Diedriftkundige gecombineerde spanningstests (BIAS-test) op schakelaars
Dielektrische Bias Testen van Hoogspannings Schakelaars
Dielektrische bias testen is een cruciale procedure die wordt gebruikt om de isolatieprestaties van hoogspanningsschakelaars (CBs) te evalueren onder omstandigheden die echte spanningstress simuleren. Tijdens deze test wordt de schakelaar tegelijkertijd blootgesteld aan twee afzonderlijke spanningen: een netspanning (PF) en ofwel een schakelimpuls (SW) of een blikseminpuls (LI). Deze combinatie van spanningen imiteert de werkelijke spanningstoestanden die een open schakelaar tijdens het gebruik kan ervaren.
Testopzet en -omstandigheden
Netspanning (PF):
Toegepast op één terminal (Terminal A).
Voor SW-bias tests correspondeert de PF-spanning met de genoemde fase-aarde spanning van het systeem. Dit weerspiegelt de werkelijke omstandigheden waarbij schakeloverspanningen vaak optreden bij het piek van de netspanningsgolf.
Voor LI-bias tests wordt de PF-spanning ingesteld op 70% van de genoemde fase-aarde spanning. Dit komt omdat bliksemoverspanningen op elk moment kunnen optreden, en de norm heeft gekozen voor een compromis tussen de minste en meest zware stresscondities.
Impulsspanning (SW of LI):
Toegepast op de andere terminal (Terminal B).
De impulsspanning wordt gesynchroniseerd om samen te vallen met het tegenovergestelde piek van de netspanning. Dit betekent dat als de PF-spanning op haar negatieve piek is, de impulsspanning wordt toegepast op haar positieve piek, en vice versa.
De totale spanning tussen de terminals is de som van de PF-spanning en de impulsspanning.
Synchronisatie
Voor SW-bias tests wordt de schakelimpuls gesynchroniseerd met de maximale waarde van de negatieve PF-spanning. Dit zorgt ervoor dat de schakelaar wordt getest onder de meest zware omstandigheden, aangezien schakeloverspanningen typisch optreden wanneer de netspanning dicht bij haar piek is.
Voor LI-bias tests wordt de blikseminpuls ook gesynchroniseerd met het negatieve piek van de PF-spanning, maar de PF-spanning is lager (70% van de genoemde spanning) vanwege de willekeurige aard van bliksemslagen.
Doel van de Test
Het doel van dielektrische bias testen is om te garanderen dat het isolatiesysteem van de schakelaar bestand is tegen de gecombineerde effecten van netspanning en impulsspanning, die veelvoorkomend zijn in praktijktoepassingen. Door de CB bloot te stellen aan deze omstandigheden, kunnen fabrikanten verifiëren dat de isolatie niet zal breken onder de meest uitdagende spanningsscenario's.
Voorbeeld: ABB Hoogspanningsschakelaar in Dielektrische Bias Test
In het volgende scenario wordt een ABB hoogspanningsschakelaar getest onder dielektrische bias omstandigheden:
Terminal A: Netspanning (PF) wordt toegepast.
Terminal B: Ofwel een schakel- (SW) of blikseminpuls (LI) wordt toegepast, gesynchroniseerd met de maximale waarde van de negatieve PF-spanning.
Deze opstelling zorgt ervoor dat de schakelaar wordt getest onder omstandigheden die sterk lijken op die welke hij in werkelijke bedrijfsomstandigheden zou ontmoeten, wat een betrouwbare beoordeling van de isolatieprestaties oplevert.
Kernpunten Samenvatting
PF Spanning: Toegepast op één terminal, overeenkomend met de genoemde fase-aarde spanning voor SW-bias tests of 70% van de genoemde spanning voor LI-bias tests.
Impuls Spanning: Toegepast op de andere terminal, gesynchroniseerd met het tegenovergestelde piek van de PF-spanning.
Totale Spanning: De som van de PF-spanning en de impulsspanning.
Synchronisatie: Voor SW-bias tests wordt de impuls gesynchroniseerd met de maximale negatieve PF-spanning; voor LI-bias tests wordt dezelfde synchronisatie gebruikt, maar met een lagere PF-spanning.
Doel: Om echte spanningstoestanden te simuleren en te verzekeren dat de isolatie van de schakelaar de gecombineerde belastingen van netspanning en impulsspanning kan aan.
