Глава 3 КОНТРОЛЬ ИЗОЛЯЦИИ
В процессе изготовления обмотки на каждой технологической ступени производится контроль правильности ее выполнения. Контролируется ряд технологических параметров (температура, давление, время термообработки), но основным показателем качества являются электрические характеристики изоляции, так как они не только отражают общее состояние материала, определяемое технологическим процессом, но и выявляют разнообразные случайные повреждения, причины которых рассмотрены в § 5.
§ 12. Контроль электрической прочности
Этот вид контроля осуществляется на всех стадиях изготовления обмотки.
При формовании стержней из отдельных (элементарных) проводников проверяется целостность изоляции между ними. Рабочее напряжение на этой изоляции не превышает нескольких вольт, но замыкание между проводниками весьма опасно, так как приводит к большим местным перегревам вплоть до плавления проводников. Для проверки отсутствия замыканий на каждый проводник относительно остальных подается через лампу накаливания напряжение 220 В.
Для катушечной обмотки важнейшей контрольной операцией является выявление замыканий между витками — испытание витковой изоляции, которое производится путем кратковременного приложения импульсного напряжения. Это напряжение более чем на порядок превышает рабочее и близко к уровню перенапряжений (см. § 4). Например, для электродвигателей с UH — 6 кВ рабочее витковое напряжение не превышает 100 В, а испытательное составляет
- 1500 В в зависимости от числа витков в катушке. Испытания витковой изоляции проводятся не менее трех раз:
- после намотки и формовки катушки (до изолировки), испытательное напряжение составляет 1,5 кВ/виток для машин 6 кВ и 2,5 кВ/виток для машин 10 кВ;
- после наложения изоляции и ее отверждения, испытательные напряжения те же;
- после укладки катушек в сердечник, до электрического соединения схемы обмотки; испытательное напряжение в этом случае зависит от числа витков и обычно не превышает 1,0 кВ/виток.
Рис. 23
Первые два испытания производятся обычно индуктированным напряжением высокой частоты по схеме рис. 23, где wв — катушка возбуждения; wи — катушка индикаторная; мкА— микроамперметр; В. Э. и Н.Э.— вращающийся и неподвижный электроды; СД — синхронный электродвигатель. Для третьего испытания используется приложенное импульсное напряжение, формируемое с помощью разрядника или тиратрона.
Испытания корпусной изоляции производятся после каждой технологической операции изготовления и сборки обмотки и в эксплуатации. Например, для мощных турбогидрогенераторов существует следующая последовательность испытаний постепенно снижающимся высоким напряжением;
1—после завершения изготовления изоляции стержня; 2 —после укладки нижнего ряда обмотки; 3 —после укладки верхнего ряда; 4 — после выполнения электрических соединений, их изолировки и заклиновки стержней в пазах;
- — после полной сборки машины; б — в процессе эксплуатации, через каждые 2...4 года.
Строго нормированным является испытание 5, в котором UK5 = 2Uн + (1 ... 3) кВ гарантирует импульсную прочность обмотки (см. § 4). Стабилен также уровень испытания 6, в котором- UНб = (1,5... 1,7) UH. Остальные ступени устанавливаются в зависимости от конструкции обмотки, используемых материалов, условий производства. Величина первого (максимального) испытательного напряжения обычно не превышает Uи1= (3...3,2)UH. Это испытание, во-первых, гарантирует определенный уровень (запас) электрической прочности, обеспечивающий необходимую долговечность в условиях постепенного старения изоляции в эксплуатации, во-вторых, контролирует технологический процесс, так как значимое увеличение числа пробоев (брака) является сигналом появления недопустимого отклонения в технологическом процессе или в оснастке.
Испытания 2—4 контролируют правильность сборочных операций, в особенности заклиновки. В зарубежной практике иногда вместо первого испытания всех стержней производят определение электрической прочности двух-трех стержней из каждого заказа.
