оценки, основанной на принципе экстраполяции. В настоящее время в основе таких испытаний лежит сравнение с известной (эталонной) системой изоляции, проверенной в эксплуатации на подобном оборудовании. Эталонная система должна соответствовать предлагаемому или умеренно отличному коду. Обычно в зависимости от случая оценки (пп. 3.5.1 и 3.5.2) проводят испытание на нескольких уровнях. Однако, если неизвестны пределы повышения уровня факторов старения изоляции, испытание проводят при одном значении этих факторов, равном или близком рабочему, а ускорение испытаний стараются, по возможности, достичь повышением частоты воздействия.
Такие испытания обычно требуют больших затрат времени, чем испытания при нескольких уровнях факторов.
Для оборудования с коротким сроком службы испытания можно проводить на оборудовании или моделях без ускорения факторов старения или без экстраполяции результатов испытания, с сокращением или без учета периодов покоя в тех случаях, когда они не влияют на работоспособность.
В таких случаях достаточно иметь один уровень испытания, соответствующий нормированным условиям эксплуатации.
3.2. Испытуемые образцы
Для определения установленной эксплуатационной характеристики системы изоляции следует использовать само оборудование. Но если того требуют размеры и удобства, системы изоляции оценивают на моделях, а не на натурном оборудовании. Модели должны включать основные элементы воспроизводимого ими оборудования и при этом должны создавать старящие факторы, подобные тем, которые имеют место в эксплуатации.
Во многих случаях поведение системы изоляции зависит в значительной степени от конструкции основных элементов (например, конструкции охлаждающих трубок в пазу статора генераторов с воздушным охлаждением). В модели должны быть представлены соответственно все характерные детали.
Желательно нормировать только одну испытательную модель для определенной системы изоляции. Это возможно в том случае, когда все факторы воздействия могут быть приложены к одной и той же модели, предпочтительно одновременно. Если это невозможно или практически нецелесообразно, имеет смысл нормировать несколько (две или три) упрощенных моделей для использования в дополнительных испытаниях, помимо или взамен более сложной модели для основного испытания (п. 3.3.1).
При необходимости должны быть введены отборочные испытания для гарантии единообразия испытываемых моделей.
Если создается модель уменьшенного размера, необходимо иметь в виду:
целесообразность использования такого же процесса изготовления образцов, какой используется при изготовлении электрооборудования (например, полимеризация смол должна быть одинаковой);
в случае приложения теплового воздействия, необходимо, чтобы, температурный градиент, если таковой имеется в модели и в электрооборудовании, был бы одним и тем же для получения одинакового дифференциального расширения. В этом случае может возникнуть необходимость в испытании образцов полных размеров;
для случая электрического воздействия конструкция модели должна предусматривать местные электрические поля той же величины, что и в электрооборудовании;
если в изоляции имеет место диффузия газов, то размеры свободной площади поверхности и объем модельной изоляции должны быть такими, при которых постоянная времени диффузии была бы приблизительно такой же, как и в электрооборудовании полного размера;
при приложении механического воздействия следует избегать нежелательного явления механического резонанса.
Число испытуемых образцов для определенного функционального испытания зависит от целей программы испытания (пп. 3.4.1, 3.5.1 и 3.5.2).
3.3. Методика старения
3.3.1 .Общие положения
Функциональные испытания характеризуются приложением всех соответствующих факторов воздействия к испытуемому объекту.
По возможности, факторы воздействия, действующие одновременно в условиях эксплуатации должны прикладываться одновременно.
Одновременное приложение факторов воздействия во многих случаях делает функциональные испытания нецелесообразно сложными и дорогостоящими.
Поэтому может возникнуть необходимость в упрощенных методиках, даже если известно, что одновременно действующие факторы могут вызвать взаимодействия, изменяющие механизмы старения. Отсутствие таких взаимодействий во время испытаний с приложением только единичных воздействий не позволяет совместить результаты таких испытаний и получить результаты одновременного приложения этих воздействий.
В электрическом оборудовании процесс старения определяется или одним доминирующим фактором, или несколькими факторами. Ниже приведены примеры двух вариантов:
1) один доминирующий старящий фактор
Во время процесса старения прикладывается доминирующий фактор воздействия. Другие факторы могут прикладываться с нормальным уровнем во время старения и/или в качестве диагностических факторов для определения конечной точки;