Test wysokiego napięcia: rodzaje, metody i zasady przeprowadzania

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

W dzisiejszych czasach ludzie aktywnie korzystają z różnych urządzeń elektrycznych, kabli zasilających, połączeń elektrycznych i nie tylko. Ponieważ w niektórych urządzeniach napięcie może osiągać ogromne wartości, które mogą powodować poważne szkody dla zdrowia ludzkiego, wymagane jest okresowe monitorowanie. Testy wysokonapięciowe to jedna z metod wykrywania wad izolacji.

Co to jest weryfikacja i dlaczego jest przeprowadzana

Głównym celem takich testów jest testowanie izolacji. Zwiększając napięcie, można wykryć lokalne defekty. Co więcej, niektóre problemy można określić tylko tą metodą i nie więcej. Ponadto badanie przepięciowe izolacji pozwala sprawdzić jej odporność na przepięcia, a jeśli się powiedzie, daje pewność co do jakości uzwojenia. Istota testu jest dość prosta. nałożony na izolacjęnapięcie, które przekracza znamionowe napięcie robocze i jest uważane za przepięcie. Normalne uzwojenie izolacyjne wytrzyma, ale wadliwe przebije.

Warto tu zaznaczyć, że za pomocą testów wysokonapięciowych można sprawdzić zdolność izolacji do pracy do następnej naprawy, kontroli, wymiany itp. Jednak tego typu test pozwala tylko pośrednio określić ten parametr. Głównym zadaniem tej metody jest wykrycie braku poważnych lokalnych wad uzwojenia.

Ponadto warto zauważyć, że próba izolacji podwyższonym napięciem dla niektórych urządzeń elektroenergetycznych jest wykonywana tylko w przypadku znamionowego napięcia roboczego nie wyższego niż 35 kV. Jeśli ten parametr zostanie przekroczony, same instalacje są zwykle zbyt uciążliwe. Obecnie istnieją trzy główne typy testów przepięciowych.

Obejmują one test przepięcia częstotliwości zasilania, wyprostowanego napięcia stałego i test przepięcia impulsowego (standardowa symulacja udaru piorunowego).

Rodzaje testów. Częstotliwość zasilania i prąd stały

Pierwszym i głównym rodzajem testu jest zwiększone napięcie częstotliwości sieciowej. W takim przypadku na izolację na 1 minutę przykładane jest przepięcie. Uznaje się, że uzwojenie przeszło test, jeśli w tym czasie nie zaobserwowano żadnych awarii, a sama izolacja pozostała nienaruszona. W niektórych przypadkach częstotliwość przepięcia może wynosić 100 lub 250 Hz.

W przypadku, gdy pojemność badanej izolacji będziewięcej, będziesz musiał wziąć sprzęt testowy o większej mocy. W tym przypadku mówimy o testowaniu linii kablowych o podwyższonym napięciu. W takich przypadkach częściej stosuje się drugą metodę, wykorzystującą zwiększone napięcie prądu stałego. Należy jednak wziąć pod uwagę, że przy zastosowaniu napięcia stałego straty dielektryczne w izolacji, które w rzeczywistości prowadzą do nagrzewania, będą znacznie mniejsze niż przy zastosowaniu napięcia przemiennego o tych samych wartościach. Ponadto zmniejszeniu ulegnie intensywność wyładowań niezupełnych. Wszystko to prowadzi do tego, że podczas testowania linii kablowych o podwyższonym napięciu metodą prądu stałego obciążenie izolacji będzie znacznie mniejsze. Z tego powodu moc zastosowanego przepięcia powinna zostać zwiększona, aby zapewnić jakość izolacji i brak awarii.

Należy w tym miejscu dodać, że podczas testów DC należy wziąć pod uwagę jeszcze jeden parametr, taki jak prąd upływu przez izolację. Jeśli chodzi o czas stosowania przepięć, to wynosi on od 5 do 15 minut. Izolacja będzie uważana za wysokiej jakości nie tylko pod warunkiem, że nie wykryto przebicia, ale również pod warunkiem, że prąd upływu nie zmienił się ani nie zmniejszył do końca okresu testowego.

Porównując te dwie metody, wyraźnie widać, że test przepięciowy częstotliwości sieciowej jest znacznie wygodniejszy, ale ta metoda nie zawsze może być zastosowana.

Ponadto istnieje jeszcze jedna wada prądu stałego. Podczas testu napięcie zostanie rozłożoneuzwojenie izolacyjne zgodnie z oporem warstw, a nie ich pojemnością. Chociaż przy napięciu roboczym lub normalnym przepięciu, prąd będzie rozbiegał się przez grubość izolacji dokładnie zgodnie z tą zasadą. Z tego powodu często zdarza się, że wartość napięcia probierczego i napięcia roboczego zbyt się różni.

Test impulsu błyskawicy

Testowanie urządzeń elektrycznych o podwyższonym napięciu trzeciego typu polega na zastosowaniu standardowych impulsów piorunowych. Napięcie w tym przypadku charakteryzuje się frontem 1,2 μs i czasem trwania do połowy zaniku 50 μs. Konieczność sprawdzenia izolacji takim napięciem udarowym wynika z faktu, że podczas pracy uzwojenie nieuchronnie będzie narażone na przepięcia piorunowe o podobnych parametrach.

W tym miejscu ważne jest, aby wiedzieć, że efekt impulsu piorunowego bardzo różni się od napięcia o częstotliwości 50 Hz, ponieważ tempo zmian napięcia jest znacznie szybsze. Ze względu na większą szybkość zmian napięcia będzie ono różnie rozłożone na uzwojeniach izolacyjnych skomplikowanych urządzeń, np. transformatorów. Test przepięciowy o takiej charakterystyce jest również ważny, ponieważ sam proces przebicia izolacji w krótkim czasie będzie różnił się od przebicia przy częstotliwości 50 Hz. Możesz to zrozumieć bardziej szczegółowo, jeśli spojrzysz na charakterystykę woltsekund.

Ze względu na te wszystkie warunki często zdarza się, że badanie transformatora o podwyższonym napięciu według pierwszej metody nie wystarczy - należy sięgnąć doweryfikacja również trzecią metodą.

Wytnij impulsy, uzwojenia zewnętrzne i wewnętrzne

W przypadku wyładowania atmosferycznego w większości urządzeń uruchamiany jest ogranicznik przepięć, który po kilku mikrosekundach odetnie falę przychodzącego impulsu. Z tego powodu przy testowaniu np. transformatora o podwyższonym napięciu stosuje się takie impulsy, które są specjalnie odcinane po 2-3 μs. Nazywane są obciętymi standardowymi impulsami piorunowymi.

Takie impulsy mają określone właściwości, takie jak amplituda.

Ta wartość impulsu zostanie wybrana na podstawie możliwości urządzenia, które będzie chronić sprzęt przed przepięciem, z pewnym marginesem. Ponadto przy wyborze należy kierować się takim czynnikiem, jak możliwość kumulacji defektów utajonych z licznymi impulsami. Jeśli chodzi o wybór konkretnych wartości, zasady wyboru są opisane w specjalnym dokumencie rządowym 1516.1-76.

Testowanie wysokonapięciowe wyposażenia uzwojenia wewnętrznego zostanie przeprowadzone zgodnie z zasadą metody trzech wstrząsów. Najważniejsze jest to, że do uzwojenia zostaną zastosowane trzy impulsy o dodatniej i trzy impulsy o ujemnej polaryzacji. Najpierw zostaną przyłożone napięcia, które są kompletne ze względu na charakter przepływu impulsu, a następnie odcięte. Ważne jest również, aby wiedzieć, że między każdym kolejnym impulsem musi upłynąć co najmniej 1 minuta. Uznaje się, że izolacja przeszła test, jeśli nie zostaną znalezione żadne usterki, a samo uzwojenie nie otrzyma żadnegoszkoda. Warto powiedzieć, że taka technika weryfikacji jest dość skomplikowana i najczęściej realizowana jest przy użyciu metod sterowania oscylograficznego.

Jeśli chodzi o izolację zewnętrzną, zastosowano tutaj metodę 15-ciosową. Istota testu pozostaje taka sama. Na uzwojenie zostanie podanych 15 impulsów w odstępie co najmniej 1 minuty, najpierw o jednej biegunowości, a następnie o przeciwnej. Stosowane są zarówno pełne, jak i posiekane impulsy. Testy uważa się za zaliczone, jeśli w każdej serii 15 uderzeń nie było więcej niż dwa pełne nałożenia.

Jak działa proces weryfikacji

Test przepięcia AC lub DC musi być przeprowadzony w ścisłej zgodności z przepisami. Procedura wygląda następująco.

• Przed przystąpieniem do testu inspektor musi upewnić się, że sprzęt testowy jest w dobrym stanie.
• Następnym krokiem jest złożenie obwodu testowego. Pierwszym krokiem jest zapewnienie uziemienia ochronnego i roboczego dla testowanego sprzętu. W niektórych przypadkach, jeśli jest to wymagane, zapewnione jest również uziemienie ochronne dla obudowy testowanego urządzenia.

Podłącz sprzęt

Przed przystąpieniem do podłączania sprzętu do sieci 380 lub 220 V należy również uziemić wejście wysokiego napięcia instalacji. Tutaj ważne jest spełnienie następującego wymogu - przekrój przewodu miedzianego doprowadzonego do wejścia jako uziemienia musi wynosić co najmniej 4 kwadratymilimetry. Montaż obwodu jest wykonywany przez personel brygady, który samodzielnie przeprowadzi testy.

• Podłączenie testowanego urządzenia do obwodu 380 lub 220 V powinno być wykonane przez specjalne urządzenie przełączające z widocznym otwartym obwodem lub wtyczką, które powinno znajdować się w punkcie kontrolnym tego urządzenia.
• Następnie przewód jest podłączony do fazy, bieguna testowanego urządzenia lub do rdzenia kabla. Odłącz przewód tylko za zgodą osoby odpowiedzialnej za test i po uziemieniu.

Jednak przed podłączeniem prądu do testowanej instalacji pracownik musi wykonać następujące czynności:

• Konieczne jest upewnienie się, że wszyscy członkowie personelu kontrolnego zajęli swoje miejsca, wszystkie osoby nieupoważnione zostały usunięte i że urządzenie może być zasilane.
• Przed podaniem napięcia należy powiadomić o tym cały personel testujący i dopiero po upewnieniu się, że wszyscy pracownicy o tym słyszeli, można usunąć uziemienie z wyjścia testowanego sprzętu i przyłożyć napięcie 380 lub 220 V.
• Bezpośrednio po usunięciu uziemienia cały sprzęt biorący udział w testowaniu sprzętu elektrycznego o podwyższonym napięciu uważany jest za pod napięciem. Oznacza to, że wszelkie zmiany w obwodzie lub połączeniach kablowych lub inne zmiany są surowo zabronione.
• Po wykonaniu testów kierownik jest zobowiązany do obniżenia napięcia do 0, odłączenia wszystkich urządzeń od sieci, samodzielnego uziemienia lub wydania polecenia uziemienia wyjścia instalacji. Obowszystko to należy zgłosić zespołowi roboczemu. Dopiero po tym można odłączyć przewody po zakończeniu testów lub ponownie je podłączyć, jeśli wymagane są dalsze prace. Poręcze ochronne są również usuwane dopiero po całkowitym wyłączeniu zakładu i zakończeniu prac.

Protokół badania podwyższonego napięcia dowolnego sprzętu musi również zostać sporządzony przez kierownika grupy roboczej.

Testowanie kabli

Testy kabli są również przeprowadzane zgodnie z konkretnym planem.

1. Najpierw musisz wyposażyć grunt pod sprzęt i ręczny ogranicznik. Zdarza się, że instalacja transformatora wysokiego napięcia i przystawka kenotron są wysuwane na zewnątrz aparatu. W takim przypadku również powinny być uziemione.
2. Następnie musisz złożyć drzwi, które znajdują się z tyłu górnej części maszyny i zainstalować je na wsporniku. Następnie dolne drzwi odchylają się do tyłu, montuje się na nich nasadkę kenotron, a jej łapy są owinięte pod wspornik i profil drzwi.
3. Górne drzwi mają otwór, w który można włożyć dźwignię wyłącznika krańcowego. Za pomocą klucza rękojeść łączy się z mikroamperomierzem. Uchwyt musi być uziemiony.
4. Podczas wykonywania takich prac w częściach zamiennych należy przechowywać specjalną sprężynę. Na jednym końcu jest podłączony do transformatora podwyższającego napięcie, a na drugim końcu do wyjścia przedrostka kenotron typu wysokiego napięcia. Wyjście znajduje się na środku konsoli.
5. Następnie włóż wtyczkę prefiksu dogniazdo panelu sterowania. Istnieje specjalny uchwyt oznaczony jako „Ochrona”, należy go przestawić w pozycję „Sensitive”.
6. Użyj kabla, aby podłączyć testowany sprzęt do przystawki. W takim przypadku należy wrzucić tulejkę kablową na wyjście mikroamperomierza do oporu, po czym zakłada się ogrodzenie ochronne.
7. Wtyczkę sprzętową można następnie podłączyć do sieci, a po tym, jak pracownik stanie na gumowym stojaku, można włączyć samo urządzenie. W tym czasie zaświeci się zielona dioda, a po wciśnięciu przycisku zasilania - czerwona.
8. Sprzęt ma uchwyt, który obraca się zgodnie z ruchem wskazówek zegara, zwiększając w ten sposób napięcie. Dlatego należy go obracać, aż do osiągnięcia napięcia testowego. Odczyt jest zwykle przeprowadzany na skali kV, która jest skalibrowana w maksymalnych kilowoltach.
9. Prąd upływu można zmienić, przełączając pokrętło ograniczające, naciskając przycisk pośrodku tego pokrętła.
10. Po wszystkich testach konieczne jest obniżenie napięcia zasilania do 0, a następnie wciśnięcie przycisku wyłączenia urządzenia.

Protokół badania kabla o podwyższonym napięciu jest również sporządzany po zakończeniu wszystkich prac głównej grupy badawczej.

Testowanie z częstotliwością przemysłową RU

W następującej kolejności przeprowadzane są testy dla rozdzielnic rozdzielnic wraz z ich łącznikami.

Najpierw musisz przygotować sprzęt do pracy. Aby to zrobić, musisz wyłączyćrozdzielnicy, wszystkich przekładników napięciowych i innych podłączonych do niej urządzeń, które są zwarte lub uziemione. Cały sprzęt jest oczyszczony z kurzu, wilgoci i wszelkich innych zanieczyszczeń. Następnie, zgodnie z zasadami badania izolacji podwyższonym napięciem o podwyższonej częstotliwości, należy zmierzyć i zarejestrować rezystancję uzwojenia badanego sprzętu. W tym celu pobierany jest megaomomierz o napięciu 2,5 kV, po czym cała instalacja jest przygotowywana do dalszych prac, jak opisano wcześniej.

Następnie wszystkie pomiary testowe rozdzielnicy przeprowadzane są przy użyciu podwyższonego napięcia.

Testowanie z najpopularniejszymi instrumentami

Jednym z popularnych urządzeń do testowania jest AII-70. Również dość często używana instalacja oznaczona UPU-1M.

Przed przystąpieniem do jakichkolwiek testów konieczne jest, aby strzałki wszystkich urządzeń były na zerach, a wyłączniki automatyczne są wyłączone. Pokrętło regulatora napięcia musi być przekręcone do końca w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Położenie bezpieczników musi odpowiadać napięciu sieciowemu. Jeśli wymagany jest transport transformatora wysokiego napięcia, należy go bardzo bezpiecznie zamocować wewnątrz aparatu, uchwyt regulatora musi być w tym przypadku zagłębiony, a drzwi muszą być szczelnie zamknięte. Mocowanie Kenotron powinno być również bezpiecznie zamocowane, jeśli kabel jest testowany, a także należy je usunąćpojemnik z płynnym dielektrykiem z urządzenia.

Używając sondy podczas transportu, okresowo sprawdzaj odległość między elektrodami słoika. Powinien wynosić 2,5 mm. Sonda powinna przechodzić między elektrodami nie za ciasno, ale również bez pochylania.

Zasady bezpieczeństwa testowania

Jeśli chodzi o zasady bezpieczeństwa i standardy testów wysokiego napięcia, są one następujące.

Po pierwsze, przed przystąpieniem do jakichkolwiek prac, należy wyposażyć uziemienie w drut miedziany o przekroju co najmniej 4,2 milimetra kwadratowego, takie urządzenia jak sama aparatura, iskiernik ręczny, transformator wysokiego napięcia oraz przystawka kenotron.

Wszelkie prace bez uziemienia są surowo zabronione.

Po drugie, zainstaluj płot ochronny. Należy go mocować od strony rur izolacyjnych do mocowania kenotronu. Na poręczy muszą znajdować się ostrzeżenia. Ogrodzenie należy również przymocować od strony metalowych prętów. Tutaj łączy się z obrotowymi występami ramy skrzynki sterowniczej.

Jeśli chodzi o przełączanie części wysokonapięciowych i niskonapięciowych aparatu, są one wykonywane tylko wtedy, gdy napięcie jest całkowicie wyłączone, a także w obecności podłączonego i niezawodnego uziemienia.

Zarówno kabel, jak i każdy inny obiekt, który był testowany ze znaczną pojemnością, musi być uziemiony po przeprowadzeniu testu. Wynika to z faktu, że nawet po zakończeniu testów obiekt jest w stanie zachować wystarczająco silny ładunek, który może zaszkodzić zdrowiu ludzkiemu.

Jak widać z powyższego, metody badania podwyższonego napięcia są do siebie dość podobne. Ale są też spore różnice, przez które czasami trzeba sprawdzić ten sam sprzęt na różne sposoby.