Методы испытаний - Трансформаторы малой мощности общего назначения - ГОСТ 19294-84

5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

5.1. Общие положения
5.1.1. Все испытания, кроме предусмотренных особо, проводят при нормальных климатических условиях, указанных в ГОСТ 15150-69, разд. 3.
5.1.2. Электрические и тепловые испытания проводят от источника синусоидального напряжения, отвечающего нормам на качество электрической энергии по ГОСТ 13109-87.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.1.3. Все испытания проводят на полностью собранных трансформаторах. Необходимость проведения испытаний по подпунктам 16, 18 и 19 табл. 10 на отдельных узлах и деталях трансформатора должна быть установлена в стандартах или технических условиях на отдельные серии или типы трансформаторов.

Встраиваемые трансформаторы, предназначенные дли конкретных аппаратов или устройств, подвергают испытаниям в соответствии с требованиями, установленными для этих аппаратов или устройств.
Условия испытаний встраиваемых трансформаторов многоцелевого назначения, при необходимости, устанавливаются в стандартах или технических условиях на эти трансформаторы.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.1.4. Трансформаторы, предназначенные для более чем одного напряжения питания, для диапазона номинального напряжения питания или для более чем одной номинальной частоты, должны испытываться при такой частоте и напряжении питания, которые создают наиболее жесткие условия их испытания. Испытания изоляции трансформаторов с номинальной частотой 60 Гц допускается проводить при частоте 50 Гц.
Погрешность измерений параметров не должна превышать указанную в табл. 11.

Таблица 11

При необходимости учитывают погрешности и собственное потребление измерительных приборов.
5.2. Внешний осмотр
5.2.1. Маркировка, комплектность, качество сборки и пайки, наличие органа управления и оболочки, наличие защитных, защитно-декоративных и специальных покрытий проверяются визуально.
5.2.2. Проверку габаритных и установочных размеров, длины путей утечки и величины зазоров производят с помощью измерительных инструментов или шаблонов, обеспечивающих проверку размеров с погрешностью, не превышающей указанной в табл. 11.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.2.3. Определение массы трансформатора проводится на весах с погрешностью, не превышающей указанной в табл. 11.
5.3. Испытание изоляции повышенным напряжением (п.2.15)
5.3.1. Изоляция подвергается в течение 1 мин испытанию практически синусоидальным напряжением, значения которого указаны в табл. 8. Сначала прикладывают половину испытательного напряжения, затем в течение 10 с повышают до полного значения. После требуемой выдержки напряжение снижают по ГОСТ 1516.2-76. При приемо-сдаточных испытаниях время испытаний может быть сокращено до 2 с. При этом испытательное напряжение прикладывается сразу.
5.3.2. Мощность испытательного трансформатора должна быть такой, чтобы эффективное значение тока при коротком замыкании со стороны высокого напряжения было не менее 0,2 А. Максимальная токовая защита цепи не должна работать при токе меньше 0,1 А.
Измерение испытательного напряжения проводят киловольтметром со стороны высокого напряжения или вольтметром, присоединенным к специальной вольтметрической обмотке испытательного трансформатора.
Во время испытания не должен происходить пробой изоляции.
5.4. Испытание обмоток напряжением повышенной частоты (п.2.16)
5.4.1. Испытание обмоток индуктированным напряжением с повышенной частотой проводят следующим образом.
При холостом ходе трансформатора к одной из обмоток прикладывается напряжение, равное двукратному значению номинального с двойной частотой.
Допускается применять более высокую частоту.
Продолжительность испытания (t) в минутах определяют по формуле
,
где fн и f - соответственно номинальная частота и частота при испытании в Гц.
Во всех случаях длительность испытаний при периодических испытаниях должна быть не менее 2 мин.
При испытании сначала прикладывают половину заданного напряжения, которое затем в течение 10 с повышают до полного значения. Напряжение снижают по ГОСТ 1516.2-76.
Во время испытания не должно быть пробоя и поверхностного разряда.
При приемо-сдаточных испытаниях время испытания может быть сокращено до 20 с.
5.4.2. Во время испытания не должны наблюдаться пробои между отдельными витками обмоток, между первичной и вторичной обмотками или между обмотками и магнитопроводом.
5.5. Вторичное напряжение на холостом ходу (пп.2.10; 2.11) измеряют при номинальном первичном напряжении и номинальной частоте, допустимое отклонение от номинальной частоты - не более ±5%.
При этом напряжение холостого хода вторичной обмотки не должно превышать 1000 В.
Если трансформатор имеет несколько независимых вторичных обмоток, предназначенных для последовательного соединения, напряжение холостого хода последовательно соединенных обмоток не должно превышать этого значения.
Величины и предельные отклонения вторичного напряжения на холостом ходу, обеспечивающие соответствие трансформаторов требованиям п.2.11, должны быть указаны в стандартах или технических условиях на отдельные серии или типы трансформаторов, или в конструкторской документации на них.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.6. Измерение тока холостого хода (2.10; 2.11) проводится при номинальном напряжении первичной обмотки и номинальной частоте в холодном состоянии трансформатора по ГОСТ 3484.1-88.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.7. К.п.д. трансформаторов (п.2.10) определяется как частное от деления вторичной и первичной мощности трансформаторов при номинальном первичном напряжении, номинальных значениях мощности и тока при нагрузке на активное сопротивление. Допускается КПД определять расчетным путем по измеренным потерям холостого хода и короткого замыкания, как частное от деления номинальной мощности трансформатора на сумму значений номинальной мощности, потерь холостого хода и потерь короткого замыкания.
Примечание. Для трехфазных трансформаторов мощность измеряют методом двух или трех ваттметров.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.8. Вторичное напряжение под нагрузкой (пп.2.10; 2.11) измеряют при номинальном первичном напряжении номинальной частоты после достижения трансформатором установившейся температуры, соответствующей данному режиму. В качестве нагрузки используется резистор, на сопротивлении которого выделяется номинальная мощность при подведении напряжения, равного номинальному напряжению трансформатора.
5.9. Измерение напряжения короткого замыкания (п.2.10) проводится при питании напряжением с номинальной частотой и в холодном состоянии трансформатора при температуре окружающей среды (23±3)°С по ГОСТ 3484.1-88. При измерении напряжения короткого замыкания зажимы вторичной обмотки закорачивают через амперметр или шунт. Сопротивление амперметра или шунта и соединяющих проводов не должно быть более 1% сопротивления обмотки постоянному току. Первичное напряжение повышают до тех пор, пока во вторичной обмотке не установится номинальный ток. Обмотки, напряжение короткого замыкания которых не измеряют, остаются разомкнутыми. Измерения должны быть проведены не более, чем через 1 мин после включения трансформатора на номинальное напряжение для трансформаторов с алюминиевыми обмотками и не более чем через 30 с для трансформаторов, у которых хотя бы одна из обмоток медная.
Если в фазах получаются различные значения токов, то находят среднее арифметическое значение.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

5.10. Испытание на нагрев (п.2.13).
5.10.1. Испытанию на нагрев подвергают полностью собранные трансформаторы. Допускается не монтировать элементы, не влияющие на тепловой режим трансформатора. Перед испытанием на нагрев трансформатор должен выдерживаться в помещении, где проводят испытание, пока его температура не станет равной температуре окружающей среды. Выравнивание температуры контролируется термопарой, установленной на магнитопроводе. После выравнивания температуры трансформатора с температурой окружающей среды проводят измерение сопротивления обмоток постоянному току по ГОСТ 3484.1-88.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.10.2. В процессе испытания трансформатор необходимо предохранять от внешних охлаждающих или нагревающих воздействий.
5.10.3. Стационарные трансформаторы устанавливаются в положении, предусмотренном в эксплуатационных документах, или на черной деревянной доске (фанере) с матовой поверхностью.
Переносные трансформаторы также располагаются на черной деревянной доске с матовой поверхностью.
Деревянная доска должна иметь толщину не менее 20 мм и размеры, превышающие размеры ортогональной проекции трансформатора на плоскости не менее чем на 100 мм.
Встраиваемые трансформаторы устанавливают способом, предусмотренным в эксплуатационных документах, или при условиях, указанных для соответствующего аппарата или устройства.
Трансформаторы со степенью защиты IР00, применение которых неизвестно, подвергаются испытанию без оболочки.
5.10.4. На первичную обмотку трансформатора подается номинальное напряжение при номинальной частоте и во вторичной обмотке устанавливается номинальный ток вторичной обмотки при коэффициенте мощности, равном 1, если в стандартах или технических условиях на конкретные виды трансформаторов не указано иное, после чего напряжение первичной обмотки увеличивают на 6% и дальше не изменяют до достижения установившейся температуры.
5.10.5. Если трансформатор предусмотрен для применения в разных режимах работы, проверка превышения температуры осуществляется в каждом из этих режимов.
5.10.6. Превышение температуры обмоток определяют расчетом по разности сопротивления обмоток в холодном и горячем состояниях трансформатора, а превышение температуры остальных частей трансформатора - с помощью термопар, установленных так, чтобы их влияние на превышения температуры было минимально. Требования к средствам измерения температур по ГОСТ 3484.2-88 (разд. 3).
Превышение температуры изоляционных материалов за исключением изоляционного материала обмоток определяется на поверхности материала там, где дефект может вызвать короткое замыкание, контакт между токоведущими частями и доступными металлическими частями или уменьшение длин путей утечки и зазоров ниже допустимых.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.10.7. Во время последней четверти периода испытаний температура охлаждающего воздуха не должна измениться более чем на 1 °С в час. Если изменение температуры составило более 1 °С, но не более 5 °С, то за температуру охлаждающей среды принимают среднее арифметическое значение температур, измеренных через равные промежутки времени в течение последней четверти периода испытаний.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.10.8. Среднюю температуру обмотки tобм, °С, определяют по формуле
,
где R1 - электрическое сопротивление обмотки, измеренное в холодном состоянии, когда температура обмотки была равна температуре окружающей среды, Ом; 
R2 - электрическое сопротивление обмотки в горячем состоянии, определенное в момент, непосредственно предшествующий отключению нагрузки, Ом;
X - коэффициент, равный 235 °С для обмоток из меди и 225 °С для обмоток из алюминия;
t1 - температура окружающей среды,  °С.
Превышение средней температуры  обмотки над температурой окружающей среды Dt’, °С, определяют как разность
Dt’ = tобм – t2,
где t2 - температура охлаждающего воздуха, измеренная с учетом рекомендаций п.5.10.7,  °С.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.10.9. При невозможности определения сопротивления обмотки непосредственно в конце испытания после выключения трансформатора необходимо снять кривую остывания измерением сопротивления обмотки через определенные интервалы времени и по ней посредством экстраполяции по ГОСТ 3484.2-88 (пп.2.1.1 или 2.1.2 приложения 3) определить сопротивление обмотки в момент выключения.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.10.10. Проверка превышения температуры не должна приводить к нарушению электрических соединений, к уменьшению длины путей утечки и зазоры ниже допустимых, заливочные массы не должны вытекать, а устройство для защиты от перегрузки не должно срабатывать.
5.10.11. Непосредственно после окончания проверки превышения температуры трансформаторы необходимо подвергнуть испытанию повышенным напряжением между первичной и вторичной обмотками согласно табл. 8 с учетом примечания 2.
5.11. Испытание на стойкость к короткому замыканию и перегрузке (пп.2.8; 2.13.3)
5.11.1. Испытание на стойкость к короткому замыканию проводится непосредственно после проверки превышения температуры без изменения положения трансформатора.
Для трансформаторов с несколькими вторичными обмотками испытание проводится для каждой из них.
5.11.2. При испытании безусловно стойких к короткому замыканию трансформаторов вторичная обмотка закорачивается, а на первичную обмотку подается напряжение, равное 1,06 номинального, до достижения установившейся температуры.
5.11.3. При испытании условно стойких к короткому замыканию трансформаторов вторичная обмотка закорачивается, а на первичную подается напряжение от 0,94 до 1,06 номинального. Устройство для защиты должно срабатывать до достижения указанного в табл. 5 превышения температуры.
Если защита трансформатора обеспечена плавкими предохранителями, трансформатор нагружается в течение 1 ч током, равным номинальному току предохранителя, умноженному на коэффициент K, причем предохранитель заменяется резистором, значением активного сопротивления которого можно пренебречь. Значения коэффициента K указаны в табл. 12.
Таблица 12

Если ток испытания больше тока короткого замыкания, трансформатор должен быть подвергнут испытанию в режиме короткого замыкания до достижения установившейся температуры.
Если защита трансформатора выполнена миниатюрными трубчатыми предохранителями, испытание проводят в течение времени, соответствующего характеристике предохранителя; током, равным 2,1 номинального тока предохранителя.
Если защита трансформатора выполнена другим токоограничителем, трансформатор подвергают испытанию током, равным 0,95 от минимального значения тока, вызывающего срабатывание токоограничителя.
Минимальные значения тока срабатывания токоограничителя определяются путем питания трансформатора током, равным 1,1 номинального тока срабатывания защитного устройства, и последовательного уменьшения тока на 2% до достижения значения, когда защитное устройство не срабатывает.
5.12. Климатические испытания (п.2.2)
5.12.1. Испытание на влагостойкость и измерение сопротивления изоляции
Трансформатор располагается в камере влажности согласно требованиям ГОСТ 27570.0-87 и выдерживается в камере в течение:
48 ч - для трансформаторов со степенью защиты IP 20 или менее;
168 ч - для трансформаторов со степенью защиты выше IP 20.
Сопротивление изоляции измеряется при подведении напряжения постоянного тока 500 В через 1 мин после подведения напряжения. Затем изоляция подвергается в течение 1 мин воздействию повышенного напряжения в соответствии с табл. 8 с учетом примечания 2.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.12.2. Испытания на холодостойкость при транспортировании, хранении и эксплуатации, а также другие виды климатических испытаний, если их проведение предусмотрено стандартами или техническими условиями на отдельные серии или типы трансформаторов, проводят по ГОСТ 16962-71.
Объем испытаний и критерии оценки результатов испытаний должны быть указаны в стандартах или технических условиях на отдельные серии или типы трансформаторов.
5.13. Проверку схемы и группы соединения обмоток (п.2.17) проводят по ГОСТ 3484.1-88.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.14. Испытания на прочность при транспортировании (п.2.18)
Испытание трансформаторов на прочность при транспортировании проводят методом 104-1 по ГОСТ 16962-71 с уточнениями, приведенными в разд. 5 ГОСТ 23216-78. До и после испытаний проводят внешний осмотр и проверяют электрические параметры. Трансформатор считают выдержавшим испытания, если после испытаний не обнаружено механических повреждений, нарушение контактных соединений, напряжение на обмотках при холостом ходе не изменилось, а ток холостого хода не увеличился более чем на 5% от значений, измеренных до испытаний, изоляция должна выдержать испытания по табл. 8 с учетом примечания 2 и п.5.4.
5.15. Испытания на вибрационные и ударные (при необходимости) нагрузки (п.2.19) проводят по ГОСТ 16962-71, с учетом требований ГОСТ 17516-72.
Кроме того, переносные трансформаторы в готовом к использованию состоянии и в нормальном рабочем положении 100 раз подвергают свободному падению с высоты 40 см на стальной лист толщиной 5 мм, установленный на бетонном основании, частотой не более 12 раз в 1 мин.
Способ освобождения образца должен быть таким, чтобы в момент освобождения достигался минимальный поворот.
После испытания трансформатора части под напряжением не должны быть доступными, изоляция не должна быть повреждена, длины пути утечки и зазоры не должны быть менее указанных в табл. 9.
Трещины, которые не заметны невооруженным глазом, и трещины на поверхности деталей, армированных волокнами, во внимание не принимаются.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.16. Противокоррозионная защита (п.2.20) проверяется визуально
Детали из черного металла, окисление которых может привести к опасности поражения электрическим током, должны подвергаться испытаниям.
Испытываемые детали погружают на 10 мин в четыреххлористый углерод для удаления масла и жиров.
Затем детали помещают на 10 мин в 10%-ный водный раствор хлорида аммония с температурой (20±5) °С. Детали после пребывания в сушильном шкафу в течение 10 мин при температуре (100±5) °С не должны иметь следов коррозии поверхности.
Следы коррозии на острых кромках и желтоватый налет, который можно вытереть, не считаются дефектами. Для быстроизнашивающихся стальных элементов покрытие слоем смазки считается достаточной противокоррозионной защитой и такие детали не подвергают испытанию.
Для поверхностей магнитопроводов достаточной защитой считается слой лака.
Конкретные детали, подвергаемые испытаниям, указываются в стандартах или технических условиях на отдельные серии или типы трансформаторов.
5.17. Полный установленный срок службы трансформаторов в соответствии с ГОСТ 27.505-86 контролируют по результатам анализа эксплуатационных наблюдений по методике, утвержденной в установленном порядке.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.18. Критерии предельного состояния трансформаторов должны устанавливаться в стандартах или технических условиях на отдельные серии или типы трансформаторов.
5.19. Проверка контактных электрических соединений (п.2.22)
Контактные электрические соединения проверяют внешним осмотром, измерением электрического сопротивления и испытанием на нагревание номинальным (длительно-допустимым) током - по ГОСТ 17441-84 на четырех образцах контактных соединений.

(Измененная редакция, Изм. N 1).

5.20. Испытания на соответствие требованиям безопасности
5.20.1. Степень защиты трансформатора (п.3.3) проверяют по ГОСТ 14254-80.
5.20.2. Проверку механической прочности оболочек, рукояток, рычагов управления и других подобных органов управления (п.3.6) проводят по ГОСТ 27570.0-87.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.20.3. Проверку сопротивления между заземляющим зажимом и частями, подлежащими защите (пп.3.7-3.10), проводят током 25 А от источника переменного напряжения через заземляющий зажим. Сопротивление определяют расчетом по измеренному падению напряжения.
5.20.4. Испытание устройства крепления присоединительного несъемного шнура (п.3.25) проводят по ГОСТ 27570.0-87.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

5.20.5. Проверку уровня звуковой мощности (п.3.26) проводят по ГОСТ 12.1.026-80. При этом испытуемый трансформатор должен быть установлен на горизонтальной плоскости, если иное не оговорено в стандартах или технических условиях на отдельные серии или типы трансформаторов.

(Измененная редакция, Изм. N 1).