AC magasfeszültségű levegőtöréses szétválasztó kapcsoló rutin tesztje az IEC 62271-102 szabvány szerint

Nyomáscsőttes kapcsolók és földelő kapcsolók: Függvény, típusok és rutinszerű tesztelés

Nyomáscsőttes kapcsolók függvénye

A nyomáscsőttes kapcsolók létfontosságú szerepet játszanak a magasfeszültségi villamos rendszerekben, elektromos és látható izolációt biztosítva a rendszer különböző részei között. Ez az izoláció elengedhetetlen a napi működéshez, valamint karbantartási vagy javítási tevékenységekhez. A két fő izolációs formája:

• Izoláció a normál működéshez:Normál működés során a villamos rendszer bizonyos komponensei, például a párhuzamos reaktorok, csak enyhe terhelési időszakban lehetnek szükségesek. Ezek a komponensek áramköri szakítókkal kapcsolhatók ki, majd nem szükségesek esetén (például csúcsterhelési időszakban) nyomáscsőttes kapcsolókkal izolálhatók. Ez lehetővé teszi a villamos rendszer erőforrásainak hatékony kezelését.

• Izoláció karbantartási és javítási célokra:Amikor a továbbítási vezetékek, transzformátorok, áramköri szakítók vagy más állományi berendezések karbantartásra vagy javításra várnak, alapvetően fontos, hogy ezeket a komponenseket a rendszer többi részeitől izolálják, hogy biztonságukat garantálják. A nyomáscsőttes kapcsolók egy látható törést biztosítanak az áramkörben, így a munkavállalók megerősíthetik, hogy a rendszer azon része, amelyen dolgoznak, leenergizett és biztonságos hozzáférésre alkalmas.

Nyomáscsőttes kapcsolók és földelő kapcsolók típusai

A nyomáscsőttes kapcsolók és a földelő kapcsolók különböző típusokban és helyezési elrendezésekben érhetők el. A leggyakrabban használt négy típus:

• Függőleges törésválasztó:A mozgó kapcsoló ebben a típusban függőlegesen mozog, hogy a kapcsolót nyissa vagy zárja. Ez a tervezés alkalmas arra, ha korlátozott a tér, mert kevesebb vízszintes térköre van szüksége.

• Középső oldalsó törésválasztó:Ebben a típusban a mozgó kapcsoló a kapcsoló közepén tör, a kapcsolók mindkét oldalon állományosan maradnak. Ez a tervezés egyértelmű vizuális jelzést ad a nyitott pozícióról, és gyakran alkalmazzák a switchgear alkalmazásokban.

• Kétszeres oldalsó törésválasztó:Ebben a típusban a mozgó kapcsolók a kapcsoló mindkét oldalán törnek. Ez erősebb izolációt biztosít, és gyakran használják a magasfeszültségi aláállományokban, ahol megbízható izoláció kritikus fontosságú.

• Pantograf típusú:A pantograf típus használ egy ollóhoz hasonló mechanizmust, hogy a kapcsolókat távolítsa egymástól. Ez a tervezés különösen hasznos a magasfeszültségi alkalmazásokban, ahol nagy távolság szükséges a kapcsolók között, hogy megfelelő izolációt biztosítson.

Nyomáscsőttes kapcsolók és földelő kapcsolók rutinszerű tesztelése

A rutinszerű tesztelés célja, hogy biztosítani a nyomáscsőttes kapcsolók és a földelő kapcsolók megfelelőségét a szükséges szabványokkal és specifikációkkal. Ezek a tesztek kialakítva vannak, hogy felbecsüljék a anyagok vagy a szerkezet hibáit anélkül, hogy megnehezítenék a berendezés tulajdonságait vagy megbízhatóságát. Az IEC 62271-1 és IEC 62271-102 szabványok szerint a következő rutinszerű tesztek végzhetők:

Elektroosztály teszt a fő áramkörön:Egy száraz, rövid ideig tartó hőmérséklet-frekvenciájú teszt 50 vagy 60 Hz frekvenciával alkalmazandó a fő áramkörre. A teszt feszültség a releváns IEC szabványokban van meghatározva, és a magasság faktora alapján kell beállítani.

Ez a teszt célja, hogy ellenőrizze a kapcsoló izolációs erejét, és biztosítja, hogy a kapcsoló képes a nominált feszültséget viselni, anélkül, hogy összeomolna. A teszt feszültség értékei a szabvány táblázataiban találhatók, és a magasság faktort figyelembe kell venni, hogy figyelembe vegye a levegő csökkenő dielektrikus erejét a magasabb magasságoknál.

• Mechanikai működési teszt:Ez a teszt biztosítja, hogy a kapcsoló helyesen működik a normál működési feltételek mellett. Ellenőrzi a nyitási és záró mechanizmus simaságát, valamint a kapcsolók igazodását. A teszt azt is ellenőrzi, hogy a kapcsoló képes-e a meghatározott műveletek számát elvégezni, anélkül, hogy meghibásodna.

• Hőmérséklet-emelkedési teszt:Ez a teszt méri a kapcsoló hőmérséklet-emelkedését a nominált áramerősség mellett. A cél, hogy biztosítani, hogy a hőmérséklet-emelkedés ne haladja meg a megengedett határokat, ami túlhőt okozhat, és potenciálisan károsíthatja a berendezést.

• Rövidzárlat-ellenállás teszt:Ez a teszt értékeli a kapcsoló képességét, hogy a rövidzárlat hőmérsékleti és elektrodinamikai hatásait bírja. Bár a kapcsolók nem tervezve vannak rövidzárlatok megszakítására, a kapcsolók képeseknek kell lenniük, hogy a rendszer hibás részét biztonságosan izolálják.

• Földelő kapcsoló működési teszt:A földelő kapcsolók esetében külön tesztet végeznek, hogy biztosítsák, a kapcsoló megfelelően csatlakoztassa a rendszert a földre. Ez a teszt ellenőrzi a földelő funkció megbízhatóságát, ami kritikusan fontos a biztonság érdekében a karbantartási és javítási műveletek során.

• Izolációs ellenállás teszt:Ez a teszt méri a live részek és a föld közötti izolációs ellenállást, hogy biztosítja, hogy nincs beszivárgó áram. Magas izolációs ellenállás azt jelzi, hogy a kapcsoló izoláció jól áll.

• Vizuális ellenőrzés:Átfogó vizuális ellenőrzést végeznek, hogy ellenőrizzék bármilyen fizikai kárt, rosting vagy súrolódást a kapcsolón és annak komponensein. Ez az ellenőrzés segít azonosítani bármilyen problémát, ami befolyásolhatja a berendezés teljesítményét vagy biztonságát.

A rutinszerű tesztelés fontossága

A rutinszerű tesztelés elengedhetetlen ahhoz, hogy a nyomáscsőttes kapcsolók és a földelő kapcsolók helyesen működjenek, és biztonságosan tudjanak elvégzeni izolációs feladataikat. Ezek a tesztek általában a gyártó létesítményében végzhetők, de egyetértés szerint a helyszínen is elvégezhetők. A tesztek segítenek felismerni a berendezés bármilyen hibáit vagy gyenge pontjait, mielőtt telepítik vagy használatba veszik, így biztosítva a villamos rendszer megbízhatóságát és biztonságát.

Az IEC 62271-1 és IEC 62271-102 szabványok betartásával a gyártók és üzemeltetők fenntarthatják a nyomáscsőttes kapcsolók és a földelő kapcsolók integritását és teljesítményét, így növelve a villamos rendszer teljes biztonságát és hatékonyságát.

Ha a kapcsoló és a földelő kapcsoló izolációja csak szilárdmagú izolátorokkal és környezeti nyomású levegővel van biztosítva, a hőmérséklet-frekvenciájú feszültség-bírás teszt kihagyható, ha a vezető részek közötti méreteket – fázisok között, nyitott kapcsolók között és a vezető részek és a keret között – dimenziós mérésekkel ellenőrzik.

Nyomáscsőttes kapcsolók és segéd/irányító áramkörök dielektrikus tesztje

1. Földelő kapcsolók dielektrikus tesztje

A földelő kapcsolók dielektrikus tesztje végzésekor a teszt feszültséget a földelő kapcsoló nyitott pozíciójában alkalmaznak. A teszt két specifikus feltétel mellett végzhető, hogy biztosítsa a kapcsoló különböző részei közötti megfelelő izolációt:

Szomszédos izolált terminálok között (a bázisok földre vonva):A teszt feszültséget a szomszédos izolált terminálok között alkalmazzák, miközben a kapcsoló bázisai földre vannak vonva. Ez biztosítja, hogy a terminálok között megfelelő izoláció van, hogy elkerülje a véletlen rövidzárlatokat vagy elektrikus összeomlást.

Minden izolált terminál között összekötve (a bázisok földre vonva):Ebben a feltételben minden izolált terminált összekötve, és a teszt feszültséget e csoport terminálok és a földre vonva bázisok között alkalmazzák. Ez a teszt ellenőrzi a kapcsoló teljes izolációs integritását, biztosítva, hogy nincs beszivárgó áram a terminálok és a föld között.

2. Dielektrikus teszt a segéd- és irányító áramkörökön a működtető mechanizmusból

Ellenőrzés és konformitás ellenőrzése

• Anyag és összeszerelés minősége:A segéd- és irányító áramkörökben használt anyagok természete, az összeszerelés minősége, a befejezés, valamint a rosting elleni bármilyen védelmi rétegek ellenőrzése. Ez biztosítja, hogy a komponensek alkalmasak a szándékos használatra, és nem romlanak el idővel.

• Hőizoláció:Vizuális ellenőrzést végeznek, hogy ellenőrizzék a hőizoláció megfelelő telepítését. A megfelelő hőizoláció kulcsfontosságú, hogy elkerülje a túlhőt, és biztosítja a berendezés hosszú élettartamát.

• Vezeték és kábel útvonalak:Az utak, kábelek és fűtők vezetését ellenőrzik, hogy biztosítsák, hogy megfelelően telepítettek, és nem jelentenek károsodási vagy zavaró kockázatot. A fűtők ellenállását is ellenőrzik, hogy biztosítsák, hogy helyesen működnek.

Funkcionális tesztek

• Alacsonyfeszültségi áramkörök működése:Funkcionális tesztet végeznek az összes alacsonyfeszültségi áramkörön, beleértve a relék, kapcsolók és záró magneseket, hogy ellenőrizzék, hogy a segéd- és irányító áramkörök helyesen működnek a kapcsoló más részeivel. A záró mechanizmust is ellenőrizni kell, hogy megfelelően működjön.

• Védelem az elektromos tükrölés ellen:Vizuális ellenőrzéseket végeznek, hogy ellenőrizzék, hogy megfelelő védelem van a fő áramkörrel való közvetlen érintkezés ellen, és hogy a segéd- és irányító berendezések részei, amelyeket a normál működés során érinteni lehet, biztonságosan elérhetőek. Ez biztosítja, hogy a működők védelemmel élvezhetik az elektromos tükröléstől.

Dielektrikus tesztek a segéd- és irányító áramkörökön

Csak hőmérséklet-frekvenciájú tesztek végzhetők a segéd- és irányító áramkörökön. A teszt feszültség vagy 1 kV, vagy 2 kV, 1 másodperces tartammal 50 vagy 60 Hz frekvenciával. Ez a teszt biztosítja, hogy az alacsonyfeszültségi áramkörök izolációja képes a nominált feszültséget viselni, anélkül, hogy összeomolna.

3. A fő áramkör ellenállásának mérése

A rutinszerű teszt során a fő áramkör minden polusának DC feszültség-lehullása vagy ellenállása a tipusteszt során használt feltételekhez lehetőleg hasonló feltételek mellett mérhető. Kifejezetten:A környezeti levegő hőmérséklete és a mérési pontok lehetőleg ugyanolyanok, mint a tipusteszt során.
A mérési ellenállás nem haladhatja meg a 1.2 × Ru értéket, ahol Ru a hőmérséklet-emelkedési teszt előtti ellenállás. Ez biztosítja, hogy a fő áramkör ellenállása elfogadható határok között maradjon, ami azt jelzi, hogy a kapcsolók jól állnak, és az áramkör képes a nominált áramot viselni, anélkül, hogy túlmelegedne.

4. Tervezési és vizuális ellenőrzések

A kapcsolók és a földelő kapcsolók átfogó tervezési és vizuális ellenőrzésekre szorulnak, hogy biztosítsák, hogy megfelelnek a vásárlási specifikációnak. Ez tartalmazza:

• Megfelelőség ellenőrzése: Biztosítja, hogy minden komponens, anyag és szerkezet megfelel a vásárlási rendelésben vagy szerződésben meghatározott követelményeknek.

• Komponensek ellenőrzése: Ellenőrzi, hogy vannak-e látható hibák, például törések, rosting vagy helytelen összeszerelés, amely befolyásolhatja a berendezés teljesítményét vagy biztonságát.

• Címkézés és jelölések: Ellenőrzi, hogy a szükséges címkék, jelölések és azonosító címkek jelen vannak és olvashatók, beleértve a feszültségértékeket, a működési utasításokat és a biztonsági figyelmeztetéseket.

5. Mechanikai működési tesztek

A mechanikai működési tesztek célja, hogy biztosítsák, a kapcsolók vagy a földelő kapcsolók helyesen működnek a működtető mechanizmusuk meghatározott feszültségi és ellátási nyomás határain belül. Ezek a tesztek végzhetők, anélkül, hogy feszültség lenne a fő áramkörön vagy áram folytatna rajta. A következő aspektusok ellenőrzésre kerülnek:

Működtető mechanizmus teljesítménye

• A működtető mechanizmus kimeneti tengelyének szöge:A működtető mechanizmus kimeneti tengelyének forgási szögét mérjük, hogy biztosítsuk, hogy a tervezési specifikációkhoz igazodik. Ez biztosítja, hogy a kapcsolók a megfelelő pozíciókba mozduljanak a nyitás és zárás során.

• A működtető mechanizmus kimeneti forgatónyomatéka:A működtetéshez szükséges forgatónyomaték mérését végzik, hogy biztosítsák, hogy a meghatározott határok között van. A túl nagy forgatónyomaték mechanikai problémákat jelez, míg a túl alacsony forgatónyomaték hiányos működést okozhat.

• A működtető mechanizmus motorjának áramfogyasztása:A motor működése során felhasznált áramot rögzítik, hogy ellenőrizzék, hogy a megfelelő tartományon belül van. A rendellenes áramszintek motorral vagy elektromos ellátással kapcsolatos problémákat jelezhetnek.

• Működési idők:A kapcsoló vagy a földelő kapcsoló teljes ciklusának (zár-nyit) időtartama mérhető. Ez biztosítja, hogy a berendezés a szükséges időkeretek között működik, ami kritikusan fontos a rendszer koordinációja és védelme szempontjából.

Működési ciklusok

A következő működési ciklusok végzhetők, hogy ellenőrizzék a kapcsoló vagy a földelő kapcsoló megbízhatóságát és tartósítását:

• 10 Zár-nyit ciklus minimális ellátási feszültségnél (85%):A kapcsoló vagy a földelő kapcsoló 10-szer működik 85%-os nominális ellátási feszültségnél, hogy biztosítsa, hogy helyesen működik alacsony feszültség mellett.

• 10 Zár-nyit ciklus maximális ellátási feszültségnél (110%):A kapcsoló vagy a földelő kapcsoló 10-szer működik 110%-os nominális ellátási feszültségnél, hogy ellenőrizze a teljesítményét magas feszültség mellett.

• 50 Zár-nyit ciklus nominális ellátási feszültségnél (100%):A kapcsoló vagy a földelő kapcsoló 50-szer működik a nominális ellátási feszültségnél, hogy ellenőrizze a hosszú távú megbízhatóságát és tartósítását normál működési feltételek mellett.

Ezek a működési ciklusok során a kö