Základní typové zkoušky rutinní a příjemné zkoušky na místě pro moderní ekologické RMU

1. Systém typových zkoušek a normy

Typové zkoušky ověřují rozumnost návrhu a bezpečnost ekologicky šetrných izolovaných kruhových distribučních skříní (RMUs) na základě IEC 62271-200 a GB/T 3906 a zahrnují:

• Izolační vlastnosti: Pro RMU s napětím 12kV je síla průchodu střídavým napětím 42kV (1 minuta) pro hlavní obvody a 48kV pro přerušovače. Síla průchodu bleskovým impulsem je 75kV (pro systém 12kV) nebo 125kV (pro systém 24kV), s 15 standardními impulzy (1.2/50μs) pro každou polaritu. Částečné vybuzení musí být ≤10pC při 1.2× nominálním napětí – přísnější než u jednotek s SF₆ kvůli nižší izolační síle ekogázů (např. dusíku, ~1/3 SF₆). Jsou také požadovány zkoušky síly izolace plynu, včetně hodnocení „hump phenomenon“ v dusíku.

• Mechanické vlastnosti: Přerušovače musí vydržet 5 000 operačních cyklů, odpojovače ≥2 000. Měří se mechanické charakteristiky (časování, rychlost, synchronizita). Zkouška vnitřního oblouku požaduje odolnost proti 20–50kA po dobu 0.1–1s, s vnitřním tlakem ≤50kPa a zachováním integrity obalu. Ověřuje se ochrana úrovně IP67 pomocí dvojitých těsnicích prvků EPDM a nerezové oceli.

• Přizpůsobivost prostředí: Cyklické změny teploty a vlhkosti (40°C/93% RH po dobu 56 dní) limitují pokles odporu izolace na ≤50%. Zkouška solným sprejem (IEC 60068-2-52) požaduje 500 hodin s korozí <0.1μm/rok. Provoz vysoko nad mořem (1 000–1 800m) požaduje snížení kapacity o 5–15% za každé 1 000m. Seismická zkouška při 0.5g zajišťuje strukturní integritu a fluktuaci kontaktového odporu <3%.

2. Běžné zkoušky a jejich provedení

Běžné zkoušky zajišťují, že každá jednotka splňuje základní požadavky:

• Odpor hlavního obvodu: Měřením spádu stejnosměrného napětí nebo mostovou metodou; hodnoty musí být v souladu se specifikacemi a lišit se ≤20% od výsledků typové zkoušky.

• Síla průchodu střídavým napětím: 42kV (pro systém 12kV) aplikováno po dobu 1 sekundy; žádné prolomení nebo jiskrování. Pomocné a řídící obvody jsou testovány při 2kV/1min.

• Zkouška těsnosti: Klíčová pro plynově izolované jednotky. Únik ≤1×10⁻⁷ Pa·m³/s (IEC 62271-200), ověřeno 24-hodinovým sledováním tlaku nebo detekcí úniku hélia pro vyšší přesnost.

• Mechanické funkce: 5–10 operačních cyklů ověří pohotovost a správnou funkci mechanických interlocků („pravidla pěti prevencí“).

• Vizuální a elektrické kontroly: Kontrola vzhledu, povlaku, popisek, spojků a elektrických propojení. Solidně izolované jednotky (např. epoxidově potažené moduly) vyžadují zvláštní pozornost k integrity izolace (bez trhlin či poškození).

3. Akceptační zkoušky na místě a speciální environmentální zkoušky

Konečné ověření po instalaci:

• Odpor izolace: >1 000MΩ (změřen megohmmetrem). Kritické pro detekci vlhkosti, kontaminace nebo vad – zejména důležité pro plynově izolované jednotky v vlhkém prostředí.

• Zkouška ochranné funkce: Simulace přetoků a zemnic pro ověření reakce ochranných zařízení a spolehlivosti přepnutí.

• Zkouška teplotního vzestupu: Při nominálním proudě, teplotní vzestup sběrnice ≤70K a kontaktů ≤80K (GB/T 3906). Zásadní kvůli špatnému tepelnému odvádění ekogázů (tepelná vodivost ~1/4 SF₆).

• Speciální environmentální zkoušky:

• Vysoké nadmořské výšky: Snížení odolnosti proti průchodu (např. 42kV ×1.15 ≈48.3kV na 1 800m).

• Vysoké vlhkosti: Zkouška proti kondenzaci pro zajištění suchosti uvnitř.

• Nízké teploty: Operační zkoušky při -40°C pro zajištění spolehlivého přepínání.

4. Specializované zkoušky plynového systému

Klíčový rozdíl od jednotek založených na SF₆:

• Zkouška těsnosti: Detekce úniku hélia (po vytvoření vakua a injekci hélia) dosahuje citlivosti 1×10⁻⁷ Pa·m³/s. Metoda degradace tlaku používá 24-hodinové sledování.

• Vztah mezi tlakem a izolací: Pro jednotky izolované dusíkem (0.12–0.13MPa provozní tlak), zkouška izolačních vlastností při sníženém tlaku (např. <90% nominálního) a hodnocení „hump phenomenon“ pod bleskovým napětím.

• Čistota plynu a vlhkost: Vlhkost v sušeném vzduchu musí být <150ppm. Používají se meradla rosy nebo senzory vlhkosti pro monitorování.

• Celostnost plynné komory: Rentgenová kontrola jakosti svarů (bez dutin/trhlin), mechanické zátěžové zkoušky pro odolnost proti deformaci a dlouhodobé sledování tlaku pro stabilitu těsnosti.

5. Tepelná stabilita a inovace

Kritické kvůli špatnému tepelnému odvádění ekogázů (např. dusíku):

• Zkouška teplotního vzestupu: Dlouhodobý provoz při nominálním proudu; měření teplot sběrnice, kontaktů a spojů. Musí splňovat limity GB/T 3906 (≤70K pro sběrnice, ≤80K pro kontakty).

• Zkouška teplotního vzestupu při krátkém zkratu: Aplikace krátkodobého nominálního proudu (např. 20kA/3s); ověření teplotního vzestupu a tepelného rozložení v kompaktních návrzích.

• Inovační řešení chladění:

• Krycí laky s radiativním chlazením: Snížení povrchové teploty až o 30.9°C; trvanlivé a odolné proti korozi.

• Chytré chlazení/dehumidifikace: Soustavy ventilátorů a dehumidifikátorů snižují teplotu o 40% a vlhkost o 58%.

• Vylepšení návrhu: Optimalizace ventilace a izolační materiály s vysokou tepelnou vodivostí zlepšují celkové tepelné odvádění.