Естественно, что в настоящее время разработаны устройства для автоматического тестирования качества изоляции. Однако, такого рода установки довольно дороги и громоздки. Их использование не всегда оправдано экономически. Трудно представить работу с ними в полевых условиях или на складе.

   Как правило, они не пригодны для испытаний прочности изоляции, когда, согласно ГОСТ, требуется подача переменного напряжения Еисп ≥ 500В на время 60с на каждый контакт.

Хотелось попробовать минимальными средствами максимально сократить время тестирования.

    Классические методы контроля «каждый с каждым» предполагают последовательный перебор всех N точек контроля (тестируемых контактов) во всех сочетаниях. Таблица проверки в этом случае представляет собой треугольную матрицу с N2/2 элементами при времени тестирования 1250…5000 минут (!) при  N=50 и N=100, соответственно.

Далее в тексте он так и называется МТМ –метод треугольной матрицы.

СОВЕТ ПЕРВЫЙ

   В тех случаях, когда таблица проверки имеет неправильный вид начать работу следует с приведения таблицы к лаконичной форме ТМ. Для этого надо внимательно изучить принципиальную схему, убрать цепи – дублеры, оставив только не связанные гальванически, и, если это не единичная проверка, то изготовить специальный технологический кабель, который сводит все тестируемые точки на один соединитель (имеется ввиду ситуация с N ≤ 256).

СОВЕТ ВТОРОЙ

В ряде случаев не требуется точное измерение сопротивления изоляции и нужна лишь качественная оценка качества изоляции (тестирование изоляции ТИ) по критериям, например, Rиз.≥10..100Мом, Uпроб.≥500В. При этом процедура ТИ может быть, существенно, - в N/2 раз - сокращена путем использования параллельного анализа по принципу «каждый со всеми».

Процедура «каждый со всеми», позволяет сократить время испытаний в N/2 раз.

В тексте он называется МДМ – метод диагональной матрицы Число шагов тестирования в данном случае S=N

Один из прототипов, использующих МДМ, является так называемая «кабельная врезка» в сочетании со стандартными одноканальными мегаомметрами и пробойными установками. Врезка представляет собой коммутационную коробку с рядом вилок с одной стороны и розеток с другой, при этом одноименные контакты соединителей соединены с парами гнезд (входных и выходных), которые могут замыкаться соответствующим тумблером.

Поскольку тестирование изоляции не является основным назначением кабельных врезок, то их использование для этих целей не будет оптимальным. Их рабочее напряжение ограничивается используемыми элементами обычно лежит в пределах 125 – 500В, устройства имеют значительные размеры – лично видел  на 500В и 250 контактами с габаритными размерами ≥1000х500х250мм. Большое количество переключателей и гнезд, естественно, снижает и величину собственного сопротивления УС (обычно гарантируется величина 1000Мом на каждый элемент).

СОВЕТ ТРЕТИЙ

Если задача определения качества изоляции возникает довольно часто, целесообразно использовать – хотя бы простейшие – специализированные соединительные устройства (СУС) и ускоренные процедуры тестирования изоляции (УПТИ).

Основная идея заключается в том, что испытания проводятся не на элементах самой матрицы N(треугольной или диагональной), а на образующих матрицу векторах строках (m) и столбцах (n), которые образуются путем жесткой распайки на двух соединителях (разъемах). Последовательное тестирование между элементами первого и второго векторов эквивалентно их произведению.

Векторные ускоренные процедуры отличаются от  МДМ тем, что формула «каждый со всеми» тестируют на каждом шаге не один, а целую группу контактов. За счет этого в несколько раз снижается время тестирования и количество высоковольтных коммутаторов. . Выигрыш по времени тестирования и количеству высоковольтных коммутаторов имеет порядок (N… N2/2)/(m+n).

Всего проверено экспериментально три варианта УПТИ:

1. ВЕКТОРНЫЙ МЕТОД                                             (ВМ)

число шагов тестирования St1=m+n, число ключей Sw1= max(m,n)

St1=16@N≤64, Sw1= 8@N≤64, St1=20@N≤100, Sw1= 10@N≤100        

2. МЕТОД БЛОЧНОЙ МАТРИЦЫ                              (МБМ)

число шагов тестирования St2=2+ St1/L=2 или Sw2= Sw1/L=2 при St2= St1

St2=10@N≤64, Sw2= 8@N≤64, St2=14@N≤96, Sw2= 8@N≤96      

или St2=18@N≤64, Sw2= 4@N≤64, St2=22@N≤100, Sw2= 5@N≤100   

3. МЕТОД с использованием ФУНКЦИЙ УОЛША  (МФУ)

St3=6@N≤64, Sw3= 6@N≤64, St3=8@N≤256, Sw3= 14@N≤256   

В предельном случае – процедуре МФУ – на каждом шаге тестирования участвуют все испытуемые контакты.

Рекомендуемые СУС удобно использовать, если число испытуемых цепей лежит в пределах N=16-256, а применение  комплексов на базе ЭВМ нецелесообразно.

 Первым было изготовлено СУС на 8-ми реле типа РЭН29 с L=2 группами перекидных контактов с Uизм. до 1000 В, оно было испытано и аттестовано как технологический пульт Т15-0756. Пульт предназначен для работы в режимах ВМ и МБМ. Его внешний вид представлен на фото слева.

Малогабаритное и бюджетное СУС, не требующее внешнего источника питания, на 8 тумблерах с Uизм. до 250В было изготовлено вторым для проверки ВМ и МФУ (см. фото справа).

    Малогабаритное и бюджетное СУС, не требующее внешнего источника питания, на одном галетном переключателе на 3 положения типа П2Г3-12П3Н (см. фото слева).

с Uизм. до 250 В (на переключателе типа ПГК до 500 В ) было изготовлено третьим для проверки МФУ. При количестве испытываемых цепей N≤64 тест изоляции осуществляется всего за St=3+3=6 шагов.

Крайние столбцы таблиц проверки для N≤64 и N≤256 являются константами и, поэтому число высоковольтных ключей можно уменьшить на 2 единицы (то есть до 6 и 14 соответственно). 

N≤64   m      HEX           BIN

   St1    F0              1111 0000

   St2    CC             1100 1100

   St3    AA              1010 1010

nHEX           BIN

   St1    F0              1111 0000

   St2    CC             1100 1100

   St3    AA              1010 1010

 Экспериментальная проверка подтвердила возможность одновременного тестирования векторным методом двух кабелей, подсоединенных к обоим соединителям. Скорость тестирования при этом возрастет еще в 2 раза. Более того, однотипные кабельные изделия можно соединять последовательно, например, через проходные соединители РСГСП, что также в разы ускоряет время тестирования.

СОВЕТ ЧЕТВЕРТЫЙ

Как правило, тестирование изоляции (сопротивление и прочность) сопровождается прозвонкой кабельных изделий по критерию Rсвязи ≤ Rмакс.=0,5-1,0 Ом.

В случае, когда требуется проверить не один, а порядка десяти (М=10) однотипных  сигнальных (для которых допустимая величина Rмакс.=100 Ом) кабелей с числом жил 32 – 128, то при небольшой длине каждого можно использовать последовательное соединение либо непосредственно (вилка-розетка), либо через вставки типа РСГП (розетка-розетка). Время прозвонки сократится в М раз.

Еще одна возможность сокращения времени проверки – это использование принципа «контроля стыковки». Предположим, требуется провонить прямой кабель с числом жил N=50 с двумя соединителями на концах. Если использовать заранее изготовленные заглушки С1, С2. 

 Время проверки сокращается в N=50 раз, поскольку измерение проводится один раз.

Если задействованы не все контакты заглушек (число жил кабеля меньше N), придется дополнительно воспользоваться УС.

                                                                                                                     В.ВОЙТКУН, v.voytkun@mail.ru