Högt spänningskablar motståndstest
Spänningshållbarhetstest är ett isoleringstest, men det är ett destruktivt test som kan avslöja isoleringsdefekter som är svåra att upptäcka i icke-destruktiva tester.
Testcykeln för högspänningskablar är tre år, och det måste genomföras efter icke-destruktiva tester. Med andra ord genomförs spänningshållbarhetstestet endast efter att alla icke-destruktiva tester har passerats.
De flesta högspänningskablar som används idag är korslänkade polyeten (XLPE) kablar, vilka kan ha stora tvärsnitt och täcka en bred spänningsnivå. Därför förväntas deras användning bli allt mer utbredd.
I denna artikel används den vanligaste 10 kV högspänningskabeln som exempel. Faktiskt finns det inte så mycket att utveckla—testet är enkelt och metoden liknar isoleringstest, förutom att testutrustningen är annorlunda.
Mät isoleringsmotstånd med en isoleringsmotståndsmedmätare (megger), medan spänningshållbarhetstest kräver en serie-resonans-testuppsättning.
Principen och anslutningen för serie-resonanstest är också mycket enkla. Det är inte så att serie-resonanseutrustning är något särskilt nytt, eftersom den har använts under många år.
Serie-resonans är relativt lätt att förstå och förklaras specifikt i grundläggande elektriska kurser. Högspänningskablar är kapacitiva provobjekt som kan lagra elektrisk laddning under spänningsapplikationen.
Därför bör du aldrig försöka röra vid en högspänningskabel med handen, oavsett om den är eldad eller ej. Även om den är aveldad, kan avlägsningen från dess kapacitet vara ganska farlig!
Utan personlig erfarenhet bör man inte dra vilda slutsatser. De som inte har upplevt det bör aldrig försöka det lättvindigt.
Eftersom provobjektet är kapacitivt ansluts en induktor i serie i provkretsen. Resonans uppnås genom att utnyttja principen att induktiv reaktans (XL) är lika med kapacitiv reaktans (XC).
Denna resonansvillkor kan uppnås antingen genom att justera induktansvärdet eller genom att ändra strömfrekvens. Hur justerar vi induktansen? Naturligtvis bestäms det baserat på kapacitansen, eftersom XL måste vara lika med XC.
För en given kabel, när modell och längd (i meter) är känd, kan kapacitansen hämtas från referensbord eller ges av kabeltillverkaren.
När det gäller att ändra strömfrekvens används den klassiska formeln f₀ = 1/(2π√LC), där f₀ är resonansfrekvensen.
Vid resonansfrekvensen är XL = XC, och spänningarna över induktorn och provobjektets kapacitans blir lika. Denna spänning är Q gånger källspänningen, där Q är kvalitetsfaktorn, även känd som spänningsförstärkningsfaktorn.
Q-värdet kan vara mycket högt, upp till 120 (se specifik utrustningsmanual för exakta värden). Detta minskar betydligt den nödvändiga strömkällkapaciteten, vilket precis är anledningen till att serie-resonanseutrustning har blivit så utbredd.
Vanlig serie-resonanseutrustning kan vanligtvis ge en justerbar frekvensområde mellan 30–300 Hz, vilket gör det bekvämt att hitta resonanspunkten.
Till sist, låt oss diskutera provspänningen. För 10 kV högspänningskablar väljs förebyggande provspänningen som 2U₀, med en varaktighet av 5 minuter. Testet anses godkänt om det inte finns någon avlossning, inget brytning, ingen uppvärmning, ingen rök och ingen ovanlig lukt.
Det finns två typer av 10 kV kablar: 6/10 kV och 8.7/15 kV. Den lämpliga provspänningen måste väljas enligt den specifika kabellmodellen.
