Zkouška vysokým napětím: typy, metody a pravidla pro provádění

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

V dnešní době lidé aktivně používají různá elektrická zařízení, napájecí kabely, elektrická připojení a další. Protože v některých zařízeních může napětí dosáhnout obrovských hodnot, které mohou způsobit vážné poškození lidského zdraví, je vyžadováno pravidelné sledování. Vysokonapěťové testování je jednou z metod zjišťování vad izolace.

Co je ověření a proč se provádí

Hlavním účelem těchto testů je testování izolace. Zvýšením napětí lze zjistit místní závady. Navíc některé problémy lze určit pouze touto metodou a nic víc. Kromě toho přepěťové testování izolace umožňuje zkontrolovat její schopnost odolávat přepětí a v případě úspěchu dává určitou důvěru v kvalitu vinutí. Podstata testu je celkem jednoduchá. aplikované na izolacinapětí, které překračuje jmenovité provozní napětí a je považováno za přepětí. Normální izolační vinutí vydrží, ale vadné se prorazí.

Zde stojí za zmínku, že pomocí vysokonapěťových testů můžete zkontrolovat schopnost izolace fungovat až do další opravy, kontroly, výměny atd. Tento typ testu však umožňuje pouze nepřímo určit tento parametr. Hlavním úkolem této metody je odhalit nepřítomnost hrubých místních vad vinutí.

Dále stojí za zmínku, že zkouška izolace zvýšeným napětím u některých výkonových zařízení se provádí pouze v případě jmenovitého provozního napětí do 35 kV. Při překročení tohoto parametru jsou samotné instalace většinou příliš těžkopádné. Dnes existují tři hlavní typy přepěťového testování.

Zahrnuje test přepětí napájecí frekvence, test usměrněného stejnosměrného napětí a test impulsního přepětí (standardní simulace bleskového impulsu).

Typy testů. Frekvence napájení a konstantní proud

Prvním a hlavním typem testu je zvýšené napětí napájecí frekvence. V tomto případě je na izolaci aplikováno přepětí po dobu 1 minuty. Vinutí se považuje za vyhovující zkoušce, pokud během této doby nebyly pozorovány žádné poruchy a samotná izolace zůstala nedotčena. V některých případech může být frekvence přepětí 100 nebo 250 Hz.

V případě, že kapacita testované izolace budevíce, pak budete muset vzít testovací zařízení s větším výkonem. V tomto případě mluvíme o testování kabelových vedení se zvýšeným napětím. Pro takové případy se častěji používá druhý způsob, využívající zvýšené stejnosměrné napětí. Zde je však třeba vzít v úvahu, že při použití stejnosměrného napětí budou dielektrické ztráty v izolaci, které ve skutečnosti vedou k ohřevu, výrazně nižší než při použití střídavého napětí se stejnými hodnotami. Navíc se sníží intenzita částečných výbojů. To vše vede k tomu, že při testování kabelových vedení se zvýšeným napětím metodou stejnosměrného proudu bude zatížení izolace výrazně menší. Z tohoto důvodu by měl být výkon použitého přepětí zvýšen, aby byla zajištěna kvalita izolace a absence poruch.

Zde je třeba mimo jiné dodat, že při DC testech by se měl brát v úvahu ještě jeden parametr, jako je svodový proud izolací. Pokud jde o dobu aplikace přepětí, ta je od 5 do 15 minut. Izolace bude považována za vysoce kvalitní nejen za podmínky, že nebyla zjištěna žádná porucha, ale také za podmínky, že se svodový proud do konce zkušebního období nezměnil nebo nesnížil.

Při porovnání těchto dvou metod je jasně vidět, že test přepětí napájecí frekvence je mnohem pohodlnější, ale tuto metodu nelze použít vždy.

Směrný proud má navíc ještě jednu nevýhodu. Během testu se napětí rozložíizolační vinutí v souladu s odporem vrstev, a nikoli s jejich kapacitou. I když při provozním napětí nebo normálním přepětí se proud bude lišit tloušťkou izolace přesně podle tohoto principu. Z tohoto důvodu se často stává, že se hodnota zkušebního a pracovního napětí příliš liší.

Test bleskového impulsu

Testování elektrického zařízení se zvýšeným napětím třetího typu je použití standardních bleskových impulsů. Napětí je v tomto případě charakterizováno frontou 1,2 μs a dobou trvání až polovičního rozpadu 50 μs. Nutnost kontroly izolace při takovém impulsním napětí je způsobena tím, že během provozu bude vinutí nevyhnutelně vystaveno bleskovému přepětí s podobnými parametry.

Zde je důležité vědět, že účinek bleskového impulsu je velmi odlišný od napětí s frekvencí 50 Hz v tom, že rychlost změny napětí je mnohem rychlejší. V důsledku vyšší rychlosti změny napětí bude na izolačním vinutí složitých zařízení, například transformátorů, distribuováno odlišně. Přepěťová zkouška s takovými charakteristikami je také důležitá, protože samotný proces průrazu izolace s malým množstvím času se bude lišit od průrazu při frekvenci 50 Hz. Můžete to pochopit podrobněji, když se podíváte na charakteristiku volt-sekundy.

Vzhledem ke všem těmto podmínkám se často stává, že testování transformátoru zvýšeným napětím podle první metody nestačí - je nutné se uchýlit kověření také třetí metodou.

Střih impulsů, vnější a vnitřní vinutí

V případě přepětí blesku ve většině zařízení se spustí svodič přepětí, který po několika mikrosekundách přeruší vlnu příchozího pulzu. Z tohoto důvodu se například při testování transformátoru se zvýšeným napětím používají takové impulsy, které jsou speciálně odříznuty po 2-3 μs. Říká se jim oříznuté standardní bleskové impulsy.

Takové impulsy mají určité vlastnosti, jako je amplituda.

Tato hodnota pulzu bude vybrána na základě schopností zařízení, které bude chránit zařízení před přepětím, s určitou rezervou. Kromě toho by se při výběru mělo vycházet z takového faktoru, jako je možnost akumulace skrytých defektů s četnými pulzy. Pokud jde o výběr konkrétních hodnot, pravidla výběru jsou popsána ve zvláštním vládním dokumentu 1516.1-76.

Vysokonapěťové testování zařízení pro vnitřní vinutí bude provedeno podle principu metody tří výbojů. Sečteno a podtrženo, na vinutí budou aplikovány tři impulsy kladné a tři impulsy záporné polarity. Nejprve budou aplikována napětí, která jsou kompletní z hlediska povahy toku pulsu, a poté budou přerušena. Je také důležité vědět, že mezi každým následným pulzem musí uplynout alespoň 1 minuta. Izolace bude považována za vyhovující zkoušce, pokud nebudou nalezeny žádné závady a samotné vinutí obdrží nepoškození. Stojí za zmínku, že taková ověřovací technika je poměrně komplikovaná a nejčastěji se provádí pomocí oscilografických metod řízení.

Pokud jde o vnější izolaci, používá se zde metoda 15 úderů. Podstata testu zůstává stejná. Na vinutí bude aplikováno 15 pulsů s intervalem minimálně 1 minuty, nejprve jedné polarity, poté opačné. Jsou aplikovány plné i sekané pulzy. Testy jsou považovány za úspěšné, pokud v každé sérii 15 úderů nedošlo k více než dvěma úplným překrytím.

Jak proces ověření funguje

Test AC nebo DC přepětí musí být proveden v přísném souladu s předpisy. Postup je následující.

• Před pokračováním v testu se inspektor musí ujistit, že testovací zařízení je v dobrém stavu.
• Dalším krokem je sestavení testovacího obvodu. Prvním krokem je zajištění ochranného a pracovního uzemnění pro testované zařízení. V některých případech, je-li to požadováno, je u testovaného zařízení k dispozici také ochranné uzemnění.

Připojit zařízení

Než přistoupíte k připojení zařízení k síti 380 nebo 220 V, uzemněte také vysokonapěťový vstup instalace. Zde je důležité dodržet následující požadavek - průřez měděného vodiče aplikovaného na vstup jako uzemnění musí být alespoň 4 čtverečnímilimetry. Sestavení okruhu provádí personál brigády, který sám provede testy.

• Připojení testované jednotky k obvodu 380 nebo 220 V by mělo být provedeno pomocí speciálního spínacího zařízení s viditelným přerušeným obvodem nebo zástrčkou, které by mělo být umístěno v ovládacím bodě této jednotky.
• Dále je vodič připojen k fázi, pólu testovaného zařízení nebo k jádru kabelu. Odpojte vodič pouze se svolením osoby odpovědné za test a po uzemnění.

Před připojením proudu k testované instalaci však musí pracovník provést následující:

• Je nutné se ujistit, že všichni členové kontrolního personálu zaujali svá místa, všechny neoprávněné osoby byly odstraněny a že zařízení může být pod napětím.
• Před připojením napětí o tom nezapomeňte informovat všechny testovací pracovníky a teprve poté, co se ujistíte, že to slyšeli všichni zaměstnanci, můžete odstranit uzemnění z výstupu testovaného zařízení a použít napětí 380 nebo 220 V.
• Okamžitě po odstranění uzemnění jsou všechna zařízení zapojená do testování elektrického zařízení se zvýšeným napětím považována za pod napětím. To znamená, že jakékoli změny v zapojení obvodu nebo kabelů nebo jiné změny jsou přísně zakázány.
• Po provedení testů je správce povinen snížit napětí na 0, odpojit všechna zařízení od sítě, svépomocí je uzemnit nebo dát příkaz k uzemnění výstupu instalace. Oboto vše je třeba nahlásit pracovnímu týmu. Teprve poté je povoleno odpojit vodiče, pokud jsou testy dokončeny, nebo je znovu připojit, pokud je zapotřebí další práce. Zábradlí se také odstraní až po úplném vypnutí elektrárny a dokončení práce.

Zkušební protokol pro zvýšené napětí jakéhokoli zařízení musí také vypracovat vedoucí pracovní skupiny.

Testování kabelů

Zkoušky kabelů se také provádějí podle konkrétního plánu.

1. Nejprve musíte vybavit půdu pro zařízení a ruční svodič. Stává se, že se instalace vysokonapěťového transformátoru a nástavec kenotronu přesunou mimo zařízení. V tomto případě by měly být také uzemněny.
2. Poté musíte složit dvířka, která se nacházejí na zadní straně horní části stroje, a nainstalovat je na držák. Dále se spodní dvířka nakloní dozadu, nasadí se na ně kenotronový nástavec a jeho tlapky se namotají pod držák a výlisek dvířek.
3. Horní dvířka mají otvor, do kterého můžete vložit rukojeť koncového spínače. Pomocí klíče je rukojeť spojena s mikroampérmetrem. Rukojeť musí být uzemněna.
4. Při provádění takové práce musí být v náhradních dílech uložena speciální pružina. Na jednom konci je připojen k vysokonapěťovému zvyšovacímu transformátoru a na druhém konci k výstupu vysokonapěťové předpony typu kenotron. Výstup je umístěn uprostřed konzole.
5. Poté zasuňte zástrčku předpony dozásuvka ovládacího panelu. K dispozici je speciální rukojeť označená jako "Ochrana", je třeba ji přestavět do polohy "Citlivé".
6. K připojení testovaného zařízení k nástavci použijte kabel. V tomto případě je nutné nasadit kabelovou objímku na výstup mikroampérmetru až na doraz, načež se nainstaluje ochranný plot.
7. Zástrčku zařízení lze poté připojit k síti a poté, co se zaměstnanec postaví na gumový stojan, lze samotné zařízení zapnout. V tuto chvíli se rozsvítí zelená dioda a po stisknutí tlačítka napájení červená.
8. Zařízení má rukojeť, která se otáčí ve směru hodinových ručiček, čímž se zvyšuje napětí. Proto by se měl otáčet, dokud není dosaženo zkušebního napětí. Odečet se obvykle provádí na stupnici kV, která je kalibrována v maximálních kilovoltech.
9. Unikající proud lze změnit přepnutím knoflíku omezení stisknutím tlačítka ve středu tohoto knoflíku.
10. Po všech testech je nutné snížit přiváděné napětí na 0 a poté stisknutím tlačítka zařízení vypnout.

Protokol pro testování kabelu se zvýšeným napětím je také vypracován po dokončení všech prací hlavní testovací skupiny.

Testování s průmyslovou frekvencí RU

V následujícím pořadí se provádějí testy rozváděčů společně s jejich spínacími zařízeními.

Nejprve musíte připravit vybavení k práci. Chcete-li to provést, musíte jej zakázatrozváděče, všechny napěťové transformátory a další k němu připojená zařízení, která jsou zkratována nebo uzemněna. Veškeré vybavení je očištěno od prachu, vlhkosti a dalších nečistot. Poté je podle pravidel pro testování izolace zvýšeným napětím o zvýšené frekvenci nutné změřit a zaznamenat odpor vinutí testovaného zařízení. K tomu se odebere megaohmmetr s napětím 2,5 kV. Poté je celá instalace připravena pro následné práce, jak bylo popsáno výše.

Poté jsou všechna zkušební měření rozváděče provedena při zvýšeném napětí.

Testování nejběžnějšími přístroji

Jedním z běžných zařízení pro testování je AII-70. Také poměrně často používaná instalace s označením UPU-1M.

Před zahájením jakýchkoli testů je nutné, aby šipky všech zařízení byly na nule, jističe byly vypnuty. Knoflík regulátoru napětí musí být otočen zcela proti směru hodinových ručiček. Pokud jde o polohu pojistek, musí odpovídat síťovému napětí. Je-li vyžadována přeprava vysokonapěťového transformátoru, pak musí být velmi bezpečně upevněn uvnitř přístroje, rukojeť regulátoru musí být v tomto případě zapuštěna a dveře musí být pevně uzavřeny. Nástavec kenotronu by měl být také bezpečně upevněn, pokud je kabel testován, a měli byste ho také odstranitnádoba s kapalným dielektrikem z jednotky.

Pomocí sondy během přepravy pravidelně kontrolujte vzdálenost mezi elektrodami nádoby. Mělo by se rovnat 2,5 mm. Sonda by měla procházet mezi elektrodami ne příliš těsně, ale také bez sklonu.

Bezpečnostní pravidla pro testování

Pokud jde o bezpečnostní pravidla a normy pro vysokonapěťové zkoušky, jsou následující.

Před zahájením jakékoli práce byste měli vybavit uzemnění měděným drátem o průřezu alespoň 4,2 milimetrů čtverečních, jako jsou zařízení jako samotné zařízení, ruční jiskřiště, vysokonapěťový transformátor a kenotronová příloha.

Jakákoli práce bez uzemnění je přísně zakázána.

Zadruhé nezapomeňte nainstalovat ochranný plot. Měl by být upevněn ze strany izolačních trubek k nástavci kenotronu. Výstražná upozornění musí být na zábradlí. Plot by měl být také upevněn ze strany kovových tyčí. Zde se připojuje k otočným výstupkům rámu ovládací skříňky.

Jakékoli přepínání vysokonapěťových a nízkonapěťových částí přístroje se provádí pouze při úplném vypnutí napětí a také v přítomnosti připojeného a spolehlivého uzemnění.

Jak kabel, tak jakýkoli jiný předmět, který byl testován se značnou kapacitou, musí být po testování uzemněn. To je způsobeno tím, že i po dokončení testů je objekt schopen udržet dostatečně silný náboj, který může poškodit lidské zdraví.

Jak je vidět z výše uvedeného, zkušební metody pro zvýšené napětí jsou si navzájem velmi podobné. Existují ale také značné rozdíly, kvůli kterým je někdy nutné stejné zařízení kontrolovat různými způsoby.