14.3.2. Изоляция обмоток
Считают, что разделяющие трансформаторы, мотор-трансформаторы, асинхронные двигатели, в которых питание подается только к статору, размагничивающие катушки, катушки-реле и, в случае применения, автотрансформаторы обеспечивают усиленную изоляцию между частями, находящимися под опасным напряжением, и доступными металлическими частями, или частями, соединенными с доступными металлическими элементами, если их конструкция обеспечивает защиту от поражения электрическим током в процессе эксплуатации.
Испытание: данное требование считают выполненным, если трансформаторы или электродвигатели удовлетворяют конструкционным требованиям и требованиям к электрической прочности, указанным ниже в подпункте а, или конструкционным требованиям, приведенным в подпункте б, и выдерживают испытания согласно подпункту б.
а) Все пути утечки и воздушные зазоры должны соответствовать требованиям п. 9.3.5 для усиленной изоляции. Каркасы, обеспечивающие усиленную изоляцию, должны иметь толщину не менее 0,4 мм.
В случае использования разделяющих трансформаторов и мотор-трансформаторов:
- разделительные перегородки, обеспечивающие усиленную изоляцию, должны иметь толщину не менее 0,4 мм;
- в случае использования одиночного каркаса с отдельными разделительными перегородками, необходимо применять специальные меры безопасности. Например, можно использовать изолирующую пленку для покрытия щели между разделительными перегородками и каркасом для того, чтобы надежно исключить гальваническое соединение между первичной и вторичной обмотками, даже в случае обрыва провода внутри обмотки;
- в случае концентрического расположения обмоток первичная и вторичная обмотки должны быть разделены усиленной изоляцией. Усиленная изоляция может состоять из трех отдельных слоев, если любая комбинация двух отдельных слоев, расположенных в испытываемом устройстве между двумя металлическими штырями, как показано на черт. 14, выдержит испытание на электрическую прочность в соответствии с п. 3 табл. 4 (без предварительного испытания на влагостойкость).
Необходимо принимать специальные меры предосторожности, исключающие возможность попадания обмоточного провода или его оборванного конца с внешних обмоток на внутренние или наоборот.
Изоляция между первичной и вторичными обмотками, изоляция между первичной обмоткой и железным сердечником, если он соединен с доступными металлическими частями, а также изоляция между вторичными обмотками и железным сердечником, если последний соединен с частями, находящимися под опасным напряжением, должны соответствовать требованиям на электрическую прочность согласно п. 3 табл. 4 непосредственно после проведения испытания на влагостойкость в соответствии с п. 10.2.
Для остальных компонентов изоляции между обмотками, находящимися под опасным напряжением, и доступными металлическими частями, а также частями, предназначенными для соединения с доступными металлическими частями, должна соответствовать требованиям на электрическую прочность согласно п. 3 табл. 4 непосредственно после проведения испытания на влагостойкость в соответствии с п. 10.2.
б) Три образца каждого типа компонента подвергают 7 циклам испытаний, каждый из которых включает приведенную ниже последовательность процедур, с периодом восстановления между каждыми двумя циклами, равным 24 ч, в условиях окружающей среды.
В течение 72 ч образцы выдерживают в камере влажности при температуре, равной температуре нагрева, достигаемой при испытании по п. 7.1, и еще дополнительно увеличенной на 70 "С.
Если между первичной обмоткой (обмотками) и вторичной обмоткой (обмотками) образца не предусмотрен металлический экран, то между первичной обмоткой (обмотками) и каждой вторичной обмоткой, расположенной вблизи первичной обмотки (обмоток), подают напряжение переменного тока с частотой сети питания, величину которого определяют с помощью кривой, приведенной на черт. 20.
Кроме того, между первичной обмоткой (обмотками) и сердечником, если последний предназначен для подключения к доступным металлическим частям, подают переменный ток напряжением 707 В (пиковое значение) с частотой сети питания.
Кривая (черт. 20) определяется следующими величинами.
Арифметическая сумма напряжений (пиковое значение) | Испытательное напряжение (пиковое значение) |
34 В 354 В 10 кВ 50 кВ | 707 В 707 В 12 кВ 60 кВ |
Если между первичной обмоткой (обмотками) и вторичной обмоткой (обмотками) установлен металлический экран, предназначенный для подключения к доступным металлическим частям шасси и подобным частям, то между первичной обмоткой (обмотками) и экраном подают переменный ток с частотой сети питания напряжением 707 В (пиковое значение).
Кроме того, это напряжение подают между первичной обмоткой (обмотками) и сердечником, если последний подключен к доступным металлическим частям.
После выдержки в течение 24 ч при температуре окружающей среды образцы подвергают испытанию на синусоидальную вибрацию со следующими параметрами:
- продолжительность — 180 с;
- амплитуда — 1,2 мм;
- частота — (55±5) Гц;
- направление — по вертикали.
При испытании на вибростойкость компоненты размещают и закрепляют в своих рабочих положениях, т. е. как это имеет место в аппарате, в котором они применяются.
После испытания на вибростойкость компоненты подвергают испытанию на влагостойкость в соответствии с п. 10.2 в течение 48 ч.
Для разделяющих трансформаторов и мотор-трансформаторов после каждого цикла испытаний на влагостойкость изоляция между первичной и вторичными обмотками, изоляция между первичной обмоткой и железным сердечником, если он соединен с доступными металлическими частями, и изоляция между вторичными обмотками и железным сердечником, если он соединен с частями, находящимися под опасным напряжением, должна соответствовать требованиям на электрическую прочность согласно п. 2 табл. 4.
Кроме того, в случае разделяющих трансформаторов и мотор-трансформаторов, в которых установлен металлический экран между первичной обмоткой (обмотками) и вторичной обмоткой (обмотками), после каждого цикла испытаний на влагостойкость изоляция между первичной обмоткой (обмотками) и металлическим экраном, если последний предназначен для соединения с доступными металлическими частями, и изоляция между вторичной обмоткой (обмотками) и экраном, если последний предназначен для подключения к частям, находящимся под опасным напряжением, должны выдерживать испытание на электрическую прочность в соответствии с п. 2 табл. 4.
Для других компонентов после каждого цикла испытаний на влагостойкость изоляция между обмотками, находящимися под опасным напряжением, и доступными металлическими частями или частями, предназначенными для соединения к доступным металлическим частям, должна выдерживать испытания на электрическую прочность в соответствии с п. 2 табл. 4.
Считают, что образец удовлетворяет требованиям, если отсутствуют искрение или пробой во время испытаний на электрическую прочность, проводимых по окончании каждого цикла.
Разделяющие трансформаторы и мотор-трансформаторы должны, кроме того, удовлетворять одному из следующих требований:
- каркас и разделительные перегородки между соответствующими обмотками выполнены в виде монолитной детали, или
для одинарного каркаса с отдельными разделительными стенками применяют специальные меры предосторожности (например, изолирующие слои, прикрывающие щель в месте соприкосновения разделительной перегородки с каркасом). Эти меры должны надежно исключить возможность гальванического соединения между первичной и вторичными обмотками даже в случае обрьша провода внутри обмотки, или для обмоток, концентрически расположенных на односекцион-ном каркасе, используют разделительные перегородки. Следует принимать специальные меры предосторожности, исключающие возможность соскользания обмоточного провода или конца провода с внешней обмотки на внутреннюю обмотку или наоборот.
Для компонента, удовлетворяющего этим требованиям, отпадает необходимость в расчете внутренних путей утечки и воздушных зазоров, а также толщины изоляции.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
14.3.3. Трансформаторы, обеспечивающие защиту посредством заземления
Трансформаторы, обеспечивающие защиту посредством заземления (см. п. 9.3.3), должны соответствовать следующему требованию.
Металлический экран, предназначенный для подключения к клемме защитного заземления прибора, должен быть размещен между первичной и вторичными обмотками таким образом, чтобы полностью исключить возможность попадания напряжения первичной обмотки на любую из обмоток в случае пробоя изоляции.
Испытание: соответствие проверяют осмотром.
14.4. Высоковольтные компоненты и блоки
Компоненты, работающие при максимальном размахе напряжения, превышающем 4 кВ, и искровые разрядники, предназначенные для защиты перенапряжений, превышающих 4 кВ в условиях неисправности, если в п. 20.1 нет иного указания, не должны служить источником пожара или какой-либо иной опасности, которые могут привести к нарушению требований настоящего стандарта.
Испытание: соответствие проверяют:
- для отдельных компонентов — проведением испытаний, указанных в пп. 14.4.1, 14.4.2 или 14.4.3.
Последнее испытание проводят в случаях сомнения в результатах испытаний по пп. 14.4.1, 14.4.2 или 14.4.3 или для компонентов, не вьщержавших этих испытаний, когда в аппарате при установке компонентов приняты меры по защите от возможности возникновения пожара.
Требования пожарной безопасности к конструкции компонентов, работающих при максимальных размахах напряжения ниже 4 кВ, предъявляют в соответствии с действующей НТД на эти компоненты.
14.4.1. Высоковольтные трансформаторы и умножители
Три образца трансформаторов с одной или более высоковольтными обмотками или три высоковольтных умножителя, подвергают предварительной подготовке согласно подпункту а), а затем испытывают согласно подпункту б) настоящего пункта.
После испытаний не должно наблюдаться никаких неисправностей.
а) Предварительная подготовка
В случае трансформатора к высоковольтной обмотке подводят мощность 10 Вт (постоянного или переменного тока при частоте сети питания). Эту мощность поддерживают в течение 120 с, а затем ступенями по 10 Вт с интервалом в 120 с увеличивают до 40 Вт.
Подготовку проводят в течение 8 мин или прекращают в тот момент, когда происходит обрыв обмотки или заметное разрушение защитного покрытия.
В случае высоковольтных умножителей к каждому образцу с ко-роткозамкнутой выходной цепью подводят напряжение от соответствующего высоковольтного трансформатора.
Величину выходного напряжения устанавливают на таком уровне, чтобы исходное значение постоянного тока короткого замыкания составляло (25±5) мА. Это напряжение поддерживают в течение 30 мин или отключают в момент разрыва цепи или заметного разрушения покрытия.
Каждый образец охлаждают до комнатной температуры, а затем в течение 2 ч выдерживают в термокамере, имеющей температуру (100+2)°С.
Примечание. Некоторые трансформаторы имеют такую конструкцию, что проведение предварительной подготовки является невозможным. В этих случаях следует провести только испытания согласно п. 14.4.1 б, а в случае, если появятся сомнения, — дополнительно согласно п. 14.4.4.
Если конструкция высоковольтного умножителя такова, что ток короткого замыкания, равный 25 мА, не может быть получен, то при предварительной подготовке используют максимально достижимую величину тока, определяемую конструкцией умножителя или условиями его применения в данном аппарате;
- б) Испытания пламенем
Образец извлекают из термокамеры и сразу располагают в 20 см от поверхности светлой сосновой доски, покрытой тонкой упаковочной бумагой. Затем пытаются поджечь образец в неподвижной воздушной среде с помощью пламени горящего бутана длиной (12+2) мм, который подают из горелки, имеющей отверстие диаметром (0,5±0,1) мм, в течение 10 с.
Если после этого самоподдерживающее пламя горит не более 30 с, то его подают повторно в течение 60 с в то же самое или другое место. Если самоподдерживающее пламя снова горит менее 30 с, то его подают еще раз в течение 120 с в то же самое или другое место.
В любой из этих попыток поджога самоподдерживающее пламя должно погаснуть в течение 30 с, при этом не должна гореть тонкая упаковочная бумага, а доска не должна быть опалена.
14.4, 14.4.1. (Измененная редакция, Изм. № 1).
14.4.2. Другие детали
Испытание газовым пламенем, как указано в п. 14.4.1 б, проводят для всех изолирующих частей, поддерживающих или прикрывающих токопроводящие детали, у которых воздушные зазоры от оголенного провода под напряжением, превышающим 4 кВ, меньше D, где значение В, выраженное в миллиметрах, равно значению напряжения, выраженному в киловольтах, причем минимальное значение равно 10 мм.
Испытание проводят также с искровыми разрядниками (см. п. 14.4).
14.4.3. Соединительные кабели
Кабели, работающие в нормальных условиях эксплуатации или в условиях неисправности при напряжении свыше 4 кВ, подвергают испытанию пламенем в соответствии с п. 14.4.1 б. Испытание проводят на трех образцах каждого типа кабелей, применяемых в данном аппарате, вместе с дополнительным металлическим экраном и оболочкой, если таковые имеются. Испытания проводят по ГОСТ 12176.
Образцы предварительно не прогревают. Горелку устанавливают таким образом, чтобы ее ось образовала угол 45 ° с вертикалью. Испытуемый образец помещают также под углом 45 ° к вертикали, причем вертикальная плоскость, в которой расположена ось испытуемого образца, должна быть перпендикулярна к вертикальной плоскости, в которой лежит ось горелки.
Пламя псдводят к каждому образцу только один раз в течение 10, 60 и 120 с соответственно.
Во время испытаний горение изоляции должно происходить медленно и пламя не должно сильно распространяться. Все очаги загорания должны сами погаснуть в течение 30 с после того, как будет отведена горелка.