Proves de tensió combinada dielèctrica (prova BIAS) en interruptors
Prova de polarització dielèctrica de disjuntores d'alta tensió
La prova de polarització dielèctrica és un procediment crític utilitzat per avaluar el rendiment aïllant dels disjuntores d'alta tensió (CBs) en condicions que simulen les tensions reals. En aquesta prova, el disjuntor es sotmet a dues tensions separades simultàniament: una tensió de freqüència d'energia (PF) i o bé una impuls de commutació (SW) o un impuls de llamp (LI). Aquesta combinació de tensions imita les condicions de tensió reals que un disjuntor obert pot experimentar durant la seva operació.
Configuració i condicions de la prova
Tensió de freqüència d'energia (PF):
S'aplica a un terminal (Terminal A).
Per a les proves de bias SW, la tensió PF correspon a la tensió nominal fase-a-terra del sistema. Això reflecteix les condicions reals on les sobretensions de commutació sovint ocorren prop del píxel de l'ona de tensió de freqüència d'energia.
Per a les proves de bias LI, la tensió PF es fixa al 70% de la tensió nominal fase-a-terra. Això és degut a que les sobretensions de llamp poden ocorrer en qualsevol moment, i l'estàndard ha triat un compromís entre les condicions de stress més lleugeres i més severes.
Tensió d'impuls (SW o LI):
S'aplica a l'altre terminal (Terminal B).
La tensió d'impuls està sincronitzada per coincidir amb el píxel oposat de la tensió de freqüència d'energia. Això significa que si la tensió PF està al seu píxel negatiu, la tensió d'impuls s'aplicarà al seu píxel positiu, i viceversa.
La tensió total entre els terminals és la suma de la tensió PF i la tensió d'impuls.
Sincronització
Per a les proves de bias SW, l'impuls de commutació està sincronitzat amb el valor màxim de la tensió PF negativa. Això assegura que el disjuntor es provi en les condicions més severes, ja que les sobretensions de commutació solen ocorrer quan la tensió de freqüència d'energia està prop del seu píxel.
Per a les proves de bias LI, l'impuls de llamp també està sincronitzat amb el píxel negatiu de la tensió PF, però la tensió PF és menor (70% de la tensió nominal) a causa de la naturalesa aleatòria dels impactes de llamp.
Objectiu de la prova
L'objectiu de la prova de polarització dielèctrica és assegurar que el sistema aïllant del disjuntor pugui resistir els efectes combinats de les tensions de freqüència d'energia i d'impuls, que són comuns en les aplicacions reals. Sotmetent el CB a aquestes condicions, els fabricants poden verificar que l'aïllament no es descompondrà en les situacions de tensió més desafiantes.
Exemple: Disjuntor d'alta tensió ABB en prova de polarització dielèctrica
En el següent escenari, un disjuntor d'alta tensió ABB es prova en condicions de polarització dielèctrica:
Terminal A: S'aplica la tensió de freqüència d'energia (PF).
Terminal B: S'aplica un impuls de commutació (SW) o un impuls de llamp (LI), sincronitzat amb el valor màxim de la tensió PF negativa.
Aquesta configuració assegura que el disjuntor es provi en condicions que semblin molt les que trobaria en la seva operació real, proporcionant una avaluació fiable del seu rendiment aïllant.
Resum dels punts clau
Tensió PF: S'aplica a un terminal, corresponent a la tensió nominal fase-a-terra per a les proves de bias SW o al 70% de la tensió nominal per a les proves de bias LI.
Tensió d'impuls: S'aplica a l'altre terminal, sincronitzada amb el píxel oposat de la tensió PF.
Tensió total: La suma de la tensió PF i la tensió d'impuls.
Sincronització: Per a les proves de bias SW, l'impuls està sincronitzat amb la tensió PF negativa màxima; per a les proves de bias LI, es fa servir la mateixa sincronització, però amb una tensió PF menor.
Objectiu: Simular les condicions de tensió reals i assegurar que l'aïllament del disjuntor pugui suportar els stresses combinats de les tensions de freqüència d'energia i d'impuls.
