ГОСТ 27905.4-88 (МЭК 727-1-82) Системы электрической изоляции. Методы оценки устойчивости к действию электрического поля

2. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

2.1. Для ускорения электрического старения применяют два метода: повышение уровня нагрузки и повышение частоты.

Оба метода можно применять раздельно и одновременно.

Старение под воздействием нагрузок, возникающих лишь при особых обстоятельствах (перенапряжение), обычно не нуждается в ускорении и через повышение уровня нагрузки. Переходное максимальное напряжение можно подавать с перерывами на испытуемые образцы в качестве фактора старения.

2.2. Метод ускорения старения путем повышения уровня нагрузки

2.2.1. Опыт показал, что для данной системы изоляции и данной методики испытания возможно установить эмпирическую зависимость между подаваемым напряжением и временем для пробоя в пределах, установленных для испытаний.

Предложено несколько математических формул для представления этой зависимости. Так как вероятно, что явления, ведущие к электрическому пробою, зависят от продолжительности воздействия, математические формулы часто рассматривают как статистическое выражение результатов. Некоторые из них даны в приложении применительно к методу ускорения путем ступенчатого повышения напряжения.

Состоятельность таких эмпирических формул оценивают по результатам испытаний, полученным при разных напряжениях, которые обеспечивают получение постоянных величин, используемых в этих формулах.

Для получения полезных результатов следует использовать не менее трех уровней электрической нагрузки. В зависимости от исследуемого электрического оборудования, методы могут указывать отношение между минимальным уровнем испытательной нагрузки и уровнем нагрузки, до которого результаты будут экстраполированы. Могут быть указаны и отношения между уровнями испытательной нагрузки.

2.2.2. Разброс результатов измерений на определенном количестве образцов, одинаково изготовленных и испытанных в одинаковых условиях, имеет большое значение. Например, расчетное стандартное отклонение напряжения для установленного времени до пробоя, выведенное из эмпирической зависимости, может изменяться в пределах от нескольких процентов до 10% и более, а отношение максимального времени до пробоя к минимальному для  одинакового напряжения, подаваемого на аналогичные образцы, может отличаться на один порядок величин и более.

2.2.3. Чтобы правильно представить результаты испытаний на графике, следует получить не менее трех точек, а лучше четыре. Выбранные напряжения должны быть в таком соотношении, чтобы отношение максимального среднего времени до пробоя к минимальному составляло около 1000:1.

Минимальный уровень испытательного напряжения можно выбрать таким образом, чтобы среднее значение (или медианное значение) фактической продолжительности испытаний составило существенную часть предполагаемого срока эксплуатации. Во многих случаях типичной величиной считают 5%. В особых случаях могут быть приняты меньшие значения.

2.2.4. Поскольку действие частичных разрядов является одним из важных факторов старения, обычно полезно измерить величину частичных разрядов (уровень, энергию разряда, квадратичную отдаваемую мощность кажущихся разрядов и т.д.) в условиях рабочего напряжения и частоты и в условиях испытаний. Таким образом оценивают степень старения, достигнутую при испытаниях. Часто считают, что нормальные условия старения достигаются путем повышения частоты. Нет общего правила для ускорения старения путем повышения уровня нагрузок, однако следует соблюдать осторожность в случае большой разницы характеристик частичных разрядов в испытательных и эксплуатационных условиях.

Анализ выделяемых газов, в тех случаях, когда его можно выполнить, может дать информацию об изменении механизма старения.

Известно, что продукты разложения от частичных разрядов обычно состоят из легких углеводородов и окислов углерода, характер и доля которых зависят от энергии потерь на молекулярном уровне.

2.2.5. Внешний вид состаренного образца после пробоя можно сравнить с компонентами, взятыми из работающего оборудования. Анализ твердых продуктов разложения может дать дополнительную информацию.

Эти же приемы можно использовать для выбора других условий испытания или уровня других важных факторов. Опыт показывает, например, что условия, при которых происходят частичные разряды, сильно изменяются с изменением температуры, а также других характеристик, например, проницаемости газов, выделяемых при старении. Предварительные испытания нужны, чтобы выбрать температуру в ходе испытаний или определить две и более температуры или изменения температуры в ходе испытаний, для воспроизведения условий, наиболее приближенных к ожидаемым условиям эксплуатации.

2.2.6. Для оценки изменений существенных характеристик на объекты испытаний можно воздействовать одновременно или периодически диагностическими факторами.

Критерием конечной точки может быть:

пробой при испытательном напряжении;

пробой при перенапряжении, которое можно подавать периодически;

достижение установленного уровня диагностического фактора.