پریشانی ولتاژ کابل‌های فشار قوی

پروازهای ولتاژ تحمل یک آزمون عایق است، اما این یک آزمون ویرانگر است که نقص های عایق را کشف می کند که در آزمون های غیر ویرانگر مشاهده نمی شود.

چرخه آزمون برای کابل های بالا ولتاژ سه سال است و باید پس از آزمون های غیر ویرانگر انجام شود. به عبارت دیگر، آزمون ولتاژ تحمل فقط پس از عبور از تمام آزمون های غیر ویرانگر انجام می شود.

بیشتر کابل های بالا ولتاژ که امروزه استفاده می شوند، کابل های پلی اتیلن صلیبی (XLPE) هستند که می توانند بخش های بزرگی از سطح مقطع و دامنه گسترده ای از سطوح ولتاژ را پوشش دهند. بنابراین، انتظار می رود که کاربرد آنها رو به گسترش باشد.

این مقاله از یک کابل بالا ولتاژ ۱۰ kV رایج به عنوان مثال استفاده می کند. در واقع، زیادی برای توضیح وجود ندارد—آزمون ساده است و روش آن مشابه آزمون عایق است، با این تفاوت که تجهیزات آزمون متفاوت است.

مقاومت عایق را با استفاده از تست کننده مقاومت عایق (مگر) اندازه گیری می کنید، در حالی که آزمون ولتاژ تحمل به یک مجموعه آزمون رزونانس سری نیاز دارد.

اصول و بسته بندی آزمون رزونانس سری نیز بسیار ساده است. اینطور نیست که تجهیزات رزونانس سری چیز جدیدی باشد، چرا که از چندین سال قبل استفاده می شود.

رزونانس سری نسبتاً قابل فهم است و در دوره های اساسی مهندسی برق به طور خاص توضیح داده می شود. کابل های بالا ولتاژ اجسام آزمون خازنی هستند که قادر به ذخیره بار الکتریکی در طول فرآیند اعمال ولتاژ هستند.

بنابراین، صرف نظر از اینکه یک کابل بالا ولتاژ برق داشته باشد یا نه، هرگز نباید تلاش کنید آن را با دست لمس کنید. حتی اگر بی برق باشد، تخلیه خازنی آن تنها می تواند بسیار خطرناک باشد!

بدون تجربه شخصی، نباید نتیجه گیری های سبکی داشته باشید. کسانی که تجربه ندارند هرگز نباید آن را به سبکی امتحان کنند.

چون اجسام آزمون خازنی هستند، یک القاء کننده در مدار آزمون به صورت سری متصل می شود. رزونانس با استفاده از اصلی که واکنش القایی (XL) برابر با واکنش خازنی (XC) است، حاصل می شود.

این شرایط رزونانس می تواند با تعدیل مقدار القاء یا تغییر فرکانس منبع تغذیه به دست آید. چگونه مقدار القاء را تعدیل می کنیم؟ البته، این براساس ظرفیت تعیین می شود، چون XL باید برابر با XC باشد.

برای یک کابل معین، هنگامی که مدل و طول (در متر) مشخص شد، ظرفیت را می توان از جداول مرجع یا از سوی سازنده کابل دریافت کرد.

در مورد تغییر فرکانس منبع تغذیه، فرمول کلاسیک f₀ = 1/(2π√LC) استفاده می شود، که در آن f₀ فرکانس رزونانس است.

در فرکانس رزونانس، XL = XC و ولتاژ های روی القاء کننده و ظرفیت جسم آزمون مساوی می شوند. این ولتاژ Q برابر با ولتاژ منبع است، که Q عامل کیفیت یا ضریب تقویت ولتاژ نامیده می شود.

مقدار Q می تواند بسیار بالا باشد و تا ۱۲۰ (برای مقادیر دقیق به دستورالعمل های تجهیزات مراجعه کنید) برسد. این امر ظرفیت مورد نیاز منبع تغذیه را به طور قابل توجهی کاهش می دهد که دقیقاً به این دلیل است که تجهیزات رزونانس سری به طور گسترده ای پذیرفته شده اند.

تجهیزات رزونانس سری معمولی معمولاً محدوده فرکانس قابل تنظیم ۳۰-۳۰۰ Hz را ارائه می دهند که به راحتی می توان نقطه رزونانس را پیدا کرد.

در نهایت، بیایید در مورد ولتاژ آزمون صحبت کنیم. برای کابل های بالا ولتاژ ۱۰ kV، ولتاژ آزمون پیشگیرانه به ۲U₀ انتخاب می شود و مدت زمان آن ۵ دقیقه است. آزمون در صورت عدم تخلیه، عدم شکست، عدم گرم شدن، عدم دود و عدم بوی ناهماهنگ معتبر است.

دو نوع کابل ۱۰ kV وجود دارد: ۶/۱۰ kV و ۸.۷/۱۵ kV. باید ولتاژ آزمون مناسب را بر اساس مدل خاص کابل انتخاب کرد.