Test Essenziali di Tipo Routine e di Accettazione in Situ per RMU Moderni ed Ecologici

1. Sistema di Prova del Tipo e Norme

La prova del tipo verifica la razionalità del progetto e la sicurezza delle unità principali a anello isolate in modo ecologico (RMUs), basandosi su IEC 62271-200 e GB/T 3906, e include:

• Performance d'Isolamento: Per RMUs da 12kV, la tensione di resistenza alla frequenza di rete è di 42kV (1 min) per i circuiti principali e 48kV per gli interruttori. La resistenza all'impulso di fulmine è di 75kV (sistema da 12kV) o 125kV (sistema da 24kV), con 15 impulsi standard (1.2/50μs) per polarità. La scarica parziale deve essere ≤10pC a 1.2× della tensione nominale - più rigorosa rispetto alle unità SF₆ a causa della minore forza d'isolamento dei gas ecologici (ad esempio, azoto, ~1/3 di SF₆). Sono richieste anche prove sulla forza d'isolamento del gas, inclusa la valutazione del "fenomeno del rilievo" nell'azoto.

• Performance Meccaniche: Gli interruttori devono sopportare 5.000 cicli di operazione, gli isolatori ≥2.000. Le caratteristiche meccaniche (tempismo, velocità, sincronizzazione) vengono misurate. Le prove sull'arco interno richiedono di sopportare 20–50kA per 0.1–1s, con una pressione interna ≤50kPa e mantenendo l'integrità dell'involucro. La protezione al livello IP67 viene verificata utilizzando doppi sigilli EPDM e acciaio inossidabile.

• Adattabilità Ambientale: Il ciclo di temperatura/umidità (40°C/93%RH per 56 giorni) limita la diminuzione della resistenza d'isolamento a ≤50%. Le prove di spruzzatura salina (IEC 60068-2-52) richiedono 500 ore con corrosione <0.1μm/anno. L'operazione ad alta quota (1.000–1.800m) richiede un derating del 5–15% ogni 1.000m. Le prove sismiche a 0.5g assicurano l'integrità strutturale e la fluttuazione della resistenza di contatto <3%.

2. Prove di Routine ed Esecuzione

Le prove di routine assicurano che ogni unità soddisfi i requisiti basilari:

• Resistenza del Circuito Principale: Misurata tramite caduta di tensione continua o metodo del ponte; i valori devono conformarsi alle specifiche e differire ≤20% dai risultati della prova del tipo.

• Tensione di Resistenza alla Frequenza di Rete: 42kV (sistema da 12kV) applicata per 1 secondo; nessun cedimento o flashover. I circuiti ausiliari/controllo vengono testati a 2kV/1min.

• Prova di Sigillatura: Critica per le unità isolate a gas. Tasso di perdita ≤1×10⁻⁷ Pa·m³/s (IEC 62271-200), verificato tramite monitoraggio della pressione per 24 ore o rilevazione di perdite di elio per maggiore precisione.

• Operazione Meccanica: 5–10 cicli di operazione verificano la flessibilità e la corretta funzione degli interlock meccanici ("cinque regole di prevenzione").

• Controlli Visivi ed Elettrici: Ispezionare l'aspetto, il rivestimento, le etichette, i fissaggi e le connessioni elettriche. Le unità a isolamento solido (ad esempio, moduli rivestiti di resina epoxidica) richiedono particolare attenzione all'integrità dell'isolamento (nessuna crepa o danno).

3. Accettazione sul Sito e Prove Ambientali Speciali

Verifica finale dopo l'installazione:

• Resistenza d'Isolamento: >1.000MΩ (misurata con ohmmetro). Critica per rilevare umidità, contaminazione o difetti - particolarmente importante per le unità a isolamento a gas in ambienti umidi.

• Prova della Funzione di Protezione: Simulare sovracorrente e guasti a terra per verificare la risposta del dispositivo di protezione e l'affidabilità del trip.

• Prova di Aumento di Temperatura: Alla corrente nominale, l'aumento di temperatura della barra di distribuzione ≤70K e dell'ingresso ≤80K (GB/T 3906). Cruciale a causa della scarsa dissipazione termica dei gas ecologici (conduttività termica ~1/4 di SF₆).

• Prove Ambientali Speciali:

• Alta Quota: Derate la tensione di resistenza (ad esempio, 42kV ×1.15 ≈48.3kV a 1.800m).

• Alta Umidità: Prove anti-condensa per garantire l'asciuttezza interna.

• Bassa Temperatura: Prove operative a -40°C per garantire il commutatore affidabile.

4. Prove Specializzate del Sistema a Gas

Il principale differenziatore dalle unità a base di SF₆:

• Prova di Sigillatura: Rilevazione di perdite di elio (dopo la pompa al vuoto e l'iniezione di elio) raggiunge una sensibilità di 1×10⁻⁷ Pa·m³/s. Il metodo di decadimento della pressione utilizza il monitoraggio della pressione per 24 ore.

• Relazione tra Pressione e Isolamento: Per le unità isolate con azoto (pressione di funzionamento da 0.12–0.13MPa), si testa la performance d'isolamento a pressione ridotta (ad esempio, <90% della pressione nominale) e si valuta il "fenomeno del rilievo" sotto tensione d'impulso.

• Purezza del Gas e Umidità: L'umidità nelle unità a aria secca deve essere <150ppm. Utilizzare misuratori di punto di rugiada o sensori di umidità per il monitoraggio.

• Integrità della Camera a Gas: Ispezione radiografica per la qualità delle saldature (nessun poro/crack), prove di carico meccanico per resistere alla deformazione e monitoraggio a lungo termine della pressione per la stabilità del sigillo.

5. Stabilità Termica e Innovazioni

Critico a causa della scarsa dissipazione termica dei gas ecologici (ad esempio, azoto):

• Prova di Aumento di Temperatura: Operazione a lungo termine alla corrente nominale; misurare le temperature della barra, del contatto e della giuntura. Deve rispettare i limiti di GB/T 3906 (≤70K per le barre, ≤80K per i contatti).

• Prova di Aumento di Temperatura in Cortocircuito: Applicare la corrente a breve tempo nominale (ad esempio, 20kA/3s); verificare l'aumento di temperatura e la distribuzione termica in design compatti.

• Soluzioni Innovative di Raffreddamento:

• Rivestimenti a Raffreddamento Radiativo: Riducono la temperatura superficiale fino a 30.9°C; duraturi e resistenti alla corrosione.

• Raffreddamento/Deumidificazione Intelligente: Sistemi di ventilazione e deumidificazione riducono la temperatura del 40% e l'umidità del 58%.

• Miglioramenti del Design: Ventilazione ottimizzata e materiali isolanti ad alta conduttività termica migliorano la dissipazione termica complessiva.