Testarea supratensiunii: tipuri, tehnici și reguli

În zilele noastre, oamenii folosesc în mod activ o varietate de echipamente electrice, cabluri de alimentare, conexiuni electrice și multe altele. Deoarece în unele echipamente tensiunea poate atinge valori uriașe, care pot provoca daune grave sănătății umane sănătate, sunt necesare inspecții periodice. Testarea supratensiunii este una dintre metodele de identificare a defectelor de izolație.

Ce este o inspecție și de ce se efectuează?

Scopul principal al acestor teste este de a verifica izolația. Defectele locale pot fi detectate cu testul de supratensiune. Iar unele probleme pot fi detectate doar prin această metodă și nu prin alta. În plus, testul de supratensiune face posibilă verificarea capacității izolației de a rezista la supratensiuni și, în cazul în care reușește, oferă o anumită asigurare cu privire la calitatea înfășurării. Esența testului este destul de simplă. O tensiune mai mare decât tensiunea nominală de funcționare este aplicată izolației și este definită ca o supratensiune. O înfășurare normală va rezista, dar o înfășurare defectă va străpunge.

Este important de menționat aici că, prin testarea la supratensiune, se poate verifica capacitatea izolației de a rezista până la următoarea reparație, inspecție, schimbare etc. д. Dar acest tip de test determină doar indirect parametrul. Principalul scop al acestei metode este de a detecta absența defectelor locale grave în înfășurare.

În plus, trebuie remarcat faptul că testul de izolare cu supratensiune pentru unele dispozitive de putere se efectuează numai dacă tensiunea nominală de funcționare este de 35 kV sau mai mică. Dacă acest parametru este depășit, instalațiile în sine sunt de obicei prea greoaie. Până în prezent, există trei tipuri principale de test de supratensiune.

Acestea includ testul de supratensiune de frecvență industrială, tensiunea continuă redresată și testul de supratensiune de impuls (simularea unui impuls de trăsnet standard).

Tipul de test. Frecvență industrială și curent continuu

Primul tip de test și cel de bază este supratensiunea de frecvență de putere. În acest caz, se aplică o supratensiune la izolație timp de 1 minut. Se consideră că o înfășurare a trecut testul dacă, în acest interval de timp, nu au avut loc defecțiuni și dacă izolația nu a fost deteriorată. În unele cazuri, frecvența de supratensiune poate fi de 100 Hz sau 250 Hz.

În cazul în care cantitatea de izolație care trebuie testată este mai mare, va fi necesar același echipament de testare cu o putere de ieșire mai mare. În acest caz, este vorba de testarea liniilor de cablu cu supratensiune. Pentru astfel de cazuri, cea de-a doua metodă, cu curent continuu de supratensiune, este utilizată mai frecvent. Dar trebuie amintit faptul că, în cazul tensiunii continue, pierderile dielectrice în izolație, care provoacă încălzirea, vor fi mult mai mici decât în cazul unei tensiuni alternative de aceeași mărime. În plus, intensitatea descărcării parțiale va fi mai mică. Toți acești factori conduc la o situație în care, în cazul testării la supratensiune a liniilor de cablu, stresul asupra izolației va fi mult mai mic folosind metoda curentului continuu. Din acest motiv, supratensiunea ar trebui să fie crescută pentru a verifica calitatea izolației și absența defecțiunilor.

În plus, trebuie adăugat că, în cazul încercărilor în curent continuu, trebuie luat în considerare un alt parametru, curentul de scurgere a izolației. În ceea ce privește timpul de aplicare a supratensiunii, acesta variază între 5 și 15 minute. Izolația este de calitate nu numai dacă nu se detectează nicio defecțiune, ci și dacă curentul de scurgere este neschimbat sau scăzut la sfârșitul perioadei de testare.

Atunci când se compară cele două metode, este clar că testul de supratensiune de frecvență de putere este mult mai convenabil, dar această metodă nu poate fi aplicată întotdeauna.

În plus, există un alt dezavantaj al DC. În timpul testului, tensiunea va fi distribuită pe înfășurarea de izolație în funcție de rezistențele straturilor, mai degrabă decât de capacitățile acestora. Deși la tensiunea de funcționare sau la supratensiune normală curentul de scurgere se va răspândi de-a lungul grosimii izolației exact în același mod. Din acest motiv, se întâmplă adesea ca tensiunea de testare și tensiunea de funcționare să fie prea diferite.

Testarea impulsurilor de trăsnet

Cel de-al treilea tip de test de supratensiune este utilizarea de impulsuri standard de trăsnet. În acest caz, tensiunea are o latură de 1,2 µs și un timp de înjumătățire de 50 µs. Necesitatea testării izolației cu astfel de tensiuni de supratensiune se datorează faptului că în timpul funcționării, înfășurarea va fi supusă în mod inevitabil la supratensiuni de trăsnet cu parametri similari.

Este important de știut că efectul unui impuls de trăsnet este foarte diferit de o tensiune de 50 Hz, în sensul că rata de variație a tensiunii este mult mai mare. Datorită ratei mai mari de schimbare a tensiunii, tensiunea va fi distribuită în mod diferit în înfășurările de izolație ale dispozitivelor complexe, de exemplu, transformatoare. Un alt motiv pentru care este important să se testeze aceste tensiuni este faptul că procesul de rupere a izolației, dacă este scurt, va fi diferit de procesul de rupere la 50 Hz. Acest lucru poate fi înțeles mai detaliat prin examinarea caracteristicii volt-secundă.

Din cauza tuturor acestor condiții, se întâmplă adesea ca prima metodă de testare a tensiunii transformatorului să nu fie suficientă - trebuie utilizată și o a treia metodă.

Impulsuri de întrerupere, înfășurare externă și internă

În cazul supratensiunilor provocate de trăsnet, majoritatea echipamentelor vor avea declanșat un descărcător care, după câteva microsecunde, va tăia unda impulsului de intrare. Din acest motiv, atunci când un transformator este testat cu supratensiune, de exemplu, se folosesc astfel de impulsuri care sunt tăiate special după 2-3 µs. Acestea sunt cunoscute sub numele de impulsuri standard de trăsnet feliat.

Astfel de impulsuri au anumite caracteristici, cum ar fi amplitudinea.

Această valoare a impulsului va fi aleasă în funcție de capacitatea dispozitivului de protecție a aparatului împotriva supratensiunilor, cu o anumită marjă. În plus, selecția trebuie să ia în considerare posibilitatea acumulării de defecte latente în cazul impulsurilor multiple. În ceea ce privește selectarea valorilor specifice, regulile de selecție sunt descrise în documentul special de stat 1516.1-76.

Încercările de supratensiune a echipamentului pentru înfășurarea internă se vor efectua conform metodei celor trei timpi. Ideea este că trei impulsuri de polaritate pozitivă și trei impulsuri de polaritate negativă sunt aplicate la înfășurarea. Se vor aplica mai întâi tensiunile complete, în funcție de natura fluxului de impulsuri, apoi se vor aplica tensiunile de întrerupere. De asemenea, este important de știut că trebuie să treacă cel puțin 1 minut între fiecare impuls succesiv. Se va considera că izolația a trecut testul dacă nu se detectează nicio defecțiune și dacă bobinajul nu prezintă nicio deteriorare. Merită menționat faptul că această metodologie de testare este destul de complexă și se realizează cel mai adesea folosind metode de testare oscilografică.

În ceea ce privește izolația exterioară, se aplică metoda celor 15 șocuri. Esența testului este aceeași. La înfășurarea la intervale de cel puțin 1 minut se vor aplica 15 impulsuri, mai întâi de o polaritate, apoi de cea opusă. este atașat în întregime, precum și impulsurile de întrerupere. Testul este considerat reușit dacă în fiecare serie de 15 impacturi nu există mai mult de două suprapuneri complete.

Cum se desfășoară procesul de inspecție

Testul de supratensiune în curent alternativ sau continuu trebuie efectuat strict în conformitate cu următoarele reguli. Procedura este următoarea.

• Înainte de a începe testul, inspectorul trebuie să verifice dacă echipamentul de testare este în stare bună de funcționare.
• Apoi, circuitul de testare ar trebui să fie asamblat. În primul rând, ar trebui să se asigure o conexiune la pământ de protecție și funcțională pentru echipamentul testat. În unele cazuri, dacă este necesar, se asigură, de asemenea, o conexiune de protecție la pământ pentru corpul aparatului testat.

Conectarea echipamentului

Înainte de a trece la Conectarea echipamentului Pentru a conecta sistemul la 380 sau 220 V, trebuie, de asemenea, să se stabilească o conexiune la pământ la intrarea de înaltă tensiune a instalației. Este important să se respecte următoarea cerință: secțiunea transversală a firului de cupru așezat pe intrare ca împământare nu trebuie să fie mai mică de 4 milimetri pătrați. Circuitul va fi asamblat de același personal din echipa care va efectua testul.

• Sistemul supus încercării trebuie conectat la un circuit de 380 sau 220 V printr-un tablou de distribuție special cu întrerupere vizibilă a circuitului sau printr-o priză de curent plasată în locul în care este exploatat sistemul.
• Apoi, conductorul este conectat la o fază, la un pol al echipamentului testat sau la un miez al cablului. Cablul poate fi deconectat numai cu permisiunea persoanei care supraveghează testul și după ce s-a efectuat împământarea.

Cu toate acestea, înainte de a aplica tensiunea la UUT, angajatul trebuie să facă următoarele

• se asigură că toți membrii personalului de inspecție și-au ocupat locurile, că toate persoanele neautorizate au fost îndepărtate și că dispozitivul poate fi pus sub tensiune.
• Înainte de a aplica tensiunea, este imperativ ca tot personalul de testare să fie notificat și numai după ce se asigură că toți angajații sunt conștienți de pericolele implicate au fost auzite, Conexiunea de împământare a echipamentului testat poate fi îndepărtată și se poate porni la 380 sau 220 V.
• Imediat după îndepărtarea Toate echipamentele implicate într-un test de înaltă tensiune sunt considerate a fi sub tensiune. Acest lucru înseamnă că orice modificări ale circuitelor sau ale conexiunilor de cablu sau alte modificări sunt strict interzise.
• După efectuarea testelor, supraveghetorul trebuie să reducă tensiunea la 0, să deconecteze toate echipamentele de la rețea sau să dispună punerea la pământ a unității. Toate acestea trebuie să fie comunicate echipei de lucru. Numai atunci se pot deconecta cablurile dacă testele au fost finalizate sau se pot reconecta dacă sunt necesare teste suplimentare. De asemenea, barierele ar trebui să fie îndepărtate numai după ce aparatul a fost complet oprit și lucrările au fost finalizate.

De asemenea, conducătorul grupului de lucru trebuie să întocmească un raport al testului de supratensiune al oricărui aparat.

Efectuarea unui test al cablului

Testarea cablurilor se efectuează, de asemenea, în conformitate cu un anumit plan.

1. În primul rând, ar trebui să se fixeze împământarea aparatului și a descărcătorului portabil. Se poate întâmpla ca instalația de înaltă tensiune a transformatorului și dispozitivul de fixare a kenotronului să fie plasate în afara aparatului. În acest caz, acestea trebuie să fie, de asemenea, legate la pământ.
2. Apoi, ușa, care se află în partea din spate a aparatului, trebuie înclinată în sus și așezată pe suportul său. Apoi, ușa inferioară este articulată, iar preamplificatorul Kenotron este montat pe ea, cu picioarele sale plasate sub suportul și ieșirile ușii.
3. Ușa superioară are o deschidere în care trebuie introdus mânerul întrerupătorului de limită. Conectați manivela manuală cu maneta de microamperi folosind o cheie. Mânerul trebuie să fie legat la pământ.
4. Atunci când se efectuează astfel de lucrări, trebuie păstrat un arc special în piesa de schimb. Acesta este conectat cu un capăt la transformatorul de înaltă tensiune, iar cu celălalt capăt la ieșirea unității de înaltă tensiune a prefixului kenotron. Conductorul este plasat în mijlocul dispozitivului.
5. În continuare, conectați fișa dispozitivului la priza panoului de control. Este disponibil un mâner special cu un marcaj "Protejați", și apoi se conectează la celălalt capăt al ieșirii prefixului de kerosen "Sensibil".
6. Conectați echipamentul testat la set-top box cu ajutorul cablului. Priza de cablu trebuie împinsă peste cablul de microamperi până la capăt, apoi se instalează gardul de protecție.
7. Ștecherul aparatului poate fi apoi conectat și, după ce angajatul a stat pe suportul de cauciuc, aparatul poate fi pornit. În acest moment se aprinde dioda verde, iar după apăsarea butonului se aprinde dioda roșie.
8. Echipamentul are un buton, care se rotește în sensul acelor de ceasornic, crescând astfel tensiunea. Astfel, acesta trebuie rotit până la atingerea tensiunii de încercare. Referința se face de obicei pe o scală de kV, care este marcată în kV max.
9. Curentul de scurgere poate fi modificat prin comutarea butonului de limitare, prin apăsarea butonului din mijlocul butonului.
10. După efectuarea tuturor încercărilor, tensiunea care urmează să fie aplicată trebuie redusă la 0 și apoi trebuie apăsat butonul de deconectare al aparatului.

De asemenea, se întocmește un raport de încercare la supratensiune a cablului după ce toate lucrările au fost efectuate de către echipa principală de încercare.

Efectuarea de teste cu frecvență de putere la aparatura de comutație

Următoarea procedură se utilizează pentru încercările aparatajului de comutație al ansamblului de comutație împreună cu aparatura de comutație a acestuia.

Pentru început, echipamentul trebuie să fie pregătit pentru funcționare. În acest scop, toate transformatoarele de tensiune și alte elemente conectate la aparatajul de comutație care sunt scurtcircuitate sau puse la pământ trebuie deconectate de la aparataj. Toate echipamentele sunt curățate de praf, umiditate și orice altă contaminare. După aceea, în conformitate cu regulile de testare a izolației cu frecvență crescută de supratensiune, rezistența de înfășurare a echipamentului testat trebuie măsurată și înregistrată. Pentru aceasta se utilizează un megohmmetru de 2,5 kV.După aceea, întreaga instalație este pregătită pentru lucrările ulterioare, așa cum s-a descris mai sus.

Ulterior, toate măsurătorile de testare a aparatajului de comutație sunt efectuate folosind supratensiunea.

Efectuarea testelor cu cele mai comune dispozitive de testare

Una dintre cele mai comune mașini pentru a verifica este AII-70. De asemenea, este destul de frecventă utilizarea unei unități etichetate UPU-1M.

Înainte de efectuarea oricărui test, acul tuturor instrumentelor trebuie să fie la zero, întrerupătoare de circuit au fost deconectate. Butonul regulatorului de tensiune trebuie rotit complet în sens invers acelor de ceasornic. În ceea ce privește poziția siguranței, aceasta ar trebui să corespundă tensiunii de rețea. În cazul în care transformatorul de înaltă tensiune trebuie transportat, acesta trebuie fixat foarte bine în interiorul unității, mânerul regulatorului trebuie să fie încastrat, iar ușile trebuie închise ferm. În cazul în care urmează să se testeze cablurile, trebuie, de asemenea, să se fixeze în mod sigur dispozitivul de fixare a kenotronului și să se îndepărteze recipientul de lichid dielectric de pe unitate.

Folosiți un calibrator pentru a verifica periodic spațierea electrozilor din cutie în timpul transportului. Acesta trebuie să fie de 2,5 mm. Sonda nu trebuie să treacă între electrozi nici prea strâns, nici prea oscilant.

Reguli de siguranță pentru efectuarea testelor

În ceea ce privește normele și standardele de siguranță pentru testarea la supratensiune, acestea sunt următoarele.

În primul rând, înainte de a efectua orice lucrare, împământați aparatul folosind un fir de cupru cu o secțiune transversală de cel puțin 4,2 milimetri pătrați, ca atare aparat, descărcător manual, transformator de înaltă tensiune și accesoriu kenotron.

Orice lucrare fără împământare este strict interzisă.

În al doilea rând, trebuie să se monteze întotdeauna o barieră de protecție. Acesta trebuie să fie fixat pe partea laterală a tuburilor izolatoare la atașamentul kenotronului. Apărătoarea de siguranță trebuie să poarte avertismente. De asemenea, barierele ar trebui să fie fixate pe partea laterală a barelor metalice. Aici este conectată la urechile pivotante ale cadrului panoului de comandă.

Toate comutările de înaltă și joasă tensiune trebuie să fie efectuate cu o izolare completă a sursei de alimentare și cu o conexiune la pământ conectată și fiabilă.

Atât cablul, cât și orice alt obiect care a fost testat cu o capacitate semnificativă trebuie să fie pus la pământ după test. Motivul este acela că, chiar și după efectuarea unui test, un obiect poate încă deține o încărcătură suficient de puternică pentru a provoca daune sănătatea umană.

După cum se poate observa din cele de mai sus, metode de testare Testele de supratensiune sunt destul de asemănătoare între ele. Dar există diferențe semnificative, care uneori fac necesară testarea aceluiași echipament în moduri diferite.