Pruebas Esenciales Tipo Pruebas Rutinarias y de Aceptación en Sitio para RMUs Modernos y Ecológicos

1. Sistema de Pruebas de Tipo y Estándares

Las pruebas de tipo verifican la racionalidad del diseño y la seguridad de las unidades de anillo principal aisladas ecológicas (RMUs), basándose en IEC 62271-200 y GB/T 3906, e incluyen:

• Rendimiento de Aislamiento: Para RMUs de 12kV, el voltaje de resistencia a frecuencia industrial es de 42kV (1 min) para los circuitos principales y 48kV para los interruptores. La resistencia al impulso de rayo es de 75kV (sistema de 12kV) o 125kV (sistema de 24kV), con 15 impulsos estándar (1.2/50μs) por polaridad. La descarga parcial debe ser ≤10pC a 1.2× el voltaje nominal, más estricto que las unidades de SF₆ debido a la menor fuerza de aislamiento de los gases ecológicos (por ejemplo, nitrógeno, ~1/3 de SF₆). También se requieren pruebas de fuerza de aislamiento del gas, incluida la evaluación del "fenómeno del bache" en el nitrógeno.

• Rendimiento Mecánico: Los interruptores deben soportar 5,000 ciclos de operación, los separadores ≥2,000. Se miden las características mecánicas (cronometraje, velocidad, sincronización). Las pruebas de arco interno requieren soportar 20–50kA durante 0.1–1s, con una presión interna ≤50kPa y manteniendo la integridad del recinto. Se verifica la protección de nivel IP67 utilizando sellos dobles de EPDM y acero inoxidable.

• Adaptabilidad Ambiental: El ciclo de temperatura/humedad (40°C/93%RH durante 56 días) limita la caída de la resistencia de aislamiento a ≤50%. Las pruebas de rocío salino (IEC 60068-2-52) requieren 500 horas con corrosión <0.1μm/año. La operación a gran altitud (1,000–1,800m) requiere una reducción del 5–15% por cada 1,000m. Las pruebas sísmicas a 0.5g aseguran la integridad estructural y la fluctuación de la resistencia de contacto <3%.

2. Pruebas Rutinarias y Ejecución

Las pruebas rutinarias aseguran que cada unidad cumpla con los requisitos básicos:

• Resistencia del Circuito Principal: Medida mediante caída de tensión DC o método de puente; los valores deben cumplir con las especificaciones y diferir ≤20% de los resultados de la prueba de tipo.

• Voltaje de Resistencia a Frecuencia Industrial: 42kV (sistema de 12kV) aplicado durante 1 segundo; sin rotura o flashover. Los circuitos auxiliares/controlados se prueban a 2kV/1min.

• Prueba de Sellado: Crítica para las unidades aisladas con gas. Tasa de fuga ≤1×10⁻⁷ Pa·m³/s (IEC 62271-200), verificada mediante monitoreo de presión de 24 horas o detección de fugas de helio para mayor precisión.

• Operación Mecánica: 5–10 ciclos de operación verifican la flexibilidad y la correcta función de los interbloqueos mecánicos ("cinco reglas de prevención").

• Inspecciones Visuales y Eléctricas: Inspeccionar apariencia, revestimientos, etiquetas, elementos de fijación y conexiones eléctricas. Las unidades de aislamiento sólido (por ejemplo, módulos recubiertos de epoxi) requieren atención especial a la integridad del aislamiento (sin grietas o daños).

3. Aceptación en Sitio y Pruebas Especiales Ambientales

Verificación final después de la instalación:

• Resistencia de Aislamiento: >1,000MΩ (medida con megohmmetro). Crítico para detectar humedad, contaminación o defectos, especialmente importante para las unidades aisladas con gas en entornos húmedos.

• Prueba de Función de Protección: Simular sobrecorriente y fallas a tierra para verificar la respuesta del dispositivo de protección y la confiabilidad del corte.

• Prueba de Elevación de Temperatura: A corriente nominal, la elevación de temperatura del busbar ≤70K y la elevación de contacto ≤80K (GB/T 3906). Crucial debido a la pobre disipación de calor de los gases ecológicos (conductividad térmica ~1/4 de SF₆).

• Pruebas Especiales Ambientales:

• Gran Altitud: Reducción del voltaje de resistencia (por ejemplo, 42kV ×1.15 ≈48.3kV a 1,800m).

• Alta Humedad: Pruebas anti-condensación para garantizar la sequedad interna.

• Baja Temperatura: Pruebas de operación a -40°C para garantizar un conmutación confiable.

4. Pruebas Especializadas del Sistema de Gas

Diferenciador clave de las unidades basadas en SF₆:

• Prueba de Sellado: Detección de fugas de helio (después de vaciar y inyectar helio) logra una sensibilidad de 1×10⁻⁷ Pa·m³/s. El método de decaimiento de presión utiliza monitoreo de 24 horas.

• Relación Presión-Aislamiento: Para unidades aisladas con nitrógeno (presión de operación 0.12–0.13MPa), se prueba el rendimiento de aislamiento a presión reducida (por ejemplo, <90% nominal) y se evalúa el "fenómeno del bache" bajo voltaje de impulso.

• Pureza y Humedad del Gas: La humedad en las unidades de aire seco debe ser <150ppm. Se utilizan medidores de punto de rocío o sensores de humedad para el monitoreo.

• Integridad de la Cámara de Gas: Inspección radiográfica para la calidad de soldadura (sin poros/grietas), pruebas de carga mecánica para resistencia a la deformación y monitoreo de presión a largo plazo para estabilidad del sellado.

5. Estabilidad Térmica e Innovaciones

Crítico debido a la pobre disipación de calor de los gases ecológicos (por ejemplo, nitrógeno):

• Prueba de Elevación de Temperatura: Operación a largo plazo a corriente nominal; medir las temperaturas del busbar, contactos y uniones. Debe cumplir con los límites de GB/T 3906 (≤70K para busbars, ≤80K para contactos).

• Prueba de Elevación de Temperatura por Cortocircuito: Aplicar la corriente corta nominal (por ejemplo, 20kA/3s); verificar la elevación de temperatura y la distribución térmica en diseños compactos.

• Soluciones de Enfriamiento Innovadoras:

• Recubrimientos de Enfriamiento Radiativo: Reducen la temperatura superficial hasta 30.9°C; duraderos y resistentes a la corrosión.

• Enfriamiento Inteligente/Deshumidificación: Sistemas de ventilador y deshumidificador reducen la temperatura en 40% y la humedad en 58%.

• Mejoras de Diseño: Ventilación optimizada y materiales de aislamiento de alta conductividad térmica mejoran la disipación de calor general.