چه عناصر کلیدی در آزمون عایق‌بندی برای یک سوئیچ جداکننده فشار قوی ۱۲۶kV وجود دارد

1. توییه

سویچ‌های قطع کننده فشار بالا نقش اساسی در تضمین عملکرد ایمن و موثر زیرساخت‌های شبکه برق دارند. در میان سویچ‌های مختلف فشار، سویچ‌های قطع کننده فشار ۱۲۶kV به طور گسترده‌ای در شبکه‌های متوسط تا فشار بالا استفاده می‌شوند. در کشوری مانند اندونزی با وسعت زیاد و شرایط جغرافیایی و آب و هوایی متنوع، تضمین عملکرد قابل اعتماد تجهیزات شبکه برق اهمیت زیادی دارد. عملکرد عایق سویچ‌های قطع کننده فشار بالا بسیار مهم است، زیرا هر خرابی در عایق می‌تواند منجر به قطع برق، خرابی تجهیزات و حتی خطرات ایمنی برای پرسنل شود. این مقاله بر عناصر کلیدی آزمون عایق سویچ‌های قطع کننده فشار ۱۲۶kV تمرکز می‌کند تا مرجع جامعی برای اپراتورهای شبکه برق و پرسنل نگهداری ارائه دهد.

2. استانداردها و مشخصات
2.1 استاندارد IEC 62271-102

استاندارد IEC 62271-102 به عنوان معیار بین‌المللی برای تجهیزات فشار بالا و کنترلگرهای آن، از جمله سویچ‌های قطع کننده فشار بالا عمل می‌کند. برای سویچ‌های قطع کننده ۱۲۶kV، این استاندارد الزامات دقیقی برای عایق بندی تعریف می‌کند و حداقل سطوح عایق بندی که تجهیزات باید تحت شرایط آزمون مختلف، مانند آزمون تحمل ولتاژ فرکانس تغذیه و آزمون تحمل ولتاژ ضربه‌ای، را برآورده کنند را مشخص می‌کند.

در حین آزمون تحمل ولتاژ فرکانس تغذیه، معمولاً از یک سویچ قطع کننده فشار ۱۲۶kV می‌خواهد تا ولتاژ مشخصی (مثلاً حدود ۲۳۰kV برای یک دقیقه طبق استاندارد) بدون خرابی یا فلاش‌اور تحمل کند. این آزمون تنش ولتاژ عادی و ولتاژ موقتی که سویچ ممکن است در طول عمر خدمت خود با آن مواجه شود را شبیه‌سازی می‌کند. آزمون تحمل ولتاژ ضربه‌ای با استفاده از شکل موج ولتاژ ضربه‌ای با فرکانس بالا (مثلاً ۱.۲/۵۰μs)، ضربه‌های صاعقه یا تغییرات سریع ولتاژ را شبیه‌سازی می‌کند. سویچ قطع کننده ۱۲۶kV باید ولتاژ ضربه‌ای مشخصی (مثلاً حدود ۵۵۰kV) بدون خرابی عایق تحمل کند تا عملکرد قابل اعتماد در شرایط ولتاژ موقتی شدید تضمین شود.

3. در نظر گرفتن شرایط محیطی در اندونزی
3.1 شرایط آب و هوایی

آب و هوای گرمسیری اندونزی با دمای بالا، رطوبت بالا و بارش باران مداوم در سال مشخص می‌شود. میانگین دما در بیشتر مناطق بین ۲۵°c تا ۲۷°c متغیر است و رطوبت نسبی معمولاً بیش از ۷۰٪ است. چنین محیط‌های رطوبتی بالا عملکرد عایق سویچ‌های قطع کننده فشار ۱۲۶kV را به طور قابل توجهی تحت تأثیر قرار می‌دهد. تراکم رطوبت روی سطح عایق مقاومت سطحی را کاهش می‌دهد و ممکن است فلاش‌اور سطحی ایجاد کند.

به علاوه، اندونزی به باران سنگین و طوفان‌های گرمسیری آسیب‌پذیر است. سویچ‌های قطع کننده فشار بالا که در بیرون نصب شده‌اند باید تأثیر باران و باد قوی را تحمل کنند. به عنوان مثال، در مناطق آسیب‌پذیر از طوفان، سویچ‌ها باید دارای قدرت مکانیکی کافی باشند تا خرابی ساختار عایق از طریق باران توسط باد یا تأثیرات فیزیکی جلوگیری شود.

3.2 غبار و آلودگی

به ویژه در مناطق ساحلی اندونزی، هوا دریایی حاوی نمک روی تجهیزات سویچ توده‌ای می‌گذارد. نمک فرساینده مولفه‌های فلزی را فرسایش می‌دهد و عملکرد عایق را کاهش می‌دهد، به تدریج مقاومت الکتریکی را کاهش می‌دهد و احتمال خرابی الکتریکی را افزایش می‌دهد.

4. روش‌های آزمون عایق بندی
4.1 آزمون مقاومت عایق

آزمون مقاومت عایق یک روش اساسی برای ارزیابی وضعیت عایق سویچ‌های قطع کننده فشار ۱۲۶kV است که مقاومت بین قسمت‌های زنده و زمین‌دار را با استفاده از مگاهم‌متر ولتاژ بالا اندازه‌گیری می‌کند.

در طول آزمون، مگاهم‌متر بین ترمینال ولتاژ بالای سویچ قطع کننده (در حالت باز) و ترمینال زمین متصل می‌شود. ولتاژ آزمون اعمال شده باید با کلاس ولتاژ سویچ مطابقت داشته باشد - معمولاً ۲۵۰۰V یا ۵۰۰۰V برای سویچ‌های ۱۲۶kV. مقاومت عایق بالا (اغلب چند صد مگاهم یا بیشتر برای سویچ‌های سالم) نشان‌دهنده عایق خوب است. مقدار قابل توجه کمتر ممکن است نشان‌دهنده ورود رطوبت، تخریب عایق یا آلودگی سطح باشد.

4.2 آزمون تحمل ولتاژ فرکانس تغذیه

آزمون تحمل ولتاژ فرکانس تغذیه یک روش دقیق‌تر برای تأیید توانایی عایق در تحمل شرایط ولتاژ عادی و موقتی است. طبق IEC 62271-102، سویچ قطع کننده ۱۲۶kV باید ولتاژ مشخصی از فرکانس تغذیه (مثلاً ۲۳۰kV برای یک دقیقه) بین قسمت‌های زنده و زمین‌دار تحمل کند.

قبل از آزمون، سویچ باید به درستی مونتاژ شده و سطح عایق تمیز باشد. ولتاژ به تدریج به سطح مشخص افزایش یافته و برای مدت زمان مورد نیاز ثابت می‌شود. عدم خرابی، فلاش‌اور یا جریان نشتی بیش از حد در طول آزمون نشان‌دهنده موفقیت است. نشانه‌های خرابی (مثلاً کاهش ولتاژ، افزایش جریان نشتی یا قوس الکتریکی) نیاز به بازرسی و تعمیر فوری دارند.

4.3 آزمون تحمل ولتاژ ضربه‌ای

آزمون تحمل ولتاژ ضربه‌ای تأثیر صاعقه یا تغییرات سریع ولتاژ بر عایق سویچ‌های قطع کننده ۱۲۶kV را شبیه‌سازی می‌کند، با استفاده از ژنراتور ولتاژ ضربه‌ای برای تولید شکل موج (مثلاً ۱.۲/۵۰μs) و دامنه (مثلاً ۵۵۰kV برای سویچ‌های ۱۲۶kV).

ولتاژ ضربه‌ای بین قسمت‌های زنده و زمین‌دار اعمال می‌شود، مشابه آزمون فرکانس تغذیه. چندین ضربه (مثبت و منفی) اعمال می‌شود تا قابلیت اطمینان در قطب‌های مختلف تضمین شود. عدم تحمل ضربات بدون خرابی عایق - معمولاً باعث خرابی ساختاری دائمی می‌شود - نیاز به جایگزینی فوری مولفه دارد.

4.4 آزمون تخلیه جزئی

آزمون تخلیه جزئی (PD) خرابی‌های اولیه عایق در سویچ‌های قطع کننده ۱۲۶kV را تشخیص می‌دهد. PD به تخلیه‌های الکتریکی کوچک در داخل یا روی سطح عایق وقتی که قدرت میدان الکتریکی از آستانه‌ها بیشتر شود اشاره دارد، که به تدریج عایق را خراب می‌کند و منجر به خرابی می‌شود.

روش‌های آزمون شامل روش‌های الکتریکی، صوتی و نوری است. روش الکتریکی ولتاژ نزدیک به ولتاژ کاری سویچ را اعمال می‌کند و سیگنال‌های PD را از طریق سنسورها تشخیص می‌دهد؛ روش صوتی از سنسورها برای ضبط امواج صوتی تولید شده توسط تخلیه استفاده می‌کند؛ روش نوری نور منتشر شده را تشخیص می‌دهد. استانداردها سطح مجاز PD برای سویچ‌های ۱۲۶kV (مثلاً <۱۰pC در ولتاژ مشخص) را مشخص می‌کنند. فراتر رفتن از این مقدار نشان‌دهنده نقص‌های داخلی (فضاهای خالی، شکاف‌ها یا آلودگی) است که نیاز به بررسی بیشتر دارند.

5. اهمیت پوشش‌های IP66
5.1 محافظت در برابر غبار و آب

در شرایط محیطی سخت اندونزی، سویچ‌های قطع کننده فشار بالا معمولاً در بیرون نصب می‌شوند. پوشش‌های IP66 برای محافظت اجزای داخلی سویچ ۱۲۶kV از غبار، آب و عوامل محیطی ضروری هستند.

رتبه IP66 تضمین می‌کند که محافظت کامل در برابر ورود غبار (IP6X) - که برای جلوگیری از تجمع غبار روی عایق که با گذشت زمان عملکرد را کاهش می‌دهد بسیار مهم است - و مقاومت در برابر جریان‌های آب قوی (IPX6)، مانند باران سنگین یا اسپری‌های فشار بالا. این امر جلوگیری می‌کند از ورود آب به داخل پوشش و تماس با قسمت‌های زنده یا عایق، که از کوتاه‌شدن مدار یا تخریب جلوگیری می‌کند.

5.2 افزایش طول عمر خدمت

پوشش‌های IP66 طول عمر خدمت سویچ‌های قطع کننده ۱۲۶kV را به طور قابل توجهی افزایش می‌دهند. محافظت در برابر غبار و آب باعث کاهش فرکانس نگهداری و خطرات خرابی زودرس می‌شود. در مناطق با رطوبت بالا و باران زیاد، سویچ‌های بدون محافظ در معرض تسریع در تخریب عایق از طریق تماس مداوم با رطوبت هستند. پوشش‌های IP66 امکان عملکرد قابل اعتماد در محیط‌های سخت را فراهم می‌کنند و هزینه‌های کلی عملیات و نگهداری شبکه را کاهش می‌دهند.

6. نتیجه‌گیری

آزمون عایق بندی سویچ‌های قطع کننده فشار ۱۲۶kV یک فرآیند چندجانبه است که نیاز به توجه دقیق به عوامل مختلف دارد. رعایت استانداردهای بین‌المللی مانند IEC 62271-102 تضمین می‌کند که الزامات اساسی عملکرد عایق برآورده شود. در کشورهایی مانند اندونزی با شرایط محیطی چالش‌برانگیز، مدیریت تأثیرات آب و هوایی، غبار و آلودگی بر عایق بسیار مهم است.

استفاده از روش‌های آزمون مناسب - مقاومت عایق، تحمل ولتاژ فرکانس تغذیه، تحمل ولتاژ ضربه‌ای و آزمون تخلیه جزئی - به طور موثر خرابی‌های عایق را در مراحل مختلف تشخیص می‌دهد. علاوه بر این، پوشش‌های IP66 لایه اضافی محافظت در برابر خطرات محیطی فراهم می‌کنند.

با تمرکز بر این عناصر آزمون عایق، اپراتورهای شبکه برق و پرسنل نگهداری در اندونزی می‌توانند عملکرد قابل اعتماد و ایمن سویچ‌های قطع کننده فشار ۱۲۶kV را تضمین کنند و به عملکرد پایدار کل سیستم شبکه برق کمک کنند.