Routine-Tests von Schaltgeräten

Definition der Routineprüfungen

Routineprüfungen sind regelmäßige Bewertungen, die durchgeführt werden, um die Qualität und Leistung von Schaltgeräten sicherzustellen.

Netzfrequenz-Überspannungsprüfung

Diese Prüfung überprüft, ob Schaltgeräte unerwartete Spannungsspitzen bewältigen können.

Dielektrische Prüfung

Stromsysteme können aufgrund verschiedener Gründe, wie plötzliche Laständerungen oder falsche Stellvorgänge an Spannungswandlern, temporäre Überspannungen erfahren. Die Netzfrequenz-Überspannungsstandfestigkeitsprüfung überprüft, ob die Isolierung eines Schaltgeräts diese Überspannungen bewältigen kann. Schaltgeräte müssen auch Überspannungen durch Blitzschlag und Schaltvorgänge standhalten. Neben der Sicherheit müssen Designer auch die Kosteneffizienz des Schaltgeräts berücksichtigen.

Um sicherzustellen, dass ein Schaltgerät wirtschaftlich Überspannungen bewältigen kann, muss es verschiedene elektrische Prüfungen bestehen. Allerdings wird nur die Netzfrequenz-Überspannungsstandfestigkeitsprüfung als Routineprüfung für Schaltgeräte angesehen.

Einminütige trockene Netzfrequenz-Spannungsstandfestigkeitsprüfung

Es wird angenommen, dass Überspannungen bei Netzfrequenz nicht länger als eine Minute andauern. Diese Prüfung wird durchgeführt, um zu überprüfen, ob die Isolierung im Hauptkreis des Schaltgeräts in der Lage ist, Netzfrequenz-Überspannungen für eine Minute lang zu standhalten.

Die Prüfung wird unter trockenen Bedingungen des Schaltgeräts durchgeführt. Die während der Prüfung auf das Schaltgerät angelegten Netzfrequenzspannungen sind im Standard nach dem Nennspannungsniveau des Systems festgelegt.

Ein Beispiel für die Einminütige trockene Netzfrequenz-Spannungsstandfestigkeitsprüfung ist die Prüfung eines SF6-Schaltgeräts. Typischerweise werden die Spitzen aller Pole von Schaltgeräten mit gleicher Spannung durch einen Kupferleiter verbunden und geerdet. Die Basen werden ebenfalls ordnungsgemäß geerdet, und die Unterseite aller Pole werden durch einen Kupferleiter verbunden.

Diese Verbindung wird dann an den Phasenanchluss eines Einphasen-Hochspannungskaskadenwandlers angeschlossen. Der hier verwendete Hochspannungswandler ist ein kaskadierender Autotransformator, bei dem die Eingangsspannung von Null bis mehrere hundert Volt variiert werden kann und die entsprechende Ausgangsspannung von Null bis mehrere hundert Kilovolt beträgt.

Während der Prüfung wird die Spannung am Knopfterminal des Schaltgeräts durch den Hochspannungskaskadenwandler angelegt und von 0 auf den vorgegebenen Wert langsam und sanft erhöht, dann für 60 Sekunden gehalten und anschließend langsam wieder auf Null reduziert. Während der Prüfung wird der Leckstrom zur Erde gemessen, und dieser sollte den vorgegebenen maximal zulässigen Grenzwert nicht überschreiten. Jede Fehlfunktion der Isolierung während der Prüfung weist auf die Unausreichendkeit der in dem Schaltgerät verwendeten Isolierung hin.

Dielektrische Prüfung der Hilfs- und Steuerkreise

Auch in den Hilfs- und Steuerspeiseschaltkreisen können abnormale Überspannungen auftreten. Daher sollten die Hilfs- und Steuerschaltkreise der Schaltgeräte ebenfalls einer kurzen Netzfrequenz-Spannungsstandfestigkeitsprüfung unterzogen werden. Hier wird eine Prüfspannung von 2000 V für eine Dauer von einer Minute angelegt. Die Isolierung der Hilfs- und Steuerschaltkreise sollte diese Prüfung bestehen, und es darf während der Prüfung kein zerstörerischer Entladungsvorgang auftreten.

Messung des Widerstands des Hauptkreises

Der Widerstand des Hauptkreises wird aus dem DC-Spannungsabfall im Kreis gemessen. Bei dieser Prüfung wird Gleichstrom in den Kreis eingespeist, und der entsprechende Spannungsabfall wird gemessen, um daraus den Widerstand des Kreises zu ermitteln. Der eingespeiste Strom beträgt 100 A bis zum maximalen Nennstrom des Schaltgeräts. Der maximal gemessene Wert kann 1,2-mal den Wert betragen, der bei der Temperaturanstiegsprüfung ermittelt wurde.

Dichtigkeitsprüfung

Diese Prüfung wird hauptsächlich an gasgefüllten Schaltanlagen durchgeführt. Dabei wird die Leckrate gemessen. Diese Prüfung sichert die gewünschte Lebensdauer der Schaltanlage. Hier werden alle Verbindungsstellen in den gasführenden Wegen luftdicht mit dünnen Polyethylenfolien (am besten transparent) bedeckt und mindestens 8 Stunden belassen. Anschließend wird die Gasdichte innerhalb dieser Abdeckungen durch Einführen des Gasmessportals eines Gassensors in einem neu geschaffenen Loch in den Abdeckungen gemessen. Die Messung erfolgt in ppm-Einheiten und sollte innerhalb des vorgegebenen Grenzwerts liegen. Ein maximales Leckgastoleranzlimit von 3 ppm / 8 Stunden gilt als Standard.

Visuelle Prüfungen

Das Schaltgerät sollte visuell auf Sprache und Daten auf den Vorlagen, korrekte Kennzeichnung jeglicher Hilfsgeräte, Farbe und Qualität der Lackierung sowie Korrosion auf metallischen Oberflächen usw. überprüft werden.

Mechanische Betriebsprüfung

Schaltgeräte werden auf reibungslosen Betrieb bei verschiedenen Spannungsniveaus getestet, einschließlich schneller automatischer Wiederanschlussfähigkeiten.

Prüfung von Schaltgeräten

Eine umfassende Prüfung von Schaltgeräten beinhaltet visuelle Inspektionen, Widerstandsmessungen und die Gewährleistung der Dichtheit, um Leistung und Sicherheit aufrechtzuerhalten.