Què és la prova de tensions altes?

Què és la prova de tensions elevades?

Definició de la prova de tensions elevades

La prova de tensions elevades implica procediments per assegurar-se que l'equipament elèctric pot suportar diversos estressos de tensió durant la seva vida útil operativa.

Mètodes de prova dels transformadors

Són essencials per avaluar la integritat dels sistemes elèctrics, incloent proves de resistència dielèctrica, capacitance i tensió de ruptura.

Tipus de proves

Hi ha principalment quatre tipus de mètodes de prova de tensions elevades aplicats a l'equipament de tensions elevades, i aquests són

Proves de baixa freqüència sostenida

Aquesta prova es realitza generalment a la freqüència de la xarxa (en Xina és 50 Hz i a Amèrica és 60 Hz). Aquesta és la prova de tensions elevades més comuna, realitzada en equipament de tensions elevades. Aquesta prova, és a dir, la prova de baixa freqüència sostenida, es duu a terme en una mostra de material aïllant per determinar i assegurar la resistència dielèctrica i les pèrdues dielèctriques del material aïllant. Aquesta prova també es realitza en equipament de tensions elevades i aïlladors elèctrics de tensions elevades per assegurar la resistència dielèctrica i les pèrdues d'aquests equipaments i aïlladors.

Procediment de prova de baixa freqüència sostenida

El procediment de prova és molt simple. Es aplica una tensió elevada a través d'una mostra d'aïllament o equipament sota prova mitjançant un transformador de tensions elevades. Un resistor es connecta en sèrie amb el transformador per limitar la corrent de curtcircuí en cas de descomposició en el dispositiu sota prova. El resistor té tants ohms com la tensió elevada aplicada al dispositiu sota prova.

Això significa que la resistència ha de ser de 1 ohm / volt. Per exemple, si apliquem 200 KV durant la prova, el resistor ha de tenir 200 KΩ, de manera que en condicions de curtcircuí final, la corrent defectuosa ha de quedar limitada a 1 A. Per a aquesta prova, la tensió elevada de la freqüència de la xarxa es aplica a la mostra o equipament sota prova durant un període específic llarg per assegurar la capacitat de suportar la tensió elevada contínua del dispositiu.

N. B. : El transformador utilitzat per produir tensions extraremament elevades en aquest tipus de procediment de prova de tensions elevades, pot no tenir una classificació de potència elevada. Tot i que la tensió de sortida és molt elevada, la corrent màxima es limita a 1A en aquest transformador. Algunes vegades, es fan servir transformadors en cascada per obtenir tensions molt elevades, si és necessari.

Prova de tensió elevada en CC

La prova de tensió elevada en CC normalment es aplica a aquells equips que s'utilitzen en sistemes de transmissió de tensió elevada en CC. No obstant això, aquesta prova també es pot aplicar a equips de tensió elevada en CA quan no és possible realitzar la prova de tensió elevada en CA per condicions ineludibles.

Per exemple, principalment a la ubicació, després de la instal·lació dels equips, és bastant difícil disposar de corrent alternada de tensió elevada ja que el transformador de tensió elevada pot no estar disponible a la ubicació. Per tant, la prova de tensió elevada amb corrent alternada no és possible a la ubicació després de la instal·lació dels equips. En aquesta situació, la prova de tensió elevada en CC és la més adequada.

En la prova de tensió elevada en CC d'equips de CA, es aplica una tensió directa aproximadament el doble de la tensió nominal habitual a través de l'equip sota prova durant 15 minuts a 1,5 hores. Encara que la prova de tensió elevada en CC no és un substitut complet de la prova de tensió elevada en CA, encara és aplicable on la prova de HVAC no és possible.

Prova de freqüència elevada.

Els aïlladors utilitzats en els sistemes de transmissió de tensió elevada, poden estar subjectes a descomposició o flash-over durant pertorbacions de freqüència elevada. Les pertorbacions de freqüència elevada ocorren en el sistema HV degut a operacions de commutació o qualsevol altre causa externa. La freqüència elevada en la potència pot causar fallides dels aïlladors fins i tot a tensions comparativament baixes degut a pèrdues dielèctriques elevades i calor.

Per tant, l'aïllament de tot l'equipament de tensió elevada ha de garantir la capacitat de suportar la tensió de freqüència elevada durant la seva vida útil normal. Principalment, la interrupció súbita de la corrent de línia durant la commutació i la fallida de circuit obert, provoca l'augment de la freqüència de la forma d'ona de tensió en el sistema.

S'ha trobat que la pèrdua dielèctrica per cada cicle de la potència és gairebé constant. Per tant, a freqüències elevades, la pèrdua dielèctrica per segon es converteix en molt més elevada que la de la freqüència de la xarxa normal. Aquesta pèrdua dielèctrica ràpida i gran causa un calentament excessiu de l'aïllador. El calentament excessiu, finalment, resulta en una fallida d'aïllament, potser per explosió dels aïlladors. Per tant, per assegurar aquesta capacitat de suportar la tensió de freqüència elevada, es realitza la prova de freqüència elevada en els equips de tensió elevada.

Prova d'impuls o de sobretensió.

Podria haver-hi una gran influència de la sobretensió o el llamp en les línies de transmissió. Aquests fenòmens podrien provocar la descomposició dels aïlladors de les línies de transmissió i també podrien atacar el transformador de potència elèctrica connectat al final de les línies de transmissió. Les proves d'impuls o de sobretensió són proves de tensió molt elevada o extra elevada, realitzades per investigar les influències de les sobretensions o els llamps en l'equipament de transmissió.

Normalment, els impactes de llamp directes en les línies de transmissió són molt rars. Però quan una nivell carregada s'apropa a la línia de transmissió, la línia es carrega en sentit contrari degut a la càrrega elèctrica dins la núvol. Quan aquesta núvol carregada es descarrega de manera súbita a causa d'un llamp proper, la càrrega induïda de la línia ja no està vinculada, sinó que viatja a través de la línia amb la velocitat de la llum.

Per tant, es compren que encara que el llamp no impacti directament el conductor de transmissió, encara hi haurà una pertorbació de sobretensió transitoria. Degut a la descàrrega de llamp en la línia o a prop de la línia, una ona de tensió amb front de passa travessa la línia. La forma d'ona es mostra a continuació.

Durant el desplaçament d'aquesta ona, es produeix un estress de tensió elevada en l'aïllador. A causa d'això, sovint es produeixen ruptures violentes dels aïlladors per aquests impulsos de llamp. Per tant, s'ha de realitzar una investigació adequada de l'aïllador i les parts aïllantes dels equips de tensions elevades, per mitjà de proves de tensions elevades.

Resistència dielèctrica i pèrdues

Aquests paràmetres són crucials per entendre com l'aïllament pot resistir l'estress elèctric i el calor, especialment sota diferents freqüències de tensió.