Măsurarea Rezistenței de Izolație și Verificarea Rigidității Dielectrice la Mașinile Electrice Rotative și Transformatoarele Electrice

1. INTRODUCERE

Starea izolaţiei maşinilor electrice constituie un element important care influenţează fiabilitatea acestora, putând fi caracterizată prin anumiţi indicatori. Conform normelor în vigoare, se prezintă în continuare noţiunile de bază privind rezistenţa de izolaţie. Verificarea acesteia, în afară de precizările din standarde, se face şi pe parcursul procesului de fabricaţie a bobinajelor conform normelor interne stabilite pentru tehnologia de izolaţie specifică producătorului.

Rezistenţa de izolaţie este considerată ca fiind raportul dintre tensiunea aplicată între părţile izolate şi curentul absorbit din momentul aplicării tensiunii. De regulă, tensiunea aplicată este constantă, curentul absorbit fiind variabil (de obicei scade ca o exponenţială, cu exponent negativ).

2. MĂSURAREA REZISTENŢEI DE IZOLAŢIE A ÎNFĂŞURĂRILOR MAŞINILOR ELECTRICE ROTATIVE

Rezistenţa de izolaţie a înfăşurărilor maşinilor electrice rotative este constituită din rezistenţa izolaţiei dintre înfăşurări şi dintre înfăşurări şi masa maşinii.

Curentul ce se stabileşte în circuit la aplicarea directă a tensiunii conţine două componente:

- curentul de fugă (sau de suprafaţă) – apare pe suprafaţa izolaţiei. În general este constant şi depinde de depunerile de pe suprafaţa izolaţiei;

- curentul de volum – apare în interiorul izolaţiei, având la rândul său mai multe componente :

- curentul capacitiv, de amplitudine mare şi de scurtă durată, care dispare practic până la efectuarea primei măsurări (dacă aceasta se face cu aparatură obişnuită), neinfluenţând valorile determinate în continuare ale rezistenţei de izolaţie;

- curentul de absorbţie, care descreşte repede de la valoarea iniţială, relativ mare, până aproape de zero. Dependenţa rezistenţă-timp este o funcţie exponenţială care reprezintă în coordonatele logaritmice o dreaptă. Această componentă determină valoarea rezistenţei de izolaţie în primele câteva minute ale măsurării;

- curentul de conducţie, a cărui valoare rămâne practic constantă. Aceeaşi comportare o are şi curentul de suprafaţă, aceste două componente determinând, în continuare, valoarea rezistenţei de izolaţie.

2.1 Factori ce influenţează rezistenţa de izolaţie

Valoarea rezistenţei de izolaţie a înfăşurărilor depinde de tipul materialelor izolante folosite în construcţia maşinilor electrice dar şi de modul de asamblare a acestor materiale.

Rezistenţa de izolaţie variază, în general, direct proporţional cu grosimea izolaţiei şi invers proporţional cu suprafaţa sa. Valorile măsurate ale rezistenţei de izolaţie sunt influenţate de următorii factori:

- starea suprafeţei

- umiditatea

- temperatura

- mărimea valorii tensiunii aplicate direct

- durata aplicării tensiunii

- sarcina electrică reziduală din izolaţie.

În continuare se prezintă pe larg modul în care influenţează aceşti factori rezistenţa de izolaţie:

a) Starea suprafeţei

Materialele străine (de ex. praful de cărbune) determină scăderea rezistenţei de izolaţie. În mod deosebit acest factor influenţează comportarea maşinilor de curent continuu, unde suprafaţa izolaţiei prezintă asperităţi, iar colectorul favorizează creşterea cantităţii de praf de cărbune în maşină.

De asemenea, praful de pe suprafeţele izolate, care este de obicei neconducător de electricitate atunci când este uscat, sub influenţa umezelei devine parţial conducător, micşorând rezistenţa de izolaţie.

Dacă rezistenţa de izolaţie este redusă datorită poluării cu praf sau a umidităţii excesive, aceasta poate fi adusă la o valoare normală prin curăţare şi uscare.