Analiza napak razsevanja na busbarju podstropne postaje in njihove rešitve

1. Metode za zaznavanje razsevanja na šini

1.1 Test električnega upora izolacije

Test električnega upora izolacije je preprosta in pogosto uporabljana metoda pri testiranju električne izolacije. Zelo občutljiv je na skozične defekte izolacije, splošno vlago in površinsko onesnaženost - pogoji, ki tipično vodijo do značajno znižanih vrednosti upora. Vendar pa je manj učinkovit pri zaznavanju lokalnega staranja ali delnih razsevanskih napak.

Glede na klasifikacijo izolacije opreme in zahteve za testiranje se pogosto uporabljajo testniki električnega upora izolacije s izhodnimi napetostmi 500 V, 1.000 V, 2.500 V ali 5.000 V.

1.2 Test odpornosti na napetost s strmi valovanjem

Test odpornosti na napetost s strmi valovanjem aplikira visokonapetostni AC signal - višji od nominalne napetosti opreme - na izolacijo za določen čas (običajno 1 minuta, razen če ni drugače določeno). Ta test učinkovito zazna lokalne defekte izolacije in oceni sposobnost izolacije, da odvrne prekomerni napetosti v realnih delovnih pogoji. To je najrealističnejši in najodločnejši test izolacije za preprečevanje propadov izolacije.

Vendar je to destruktivni test, ki lahko pospeši obstoječe defekte izolacije in povzroči kumulativno degradacijo. Zato morajo biti nivoji testnih napetosti pazljivo izbrani v skladu s standardom GB 50150–2006 Standard za sprejemne teste električne opreme v električnih instalacijskih projektih. Testni standardi za porcelanske in trdne organske izolacije so prikazani v Tabeli 1.

Tabela 1: Standardi odpornosti na napetost s strmi valovanjem za porcelanske in trdne organske izolacije

Obstaja več metod odpornosti na napetost s strmi valovanjem, vključno z testiranjem s strmim valovanjem, serijno resonanco, vzporedno resonanco in serijno-vzporedno resonanco. Za testiranje razsevanja na šini je dovolj standardnega testiranja odpornosti na napetost s strmi valovanjem. Namestitev testa bi morala biti določena glede na testno napetost, kapaciteto in na voljo dostopno opremo, običajno z uporabo celotnega testnega kompleksa za visokonapetostno AC testiranje.

1.3 Infrardečo testiranje

Vsi predmeti z temperaturo nad absolutno ničelno temperaturo neprekinjeno oddajajo infrardečo radiacijo. Količina infrardeče energije in njena valovna distribucija sta tesno povezana z površinsko temperaturo predmeta. Merjenjem te radiacije lahko infrardeča termografska tehnika natančno določi površinsko temperaturo - kar tvori znanstveno osnovo merjenja temperature s pomočjo infrardečih tehnologij.

Iz perspektive infrardečega nadzora in diagnostike se lahko napake visokonapetostne opreme širše razdelijo na dve kategoriji: zunanje in notranje. Zunanje napake nastanejo na izpostavljenih delih in jih lahko neposredno zazname infrardeči instrumenti. Notranje napake pa so skrite znotraj trdne izolacije, olja ali oklepaje in zaradi blokiranja s izolacijskimi materiali težko neposredno zaznate.

Infrardeča diagnostika razsevanja na šini vključuje merjenje temperature, izračun relativne temperaturne razlike (s upoštevanjem okoljske temperature) in primerjavo z normalno delujočimi šinami. To omogoča intuicijno identifikacijo lokacij preseganja temperature in razsevanja.

2. Uporaba novih tehnologij

2.1 Ultravijolična (UV) slikarska tehnologija

Ko lokalni električni stres na napetostni opremi preseže kritično mejo, do konca pride do jonizacije zraka, kar vodi do koronskega razsevanja. Visokonapetostna oprema pogosto doživi razsevanja zaradi slabe konstrukcije, proizvodnje, namestitve ali vzdrževanja. Glede na moč električnega polja to lahko vodi do korone, bljeskave ali iskre. Med razsevanjem elektroni v zraku pridobijo in izdajo energijo - ko izdajo energijo, oddajajo ultravijolično (UV) svetlobo.

Ultravijolična slikarska tehnologija zazna to UV radiacijo, obdelava signal in ga preklopi na sliko vidnega svetlobe, prikazano na zaslonu. To omogoča natančno lokacijo in oceno intenzitete korone, kar zagotavlja zanesljive podatke za oceno stanja opreme.

2.2 Ultrasoundska testiranje (UT)

Ultrasoundsko testiranje (UT) je prenosna, neobruševalna industrijska inspekcija. Omogoča hitro, natančno in neinvazivno zaznavanje, lokacijo, oceno in diagnostiko notranjih defektov, kot so puknine, luknje, poroznost in zamenške - tako v laboratorijskih kot tudi terenskih okoljih.

Ultrasoundski valovi so elastični valovi, ki se širijo skozi pline, tekočine in trdne snovi. So razdeljeni po frekvenci: infrazvok (<20 Hz), zvok, ki ga lahko človek sliši (20–20.000 Hz), ultrazvok (>20.000 Hz) in hipersonski valovi. Ultrazvok se obnaša podobno kot svetloba glede na odboj in lom.

Meden ultrasoundski vali se širijo skozi material, spremembe akustičnih lastnosti in notranje strukture vplivajo na širitev valov. S analizo teh sprememb ultrasoundsko testiranje oceni lastnosti materiala in strukturno celovitost. Pogoste metode vključujejo prečno prenose, pulz-echo in tandemne tehnike.

Digitalni ultrasoundski detektorji napak emitirajo ultrasoundske valove v testiran objekt in analizirajo odboje, Dopplerjev učinek ali prenose, da pridobijo notranje informacije, ki so nato obdelane v slike. Ta tehnologija je zelo učinkovita za oceno stanja izolacije delujočih visokonapetostnih šin.

3. Specifične rešitve za razsevanje na visokonapetostnih šinah

Če se neodvisno razsevanje na visokonapetostnih šinah ne reši takoj, lahko vodi do preseganja temperature izolacije, končnega propada izolacije in celo velikih odrezov. Zato morajo biti napake razsevanja hitro odpravljene in preprečevane proaktivno.

3.1 Strogi komisijalni in sprejemni testi

Veliko napak razsevanja na šinah izvirajo iz slabe obrtovalne oprave ali pomanjkanja odgovornosti med gradnjo. Osebje, ki izvaja teste, mora strogo upoštevati kode in standarde med sprejemnimi testi nove opreme, zgodaj zaznati potencialne tveganja za razsevanje in jih popraviti pred komisijalizacijo.

3.2 Zamenjava starajočih podpornih izolatorjev šin

Večina operativnih razsevanj na šinah je posledica staranja podpornih izolatorjev. Bi moralo biti ohranjeno podrobno inventariziranje, in izolatorji bi morali biti zamenjeni glede na življenjski čas, da bi zagotovili zadostno moč izolacije.

3.3 Komprehensivna analiza z uporabo testov izolacije in diagnostike

Testi izolacije lahko učinkovito zaznajo hude napake razsevanja. Vendar pa za zgodnje faze ali skrite razsevanja, za zgodnje zaznavanje in vmešavanje, so potrebne napredne diagnostične metode, kot so infrardeča slikanje, UV slikanje in ultrasoundsko testiranje. Zato je ključnega pomena komprehensivna analiza, ki združuje teste izolacije in diagnostične teste, za učinkovito preprečevanje in umikanje napak razsevanja na šinah.