ГОСТ 27905.4-88

УДК 621.315.62.001.4:006.351                                     Группа £30
                            Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й           С Т А Н Д А Р Т   СОЮЗА        ССР



                                 СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ИЗОЛЯЦИИ
                                   .Методы оценки устойчивости к действию              ГОСТ
                                             электрического ноля                    27905.4—88
                                        Electrical insulation systems.            (МЭК 727— I—82)
                                   Methods of electrical endurance evaluation

                            ОКСТУ 3409

                                                                                  Срок действия с 0t.0t.9C1
                                                                                            до 01.01.2009

                               Настоящий стандарт содержит рекомендации по разработке
                            методов оценки устойчивости систем изоляции электрооборудова­
                            ния к воздействию электрического ноля при функциональных испы­
                            таниях.

                                 I. СТАРЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВ ИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

                               1.1. Главной целью испытаний является определение изменений
                            существенных характеристик систем изоляции при разной степени
                            воздействия электрических нагрузок, непрерывных или цикличес­
                            ких.
                               Это достигается путем непрерывного или периодического воз­
                            действия на модели (или на само оборудование) контролируемых,
                            электрических нагрузок.
                                1.2. Электрические нагрузки, прилагаемые к системам изоляции,
                            могут вызывать старение, выражающееся в одном проявлении или
                            в сочетании нескольких проявлений, главные из которых:
                               воздействие частичных разрядов, когда локальная напряжен­
                            ность поля превышает электрическую прочность жидких или га­
                            зообразных диэлектриков, входящих в систему или примыкающих
                            к ней;
                               воздействие токопроводящих мостиков;
                               воздействие древовидного трекинга;
                               воздействие электролиза;
                               воздействия, перечисленные выше, имеющие место на соседних
                            поверхностях двух изоляционных материалов, где могут возник­
                            нуть относительно высокие тангенциальные поля, например, мате­
                            риалов с различной диэлектрической проницаемостью.

                            Издание официальное                                   Перепечатка воспрещена
                            64


испытательная лаборатория

ГОСТ 27905.4—88 С. 2

    Условия окружающей среды, включающие факторы влажности
и температуры, атмосферное давление, грязь, пыль, дым с хими­
ческими веществами и т. п., являются важными факторами элек­
трического старения.
    1.3. Вредное воздействие электрического старения в большой
степени зависит ог характера систем изоляции. Наиболее важные
переменные факторы, характеризующие систему изоляции — раз­
мер электродов, толщина изоляции, концентрация нагрузки, абсо­
лютный уровень напряжения, частота, вероятная интенсивность
отказов и изменение интенсивности отказов.
    1.4. Обычно электрическую нагрузку рассматривают как фак­
тор старения, если имеют место или ожидаются при рабочем нап­
ряжении внутренние или внешние частичные разряды. Наличие раз­
рядов только при перенапряжении можно учитывать, если они бы­
вают часто или если вызванные ими частичные разряды не гасят­
ся при нормальном рабочем напряжении. Когда электрическая на­
грузка рассматривается как фактор старения, может возникнуть
 потребность определения уровня гашения частичных разрядов.
    Определить заранее возможность возникновения частичных раз­
 рядов можно, исходя из закона Пашена. геометрии систем изоля­
ции. диэлектрической проницаемости изоляционных материалов
и плотности газа в пустотах или у поверхностей под электрической
иатрузкой.
    Другой подход состоит в измерении этих разрядов соответству­
ющими методами. Если эти измерения не обнаруживают частичных
 разрядов в нужном диапазоне напряжения и когда ясно, что части­
чные разряды не могут быть причиной повреждений или значитель­
ных электромеханических реакций за пределами измерительных
способностей используемых приборов, испытания на старение могу:
 не потребоваться.
    В некоторых случаях электрическое старение установлено при
 испытаниях без появления частичных разрядов. Эффекты ста­
рения в результате других видов электрического воздействия, на­
пример древовидного трекинга, образования токопроводящих мос­
 тиков или электролитического воздействия, нельзя обычно опреде­
лить с помощью простых неразрушающих испытаний системы изо­
ляции. В этих случаях опыт с аналогичными системами может слу­
жить руководством при рассмотрении нагрузок, как факторов ста­
 рения. Ценную информацию по этим воздействиям могут дать
предварительные испытания до старения.
    Возможно, что электрические нагрузки станут фактором старе­
 ния только в присутствии других факторов или после их воздейст­
вия (например, температуры, влаги, механических нагрузок). Эти
другие факторы вызывают обратимые или необратимые измене­
 ния характеристик систем изоляции.
                                                                6с

С. 3 ГОСТ 27905.4-68

   В этом случае нужно учитывать электрические нагрузки» если-
даже они не вызывают старения дополнительно к воздействию
других факторов, одновременному или раздельному.

                       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 иод воздействием нагрузок, возникающих лишь при
особых обстоятельствах (перенапряжение), обычно не нуждается
в ускорении и через повышение уровня нагрузки. Переходное мак­
симальное напряжение можно подавать с перерывами на испыту­
емые образцы в качестве фактора старения.
    2.2. М е т о д ускорения       старения путем         повы­
шения уровня нагрузки
    2.2.1. Опыт показал, что для данной системы изоляции и дан­
ной методики испытания возможно установить эмпирическую зави­
симость между подаваемым напряжением и временем для пробоя
в пределах, установленных для испытаний.
    Предложено несколько математических формул для представ­
ления этой зависимости. Так как вероятно, что явления, ведущие к
электрическому пробою, зависят от продолжительности воздейст­
вия, математические формулы часто рассматривают как стати­
стическое выражение результатов. Некоторые из них даны в прило­
жении применительно к методу ускорения путем ступенчатого по­
вышения напряжения.
    Состоятельность таких эмпирических формул оценивают по ре­
зультатам испытаний, полученным при разных напряжениях, кото­
рые обеспечивают получение постоянных величин, используемых
в этих формулах.
   Для получения полезных результатов следует использовать не
менее трех уровней электрической нагрузки. В зависимости от ис­
следуемого электрического оборудования, методы могут указывать-
отношение между минимальным уровнем испытательной нагрузки
и уровнем нагрузки, до которого результаты будут экстраполиро­
ваны. Могут быть указаны и отношения между уровнями испыта­
тельной нагрузки.
    2.2.2. Разброс результатов измерений на определенном коли­
честве образцов, одинаково изготовленных и испытанных в одина­
ковых условиях, имеет большое значение. Например, расчетное
стандартное отклонение напряжения для установленного времени-
до пробоя, выведенное из эмпирической зависимости, может изме­
няться в пределах от нескольких процентов до 10 % и более, а от­
ношение максимального времени до пробоя к минимальному для
66

ГОСТ 27905.4—М С. 4

 одинакового напряжения, подаваемого на аналогичные образцы,
  может отличаться на одни 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 минималь­
 ному составляло около 1000 : 1.
    Минимальный уровень испытательного напряжения можнг вы­
 брать таким образом, чтобы среднее значение (или медианное зна­
 чение) фактической продолжительности испытаний составило суще­
 ственную 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 вел ['.чину
 частичных разрядов (уровень, энергию разряда, квадратичную
 отдаваемую мощность кажущихся разрядов и т.д.) в условиях ра­
 бочего напряжения и частоты и в условиях испытаний. Таким обра­
 зом оценивают степень старения, достигнутую при испытаниях Ча­
сто считают, что нормальные условия старения достигаются путем
 повышения частоты. Нет общего правила для ускорения старения
 путем повышения уровня нагрузок, однако следует соблюдать ос­
торожность в случае большой разницы характеристик частичных
разрядов в испытательных и эксплуатационных условиях.
    Анализ выделяемых газов, в тех случаях, когда его можно вы­
полнить, может дать информацию об изменении механизма строе­
 ния.
    Известно, что продукты разложения от частичных разрядов ,-бы-
чно состоят из легких углеводородов и окислов углерода, характер
и доля которых зависят от энергии потерь на молекулярном уро­
вне.
    2.2.5. Внешний вид состаренного образца после пробоя можно
сравнить с компонентами, взятыми из работающего оборудования.
Анализ твердых продуктов разложения может дать дополнитель-
ную информацию.
    Эти же приемы можно использовать для выбора других усло­
вий испытания или уровня других важных факторов. Опыт пока­
зывает, например, что условия, при которых происходят частичные
разряды, сильно изменяются с изменением температуры, а также
других характеристик, например, проницаемости газов, выделя­
емых при старении. Предварительные испытания нужны, чтобы
выбрать температуру в ходе испытаний или определить две и бо­
лее температуры или изменения температуры в ходе испытаний
для воспроизведения условий, наиболее приближенных к ожида­
емым условиям эксплуатации.
                                                               6Г