Testy wysokonapięciowe: cel, algorytm, metody testowania, normy, protokół i zgodność z zasadami bezpieczeństwa

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

Testowanie wysokiego napięcia to przesyłanie wysokiego napięcia przez urządzenia elektryczne, a mianowicie zasilanie różnych pomieszczeń: mieszkań, sklepów, szkół, szpitali, sygnalizacji świetlnej. Używany również do oświetlenia ulicznego.

Jest to bardzo ważny proces, bez którego praca wielu przedsiębiorstw jest niemożliwa. Wynika to przede wszystkim z bezpieczeństwa i ochrony pracy.

W tym artykule omówimy jaki sprzęt elektryczny, po co, w jakiej kolejności i jak często jest testowany.

Zadania testowe wysokiego napięcia:

• sprawdź izolację pod kątem zgodności z przepisami;
• identyfikowanie braków, które zmniejszają niezawodność sprzętu;
• lokalizacja uszkodzeń;
• wykrywanie awarii w sprzęcie elektrycznym podstacji.

Rodzaje testów:

1. Typowe (sprawdź specyfikacje).
2. Kontrola (natychmiast po opuszczeniu fabryki).
3. Odbiór (zakończenie prac instalacyjnych, gdy sprzętponownie uruchomione).
4. Operacyjne (testy zapobiegawcze i przeglądy).
5. Specjalne (w ramach specjalnych programów badawczych).
6. Istnieją testy wysokiego napięcia dla różnych typów sprzętu elektrycznego.

Transformatory mocy

Ten typ sprzętu elektrycznego jest używany w wielu obszarach produkcji, ma dwa lub więcej uzwojeń (jest to przewodnik pokryty warstwą izolacji, która utrzymuje przewody w określonej pozycji i chłodzi). Uzwojenie może być wykonane z taśm miedzianych lub aluminiowych oraz drutów z wylewaną izolacją epoksydową. Składa się z kilku grup cewek połączonych szeregowo i wypełnionych żywicą epoksydową (chroni przed kurzem, wpływami środowiska, zapewnia wytrzymałość mechaniczną).

Uzwojenie jest przeznaczone do pracy w normalnych warunkach pracy w temperaturach od -25 do +40. Istnieją neutralne i liniowe gałęzie wzorów.

Transformator jest przeznaczony do konwersji energii jednej wartości na energię elektryczną innej.

Próby wysokonapięciowe transformatorów muszą odbywać się zgodnie z zasadami przyjętymi na poziomie legislacyjnym. Instalacja musi uwzględniać warunki klimatyczne.

Transformator mocy zawiera:

• Uzwojenia rozciągnięte na obwodzie magnetycznym (rdzeń). Występują w wersjach niskiego, średniego i wysokiego napięcia i są wykonane ze stali laminowanej.
• Obwód magnetyczny umieszczony w specjalnym zbiorniku, na dachu którego wyprowadzane są uzwojenia.
• Rura wydechowa,znajduje się na pokrywie (służy jako zabezpieczenie przed rozerwaniem, jeśli występuje).
• Urządzenie do regulacji napięcia.
• Ekspander (zapewnia stałe napełnianie zbiornika olejem. W przypadku zmiany temperatury powietrza lub zmiany obciążenia zmniejsza obszar połączenia oleju i powietrza.
• Przewód olejowy (łączy zbiornik wyrównawczy ze zbiornikiem).
• Filtr termosyfonowy (wypełniony żelem krzemionkowym. Chroni olej przed utlenianiem i wilgocią).

Elektronarzędzie

To narzędzie z elektrycznym źródłem zasilania: wiertarka, śrubokręt, szlifierka, młot pneumatyczny, przecinak i nie tylko.

Przepisy wymagają, aby narzędzia te zostały przetestowane pod kątem bezpieczeństwa po ich otrzymaniu z fabryki. Pożądane jest również przetestowanie go po naprawie, wymianie komponentów, w ramach harmonogramu testów prewencyjnych.

Podczas zaplanowanej kontroli dane muszą być porównane z wynikami poprzednich testów, w tym testów fabrycznych. Elektronarzędzia o częstym użytkowaniu należy sprawdzać co 6-8 miesięcy.

Temperatura powietrza musi być ściśle dodatnia, ponieważ jeśli w kablu znajdują się cząsteczki wody, zamarznie ona przy ujemnej temperaturze powietrza. Lód jest izolatorem, ten efekt nie pojawi się w teście wysokiego napięcia.

Aby uniknąć smutnych konsekwencji, wyklucz przed rozpoczęciem pracy:

• Uszkodzenie wtyczki zasilania.
• Defekty kabli.
• Ciągłość uziemienia.
• Dostępnośćrurka ochronna. Znajduje się na styku korpusu i kabla elektronarzędzia).

Częste sprawdzanie elektronarzędzia zapewni bezpieczeństwo, zapobiegnie awariom i przedłuży żywotność Twojego sprzętu.

Silniki elektryczne

Testowanie silnika wysokonapięciowego jest najważniejszym i jednocześnie wrażliwym elementem testu. Decyduje o niezawodności działania sprzętu.

Najczęstszą przyczyną uszkodzeń silników elektrycznych jest połączenie czynników mechanicznych i termicznych.

Przebieg testu izolacji silnika wysokiego napięcia:

• Określanie rezystancji uzwojeń między fazami (przy użyciu tego samego megaomomierza).
• Kontrola w warunkach wysokiego napięcia (częstotliwość 50 Hz) jest przeprowadzana za pomocą systemów po zmontowaniu silników (przez 1 minutę). Aby test był udany, nie powinno być żadnych wyładowań ślizgowych i nakładania się, co oznacza duży wzrost prądu upływu.
• Pomiar rezystancji omowej (wartość graniczna rezystancji czynnej) w stanie zimnym (przy prądzie stałym). Temperatura nie powinna przekraczać 3 stopni. Taka manipulacja pomaga określić obecność zwarć zwojowych, wadliwych obszarów lutowania.
• Pomiary i kontrola zewnętrzna szczelin między stalą stojana (stała część generatora lub silnika prądu przemiennego) a wirnikiem (wirująca część maszyny wewnątrz stojana).
• Testowanie sprzętu elektrycznego na biegu jałowym.
• Sprawdzanie działania silników pod obciążeniem.
• Ocena osiągów silnika w warunkach rotacji silnika.
• Test izolacji skrętu.

Fazy testowe silnika AC:

• pełny cykl pomiarów przed operacją;
• faza remontu (raz na kilka lat, w zależności od norm i instrukcji kierownika produkcji technicznej);
• remont.

Wyłączniki wysokiego napięcia i ich napędy

Są to ważne urządzenia przełączające przeznaczone do włączania i wyłączania obwodu elektrycznego. Są to:

• SF6;
• olej;
• powietrze;
• próżnia;
• elektromagnetyczny.

Testowanie wyłączników wysokiego napięcia jest warunkiem wstępnym instalacji, remontów (około co 8 lat) i przeglądów okresowych (co 4 lata).

Punkty kontrolne:

• kontrola;
• test izolacji, rezystancja DC;
• odporność uzwojeń i styków;
• porównanie danych z zadeklarowanymi;
• kontrola wysokiego napięcia (1 minuta);
• monitorowanie ruchliwości styków wyłącznika;
• pomiar minimalnego czasu zadziałania wyłącznika;
• informacja o najniższym napięciu wymaganym do działania elektromagnesu;
• ocena nagrzewania styków roboczych (kontrola termowizyjna).

Niektóre typy testów wysokiego napięcia są przeprowadzane przez wiele próbek przy napięciu nominalnym (to znaczy normalnym, dla którego zostały pierwotnie zaprojektowane).

Badania przeprowadzane są przy pomocy specjalnego laboratorium elektrycznego, które ma prawo do wydawania dokumentacji prawnej.

Kable wysokiego napięcia

Testowanie wysokiego napięcia odbywa się etapami:

1. Rdzeń (izolowany przewodnik) kabla jest podłączony do napięcia wyprostowanego.
2. Podczas testowania jednego rdzenia reszta musi być uziemiona.

Uziemienie to połączenie punktu sieci (instalacji elektrycznej, sprzętu) z urządzeniem uziemiającym. Składa się z przewodu uziemiającego (zwanego również obwodem) i przewodu uziemiającego. Używany do celów bezpieczeństwa elektrycznego. Chroni sprzęt, ludzi przed wysokim napięciem i zjawiskami takimi jak:

• awarie;
• niewłaściwe działanie;
• niskie temperatury;
• uderzenia pioruna.

Po sprawdzeniu jednego przewodnika musisz powtórzyć czynność z wszystkimi innymi.

Ta technika testowania wysokiego napięcia pozwala ocenić wytrzymałość izolacji każdego rdzenia.

Przewód może być w ziemi lub na bębnie podczas całego procesu. Jest to specjalne drewniane urządzenie do transportu kabla.

Istnieją różne sposoby testowania wysokiego napięcia. Wybór konkretnej opcji zależy od rodzaju kabla. Na przykład:

1. Kabel zasilający z metalowym ekranem. Przewody, które nie są obecnie używane, są zwijane razem i podłączane do uziemienia i ekranu.
2. Kabel wszyty z polietylenu. Podczas testowania wysokonapięciowego kabla XLPE naprężenie jest przykładane między rdzeniem a osłoną(warstwy ochronne wokół niej).

• Kabel bez ekranu. Rdzenie są testowane oddzielnie od pozostałych, które w tym momencie są uziemione.
• Kabel z metalowymi ekranami na rdzeniach. Każdy rdzeń jest testowany z osłoną, reszta jest w tym procesie uziemiona.

Aby zwiększyć wydajność procedury (skrócić czas, zmniejszyć uszkodzenia złączy), możesz przetestować kilka linii kablowych podłączonych do jednej sekcji magistrali jednostki centralnej (CPU).

Okresową inspekcję urządzeń elektrycznych najlepiej połączyć z naprawą urządzeń elektrycznych na zasilaniu i na końcach linii.

Aby testy zostały uznane za pomyślne, a izolacja zgodna z normami, nie powinno dojść do wzrostu prądu powyżej normy ani do nagrzewania się od strat dielektrycznych. Jeśli nastąpi rozgorzenie powierzchniowe (awaria), izolacja nie przejdzie testu.

Przed rozpoczęciem pracy należy sprawdzić stan izolacji. Mianowicie:

• pomiar rezystancji;
• określanie wilgoci.

Testowanie kabla wysokiego napięcia 10 kV jest przeprowadzane przy napięciu zależnym od materiału izolacyjnego. Może być:

• guma (2);
• papier, z lepką impregnacją (5-6).

Czas testowania kabla wysokiego napięcia 10 kV nie przekracza 5 minut dla każdej fazy.

Podczas testowania innych kabli o napięciu do 1 kV, mierz tylko rezystancję izolacji przez jedną minutę. Musi wynosić co najmniej 0,5 MΩ.

Następnie zostaną podane informacje o tym, jakie konkretne problemy można zidentyfikować wczas testu wysokiego napięcia. Mogą to być:

• błędy montażowe złączek i zakończeń;
• przerwa na rdzeniu;
• wyciek oleju;
• Zwarcie między żyłami (na przykład z powodu korozji metalowej osłony).

Kable energetyczne produkcji zagranicznej są sprawdzane zgodnie z instrukcją, zgodnie z instrukcjami producenta.

Jeśli kabel jest ułożony w ziemi, latem lepiej jest przeprowadzić testy wysokiego napięcia. Dzięki temu w przypadku awarii linii łatwiej będzie przeprowadzić naprawy.

Izolacja jest testowana przy użyciu specjalnego testera wysokiego napięcia.

Układ rektyfikacyjny

Te systemy mogą być kilku typów:

• mobile;
• przenośny;
• stacjonarne.

Każdy z nich ma:

1. Test transformatora.
2. Panel sterowania.
3. Prostownik wysokiego napięcia.

Prostowanie odbywa się w układzie półfalowym (jest to obwód, który przewodzi podczas połowy cyklu AC), a uzwojenie transformatora jest zasilane przez autotransformator regulujący.

Prąd upływu w obiektach testowych kabli wysokiego napięcia jest sprawdzany za pomocą mikroamperomierza (ma dwa bieguny: jeden jest uziemiony, drugi jest podłączony do uzwojenia wtórnego transformatora). W takim przypadku rejestr R jest zawarty w samym obwodzie i ogranicza prąd w przypadku awarii kabla.

Przykłady konfiguracji testu wysokiego napięcia:

• HVTS-HP;
• RETOM-6000;
• VIST-120;
• STORK 50/70.

Istnieje wiele innych, ich ceny zaczynają się od 100 tysięcy rubli.

Pomiar rezystancji

Do testów i pomiarów wysokonapięciowych używany jest megaomomierz ("mega" - wielkość pomiaru, "om" - jednostka, "metr" - do pomiaru). Jest to specjalne urządzenie, urządzenie elektroniczne, które ma na celu ustalenie wysokich wartości rezystancji. Do testów używany jest typ M4100/1-5 (napięcie od 100 do 2500 V).

Megomomierze mają generator prądu stałego (czyli osobiste źródło zasilania) i obliczają odczyty w megaomach.

Teraz zobaczmy, jak używać tego elementu.

Aby to zrobić, zacisk Z (czyli uziemienie) jest podłączony do obudowy instalacyjnej, a zacisk L (linia) jest podłączony bezpośrednio do przewodu.

Ta zasada dotyczy pomiaru rezystancji izolacji względem ziemi. A w przypadku innych obwodów elektrycznych zaciski mogą być używane w dowolnej pozycji.

Oprócz tych dwóch zacisków jest jeszcze E (ekran). Skutecznie dopracowuje pomiary (szczególnie przy wysokich rezystancjach). Dzieje się to poprzez wyeliminowanie wpływu prądu upływu (zjawisko fizyczne związane ze słabą izolacją sprzętu elektrycznego).

Przed rozpoczęciem pracy ustaw rezystancję izolacji. Musi być zgodny z normami megaomomierza. Możesz to ocenić po uchwycie generatora. Prawidłowe dane będą wtedy, gdy pokrętło zostanie obrócone o 90-150 obr./min przy napięciu znamionowym 120 i otwartym obwodzie w obwodzie zewnętrznym. Wartość jest ustalana po 60 sekundachjak ustalono średnią częstotliwość obrotów rączki generatora. Zatem ta wartość będzie rezystancją izolacji.

Dla bezpieczeństwa i dokładności operacji, upewnij się, że:

• W czystości przewodów, lejków kablowych, najczęściej testowany sprzęt.
• W przypadku braku napięcia na testowanym sprzęcie elektrycznym.
• Że wszystkie części o obniżonej izolacji i napięciu probierczym są odłączone i skrócone.

Dane urządzenia mogą ulec zniekształceniu w złych warunkach pogodowych (powierzchnia części izolacyjnych instalacji elektrycznej może być mokra). Ta kwestia jest również ważna w testach wysokonapięciowych, od których zależy dokładność i bezpieczeństwo.

Określ poziom wilgoci, który pomoże w metodzie wchłaniania. Jego zasadą jest to, że odczyty są pobierane z megaomomierza 15, a następnie 60 sekund po przyłożeniu napięcia.

Ta metoda pozwala określić zawartość wilgoci w izolacji transformatorów i maszyn elektrycznych.

Mobilne laboratorium

Sprawdzanie pomaga osiągnąć wysoką jakość, długą i stabilną żywotność obiektu elektrycznego. Odbywa się to za pomocą laboratorium badań wysokiego napięcia (LVI). Są to:

• LVI-1 (badanie rozdzielnic linii napowietrznych i kablowych, wyposażenia elektrycznego podstacji).
• LVI-2 (poszukiwanie miejsc uszkodzenia izolacji w liniach kablowych).
• LVI-3 (przeprowadzanie pełnego zakresu testów i lokalizowanie usterek w przewodach zasilających).

W tym samym czasie dwasystemy pomiaru wysokiego napięcia:

1. SVN-20.
2. SVN-100.

Posiadają państwowe świadectwo zatwierdzenia typu przyrządów pomiarowych.

Działanie laboratorium testowego wysokiego napięcia pomoże nie tylko przeprowadzać testy, ale także przewidywać możliwe straty energii, aby prawidłowo rozłożyć obciążenie.

Tylko wysoko wykwalifikowani specjaliści mogą nad nim pracować. Powinni mieć duże doświadczenie w testowaniu i pomiarach wysokiego napięcia.

Obecnie możesz skorzystać z usług mobilnego laboratorium wysokiego napięcia, które posiada cały niezbędny sprzęt. Jego zalety:

• wydajność pracy;
• testowanie w trudno dostępnych miejscach.

Główne rodzaje pracy w LVI:

• sprawdzanie urządzeń uziemiających;
• napraw uszkodzony kabel zasilający;
• testowanie sprzętu elektrycznego;
• szukaj przerwy, uszkodzenia linii kablowych;
• pomiar rezystancji izolacji;
• testowanie ograniczników, transformatorów olejowych i wyłączników olejowych.

Istnieją pewne standardy testowania wysokiego napięcia. Więcej informacji na ten temat znajduje się w takich dokumentach regulacyjnych, jak:

1. "Zasady instalacji elektrycznej" (PUE) to główny dokument techniczny dotyczący przepisów dotyczących urządzeń elektrycznych. Jest używany przez inżynierów projektujących instalacje elektryczne wszelkiego typu i modyfikacji. Dokument ten dotyczy wszystkich tworzonych i naprawianychurządzenia elektryczne.
2. „Zasady eksploatacji technicznej instalacji elektrycznych odbiorców” (PTEEP). Wymagania te są przeznaczone dla personelu inżynieryjnego i technicznego zaangażowanego w zakładanie, eksploatację i naprawę urządzeń elektrycznych w elektrowniach i sieciach.

Wymagana jest również kontrola termowizyjna. Jest produkowany dla wszystkich rozdzielnic, jeśli instrukcje nie są z tym sprzeczne.

Ocenę stanu gotowości urządzeń elektrycznych regulują „Zasady ochrony pracy podczas eksploatacji instalacji elektrycznych” (POT R M-016). Częstotliwość zależy od warunków przechowywania.

W odniesieniu do elektrycznych i przekaźnikowych urządzeń zabezpieczających należy stwierdzić, że testy izolacji sprzętu są konieczne za każdym razem po całkowitej wymianie oleju.

Istnieje wiele różnych zasad opisanych w wyżej wymienionych dokumentach. Pełna lista testów linii kablowych jest uregulowana w przepisach PTEEP (Załącznik 3, punkt 6), a także w PUE (Rozdział 1.8, punkt 1.8.40).

Ponadto normy dotyczące testów wysokiego napięcia zawierają zalecenia dla kierowników technicznych przedsiębiorstw energetycznych. Powinny zapewnić wprowadzenie kontroli urządzeń elektrycznych pod napięciem roboczym, co pozwala na wykrycie braków we wczesnych stadiach rozwoju. Dopuszczalne jest zaangażowanie organizacji akredytowanych do przeprowadzania odpowiednich testów.

Napięcie 10 kV jest najbardziej powszechną klasą, która jest używana w większości przedsiębiorstw i branż. Stosowany jest w celu zmniejszenia uszkodzeń linii kablowych pod wyrobiskiemnapięcie.

Prawie wszystkie testy są przeprowadzane kilka razy. Pozwala to zweryfikować ich dokładność.

Dokumentacja

Jako dowód potwierdzający sprawdzenie, istnieją doniesienia o testach wysokonapięciowych urządzeń elektrycznych o podwyższonym napięciu. Jest to obowiązkowa część weryfikacji, która jest kontrolowana przez odpowiednie organy.

Dokumenty odnotowują fakt terminowej kontroli sprzętu elektrycznego i są wydawane przez specjalistów, którzy przeprowadzają testy wysokonapięciowe.

Obejmuje wszystkie urządzenia elektryczne, które są obsługiwane w przedsiębiorstwie. Każdy z nich musi mieć akt indywidualnego testowania. Obejmuje:

• dokładna nazwa i typ modelu wyposażenia;
• numer seryjny wybity na samym urządzeniu;
• data wydania i wszystkie poprzednie kontrole.

Sprawozdanie z testu jest potrzebne, aby potwierdzić, że test został przeprowadzony i aby umożliwić dalszą eksploatację sprzętu.

Jeśli nie ma takiego dokumentu, organy regulacyjne nie pozwolą na dalsze korzystanie.

Podczas testowania nowego sprzętu ustalana jest zgodność rzeczywistych wskaźników z deklarowanymi przez producenta (warunki temperaturowe, moc, dopuszczalne obciążenie).

Przeprowadzany jest oddzielny test bezpieczeństwa elektrycznego, sporządzany jest odpowiedni akt.

Dokumenty muszą zostać wypełnione natychmiast po weryfikacji. Ponadto okres kontroli przez służby inspekcyjne jest również ograniczony, w związku z tym przed rozpoczęciemtesty, aby upewnić się, że firma kwalifikuje się.

Weryfikację mogą przeprowadzić przedsiębiorstwa zarejestrowane w Rostekhnadzor i posiadające zezwolenie na świadczenie usług w zakresie testowania urządzeń elektrycznych pod wysokim napięciem.

Procedura działań

Testowanie wysokiego napięcia jest ograniczone do 10 minut. Wynika to z ryzyka starzenia się warstwy izolacyjnej. Kable z izolacją papierową i polietylenową można testować nie dłużej niż 5 minut. Podczas pracy nie powinno dojść do nagrzewania się elementów elektrycznych.

Napięcie zależy od rodzaju sprzętu. Normy są określone w „Zasadach działania instalacji elektrycznych konsumentów”.

Sprawdzanie jest wykonywane przez zespół co najmniej dwóch osób. Jeżeli test obejmuje pracę z napięciem powyżej 1000 V, jeden z pracowników musi mieć szóstą grupę bezpieczeństwa, a drugi trzecią.

Wyniki kontroli są zapisywane w dzienniku księgowym zasad i przepisów dotyczących pracy w sprzęcie elektrycznym.

Jeżeli przyłożone jest napięcie poniżej 1000 V, trzecia grupa jest wystarczająca dla obu osób testowych.

Prace mogą wykonywać wyłącznie osoby, które ukończyły 18 lat i przeszły profesjonalne szkolenie w zakresie znajomości schematów i zasad badań w warunkach istniejących instalacji elektrycznych. Sprawdza to specjalny znak w certyfikacie, który nazywa się „Certyfikatem na uprawnienia do wykonywania prac specjalnych” i PUE (zasady instalacji elektrycznej).

Sprawdź wartość

Testowanie wysokiego napięcia ma ogromne znaczenie weksploatacja sprzętu elektrycznego zarówno w przedsiębiorstwie, jak i w domu. Zapewniają bezpieczeństwo pracy, rozszerzają użytkowanie urządzeń, wykrywają naruszenia.

W przypadku nieprzestrzegania standardów weryfikacji lub w przypadku ich braku, może wyrządzić duże szkody przedsiębiorstwu i personelowi pracującemu.