AC:n korkeajänniteilmaerottimen perusrutiinitestaus IEC 62271-102 -standardin mukaan

Korkean jännitteen ilma-erottimet ja maajohdat: Toiminto, tyypit ja säännölliset testit

Korkean jännitteen ilma-erottimien toiminto

Korkean jännitteen ilma-erottimet ovat tärkeä osa korkean jännitteen sähköjärjestelmiä tarjoamalla elektrinen ja näkyvä eristys järjestelmän eri osien välillä. Tämä eristys on välttämätöntä sekä normaalissa päivittäisessä käytössä että huollon tai korjauksen yhteydessä. Kaksi pääasiallista eristyksen muotoa ovat:

• Eristys normaaliin käyttöön:Normaalin toiminnon aikana, jotkut sähköjärjestelmän komponentit, kuten rinnakkaissuljetut reaktorit, saattavat olla tarpeen vain kevyen kuormituksen aikana. Nämä komponentit voidaan kytkää pois käytöstä sulkuilla ja sitten eristää erottimilla, kun niitä ei tarvita (esimerkiksi huippukuormituksen aikana). Tämä mahdollistaa tehokkaan resurssien hallinnoinnin sähköjärjestelmässä.

• Eristys huollossa ja korjauksessa:Kun siirtovirtajohtoja, muuntijoita, sulkujen tai muiden laitoksenvälineiden tarvitaan huoltoa tai korjauksia, on elintärkeää eristää nämä komponentit järjestelmän lopusta varmistaakseen turvallisuuden. Ilma-erottimet tarjoavat näkyvän katkon piirissä, mikä antaa työntekijöille mahdollisuuden vahvistaa, että heidän työskentelemänsä järjestelmän osa on virtaamaton ja turvallinen päästä.

Korkean jännitteen ilma-erottimien ja maajohdattimen tyypit

Korkean jännitteen ilma-erottimet ja maajohdat tulevat erilaisissa tyypeissä ja asennusmuodoissa. Neljä yleisimmin käytettyä tyyppeä ovat:

• Pystysuora katkaisutyyppi:Tässä tyypissä liikkuvan kontaktin liikkuu pystysuunnassa avaamaan tai sulkeakseen erottimen. Tämä suunnitelma sopii sovelluksiin, joissa tila on rajattu, koska se vaatii vähemmän vaakasuuntaista tyhjää tilaa.

• Keskustakatkaisutyyppi:Tässä tyypissä liikkuvan kontaktin katkaisee erottimen keskellä, kun taas kontaktit molemmilla puolilla pysyv paikoillaan. Tämä suunnitelma tarjoaa selkeän näkyvän osoituksen avoimesta asennosta ja sitä käytetään usein säätölaite-sovelluksissa.

• Kaksipuolinen katkaisutyyppi:Tämä tyyppi on liikkuvia kontakteja, jotka katkaisevat erottimen molemmilla puolilla. Se tarjoaa vahvemman eristyksen ja sitä käytetään yleisesti korkean jännitteen alueissa, joissa luotettava eristys on välttämätöntä.

• Rautatiekatkaisutyyppi:Rautatiekatkaisutyyppi käyttää leikkuriin muodostuneen mekanismin liikuttaakseen kontakteja erilleen. Tämä suunnitelma on erityisen hyödyllinen korkean jännitteen sovelluksissa, joissa kontaktien välillä on tarpeen suurempi etäisyys varmistaakseen asianmukainen eristys.

Korkean jännitteen erottimien ja maajohdattimien säännölliset testit

Säännölliset testit tehdään varmistaaksemme, että korkean jännitteen erottimet ja maajohdattimet täyttävät vaaditut standardit ja määritykset. Nämä testit on suunniteltu paljastamaan mittojen tai rakenteen virheet ilman, että ne vaarantaisivat laitteen ominaisuuksia tai luotettavuutta. IEC 62271-1 ja IEC 62271-102 -standardien mukaan seuraavat säännölliset testit tehdään yleensä:

Pääpiirin dielektrinen testi: Pääpiiriin sovelletaan kuiva, lyhytaikainen verkkotaajuuden testi 50 tai 60 Hz frekvenssillä. Testivoltti on määritelty IEC-standardissa ja sen pitäisi säädellä korkeuskertoimen perusteella.

Tämän testin tarkoitus on varmistaa erottimen eristysvoima ja varmistaa, että se voi kestää nominaltason jännitteen ilman säröä. Testivolttien arvot on annettu standarditaulukoissa, ja korkeuskertoimen on otettava huomioon ilman dielektrisen voiman heikentäminen korkeammilla korkeuksilla.

• Mekaaninen toimintatesti:Tämä testi varmistaa, että erottimen voi toimia oikein normaaleissa käyttöolosuhteissa. Se tarkistaa avaamisen ja sulkemisen mekanismien sujuvuuden sekä kontaktien tasapainottamisen. Testi myös vahvistaa, että erottimen voi käsitellä määritysten mukaista määrää toimintoja ilman epäonnistumista.

• Lämpötilan nousutesti:Tämä testi mitataan erottimen lämpötilan nousua nominaltason virtauksessa. Tavoitteena on varmistaa, että lämpötilan nousu ei ylitä sallittuja rajoja, mikä voisi johtaa ylikuumenemiseen ja potentiaaliseen vahingoittamiseen laitteeseen.

• Lyhytsulun kestotesti:Tämä testi arvioi erottimen kykyä kestää lyhytsulun lämpö- ja sähködynaaminen vaikutus. Vaikka erottimet eivät ole suunniteltu lyhytsulun keskeyttämiseen, ne on kykenevä pysymään kokonaisina ja turvallisesti eristämään vikapuolen järjestelmästä.

• Maajohdattimen toimintatesti:Maajohdattimelle tehdään erillinen testi varmistaaksemme, että kytkin voi yhdistää järjestelmän maahan. Tämä testi tarkistaa maanjohdan toiminnan luotettavuuden, joka on kriittinen turvallisuudelle huollossa ja korjauksissa.

• Eritysresistanssin testi:Tämä testi mitataan eritysresistanssia elävien osien ja maan välillä varmistaaksemme, että ei ole vuodatusvirtaa. Korkea eritysresistanssi osoittaa, että erottimen eristys on hyvässä kunnossa.

• Visuaalinen tarkastus:Perusteellinen visuaalinen tarkastus tehdään tarkistaaksemme, onko erottimessa tai sen komponenteissa fyysisiä vahingoja, ruskoutumista tai kulutusta. Tämä tarkastus auttaa tunnistamaan ongelmat, jotka voisivat vaikuttaa laitteen toimintaan tai turvallisuuteen.

Säännöllisten testien merkitys

Säännölliset testit ovat olennaisia varmistaaksemme, että korkean jännitteen erottimet ja maajohdattimet toimivat oikein ja voivat turvallisesti suorittaa eristystehtävänsä. Nämä testit tehdään yleensä valmistajan laitoksessa, mutta sopimuksen mukaan ne voidaan tehdä paikan päällä. Testit auttavat tunnistamaan laitteessa olevat puutteet tai heikkoudet ennen asennusta tai käyttöönottoa, varmistaen, että sähköjärjestelmä toimii luotettavasti ja turvallisesti.

Noudattamalla IEC 62271-1 ja IEC 62271-102 -standardeja, valmistajat ja operaattorit voivat ylläpitää korkean jännitteen erottimien ja maajohdattimien eheyden ja suorituskyvyn, mikä parantaa sähköjärjestelmän yleistä turvallisuutta ja tehokkuutta.

Jos erottimen ja maajohdattimen eristys on saatavilla vain tiheäydensiteiden ja ympäristön paineen ilman kautta, verkkotaajuuden sietokykytesti voidaan jättää pois, jos johtavien osien väliset mitat – vaiheiden välillä, avoimissa kytkentäkomponenttien yli ja johtavien osien ja kehikon välillä – on tarkistettu mittojen avulla.

Korkean jännitteen erottimien maajohdattimien ja apukäyttöpiireiden dielektrinen testaus

1. Maajohdattimien dielektrinen testaus

Kun tehdään maajohdattimien dielektrinen testaus, testivoltti sovelletaan maajohdattimen auki olevassa asennossa. Testi tehdään kahdessa erityisessä olosuhteessa varmistaaksemme asianmukainen eristys eri osien välillä kytkentäkomponentissa:

Vierekkäisten eristyksessä olevien terminaalien välillä (kannustineet maassa):Testivoltti sovelletaan vierekkäisten eristyksessä olevien terminaalien välillä, kun maajohdattimen kannustineet on maanjäristetty. Tämä varmistaa, että terminaalien välillä on riittävä eristys estämään mahdolliset satunnaiset lyhytsulut tai sähköiset säröt.

Kaikki eristyksessä olevat terminaalit yhdistetty yhteen (kannustineet maassa):Tässä olosuhteessa kaikki eristyksessä olevat terminaalit yhdistetään yhteen, ja testivoltti sovelletaan tätä terminaaliryhmää ja maanjäristettyjä kannustineita vasten. Tämä testi tarkistaa kytkentäkomponentin yleisen erityksen, varmistaen, että ei ole vuodatusvirtaa terminaaleista maahan.

2. Apu- ja ohjauskäyttöpiirien dielektrinen testaus toimintomekanismissa

Materiaalien ja kokoonpanon tarkastus ja sopusointuisuuden vahvistus

• Apu- ja ohjauskäyttöpiirien materiaalien luonne, kokoonpanon laatu, viimeistely ja mitkä tahansa korroosion suojaamiseen tarkoitetut kateisverhot tarkastetaan. Tämä varmistaa, että komponentit sopivat tarkoitukseensa eivätkä rappeude yli ajan.

• Lämpöeristys:Visuaalinen tarkastus tehdään varmistaaksemme lämpöeristyksestä on tyydyttävä asennus. Oikea lämpöeristys on kriittistä ylikuumenemisen estämiseksi ja laitteen pitkäikäisyyden takaamiseksi.

• Johtojen ja kaapelin reititys:Johtojen, kaapelien ja lämmitysjärjestelmien reititys tarkistetaan varmistaaksemme, että ne on asennettu oikein eivätkä aiheuta vahingon tai häiriön vaaraa. Vastusmittaukset tehdään myös lämmitysjärjestelmille varmistaaksemme, että ne toimivat oikein.

Toimintotestit

• Alavirtapiirien toimintotesti:Kaikkien alavirtapiirien, mukaan lukien relaidit, kontaktorit ja lukitusmagneetit, toimintotesti tehdään varmistaaksemme, että apu- ja ohjauskäyttöpiirit toimivat oikein yhdessä erottimen kanssa. Lukitusmekanismi on myös tarkistettava varmistaaksemme, että se toimii tarkoituksenmukaisesti.

• Suoja sähköiseltä sähköiskulta:Visuaalisia tarkastuksia tehdään varmistaaksemme, että on tarpeeksi suojaa suoran yhteyden main circuitin kanssa ja että apu- ja ohjauskäyttöpiirien osat, joihin voidaan käsiksi normaalissa käytössä, ovat turvallisesti ulottuvissa. Tämä varmistaa, että operaattoreita suojataan sähköiskulta.

Apu- ja ohjauskäyttöpiirien dielektrinen testaus

Verkkotaajuuden testit:Ainoastaan verkkotaajuuden testit tehdään apu- ja ohjauskäyttöpiireihin. Testivoltti on joko 1 kV tai 2 kV, kesto on 1 sekunti 50 tai 60 Hz frekvenssillä. Tämä testi varmistaa, että alavirtapiirien eristys voi kestää nominaltason jännitteen ilman säröä.

3. Pääpiirin vastuksen mittaaminen

Säännölliseen testiin pääpiirin DC-volttipotentiaali tai vastus mitataan kutakin poltta vastaavissa olosuhteissa kuin tyypitesteissä. Erityisesti:Ilmakeän lämpötila ja mittauspisteiden pitäisi olla mahdollisimman lähellä tyypitesteissä käytettyjä.
Mittausvastus ei saa ylittää 1.2 × Ru, missä Ru on lämpötilan nousutestin ennen mitattu vastus. Tämä varmistaa, että pääpiirin vastus pysyy hyväksyttävissä rajoissa, osoittaen, että kontaktit ovat hyvässä kunnossa ja piiri voi kuljettaa nominaltason virtaa ilman liian suurta lämpötilan nousua.

4. Suunnittelun ja visuaalisen tarkastuksen

Erottimeen ja maajohdattimiin on tehtävä perusteellisia suunnittelutarkastuksia ja visuaalisia tarkastuksia varmistaaksemme, että ne noudattavat ostosmäärityksiä. Tämä sisältää:

• Yhteensopivuuden vahvistus: Varmistetaan, että kaikki komponentit, materiaalit ja rakennus täyttävät ostotilauksessa tai sopimuksessa määritellyt vaatimukset.

• Komponenttien tarkastus: Tarkistetaan näkyviä vikoja, kuten säröjä, ruskoutumista tai väärää kokoonpanoa, jotka voivat vaikuttaa laitteen toimintaan tai turvallisuuteen.

• Merkit ja merkinnät: Varmistetaan, että kaikki tarvittavat merkit, merkinnät ja tunnistemerkit ovat läsnä ja luettavissa, mukaan lukien jännitearvot, käyttöohjeet ja turvavaroitukset.

5. Mekaaniset toimintatestit

Mekaaniset toimintatestit tehdään varmistaaksemme, että erottimet tai maajohdattimet toimivat oikein toimintamekanismien määritellyn jännitteen ja toimituksen paineen rajoissa. Nämä testit tehdään ilman jännitettä tai virtaa pääpiirissä. Seuraavia näkökohtia tarkistetaan:

Toimintamekanismin suorituskyky

• Toimintamekanismin tulostuksen kulma:Toimintamekanismin tulostuksen kulma mitataan varmistaaksemme, että se on suunniteltujen määritysten mukainen. Tämä varmistaa, että kontaktit liikkuvat oikeisiin paikkoihin avaamisen ja sulkemisen toiminnoissa.

• Toimintamekanismin tulostuksen momentti:Toimintamekanismin tulostuksen momentti mitataan varmistaaksemme, että se on määritysten rajoissa. Liian suuri momentti voi osoittaa mekaanisia ongelmia, kun taas liian pieni momentti voi johtaa epätäydelliseen toimintaan.

• Toimintamekanismin moottorin virta:Moottorin virta toiminnan aikana tallennetaan varmistaaksemme, että se pysyy hyväksyttävissä rajoissa. Epänormaalisti virta voi osoittaa ongelmia moottorissa tai sähkötoimituksessa.

• Toimintaaika:Erottimeen tai maajohdattimeen tarvittava aika täydellisen kierroksen (sulku-avaus) suorittamiseen mitataan. Tämä varmistaa, että laite toimii vaadittujen aikarajojen sisällä, mikä on kriittistä järjestelmän koordinoinnille ja suojalle.

Toimintakierrat

Seuraavat toimintakierrat tehdään testataksemme erottimen tai maajohdattimen luotettavuuden ja kestävyyden:

• 10 Sulku-avauskiertoa minimitoimitusjännitteellä (85%):Erottimeen tai maajohdattimeen toimitetaan 10 kertaa 85% nomin