Tests Essencials Tipus Routine i d'Aceptació al Lloc per a RMUs Moderns i Ecològics

1. Sistema de Proves de Tipus i Normes

Les proves de tipus verifiquen la raonabilitat del disseny i la seguretat de les unitats de repartiment anular (RMUs) aïllades ecològicament, basant-se en IEC 62271-200 i GB/T 3906, i inclouen:

• Rendiment d'aislament: Per als RMUs de 12kV, la tensió de resistència a freqüència industrial és de 42kV (1 min) per als circuits principals i de 48kV per als interruptors. La resistència a impulsos de llamp és de 75kV (sistema de 12kV) o 125kV (sistema de 24kV), amb 15 impulsos estàndard (1.2/50μs) per polaritat. La descàrrega parcial ha de ser ≤10pC a 1.2× la tensió nominal—més estricta que les unitats de SF₆ degut a la menor força d'aislament dels gasos ecològics (per exemple, nitrogen, ~1/3 de SF₆). També són necessàries proves de força d'aislament del gas, inclosa l'avaluació del "fenomen de la colla" en el nitrogen.

• Rendiment mecànic: Els interruptors han de suportar 5.000 cicles d'operació, els aïlladors ≥2.000. Es mesuren les característiques mecàniques (temporització, velocitat, sincronia). Les proves d'arc intern requereixen suportar 20–50kA durant 0.1–1s, amb una pressió interna ≤50kPa i mantenint la integritat de l'envolvent. Es verifica la protecció a nivell IP67 utilitzant dobles juntes EPDM i acer inoxidable.

• Adaptabilitat ambiental: Els cicles de temperatura/humedat (40°C/93%RH durant 56 dies) limiten la caiguda de la resistència d'aislament a ≤50%. Les proves de pulverització de sal (IEC 60068-2-52) requereixen 500 hores amb corrosió <0.1μm/anys. L'operació a alçada (1.000–1.800m) requereix un derateig de 5–15% per cada 1.000m. Les proves sísmiques a 0.5g asseguren la integritat estructural i la fluctuació de la resistència de contacte <3%.

2. Proves Rutinàries i Execució

Les proves rutinàries asseguren que cada unitat compleixi els requisits bàsics:

• Resistència del circuit principal: S'hi mesura mitjançant la caiguda de tensió en CC o el mètode de pont; els valors han de complir amb les especificacions i diferir ≤20% dels resultats de la prova de tipus.

• Tensió de resistència a freqüència industrial: 42kV (sistema de 12kV) aplicada durant 1 segon; no hi ha trencament ni flashover. S'hi provaren els circuits auxiliars/control a 2kV/1min.

• Prova de sellat: Essencial per a les unitats aïllades amb gas. La taxa de filtració ≤1×10⁻⁷ Pa·m³/s (IEC 62271-200), verificada mitjançant la monitorització de la pressió durant 24 hores o la detecció de fuites d'heli per a una major precisió.

• Operació mecànica: 5–10 cicles d'operació verifiquen la flexibilitat i la funció correcta dels interlocks mecànics ("regles de cinque preveniments").

• Inspeccions visuals i electriques: Inspectar l'aparença, la cobertura, les etiquetes, els fixadors i les connexions elèctriques. Les unitats d'aislament sòlid (per exemple, mòduls revestits d'epoxi) requereixen una atenció especial a la integritat de l'aislament (sense fissures o danys).

3. Acceptació a l'Obra i Proves Ambientals Especials

Verificació final després de la instal·lació:

• Resistència d'aislament: >1.000MΩ (mesurada amb un megohmmetre). Essencial per detectar humitat, contaminació o defectes—especialment important per a les unitats aïllades amb gas en entorns húmids.

• Prova de funció de protecció: Simular sobrecorrent i faults a terra per verificar la resposta del dispositiu de protecció i la fiabilitat de la tripulació.

• Prova d'augment de temperatura: A la corrent nominal, l'augment de temperatura de la barra de bus ≤70K i l'augment de temperatura del contacte ≤80K (GB/T 3906). Crucial degut a la pobra dissipació de calor dels gasos ecològics (conductivitat tèrmica ~1/4 de SF₆).

• Proves Ambientals Especials:

• Alta Muntanya: Derateig de la tensió de resistència (per exemple, 42kV ×1.15 ≈48.3kV a 1.800m).

• Alta Humitat: Proves anti-condensació per assegurar la sequedat interna.

• Baixa Temperatura: Proves d'operació a -40°C per assegurar la commutació fiable.

4. Proves Especialitzades del Sistema de Gas

Diferenciador clau respecte les unitats basades en SF₆:

• Prova de sellat: Detecció de fuites d'heli (després de l'evacuació i la injecció d'heli) assolint una sensibilitat de 1×10⁻⁷ Pa·m³/s. El mètode de decel·leració de pressió utilitza la monitorització de la pressió durant 24 hores.

• Relació Pressió-Aislament: Per a les unitats aïllades amb nitrogen (pressió d'operació de 0.12–0.13MPa), s'hi prova el rendiment d'aislament a pressió reduïda (per exemple, <90% de la nominal) i s'avalua el "fenomen de la colla" sota tensió d'impuls.

• Puresa i Humitat del Gas: La humitat en les unitats d'aire sec ha de ser <150ppm. S'utilitzen medidors de punt de rossol o sensors d'humitat per a la monitorització.

• Integritat de la Cambra de Gas: Inspecció amb raigs X per a la qualitat de la soldadura (sense porositat o trams), proves de càrrega mecànica per a la resistència a la deformació i monitorització de pressió a llarg termini per a la estabilitat del sellat.

5. Estabilitat Tèrmica i Innovacions

Crucial degut a la pobra dissipació de calor dels gasos ecològics (per exemple, nitrogen):

• Prova d'augment de temperatura: Operació a llarg termini a la corrent nominal; es mesuren les temperatures de la barra de bus, del contacte i de les unions. Ha de complir amb els límits de GB/T 3906 (≤70K per a les barres de bus, ≤80K per als contactes).

• Prova d'augment de temperatura per sobrecorrent: Aplicar la corrent de sobrecorrent de curt terme (per exemple, 20kA/3s); verificar l'augment de temperatura i la distribució tèrmica en dissenys compactes.

• Solucions de Refredament Innovadores:

• Revestiments de refredament radiatiu: Redueixen la temperatura superficial fins a 30.9°C; durables i resistent als corrois.

• Refredament/Desumidificació Intel·ligent: Sistemes de ventilador i deshumidificador redueixen la temperatura en un 40% i la humitat en un 58%.

• Millores de Disseny: Ventilació optimitzada i materials d'aislament de alta conductivitat tèrmica milloren la dissipació de calor global.