Jak zjistit vlhkost izolace elektromotorů a transformátorů
Stanovení obsahu vlhkosti v izolaci
O tom, zda je nutné vysušit hygroskopickou izolaci elektrických strojů a transformátorů, se obvykle určuje vlhkost izolace. Metody pro stanovení stupně vlhkosti izolace jsou založeny na fyzikálních procesech probíhajících v izolaci, když je na ni přivedeno napětí.
Izolační schopnost může být prezentována geometrickou kapacitou určenou geometrickými rozměry izolace a absorpční kapacitou, tedy nádobou tvořenou v tloušťce izolace nehomogenitami izolačního materiálu, ale i různými vměstky v podobě vzduchových mezer, vlhkost, znečištění atd.
Při přivedení napětí protéká v prvním okamžiku izolací nabíjecí proud o geometrické kapacitě, který se vlivem nabíjecího procesu této kapacity rychle zastaví.
Absorpční kapacita se neprojeví ihned po přivedení napětí na izolaci, ale až po nějaké době po zatížení geometrické kapacity v důsledku následného přerozdělení nábojů v tloušťce izolace a jejich akumulace na hranicích jednotlivých vrstvy, které díky nehomogenitám tvoří obvod tak jako tak ze sériově zapojených kapacit. Nabíjení příslušných jednotlivých nádob (polarizace) vede k absorpčnímu proudu v izolaci.
Po ukončení polarizace, tzn. náboje absorpční kapacity se absorpční proud stane nulovým, ale svodový proud dále protéká izolací (svodový proud), jehož hodnota je určena odporem izolace proti proudu.
Stanovení vlhkosti pomocí absorpční koeficient na základě srovnání odečtů megaohmmetru odebraných v různých intervalech po přiložení napětí.
Kabina = R60 / R15
kde R.60 a R15 — izolační odpor naměřený 60 a 15 s po přiložení napětí megaohmmetru.
Pro nenavlhčenou spirálu při teplotě 10 — 30 °C je Kab = 1,3-2,0 a pro navlhčenou spirálu se absorpční koeficient blíží jednotce. Tento rozdíl se vysvětluje rozdílnou dobou nabíjení absorpční kapacity suché a mokré izolace.
Hodnota koeficientu absorpce je silně závislá na teplotě izolace, proto by pro srovnání měly být použity hodnoty naměřené nebo redukované na stejnou teplotu. Absorpční koeficient se měří při teplotě ne nižší než + 10 ° C.
Stanovení vlhkosti podle kapacity a frekvence se provádí především při zkoušení výkonových transformátorů.Vychází ze skutečnosti, že kapacita nesmáčené izolace se se změnou frekvence mění méně (nebo vůbec) než kapacita smáčené izolace.
Izolační kapacita se obvykle měří na dvou frekvencích: 2 a 50 Hz. Při měření izolační kapacity při frekvenci 50 Hz se má čas projevit pouze geometrická kapacita, která je stejná pro suchou i mokrou izolaci. Při měření izolační schopnosti při frekvenci 2 Hz se má absorpční schopnost mokré izolace čas projevit, zatímco u suché izolace je menší a nabíjí se pomalu. Teplota během měření by neměla být nižší než + 10 °C.
Poměr naměřené kapacity při 2 Hz (C2) ke kapacitě při 50 Hz (C60) je asi 2 pro vlhkou izolaci a asi 1 pro nemokrou izolaci.
Stanovení vlhkosti izolačních transformátorů výkonem a teplotou
Izolaci lze považovat za nezvlhčenou, pokud (C70 — C20) / C20 < 0,2
Kapacita cívek může být měřena buď pomocí můstku typu P5026 současně s měřením dielektrická ztrátová tečna, nebo s voltmetrem — ampérmetrem. Teplota vinutí transformátoru se měří teploměrem instalovaným v horních vrstvách oleje nebo se nastavuje odporem měděného vinutí.
Stanovení obsahu vlhkosti v izolaci výkonových transformátorů zvýšením kapacity na 1s.
Nabitím izolační kapacity a jejím následným vybitím změřte kapacitu objektu C a nárůst kapacity dC za 1 s díky absorpční kapacitě, která se má čas projevit za 1 s pro mokrou izolaci a ne pro suchou izolaci.
Chování dC/C charakterizuje stupeň vlhkosti izolace vinutí transformátoru. Chování dC/C závisí na teplotě izolace a musí být měřeno při teplotě ne nižší než + 10 °C.