Cosa è il test ad alta tensione?

Cos'è il Test ad Alta Tensione?

Definizione del Test ad Alta Tensione

Il test ad alta tensione comprende procedure per assicurare che l'attrezzatura elettrica possa resistere a varie sollecitazioni di tensione durante la sua vita operativa.

Metodi di Test per Trasformatori

Essenziali per valutare l'integrità dei sistemi elettrici, inclusi i test per resistenza dielettrica, capacità e tensione di rottura.

Tipi di Test

Ci sono principalmente quattro tipi di metodi di test ad alta tensione applicati all'attrezzatura ad alta tensione e questi sono

Test a bassa frequenza sostenuta

Questo test viene generalmente eseguito alla frequenza della rete (in Cina è 50 Hz e in America è 60 Hz). È il test ad alta tensione più comunemente utilizzato, eseguito su attrezzature ad alta tensione. Questo test, ovvero il test a bassa frequenza sostenuta, viene eseguito su un campione di materiale isolante per determinare e garantire la resistenza dielettrica, le perdite dielettriche del materiale isolante. Questo test viene anche eseguito su attrezzature ad alta tensione e isolatori elettrici ad alta tensione per garantire la resistenza dielettrica e le perdite di queste attrezzature e isolatori.

Procedura di Test a Bassa Frequenza Sostenuta

La procedura di test è molto semplice. Una tensione elevata viene applicata attraverso un campione di isolamento o attrezzatura in prova tramite un trasformatore ad alta tensione. Un resistore è connesso in serie con il trasformatore per limitare la corrente di cortocircuito in caso di guasto nel dispositivo in prova. Il resistore è tarato con tanti ohm quanto la tensione elevata applicata al dispositivo in prova.

Ciò significa che la resistenza deve essere tarata a 1 ohm / volt. Ad esempio, se applichiamo 200 kV durante il test, il resistore deve avere 200 kΩ, in modo che, in condizioni di cortocircuito finale, la corrente difettosa sia limitata a 1 A. Per questo test, la tensione elevata a frequenza di rete viene applicata al campione o all'attrezzatura in prova per un lungo periodo specifico per garantire la capacità di resistenza continua alla tensione elevata del dispositivo.

N.B. : Il trasformatore utilizzato per produrre tensioni extra elevate in questo tipo di procedura di test ad alta tensione, potrebbe non essere di potenza elevata. Anche se la tensione di uscita è molto elevata, la corrente massima è limitata a 1 A in questo trasformatore. A volte, vengono utilizzati trasformatori a cascata per ottenere tensioni molto elevate, se necessario.

Test ad Alta Tensione in Corrente Continua

Il test ad alta tensione in corrente continua è normalmente applicabile a quelle attrezzature utilizzate nei sistemi di trasmissione ad alta tensione in corrente continua. Tuttavia, questo test è anche applicabile alle attrezzature ad alta tensione in corrente alternata, quando non è possibile effettuare test ad alta tensione in corrente alternata a causa di condizioni inevitabili.

Ad esempio, principalmente sul sito, dopo l'installazione delle attrezzature, è abbastanza difficile organizzare una fonte di energia alternata ad alta tensione poiché un trasformatore ad alta tensione potrebbe non essere disponibile sul sito. Pertanto, il test ad alta tensione con energia alternata non è possibile sul sito dopo l'installazione dell'attrezzatura. In quella situazione, il test ad alta tensione in corrente continua è il più adatto.

Nel test ad alta tensione in corrente continua di attrezzature in corrente alternata, una tensione diretta circa due volte la tensione nominale normale viene applicata all'attrezzatura in prova per 15 minuti a 1,5 ore. Sebbene il test ad alta tensione in corrente continua non sia un sostituto completo del test ad alta tensione in corrente alternata, è comunque applicabile dove il test in corrente alternata non è affatto possibile.

Test ad alta frequenza.

Gli isolatori utilizzati nei sistemi di trasmissione ad alta tensione, possono subire rottura o flash-over durante disturbi ad alta frequenza. I disturbi ad alta frequenza si verificano nel sistema ad alta tensione a causa di operazioni di commutazione o altre cause esterne. L'alta frequenza nella potenza può causare il fallimento degli isolatori anche a tensioni relativamente basse a causa di alte perdite dielettriche e riscaldamento.

Pertanto, l'isolamento di tutte le attrezzature ad alta tensione deve garantire la capacità di resistenza alla tensione ad alta frequenza durante la sua vita operativa. Principalmente, l'interruzione improvvisa della corrente di linea durante la commutazione e il guasto in circuito aperto, danno luogo alla frequenza della forma d'onda della tensione nel sistema.

Si è scoperto che le perdite dielettriche per ogni ciclo della potenza sono quasi costanti. Quindi, ad alta frequenza, le perdite dielettriche al secondo diventano molto superiori a quelle della frequenza di rete normale. Queste perdite dielettriche rapide e elevate causano un riscaldamento eccessivo dell'isolatore. Il riscaldamento eccessivo alla fine porta al fallimento dell'isolamento, potenzialmente con l'esplosione degli isolatori. Pertanto, per garantire questa capacità di resistenza alla tensione ad alta frequenza, viene eseguito un test ad alta frequenza sulle attrezzature ad alta tensione.

Test di impulso o di sovratensione.

Ci può essere una grande influenza di impulsi o fulmini sulle linee di trasmissione. Questi fenomeni possono provocare la rottura degli isolatori delle linee di trasmissione e possono anche attaccare i trasformatori elettrici di potenza collegati alla fine delle linee di trasmissione. I test di impulso o di sovratensione sono test ad alta tensione o ad altissima tensione, eseguiti per indagare l'influenza degli impulsi o dei fulmini sull'attrezzatura di trasmissione.

Normalmente, i colpi diretti di fulmine sulle linee di trasmissione sono molto rari. Ma quando una nuvola carica si avvicina alla linea di trasmissione, la linea si carica in senso opposto a causa della carica elettrica all'interno della nuvola. Quando questa nuvola carica viene scaricata improvvisamente a causa di un colpo di fulmine nelle vicinanze, la carica indotta della linea non è più legata ma viaggia lungo la linea alla velocità della luce.

Quindi, si capisce che anche quando il fulmine non colpisce direttamente il conduttore di trasmissione, ci sarà comunque un disturbo transitorio di sovratensione.A causa del scarico di fulmine sulla linea o nelle vicinanze, un'onda di tensione a fronte graduale viaggia lungo la linea. La forma d'onda è mostrata di seguito.

Durante il viaggio di questa onda, si verifica uno stress di alta tensione sull'isolatore. Ciò può causare spesso una rottura violenta degli isolatori a causa di tale impulso di fulmine. Pertanto, una corretta indagine sull'isolatore e sulle parti isolate delle attrezzature ad alta tensione dovrebbe essere effettuata correttamente mediante test ad alta tensione.

Resistenza Dielettrica e Perdite

Questi parametri sono cruciali per comprendere quanto bene l'isolamento possa resistere allo stress elettrico e al calore, specialmente a diverse frequenze di tensione.