КОВреМеннЫх воздействиях должен учитываться большой разброс напряжений пробоя. Для координации изоляции ее поведение при многолетнем воздействии рабочего напряжения может представлять больший интерес, нежели при перенапряжениях. Эти вопросы широко рассмотрены в имеющихся работах, посвященных координации изоляции. Наконец, имеется опасность того, что в процессе определения номинального выдерживаемого переменного напряжения в твердой изоляции из-за частичных разрядов возникнут необратимые разрушения, которые снизят надежность изоляции в эксплуатации. Поэтому стремятся связать определение номинального выдерживаемого напряжения с измерениями частичных разрядов. Исследования частичных разрядов иллюстрируют состояние изоляции значительно точнее, чем результаты типа «да-нет» испытаний на номинальное выдерживаемое напряжение.

3.3. Определение допустимого уровня импульсных перенапряжений

Если значения длительно допустимых напряжений регламентируются стандартами, то для импульсных перенапряжений имеющиеся стандарты [И 1, П2,162,172] предлагают различные способы определения их значений. Результаты этого определения, однако, не являются идентичными (см. п. 3.3.2). Ниже приведено краткое изложение и оценка результатов определения значений перенапряжений этими способами.

3.3.1. Процедуры испытаний. Для определения номинального уровня выдерживаемых коммутационных и атмосферных

перенапряжений &ном. ст используются совершенно одинаковые процедуры.

Для самовосстанавливающейся изоляции (воздушная изоляция, условно - изоляция сжатым газом) установлены два равнозначных способа:

1) при известной функции распределения напряжения пробоя изоляция считается выдержавшей испытания, если для

10 %-ного пробивного напряжения гарантируется Ипр1о>н. ст; поскольку функция распределения является также основой для статистической координации изоляции, этот метод пригоден при полностью статистическом подходе;

2) изоляцию считают выдержавшей испытания, если при 15 приложениях импульсов напряжением f/н. ст имело место не более двух пробоев (<2).

Пример 3.2. Вероятность того, что изоляция выдержит испытания, вычисляется с помощью биномиального распределения (см. пример 1.17). Она складывается из вероятностей

)„;)o( = 6; n=15) + pi(i= i; n= +р(к = й; n = 15) (16) как суммарная вероятность

Ри = Р2(*2; п=15). (3.7)

Если положить вероятность пробоя изоляции при Овом. от равной р=0,01, то согласно (3.7) и с помощью таблицы суммарных вероятностей биномиального распределения [27J получаем, что испытания выдерживаются с вероятностью рн=0,9996.

Несамовосстанавливающаяся изоляция (изоляция твердыми материалами, комбинация из твердой и жидкой или твердой и газообразной изоляции) считается выдержавшей

испытания, если при /г=3 нагружениях до уровня (/и.ст не имело места ни одного пробоя: k==0.

При комбинации самовосстанавливающейся и несамовос-станавливающейся изоляции (например, элегазовая изоляция выключателя, в которой газовые изолирующие промежутки самовосстанавливаются, а промежутки вдоль поверхности твердых изоляторов не являются самовосстанавливающимися) изоляцию считают выдержавшей испытания, если при 15 импульсных нагружениях не было ни одного пробоя в несамовос-станавливающейся части {k=0) и возникло не более двух пробоев в самовосстанавливающейся (2) [172]. Этот способ основан на том, что место пробоя может быть точно установлено. Если это не так, не должно быть допущено ни одного пробоя.

Номинальное импульсное напряжение пробоя считают определенным, если прн «1 = 5 импульсах с уровнем f/и.пр либо все пять привели к пробою (fei = 5), либо имело место ki = 4 пробоя и все десять последующих нагружений («2=10) также привели к пробою (2=10).

пример 3.3. В случае биномиального распределения вероятностей при известной вероятности пробоя р вероятность выдержать испытания

Ри = Рб (Я1 = 5: ki = 5) + р4 («1 = 5; fti = 4) рю (nj = 10; кг = 10). (3.8)

При р=0,99 в соответствии с формулой (3.8) находим, что изоляция выдержит испытания с вероятностью рн=0,994.

Все процедуры должны выполняться при обеих полярностях, однако если достаточно точно известно, что при другой полярности вероятность пробоя делается чрезмерно высокой (при определении номинального выдерживаемого напряжения) или низкой (при определении номинального напряжения срабатывания), можно испытывать и при одной полярности. Более подробные требования к испытаниям изоляции устанавливаются соответствующими стандартами.

Хорошая изоляция

Плохая изоляция

0,01 0,02 0,04 0,06 0,1

0,4 0,6 1,0

Рис. 3.2. Вероятность изоляции выдержать испытания Ря при определении номинального импульсного выдерживаемого напряжения

3.3.2. Обсуждение.

Процедуры испытаний изоляции осуществляются следующими методами:

. ст»

2) га=15; k<c2 при С/н.ст;

3) п = 3; k = 0 при С/н.ст.

При успешных испытаниях эти процедуры обрабатываются одинаково. Остающееся между этими процедурами различие заключается в различной поступающей от них информации (см. также [30, 175, 176]). Для проверки этого предположения для всех трех методов была вычислена и изображена в зависимости от вероятности пробоя изоляции р вероятность успешного испытания Ри (рис. 3.2).

По методу п. 1 надежной считается изоляция, вероятность пробоя которой при номинальном выдерживаемом напряжении р((/н. ст)<:0,1, а вероятность изоляции выдержать испытания Ри=1. При р(С/н.ст)>0,10 испытания не выдерживаются (Ри = 0). Методы пп. 2 и 3 не дают такого четкого разграничения. Существует также возможность того, что при испытаниях по методу п. 1 безукоризненно выполненная изоляция (р<0,1) не выдержит испытаний (риск изготовителя) и что дефектная изоляция (р>0,1) испытания выдержит (риск потребителя). При малых объемах выборок метод п. 3 оказывается еще более нечетким, чем метод п. 2. Вариант п. 3 важен для несамо-восстанавливающейся изоляции, когда не может быть определена функция поведения. Применение наиболее удобных методов цп, 2 и 3 приводит к известному риску как для изгото-