Visokonaponski vremenski prekidač sa zračnim prekidom redovni testovi prema standardu IEC 62271-102

Visinske prekidače sa zračnim razdvajanjem i prekidači za zemljenje: Funkcija, vrste i redovno testiranje

Funkcija visokonaponskih prekidača sa zračnim razdvajanjem

Visokonaponski prekidači sa zračnim razdvajanjem igraju ključnu ulogu u visokonaponskim električnim sistemima pružajući električnu i vidljivu izolaciju između različitih delova sistema. Ova izolacija je neophodna kako za normalne svakodnevne operacije, tako i za održavanje ili popravke. Dve glavne forme izolacije su:

• Izolacija za normalnu operaciju: Tokom normalne operacije, određeni komponenti elektroenergetskega sistema, kao što su paralelni reaktori, mogu biti potrebni samo tokom perioda slabe opterećenosti. Ovi komponenti mogu biti isključeni koristeći prekidnike, a zatim izolovani koristeći prekidače kada nisu potrebni (na primer, tokom perioda maksimalne opterećenosti). To omogućava efikasno upravljanje resursima elektroenergetskega sistema.

• Izolacija za održavanje i popravke: Kada transmisione linije, transformatori, prekidnici ili drugo oprema na stanici zahtevaju održavanje ili popravke, ključno je da se ovi komponenti izoliraju od ostala dela sistema kako bi se osigurala sigurnost. Prekidači sa zračnim razdvajanjem pružaju vidljivi prekid u krugu, omogućavajući radnicima da potvrde da je deo sistema na kojem rade isključen i siguran za pristup.

Vrste visokonaponskih prekidača sa zračnim razdvajanjem i prekidača za zemljenje

Visokonaponski prekidači sa zračnim razdvajanjem i prekidači za zemljenje dolaze u različitim tipovima i načinima montaže. Četiri najčešće korišćena tipa su:

• Vertikalni prekid: U ovom tipu, pokretni kontakt se kreće vertikalno kako bi se otvorio ili zatvorio prekidač. Ovaj dizajn je pogodan za primene gde je prostor ograničen, jer zahteva manje horizontalnog prostora.

• Centralni strani prekid: Pokretni kontakt u ovom tipu prekidača se prekida u sredini, dok se kontakti na obe strane ostaju nepokretni. Ovaj dizajn pruža jasan vizualni indikator otvorenog položaja i često se koristi u aplikacijama sa aparatima za prekid.

• Dvostrani prekid: Ovaj tip ima pokretne kontakte koji se prekazuju na obe strane prekidača. Pruža robustniju izolaciju i često se koristi u visokonaponskim podstancama gde je pouzdana izolacija ključna.

• Tip pantografski: Pantografski tip koristi mehanizam poput makaze za pomeranje kontakata. Ovaj dizajn je posebno koristan za visokonaponske primene gde su potrebne velike udaljenosti između kontakata kako bi se osigurala pravilna izolacija.

Redovno testiranje visokonaponskih prekidača i prekidača za zemljenje

Redovno testiranje se obavlja kako bi se osiguralo da visokonaponski prekidači i prekidači za zemljenje zadovoljavaju zahtevane standarde i specifikacije. Ovi testovi su dizajnirani da otkriju bilo kakve greške u materijalima ili konstrukciji bez ometanja svojstava ili pouzdanosti opreme. Prema standardima IEC 62271-1 i IEC 62271-102, obično se obavljaju sledeći testovi:

Dielektrički test glavnog kruga: Na glavni krug se primenjuje suhi, kratkotrajni test na frekvenciji mreže od 50 ili 60 Hz. Testna naponska vrijednost je navedena u relevantnim IEC standardima i treba se prilagoditi faktoru nadmorske visine.

Cilj ovog testa je verifikovati jakost izolacije prekidača i osigurati da može izdržati nominalni napon bez rušenja. Vrijednosti testnih napona su date u standardnim tablicama, a faktor nadmorske visine mora biti uzet u obzir kako bi se računao smanjeni dielektrički kapacitet zraka na većim nadmorskim visinama.

• Mehanički test rada: Ovaj test osigurava da prekidač može ispravno raditi pod normalnim uslovima rada. Proverava gladko otvaranje i zatvaranje mehanizama, kao i poravnanje kontakata. Test takođe verifikuje da prekidač može obraditi navedeni broj operacija bez otkaza.

• Test porasta temperature: Ovaj test meri porast temperature prekidača pod nominalnim uslovima struje. Cilj je osigurati da porast temperature ne premaši dopuštena ograničenja, što bi moglo dovesti do pregrejavanja i potencijalne oštećenja opreme.

• Test izdržljivosti na kraćem spoju: Ovaj test procenjuje sposobnost prekidača da izdrži termalne i elektrodinamičke efekte kraćeg spoja. Iako prekidači nisu dizajnirani da prekidaju kraće spojeve, moraju biti u stanju da ostaju integrisani i sigurno izoliraju oštećeni deo sistema.

• Test rada prekidača za zemljenje: Za prekidače za zemljenje se obavlja odvojen test kako bi se osiguralo da prekidač može ispravno povezati sistem sa zemljom. Ovaj test proverava pouzdanost funkcije zemljenja, što je ključno za sigurnost tokom održavanja i popravki.

• Test otpornosti izolacije: Ovaj test meri otpornost izolacije između živih delova i zemlje kako bi se osiguralo da nema protoka struje. Visoka otpornost izolacije ukazuje na to da je izolacija prekidača u dobrom stanju.

• Vizualna inspekcija: Detaljna vizualna inspekcija se obavlja kako bi se proverile bilo kakve fizičke oštećenja, koroziu ili iznošenje prekidača i njegovih komponenti. Ova inspekcija pomaže u identifikovanju bilo kakvih problema koji bi mogli uticati na performanse ili sigurnost opreme.

Značaj redovnog testiranja

Redovno testiranje je ključno za osiguranje da visokonaponski prekidači i prekidači za zemljenje ispravno funkcioniraju i mogu sigurno obavljati svoje izolacione dužnosti. Ovi testovi se obično obavljaju u fabričkim uslovima, ali po sporazumu mogu biti obavljeni i na mestu. Testovi pomažu u otkrivanju bilo kakvih defekata ili slabosti opreme pre nego što se instalira ili stavlja u upotrebu, osiguravajući da elektroenergetski sistem radi pouzdano i sigurno.

Pravljeno pridržavanje standarda IEC 62271-1 i IEC 62271-102, proizvođači i operatori mogu održavati integritet i performanse visokonaponskih prekidača i prekidača za zemljenje, time unapređujući ukupnu sigurnost i efikasnost elektroenergetskega sistema.

Kada izolacija prekidača i prekidača za zemljenje osigurana je samo čvrstim izolatorima i zrakom pri ambijentalnom tlaku, test otpornosti na naponsku frekvenciju može biti izostavljen ako se dimenzije između provodnih delova - između faz, preko otvorenih prekidača i između provodnih delova i okvira - provere merenjima dimenzija.

Dielektričko testiranje prekidača za zemljenje i pomoćnih/kontrolnih krugova u visokonaponskim prekidačima

1. Dielektrički test prekidača za zemljenje

Pri obavljanju dielektričkog testa prekidača za zemljenje, testni napon se primenjuje na prekidač za zemljenje u otvorenom položaju. Test se obavlja pod dva specifična uslova kako bi se osigurala pravilna izolacija između različitih delova prekidača:

Između susednih izolovanih terminala (sa bazama zemljenim): Testni napon se primenjuje između susednih izolovanih terminala dok su baze prekidača zemljene. Ovo osigurava da postoji dovoljna izolacija između terminala kako bi se sprečili slučajni kraći spojevi ili električni propadi.

Između svih izolovanih terminala povezanih zajedno (sa bazama zemljenim): U ovom uslovu, svi izolovani terminali su povezani zajedno, a testni napon se primenjuje između ove grupe terminala i zemljenih baza. Ovaj test proverava ukupnu integritet izolacije prekidača, osiguravajući da ne postoji propus struje između terminala i zemlje.

2. Dielektrički test pomoćnih i kontrolnih krugova u mehanizmu rada

Inspekcija i verifikacija usklađenosti

• Kvalitet materijala i montaže: Priroda materijala korišćenih u pomoćnim i kontrolnim krugovima, kvalitet montaže, završna obrada i bilo kakve zaštite od korozije se inspektuju. Ovo osigurava da su komponente prikladne za predviđenu upotrebu i neće se degradirati tokom vremena.

• Termalna izolacija: Vizualna inspekcija se obavlja kako bi se verifikovala zadovoljavajuća instalacija termalne izolacije. Pravilna termalna izolacija je ključna za sprečavanje pregrejavanja i osiguravanje dugovečnosti opreme.

• Rute provodnika i kabela: Rute provodnika, kabela i grejaca se proveravaju kako bi se osiguralo da su pravilno instalirani i ne predstavljaju nikakav rizik od oštećenja ili interferencije. Takođe se obavljaju merenja otpora na grejace kako bi se verifikovalo da pravilno funkcioniraju.

Funkcionalni testovi

• Funkcionalnost niskonaponskih krugova: Obavlja se funkcionalni test svih niskonaponskih krugova, uključujući releje, kontaktore i magnetne interlokove, kako bi se verifikovalo da pomoćni i kontrolni krugovi ispravno funkcioniraju u kombinaciji sa ostalim delovima prekidača. Interlok mehanizam takođe mora biti proveren kako bi se osiguralo da funkcioniše kako je predviđeno.

• Zaštita od električnog udara: Vizualne inspekcije se obavljaju kako bi se verifikovalo da postoji dovoljna zaštita od direktnog kontakta sa glavnim krugom i da su delovi pomoćne i kontrolne opreme, koji se mogu dodirnuti tokom normalne operacije, sigurno dostupni. Ovo osigurava da su operatori zaštićeni od električnog udara.

Dielektrički testovi pomoćnih i kontrolnih krugova

Testovi na frekvenciji mreže: Samo testovi na frekvenciji mreže se obavljaju na pomoćnim i kontrolnim krugovima. Testni napon je 1 kV ili 2 kV sa trajanjem od 1 sekunde na frekvenci od 50 ili 60 Hz. Ovaj test osigurava da izolacija niskonaponskih krugova može izdržati nominalni napon bez rušenja.

3. Merenje otpora glavnog kruga

Za redovni test, pad napona DC ili otpor svake faze glavnog kruga se meri pod uslovima što su bliži onima korišćenim tokom tip testa. Konkretno: Temperatura ambijentalnog zraka i tačke merenja treba da budu što bliže onima tokom tip testa. Mereni otpor ne smije premašiti 1.2 × Ru, gde je Ru otpor meren pre testa porasta temperature. Ovo osigurava da otpor glavnog kruga ostaje unutar prihvatljivih granica, ukazujući da su kontakti u dobrim uslovima i da krug može prenositi nominalnu struju bez prekomjernog zagrevanja.

4. Dizajn i vizualne provere

Prekidači i prekidači za zemljenje moraju podići detaljne dizajnske i vizualne inspekcije kako bi se osiguralo da su u skladu sa specifikacijama kupovine. Ovo uključuje:

• Verifikacija usklađenosti: Osiguravanje da svi komponenti, materijali i konstrukcija zadovoljavaju navedene zahteve kao što su definisani u narudžbenici ili ugovoru.

• Inspekcija komponenti: Provera bilo kakvih vidljivih defekata, kao što su pukotine, korozija ili nepravilna montaža, koji bi mogli uticati na performanse ili sigurnost opreme.

• Obeležavanje i markiranje: Verifikacija da su sva neophodna obeleženja, markiranja i identifikacioni oznaci prisutni i čitljivi, uključujući naponske mere, uputstva za rad i upozorenja o sigurnosti.

5. Mehanički radni testovi

Mehanički radni testovi se obavljaju kako bi se osiguralo da prekidači ili prekidači za zemljenje ispravno funkcioniraju unutar navedenih granica napona i pritiska na hranjenje njihovih mehaničkih mehanizama. Ovi testovi se obavljaju bez napona ili struje kroz glavni krug. Sledeći aspekti se verifikuju:

Izvođenje mehaničkog mehanizma

• Ugao rotacije izlaznog vratila mehaničkog mehanizma: Mera se ugao rotacije izlaznog vratila mehaničkog mehanizma kako bi se osiguralo da se poravnavaju sa projektiranim specifikacijama. Ovo osigurava da kontakti dolaze u prave položaje tokom otvaranja i zatvaranja operacija.

• Mer