1tom258

10. TECHNIKA WYSOKICH NAPIĘĆ 518

oraz

(10.17)

Uwzględniając, żc wartości oczekiwanej U_J0 odpowiada y = 0, a wartości U_l6 — wartość y = — 1, otrzymuje się wyrażenia

(10.18)

(10.19)

Przedziały ufności tych parametrów mogą być wyznaczone na podstawie zależności (10.13) i (10.14).

W metodzie „góra-dół” do badanego układu doprowadza się po wystąpieniu pierwszego przeskoku ok. 20 udarów o wartościach szczytowych, różniących się o stałą wartość AU, zwaną krokiem napięciowym. Każdy kolejny udar powodujący przeskok zostaje zmniejszony o AU, a nie powodujący przeskoku —zwiększony o AU. Amplituda U₀ udaru przed pierwszym przeskokiem wyznacza poziom zerowy. Pięćdziesięcioprocentowe napięcie przeskoku

(10.20)

a odchylenie standardowe z próby

(10.21)

gdzie: N — mniejsza z dwóch liczb oznaczających liczbę przeskoków lub liczbę udarów bez przeskoku (znak „ + ” we wzorze (10.20), gdy N jest liczbą udarów bez przeskoku); m — liczba poziomów napięciowych, różniących się o AU; n, — liczba prób na poziomie i, odpowiadająca wyborowi liczby N.

Parametry U₅₀ i o, wyznaczają jednoznacznie dystrybuantę układu izolacyjnego w przedziale ufności zgodnym z zależnościami (10.13) i (10.14).

W metodzie Tetznera do badanego układu doprowadza się kolejno udary o amplitudach: U₀, U₀ + AU, U₀ + 2AU,... U₀ + kAU,..., U₀ + nAU, aż do wystąpienia przebicia. Poziom U₀ odpowiada narażeniu, przy którym prawdopodobieństwa przebicia jest pomijalnie małe. Po przebiciu ponawia się próbę w układzie nowym lub zregenerowanym. Do prawidłowej oceny wymaga się ok. 20 prób. Stosunek liczby przebitych układów

k

(próbek) £ n, (od pierwszego do k-tego poziomu napięciowego) do całkowitej liczby

badanych obiektów N określa prawdopodobieństwo wystąpienia przebicia na poziomie napięciowym k, a zatem

(10.22)

Wartości P₄ wyznaczają dystrybuantę empiryczną. Oszacowanie parametrów rozkładu teoretycznego w żądanym przedziale ufności może być dokonane zgodnie z postępowaniem podanym w metodzie standardowej.

Charakterystyka udarowa układu izolacyjnego jest wyznaczana na podstawie pomiarów napięcia przeskoku U_p i czasu do przeskoku^ w szerokim zakresie zmian wartości szczytowej udaru piorunowego. Średnie wartości U_p i t_p, odpowiadające tzw. charakterys-

t\ce 50-procentowej oraz standardowe odchylenia i a_sl są w każdym z punktów pomiarowych A, B, C (rys. 10.21) określone na podstawie zależności analogicznych do zależności (10.52) i (10.53). Dysponując wartościami tych parametrów można oszacować, na określonym poziomie istotności, dolną i górną granicę ich rozrzutu, wyznaczające charakterystyki 0- i 100-procentowe.

Rys. 10.21. Konstrukcja charakterystyki udarowej

Próby udarami łączeniowymi nie odbiegają w sposób zasadniczy od prób wykonywanych udarami piorunowymi. Różnice dotyczą wpływu kształtu udaru na wytrzymałość udarów izolacyjnych, a w szczególności: czasu trwania czoła 7j z jego krytyczną wartością 7'i_cr (krzywa U) w odniesieniu do izolacji samoregenerującej się oraz czasu T₉₀ (oddziaływanie napięcia o wartości 0,9 UJ i czasu T_a (do pierwszego przejścia przez zero przy powstawaniu drgań w uzwojeniach) w odniesieniu do izolacji typu transformatorowego. W przypadku izolacji samoregenerującej się istotny jest pomiar napięcia przeskoku, w tym na poziomic 2-proccntowcgo kwantyla i z uwzględnieniem czasu T_la. Natomiast w przypadku izolacji typu transformatorowego istotne są próby udarami wytrzymywanymi spełniającymi warunki: Tj > 50 ps, 71,₀ > 200 ps i T₀ > 500 ps, a więc przy zapewnieniu odpowiedniego czasu oddziaływania naprężeń (T₉₀) i przy ograniczeniu oscylacji.

W próbach udarowych, dotyczących izolacji napowietrznej uwzględnia się wpływ warunków atmosferycznych zgodnie z zależnością (10.43).

Próby zabrudzeniowe i próby pod deszczem

Próby zabrudzeniowe są dokonywane w warunkach naturalnych i w warunkach laboratoryjnych.

Próby w warunkach naturalnych polegają na obserwacji kilku (3-4-10) izolatorów tego samego typu od chwili zainstalowania do chwili wystąpienia wyładowania zupełnego (zwarcia) i na oszacowaniu średniego czasu do przeskoku. Czas ten stanowi podstawowe kryterium oceny zabrudzonej izolacji w danych warunkach atmosferycznych i napięciowych.

Próby laboratoryjne są wykonywane przy zastosowaniu sztucznych powłok za-brudzeniowych (solnomgłowych, stałych i półpłynnych), imitujących naturalne zanieczyszczenia.

W przypadku powłok solnomgłowych istota próby polega na wyznaczeniu napięcia wytrzymywanego przez izolator umieszczony w komorze mglowej i poddawany oddziaływaniu solanki o stężeniu 2,5-4-160 g/dcm³ lub o konduktywności zawartej w przedziale 4,3 -4-167 mS/cm. Za napięcie wytrzymywane uznaje się najmniejszą wartość napięcia przeskoku spośród uzyskanych w czterech kolejnych próbach przy stopniowym (co 5 min o 10%) podnoszeniu napięcia aż do wystąpienia przeskoku. Wynik podlega weryfikacji na podstawie trzech godzinnych prób bez przeskoku lub czterech godzinnych prób z przeskokiem w tych samych warunkach solnomgłowych.

W przypadku powłok stałych i półpłynnych istota próby polega na wyznaczeniu metodą „góra-dół” 50-procentowego napięcia przeskoku na zabrudzonym i zwilżonym mgłą wodną izolatorze. Warstwę zabrudzeniową mieszaniny ziemi okrzemkowej i krzemionki koloidalnej z wodą i chlorkiem sodu przygotowuje się w proporcjach zależnych