Šta je visokonaponsko testiranje?

Šta je ispitivanje visokim naponom?

Definicija ispitivanja visokim naponom

Ispitivanje visokim naponom uključuje procedure koje osiguravaju da električna oprema može izdržati različite naponske stresove tokom svog operativnog vektra.

Metode ispitivanja transformatora

Važno je proceniti integritet električnih sistema, uključujući ispitivanje dielektrične čvrstoće, kapacitansa i prekidnog napona.

Vrste ispita

Postoje uglavnom četiri vrste metoda ispitivanja visokim naponom primenjene na opremu za visoki napon, i to su

Ispiti sa održivim niskofrekventnim naponima

Ovaj ispit obično se vrši na frekvenciji struje (u Kini je 50 Hz, a u Americi 60 Hz). Ovo je najčešće korišćeni ispit visokim naponom, koji se vrši na opremi za visoki napon. Ovaj ispit, tj. ispit sa održivim niskofrekventnim naponom, vrši se na uzorku dielektričnog materijala kako bi se odredila i osigurala dielektrična čvrstoća i dielektrične gubitci dielektričnog materijala. Ovaj ispit takođe se vrši na opremi za visoki napon i dielektričnim izolatorima visokog napona kako bi se osigurala dielektrična čvrstoća i gubitci ove opreme i izolatora.

Procedura ispitivanja sa održivim niskofrekventnim naponom

Procedura ispitivanja je vrlo jednostavna. Visoki napon se primenjuje na uzorak izolacije ili opreme pod testom pomoću transformatora visokog napona. Otpornik se spoji serijalno sa transformatorom kako bi ograničio strujni prekidač u slučaju prekida u uređaju pod testom. Otpornik ima onoliko ohma koliko je visok napon primenjen na uređaj pod testom.

To znači da otpornik mora imati 1 om/volt. Na primer, ako primenimo 200 kV tijekom testa, otpornik mora imati 200 kΩ, kako bi se u krajnjem slučaju kratkog spoja, greška struja ograničila na 1 A. Za ovaj test, visoki napon frekvencije struje primenjuje se na uzorak ili opremu pod testom tokom dužeg specifičnog perioda kako bi se osigurala kontinuirana sposobnost izdržavanja visokog napona uređaja.

N.B. : Transformator koristi se za proizvodnju ekstremno visokog napona u ovoj vrsti postupka ispitivanja visokim naponom, ali ne mora biti visokog snaga. Iako je izlazni napon vrlo visok, maksimalna struja ograničena je na 1A u ovom transformatoru. Ponekad se koriste kaskadni transformatori kako bi se dobio vrlo visok napon, ako je potreban.

Ispit visokim naponom DC

Ispit visokim naponom DC obično se primenjuje na opremu koja se koristi u sistemima prijenosa visokog naponom DC. Međutim, ovaj ispit se takođe primenjuje na opremu za visoki napon AC kada ispit visokim naponom AC nije moguć zbog neproverljivih uslova.

Na primer, na mestu, nakon instalacije opreme, vrlo je teško organizovati visoku naponsku strujnu energiju jer transformator visokog napona može biti nedostupan na mestu. Stoga, ispit visokim naponom sa strujnom energijom nije moguć na mestu nakon instalacije opreme. U tom slučaju, ispit visokim naponom DC je najprikladniji.

U ispitivanju visokim naponom DC opreme AC, direktni napon oko dva puta veći od normalnog nominalnog napona primenjuje se na opremu pod testom tokom 15 minuta do 1,5 sata. Iako ispit visokim naponom DC nije potpuna zamena za ispit visokim naponom AC, ipak se primenjuje kada ispit visokim naponom AC nije uopšte moguć.

Ispit visokom frekvencijom.

Izolatori koji se koriste u sistemima prijenosa visokog naponskog sistema, možda će biti izloženi prekidu ili provali tokom poremećaja visokom frekvencijom. Poremećaji visokom frekvencijom se javljaju u sistemu visokog naponskog sistema zbog radnji prekidača ili bilo kakvih drugih vanjskih uzroka. Visoka frekvencija u strujnom sistemu može dovesti do propada izolatora čak i na relativno niskom naponu zbog velikih dielektričnih gubitaka i zagrijavanja.

Stoga izolacija sve opreme za visoki napon mora osigurati sposobnost izdržavanja visokog naponskog napona visokom frekvencijom tokom svog normalnog vektra. Glavno brzo prekidanje strujnog toka tokom radnji prekidača i greška otvorene petlje dovodi do povećanja frekvencije talasa napona u sistemu.

Utvrđeno je da su dielektrični gubitci za svaki ciklus struje gotovo konstantni. Stoga, na visokoj frekvenciji, dielektrični gubitci po sekundi postaju mnogo veći nego kod normalne frekvencije struje. Ovi brzi i veliki dielektrični gubitci dovode do prekomjernog zagrijavanja izolatora. Prekomjerne zagrijavanje konačno dovodi do propada izolacije, možda eksplozijom izolatora. Stoga, kako bi se osigurala sposobnost izdržavanja visokog naponskog napona visokom frekvencijom, vrši se ispit visokom frekvencijom na opremi za visoki napon.

Ispit talasima ili impulsnim talasima.

Mogu postojati veliki uticaj talasa ili munje na linije prijenosa. Ovi fenomeni mogu dovesti do propada izolatora linije prijenosa i može napasti i električni transformator snage povezan na kraju linija prijenosa. Ispiti talasima ili impulsnim talasima su vrlo visoki ili ekstremno visoki naponski testovi, koji se vrše kako bi se istražio uticaj talasa ili munje na opremu za prijenos.

Obično, direktni udar munje na liniju prijenosa je vrlo retak. Ali kada nabijena oblaka dođe bliže liniji prijenosa, linija se suprotito nabija zbog električnog naboja unutar oblaka. Kada se ovo nabijeno oblako iznenada isprazni zbog udara munje u blizini, inducirani napon linije više nije vezan, već se kreće kroz liniju brzinom svetlosti.

Dakle, shvata se da, čak i kada munja ne udari direktno na vodilac prijenosa, ipak će postojati privremeno prekomjerno naponsko poremećaje. Zbog ispraznjenja munje na liniji ili u blizini linije, talas napona sa stepenastim frontom putuje duž linije. Oblik talasa prikazan je ispod.

Tokom putovanja ovog talasa, visoki naponski stres se javlja na izolatoru. Zbog toga, nasilno lomača izolatora često se dešava zbog takvog impulsa munje. Stoga, pravo istraživanje izolatora i izolacionih delova opreme visokog napon treba da se vrši pravilno ispitivanjem visokim naponom.

Dielektrična čvrstoća i gubitci

Ovi parametri su ključni za razumevanje toga kako dobro izolacija može odoljeti električnom stresu i toplini, posebno pod različitim frekvencijama napona.