AC-hoge-spanningsluchtcontactorschakelaar routine test volgens IEC 62271-102 standaard
Hoge-spannings luchtverbrekende schakelaars en aardingsschakelaars: Functie, typen en routinetests
Functie van hoge-spannings luchtverbrekende schakelaars
Hoge-spannings luchtverbrekende schakelaars spelen een cruciale rol in hoge-spannings elektriciteitsnetwerken door elektrische en zichtbare isolatie te bieden tussen verschillende delen van het systeem. Deze isolatie is essentieel voor zowel normale dagelijkse operaties als voor onderhouds- of reparatieactiviteiten. De twee primaire vormen van isolatie zijn:
Isolatie voor normaal gebruik: Tijdens normaal gebruik kunnen bepaalde componenten van het elektriciteitsnetwerk, zoals parallelle reactors, alleen nodig zijn tijdens periodes met lage belasting. Deze componenten kunnen worden uitgeschakeld met behulp van circuitbrekers en vervolgens geïsoleerd met schakelaars wanneer ze niet nodig zijn (bijvoorbeeld tijdens piekbelastingsperioden). Dit stelt efficiënt beheer van de middelen van het elektriciteitsnetwerk in staat.
Isolatie voor onderhoud en reparatie: Wanneer transmissielijnen, transformators, circuitbrekers of andere stationaire apparatuur onderhoud of reparatie nodig hebben, is het cruciaal om deze componenten te isoleren van de rest van het systeem om veiligheid te waarborgen. Luchtverbrekende schakelaars bieden een zichtbare onderbreking in het circuit, waardoor werknemers kunnen bevestigen dat het gedeelte van het systeem waarop ze werken gedempt is en veilig toegankelijk is.
Typen hoge-spannings luchtverbrekende schakelaars en aardingsschakelaars
Hoge-spannings luchtverbrekende schakelaars en aardingsschakelaars komen in verschillende typen en montagearrangementen voor. De vier meest gebruikte typen zijn:
Verticale verbindingssoort: Bij dit type beweegt de bewegende contactpersoon verticaal om de schakelaar te openen of te sluiten. Dit ontwerp is geschikt voor toepassingen waar ruimte beperkt is, omdat het minder horizontale afstand vereist.
Centrale zijzijds verbrekingstype: Het bewegende contact bij dit type breekt in het midden van de schakelaar, terwijl de contacten aan beide zijden onbeweeglijk blijven. Dit ontwerp geeft een duidelijke visuele indicatie van de open positie en wordt vaak gebruikt in schakelapparatuurtoepassingen.
Dubbele zijzijds verbrekingstype: Dit type heeft bewegende contacten die op beide zijden van de schakelaar breken. Het biedt een robuustere isolatie en wordt vaak gebruikt in hoge-spannings onderstations waar betrouwbare isolatie cruciaal is.
Pantograaf-type: Het pantograaf-type gebruikt een schaarachtige mechanisme om de contacten uit elkaar te bewegen. Dit ontwerp is bijzonder nuttig voor hoge-spannings toepassingen waar grote afstanden tussen contacten nodig zijn om adequate isolatie te waarborgen.
Routinetests van hoge-spannings schakelaars en aardingsschakelaars
Routinetests worden uitgevoerd om te controleren of hoge-spannings schakelaars en aardingsschakelaars voldoen aan de vereiste normen en specificaties. Deze tests zijn ontworpen om eventuele fouten in materialen of constructie te onthullen zonder de eigenschappen of betrouwbaarheid van de apparatuur te beïnvloeden. Volgens de IEC 62271-1 en IEC 62271-102 normen worden de volgende routinetestitems doorgaans uitgevoerd:
Dielectrische test op het hoofdcircuit: Een droge, korte duur netfrequentietest met een frequentie van 50 of 60 Hz wordt toegepast op het hoofdcircuit. De testspanning is gespecificeerd in de relevante IEC-normen en moet worden aangepast op basis van de hoogtefactor.
Het doel van deze test is om de isolatiesterkte van de schakelaar te verifiëren en ervoor te zorgen dat deze de genoemde spanning kan weerstaan zonder doorbraak. De testspanningswaarden staan in de standaardtabellen, en de hoogtefactor moet worden meegewogen om rekening te houden met de verminderde dielectrische sterkte van lucht op grotere hoogten.
Mechanische bedieningstest: Deze test zorgt ervoor dat de schakelaar correct kan functioneren onder normale bedrijfsomstandigheden. Het controleert de soepelheid van de openings- en sluitmechanismen, evenals de uitlijning van de contacten. De test verifieert ook of de schakelaar het gespecificeerde aantal bedieningen kan verwerken zonder storing.
Temperatuurstijgingstest: Deze test meet de temperatuurstijging van de schakelaar onder nominale stroomomstandigheden. Het doel is om ervoor te zorgen dat de temperatuurstijging de toegestane limieten niet overschrijdt, wat zou kunnen leiden tot oververhitting en mogelijke schade aan de apparatuur.
Kortsluitbestendigheidstest: Deze test evalueert de vermogen van de schakelaar om de thermische en elektrodynamische effecten van een kortsluitfout te weerstaan. Hoewel schakelaars niet zijn ontworpen om kortsluitingen te onderbreken, moeten ze in staat zijn intact te blijven en de gefaald sectie van het systeem veilig te isoleren.
Aardingsschakelaarbedieningstest: Voor aardingsschakelaars wordt een aparte test uitgevoerd om te controleren of de schakelaar het systeem correct kan verbinden met de aarde. Deze test controleert de betrouwbaarheid van de aardfunctie, die cruciaal is voor veiligheid tijdens onderhouds- en reparatieoperaties.
Isolatieweerstandstest: Deze test meet de isolatieweerstand tussen live onderdelen en aarde om ervoor te zorgen dat er geen lekkagestroom is. Een hoge isolatieweerstand geeft aan dat de isolatie van de schakelaar in goede staat is.
Visuele inspectie: Een grondige visuele inspectie wordt uitgevoerd om eventuele fysieke schade, corrosie of slijtage op de schakelaar en haar componenten te controleren. Deze inspectie helpt om problemen te identificeren die de prestaties of veiligheid van de apparatuur kunnen beïnvloeden.
Belangrijkheid van routinetests
Routinetests zijn essentieel om te controleren of hoge-spannings schakelaars en aardingsschakelaars correct functioneren en hun isolatie taken veilig kunnen uitvoeren. Deze tests worden doorgaans uitgevoerd in de fabriek van de fabrikant, maar kunnen op afspraak ook ter plaatse worden uitgevoerd. De tests helpen om eventuele defecten of zwakheden in de apparatuur te identificeren voordat deze wordt geïnstalleerd of in gebruik wordt genomen, waardoor wordt gewaarborgd dat het elektriciteitsnetwerk betrouwbaar en veilig functioneert.
Door zich te houden aan de IEC 62271-1 en IEC 62271-102 normen, kunnen fabrikanten en exploitanten de integriteit en prestaties van hoge-spannings schakelaars en aardingsschakelaars handhaven, waardoor de algehele veiligheid en efficiëntie van het elektriciteitsnetwerk wordt verbeterd.
Wanneer de isolatie van de schakelaar en aardingsschakelaar alleen bestaat uit massieve kernisolatoren en lucht op ambientspanning, kan de netfrequentietest tegen doorbraakspanning worden weggelaten als de afmetingen tussen de geleidende delen - tussen fasen, over open schakelapparatuur en tussen geleidende delen en het frame - worden gecontroleerd door afmetingsmetingen.
Dielectrische tests van aardingsschakelaars en hulp-/regelcircuits in hoge-spannings schakelaars
Dielectrische test op aardingsschakelaars
Bij het uitvoeren van een dielectrische test op aardingsschakelaars wordt de testspanning toegepast met de aardingsschakelaar in de open positie. De test wordt uitgevoerd onder twee specifieke omstandigheden om ervoor te zorgen dat er adequate isolatie is tussen verschillende delen van de schakelaar:
Tussen aangrenzende geïsoleerde terminals (met basissen aangesloten op aarde): De testspanning wordt toegepast tussen aangrenzende geïsoleerde terminals terwijl de basissen van de schakelaar aangesloten zijn op aarde. Dit zorgt ervoor dat er voldoende isolatie is tussen de terminals om onbedoelde kortsluitingen of elektrische doorbraken te voorkomen.
Tussen alle geïsoleerde terminals die samen zijn verbonden (met basissen aangesloten op aarde): In deze conditie worden alle geïsoleerde terminals met elkaar verbonden, en wordt de testspanning toegepast tussen deze groep terminals en de aangesloten basissen. Deze test controleert de algehele isolatieintegriteit van de schakelaar, waardoor wordt verzekerd dat er geen lekkagestroom is tussen de terminals en de aarde.
2. Dielectrische test op hulp- en regelcircuits in bedieningsmechanisme
Inspiegeling en conformiteitsonderzoek
Materiaal- en assemblagekwaliteit: De aard van de materialen die in de hulp- en regelcircuits worden gebruikt, de kwaliteit van de assemblage, de afwerking en eventuele beschermcoatings tegen corrosie worden geïnspecteerd. Dit zorgt ervoor dat de componenten geschikt zijn voor hun bedoelde gebruik en niet zullen verslechteren naarmate de tijd verstrijkt.
Thermische isolatie: Een visuele inspectie wordt uitgevoerd om de bevredigende installatie van thermische isolatie te verifiëren. Adequate thermische isolatie is cruciaal om oververhitting te voorkomen en de levensduur van de apparatuur te garanderen.
Leiding- en kabelrouting: De routing van leidingen, kabels en verwarmers wordt gecontroleerd om ervoor te zorgen dat ze correct zijn geïnstalleerd en geen risico vormen voor schade of interferentie. Weerstandscontroles worden ook uitgevoerd op verwarmers om te controleren of ze correct functioneren.
Functietests
Functietest van laagspanningscircuits: Een functietest van alle laagspanningscircuits, inclusief relais, contactors en vergrendelingsmagneten, wordt uitgevoerd om te controleren of de hulp- en regelcircuits correct functioneren in combinatie met andere delen van de schakelaar. Het vergrendelingsmechanisme moet ook worden gecontroleerd om ervoor te zorgen dat het correct functioneert.
Bescherming tegen elektrische schok: Visuele inspecties worden uitgevoerd om te controleren of er voldoende bescherming is tegen directe contact met het hoofdcircuit en dat hulp- en regelapparatuuronderdelen, die tijdens normaal gebruik kunnen worden aangeraakt, veilig toegankelijk zijn. Dit zorgt ervoor dat operators beschermd zijn tegen elektrische schokken.
Dielectrische tests op hulp- en regelcircuits
Netfrequentietests: Alleen netfrequentietests worden uitgevoerd op de hulp- en regelcircuits. De testspanning is 1 kV of 2 kV met een duur van 1 seconde bij een frequentie van 50 of 60 Hz. Deze test zorgt ervoor dat de isolatie van de laagspanningscircuits de genoemde spanning kan weerstaan zonder doorbraak.
3. Meting van de weerstand van het hoofdcircuit
Voor de routinetest wordt de DC-spanningsval of weerstand van elke pool van het hoofdcircuit gemeten onder omstandigheden die zo veel mogelijk overeenkomen met die tijdens de typtest. Specifiek: De omgevingstemperatuur en de meetpunten moeten zo dicht mogelijk overeenkomen met die tijdens de typtest.
De gemeten weerstand mag niet meer dan 1,2 x Ru bedragen, waarbij Ru de weerstand is die voor de temperatuurstijgingstest is gemeten. Dit zorgt ervoor dat de weerstand van het hoofdcircuit binnen aanvaardbare limieten blijft, wat aangeeft dat de contacten in goede staat zijn en het circuit de genoemde stroom kan dragen zonder excessieve verhitting.
4. Ontwerp- en visuele controles
De schakelaar en aardingsschakelaars moeten grondige ontwerp- en visuele inspecties ondergaan om ervoor te zorgen dat ze voldoen aan de aankoopspecificaties. Dit omvat:
Verificatie van naleving: Zorgen dat alle componenten, materialen en constructie voldoen aan de gespecificeerde eisen zoals vermeld in de aankooporder of contract.
Inspectie van componenten: Controle op zichtbare gebreken, zoals scheuren, corrosie of onjuiste assemblage, die de prestaties of veiligheid van de apparatuur kunnen beïnvloeden.
Etikettering en merking: Verificatie dat alle noodzakelijke etiketten, merkingen en identificatiecodes aanwezig en leesbaar zijn, inclusief spanningsratings, bedieningsinstructies en veiligheidswaarschuwingen.
5. Mechanische bedieningstests
Mechanische bedieningstests worden uitgevoerd om te controleren of de schakelaars of aardingsschakelaars correct functioneren binnen de gespecificeerde spanning- en voedingsdruklimieten van hun bedieningsmechanismen. Deze tests worden uitgevoerd zonder spanning op of stroom door het hoofdcircuit. De volgende aspecten worden gecontroleerd:
Prestatie van het bedieningsmechanisme
Hoek van de uitgangsschacht van het bedieningsmechanisme: De hoek van rotatie van de uitgangsschacht van het bedieningsmechanisme wordt gemeten om te controleren of deze overeenkomt met de ontwerp-specificaties. Dit zorgt ervoor dat de contacten naar de juiste posities bewegen tijdens opening- en sluitoperaties.
Met
