Hoogspanningskabels se spanningstoets
Die spanningsweerstandstoets is 'n isolasietoets, maar dit is 'n vernietigende toets wat isolasie-defekte kan onthul wat moeilik deur nie-vernietigende toetse te bespeur is.
Die toets-siklus vir hoogspanningskabels is drie jaar, en dit moet na nie-vernietigende toetse gedoen word. Met ander woorde, die spanningsweerstandstoets word slegs gedoen nadat alle nie-vernietigende toetse slaag is.
Die meeste hoogs-spanningskabels wat vandag gebruik word, is gekruisgelinkte polietieleen (XLPE) kabels, wat groot doorsneeë kan hê en 'n wyd verspreide spes van spanningsvlakke kan dek. Daarom word verwag dat hul toepassing steeds meer wydverspreid sal word.
Hierdie artikel gebruik die mees algemene 10 kV hoogs-spanningskabel as voorbeeld. In werklikheid is daar nie veel om oor uit te weid nie — die toets is eenvoudig en die metode is soortgelyk aan isolasietoetsing, behalwe dat die toetsapparatuur verskil.
Meet isolasieweerstand met 'n isolasieweerstandstoetsapparaat (megger), terwyl die spanningsweerstandstoets 'n reeksresonansietoetsstel benodig.
Die beginsel en bedraad van reeksresonansietoetsing is ook baie eenvoudig. Dit is nie so of reeksresonansie-apparatuur iets heeltemal nuuts is nie, dit word al vele jare gebruik.
Reeksresonansie is relatief maklik om te verstaan, en word spesifiek in fundamentele elektriese ingenieurswese-kurse verduidelik. Hoogs-spanningskabels is kapasitiewe toetsobjekte, wat elektriese lae kan stoor tydens die spannings-toedieningsproses.
Daarom, ongeag of 'n hoogs-spanningskabel gespan is of nie, probeer dit nooit met die hand aan te raak nie. Selfs as dit nie gespan is nie, kan die ontlading van sy kapasiteit al op sigself baie gevaarlik wees!
Sonder persoonlike ervaring, moet jy nie liggies tot gevolgtrekkings kom nie. Mense wat dit nie ervaar het nie, moet dit nooit liggies probeer nie.
Aangesien die toetsobjekt kapasitief is, word 'n spoel in reeks in die toetskring verbonden. Resonansie word bereik deur die beginsel dat induktiewe weerstand (XL) gelyk is aan kapasitiewe weerstand (XC).
Hierdie resonansie-toestand kan bereik word deur óf die induktansie-waarde te verander óf deur die voorspanskans-frekwensie te verander. Hoe pas ons die induktansie aan? Natuurlik, dit word bepaal op grond van die kapasiteit, want XL moet gelyk wees aan XC.
Vir 'n gegewe kabel, eenmaal die model en lengte (in meter) bekend is, kan die kapasiteit uit verwysingstabelles verkry word of deur die kabelvervaardiger verskaf word.
Wat die verandering van die voorspanskans-frekwensie betref, word die klassieke formule f₀ = 1/(2π√LC) gebruik, waar f₀ die resonansie-frekwensie is.
By die resonansie-frekwensie, is XL = XC, en die spanninge oor die spoel en die toetsobjek se kapasiteit word gelyk. Hierdie spanning is Q keer die bronspanning, waar Q die kwaliteitsfaktor is, ook bekend as die spanning-vermenigvuldigingsfaktor.
Die Q-waarde kan baie hoog wees, tot 120 (kyk na spesifieke toerusting-handleidings vir akkurate waardes). Dit verminder die nodige voorspanskans-vermoë betekenisvol, wat presies die rede is waarom reeksresonansie-apparatuur wyd aangewend word.
Gewone reeksresonansie-apparatuur kan tipies 'n aanpasbare frekwensie-bereik van 30–300 Hz verskaf, wat dit gemaklik maak om die resonansie-punt te vind.
Laastens, laat ons oor die toetsspanning praat. Vir 10 kV hoogs-spanningskabels, word die voorkomende toetsspanning as 2U₀ gekies, met 'n duur van 5 minute. Die toets word as geslaag beskou as daar geen ontlading, geen inslag, geen verhitting, geen rook, en geen ongewone geure is nie.
Daar is twee tipes 10 kV kabels: 6/10 kV en 8.7/15 kV. Die gepaste toetsspanning moet volgens die spesifieke kabelmodel gekies word.
