норма пуэ, способы измерения, формулы

Автор Andrey Ku На чтение 4 мин Опубликовано 02.05.2019

Коэффициентом абсорбции изоляционного материала трансформатора называется соотношение сопротивления обмотки через минуту после начала измерений к сопротивлению через 15 секунд. Этот параметр позволяет определить уровень влажности и загрязненности изоляционного материала. Испытания проводятся для нового оборудования, после текущего и капитального ремонта.

Содержание

1. Что такое абсорбция трансформатора, зачем этот показатель нужен
2. Как измерить абсорбцию
3. Формула для расчета коэффициента абсорбции
4. Схемы
5. Таблица
6. Измерение мегомметром
7. Норматив для изоляции
8. Нормальная изоляция
9. Сухая
10. Влажная

Что такое абсорбция трансформатора, зачем этот показатель нужен

Абсорбцией называется поглощение одного вещества другим. В результате объем, вес, другие физические характеристики меняются. В трансформаторе абсорбция – это наполнение твердого изолятора влагой и другими примесями, снижающими эксплуатационные характеристики и сокращающими срок службы.

Уровень абсорбции силового преобразователя обязательно проверяется перед включением под напряжение после текущего и капитального ремонта. Полученные показатели позволяют определить не только уровень влажности, но и загрязнения, повреждения. Новое оборудование может проверяться с целью определить, можно ли его включать без предварительной сушки.

По сути это измерение сопротивления изоляции всех обмоток при пропускании через них напряжения. Каждое значение соответствует определенному состоянию изоляционного материала. Чем выше влажность и больше грязи, тем ниже сопротивление.

Как измерить абсорбцию

Для определения сопротивления требуются определенные условия. Температура среды должна быть от +10 до +35°С. Если показатель ниже, цифровое значение увеличивается, при повышении снижается.

Любой изоляционный материал имеет электрическую емкость. При подключении к напряжению в изоляционном материале образуются токи, насыщающие ее. Эти токи называются абсорбционными токами, время проникновения в материал зависит от качества и размеров.

Формула для расчета коэффициента абсорбции

Коэффициентом абсорбции называется показатель, определяющий уровень влажности изоляционного материала.

Формула для расчета простая:

коэф.= R60 / R15,

где R60 – электросопротивление через 60 с после начала испытания;

R15 – электросопротивление через 15 с после начала испытания.

Допустимые значения при рабочей температуре можно узнать из специальных таблиц.

Схемы

Таблица

Измерение мегомметром

Для измерений используются мегомметры, на экране которых отображается коэффициент абсорбции через определенные интервалы времени. По умолчанию в этих приборах 3 интервала – через 15, 60 и 600 секунд. В большинстве современных мегомметров встроена функция установки других временных диапазонов.

Торговая сеть предлагает различные мегомметры (на 250, 500, 1000, 2500 В). Через их щупы проходит напряжение, фиксируются значения коэффициента через определенные интервалы времени. В стандартной ситуации сопротивление измеряется через 15 и 60 секунд после начала тестирования. Перед началом испытания преобразователь заземляется, с обмоток снимается напряжение.

Если необходимо измерить сопротивление между обмотками и корпусом или обмотками нескольких трансформаторов между собой, значение определяется для каждой независимой цепи (остальные соединяются между собой и с корпусом).

Обязательно измерение температуры: если она ниже +10^оС, обмотки прогреваются.

Норматив для изоляции

Значение коэффициента является показателем ресурса изоляционного материала. Это испытание занимает сравнительно много времени, позволяет определить характеристики тока, замедленного поляризацией. Различие показателей для сухой и влажной изоляции обусловлено различной продолжительностью заряда емкости материала.

Нормальная изоляция

Среднее нормативное значение абсорбционного коэффициента 1,3.

На практике:

• К <1,25 – изоляция несоответствующая;
• К = 1,25-1,6 – изоляция хорошая;
• К>1,6 – изоляция очень хорошая

Если трансформатор новый, рассчитанный или измеренный показатель не должен быть ниже определенного производителем более чем на 20%. Если это условие не выполнено, оборудование требует сушки.

Сухая

Норма для неувлажненной обмотки K = 1,3-2,0. Ток в начале испытания резко повышается, потом снижается. Значение через 60 секунд отличается от показателя через 15 секунд примерно на 30% в сторону повышения.

Влажная

Если изоляция влажная, коэффициент имеет показатель, близкий к единице. Ток быстро устанавливается, в течение 45-и секунд меняется мало.

Значения электросопротивления для всех видов трансформаторов определены в ПУЭ (правилах устройства электроустановок):

1. Для трансформаторов с мощностью до 35 кВ – 450-40 МОм (в зависимости от температуры).
2. Для сухих преобразователей от:

• 100Мом при напряжении обмоток 1 кВ;
• 300 Мом при напряжении обмоток 1-6 кВ;
• от 500 МОм – от 6 кВ.

Для трансформаторов до 1600 кВА испытания не обязательны.

что это такое, как измеряется и нормы

Один из показателей, указывающих на состояние трансформаторов и его готовность к эксплуатации – коэффициент абсорбции. Рассмотрим понятие данной величины, порядок её определения и подсчёта, установленные нормы.

Содержание

1. Для чего нужен коэффициент абсорбции
2. Как измерить
3. Как подсчитать
4. Нормированные показатели
5. Требования безопасности при проведении испытаний

Для чего нужен коэффициент абсорбции

Абсорбция – процесс, при котором одно вещество поглощается другим, с изменением общей массы, объёма и прочих физических характеристик. Для трансформатора под абсорбцией понимают внутреннее увлажнение изолирующих материалов обмоток с проникновением в их состав влаги и посторонних примесей, содержащихся в воздухе.

В результате такого процесса изоляционные материалы теряют заданные свойства, вызывая опасность выхода из строя агрегата.

Как измерить

Коэффициент абсорбции трансформатора определяется в следующих ситуациях:

• при вводе в эксплуатацию нового оборудования;
• в случае запуска агрегата после текущего или капитального ремонта.

Учитывая, что ремонты производятся с частотой, установленной нормативными документами, периодичность измерения данного показателя определяется графиком проведения ремонтных работ.

Измерение уровня абсорбции состоит в обычном определении сопротивления изоляции. Для этого к силовой цепи агрегата на определённый период подключается электрический ток, с одновременным инструментальным измерением показателя сопротивления изоляции.

Для любого изоляционного материала характерно определённое значение электрической ёмкости. При работе оборудования покрытие насыщается токами, которые называют абсорбционными. Интенсивность такого насыщения и его продолжительность определяются качественными свойствами материала, толщиной покрытия и характеристиками тока.

Испытание проводят с использованием следующего подключения:

Для чистоты опыта, работы выполняют при температуре окружающей среды в диапазоне от 10 до 35 градусов выше нуля.

На рисунках ниже представлены схемы подключения и зависимость коэффициента абсорбции от температуры:

Для проведения измерений используют специальный прибор – мегаомметр. Измерения проводятся отдельно по каждой из обмоток, проверяется величина сопротивления между катушками и корпусом.

Если температура воздуха ниже плюс 10 градусов, требуется предварительное прогревание обмоток.

В зависимости от типа трансформатора, измерения проводятся для видов обмоток, указанных в таблице:

При проведении испытаний необходимо соблюдать следующие требования:

• предварительно на пару минут заземляются контакты проверяемой обмотки;
• в промежутке между двумя замерами контакты заземляются на 5 минут, чтобы ушёл ток;
• если проверяются обмотки одного напряжения, в процессе измерения одновременно закорачиваются шпильки контактов.

Проведение указанных испытаний не регламентируется для трансформаторов с мощностью, не превышающей 1600 кВА.

Как подсчитать

В ходе проведения испытаний определяются показатели сопротивления, используемые для расчёта значения коэффициента абсорбции. Расчёт выполняется по следующей формуле:

в которой:

• R60 – величина сопротивления, полученная, спустя 1 минуту от начала проведения испытания;
• R – аналогичный показатель, замеренный после 15 секунд от начала подачи тока.

В результате расчёта с использованием замеренных данных, получают значение коэффициента абсорбции, который следует сравнить с нормируемой величиной.

Нормированные показатели

Определив значение данного показателя, можно установить ресурс изоляционной обмотки. Чем выше коэффициент, тем дольше прослужит изоляционное покрытие. Нормой считается величина в районе 1,3.

Фактические приведённые ниже значения указывают на следующее состояние изоляции:

• 1,25 и менее – изоляция не соответствует требованиям;
• от 1,25 до 1,6 – в пределах нормы;
• 1,6 – покрытие с большим ресурсом.

Также для трансформаторов нормируются показатели сопротивления R60, в зависимости от мощности оборудования и температуры обмоток. Нормы проверяются по следующей таблице:

Для нового оборудования отклонение от значения, указанного производителем в паспортной документации, не должно превышать 20 процентов.

Если показатель агрегата ниже нормы, необходима дополнительная просушка оборудования, после чего процедуру измерения повторяют. При получении аналогичных данных после просушки, ресурс изоляционного покрытия исчерпан, а агрегат нуждается в ремонте.

Требования безопасности при проведении испытаний

Для обеспечения безопасности, требуется соблюдение следующих требований в ходе проведения данных испытаний:

• работы не допускается проводить в одиночку;
• чтобы предупредить опасность поражения током, следует пользоваться установленными средствами защиты;
• при подсоединении контактов оборудование должно быть обесточено;
• зона выполнения работ предварительно ограждается, с установкой знаков безопасности и предупредительных плакатов;
• не разрешается прикасаться к элементам, находящимся под напряжением, без использования специальных изолирующих штанг;
• применение диэлектрических перчаток обязательно, если значение напряжения превышает 1 кВ.

Измерения должны проводиться специалистами аккредитованной лаборатории с использованием оборудования, прошедшего своевременную поверку.

Коэффициент абсорбции позволяет установить соответствие состояния изоляционного покрытия провода обмоток требованиям нормативных документов и обеспечить контроль работоспособности трансформаторов.

Коэффициент поглощения, объяснение из Энциклопедии RP Photonics; коэффициент затухания, сечение поглощения

Примечание: поле поиска по ключевому слову статьи и некоторые другие функции сайта требуют Javascript, который, однако, отключен в вашем браузере.

Поглощение света на единицу длины в среде часто количественно измеряется коэффициентом поглощения α, также называемым коэффициентом затухания.
Для короткой длины распространения z , где общее поглощение невелико, поглощенная мощность для падающей мощности P _в составляет приблизительно α  z P _в , а общий коэффициент пропускания составляет приблизительно 1 − α  я .
Для больших длин распространения коэффициент пропускания равен exp(−α  z ).
(Предполагалось, что других процессов, приводящих к рассеянию или отражению света, не происходит.)

Внимание: коэффициенты поглощения для амплитуд полей в два раза меньше!

Обратите внимание, что иногда вместо оптических мощностей или интенсивностей используются коэффициенты поглощения для амплитуд полей.
Это в два раза меньше соответствующих коэффициентов поглощения интенсивности, так как интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды поля.

В некоторых случаях используется десятичный коэффициент поглощения , который меньше в коэффициент ln 10, так что поглощение просто равно коэффициенту, умноженному на длину оптического пути.

Отметим, что экспоненциальный спад интенсивности света может быть результатом не только поглощения, но и отражения, что наблюдается, например, для металлов.
Тогда экспоненциальный коэффициент затухания следует , а не называть коэффициентом поглощения.

Отношение к микроскопическим свойствам

Если поглощение вызвано поглощающими атомами или ионами (например, ионами легирующей примеси в каком-либо прозрачном стекле или кристаллическом материале), коэффициент поглощения представляет собой произведение плотности легирующей примеси (в единицах м ^-3 ) и поперечное сечение поглощения (в единицах м ² ) на соответствующей оптической длине волны.

Вопросы и комментарии от пользователей

Здесь вы можете задать вопросы и комментарии. Если они будут приняты автором, они появятся над этим абзацем вместе с ответом автора. Автор принимает решение о принятии на основе определенных критериев. По существу, вопрос должен представлять достаточно широкий интерес.

Пожалуйста, не вводите здесь личные данные; в противном случае мы бы удалили его в ближайшее время. (См. также нашу декларацию о конфиденциальности.) Если вы хотите получить личную обратную связь или консультацию от автора, свяжитесь с ним, например. по электронной почте.

Ваш вопрос или комментарий:

Проверка на спам:

  (Пожалуйста, введите сумму тринадцати и трех в виде цифр!)

Отправляя информацию, вы даете свое согласие на возможную публикацию ваших материалов на нашем веб-сайте в соответствии с нашими правилами. (Если вы позже отзовете свое согласие, мы удалим эти материалы.) Поскольку ваши материалы сначала просматриваются автором, они могут быть опубликованы с некоторой задержкой.

См. также: поглощение, поглощение, переходные сечения
и другие товары из категории Общая оптика

Если вы хотите разместить ссылку на эту статью на каком-либо другом ресурсе (например, на своем сайте, в социальных сетях, на дискуссионном форуме, в Википедии), вы можете получить необходимый код здесь.

HTML-ссылка на эту статью:

  
 Статья о коэффициенте поглощения 
 в разделе  
 Энциклопедия RP Photonics 

С изображением для предварительного просмотра (см. поле чуть выше):

  
  alt="article"> 

Для Википедии, например. в разделе «==Внешние ссылки==»:

 * [https://www.rp-photonics.com/absorbment_coefficient.html 
 статья "Коэффициент поглощения" в Энциклопедии RP Photonics] 

Коэффициент поглощения

Поделиться

Поделиться

Поделиться

Поделиться

Что означает Коэффициент поглощения?

Свет, проходящий через полупроводниковый материал, значительно уменьшается при прохождении через него. Скорость поглощения света прямо пропорциональна интенсивности (потоку фотонов) для конкретной длины волны; Объясняется по-другому, когда свет проходит через материал, поток фотонов уменьшается, потому что на пути через некоторые фотоны поглощаются. Таким образом, количество фотонов, достигающих определенной точки полупроводника, зависит как от длины волны фотона, так и от расстояния до поверхности. Экспоненциальный спад монохроматический  (почти одноволновой) свет, проходящий через полупроводниковый материал, моделируется следующим уравнением: x0) Где:

F(x) : интенсивность в точке x под поверхностью полупроводника

F(x ₀ ):  поверхность

α: коэффициент поглощения Существуют различные коэффициенты поглощения для различных полупроводниковых материалов. Материалы с более высоким коэффициентом поглощения легче поглощают фотоны, тем самым возбуждая электроны в зону проводимости.

Факторы коэффициента поглощения

Коэффициент поглощения определяет, насколько далеко свет с определенной длиной волны может проникнуть в материал, прежде чем он будет поглощен. Если материал имеет низкий коэффициент поглощения, свет будет плохо поглощаться, и очень тонкий материал может казаться прозрачным для этой определенной длины волны. Коэффициент поглощения зависит как от материала, так и от длины волны поглощаемого света. Полупроводниковые материалы имеют явное преимущество в коэффициенте поглощения, потому что свет с энергией ниже ширины запрещенной зоны не обладает достаточной энергией, чтобы возбудить электрон из валентной зоны в зону проводимости. В результате свет не будет поглощаться. Даже для фотонов, имеющих энергию выше ширины запрещенной зоны, коэффициент поглощения не будет постоянным, а будет сильно зависеть от длины волны. Вероятность поглощения фотона зависит от возможности взаимодействия между фотоном и электроном при переходе из одной энергетической зоны в другую.