- Przygotowanie do testów
- Przyczyny i fizyka testów
- Schematy testowe
- Standardy testowe
- Aparat testowy
- Metoda testu wysokiego napięcia
- Okresowość
- Rejestracja wyników testów w formie protokołu (przykład)
- Ciekawe wideo
Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Parametry nowoczesnych systemów elektrycznych są w stanie zapewnić niezbędny poziom napięcia i jego jakość dla każdego konsumenta. A ze względu na rozwój dużych miast na dużą skalę, bliskość obiektów przemysłowych, plątaninę ich komunikacji, większość linii jest wykonana za pomocą kabli energetycznych. Ze względu na wpływ czynników zewnętrznych izolacja urządzeń elektrycznych może utracić swoje właściwości ochronne, co prowadzi do awarii i zakłóceń normalnej pracy. Aby zapobiec wypadkom na liniach kablowych i na czas wykryć usterki, przeprowadza się testy kabli ze zwiększonym napięciem.
Przygotowanie do testów
Ze względu na fakt, że zwiększone napięcie niesie potencjalne zagrożenie zarówno dla samego sprzętu, jak i personelu, istnieje procedura testowa, która reguluje pewną sekwencję działań. Pierwszym krokiem jest zaprojektowanie pracy, przygotowanie miejsca pracy, sprzętu i samego kabla.
Należy zauważyć, że tylko osoby, które osiągnęły wiek pełnoletności, mogą poddać się testom elektrycznym, przeszły badania lekarskie, okresowe badania wiedzy na temat bezpieczeństwa elektrycznego. Testy obowiązkowe są sporządzane w sukience, a załoga jest instruowana w zakresie ochrony pracy.
W odniesieniu do testowanej instalacji elektrycznej narzuca się następujące wymagania:
- Przed testowaniem kabel musi być odłączony od napięcia, wszystkie metalowe elementy (ekrany, pancerz), do których nie jest doprowadzone napięcie zasilania, muszą być uziemione.
- Wstępny ładunek resztkowy jest usuwany z kabla, w tym celu przewody i części metalowe są uziemione przez 2 minuty.
- Przed zastosowaniem zwiększonego napięcia na żyły kabla, należy sprawdzić, czy nie ma zanieczyszczeń w widocznych obszarach lub w lejkach. Gdy zostanie wykryty, powierzchnia jest czyszczona, po czym można przeprowadzać procedury wysokiego napięcia.
- Przy ujemnych temperaturach testy nie są przeprowadzane. Wynika to z faktu, że lód działa jak dielektryk, a rezystancja izolacji będzie znacznie większa niż wartość rzeczywista. Ponadto rozwój wykopu i kopanie kabla w zamarzniętej ziemi jest znacznie bardziej skomplikowane. W związku z tym, przy zerowej lub niższej temperaturze, testowanie jest wskazane tylko w razie wypadku.
- Przed badaniem za pomocą meggera należy sprawdzić rezystancję z każdego rdzenia do metalowej osłony kabla i pomiędzy fazami.
- Wielkość prądu upływu, napięcie w kilowoltomierzu można rozpocząć rejestrować dopiero po minucie, od momentu ustawienia napięcia testowego na żądanym poziomie.
Przyczyny i fizyka testów
Testy przepięciowe służą do identyfikacji słabych punktów w izolacji kabli. Niezależnie od materiału dielektryka: kabel z tworzywa sztucznego, gumy, tworzywa sztucznego lub wypełniony olejem przenosi obciążenie z instalacji testowej na jeden rdzeń, a pozostałe części metalowe są połączone z ziemią. W rezultacie izolacja ma potencjał, który jest kilkakrotnie wyższy niż nominalny.
Jonizacja powstaje w wyniku dostarczenia zwiększonego potencjału rdzeniom izolacji, aw miejscach, w których znajdują się jakiekolwiek defekty, niejednorodności lub wtrącenia obcych materiałów, wystarczająca ilość naładowanych cząstek gromadzi się dla małych prądów. Takie wtrącenia i wady mogą powstać w wyniku niezadowalających warunków pracy, warunków awaryjnych lub w wyniku naturalnego starzenia się materiału.
Wszystkie wady, ze względu na niski opór, zaczynają jonizować i przepuszczać rosnący prąd o wzrastającej wielkości przez mikroskopijne kanały w dielektryku. Z tego powodu rezystancja izolacji zmniejsza się aż do awarii. Jeśli awaria nie wystąpi, a defekt ma znaczący wpływ, można go naprawić zmieniając wielkość prądu upływu.
Ta technika daje pewność, że przy prądzie znamionowym izolacja kabla wytrzyma obciążenie aż do następujących testów.
Schematy testowe
Aby sprawdzić wytrzymałość izolacji kabla, można użyć różnych urządzeń, aby zapewnić zwiększone napięcie na wyjściu. Jednak niezależnie od konkretnego modelu, schemat pomiaru i działania opiera się na tej zasadzie.
Spójrz na diagram (rys. 1), pokazany tutaj:
1 - uzwojenia transformatora z funkcją regulacji poziomu napięcia (autotransformator),
2 - transformator wysokiego napięcia do dostarczania napięcia do obiektu testowego,
3 - panel sterowania
4 - testowany kabel,
5 - transformator zasilający układu katodowego kenotronu.
Schemat opisuje metodę testową, gdy zwiększone napięcie jest dostarczane do jednego z rdzeni kabla, a pozostałe są uziemione.
Z początkiem testów z autotransformatora, napięcie jest doprowadzane do pierwotnego uzwojenia jednostki testowej przez kilowoltomierz. Uzwojenie wtórne, które jest uziemione przez amperomierz, to on pokazuje wartość prądu upływu. Uzwojenie testowe, oprócz amperomierza, zawiera rezystor R w celu ograniczenia ilości prądu przemiennego w przypadku awarii. Drugi rezystor wyjściowy jest podłączony do anody kenotronu, którego katoda jest zasilana z konwertera jarzeniowego.
Standardy testowe
Podczas testów przewód wysokiego napięcia otrzymuje obciążenie o wysokim napięciu, ale wzrasta płynnie od zera do wartości zadanej. Czas trwania ekspozycji wynosi 5 minut dla okresowych i 10 minut podczas testów akceptacyjnych dla kabli z izolacją z tworzywa sztucznego i papieru. Po każdej naprawie lub zmianie obwodu czas testu kabla wynosi 10–15 minut. Kabel z izolacją gumową jest testowany przy zwiększonym napięciu 5 minut we wszystkich przypadkach.
Wszystkie dane są ustalane na podstawie dokumentów państwowych - OJP i PTEEP. W zależności od parametrów sieci i specyfikacji kabla istnieją takie limity przepięć (patrz tabela poniżej):
| Typ kabla | Znamionowe napięcie kabla, kV | Napięcie testowe, kV | Czas trwania testu, min |
| Papier izolowany | 3-10 | 6 UV | 10 |
| 20–35 | 5 UV | 10 | |
| 110 | 300 | 15 | |
| 220 | 450 | 15 | |
| Gumowa izolacja | 3 | 6 | 15 |
| 6 | 12 | 5 |
Spójrz, w tabeli możesz zobaczyć wartość napięcia wyprostowanego dostarczonego bezpośrednio do samego kabla. Różni się od napięcia znamionowego dostarczanego przez transformator testowy zarówno pod względem wielkości, jak i płci. U V wskazuje napięcie znamionowe kabla, a liczby wskazują, ile razy napięcie testowe powinno przekroczyć napięcie znamionowe.
Prąd upływu nie jest parametrem do monitorowania lub uboju. Ale w przypadku jego skoków, fluktuacji podczas testu wysokiego napięcia, możemy śmiało powiedzieć o obecności defektów. W tym przypadku napięcie zasilania kabla powinno być wykonane przed awarią, ale nie dłużej niż 15 minut. Wraz z prądem obliczany jest współczynnik asymetrii, który można zobaczyć w tabeli:
| Kable napięciowe, kV | Napięcie testowe, kV | Dopuszczalne wartości prądów upływu, mA | Prawidłowe wartości współczynnika asymetrii, |
| 6 | 36
45 | 0, 2
0.3 | 8
8 |
| 10 | 50
60 | 0, 5
0, 5 | 8
8 |
| 20 | 100 | 1.5 | 10 |
| 35 | 140
150 175 | 1.8
2.0 2.5 | 10 |
| 110 | 285 | nie znormalizowany | nie znormalizowany |
| 150 | 347 | nie znormalizowany | nie znormalizowany |
| 220 | 510 | nie znormalizowany | nie znormalizowany |
| 330 | 670 | nie znormalizowany | nie znormalizowany |
| 500 | 865 | nie znormalizowany | nie znormalizowany |
Odchylenie od wartości w tabeli może wskazywać na poważną zmianę izolacji linii kablowej. W przypadku braku awarii nie było wyładowań elektrycznych, klaśnięć, nagłego wzrostu lub fluktuacji prądu stałego podczas testu, kabel uważa się za użyteczny. W szczególnych przypadkach osoba odpowiedzialna za sprzęt elektryczny może samodzielnie ustalić okresy i parametry testowe w kontekście norm fabrycznych.
Aparat testowy
- AII - 70 to jedna z najpopularniejszych instalacji stacjonarnych stosowanych do testowania i fazowania kabli zasilających, przepustów, testowania wytrzymałości dielektryków płynnych podczas awarii itp. Może zapewnić zarówno stałe napięcie wyjściowe (maksymalnie 70 kV), jak i przemienne (50 kV).
- AID-70 - jest analogiem diody poprzedniego modelu. Najczęściej stosowany do testowania jako stałe i zmienne napięcie w urządzeniach zaliczkowych lub przenośnych w laboratoriach.
- IVK-5, AI-2000, KU-65 i inne - instalacje z obwodem diodowym. Służy do wykrawania wtórnych obwodów elektrycznych.
Podobnie jak w innych systemach, wykorzystuje transformator (AT), prostowniki diodowe (B), rezystory (P), przekładnik prądowy (T), diody LED i urządzenia do odczytu (v, mA). Wiele innych urządzeń przenośnych opiera się na tej samej zasadzie.
Metoda testu wysokiego napięcia
Weź kabel z kilkoma przewodami i podłącz wyjście instalacji do jednej z faz, uziemnij resztę, w przypadku kabli jednożyłowych nic, oprócz pancerza lub ekranu, nie musi być uziemione. Jeśli jeden przewód jest pod napięciem, a pozostałe są uziemione, gołe końce są oddalone o co najmniej 15 cm. W przypadku testów zapobiegawczych, zestaw testowy jest podłączony do końcówek. W sytuacjach awaryjnych połączenie można wykonać w punktach sekcyjnych, jako bardziej odpowiednie punkty do pomiarów.
Transformator mocy przekształca napięcie i prąd częstotliwości zasilania na pożądany poziom, a następnie dostarcza go przez prostownik do kabla. Technika pomiarowa wymaga stopniowego zwiększania napięcia przy prędkości około 1-2 kV na jedną sekundę, aby uzyskać wymaganą wartość. Po ustawieniu igły kilowoltomierza na żądaną pozycję rozpoczyna się odliczanie. Zgodnie z wynikami, dane z urządzeń podczas instalacji są pobierane i zapisywane w odpowiednich dokumentach - protokołach i dziennikach kablowych.
Aby zakończyć pomiar, pokrętło autotransformatora jest wyprowadzane na zero. Przycisk zasilania jest wyłączony, blokada jest ustawiona, aby zapobiec przypadkowemu zasilaniu Zwróć uwagę na koniecznie uziemione wyjście wysokiego napięcia. Następnie możesz przystąpić do demontażu schematu.
Jeśli izolacja jest wykonana z usieciowanego polietylenu, kabel nie powinien być testowany prądem wyprostowanym ze względu na możliwość akumulacji ładunków miejscowych. Ze względu na wysoki koszt takich kabli, ich uszkodzenia są obarczone wysokimi kosztami. Dlatego należy skorzystać z całkowicie innej technologii weryfikacji.
Do kabli takich marek wskazane jest dostarczanie niskiego napięcia napięcia przemiennego w celu systematycznego i całkowitego rozproszenia lokalnych ładunków, gdy sinusoida przechodzi przez zero. Jednocześnie usuwane są nawet te ładunki, które mogą powstać podczas pracy z powodu trybu zasilania.
Podsumowując, w przypadku kabli przeciskanych przez przepięcie, siła elektryczna ich izolacji jest koniecznie sprawdzana. Ponieważ wpływ takiego napięcia może naruszać jego właściwości dielektryczne.
Okresowość
W przypadku kabli zaprojektowanych dla napięcia od 2 do 35 kV z osłoną z tworzywa sztucznego i papieru, w ciągu pierwszych 2 lat od momentu uruchomienia częstotliwość prób z podwyższonym napięciem jest ustawiana raz w roku. W przypadku braku wypadków, rekonstrukcji, które mogłyby być przyczyną jakichkolwiek zmian, w ciągu pierwszych dwóch lat badania mogą być przeprowadzane rzadziej - raz na 2 lata. W przeciwnym razie daty pozostają takie same. Jeśli taki kabel jest używany na terenach podstacji, fabryk i innych obiektów przemysłowych, w których dostęp do nich jest utrudniony, zezwala się na przeprowadzanie testów przynajmniej raz na 3 lata.
Kable zaprojektowane na napięcie 110–500 kV należy sprawdzić po 3 latach od momentu ich uruchomienia. Następnie, w przypadku braku sytuacji awaryjnych lub rekonstrukcji, test można przeprowadzić w odstępach 5-letnich.
W przypadku kabli wyposażonych w izolację gumową, w przypadku zasilania urządzeń stacjonarnych instalacji elektrycznych, częstotliwość prób wysokonapięciowych wynosi 1 raz w roku. W przypadku sezonowych instalacji elektrycznych testy należy przeprowadzić przed rozpoczęciem sezonu. Tę samą procedurę należy wykonać podczas uruchamiania instalacji elektrycznych po ich długim wyłączeniu.
Dozwolone jest testowanie kabli z izolacją papierową i plastikową, jeśli:
- używane jako wejścia zasilania i długość kabla poniżej 100 m;
- ich żywotność wynosi ponad 15 lat, a określona liczba awarii wynosi co najmniej 30 razy na 100 km rocznie;
- w ciągu najbliższych 5 lat planuje się ich odbudowę lub całkowity demontaż.
Rejestracja wyników testów w formie protokołu (przykład)
Po testowaniu wszystkie dane są wypełniane w odpowiednich kolumnach protokołu. Przykład wypełnienia widoczny na rysunku.
W kolumnie osób, które przeprowadziły testy, umieszcza się nazwiska i podpisy pracowników, którzy uczestniczyli w odpowiednich procedurach. Następnie protokół jest zatwierdzany przez kierownika laboratorium i przechowywany w przepisany sposób.