Skúška vysokým napätím: typy, metódy a pravidlá vykonávania

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

V súčasnosti ľudia aktívne používajú rôzne elektrické zariadenia, napájacie káble, elektrické pripojenia a ďalšie. Pretože v niektorých zariadeniach môže napätie dosiahnuť obrovské hodnoty, ktoré môžu spôsobiť vážne poškodenie ľudského zdravia, je potrebné pravidelné monitorovanie. Testovanie vysokým napätím je jednou z metód zisťovania defektov izolácie.

Čo je overenie a prečo sa vykonáva

Hlavným účelom takýchto testov je testovanie izolácie. Zvýšením napätia možno zistiť lokálne poruchy. Navyše, niektoré problémy možno určiť iba touto metódou a nie viac. Okrem toho testovanie izolácie prepätím umožňuje skontrolovať jej schopnosť odolávať prepätiu a v prípade úspechu dáva určitú dôveru v kvalitu vinutia. Podstata testu je celkom jednoduchá. nanesené na izoláciunapätie, ktoré presahuje menovité prevádzkové napätie a považuje sa za prepätie. Normálne izolačné vinutie vydrží, ale chybné sa prepichne.

Tu stojí za zmienku, že pomocou vysokonapäťových testov môžete skontrolovať funkčnosť izolácie až do ďalšej opravy, kontroly, výmeny atď. Tento typ testu vám však umožňuje iba nepriamo určiť tento parameter. Hlavnou úlohou tejto metódy je odhaliť absenciu hrubých lokálnych defektov vinutia.

Ďalej stojí za zmienku, že skúška izolácie so zvýšeným napätím pre niektoré výkonové zariadenia sa vykonáva iba v prípade menovitého prevádzkového napätia nie vyššieho ako 35 kV. Ak je tento parameter prekročený, samotné inštalácie sú zvyčajne príliš ťažkopádne. Dnes existujú tri hlavné typy rázového testovania.

Sem patrí test prepätia napájacej frekvencie, test usmerneného jednosmerného napätia a test impulzného prepätia (štandardná simulácia bleskového impulzu).

Typy testov. Frekvencia napájania a konštantný prúd

Prvým a hlavným typom testu je zvýšené napätie napájacej frekvencie. V tomto prípade sa na izoláciu na 1 minútu aplikuje prepätie. Vinutie sa považuje za úspešné, ak počas tejto doby neboli pozorované žiadne poruchy a samotná izolácia zostala neporušená. V niektorých prípadoch môže byť frekvencia prepätia 100 alebo 250 Hz.

V prípade, že kapacita testovanej izolácie budeviac, potom budete musieť vziať testovacie zariadenie s väčším výkonom. V tomto prípade hovoríme o testovaní káblových vedení so zvýšeným napätím. Pre takéto prípady sa častejšie používa druhá metóda, využívajúca zvýšené jednosmerné napätie. Tu však treba brať do úvahy, že pri použití jednosmerného napätia budú dielektrické straty v izolácii, ktoré v skutočnosti vedú k zahrievaniu, výrazne nižšie ako pri použití striedavého napätia s rovnakými hodnotami. Okrem toho sa zníži intenzita čiastočných výbojov. To všetko vedie k tomu, že pri testovaní káblových vedení so zvýšeným napätím metódou jednosmerného prúdu bude zaťaženie izolácie výrazne menšie. Z tohto dôvodu by sa mal výkon použitého prepätia zvýšiť, aby sa zabezpečila kvalita izolácie a neprítomnosť porúch.

Tu treba okrem iného dodať, že pri jednosmerných testoch treba brať do úvahy ešte jeden parameter, ako je unikajúci prúd cez izoláciu. Čo sa týka času pôsobenia prepätia, je to od 5 do 15 minút. Izolácia sa bude považovať za kvalitnú nielen za podmienky, že nebola zistená žiadna porucha, ale aj za podmienky, že zvodový prúd sa do konca skúšobného obdobia nezmenil alebo neznížil.

Pri porovnaní týchto dvoch metód je jasne vidieť, že test prepätia výkonovej frekvencie je oveľa pohodlnejší, ale túto metódu nemožno použiť vždy.

Okrem toho je tu ešte jedna nevýhoda jednosmerného prúdu. Počas testu sa napätie rozložíizolačné vinutie v súlade s odporom vrstiev, a nie ich kapacitou. Aj keď pri prevádzkovom napätí alebo normálnom prepätí sa prúd bude rozchádzať cez hrúbku izolácie presne podľa tohto princípu. Z tohto dôvodu sa často stáva, že hodnota testovacieho napätia a pracovného napätia sa príliš líšia.

Test bleskového impulzu

Testovanie elektrických zariadení so zvýšeným napätím tretieho typu je pomocou štandardných bleskových impulzov. Napätie je v tomto prípade charakterizované frontom 1,2 μs a dobou trvania až polovičného rozpadu 50 μs. Potreba kontroly izolácie pri takomto impulznom napätí je spôsobená tým, že počas prevádzky bude vinutie nevyhnutne vystavené bleskovému prepätiu s podobnými parametrami.

Tu je dôležité vedieť, že účinok bleskového impulzu je veľmi odlišný od napätia s frekvenciou 50 Hz v tom, že rýchlosť zmeny napätia je oveľa rýchlejšia. V dôsledku vyššej rýchlosti zmeny napätia bude rozdielne distribuované cez izolačné vinutie zložitých zariadení, napríklad transformátorov. Skúška prepätia s takýmito charakteristikami je tiež dôležitá, pretože samotný proces rozpadu izolácie s malým množstvom času sa bude líšiť od rozpadu pri frekvencii 50 Hz. Môžete to pochopiť podrobnejšie, ak sa pozriete na charakteristiku volt-sekundy.

Vzhľadom na všetky tieto podmienky sa často stáva, že testovanie transformátora zvýšeným napätím podľa prvej metódy nestačí - je potrebné uchýliť sa koverenie aj treťou metódou.

Vystrihnúť impulzy, vonkajšie a vnútorné vinutie

V prípade prepätia blesku vo väčšine zariadení sa spustí zvodič prepätia, ktorý po niekoľkých mikrosekundách preruší vlnu prichádzajúceho impulzu. Z tohto dôvodu sa pri testovaní transformátora napríklad so zvýšeným napätím používajú také impulzy, ktoré sú špeciálne odrezané po 2-3 μs. Nazývajú sa skrátené štandardné bleskové impulzy.

Takéto impulzy majú určité charakteristiky, ako je amplitúda.

Táto hodnota impulzu bude vybraná na základe schopností zariadenia, ktoré bude chrániť zariadenie pred prepätím, s určitou rezervou. Okrem toho by sa pri výbere malo vychádzať z takého faktora, ako je možnosť akumulácie skrytých defektov s početnými impulzmi. Pokiaľ ide o výber konkrétnych hodnôt, pravidlá výberu sú opísané v osobitnom vládnom dokumente 1516.1-76.

Vysokonapäťové testovanie zariadenia pre vnútorné vinutie sa bude vykonávať podľa princípu metódy troch výbojov. Pointa je, že na vinutie budú aplikované tri impulzy pozitívnej a tri impulzy negatívnej polarity. Najprv sa aplikujú napätia, ktoré sú z hľadiska povahy toku impulzu úplné, a potom sa prerušia. Je tiež dôležité vedieť, že medzi každým nasledujúcim pulzom musí uplynúť aspoň 1 minúta. Izolácia sa považuje za úspešnú, ak sa nezistia žiadne chyby a samotné vinutie dostane niepoškodenie. Stojí za to povedať, že takáto overovacia technika je pomerne komplikovaná a najčastejšie sa vykonáva pomocou oscilografických metód riadenia.

Pokiaľ ide o vonkajšiu izoláciu, tu sa používa metóda 15 úderov. Podstata testu zostáva rovnaká. Na vinutie bude aplikovaných 15 impulzov s intervalom minimálne 1 minúty, najskôr jednej polarity, potom opačnej. Používajú sa plné aj sekané impulzy. Testy sa považujú za úspešné, ak v každej sérii 15 úderov neboli viac ako dve úplné prekrytia.

Ako funguje proces overenia

Test AC alebo DC prepätia musí byť vykonaný v prísnom súlade s predpismi. Postup je nasledujúci.

• Pred pokračovaním v teste sa inšpektor musí uistiť, že testovacie zariadenie je v dobrom stave.
• Ďalším krokom je zostavenie testovacieho obvodu. Prvým krokom je zabezpečenie ochranného a pracovného uzemnenia pre testované zariadenie. V niektorých prípadoch, ak je to potrebné, je v prípade testovaného zariadenia k dispozícii aj ochranné uzemnenie.

Pripojiť zariadenie

Pred pripojením zariadenia k sieti 380 alebo 220 V by ste mali uzemniť aj vysokonapäťový vstup inštalácie. Tu je dôležité dodržať nasledujúcu požiadavku - prierez medeného drôtu aplikovaného na vstup ako uzemnenie musí byť aspoň 4 štvorcovémilimetrov. Montáž okruhu vykonáva personál brigády, ktorý sám vykoná testy.

• Pripojenie testovanej jednotky k okruhu 380 alebo 220 V by sa malo vykonať pomocou špeciálneho spínacieho zariadenia s viditeľným otvoreným obvodom alebo zástrčkou, ktorá by mala byť umiestnená na ovládacom bode tejto jednotky.
• Potom sa drôt pripojí k fáze, pólu testovaného zariadenia alebo k jadru kábla. Kábel odpojte len so súhlasom osoby zodpovednej za test a po uzemnení.

Pred privedením prúdu do testovanej inštalácie však pracovník musí urobiť nasledovné:

• Je potrebné sa uistiť, že všetci členovia kontrolujúceho personálu zaujali svoje miesta, všetky neoprávnené osoby boli odstránené a zariadenie môže byť pod napätím.
• Pred použitím napätia o tom informujte všetkých testovacích pracovníkov a až potom, čo sa ubezpečíte, že to počuli všetci zamestnanci, môžete odstrániť uzemnenie z výstupu testovaného zariadenia a použiť napätie 380 alebo 220 V.
• Okamžite po odstránení uzemnenia sa všetky zariadenia zapojené do testovania elektrického zariadenia so zvýšeným napätím považujú za pod napätím. To znamená, že akékoľvek zmeny v zapojení obvodu alebo káblov alebo iné zmeny sú prísne zakázané.
• Po vykonaní testov je manažér povinný znížiť napätie na 0, odpojiť všetky zariadenia od siete, uzemniť ich sám alebo dať príkaz na uzemnenie výstupu inštalácie. Obototo všetko treba nahlásiť pracovnému kolektívu. Až potom je možné odpojiť vodiče, ak sú testy dokončené, alebo ich znova pripojiť, ak je potrebná ďalšia práca. Zábradlia sa tiež odstránia až po úplnom odstavení závodu a dokončení prác.

Skúšobný protokol pre zvýšené napätie akéhokoľvek zariadenia musí tiež vypracovať vedúci pracovnej skupiny.

Testovanie káblov

Testy káblov sa tiež vykonávajú podľa špecifického plánu.

1. Najprv musíte vybaviť pôdu pre zariadenie a ručný zvodič. Stáva sa, že inštalácia vysokonapäťového transformátora a nástavec kenotronu sa presunú mimo zariadenia. V tomto prípade by mali byť tiež uzemnené.
2. Potom musíte zložiť dvierka, ktoré sa nachádzajú na zadnej strane hornej časti stroja, a namontovať ich na držiak. Potom sa spodné dvierka naklonia dozadu, namontuje sa na ne kenotronový nástavec a jeho labky sa navinú pod konzolu a vytlačenie dvierok.
3. Na horných dvierkach je otvor, do ktorého môžete vložiť rukoväť koncového spínača. Pomocou kľúča je rukoväť spojená s mikroampérmetrom. Rukoväť musí byť uzemnená.
4. Pri vykonávaní takýchto prác musí byť v náhradných dieloch uložená špeciálna pružina. Na jednom konci je pripojený k vysokonapäťovému zvyšovaciemu transformátoru a na druhom konci k výstupu vysokonapäťovej predpony typu kenotron. Výstup sa nachádza v strede konzoly.
5. Potom vložte zástrčku predpony dozásuvka ovládacieho panela. K dispozícii je špeciálna rukoväť označená ako „Ochrana“, je potrebné ju prestaviť do polohy „Citlivé“.
6. Na pripojenie testovaného zariadenia k prídavnému zariadeniu použite kábel. V tomto prípade je potrebné nasadiť káblovú objímku na výstup mikroampérmetra až na doraz, potom je nainštalovaný ochranný plot.
7. Zástrčka zariadenia sa potom môže pripojiť k sieti a keď sa zamestnanec postaví na gumený stojan, môže sa zapnúť samotné zariadenie. V tomto čase sa rozsvieti zelená dióda a po stlačení tlačidla napájania červená.
8. Zariadenie má rukoväť, ktorá sa otáča v smere hodinových ručičiek, čím sa zvyšuje napätie. Preto by sa malo otáčať, kým sa nedosiahne testovacie napätie. Odčítanie sa zvyčajne vykonáva na stupnici kV, ktorá je kalibrovaná v maximálnych kilovoltoch.
9. Unikajúci prúd je možné zmeniť prepnutím gombíka limitu stlačením tlačidla v strede tohto gombíka.
10. Po všetkých testoch je potrebné znížiť privádzané napätie na 0 a potom stlačením tlačidla zariadenie vypnúť.

Protokol na testovanie kábla so zvýšeným napätím je tiež vypracovaný po ukončení všetkých prác hlavnej testovacej skupiny.

Testovanie s priemyselnou frekvenciou RU

V nasledujúcom poradí sa vykonávajú testy rozvádzačov spolu s ich spínacími zariadeniami.

Najprv musíte pripraviť vybavenie na prácu. Ak to chcete urobiť, musíte ho vypnúťrozvádzača, všetkých napäťových transformátorov a iných zariadení k nemu pripojených, ktoré sú skratované alebo uzemnené. Všetky zariadenia sú očistené od prachu, vlhkosti a akýchkoľvek iných nečistôt. Potom, podľa pravidiel pre testovanie izolácie so zvýšeným napätím so zvýšenou frekvenciou, je potrebné zmerať a zaznamenať odpor vinutia testovaného zariadenia. Na tento účel sa odoberie megaohmmeter s napätím 2,5 kV. Potom je celá inštalácia pripravená na následné práce, ako je opísané vyššie.

Potom sa vykonajú všetky testovacie merania rozvádzača so zvýšeným napätím.

Testovanie pomocou najbežnejších nástrojov

Jedným z bežných zariadení na testovanie je AII-70. Tiež pomerne často používaná inštalácia s označením UPU-1M.

Pred vykonaním akýchkoľvek testov je potrebné, aby šípky všetkých zariadení boli na nule, ističe boli vypnuté. Gombík regulátora napätia sa musí otočiť úplne proti smeru hodinových ručičiek. Pokiaľ ide o polohu poistiek, musí zodpovedať sieťovému napätiu. Ak sa vyžaduje preprava vysokonapäťového transformátora, potom musí byť veľmi bezpečne upevnený vo vnútri zariadenia, v tomto prípade musí byť rukoväť regulátora zapustená a dvierka musia byť tesne zatvorené. Nástavec kenotronu by mal byť tiež bezpečne pripevnený, ak je kábel testovaný, a mali by ste ho tiež odstrániťnádoba s tekutým dielektrikom z jednotky.

Počas prepravy pomocou sondy pravidelne kontrolujte vzdialenosť medzi elektródami nádoby. Mala by sa rovnať 2,5 mm. Sonda by mala prechádzať medzi elektródami nie príliš tesne, ale tiež bez sklonu.

Bezpečnostné pravidlá pre testovanie

Pokiaľ ide o bezpečnostné pravidlá a vysokonapäťové testovacie normy, sú nasledovné.

Po prvé, pred začatím akejkoľvek práce by ste mali vybaviť uzemnenie medeným drôtom s prierezom najmenej 4,2 milimetrov štvorcových, ako sú zariadenia ako samotné zariadenie, ručné iskrisko, vysokonapäťový transformátor a kenotronová príloha.

Akákoľvek práca bez uzemnenia je prísne zakázaná.

Po druhé, nezabudnite nainštalovať ochranný plot. Mala by byť pripevnená zo strany izolačných rúrok k nástavcu kenotronu. Výstražné upozornenia musia byť na zábradlí. Plot by mal byť tiež pripevnený zo strany kovových tyčí. Tu sa pripája k otočným výstupkom rámu ovládacej skrinky.

Pokiaľ ide o akékoľvek prepínanie vysokonapäťových a nízkonapäťových častí prístroja, tieto sa vykonávajú iba pri úplnom odpojení napätia, ako aj v prítomnosti pripojenej a spoľahlivej zeme.

Kábel aj akýkoľvek iný predmet, ktorý bol testovaný so značnou kapacitou, musia byť po testovaní uzemnené. Je to spôsobené tým, že aj po ukončení testov je objekt schopný udržať dostatočne silný náboj, ktorý môže poškodiť ľudské zdravie.

Ako je možné vidieť z vyššie uvedeného, testovacie metódy pre zvýšené napätie sú si navzájom dosť podobné. Existujú však aj značné rozdiely, kvôli ktorým je niekedy potrebné kontrolovať rovnaké vybavenie rôznymi spôsobmi.