Ispitivanje otpornosti na napon visokonaponskih kabela

Ispitivanje otpornosti na napon je ispitivanje izolacije, ali je to destruktivno ispitivanje koje može otkriti defekte izolacije koji su teško otkrivi u nedestruktivnim testovima.

Ciklus ispitivanja za visokonaponske kabele je tri godine, i mora se obaviti nakon nedestruktivnih ispitivanja. Drugim rečima, ispitivanje otpornosti na napon se vrši tek nakon što su sva nedestruktivna ispitivanja prođena.

Većina visokonaponskih kabela kojih se danas koristi su kabeli sa prepletanim polietilenom (XLPE), koji mogu imati velike presečne površine i pokrivati širok spektar nivoa napona. Stoga se očekuje da će njihova primena postati sve šira.

Ovaj članak koristi najčešći 10 kV visokonaponski kabel kao primer. U stvari, nema mnogo šta detaljnije objasniti—ispitivanje je jednostavno i metoda mu je slična ispitivanju izolacije, osim što je oprema za ispitivanje drugačija.

Otpor izolacije se meri pomoću testerа za otpor izolacije (megger), dok ispitivanje otpornosti na napon zahteva serijalni rezonantni set za ispitivanje.

Princip i vezivanje serijalnog rezonantnog ispitivanja su takođe vrlo jednostavni. Nije kao da je serijalna rezonantna oprema nešto posebno novo, već se koristi već mnogo godina.

Serijalni rezonans je relativno lako razumljiv, i konkretno se objašnjava u osnovnim kurs ev elektrotehnike. Visokonaponski kabeli su kapacitivni predmeti ispitivanja, sposobni da čuvaju električnu nabojku tokom procesa primene napona.

Stoga, bez obzira da li je visokonaponski kabel pod naponom ili ne, nikada ne pokušavajte ga dodirnuti rukama. Čak i ako nije pod naponom, rasipanje samo od njegove kapacitivnosti može biti prilično opasno!

Bez osobne iskustvene prakse, ne bi trebalo da se donose luđe zaključci. Oni koji nisu iskusili to nikada ne bi trebalo da to lako pokušaju.

Pošto je predmet ispitivanja kapacitivni, induktor se uključuje u seriju unutar ispitivačkog kruga. Rezonancija se postiže korišćenjem principa da induktivni reaktansi (XL) jednak je kapacitivnom reaktansu (XC).

Ova rezonantna stanja mogu se dostići buď promenom vrednosti induktiviteta ili promenom frekvencije strujnog izvora. Kako prilagodimo induktivitet? Naravno, to se određuje na osnovu kapacitiviteta, jer XL mora biti jednak XC.

Za dati kabel, kada su poznati model i dužina (u metrima), kapacitivitet se može dobiti iz referentnih tablica ili od proizvođača kabela.

Što se tiče promene frekvencije strujnog izvora, koristi se klasična formula f₀ = 1/(2π√LC), gde je f₀ rezonantna frekvencija.

Na rezonantnoj frekvenciji, XL = XC, a naponi na induktoru i kapacitivitetu predmeta ispitivanja postaju jednaki. Taj napon je Q puta veći od izvornog napona, gde je Q faktor kvaliteta, takođe poznat kao faktor množenja napona.

Vrednost Q može biti vrlo visoka, do 120 (za tačne vrednosti pogledati specifične uputstva za opremu). To značajno smanjuje potrebnu kapacitet strujnog izvora, što je upravo razlog zbog kog se serijalna rezonantna oprema široko koristi.

Obična serijalna rezonantna oprema može tipično pružiti podešivu frekvencijsku opseg od 30–300 Hz, čime se olakšava pronalaženje rezonantne tačke.

Konačno, recimo nekoliko reči o ispitivačkom naponu. Za 10 kV visokonaponske kable, preventivni ispitivački napon se bira kao 2U₀, sa trajanjem od 5 minuta. Ispitivanje se smatra uspešnim ako nema rasipa, propusta, zagrevanja, dima i neobičnog mirisa.

Postoje dve vrste 10 kV kabela: 6/10 kV i 8.7/15 kV. Potrebno je odabrati odgovarajući ispitivački napon u skladu sa specifičnim modelom kabela.