AC visokonapetostni zračni preklopnik Standardni preskus po standardu IEC 62271-102

Visokonapetostni zračni preklopniki in potisni preklopniki: Funkcija, vrste in redna preskuševanja

Funkcija visokonapetostnih zračnih preklopnikov

Visokonapetostni zračni preklopniki igrajo ključno vlogo v sistemih visoke napetosti, saj zagotavljajo električno in vidno izolacijo med različnimi deli sistema. Ta izolacija je bistvena za vsakodnevno delovanje in vzdrževanje ali popravilo. Dve glavni obliki izolacije sta:

• Izolacija za normalno delovanje: Med normalnim delovanjem so določeni komponenti sistema, kot so šuntne reaktorji, morda potrebni le med obdobji manjše obremenitve. Te komponente se lahko preklopijo z uporniki in nato izolirajo s preklopniki, ko niso potrebne (npr. med obdobji višje obremenitve). To omogoča učinkovito upravljanje virov sistema.

• Izolacija za vzdrževanje in popravilo: Ko prenosne linije, transformatorji, uporniki ali druga oprema na postaji potrebujejo vzdrževanje ali popravilo, je ključno, da te komponente izolirate od ostala dela sistema, da bi zagotovili varnost. Zračni preklopniki zagotavljajo vidno prekinitev v krogu, kar delavcem omogoča, da preverijo, da je del sistema, na katerem delajo, deenergiziran in varen za dostop.

Vrste visokonapetostnih zračnih preklopnikov in potisnih preklopnikov

Visokonapetostni zračni preklopniki in potisni preklopniki pridejo v različnih vrstah in montažnih razpostavitvah. Štiri najpogosteje uporabljene vrste so:

• Vertikalni prekid: V tej vrsti se gibljivi kontakt premika navpično, da odpre ali zapre preklopnik. Ta dizajn je primeren za primere, ko je prostor omejen, ker zahteva manj horizontalnega razmika.

• Sredinski stranski prekid: Gibljivi kontakt v tej vrsti prekine v sredini preklopnika, pri čemer ostanejo stacionarni kontakti na obeh straneh. Ta dizajn zagotavlja jasno vizualno kazalo odprtega položaja in se pogosto uporablja v aplikacijah za preklopnike.

• Dvostranski prekid: Ta vrsta ima gibljive kontakte, ki prekinejo na obeh straneh preklopnika. Zagotavlja boljšo izolacijo in se pogosto uporablja v visokonapetostnih pretvorilnicah, kjer je zanesljiva izolacija ključna.

• Pantografska vrsta: Pantografska vrsta uporablja mehanizem, podoben nožicam, za razmaknitev kontaktov. Ta dizajn je posebno uporaben za visokonapetostne aplikacije, kjer je potreben velik razmik med kontakti, da bi zagotovili pravo izolacijo.

Redna preskuševanja visokonapetostnih preklopnikov in potisnih preklopnikov

Redna preskuševanja se izvajajo, da se zagotovi, da visokonapetostni preklopniki in potisni preklopniki izpolnjujejo zahtevane standarde in specifikacije. Ti testi so zasnovani, da razkrivajo morebitne napake v materialih ali konstrukciji brez poškodbe lastnosti ali zanesljivosti opreme. Po standardih IEC 62271-1 in IEC 62271-102 se običajno izvajajo naslednji redni testi:

Dielektrični test na glavnem krogu: Na glavni krog se uporabi suho, kratkotrajno testiranje s frekvenco 50 ali 60 Hz. Testna napetost je določena v relevantnih standardih IEC in jo je treba prilagoditi glede na faktor višine.

Namen tega testa je preveriti moč izolacije preklopnika in zagotoviti, da lahko preklopnik izdrži merljivo napetost brez preboja. Vrednosti testne napetosti so podane v standardnih tabelah, in mora biti upoštevan faktor višine, da bi se upoštevala zmanjšana dielektrična moč zraka na višjih višinah.

• Mehanski operativni test: Ta test zagotavlja, da preklopnik pravilno deluje v normalnih delovnih pogojih. Preverja gladkost mehanizmov za odpiranje in zapiranje ter poravnave kontaktov. Test tudi preverja, da preklopnik lahko obvlada določeno število operacij brez odpovedi.

• Test temperature: Ta test meri temperaturno povečanje preklopnika pri merljivem toku. Cilj je, da temperaturno povečanje ne preseže dovoljenih mej, ki bi lahko vodile do pregreva in morebitne poškodbe opreme.

• Test izdržljivosti pri kratkem zaprtju: Ta test oceni sposobnost preklopnika, da izdrži termalne in elektrodinamske učinke kratkega zaprtja. Čeprav preklopniki niso zasnovani za prekinjanje kratkih zaprtij, morajo biti sposobni ostati nepoškodovani in varno izolirati poškodovano delo sistema.

• Test delovanja potisnega preklopnika: Za potisne preklopnike se izvaja ločen test, da se zagotovi, da preklopnik pravilno poveže sistem z zemljo. Ta test preverja zanesljivost funkcije potiskanja, ki je ključna za varnost med vzdrževanjem in popravljanjem.

• Test dielektrične upornosti: Ta test meri dielektrično upornost med živimi deli in zemljo, da se zagotovi, da ni utrkljanega toka. Visoka dielektrična upornost kaže, da je izolacija preklopnika v dobrem stanju.

• Vizualna inspekcija: Izvedena je temeljitna vizualna inspekcija, da se preveri kakršna koli fizična poškodba, korozija ali nosečina na preklopniku in njegovih komponentah. Ta inspekcija pomaga identificirati kakršne koli težave, ki bi lahko vplivale na delovanje ali varnost opreme.

Pomembnost rednih preskuševanj

Redna preskuševanja so ključna za zagotovitev, da visokonapetostni preklopniki in potisni preklopniki pravilno delujeta in lahko varno opravljata svoje izolacijske naloge. Ti testi se običajno izvajajo v proizvodnem zavodu, vendar se lahko po dogovoru izvajajo tudi na mestu. Testi pomagajo identificirati kakršne koli defekte ali šibke točke opreme pred namestitvijo ali uporabo, z zagotovitvijo, da sistem deluje zanesljivo in varno.

Z držanjem standardov IEC 62271-1 in IEC 62271-102 proizvajalci in operatorji lahko ohranijo integriteto in zmogljivost visokonapetostnih preklopnikov in potisnih preklopnikov, s tem pa povečajo splošno varnost in učinkovitost sistema.

Če je izolacija preklopnika in potisnega preklopnika zagotovljena samo z trdnimi izolatorji in zrakom pri okoljski tlaku, je mogoče izpustiti test izdržljivosti pri napetosti s frekvenco strmiha, če so dimenzije med provodnimi deli – med fazami, skozi odprte preklopnike in med provodnimi deli in okvirjem – preverjene z meritvami dimenzij.

Dielektrično preskuševanje potisnih preklopnikov in pomožnih/kontrolnih krogov v visokonapetostnih preklopnikih

1. Dielektrični test na potisnih preklopnikih

Pri izvajanju dielektričnega testa na potisnih preklopnikih se testna napetost uporabi, ko je potisni preklopnik v odprtem položaju. Test se izvaja pod dvema specifičnima pogoji, da se zagotovi prava izolacija med različnimi deli preklopnika:

Med sosednjimi izoliranimi terminali (s zazemljenimi bazi): Testna napetost se uporabi med sosednjimi izoliranimi terminali, medtem ko so baze preklopnika zazemljene. To zagotavlja, da je med terminali dovolj izolacije, da se prepreči kakršne koli nenaravne kratke zaprtje ali električni preboj.

Med vsemi izoliranimi terminali, povezanimi skupaj (s zazemljenimi bazi): V tem stanju so vse izolirane terminalne povezane skupaj, in testna napetost se uporabi med to skupino terminalov in zazemljenimi bazami. Ta test preverja celovito izolacijsko celovitost preklopnika, da se zagotovi, da ni utrkljanega toka med terminali in zemljo.

2. Dielektrični test na pomožnih in kontrolnih krogih v operacijskem mehanizmu

Inspekcija in preverjanje skladnosti

• Kakovost materialov in sestavljanja: Pri pomožnih in kontrolnih krogih se preverja narava materialov, kakovost sestavljanja, zaključek in kakršne koli zaščitne pokrovnice proti koroziji. To zagotavlja, da so komponente primerni za namen in ne bojo izgubljal kakovosti s časom.

• Toplotna izolacija: Izvedena je vizualna inspekcija, da se preveri zadovoljivost namestitve toplotne izolacije. Pravilna toplotna izolacija je ključna za preprečevanje pregreva in zagotavljanje dolgoročnosti opreme.

• Usmerjanje vodil in kablov: Preverjeno je usmerjanje vodil, kablov in grelnikov, da se zagotovi, da so pravilno nameščeni in ne predstavljajo tveganja za poškodbo ali motnjo. Tudi preverjene so upornosti grelnikov, da se preveri, da delujejo pravilno.

Funkcijski testi

• Funkcionalnost nizkonapetostnih krogov: Funkcionalni test vseh nizkonapetostnih krogov, vključno s releji, kontaktorji in magneti za interlockiranje, se izvaja, da se preveri, da pomožni in kontrolni krogi pravilno delujejo skupaj z drugimi deli preklopnika. Mehanizem za interlockiranje mora biti tudi preverjen, da se zagotovi, da deluje po namenu.

• Zaščita pred električnim udarcem: Izvedene so vizualne inspekcije, da se preveri, da je zadostna zaščita pred neposrednim stikom z glavnim krogom in da so dele pomožne in kont