1. 型式試験システムと基準
型式試験は、IEC 62271-200およびGB/T 3906に基づいて、環境に優しい絶縁リングメインユニット(RMU)の設計の合理性と安全性を検証し、以下を含みます。
絶縁性能:12kV RMUの場合、主回路の商用周波数耐電圧は42kV(1分)、ブレーカーは48kVです。雷衝撃耐電圧は75kV(12kVシステム)または125kV(24kVシステム)で、極性ごとに15の標準インパルス(1.2/50μs)が必要です。部分放電は定格電圧の1.2倍で10pC以下である必要があります—これはSF₆ユニットよりも厳しい要件であり、エコガス(例:窒素、約SF₆の1/3)の絶縁強度が低いためです。また、窒素の「ヒューム現象」を含むガス絶縁強度試験も必要です。
機械性能:回路ブレーカーは5,000回の動作サイクルを耐えなければならず、隔離装置は2,000回以上です。機械特性(タイミング、速度、同期性)が測定されます。内部アーク試験では、内部圧力が50kPa以下で外装の完全性を維持しながら、20〜50kAで0.1〜1秒間耐えることが求められます。IP67レベルの保護は、二重EPDMシールとステンレス鋼を使用して確認されます。
環境適応性:温度/湿度サイクリング試験(40°C/93%RHで56日間)では、絶縁抵抗の低下が50%以下に制限されます。塩水噴霧試験(IEC 60068-2-52)では、500時間後に腐食が0.1μm/年未満であることが求められます。高高度動作(1,000〜1,800m)では、1,000mごとに5〜15%の降格が必要です。0.5gでの地震試験では、構造の完全性と接触抵抗の変動が3%未満であることが求められます。
2. 通常試験と実施
通常試験は各ユニットが基本的な要件を満たしていることを確認します。
主回路抵抗:直流電圧降下法またはブリッジ法で測定され、仕様に適合し、型式試験結果から20%以内の差異である必要があります。
商用周波数耐電圧:12kVシステムでは42kVを1秒間適用し、破壊やフラッシュオーバーがないことを確認します。補助/制御回路は2kV/1分で試験されます。
密封試験:ガス絶縁ユニットにとって重要です。漏れ率は1×10⁻⁷ Pa·m³/s以下(IEC 62271-200)で、24時間の圧力監視またはより高い精度のためにヘリウムリーク検出によって確認されます。
機械動作:5〜10回の動作サイクルで柔軟性と機械的連鎖の正確な機能(「五防」規則)を確認します。
視覚的および電気的チェック:外観、コーティング、ラベル、固定具、および電気接続を検査します。固体絶縁ユニット(例:エポキシコーティングモジュール)では、絶縁の完全性(クラックや損傷なし)に特に注意が必要です。
3. 現場受け入れ試験と特別環境試験
設置後の最終確認:
絶縁抵抗:メガオームメータで測定し、1,000MΩ以上であることが求められます。湿気、汚染、または欠陥の検出に重要であり、特に湿度の高い環境におけるガス絶縁ユニットにおいて重要です。
保護機能試験:過電流と接地障害をシミュレートして、保護装置の応答とトリップの信頼性を確認します。
温度上昇試験:定格電流での長期動作時に、母線の温度上昇が70K以下、接触部の温度上昇が80K以下(GB/T 3906)であることが求められます。エコガス(熱伝導率はSF₆の約1/4)の熱放出性が低いことから重要な試験です。
特別環境試験:
高高度: 耐電圧を降格させます(例:1,800mで42kV ×1.15 ≈48.3kV)。
高湿度: 内部の乾燥を確保するための結露防止試験。
低温度: -40°Cでの動作試験により、確実な切り替えを確認します。
4. ガスシステム専門試験
SF₆ベースのユニットとの主要な違い:
密封試験:真空引きとヘリウム注入後にヘリウムリーク検出を行い、1×10⁻⁷ Pa·m³/sの感度を達成します。圧力減衰法では24時間の圧力監視を行います。
圧力-絶縁関係:窒素絶縁ユニット(0.12〜0.13MPaの運転圧力)では、定格以下の圧力(例:<90%)での絶縁性能を試験し、インパルス電圧下での「ヒューム現象」を評価します。
ガス純度と湿度:ドライエアユニットの水分は150ppm以下でなければならない。デュポイント計または湿度センサーを使用して監視します。
ガスチャンバの完全性:X線検査で溶接品質(孔やクラックなし)、機械負荷試験で変形抵抗、長期圧力監視でシールの安定性を確認します。
5. 熱安定性と革新
エコガス(例:窒素)の熱放出性が低いことから重要な点:
温度上昇試験:定格電流での長期動作時に、母線、接触部、および接合部の温度を測定します。GB/T 3906の制限(母線で70K以下、接触部で80K以下)を満たす必要があります。
短絡時の温度上昇試験:定格短時間電流(例:20kA/3s)を適用し、コンパクトな設計下での温度上昇と熱分布を確認します。
革新的な冷却ソリューション:
放射冷却コーティング: 表面温度を最大30.9°Cまで低下させ、耐久性と耐食性があります。
スマート冷却/除湿: ファンと除湿システムにより、温度を40%、湿度を58%低下させます。
設計改善: 換気の最適化と高熱伝導性の絶縁材料を使用して、全体的な熱放出を向上させます。