ماذا يعني اختبار الجهد العالي؟

ما هو اختبار الجهد العالي؟

تعريف اختبار الجهد العالي

يشمل اختبار الجهد العالي الإجراءات التي تضمن أن يمكن للتجهيزات الكهربائية تحمل مختلف الضغوط الجهدية خلال فترة تشغيلها.

طرق اختبار المحولات

من الضروري تقييم سلامة الأنظمة الكهربائية، بما في ذلك الاختبارات لقوة العزل، والسعة الكهربائية، وفولتية الانهيار.

أنواع الاختبار

هناك أربعة أنواع رئيسية من طرق اختبار الجهد العالي المطبقة على التجهيزات ذات الجهد العالي وهذه هي

اختبارات التردد المنخفض المستمرة

يتم هذا الاختبار عادةً عند التردد الطاقة (في الصين هو 50 هرتز وفي أمريكا هو 60 هرتز). هذا هو الاختبار الأكثر شيوعًا للجهد العالي، يتم تنفيذه على التجهيزات ذات الجهد العالي. يتم إجراء هذا الاختبار، أي اختبار التردد المنخفض المستمر، على نموذج من مادة العزل لتحديد وتوفير قوة العزل وخسائر العزل للمادة العازلة. يتم أيضًا تنفيذ هذا الاختبار على التجهيزات ذات الجهد العالي والعوازل الكهربائية ذات الجهد العالي لضمان قوة العزل وخسائر هذه التجهيزات والعوازل.

إجراءات اختبار التردد المنخفض المستمر

إجراء الاختبار بسيط جدًا. يتم تطبيق الجهد العالي عبر نموذج من العزل أو التجهيزات تحت الاختبار بواسطة محول جهد عالي. يتم توصيل مقاوم بالمتسلسل مع المحول لتقييد تيار القصر في حالة حدوث انهيار في الجهاز تحت الاختبار. يتم تصنيف المقاوم بأوم واحد لكل فولت من الجهد العالي المطبق على الجهاز تحت الاختبار.

يعني ذلك أن المقاومة يجب أن تكون مرتبطة بمعدل 1 أوم / فولت. على سبيل المثال، إذا طبقنا 200 كيلوفولت أثناء الاختبار، يجب أن يكون للمقاوم 200 كيلوأوم، بحيث يتم تقييد التيار المعيب إلى 1 أمبير في حالة القصر النهائي. لهذا الاختبار، يتم تطبيق الجهد العالي ذو التردد الطاقة على النموذج أو التجهيزات تحت الاختبار لمدة طويلة محددة لضمان قدرة الجهاز على تحمل الجهد العالي المستمر.

ملاحظة: المحول المستخدم لإنتاج الجهد العالي جداً في هذا النوع من إجراءات اختبار الجهد العالي قد لا يكون له تصنيف قوة عالٍ. رغم أن الجهد الخرجي عالٍ جدًا، فإن التيار الأقصى محدود بـ 1 أمبير في هذا المحول. في بعض الأحيان، يتم استخدام المحولات المتسلسلة للحصول على جهد عالٍ جداً عند الحاجة.

اختبار الجهد العالي المباشر

يُطبق اختبار الجهد العالي المباشر عادةً على التجهيزات المستخدمة في نظام نقل الجهد العالي المباشر. ولكن هذا الاختبار ينطبق أيضًا على التجهيزات ذات الجهد العالي المتناوب عندما يكون من غير الممكن إجراء اختبار الجهد العالي المتناوب بسبب ظروف غير قابلة للتغيير.

على سبيل المثال، في الموقع بعد تركيب التجهيزات، يكون من الصعب للغاية ترتيب مصدر طاقة متناوب عالي الجهد حيث قد لا يكون المحول ذو الجهد العالي متاحًا في الموقع. لذلك، لا يمكن إجراء اختبار الجهد العالي باستخدام الطاقة المتناوبة في الموقع بعد تركيب التجهيزات. في هذه الحالة، يكون اختبار الجهد العالي المباشر هو الأنسب.

في اختبار الجهد العالي المباشر للتجهيزات المتناوبة، يتم تطبيق الجهد المباشر الذي يبلغ حوالي ضعف الجهد المقنن على التجهيزات تحت الاختبار لمدة تتراوح بين 15 دقيقة إلى 1.5 ساعة. رغم أن اختبار الجهد العالي المباشر ليس بديلاً كاملاً عن اختبار الجهد العالي المتناوب، إلا أنه ينطبق حيث يكون اختبار الجهد العالي المتناوب مستحيلاً تمامًا.

اختبار التردد العالي.

قد يتعرض العوازل المستخدمة في نظام نقل الجهد العالي للانهيار أو الفلاش أوفر أثناء اضطرابات التردد العالي. تحدث اضطرابات التردد العالي في النظام ذو الجهد العالي بسبب عمليات التبديل أو لأسباب خارجية أخرى. يمكن أن يؤدي التردد العالي في الطاقة إلى فشل العوازل حتى عند جهد منخفض نسبيًا بسبب خسائر العزل العالية والتسخين.

لذا يجب أن يضمن عزل جميع التجهيزات ذات الجهد العالي قدرته على تحمل الجهد العالي ذو التردد العالي خلال فترة حياته الطبيعية. بشكل أساسي، يحدث انقطاع مفاجئ لتيار الخط أثناء التبديل وأخطاء الدائرة المفتوحة، مما يؤدي إلى زيادة تردد الشكل الموجي للجهد في النظام.

وجد أن خسارة العزل لكل دورة من الطاقة ثابتة تقريبًا. لذا، في التردد العالي، تصبح خسارة العزل لكل ثانية أعلى بكثير من التردد الطبيعي للطاقة. تؤدي هذه الخسارة السريعة والكبيرة للعزل إلى تسخين زائد للعوازل. يؤدي التسخين الزائد في النهاية إلى فشل العزل وقد يكون ذلك عن طريق انفجار العوازل. لذا، لضمان قدرة العازل على تحمل الجهد العالي ذو التردد العالي، يتم إجراء اختبار التردد العالي على التجهيزات ذات الجهد العالي.

اختبار الصدمة أو النبضة.

قد يكون هناك تأثير كبير للصدمة أو البرق على خطوط النقل. يمكن لهذه الظواهر أن تسبب انهيار عازل خط النقل وقد تصيب أيضًا المحول الكهربائي المتصل بنهاية خطوط النقل. تعتبر اختبارات الصدمة أو النبضة اختبارات جهد عالية جدًا أو عالية جدًا جدًا، يتم إجراؤها لفحص تأثير الصدمات أو البرق على معدات النقل.

عادةً ما يكون الضرب المباشر للبرق على خط النقل نادرًا جدًا. ولكن عندما يقترب السحابة المشحونة من خط النقل، يتم شحن الخط بالعكس بسبب الشحنة الكهربائية داخل السحابة. عندما يتم تفريغ السحابة المشحونة فجأة بسبب ضرب البرق القريب، فإن الشحنة المثارة للخط لم تعد مربوطة ولكنها تنتقل عبر الخط بسرعة الضوء.

لذا من الواضح أنه حتى عندما لا يضرب البرق الموصل مباشرة، لا يزال هناك اضطراب مؤقت في الجهد الزائد. بسبب تفريغ البرق على الخط أو بالقرب منه، تنتقل موجة الجهد ذات الشكل الأمامي على طول الخط. يتم عرض الشكل أدناه.

خلال سير هذه الموجة، يحدث ضغط جهد عالٍ على العازل. نتيجة لذلك، غالبًا ما تسبب مثل هذه النبضة البرقية تمزقًا عنيفًا للعوازل. لذا يجب أن يتم التحقيق المناسب في العازل وأجزاء العزل للتجهيزات ذات الجهد العالي بشكل صحيح بواسطة اختبار الجهد العالي.

قوة العزل وخسائرة

هذه المعلمات مهمة لفهم مدى قدرة العزل على مقاومة الإجهاد الكهربائي والحرارة، خاصة تحت ترددات الجهد المختلفة.