Испытания шин

ЛабТестЭнерго — аккредитованная электроизмерительная лаборатория, внесённая в реестр Ростехнадзора. Проводим испытания сборных и соединительных шин электроустановок напряжением до 1000 В в Москве и Московской области. Объём испытаний соответствует требованиям ПУЭ-7 (п. 1.8.24) и ПТЭЭП (Приложение 3, п. 8). По итогам оформляется технический отчёт с протоколами испытаний.

Что такое шины электроустановок и зачем их испытывают

Сборные и соединительные шины — токопроводящие элементы распределительных устройств (РУ), главных распределительных щитов (ГРЩ), вводно-распределительных устройств (ВРУ) и трансформаторных подстанций. Это алюминиевые или медные шинопроводы прямоугольного или круглого сечения, закреплённые на опорных изоляторах и соединённые болтовыми или сварными контактами. Через шины протекают значительные токи — от сотен ампер на объектах малой мощности до нескольких тысяч ампер на промышленных предприятиях.

Со временем состояние изоляторов ухудшается под воздействием пыли, влаги, вибрации и термических циклов нагрева и охлаждения. Болтовые контактные соединения ослабевают из-за вибрации и ползучести металла — сопротивление контакта растёт, он греется, ускоряя дальнейшее разрушение. Испытания позволяют выявить эти дефекты до того, как они приведут к аварийному отключению или пожару.

Когда проводятся испытания шин

• Приёмосдаточные — при монтаже нового РУ, ВРУ, ГРЩ или шинопровода перед вводом объекта в эксплуатацию;
• Периодические — в соответствии с системой планово-предупредительного ремонта (ППР), но не реже чем через 8 лет для опорных изоляторов; для штыревых изоляторов шинных мостов — не реже 1 раза в 4 года;
• Послеремонтные — после текущего или капитального ремонта РУ, замены или перекладки шин, замены изоляторов;
• Внеплановые — при появлении сбоев, нехарактерного нагрева, следов оплавления или загрязнения изоляторов, а также перед подключением к шинам дополнительной нагрузки или модернизацией электроустановки.

Объём испытаний шин до 1 кВ

Согласно ПУЭ-7 (п. 1.8.24), шины напряжением до 1 кВ испытываются в следующем объёме: измерение сопротивления изоляции (п. 1), контроль контактных соединений (п. 3–4) и проверка опорных изоляторов (п. 5). Испытание повышенным напряжением промышленной частоты для шин до 1 кВ предусмотрено при наличии опорных изоляторов с твёрдой органической или керамической изоляцией.

1. Измерение сопротивления изоляции

Выполняется мегаомметром на напряжение 1000 В. Измерение производится между каждой фазной шиной и землёй, а также между фазными шинами. Нормируемое значение сопротивления изоляции — не менее 0,5 МОм. Снижение сопротивления ниже нормы свидетельствует о загрязнении или повреждении изоляторов, попадании влаги или механическом нарушении изоляционных прокладок и разделителей.

2. Контроль контактных соединений шин

Контактные соединения сборных и соединительных шин проверяются двумя способами в зависимости от метода соединения:

• Болтовые контактные соединения — выборочно, на 2–3% от общего числа соединений; для соединений на ток более 1000 А — в полном объёме. Измеряется падение напряжения или переходное сопротивление на участке шины длиной 0,7–0,8 м в месте соединения. Результат не должен превышать падение напряжения на участке шины той же длины более чем в 1,2 раза;
• Сварные контактные соединения — визуальный контроль качества сварного шва: не допускаются трещины, прожоги, кратеры, непровары шва более 10% его длины при глубине более 15% толщины свариваемого металла. Для алюминиевых шин суммарное значение дефектов (непровары, подрезы, газовые включения) — не более 15% толщины металла в каждом рассматриваемом сечении.

Практически тепловизионный контроль шин является наиболее информативным методом выявления перегретых контактных соединений в режиме нагрузки — без отключения электроустановки. ЛабТестЭнерго включает тепловизионный контроль шин в стандартный объём работ при испытаниях РУ и ГРЩ.

3. Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты

Испытание опорных изоляторов шин производится поочерёдно по фазам: напряжение прикладывается к испытываемой фазе, две другие фазы объединяются и заземляются. Испытательная установка должна обеспечить мгновенное отключение при пробое или перекрытии изоляции без выдержки времени.

Изоляция считается выдержавшей испытание, если в течение всего времени приложения испытательного напряжения не наблюдалось пробоя или перекрытия по поверхности изоляторов, а также на корпуса ячеек, стены помещения РУ или на токоведущие части других фаз.

Меры безопасности при испытаниях шин

Испытания шин выполняются с отключением от сборных шин всех присоединённых выключателей, силовых и измерительных трансформаторов, вентильных разрядников и ограничителей перенапряжений. К работам допускается бригада не менее двух человек с группой по электробезопасности не ниже IV. Все испытания проводятся по наряду-допуску с соблюдением требований Правил по охране труда при эксплуатации электроустановок (Приказ Минтруда № 903н).

Нормативная база

• ПУЭ-7, п. 1.8.24 — нормы приёмосдаточных испытаний сборных и соединительных шин;
• ПТЭЭП (Приказ Минэнерго № 6), Приложение 3, п. 8 — нормы эксплуатационных испытаний шин;
• ГОСТ Р МЭК 61534.1-2014 — шинопроводы: общие требования;
• ГОСТ 12.3.019-80 — испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности;
• Приказ Минтруда № 903н (ПОТЭЭ) — правила по охране труда при эксплуатации электроустановок.

Что входит в технический отчёт

• сведения об объекте: наименование, адрес, тип РУ / ВРУ / ГРЩ, класс напряжения, год монтажа;
• сведения об испытательном и измерительном оборудовании с датами поверки;
• протокол измерения сопротивления изоляции — таблица значений по фазам с нормой 0,5 МОм и заключением;
• протокол контроля контактных соединений — таблица значений переходного сопротивления / падения напряжения с нормативным значением;
• термограммы тепловизионного контроля — цветная карта перегревов с таблицей дефектов (при включении в объём работ);
• протокол испытания изоляторов повышенным напряжением — испытательное напряжение, длительность, заключение;
• ведомость выявленных дефектов с классификацией по критичности и рекомендациями по устранению;
• общее заключение о пригодности шин к дальнейшей эксплуатации;
• подписи исполнителей с указанием группы допуска, печать аккредитованной лаборатории.

Часто задаваемые вопросы

Нужно ли отключать электропитание для испытания шин?

Да, испытание повышенным напряжением и измерение сопротивления изоляции проводятся с полным отключением испытываемых шин от всех присоединений. Тепловизионный контроль контактных соединений, напротив, выполняется под нагрузкой — без отключения. Совмещение этих двух видов контроля в рамках одного выезда позволяет получить наиболее полную картину состояния шин и минимизировать время отключения оборудования.

Чем отличаются испытания шин до 1 кВ от испытаний шин выше 1 кВ?

Для шин до 1 кВ объём испытаний по ПУЭ-7 (п. 1.8.24) меньше: не требуется измерение сопротивления и тангенса угла диэлектрических потерь изоляции, характерное для шин 6–10 кВ. Испытательное напряжение для шин до 1 кВ значительно ниже: 1 кВ переменного тока против 12–25 кВ для шин 6–10 кВ. Периодичность и метрологические требования к оборудованию также различаются.

Что означает «падение напряжения на контактном соединении не более чем в 1,2 раза»?

Норма означает следующее: измеренное падение напряжения (или переходное сопротивление) на участке длиной 0,7–0,8 м в месте болтового контактного соединения не должно превышать более чем в 1,2 раза падение напряжения на таком же участке цельной шины без соединения. Если соединение превышает эту норму — переходное сопротивление контакта завышено, что свидетельствует о недостаточной затяжке, окислении или деформации контактных поверхностей.

Обязательно ли испытание шин для получения протокола ЭТЛ при вводе объекта?

Да. Испытания сборных и соединительных шин входят в обязательный состав приёмосдаточных испытаний электроустановки согласно ПУЭ-7 (п. 1.8.24). Без протокола испытания шин технический отчёт аккредитованной ЭТЛ считается неполным и может быть не принят Ростехнадзором или сетевой организацией при вводе объекта в эксплуатацию.