Незадължителни типове тестове редовни и приемни на място за съвременни екологични КМУ

1. Система за типови тестове и стандарти

Типовите тестове проверяват рационалността на дизайна и безопасността на екологичните изолирани кръгови разпределителни уреди (RMU), основавайки се на IEC 62271-200 и GB/T 3906, и включват:

• Изоляционни характеристики: За RMU от 12kV, силата на издръжливост при променливо напрежение е 42kV (1 мин) за основните вериги и 48kV за прекъсвачите. Издръжливостта при ударно напрежение е 75kV (за система 12kV) или 125kV (за система 24kV), с 15 стандартни импулса (1.2/50μs) за всяка полярност. Частичното изпускане трябва да е ≤10pC при 1.2× номинално напрежение - по-строго от SF₆ уредите поради по-ниската изолационна сила на екологичните газове (например азот, ~1/3 от SF₆). Тестовете за сила на газова изолация, включително оценка на "феноменът хъмп" в азота, също са необходими.

• Механични характеристики: Прекъсвачите трябва да издържат 5,000 операционни цикли, изолаторите ≥2,000. Мерят се механичните характеристики (времетраене, скорост, синхронизация). Вътрешните тестове за дъга изискват издържане на 20–50kA за 0.1–1s, с вътрешно налягане ≤50kPa и запазване на целостта на обвивката. Проверява се защита от IP67 ниво с използване на двойни EPDM уплътнения и неръждаема стомана.

• Адаптивност към околната среда: Циклични тестове за температура и влажност (40°C/93%RH за 56 дни) ограничават падането на изолационната съпротивление до ≤50%. Тестове за морска сол (IEC 60068-2-52) изискват 500 часа с корозия <0.1μm/година. Операции на високи планини (1,000–1,800m) изискват намаление на мощността с 5–15% за всеки 1,000m. Сейсмични тестове при 0.5g осигуряват структурна целост и колебания на контактната съпротивление <3%.

2. Рутинни тестове и изпълнение

Рутинните тестове гарантират, че всеки уред отговаря на основните изисквания:

• Съпротивление на основната верига: Измерва се чрез DC нападащо напрежение или метод на моста; стойностите трябва да съответстват на спецификациите и да се различават ≤20% от резултатите от типовите тестове.

• Издръжливост при променливо напрежение: Прилагане на 42kV (система 12kV) за 1 секунда; без пробив или флашове. Вспомогателните/управляващи вериги се тестват при 2kV/1мин.

• Тест за герметичност: Критичен за газово изолирани уреди. Скорост на утечка ≤1×10⁻⁷ Pa·m³/s (IEC 62271-200), проверена чрез 24-часово наблюдение на налягането или детекция на хелиеви утечки за по-висока точност.

• Механична операция: 5–10 операционни цикли проверяват гъвкавостта и правилната функция на механичните блокирки ("пет правила за предотвратяване").

• Визуални и електрически проверки: Инспекция на вида, покритие, етикети, крепежни елементи и електрически връзки. За твърдо изолирани уреди (например модули с епоксидно покритие) е необходима специална внимание към целостта на изолацията (без пукнатини или повреди).

3. Приемане на местоположението и специални тестове за околната среда

Финална проверка след инсталация:

• Изоляционна съпротивление: >1,000MΩ (измерена с мегометър). Критична за откриване на влага, замърсяване или дефекти - особено важна за газово изолирани уреди в влажни условия.

• Тест за функцията на защитата: Симулиране на прекомерен ток и земно замыкание за проверка на реакцията на устройствата за защита и надеждността на прекъсването.

• Тест за нарастване на температурата: При номинален ток, нарастването на температурата на шината ≤70K и на контакта ≤80K (GB/T 3906). Критично поради лошото разпространение на топлина на екологичните газове (теплопроводност ~1/4 от SF₆).

• Специални тестове за околната среда:

• Високи планини: Намаление на издръжливостта при напрежение (например 42kV ×1.15 ≈48.3kV при 1,800m).

• Висока влажност: Тестове за предотвратяване на кондензация за гарантиране на вътрешна сухост.

• Ниска температура: Операционни тестове при -40°C за гарантиране на надеждно комутиране.

4. Специализирани тестове за газовата система

Ключово отличие от уредите, базирани на SF₆:

• Тест за герметичност: Детекция на хелиеви утечки (след вакуумиране и инжекция на хелий) достига 1×10⁻⁷ Pa·m³/s чувствителност. Методът на намаление на налягането използва 24-часово наблюдение.

• Отношение между налягане и изолация: За уреди, изолирани с азот (0.12–0.13MPa работно налягане), се тестира изолационната производителност при намалено налягане (например <90% номинално) и се оценява "феноменът хъмп" при ударно напрежение.

• Чистота на газа и влажност: Влажността в уреди с сух въздух трябва да е <150ppm. Използват се метри за точка на роса или сензори за влажност за наблюдение.

• Целост на газовата камера: Рентгенов преглед за качеството на сварките (без пори или пукнатини), механични тестове за съпротивление на деформация и дългосрочно наблюдение на налягането за стабилност на уплътнението.

5. Термална стабилност и иновации

Критично поради лошото разпространение на топлина на екологичните газове (например азот):

• Тест за нарастване на температурата: Дългосрочна операция при номинален ток; се измерват температурите на шината, контакта и връзките. Трябва да отговарят на ограниченията на GB/T 3906 (≤70K за шини, ≤80K за контакти).

• Тест за нарастване на температурата при краткосрочно замыкание: Прилагане на номинален краткосрочен ток (например 20kA/3s); проверка на нарастването на температурата и термалното разпределение при компактни дизайни.

• Иновативни решения за охлаждане:

• Покрития за радиативно охлаждане: Намаляване на повърхностната температура до 30.9°C; издръжливи и корозионно устойчиви.

• Умни системи за охлаждане/обезвлаждане: Системи с вентилатори и обезвлаждавачи намаляват температурата с 40% и влажността с 58%.

• Подобрения в дизайна: Оптимизирана вентилация и материали с висока теплопроводност подобряват общото разпространение на топлината.