Тема 2. Электрические испытания

Электрические испытания приборов и систем проводятся с целью проверки электрической прочности, сопротивления изоляции и нормального функционирования ЛА. Электрические испытания включают в себя: автономные испытания приборов, агрегатов и систем до установки на аппарат, испытания в процессе сборки; комплексные испытания расстыкованного и состыкованного ЛА. Электрическая прочность и сопротивление изоляции проверяются на собранных блоках или системах:

- между электрическими цепями и металлическими изолированными частями приборов;

- между разъединяющимися в процессе функционирования электрическими цепями;

- между электрически не соединенными цепями.

Вначале проверяется электрическая прочность, а затем измеряется электрическое сопротивление изоляции. Объем электрических испытаний определяется НТД.

2.1. Проверка электрической прочности изоляции

Электрической прочностью является способность электрической изоляции выдерживать действие приложенного к ней электрического напряжения. Она определяется значением напряжения, при котором наступает пробой – пробивным напряжением.

Электрическую прочность можно определить с помощью формулы

 

где - коэффициент неоднородности поля; - напряжение, вызывающее пробой; - толщина изоляции.

Пробивное напряжение зависит от шерховатости поверхности, наличия масла, влаги, пыли, гигроскопичности и т.д. Номинальное напряжение, приложенное к изоляции изделия при нормальном функционировании, меньше пробивного напряжения. Испытательное напряжение для проверки электрической прочности изоляции зависит от номинального напряжения, его мощности, режимов эксплуатации и определяется НТД.

При испытаниях допускается объединять несколько электрически независимых цепей, имеющих одинаковое рабочее напряжение, в единую систему.

Испытательное напряжение рассчитывается по формуле

где - напряжение, определяемое НТД; - коэффициент; - номинальное напряжение. Испытательное напряжение должно быть синусоидальным. Практически изоляцию подвергают воздействию максимального напряжения с амплитудой .

При пикообразном напряжении при том же действующем значении амплитуда гораздо больше.

Испытательное напряжение должно увеличиваться и уменьшаться плавно. При резком включении или отключении напряжения в исследуемой цепи, имеющей значительную индуктивность, могут возникнуть ударные перенапряжения, ударная напряженность поля в момент импульса окажется больше электрической прочности изоляции, и тогда произойдет пробой. Продолжительность изменения испытательного напряжения до должна быть более 10с. Возможно ступенчатое изменение напряжения от 0 до 0,5 , затем ступенями по (0,05 – 0,10) повышение до максимального напряжения , выдержка в течении 1 мин и ступенчатое снижение напряжения.

Установки для испытаний электрической прочности изоляции обычно обладают мощностью более 500ВА, поэтому к работе допускаются только специалисты, прошедшие специальный инструктаж по технике безопасности.

Изоляцию ЛА, обладающих различной проводимостью в различных направлениях, подвергают испытанию напряжением постоянного тока.

Электрическую прочность межвитковой изоляции обмоток электрических машин проверяют на холостом ходу плавным повышением напряжения на обмотке. Изоляция должна выдерживать в течении 5 минут напряжение в 1,5-2 раза превышающее рабочее напряжение. Пробой межвитковой изоляции обмотки контролируется по снижению напряжения.

При проверке электрической прочности изделий в условиях пониженного давления испытания проводят в барокамере при испытательном давлении.

 

2.2. Проверка сопротивления изоляции

 

Под воздействие приложенного напряжения электроизоляционные материалы проявляют свойство электропроводности. Электропроводность диэлектриков намного ниже, чем проводников, и вместе с тем эта характеристика диэлектриков играет важную роль в функционировании оборудования. Ток утечки диэлектрика имеет две составляющие: ток, проходящий по его поверхности, и ток, проходящий через диэлектрики. Отношение напряжения, приложенного к диэлектрику, к силе тока утечки называется сопротивлением изоляции. Сопротивление изоляции может быть определено соотношением

где - сила тока утечки по поверхности изоляции; - сила тока утечки через слой изоляции.

Сопротивление изоляции зависит от механических воздействий, температуры, проникающего излучения, состояния поверхности диэлектрика, качества обработки, сборки, пропитки и т.п.

Проверку сопротивления изоляции производят, как правило, в нормальных климатических условиях после воздействия механических и климатических факторов.

Нижний предел сопротивления изоляции должен быть:

- в холодном сухом состоянии ≥20 Мом;

- в нагретом состоянии ≥2 Мом;

- в увлажненном состоянии не менее 1 Мом;

В отдельных случаях может устанавливаться более низкий предел сопротивления изоляции.

Проверку сопротивления изоляции производят следующими способами:

- сетевым и ручным мегаомметрами,

- с помощью вольтметра с определенным внутренним сопротивлением.

Сопротивление изоляции входа измерительных приборов должно превышать на порядок измеряемое сопротивление изоляции. Измерительное напряжение должно соответствовать рабочему напряжению измеряемой цепи. Регистрацию значений сопротивления изоляции проводят, как правило, через одну минуту после подачи измерительного напряжения.

Для измерения сопротивления изоляции наиболее часто применяются магнитоэлектрические мегаомметры и мегаоммметры с использованием электронных автокомпенсационных схем.