Dielektrické kombinované napěťové zkoušky (BIAS test) na vypínače
Dielektrické zkoušky vysokovoltových vypínačů
Dielektrické zkoušky jsou klíčovým postupem používaným k hodnocení izolačních vlastností vysokovoltových vypínačů (CBs) za podmínek, které simulují reálné napěťové zatížení. V této zkoušce je vypínač vystaven současně dvěma samostatným napětím: síťovému frekvenčnímu (PF) napětí a buď přepínacímu (SW) impulsu nebo bleskovému impulzu (LI). Tato kombinace napětí napodobuje skutečné napěťové podmínky, kterým může otevřený vypínač čelit během provozu.
Nastavení a podmínky zkoušky
Síťové frekvenční (PF) napětí:
Použito na jednom terminálu (Terminál A).
Pro zkoušky SW bias odpovídá PF napětí nominálnímu fázovému napětí k zemi systému. To odráží reálné podmínky, kdy přepínací přetlaky často nastávají blízko vrcholu frekvenčního napěťového průběhu.
Pro zkoušky LI bias je PF napětí nastaveno na 70% nominálního fázového napětí k zemi. To proto, že bleskové přetlaky mohou nastat v jakémkoli okamžiku, a standard vybral kompromis mezi nejméně a nejvíce náročnými stresovými podmínkami.
Impulsivní napětí (SW nebo LI):
Použito na druhém terminálu (Terminál B).
Impulsivní napětí je synchronizováno tak, aby se shodovalo s opačným vrcholem frekvenčního napětí. To znamená, že pokud je PF napětí na svém negativním vrcholu, impulsivní napětí bude aplikováno na jeho pozitivním vrcholu a naopak.
Celkové napětí mezi terminály je součtem PF napětí a impulsivního napětí.
Synchronizace
Pro zkoušky SW bias je přepínací impuls synchronizován s maximální hodnotou záporného PF napětí. To zajišťuje, že vypínač je testován za nejnáročnějších podmínek, protože přepínací přetlaky typicky nastávají, když je frekvenční napětí blízko svého vrcholu.
Pro zkoušky LI bias je bleskový impuls také synchronizován s záporným vrcholem PF napětí, ale PF napětí je nižší (70% nominálního napětí) kvůli náhodné povaze bleskových úderů.
Účel zkoušky
Cílem dielektrických zkoušek je zajistit, že izolační systém vypínače může odolat kombinovanému vlivu frekvenčního a impulsivního napětí, které jsou běžné v reálných aplikacích. Při vystavění CB těmto podmínkám mohou výrobci ověřit, že izolace nebude selhat za nejtěžších napěťových scénářů.
Příklad: ABB vysokovoltový vypínač v dielektrické zkoušce
V následujícím scénáři je ABB vysokovoltový vypínač testován za podmínek dielektrické zkoušky:
Terminál A: Použito síťové frekvenční (PF) napětí.
Terminál B: Buď přepínací (SW) nebo bleskový (LI) impuls je použit, synchronizován s maximální hodnotou záporného PF napětí.
Toto nastavení zajišťuje, že vypínač je testován za podmínek, které se velmi podobají těm, kterým by čelil v reálném provozu, což poskytuje spolehlivou hodnocení jeho izolačních vlastností.
Souhrn klíčových bodů
PF Napětí: Použito na jednom terminálu, odpovídající nominálnímu fázovému napětí k zemi pro zkoušky SW bias nebo 70% nominálního napětí pro zkoušky LI bias.
Impulsivní Napětí: Použito na druhém terminálu, synchronizováno s opačným vrcholem PF napětí.
Celkové Napětí: Součet PF napětí a impulsivního napětí.
Synchronizace: Pro zkoušky SW bias je impuls synchronizován s maximálním záporným PF napětím; pro zkoušky LI bias se používá stejná synchronizace, ale s nižším PF napětím.
Účel: Simulovat reálné napěťové podmínky a zajistit, že izolace vypínače může zvládat kombinované stresy frekvenčního a impulsivního napětí.
