1

Szigetelés-

vizsgálat

2

Szigetelés vizsgálata

DC vizsgálat elmélet

Vizsgáló feszültségszintek

Diagnosztikai eljárások

3

Elmélet

4

Mit okoz a szigetelés meghibásodása?

Öt alaptényező ami a szigetelés letöréséhez vezethet:

- villamos stressz

- mechanikai igénybevétel

- vegyi behatás

- hőstressz

- környezeti szennyeződés

5

Mit okoz a szigetelés meghibásodása?

Normal működés mellett az öt alap tényező

folyamatosan öregíti a szigetelést

A szigetelés tönkremenetelében az öregedés lassú

folyamata játszik szerepet.

Az öt tényező összefüggésben van egymással;

folyamatosan gyorsuló ütemben.

6

Ha a szigetelés hibája nem észlelődik

Valószínűsíthető az üzem hibája (táp elvesztése)

A villamos áramütés lehetősége megnövekszik (személyi

sérülés / halál)

A villamos eredetű tüzek lehetősége megnövekszik

A felszerelés „egészséges élete” leredukálódik

Nem tervezett (és igen drága) leállás

Nem tervezett karbantartás

7

Egy szigetelés meghibásodásának eredménye!

69

8

9

Szigetelés vizsgálat

DC teszt a szigetelés ellenállásának méréséhez

A vizsgáló műszer kimeneti feszültségét és áramát

ismerjük

Az ellenállás az Ohm törvény alapján kalkulálódik

Mindig lecsatlakoztatott berendezésen történik

10

Szigetelés vizsgálati típusok

Egyszeri

• Szennyeződéskor

• Hibás installációkor / karbantartási hibák

• Egyedi sérülésnél

Diagnosztika

• Több információ a szigetelés viselkedéséről

• Hozzásegít a hosszú idejű analizáláshoz

• Hozzásegít a karbantartás tervezéshez

11

Miért végzünk szigetelés diagnosztikát?

A fő készülékek meghibásodása rendkívül költséges:

- leállási idő / termeléskiesés költsége.

- javítás ill. csere költsége.

A mérési adatok felhasználhatók a karbantartások

szervezéséhez.

A szigetelés letörése a fő hiba a készülékek

meghibásodásánál

• A hibák 60%-át a szigetelés meghibásodása okozza (UK

adat)

12

Szigetélés diagnosztika

A vizsgálattal a szigetelés állapotáról kapunk információt

Minden egyes teszt egy bizonyos képet ad a felszerelés

általános állapotáról

A vizsgálati módszerek kombinálásával átfogóbb képet

kaphatunk az állapotról

13

Szigetélés diagnosztikai tesztek

Szigetelési ellenállás mérése

Idő – ellenállás vizsgálat

Polarizációs index (PI)

Lépcsőzetes feszültség (SV)

Dielektromos kisütés (DD)

14

A szigetelés vizsgáló áramai (DC)

1

10

100

1 10 100

Kapacitív Töltő áram

Teljesáram

Vezetési vagyszivárgó áram

Abszorpciósáram

Cu

rren

t -

Mic

roa

mp

eres

Seconds (x10)

15

Áramösszetevők

Szivárgó áram - ohmos (szennyeződés)

Kapacitív

Polarizáció/abszorpció:- polarizáció értéke nedvesség elnyelésével növekszik

- szennyezés hatására a polarizáció növekszik

16

Szigetelés vizsgáló feszültségek

17

Vizsgáló feszültségszint

Nem lehet a szigetelést túl nagy feszültséggel

terhelni

• Csúcsfeszültség = √2 x rms érték

Leggyakrabban 5 kV-os a vizsgáló feszültség

• Praktikus méret, súly és ár

18

Vizsgáló feszültségszint

Gyári AC teszt feszültség =

2 × Névleges fesz. + 1000 V

Üzembe helyezés előtti DC teszt feszültség =

0.8 × Gyári AC teszt × 1.6

DC teszt feszültség karbantartás esetén =

0.6 × Gyári AC teszt × 1.6

19

Szigetelés diagnosztika

20

Egyszerűsített vizsgálat

Rövid meghatározott idejű vizsgálati idő (tipikusan 60 mp.).

Összehasonlítás a régi értékekkel (trend analízis).

Magas hőmérsékletfüggés.

Rövid idejű vizsgálat

21

Rövid idejű vizsgálat

0 Idő 60 sec

Meg

oh

ms Mért érték

22

Rövid idejű vizsgálat

Insu

lati

on

Res

ista

nce

Year #1 Year #2 Year #3 Year #4 Year #5 Year #6 Year #70

1 M

10 M

100 M

1

G

10 G

100 G

1 T

Apparatus “A”

Apparatus “B”

23

Szigetelési ellenállás és a hőmérséklet

A szigetelés ellenállása a hőmérséklettel fordítottan

arányos

• A változás mértéke anyagonként különböző

• Az eredmények összehasonlítása végett a mért ellenállás

értékét átszámítani szükséges valamely adott

hőmérsékletre (általában 20°C-ra)

24

Reproduced from NETA MTS – 1997 Table 10.14

Temperature Multiplier Degrees Celsius

(°C)

Apparatus Containing

Immersed Oil Insulation

Apparatus Containing

Solid Insulation

0 0.25 0.40

5 0.36 0.45

10 0.50 0.50

15 0.75 0.75

20 1.00 1.00

25 1.40 1.30

30 1.98 1.60

35 2.80 2.05

40 3.95 2.50

45 5.60 3.25

50 7.85 4.00

55 11.20 5.20

60 15.85 6.40

65 22.40 8.70

70 31.75 10.00

75 44.70 13.00

80 63.50 16.00

25

Egymást követő mérések meghatározott időpontokban

Ellenállás aránya két időpontban (T2/T1)

A magas szivárgó áram elnyomja a kis polarizációs

áramokat

Jó szigetelés esetén a mérési idő növelésével az ellenállás

értéke növekszik (5-10 perc)

A kalkulált arány (mérési eredmény) nem függ a

hőmérséklettől

Idő-ellenállás vizsgálat

26

Idő-ellenállás vizsgálat

A szigetelés valószínűleg OK

Valószínűleg nedvesség vagy

szennyezés van jelen

0 Idő 10 min

Meg

oh

ms

27

Speciális (legnépszerűbb) időarányos vizsgálati

módszer

1 perces és 10 perces mérések

PI = R10 minutes/R1 minute

Dielektromos Abszorpciós arány

DAR = R1 minute/R15 seconds

Polarizációs Index teszt (PI)

28

Polarizációs Index eredménye

szigetelés

állapota

PI eredmény

gyenge kevesebb mint 1

kérdéses 1 – 2

megfelelő 2 – 4

jó nagyobb mint 4

29

Dielektormos Abszorpciós arány eredménye

szigetelés

állapota

DAR eredmény

gyenge kevesebb mint 1

kérdéses 1 – 1.4

rendben 1.4 – 1.6

jó nagyobb mint 1.6

30

Több feszültségszintű vizsgálat: több lépésben a feszültség

növelése (500 V, 1500 V, 2 kV …)

A egy-egy feszültség 60 mp-ig marad a vizsgált készüléken

Minden feszültségszinten az ellenállás ellenőrzésre kerül

Bármely ellenállás letörés a feszültségváltozás

függvényében ábrázolható

Lépcsős feszültség teszt

31

Lépcsős feszültség teszt

Feszültség

Ellenállás

1000 V

2000 V

5000 V

32

Lépcsős feszültség teszt

1000

500

250

100

50

0.51.0 2.5 5.0

Meg

oh

ms

Ráadott feszültség (kV)

Jó a szigetelés

állapota

Gyenge a szigetelés

állapota

33

A felszültség lekapcsolása után a vizsgált berendezés

szigetelése feltöltött állapotban van

A kisütő áram a töltőáramnak megfelelően változik

A kisütés a vizsgálat befejeztével automatikusan történik

Szigetelés kisütése

34

Kisütő áram

Kapacitív

áram

Abszorpciós

áram

Teljes

áram

0.1 1.0 10.0 100.0

0.1

1.0

10.0

100.0

1000.0

Idő (sec)

Ára

m(

A)

35

Egy befejezett szigetelés vizsgálat után 60 mp. elteltével a kisütő

áram mérése történik meg.

A szigetelőanyag állapotáról ad információt .

A mért áram a következőktől függ:- kapacitástól.

- utolsó vizsgáló feszültségtől.

- a dielektrikum polarizációjától.

Dielektromos kisütés vizsgálat

36

DD értéke:

I1 min

V x C

1 perc után folyó áram (nA)

Teszt feszültség (V) x Kapacitás ( F)

Dielektromos kisütés vizsgálat

37

A DD teszt a szigetelőanyag belső szerkezetének minőségét

adja meg

A belső töltés véletlenszerűen rendeződik át

Miért mérjük a dielektromos kisütést

-

+

-

+

-

+-

+

+

-

+ ++ +

--- --

+

+

-

-

+

+

--

+

- +-

+++

-

--

+

38

Dielektromos kisütés eredménye

szigetelés

állapota

DD értéke

(mAV-1

F-1

)

rossz nagyobb mint 7

gyenge 4 – 7

kérdéses 2 – 4

rendben kevesebb mint 2

39

DC szigetelés vizsgálatok – Összefoglalás

Spot teszt

• Gyors teszt különféle elszennyeződés és a megfelelő

csatlakozás / eltávolított földelés kimutatására

Idő – ellenállás teszt

• Átfogó képet mutat, főképp a felület elszennyeződését

Lépcsős feszültség

• Megmutatja a repedéseket / lyukakat

Dielektromos kisütés

• Megmutatja a belső „elszennyeződést”

40

Alkalmazások

Motorok & Generátorok

Transzformátorok

Átvezető szigetelők

MegszakítókKábelek

Folyadékok

41

Köszönöm a figyelmet!