Ujian voltan tahan laku kabel tegangan tinggi

Ujian ketahanan voltan adalah ujian isolasi, tetapi ia adalah ujian yang merosakkan yang boleh mengungkapkan cacat isolasi yang sukar dikesan dalam ujian bukan merosakkan.

Siklus ujian untuk kabel voltan tinggi adalah tiga tahun, dan ia mesti dijalankan selepas ujian bukan merosakkan. Dengan kata lain, ujian ketahanan voltan hanya dilakukan setelah semua ujian bukan merosakkan lulus.

Kebanyakan kabel voltan tinggi yang digunakan hari ini adalah kabel polietilena silang (XLPE), yang boleh mempunyai bahagian rentas yang besar dan merangkumi pelbagai tahap voltan. Oleh itu, dijangka penggunaannya akan semakin meluas.

Artikel ini menggunakan kabel voltan tinggi 10 kV yang paling biasa sebagai contoh. Sebenarnya, tidak banyak yang perlu ditambah—ujian mudah dan kaedahnya serupa dengan ujian isolasi, kecuali peralatan ujiannya berbeza.

Ukur rintangan isolasi menggunakan pengukur rintangan isolasi (megger), manakala ujian ketahanan voltan memerlukan set ujian resonans siri.

Prinsip dan bekalan kawat resonans siri juga sangat mudah. Bukan seolah-olah peralatan resonans siri adalah sesuatu yang baru, kerana ia telah digunakan selama bertahun-tahun.

Resonans siri agak mudah difahami, dan dijelaskan secara spesifik dalam kursus kejuruteraan elektrik asas. Kabel voltan tinggi adalah objek ujian kapasitif, yang mampu menyimpan muatan elektrik semasa proses aplikasi voltan.

Oleh itu, tidak kira sama ada kabel voltan tinggi dibekalkan tenaga atau tidak, jangan sekali-kali cuba menyentuhnya dengan tangan. Walaupun ia tidak dibekalkan tenaga, pembebasan dari kapasitansi sahaja sudah cukup berbahaya!

Tanpa pengalaman peribadi, seseorang tidak patut membuat kesimpulan secara sembarangan. Orang yang belum pernah mengalaminya sebaiknya jangan cuba dengan ringan.

Kerana objek ujian adalah kapasitif, satu induktor disambungkan secara siri dalam litar ujian. Resonans dicapai dengan menggunakan prinsip bahawa reaktans induktif (XL) bersamaan dengan reaktans kapasitif (XC).

Kondisi resonans ini boleh dicapai sama ada dengan menyesuaikan nilai induktansi atau dengan mengubah frekuensi bekalan tenaga. Bagaimana kita menyesuaikan induktansi? Secara semula jadi, ia ditentukan berdasarkan kapasitansi, kerana XL mesti bersamaan dengan XC.

Untuk kabel tertentu, apabila model dan panjang (dalam meter) diketahui, kapasitansi boleh diperoleh dari jadual rujukan atau disediakan oleh pembuat kabel.

Sebagai untuk mengubah frekuensi bekalan tenaga, formula klasik f₀ = 1/(2π√LC) digunakan, di mana f₀ adalah frekuensi resonans.

Pada frekuensi resonans, XL = XC, dan voltan di seberang induktor dan kapasitansi objek ujian menjadi sama. Voltan ini adalah Q kali voltan sumber, di mana Q adalah faktor kualiti, juga dikenali sebagai faktor pembesaran voltan.

Nilai Q boleh sangat tinggi, mencapai sehingga 120 (merujuk kepada manual peralatan tertentu untuk nilai tepat). Ini secara signifikan mengurangkan kapasiti bekalan tenaga yang diperlukan, yang merupakan sebab mengapa peralatan resonans siri telah diterima luas.

Peralatan resonans siri biasa biasanya boleh memberikan julat frekuensi yang boleh disesuaikan dari 30–300 Hz, menjadikannya mudah untuk mencari titik resonans.

Akhirnya, mari kita bincangkan voltan ujian. Untuk kabel voltan tinggi 10 kV, voltan ujian pencegahan dipilih sebagai 2U₀, dengan tempoh 5 minit. Ujian dianggap lulus jika tiada pembebasan, tiada kerosakan, tiada pemanasan, tiada asap, dan tiada bau yang tidak biasa.

Terdapat dua jenis kabel 10 kV: 6/10 kV dan 8.7/15 kV. Voltan ujian yang sesuai mesti dipilih mengikut model kabel tertentu.