Pomiar połączonego napięcia dielektrycznego (test BIAS) w wyłącznikach
Test polaryzacyjny izolacji wysokonapięciowych wyłączników obwodów
Test polaryzacyjny izolacji jest kluczowym procederem stosowanym do oceny wydajności izolacji wysokonapięciowych wyłączników obwodów (CB) w warunkach symulujących rzeczywiste napięcia występujące w sieci. W tym teście wyłącznik podlega jednocześnie działaniu dwóch oddzielnych napięć: napięcia częstotliwości sieciowej (PF) oraz impulsu przełączniczego (SW) lub impulsu gradowego (LI). Ta kombinacja napięć naśladuje rzeczywiste warunki napięciowe, jakie otwarty wyłącznik może spotkać podczas działania.
Układ testowy i warunki
Napięcie częstotliwości sieciowej (PF):
Zastosowane na jednym zakończeniu (Zakończenie A).
Dla testów polaryzacji SW, napięcie PF odpowiada nominalnemu napięciu fazowo-ziemiowemu systemu. To odzwierciedla rzeczywiste warunki, w których przeważnie występują nadnapięcia przełącznicze blisko szczytu fali napięcia częstotliwości sieciowej.
Dla testów polaryzacji LI, napięcie PF ustawione jest na 70% nominalnego napięcia fazowo-ziemiowego. Wynika to z tego, że nadnapięcia gradowe mogą wystąpić w dowolnym momencie, a standard wybrał kompromis między najmniejszymi a najtrudniejszymi warunkami stresowymi.
Napięcie impulsowe (SW lub LI):
Zastosowane na drugim zakończeniu (Zakończenie B).
Napięcie impulsowe zsynchronizowane jest tak, aby zbiegło się z przeciwległym szczytem napięcia częstotliwości sieciowej. Oznacza to, że jeśli napięcie PF jest na swoim ujemnym szczycie, napięcie impulsowe zostanie zastosowane na swoim dodatnim szczycie, i na odwrót.
Całkowite napięcie między zakończeniami to suma napięcia PF i napięcia impulsowego.
Synchronizacja
Dla testów polaryzacji SW, impuls przełączniczy zsynchronizowany jest z maksymalną wartością ujemnego napięcia PF. Zapewnia to, że wyłącznik jest testowany w najtrudniejszych warunkach, ponieważ nadnapięcia przełącznicze zazwyczaj występują, gdy napięcie częstotliwości sieciowej jest bliskie swojego szczytu.
Dla testów polaryzacji LI, impuls gradowy również zsynchronizowany jest z ujemnym szczytem napięcia PF, ale napięcie PF jest niższe (70% nominalnego napięcia) ze względu na losowy charakter uderzeń piorunów.
Cel testu
Celem testu polaryzacyjnego izolacji jest zapewnienie, że system izolacji wyłącznika może wytrzymać połączone efekty napięć częstotliwości sieciowej i impulsowych, które są typowe w praktycznych zastosowaniach. Poddając CB tym warunkom, producenci mogą zweryfikować, że izolacja nie ulegnie przepaleniu w najbardziej trudnych scenariuszach napięciowych.
Przykład: Wysokonapiętny wyłącznik obwodu firmy ABB w teście polaryzacyjnym izolacji
W poniższym scenariuszu wysokonapiętny wyłącznik obwodu firmy ABB jest testowany w warunkach polaryzacyjnych izolacji:
Zakończenie A: Zastosowane napięcie częstotliwości sieciowej (PF).
Zakończenie B: Zastosowany jest impuls przełączniczy (SW) lub impuls gradowy (LI), zsynchronizowany z maksymalną wartością ujemnego napięcia PF.
Ten układ zapewnia, że wyłącznik jest testowany w warunkach, które dokładnie odzwierciedlają te, jakie napotkałby w rzeczywistym działaniu, co daje wiarygodne ocenianie jego wydajności izolacyjnej.
Podsumowanie kluczowych punktów
Napięcie PF: Zastosowane na jednym zakończeniu, odpowiadające nominalnemu napięciu fazowo-ziemiowemu dla testów polaryzacji SW lub 70% nominalnego napięcia dla testów polaryzacji LI.
Napięcie impulsowe: Zastosowane na drugim zakończeniu, zsynchronizowane z przeciwległym szczytem napięcia PF.
Całkowite napięcie: Suma napięcia PF i napięcia impulsowego.
Synchronizacja: Dla testów polaryzacji SW, impuls zsynchronizowany jest z maksymalnym ujemnym napięciem PF; dla testów polaryzacji LI, ta sama synchronizacja jest używana, ale z niższym napięciem PF.
Cel: Symulowanie rzeczywistych warunków napięciowych i zapewnienie, że izolacja wyłącznika może wytrzymać połączone stresy napięć częstotliwości sieciowej i impulsowych.
