Ispitni test otpornosti na napon visokonaponskih kabela

Ispit održivosti napona je ispit izolacije, ali je to destruktivni ispit koji može otkriti defekte izolacije koje su teško otkrivljive kod ne-destruktivnih ispita.

Ciklus ispita za visokonaponske kabelske provode je tri godine, i mora se provesti nakon ne-destruktivnih ispita. Drugim riječima, ispit održivosti napona obavlja se samo nakon što su svi ne-destruktivni ispite prođeni.

Većina visokonaponskih kabelska provoda kojima se danas koristi su kabelske provode od polietilena s poprečno vezanim lanacima (XLPE), koji mogu imati velike presjeke i pokrivati širok raspon nivoa napona. Stoga se očekuje da će njihova primjena postati sve više raširena.

Ovaj članak koristi najčešći 10 kV visokonaponski kabel kao primjer. U stvari, nema mnogo toga za detaljnije objasniti—ispit je jednostavan, a metoda je slična ispitivanju izolacije, osim što je oprema za ispitivanje drugačija.

Otprilike otpornost izolacije mjeri se pomoću mjernog uređaja za otpornost izolacije (megger), dok ispit održivosti napona zahtijeva seriju rezonantnog test seta.

Princip i povezivanje serije rezonancijskog testiranja su također vrlo jednostavni. Nije kao da je serija rezonancijske opreme nešto posebno novo, jer se koristi već mnogo godina.

Serija rezonanci je relativno laka za razumjeti, i specifično se objašnjava u temeljnim elektrotehničkim kolegijima. Visokonaponski kabeli su kapacitivni predmeti ispitivanja, sposobni pohranjivati električni naboj tijekom procesa primjene napona.

Stoga, bez obzira na to jest li visokonaponski kabel pod napajanjem ili ne, nikada ne pokušavajte ga dirati rukama. Čak i ako nije pod napajanjem, razrjeđenje samo od njegove kapacitance može biti prilično opasno!

Bez osobnog iskustva, ne treba donositi nasumične zaključke. Oni koji nisu doživjeli to nikada ne bi trebali lako pokušavati.

Pošto je predmet ispitivanja kapacitivan, induktor se povezuje u seriji unutar testne sheme. Rezonanca se postiže korištenjem principa da induktivni reaktanc (XL) jednak je kapacitivnom reaktancu (XC).

Ovu rezonančnu uvjet možemo postići buš promjenom vrijednosti induktiviteta ili mijenjanjem frekvencije napajanja. Kako promjenimo induktivitet? Naravno, određuje se na temelju kapacitance, jer XL mora biti jednak XC.

Za zadani kabel, kada su poznati model i duljina (u metrima), kapacitancu možemo dobiti iz referentnih tablica ili od dobavljača kabela.

Što se tiče promjene frekvencije napajanja, koristi se klasična formula f₀ = 1/(2π√LC), gdje je f₀ rezonantna frekvencija.

Na rezonantnoj frekvenciji, XL = XC, a naponi na induktoru i kapacitanci ispitivanog predmeta postaju jednaki. Taj napon je Q puta izvorna naponska vrijednost, gdje je Q faktor kvalitete, također poznat kao faktor magnifikacije napona.

Vrijednost Q može biti vrlo visoka, dosežući do 120 (za točne vrijednosti pogledajte upute za specifičnu opremu). To značajno smanjuje potrebnu kapacitet napajanja, što je upravo razlog zašto se serija rezonancijska oprema široko primjenjuje.

Obična serija rezonancijska oprema može tipično pružiti prilagodljiv raspon frekvencija od 30–300 Hz, što olakšava lokaciju rezonantne točke.

Konačno, recimo nekoliko riječi o ispitnom naponu. Za 10 kV visokonaponske kable, preventivni ispitni napon odabire se kao 2U₀, s trajanjem od 5 minuta. Ispit se smatra prošao ako nema razrjeđenja, propusta, zagrijavanja, dima i neobične mirise.

Postoje dvije vrste 10 kV kablova: 6/10 kV i 8.7/15 kV. Odgovarajući ispitni napon mora se odabrati prema specifičnom modelu kabela.