Các Thử Nghiệm Thường Quy cho AC Circuit Breakers theo IEC 62271-100
Để đảm bảo chất lượng và hiệu suất vượt trội của mỗi cầu chì AC về mặt vật liệu, thiết kế và lắp ráp, nhà sản xuất thực hiện các bài kiểm tra định kỳ trên từng đơn vị được sản xuất. Các bài kiểm tra này rất quan trọng để xác minh độ tin cậy và an toàn của cầu chì, xác nhận khả năng hoạt động chính xác trong các điều kiện quy định.
Đối với các cầu chì đa pha bao gồm nhiều đơn vị cầu chì (như cấu hình V hoặc T), các bài kiểm tra định kỳ được thực hiện trên các đơn vị vận chuyển đã được lắp ráp hoàn chỉnh. Các đơn vị vận chuyển, bao gồm cả các cột cách điện và các đơn vị cầu chì, được gắn vào khung đặc biệt để kết nối với cơ chế vận hành. Khung này không chỉ đơn giản hóa các kết nối điện trong quá trình kiểm tra mà còn mô phỏng các điều kiện làm việc thực tế của cầu chì khi được lắp đặt tại hiện trường, đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả kiểm tra.
Dưới đây là các mục kiểm tra định kỳ cho cầu chì điện áp cao AC theo Tiêu chuẩn IEC 62271-1, IEC 62271-100:
Kiểm tra điện môi trên mạch chính:
Bài Kiểm tra Điện Áp Tần Số Công Suất Ngắn Thời Gian Khi Khô
Bài kiểm tra điện áp tần số công suất ngắn thời gian khi khô phải được thực hiện, với điện áp kiểm tra tuân theo các giá trị quy định trong cột thứ hai của bảng và tuân thủ các tiêu chuẩn IEC liên quan. Khi xác định điện áp kiểm tra, cần xem xét ảnh hưởng của độ cao đối với các giá trị điện áp. Bài kiểm tra này chỉ được thực hiện khi cầu chì ở trạng thái mở và áp dụng cho cả cầu chì đơn vị và đa đơn vị.
Bằng cách thực hiện bài kiểm tra này, có thể xác minh hiệu suất cách điện và cường độ điện môi của cầu chì trong các điều kiện hoạt động thực tế, đảm bảo độ tin cậy và an toàn của nó trong môi trường điện áp cao.
Các Điểm Chính:
Loại Kiểm Tra: Kiểm tra điện áp tần số công suất ngắn thời gian khi khô.
Tiêu Chuẩn Điện Áp: Giá trị quy định trong cột thứ hai của bảng.
Tiêu Chuẩn: Phải tuân thủ các tiêu chuẩn IEC liên quan.
Xem Xét Độ Cao: Các giá trị điện áp nên tính đến ảnh hưởng của độ cao.
Điều Kiện Kiểm Tra: Chỉ thực hiện khi cầu chì ở trạng thái mở.
Áp Dụng: Áp dụng cho cả cầu chì đơn vị và đa đơn vị.
Đối Với Cầu Chì Có Đơn Vị Ngắt Và Đóng Nối Tiếp Cùng Loại
Đối với cầu chì được lắp ráp với các đơn vị ngắt và đóng cùng loại nối tiếp, điện áp kiểm tra áp dụng cho từng đơn vị riêng lẻ trong trạng thái mở nên tương ứng với phần lớn hơn của tổng điện áp chịu đựng do phân phối điện áp tần số công suất thực tế tạo ra khi cầu chì hoàn toàn mở và một đầu được nối đất.
Sơ Đồ Kết Nối Kiểm Tra
Các bài kiểm tra trên cho cầu chì đơn và đa đơn vị nên được thực hiện theo sơ đồ kết nối sau:
Kiểm Tra Cầu Chì Đơn Vị:
Mở hoàn toàn cầu chì.
Đảm bảo một đầu được nối đất đáng tin cậy.
Áp dụng điện áp kiểm tra lên đầu còn lại, đảm bảo nó phù hợp với phần lớn hơn của tổng điện áp chịu đựng quy định.
Kiểm Tra Cầu Chì Đa Đơn Vị:
Đối với cầu chì có nhiều đơn vị ngắt và đóng nối tiếp, mở hoàn toàn cầu chì.
Đảm bảo một đầu được nối đất đáng tin cậy.
Áp dụng điện áp kiểm tra lên đầu đối diện, đảm bảo rằng mỗi đơn vị chịu phần lớn hơn của tổng điện áp chịu đựng, dựa trên phân phối điện áp tần số công suất thực tế.
2. Kiểm Tra Điện Môi Cho Mạch Phụ Trợ Và Điều Khiển
A. Kiểm Tra Và Xác Minh
Kiểm Tra Vật Liệu Và Lắp Ráp: Kiểm tra kỹ lưỡng vật liệu, chất lượng lắp ráp, xử lý bề mặt và, nếu cần, lớp phủ chống ăn mòn của các mạch phụ trợ và điều khiển để đảm bảo chúng tuân thủ các tiêu chuẩn và thông số kỹ thuật liên quan. Thực hiện kiểm tra trực quan để xác nhận rằng các lớp cách điện được lắp đặt đúng cách và dây dẫn và cáp được đấu nối chính xác, đảm bảo chất lượng lắp đặt cao.
Xác Minh Tuân Thủ Sơ Đồ: Xác minh rằng việc lắp đặt vật lý của các mạch phụ trợ và điều khiển chính xác khớp với sơ đồ mạch và sơ đồ đấu dây, đảm bảo tất cả các kết nối và thành phần được lắp đặt chính xác theo tài liệu thiết kế. Bước này rất quan trọng để đảm bảo độ tin cậy của hệ thống.
B. Kiểm Tra Chức Năng
Xác Minh Chức Năng Mạch Điện Áp Thấp: Thực hiện các bài kiểm tra chức năng toàn diện trên tất cả các mạch điện áp thấp để đảm bảo rằng các mạch phụ trợ và điều khiển hoạt động chính xác cùng với các thành phần khác của cầu chì. Điều chỉnh các quy trình kiểm tra dựa trên bản chất và độ phức tạp của các mạch điện áp thấp, bao gồm:
Kiểm Tra Đồng Hồ Đếm: Xác minh trạng thái hoạt động và độ chính xác của đồng hồ đếm.
Kiểm Tra Cổng Phụ Trợ: Đảm bảo hoạt động đáng tin cậy và nhạy bén của các cổng phụ trợ.
Kiểm Tra Cài Đặt Thermostat: Xác nhận các điểm cài đặt và hoạt động thực tế của thermostat.
Kiểm Tra Chức Năng Hoạt Động Trực Tiếp/Và Từ Xa: Xác minh chức năng của các chế độ hoạt động trực tiếp và từ xa để đảm bảo tính linh hoạt và an toàn trong hoạt động.
C. Xác Minh An Toàn Điện
Kiểm Tra Bảo Vệ Tiếp Xúc Trực Tiếp: Thực hiện kiểm tra trực quan để đảm bảo bảo vệ đầy đủ chống tiếp xúc trực tiếp với mạch chính, ngăn ngừa tai nạn điện giật. Ngoài ra, kiểm tra khả năng tiếp cận của các thành phần thiết bị phụ trợ và điều khiển có thể chạm vào trong quá trình hoạt động bình thường để đảm bảo chúng an toàn và dễ tiếp cận, bảo vệ người vận hành khỏi bị thương. Điều này đảm bảo an toàn điện trong các hoạt động thường xuyên.
D. Kiểm Tra Điện Môi
Kiểm Tra Điện Môi Tần Số Công Suất: Chỉ thực hiện kiểm tra điện môi tần số công suất. Điện áp kiểm tra nên là 1 kV hoặc 2 kV, với thời gian kéo dài 1 giây và tần số 50 Hz hoặc 60 Hz. Bài kiểm tra này nên được thực hiện trên các đầu cắm, động cơ, công tắc phụ trợ và mạch điều khiển để xác minh hiệu suất cách điện và khả năng chịu điện áp. Điều này đảm bảo an toàn điện và độ tin cậy của hệ thống.
3. Đo Điện Trở Mạch Chính
Trong các bài kiểm tra định kỳ, đo điện áp giảm DC hoặc điện trở của mỗi cực của mạch chính trong các điều kiện càng giống như các điều kiện kiểm tra mẫu càng tốt (bao gồm nhiệt độ không khí xung quanh và các điểm đo). Điện trở đo được không được vượt quá 1,2 lần Ru, trong đó Ru là điện trở được đo trước khi thực hiện bài kiểm tra tăng nhiệt. Điều này đảm bảo rằng điện trở của mạch chính vẫn nằm trong giới hạn chấp nhận, đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của cầu chì và nâng cao độ tin cậy của hệ thống.
4. Kiểm Tra Kín Đóng
Kiểm Tra Kín Đóng Định Kỳ: Các bài kiểm tra kín đóng nên được thực hiện ở nhiệt độ không khí xung quanh bình thường, với áp lực nạp (hoặc mật độ) của thành phần theo phương pháp kiểm tra được chỉ định bởi nhà sản xuất. Đối với các hệ thống cách điện bằng khí, các kỹ thuật phát hiện rò rỉ có thể được sử dụng để phát hiện rò rỉ, đảm bảo rằng niêm phong khí vẫn nguyên vẹn và ngăn chặn rò rỉ có thể ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của thiết bị. Điều này đảm bảo sự nguyên vẹn và an toàn của hệ thống kín đóng.
A: Hệ thống áp lực kiểm soát cho khí:
Tìm tỷ lệ rò rỉ tương đối F re bằng cách đo sự giảm áp lực trong một khoảng thời gian.
B: Hệ thống áp lực kín cho khí:
Bài kiểm tra có thể được thực hiện ở các giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất hoặc lắp ráp tại hiện trường, trên các bộ phận, thành phần và tiểu bộ phận. Đối với các hệ thống chứa khí, có thể sử dụng thiết bị phát hiện rò rỉ để phát hiện rò rỉ.
C. Hệ Thống Áp Lực Kín Đóng
Thiết Bị Chuyển Đổi Cách Điện Bằng Khí:
Các bài kiểm tra kín đóng nên được thực hiện trên thiết bị chuyển đổi cách điện bằng khí và thiết bị điều khiển để xác định tuổi thọ dịch vụ dự kiến của hệ thống áp lực kín. Các bài kiểm tra này đảm bảo sự nguyên vẹn của hệ thống kín khí, ngăn chặn rò rỉ khí và đảm bảo hoạt động đáng tin cậy lâu dài.
Thiết Bị Chuyển Đổi Hút Chân Không:
Mỗi đơn vị ngắt hút chân không nên được xác định duy nhất bằng số sê-ri của nó. Mức áp suất chân không của mỗi đơn vị ngắt hút chân không nên được kiểm tra bởi nhà sản xuất buồng hồ quang chân không, và kết quả kiểm tra nên được ghi lại. Sau khi lắp ráp, một bài kiểm tra điện môi định kỳ quan trọng nên được thực hiện để xác minh mức áp suất chân không của các đơn vị ngắt hút chân không. Bài kiểm tra này được thực hiện trên các tiếp điểm mở, và điện áp kiểm tra nên được chỉ định bởi nhà sản xuất. Bài kiểm tra điện môi nên được thực hiện sau các bài kiểm tra cơ học định kỳ theo yêu cầu của các tiêu chuẩn sản phẩm liên quan để đảm bảo hiệu suất cách điện và khả năng chịu điện áp của các đơn vị ngắt hút chân không.
5. Thiết Kế Và Kiểm Tra Trực Quan
Thiết bị chuyển đổi và thiết bị điều khiển nên được kiểm tra để xác minh sự tuân thủ các thông số kỹ thuật mua. Các mục sau đây phải được kiểm tra:
Ngôn Ngữ Và Dữ Liệu Trên Biển Số: Đảm bảo rằng thông tin trên biển số (như số model, các thông số định mức, v.v.) là chính xác.
Xác Định Thiết Bị Phụ Trợ: Xác nhận rằng tất cả các thiết bị phụ trợ (như cảm biến, rơ-le, v.v.) được xác định chính xác.
Màu Sơn Và Chất Lượng, Và Bảo Vệ Chống Ăn Mòn Của Bề Mặt Kim Loại: Kiểm tra màu sơn phù hợp với thông số kỹ thuật, chất lượng lớp phủ tốt và bề mặt kim loại có bảo vệ chống ăn mòn thích hợp.
Giá Trị Của Điện Trở Và Tụ Điện Kết Nối Với Mạch Chính (nếu có): Xác minh rằng các giá trị danh nghĩa của điện trở và tụ điện kết nối với mạch chính đáp ứng yêu cầu thiết kế.
6. Kiểm Tra Hoạt Động Cơ Học (Kiểm Tra Theo Thời Gian Qua Chương Trình Kiểm Tra Bán Tự Động)
Nên thực hiện bài kiểm tra hoạt động cơ học hoàn chỉnh trên cầu chì. Đối với tất cả các chuỗi hoạt động yêu cầu, các quy trình sau đây nên được thực hiện, và thời gian hoạt động đóng và mở nên được ghi lại:
Đo Thời Gian Hoạt Động: Ghi lại thời gian cho mỗi hoạt động đóng và mở để đảm bảo nó nằm trong phạm vi thời gian quy định.
Đặc Tính Di Chuyển Cơ Học: Sử dụng cảm biến di chuyển được lắp đặt trên hệ thống tiếp điểm của cầu chì hoặc thiết bị tương tự, hoặc thiết bị được đặt ở vị trí thuận tiện trên bộ truyền động với kết nối trực tiếp đến hệ thống tiếp điểm, để ghi lại các hình ảnh đại diện của di chuyển tiếp điểm. Điều này cung cấp thông tin chi tiết về di chuyển tiếp điểm, giúp đánh giá hiệu suất cơ học.
Sơ đồ dưới đây cho thấy đường cong tiếp điểm cơ học điển hình, minh họa các đặc trưng của di chuyển tiếp điểm:
Kiểm Tra Hoạt Động Cơ Học
Kiểm tra hoạt động cơ học nên đảm bảo rằng số điểm ghi lại đủ để xác định chính xác thời gian tiếp xúc, tốc độ tiếp xúc, thời gian đóng và tách tiếp xúc, cũng như tổng thời gian di chuyển. Bài kiểm tra nên bao gồm các thành phần sau:
a) Kiểm Tra Tại Điện Áp Cấp Tối Đa
Năm Hoạt Động Đóng: Thực hiện năm hoạt động đóng tại điện áp cấp tối đa cho thiết bị vận hành và các mạch phụ trợ và điều khiển.
Năm Hoạt Động Mở: Thực hiện năm hoạt động mở trong cùng điều kiện.
b) Kiểm Tra Tại Điện Áp Cấp Tối Thiểu
Năm Hoạt Động Đóng: Thực hiện năm hoạt động đóng tại điện áp cấp tối thiểu được chỉ định cho thiết bị vận hành và các mạch phụ trợ và điều khiển.
Năm Hoạt Động Mở: Thực hiện năm hoạt động mở trong cùng điều kiện.
c) Kiểm Tra Tại Điện Áp Cấp Định Mức
Năm Chu Kỳ Hoạt Động Đóng-Mở: Thực hiện năm chu kỳ hoạt động "đóng-mở" tại điện áp cấp định mức cho thiết bị vận hành, các mạch phụ trợ và điều khiển. Cơ chế tripping nên được kích hoạt bằng hành động đóng của các tiếp điểm chính.
Bài Kiểm Tra Đóng Tự Động Nhanh (nếu có): Đối với các cầu chì được thiết kế để đóng tự động nhanh, thực hiện năm chu kỳ hoạt động "mở-thời gian-đóng" (O – t – C), trong đó t không vượt quá khoảng thời gian quy định trong chuỗi hoạt động định mức.
Các kiểm tra bổ sung nên bao gồm:
Kiểm Tra Bộ Giảm Sốc: Xác minh chức năng của bộ giảm sốc.
Kiểm Tra Thiết Bị Bảo Vệ Quá Dòng: Kiểm tra hoạt động của các thiết bị bảo vệ quá dòng.
Sau khi hoàn thành các chuỗi hoạt động yêu cầu, các bài kiểm tra và kiểm tra sau đây nên được thực hiện (nếu có):
Kiểm Tra Kết Nối: Đảm bảo tất cả các kết nối chắc chắn và chính xác.
Hiển Thị Công Tắc Điều Khiển Và/Hoặc Phụ Trợ: Xác nhận rằng các công tắc điều khiển và/hoặc phụ trợ hiển thị chính xác vị trí mở và đóng của cầu chì.
Hoạt Động Của Thiết Bị Phụ Trợ: Đảm bảo tất cả các thiết bị phụ trợ hoạt động bình thường trong phạm vi điện áp cấp làm việc.
Đo Điện Trở Của Máy Sưởi (Nếu Được Lắp Đặt) Và Cuộn Điều Khiển: Đo điện trở của máy sưởi (nếu được lắp đặt) và cuộn điều khiển.
Kiểm Tra Dây Dẫn: Xác minh dây dẫn của các mạch điều khiển, máy sưởi và thiết bị phụ trợ theo thông số kỹ thuật và kiểm tra số lượng các tiếp điểm phụ trợ.
Kiểm Tra Phòng Điều Khiển: Kiểm tra các hệ thống điện, cơ khí, khí nén và thủy lực trong phòng điều khiển.
Thời Gian Nạp: Ghi lại thời gian nạp.
Chức Năng Của Van Xả Áp: Xác minh hiệu suất của van xả áp.
Hoạt Động Của Thiết Bị Liên Khóa Và Báo Hiệu: Kiểm tra hoạt động của các thiết bị liên khóa và báo hiệu điện, cơ khí, khí nén hoặc thủy lực.
Hoạt Động Của Thiết Bị Chống Nhảy: Xác minh hoạt động của thiết bị chống nhảy.
Hiệu Suất Chung: Đảm bảo thiết bị hoạt động chính xác trong phạm vi dung sai điện áp cấp quy định.
Kiểm Tra Đầu Cắm Đất: Kiểm tra việc lắp đặt và kết nối đầu cắm đất của cầu chì.
Các Bài Kiểm Tra Đặc Biệt
Đối với các cầu chì được trang bị bộ ngắt điện áp thấp, cần xác minh rằng cầu chì có thể ngắt và đóng một cách đáng tin cậy khi điện áp áp dụng cho bộ ngắt nằm trong giới hạn quy định.
