อะไรคือการทดสอบแรงดันสูง

การทดสอบแรงดันสูงคืออะไร?

คำนิยามของการทดสอบแรงดันสูง

การทดสอบแรงดันสูงประกอบด้วยขั้นตอนเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าสามารถทนทานต่อความเครียดจากแรงดันต่างๆ ตลอดอายุการใช้งาน

วิธีการทดสอบหม้อแปลงไฟฟ้า

เป็นสิ่งจำเป็นในการประเมินความสมบูรณ์ของระบบไฟฟ้า รวมถึงการทดสอบความแข็งแกร่งของฉนวน ความจุ และแรงดันที่ทำให้เกิดการชำรุด

ประเภทของการทดสอบ

มีหลักๆ 4 ประเภทของการทดสอบแรงดันสูงที่ใช้กับอุปกรณ์แรงดันสูง ได้แก่

การทดสอบด้วยความถี่ต่ำอย่างต่อเนื่อง

การทดสอบนี้โดยทั่วไปจะดำเนินการที่ความถี่ของกำลัง (ในประเทศจีนคือ 50 Hz และในอเมริกาคือ 60 Hz) ซึ่งเป็นการทดสอบแรงดันสูงที่ใช้มากที่สุด การทดสอบนี้จะดำเนินการบนตัวอย่างของวัสดุฉนวนเพื่อกำหนดและตรวจสอบความแข็งแกร่งของฉนวนและการสูญเสียของฉนวน การทดสอบนี้ยังดำเนินการบนอุปกรณ์แรงดันสูงและฉนวนไฟฟ้าแรงดันสูงเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งแกร่งและสูญเสียที่เหมาะสม

ขั้นตอนการทดสอบด้วยความถี่ต่ำอย่างต่อเนื่อง

ขั้นตอนการทดสอบนั้นง่ายมาก แรงดันสูงจะถูกนำไปใช้กับตัวอย่างของฉนวนหรืออุปกรณ์ที่ทำการทดสอบโดยใช้หม้อแปลงแรงดันสูง ตัวต้านทานจะถูกเชื่อมต่อด้วยชุดหม้อแปลงเพื่อจำกัดกระแสไฟฟ้าในกรณีที่เกิดการชำรุดในอุปกรณ์ที่ทำการทดสอบ ตัวต้านทานจะต้องมีค่าเท่ากับแรงดันที่นำไปใช้กับอุปกรณ์ที่ทำการทดสอบ

นั่นหมายความว่าต้องมีค่าต้านทาน 1 โอห์ม/โวลต์ ตัวอย่างเช่น หากเราใช้ 200 KV ในการทดสอบ ตัวต้านทานต้องมีค่า 200 KΩ เพื่อจำกัดกระแสไฟฟ้าในกรณีที่เกิดการชำรุด สำหรับการทดสอบนี้ แรงดันสูงที่ความถี่ของกำลังจะถูกนำไปใช้กับตัวอย่างหรืออุปกรณ์ที่ทำการทดสอบเป็นเวลาที่ระบุไว้เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์สามารถทนทานต่อแรงดันสูงอย่างต่อเนื่องได้

หมายเหตุ: หม้อแปลงที่ใช้ในการสร้างแรงดันสูงแบบนี้อาจไม่จำเป็นต้องมีกำลังสูง แม้ว่าแรงดันเอาต์พุตจะสูงมาก แต่กระแสสูงสุดจะถูกจำกัดไว้ที่ 1A ในหม้อแปลงนี้ บางครั้ง หม้อแปลงแบบคาสเคดจะถูกใช้เพื่อสร้างแรงดันสูงมากหากจำเป็น

การทดสอบแรงดันตรงสูง

การทดสอบแรงดันตรงสูงโดยทั่วไปใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้ในระบบส่งผ่านแรงดันตรงสูง แต่การทดสอบนี้ยังใช้ได้กับอุปกรณ์แรงดันสลับสูง เมื่อการทดสอบแรงดันสลับสูงไม่สามารถทำได้เนื่องจากเงื่อนไขที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

ตัวอย่างเช่น หลังจากการติดตั้งอุปกรณ์ที่ไซต์ มักยากที่จะจัดหาแหล่งกำเนิดไฟฟ้าสลับแรงดันสูง เนื่องจากหม้อแปลงแรงดันสูงอาจไม่มีอยู่ที่ไซต์ ดังนั้น การทดสอบแรงดันสลับสูงที่ไซต์หลังจากการติดตั้งอุปกรณ์จึงไม่สามารถทำได้ ในสถานการณ์นี้ การทดสอบแรงดันตรงสูงเป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่สุด

ในการทดสอบแรงดันตรงสูงของอุปกรณ์แรงดันสลับ แรงดันตรงประมาณสองเท่าของแรงดันปกติจะถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์ที่ทำการทดสอบเป็นเวลา 15 นาทีถึง 1.5 ชั่วโมง แม้ว่าการทดสอบแรงดันตรงสูงจะไม่สามารถทดแทนการทดสอบแรงดันสลับสูงได้อย่างสมบูรณ์ แต่ยังสามารถใช้ได้ในกรณีที่การทดสอบแรงดันสลับสูงไม่สามารถทำได้

การทดสอบด้วยความถี่สูง

ฉนวนที่ใช้ในระบบส่งผ่านแรงดันสูงอาจเกิดการชำรุดหรือฟลัชโอเวอร์ในระหว่างการรบกวนด้วยความถี่สูง การรบกวนด้วยความถี่สูงเกิดขึ้นในระบบแรงดันสูงเนื่องจากการทำงานของสวิตช์หรือสาเหตุภายนอกอื่นๆ ความถี่สูงในพลังงานอาจทำให้ฉนวนชำรุดได้แม้ที่แรงดันต่ำกว่าเนื่องจากความสูญเสียด้านดีเอลีทริกสูงและการทำความร้อน

ดังนั้น ฉนวนของอุปกรณ์แรงดันสูงทั้งหมดต้องมั่นใจได้ว่าสามารถทนทานต่อแรงดันสูงที่ความถี่สูงได้ตลอดอายุการใช้งาน ส่วนใหญ่ การหยุดชะงักของกระแสไฟฟ้าในสายส่งอย่างกระทันหันขณะทำงานหรือการชำรุดวงจรเปิด จะทำให้ความถี่ของคลื่นแรงดันในระบบเพิ่มขึ้น

พบว่าความสูญเสียด้านดีเอลีทริกในแต่ละรอบของพลังงานมีค่าคงที่ ดังนั้น ที่ความถี่สูง ความสูญเสียด้านดีเอลีทริกต่อวินาทีจะสูงกว่าที่ความถี่ของกำลังปกติ การสูญเสียด้านดีเอลีทริกอย่างรวดเร็วและมากจะทำให้ฉนวนเกิดความร้อนสูงเกินไป ความร้อนสูงสุดสุดท้ายอาจทำให้ฉนวนชำรุดหรือระเบิดได้ ดังนั้น เพื่อให้มั่นใจในความสามารถในการทนทานต่อแรงดันสูงที่ความถี่สูง การทดสอบด้วยความถี่สูงจึงถูกดำเนินการบนอุปกรณ์แรงดันสูง

การทดสอบแรงดันกระแทกหรือแรงดันช็อต

อาจมีอิทธิพลของแรงดันกระแทกหรือฟ้าผ่าต่อสายส่งไฟฟ้า ปรากฏการณ์เหล่านี้สามารถทำให้ฉนวนสายส่งไฟฟ้าชำรุดและอาจโจมตีหม้อแปลงไฟฟ้าที่เชื่อมต่อที่ปลายสายส่ง การทดสอบแรงดันกระแทกหรือแรงดันช็อตเป็นการทดสอบแรงดันสูงหรือแรงดันสูงมากที่ดำเนินการเพื่อตรวจสอบอิทธิพลของแรงดันกระแทกหรือฟ้าผ่าต่ออุปกรณ์ส่งผ่าน

โดยทั่วไป การฟ้าผ่าโดยตรงบนสายส่งไฟฟ้ามีโอกาสเกิดขึ้นน้อย แต่เมื่อมีเมฆที่มีประจุไฟฟ้ามาใกล้สายส่ง สายส่งจะมีประจุตรงข้ามเนื่องจากประจุไฟฟ้าภายในเมฆ เมื่อเมฆที่มีประจุไฟฟ้าถูกปล่อยประจุอย่างกระทันหันเนื่องจากการฟ้าผ่าใกล้ๆ ประจุที่ถูกเหนี่ยวนำในสายส่งจะไม่ได้ถูกจำกัด แต่จะเดินทางตามสายส่งด้วยความเร็วของแสง

ดังนั้น แม้ว่าฟ้าผ่าจะไม่ได้กระทบสายส่งโดยตรง ก็ยังมีการรบกวนแรงดันชั่วคราว ด้วยการปล่อยประจุฟ้าผ่าบนสายส่งหรือใกล้ๆ สายส่ง คลื่นแรงดันแบบสเต็ปฟรอนท์จะเดินทางตามสายส่ง รูปแบบคลื่นแสดงดังนี้

ระหว่างการเดินทางของคลื่นนี้ แรงดันสูงจะเกิดขึ้นบนฉนวน ทำให้ฉนวนชำรุดอย่างรุนแรงจากการกระแทกของแรงดันช็อต ดังนั้น การตรวจสอบฉนวนและส่วนประกอบฉนวนของอุปกรณ์แรงดันสูงควรทำอย่างถูกต้องโดยการทดสอบแรงดันสูง

ความแข็งแกร่งของฉนวนและความสูญเสีย

พารามิเตอร์เหล่านี้เป็นสิ่งสำคัญในการเข้าใจว่าฉนวนสามารถต้านทานแรงดันไฟฟ้าและความร้อนได้ดีเพียงใด โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้ความถี่ของแรงดันต่างๆ