Способ контроля качества изоляции электротехнических изделий



Способ контроля качества изоляции электротехнических изделий
Способ контроля качества изоляции электротехнических изделий

 


Владельцы патента RU 2526591:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Самарский государственный университет путей сообщения" (СамГУПС) (RU)

Изобретение относится к электротехнической области и может быть использовано при пропитке и сушке электротехнических изделий, в частности обмоток электрических машин подвижного состава. Технический результат: повышение качества контроля изоляции при пропитке и сушке изделия во время изготовления или ремонта электротехнических изделий. Сущность: способ заключается в измерении активной и реактивной составляющей тока утечки изоляции, определении tgδ диэлектрических потерь изделия при нескольких напряжениях, меньших напряжения ионизации, и при одинаковых температурах. По результатам измерений строят кривые ионизации до и после пропитки и сушки и по отношению их ординат определяют качество изоляции, причем отношение ординаты кривой ионизации после последней пропитки и сушки к ординате первоначальной кривой ионизации до пропитки и сушки должно быть не менее 1,5. 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнической области и может быть использовано при пропитке и сушке электротехнических изделий, в частности обмоток электрических машин подвижного состава.

Известен способ контроля качества витковой изоляции обмоток крупных электрических машин, реализованный в устройстве, согласно которому подают на объект контроля высокочастотные гармонические колебания, измеряют параметры выходного сигнала, а об объективности контроля судят по степени соответствия значений параметров выходного сигнала эталонным значениям, обмотки объекта контроля размещают на разъемном ферритовом сердечнике вместе с измерительной обмоткой, при помощи измерительной обмотки формируют выходные затухающие гармонические колебания, измеряют их частоту и скорость затухания и используют полученные значения в качестве параметров выходного сигнала. Все обмотки, намотанные на ферритовый сердечник, в том числе и испытуемая, уложенная в окно сердечника, являются вторичными, в них трансформируется напряжение, являющееся испытательным для витковой изоляции испытуемой катушки [Авторское свидетельство №1780415, МКИ: G01R 31/06 от 27.09.1995. Рощектаев А.П., Рощектаев Ю.А. «Способ контроля качества витковой изоляции обмоток крупных электрических машин»].

Недостатком представленного способа является низкая достоверность измерений качества изоляции.

Известен способ, реализованный в устройстве контроля качества изоляции электрических изделий, заключающийся в измерении активного и реактивной составляющей тока утечки изоляции и вычислении tgδ и емкости изоляции [Патент РФ №2328009, МПК: G01R 31/02, G01R 31/14 от 27.06.2008. Шеремет А.А., Тарасов А.А. «Устройство мониторинга высоковольтных вводов и сигнализации состоянии их изоляции»].

Недостатками данного способа являются сложность его реализации, невозможность измерения качества изоляции изделия при пропитке и сушке.

Данное техническое решение выбрано авторами в качестве прототипа.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение качества контроля изоляции при пропитке и сушке изделия во время изготовления или ремонта электротехнических изделий.

Технический результат достигается тем, что способ контроля качества изоляции электротехнических изделий заключается в измерении активной и реактивной составляющей тока утечки изоляции, определении tgδ диэлектрических потерь изделия при нескольких напряжениях, меньших напряжения ионизации, и при одинаковых температурах. По результатам измерений строят кривые ионизации до и после пропитки и сушки и по отношению их ординат определяют качество изоляции, причем отношение ординаты кривой ионизации после последней пропитки и сушки к ординате первоночальной кривой ионизации до пропитки и сушки должно быть не менее 1,5.

После последней пропитки и сушки абсолютные значения ординат tgδ должны быть меньше первоночальных значений в 1,5 раза, что обеспечивает должное качество при пропитке и сушке электротехнических изделий.

На фиг.1 представлено изменение качества корпусной изоляции на отделке, где 1 - кривая ионизации на позиции наложении временного бандажа; 2 - кривая ионизации после 1-й пропитки и сушки; 3 - кривая ионизации после 2-й пропитки и сушки.

На фиг.2 представлены кривые ионизации на примере якоря тепловозного двигателя типа ЭД-118А, где 1 - кривая ионизации на позиции намотки бандажа; 2 - кривая ионизации после 1-й пропитки и сушки; 3 - кривая ионизации после 2-й пропитки и сушки.

Способ реализуется с помощью мостов переменного тока, например, типа Р 595, Р 5062, СА-7100.

Способ контроля качества пропитки и сушки изоляции якорей электрических машин, на примере ТЭД подвижного состава, реализуется путем снятия кривых ионизации, т.е. зависимостей tgδ изоляции от величины напряжений, прикладываемых между токоведущими частями якоря и его корпусом, на смежных позициях технологического процесса их изготовления или ремонта до и после первой и последующих пропиток и сушек. По относительному расположению кривых судят о качестве пропиток и сушек. Оценка качества пропитки и сушки якорей электротехнических машин заключается в следующем.

Якорь электрической машины после прохождения последней операции изготовления или ремонта перед пропиткой и сушкой должен пройти испытания на электрическую прочность корпусной изоляции.

Производят снятие кривой ионизации в пределах изменения подаваемого на изоляцию напряжения от 0 до испытательного. Последней операцией, например, при изготовлении или капитальном ремонте якоря ТЭД подвижного состава является операция наложения бандажей. Для лучшего проникновения лака в пустоты изоляции отправлять якорь на первую пропитку и сушку рекомендуется с временным бандажом. Поэтому после первой пропитки и сушки якорь возвращается на ту же позицию для наложения постоянных бандажей, где повторно снимается кривая ионизации после их наложения при той же температуре, при которой снималась первая кривая. Так как после пропитки и сушки качество изоляции должно улучшаться, то расположение второй кривой ионизации должно быть ниже первой. Далее якорь отправляется на последующие пропитки и сушки.

После прохождения операций пропитки и сушки якорь электрической машины в соответствии с установленным технологическим процессом попадает на участок его отделки. После операции отделки (проточки коллектора, продорожки, снятия фасок и т.д.) якорь должен также пройти испытания электрической прочности изоляции. При проведении этой операции вновь снимается кривая ионизации в пределах изменения напряжения от 0 до испытательного. Сдвиг этой кривой должен произойти относительно второй кривой, снятой после первой пропитки и сушки на позиции бандажировки якоря, вниз. При этом значения tgδ изоляции последней и первой кривых должны отличаться в меньшую сторону не менее чем в 1,5 раза.

После наложения временных бандажей на участке бандажировки якорь ТЭД типа ЭД-118А тепловоза 2ТЭ10В подвергался испытаниям корпусной изоляции на ее диэлектрическую прочность в пределах от 0 до 2 кВ при температуре окружающей среды электромашинного цеха (23°C). При этом в этих же пределах U одновременно измерялись значения tgδ его корпусной изоляции (кривая 1 на фиг.2). После первой пропитки и сушки якорь после наложения постоянных бандажей при температуре окружающей среды электромашинного цеха (24,5°C) также подвергался испытаниям на диэлектрическую прочность корпусной изоляции со снятием кривой ионизации (кривая 2 на фиг.2). После проведения второй пропитки и сушки якорь был отправлен на участок его отделки, где после прохождения технологических операций был также подвергнут испытаниям его корпусной изоляции повышенным напряжением со снятием кривой ионизации (кривая 3 на фиг.2).

Из приведенных кривых видно, что качество корпусной изоляции якоря последовательно улучшается по мере проведения пропиток и сушек якоря.

Необходимо отметить, что конкретные значения ординат кривых ионизации на смежных позициях изготовления или ремонта должны быть уточнены по мере накопления банка данных для каждого типа электротехнического изделия.

Предлагаемый способ дает возможность сравнивать и выбирать способ пропиток (вакуумно-накопительный или ультразвуковой), что позволяет повысить надежность электротехнических изделий, экономить время и средства на оценку качества пропитки и сушки изоляции. Контроль положения кривых ионизации во время сушки позволяет нормировать время сушки по достижению требуемого качества изоляции и таким образом вести пооперационный контроль качества сушки без перерасхода электроэнергии сушильными печами, сократить время сушки, повысить надежность на 15%, производительность труда на 20% и уменьшить энергозатраты на 20%.

Способ контроля качества изоляции электротехнических изделий, заключающийся в измерении активной и реактивной составляющей тока утечки изоляции, отличающийся тем, что tgδ диэлектрических потерь изделия определяют при нескольких напряжениях, меньших напряжения ионизации, и при одинаковых температурах, строят кривые ионизации до и после пропитки и сушки и по отношению их ординат определяют качество изоляции, причем абсолютные значения ординат кривой ионизации после последней пропитки и сушки должны быть меньше абсолютных значений ординат первоначальной кривой ионизации до пропитки и сушки не менее чем в 1,5 раза.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытанию аппаратов, в частности силовых трансформаторов (15) или дросселей. Сущность: предлагается перенести необходимое разделение потенциала (11/1, 11/2) для подавления асимметричных возмущающих воздействий на сторону входов (18, 19, 20) статического преобразователя (2) частоты, т.е.

Изобретение относится к технике электрических измерений, представляет собой способ оценки оставшегося срока службы высоковольтной изоляции и предназначено для профилактических испытаний и диагностики изоляции высоковольтных электрических машин и трансформаторов.

Изобретение относится к области электроизоляционной техники и используется для определения электрической прочности жидких диэлектриков. Сущность: устройство для определения пробивного напряжения жидких диэлектриков состоит из источника питания с регистрирующими приборами и системой управления, испытательной ячейки с жидким диэлектриком, снабженной электродами и пропеллерной мешалкой.

Изобретение относится к испытательным системам для испытания импульсным напряжением электрических высоковольтных компонентов. Система (2, 4, 6) содержит генератор (12) импульсного напряжения и делитель (14) напряжения в виде соответствующей башенной структуры, которая имеет первый и второй концы структуры, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда контейнер (16), который имеет первый и второй концы контейнера, поворотное соединение, посредством которого генератор (12) импульсного напряжения и контейнер (16) соединены друг с другом на своих соответствующих вторых концах поперек продольного направления генератора (12) импульсного напряжения, привод, который приспособлен для выполнения поворотного движения генератора (12) импульсного напряжения и/или делителя (14) напряжения между первым, приблизительно горизонтальным, положением и вторым, приблизительно вертикальным, положением вокруг поворотной оси (18) поворотного соединения.

Изобретение относится к мониторингу частичных разрядов, происходящих в электрических или энергетических системах. Способ заключается в том, что определяют нижний порог срабатывания триггера и верхний порог срабатывания триггера, определяют длительность меньшего временного интервала, отслеживают по меньшей мере одну фазу электрической системы с целью обнаружения импульса на протяжении меньшего временного интервала, определяют максимальную амплитуду импульса, возникающего в электрической системе на протяжении меньшего временного интервала, устанавливают, превышает ли измеренная максимальная амплитуда импульса нижний порог срабатывания триггера и верхний порог срабатывания триггера, присваивают импульсу коэффициент пульсации, если максимальная амплитуда импульса превышает нижний порог срабатывания триггера и верхний порог срабатывания триггера, регистрируют импульс или касающуюся его информацию, если коэффициент пульсации, соответствующий импульсу, меньше предварительно заданного порогового коэффициента пульсаций в меньшем временном интервале, применяют временной сдвиг подвижного триггера, так что: если импульс превышает нижний порог срабатывания триггера, но не верхний порог срабатывания триггера, а коэффициент пульсации равен предварительно заданному числу пульсаций, регистрируют промежуток во времени на протяжении меньшего временного интервала, в котором это имеет место, и прекращают регистрацию импульсов с амплитудой, превышающей нижний порог срабатывания триггера, но не верхний порог срабатывания триггера, до наступления этого промежутка во времени в следующем меньшем временном интервале, и переустанавливают на ноль промежуток во времени временного сдвига подвижного триггера, и начинают регистрацию на протяжении следующего меньшего временного интервала импульсов с амплитудой, превышающей только нижний порог срабатывания триггера, после того, как величина временного сдвига подвижного триггера становится равной величине меньшего временного интервала, и сохраняют зарегистрированные импульсы в запоминающем устройстве.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для детектирования и измерения частичных разрядов в электрических системах или компонентах.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности, для испытания переменным напряжением электрических высоковольтных компонентов. Испытательная система (50, 100) для испытания переменным напряжением электрических высоковольтных компонентов (172) содержит инвертор (54, 152), испытательный трансформатор (58, 158) и высоковольтный дроссель (68, 70, 108, 114, 160) в качестве испытательных компонентов, при этом указанные испытательные компоненты расположены в общем имеющем прямоугольную форму контейнере (52, 124).

Изобретение относится к области электротехники. Сущность: последовательно проводят испытания исходного и высоковольтного устройств.

Изобретение относится к контролю изменения изолирующей способности изоляции между двумя объектами индуктивного рабочего элемента. По меньшей мере, одним из объектов является обмотка.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности, для испытания переменным напряжением электрических высоковольтных компонентов. Система (10, 50) включает инвертор (84), тестовый трансформатор (14, 96), высоковольтный дроссель (16, 36, 98) и другой высоковольтный компонент (18а, 18b, 18с, 22а, 22b, 22с, 86, 88, 90, 92) в качестве тестовых компонентов, при этом перечисленные компоненты расположены в общем квадратном контейнере (12).

Изобретение относится к мониторингу частичных разрядов, происходящих в электрических системах. Способ заключается в том, что принимают импульс от электрической системы. Определяют, является ли импульс шумом или дублированным сигналом; если импульс является шумом или дублированным сигналом, тогда этот импульс отбрасывают. Разбивают импульс на две или более частотные составляющие. Нормализуют эти две или более частотные составляющие к виду максимального уровня. Сравнивают две или более нормализованные частотные составляющие, связанные с принятым импульсом, с другим сохраненным множеством нормализованных предварительно заданных частотных составляющих, связанных с другими импульсами, для идентифицирования сходных импульсов, указывающих известное состояние отказа. Если импульс идентифицирован, как импульс, указывающий известное состояние отказа, сохраняют данные в базе данных, связывая импульс с двумя или более нормализованными частотными составляющими и известным состоянием отказа. Группируют спектр отказов импульсов со сходными нормализованными частотными составляющими в диаграмме разброса, сохраняемой в базе данных. Если нормализованные частотные составляющие импульса не сходны с нормализованными частотными составляющими текущей группы, создают новую группу спектра отказов импульсов, сохраняемую в базе данных. Если импульс идентифицирован, как указывающий известное состояние отказа, уведомляют пользователя о наличии состояния отказа. Также заявлена система, реализующая указанный способ. Технический результат заключается, в возможности определять характеристики частичных разрядов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 22 ил., 1 ил.

Использование: изобретение относится к технике высоких напряжений, в частности, к диагностике высоковольтных аппаратов по параметрам электрических шумов, вызванных частичными разрядами. Сущность: электромагнитное поле частичных разрядов в изоляции воспринимают индуктивным и емкостным датчиками, выходные сигналы которых фильтруют, усиливают и умножают один на другой. В соответствии со знаком произведения формируют информативные сигналы, первый из которых пропорционален текущему среднему значению кажущегося заряда частичных разрядов, а второй - текущему среднему значению длительности импульсов тока, вызванных частичными разрядами. С помощью первого сигнала корректируют скорость изменения напряженности электрического поля в изоляции, обеспечивая стабилизацию текущего среднего значения кажущегося заряда частичных разрядов. С помощью второго сигнала определяют зависимость длительности импульсов тока, вызванных частичными разрядами, от напряжения на высоковольтном вводе диагностируемого оборудования. Технический результат: снижение погрешности измерений, увеличение селективности и достоверности диагностики. 4 ил.

Изобретение относится к способу оценки для электродуговых разрядов, которые возникают между внутренним кольцом подшипника и внешним кольцом подшипника для подшипника качения. Способ оценки электродуговых разрядов, которые возникают между внутренним кольцом (8) подшипника и внешним кольцом (9) подшипника для подшипника (1) качения. Устанавливают определенное рабочее состояние подшипника (1) качения. Для установки определенного рабочего состояния устанавливают по меньшей мере один из параметров: число (n) оборотов подшипника (1) качения, температура подшипника (1) качения, воздействующий на подшипник (1) качения дисбаланс, вызывающий колебания, смазочное средство, осевая, радиальная, опрокидывающая нагрузка, опрокидывание внутреннего кольца (8) подшипника относительно внешнего кольца (9) подшипника, форма импульса и частота повторения импульсов приложенного электрического напряжения (U), люфт подшипника и предварительное повреждение подшипника (1). Причем посредством приложения импульсного электрического напряжения между внутренним кольцом (8) подшипника и внешним кольцом (9) подшипника генерируют множество электродуговых разрядов. Причем для каждого электродугового разряда регистрируют значение, которое является характерным для энергии (Е), мощности, напряжения, тока и/или длительности (t) соответствующего электродугового разряда. Оценивают только те электродуговые разряды, при которых определенное в зависимости от одного из зарегистрированных характеристических значений соответствующего электродугового разряда квалифицирующее значение (Q) лежит выше предварительно определенного предельного значения (G). Технический результат заключается в возможности исследовать любые рабочие состояния подшипника качения на возможность износа из-за токов подшипника. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для дистанционного контроля рабочего состояния высоковольтных полимерных изоляторов на основе измерения и анализа наборов характеристик частичных разрядов (ЧР). Технический результат: обеспечение возможности одновременного измерения внутренних и поверхностных частичных разрядов за определенные дискретные фазовые интервалы высокого напряжения. Сущность: одновременно с пассивным приемом электромагнитным приемником электромагнитного излучения от частичных разрядов осуществляют пассивный прием инфракрасным приемником ИК излучений от частичных разрядов, индикацию и совместную компьютерную обработку электромагнитных и ИК сигналов, синхронизацию электромагнитных и ИК сигналов с фазой высокого напряжения, накопление их по узким фазовым интервалам. Осуществляют расчеты реального заряда и определяют среднее количество импульсов частичных разрядов в каждом из дискретных интервалов фазового напряжения. Электромагнитные и ИК сигналы частичных разрядов регистрируют на двух источниках - на эталонном источнике внутренних и поверхностных частичных разрядов, а также на полимерном изоляторе с внутренними и поверхностными дефектами. Электромагнитным приемником регистрируют сигналы излучения от внутренних частичных разрядов, а ИК приемником регистрируют сигналы от поверхностных частичных разрядов. О состоянии высоковольтных полимерных изоляторов судят по трем диагностическим признакам, отличающим исправные полимерные изоляторы от дефектных: появление одиночных частичных разрядов и постепенное увеличение количества импульсов частичных разрядов за дискретный фазовый интервал напряжения со средним значением реального заряда 100 пКл, характерных для внутренних дефектов и начала внутреннего разрушения полимерного изолятора; наличие серийно идущих один за другим частичных разрядов со средним значением реального заряда 100 пКл, являющееся признаком предпробойной ситуации, обусловленной внутренними дефектами полимерного изолятора; увеличение за дискретный фазовый интервал напряжения количества импульсов мощных поверхностных частичных разрядов со средним значением реального заряда 2000 пКл, являющееся признаком предпробойной ситуации, за счет разрушения поверхности полимерного изолятора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике электрических испытаний и может быть использовано для контроля качества изоляции проводов. Сущность: датчик содержит корпус, внутри которого расположен рабочий элемент из эластичного электропроводящего материала. Корпус выполнен в виде швеллера. Между параллельными стенками швеллероа закреплена диэлектрическая основа для размещения элементов датчика, выполненная в виде швеллера. Параллельные стенки основы закреплены крепежными деталями к параллельным стенкам корпуса датчика. Основание основы расположено перпендикулярно к основанию корпуса. В датчик дополнительно введены: два металлических коромысла, две пружины, два скользящих контакта, два вывода для подсоединения источника питания, две направляющие втулки. Коромысла выполнены в виде металлических пластин, на одном конце каждой из которых жестко закреплены перпендикулярно плоскости пластины цилиндрические оси под подшипники. На другом конце каждой пластины коромысла выполнены перпендикулярно плоскости коромысел отверстия под оси, которые жестко закреплены на диэлектрической основе для размещения элементов датчика. Рабочий элемент датчика выполнен в виде двух одинаковых свободно вращающихся роликов, прижатых пружинами друг к другу образующими поверхностями в точке соприкосновения, лежащей на вертикальной оси симметрии указанных роликов. Рабочая часть роликов выполнена из проводящей резины. По образующим поверхностям роликов выполнены проточки, лежащие при соприкосновении роликов против друг друга и служащие для фиксации и ограничения движения провода в поперечном направлении. В центральную часть роликов впрессованы подшипники, насаженные на упомянутые выше цилиндрические оси, жестко закрепленные на подвижном конце коромысел. Неподвижные концы коромысел надеты на оси, механически закрепленные на диэлектрической основе для размещения элементов датчика. Ролики прижаты друг другу своими образующими поверхностями при помощи сжимающих пружин, один конец которых закреплен к коромыслу, а их другой конец закреплен к диэлектрической основе для размещения элементов датчика. Питающее напряжение к рабочим поверхностям роликов подводится скользящими контактами, выполненными в виде упругих пластинчатых пружин, один конец которых прижат к осям роликов, другой конец электрически и механически подсоединен к концу с размещенными на диэлектрической основе выводами для подсоединения источника питания. В стенках корпуса закреплены направляющие втулки, продольные оси симметрии которых совпадают с осью провода. Технический результат: упрощение конструкции и повышение надежности. 1 ил.

Изобретение относится к области физики электрического пробоя и может быть использовано для определения амплитуды и длительности импульса тока электрического пробоя в диэлектриках. Технический результат: повышение точности определения тока в канале электрического пробоя диэлектриков. Сущность: подают на электроды с размещенным между ними образцом диэлектрика высокое постоянное напряжение U от предварительно заряженного конденсатора емкостью Cd. Измеряют по осциллограмме импульса напряжения при пробое на включенном последовательно с электродами измерительном резисторе R круговую частоту ω и времени затухания колебаний τ. Определяют сопротивление канала R0 расчетным путем, а искомые значения амплитуды и длительности тока находят, соответственно, по формулам Im=U/R0, Δt=R0C. 5 ил.

Изобретение относится к обнаружению дефектов в многослойном упаковочном материале, имеющем по меньшей мере один проводящий слой. Сущность: заземляют проводящий слой многослойного упаковочного материала, размещают электрод в плотном контакте с упомянутым многослойным упаковочным материалом, прилегающим к упомянутому многослойному упаковочному материалу или на заданном расстоянии от упомянутого многослойного упаковочного материала. Прикладывают напряжение к упомянутому электроду путем повышения напряжения от исходного значения до верхнего заданного значения. Причем приложенное напряжение достаточно высоко, чтобы вызвать прорыв дефекта с превращением его в открытое отверстие. Обнаруживают дефект в упаковочном материале путем регистрации пробоя диэлектрика между электродом и проводящим слоем многослойного упаковочного материала. Технический результат: повышение безопасности продуктов в контейнере, выполненном из многослойного упаковочного материала, за счет обнаружения слабых мест в слое полимера. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Использование: для исследования электрической прочности газообразных, твердых, жидких диэлектрических материалов. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для исследования электрической прочности диэлектриков содержит многоэлектродную обойму с расположенными вертикально верхними подвижными и нижними неподвижными электродами, где многоэлектродная обойма выполнена цилиндрической и размещена в герметичном корпусе со съемной крышкой, снабженном нагревателем, гермовводами, термопарой, устройствами ввода и удаления газообразного или жидкого диэлектрика, а верхние подвижные электроды расположены в цилиндрической обойме азимутально и выполнены с элементами их вертикальной фиксации, обеспечивающими необходимые им свободный ход при исследованиях твердого диэлектрика или расстояние между соответствующими нижними неподвижными электродами при исследовании газообразного или жидкого диэлектрика. Технический результат: обеспечение возможности исследования электрической прочности газообразных, твердых, жидких диэлектрических материалов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх