Quins tests cal realitzar per als interruptors de càrrega?
Com a tècnic amb anys d'experiència en situacions de proves de potència, entenc la importància i complexitat de les proves de commutadors de càrrega. A continuació, combino l'experiència pràctica per elaborar el procés complet de proves de commutadors de càrrega, des dels elements de prova i mètodes fins a l'equipament i especificacions procedimentals.
I. Proves de rendiment elèctric rutinari
(1) Prova de resistència de bucle
La resistència de bucle és un indicador bàsic per avaluar la conductivitat d'un commutador de càrrega. Seguo estrictament els estàndards GB/T 3804 i GB 1984, utilitzant el mètode de caiguda de tensió DC amb una corrent de prova no inferior a 100A. Per als commutadors de càrrega de 10kV, els valors estàndard varien segons la classificació de corrent: ≤50μΩ a 630A i ≤20μΩ a 3150A.
Durant la prova, utilitzo un provador de resistència de bucle dedicat SW-100A i comprovo atentament que el dispositiu de prova fa bon contacte amb els contactes. El resultat de la prova no hauria de superar el 120% del valor de fàbrica; superar això indica un contacte deficient o daños mecànics. Sempre duco a terme les proves quan les temperatures són estables per evitar inexactituds degudes a canvis bruscos de temperatura.
(2) Prova de tensió de soport contínua
Aquesta prova verifica la resistència aïllant dels commutadors de càrrega. Per als commutadors de 10kV, aplico 42kV/1min entre fases i cap a terra, i 48kV/1min a través de la interrupció, amb corrent de fuga ≤0,5mA.
Per als commutadors de 24kV utilitzats en entorns d'alta muntanya, la tensió de soport s'ajusta segons l'altitud (augment del 7% en la distància elèctrica per cada 1000m). Utilitzant un provador de tensió de soport WGD-40kV, asseguro que la forma d'ona de la tensió de prova sigui estable. Si es produeix un trencament o flashover, ature immediatament la prova per solucionar i reparar els defectes d'aïllament.
(3) Prova d'interrupció de corrent activa de càrrega
Aquesta prova avaluï la capacitat d'interrupció dels commutadors de càrrega segons GB/T 3804. Duco a terme la prova en condicions de càrrega activa nominal, típicament al 100% de la corrent nominal (per exemple, 630A).
Durant la prova, monitorizo el voltatge de recuperació transitori (TRV) pic i coordenades temporals per assegurar-me que compleixen els requisits de disseny. Per als commutadors de classe E1 (vida mecànica ≥100.000 cicles), es requereixen 10 proves d'interrupció; E2 (≥300.000 cicles) i E3 (≥1.000.000 cicles) requereixen 20 proves. Aquests resultats són crucials per avaluar el rendiment operatiu a llarg termini.
II. Proves de condició mecànica
(1) Prova de vida útil mecànica
La vida útil mecànica és un indicador clau de la fiabilitat a llarg termini, classificada com M1 (≥100.000 cicles) i M2 (≥300.000 cicles) segons GB/T 3804.
Duco a terme operacions d'obertura/tancament sense càrrega mentre utilitzo un provador de característiques mecàniques SWT11 per registrar paràmetres com el temps d'operació, el recorregut i la velocitat fins que es produeixi un bloqueig o moviment anormal. Per als commutadors que s'operen freqüentment, recomano proves semestrals de vida útil mecànica per avaluar la vida útil restant.
(2) Prova de sincronització d'obertura/tancament
La sincronització és crítica per la fiabilitat dels commutadors trifàsics. Segons GB 1984-2003, la sincronització d'obertura hauria de ser ≤1/6 cicle de la freqüència nominal (3,3 ms a 50 Hz), i la sincronització de tancament ≤1/4 cicle (5 ms).
Utilitzant un provador de característiques mecàniques d'alta precisió, registro la diferència de temps de les operacions de contacte trifàsic. Per als commutadors amb contactes d'arc, distingo cuidadosament entre els senyals dels contactes principals i dels contactes d'arc per evitar errors de jutjament. Si els resultats superen els estàndards, ajusto o substitueixo components en el mecanisme d'operació.
(3) Prova de pressió de contacte i desgast
La pressió de contacte i el desgast afecten directament la conductivitat. La pressió de contacte convencional dels commutadors de càrrega és típicament ~200N, variant segons el tipus: commutadors d'enganxament (per exemple, GW4, GW5) ≥130N per dit, commutadors de pinça (per exemple, GW6, GW16) ≥300N, i commutadors de batzegada (per exemple, GN2 sèrie) ≥200N.
Utilitzant un provador de pressió de contacte ZSKC-9000, mesuro la pressió de contacte de cada dit mitjançant sensors de contacte simulats. També inspecciono el desgast: per als commutadors de vacuï, les marques de desgast del contacte mòbil no haurien de superar els 3 mm, o caldrà substituir-los. Comparant els resultats de prova amb els registres de fàbrica, substitueixo els contactes si la pressió baixa més del 20% o el desgast supera els límits.
III. Proves de rendiment aïllant
(1) Prova de resistència aïllant
Aquesta prova fonamental utilitza un megòmetre de 2500V per mesurar la resistència aïllant entre fases i cap a terra (≥1000MΩ) i la resistència del circuit auxiliar (≥1MΩ per als commutadors SF6).Asseguro que el commutador estigui obert i aïllat del sistema durant la prova. Si la resistència aïllant baixa a <75% del valor inicial, sospecho de humitat o envellesciment i duco a terme inspeccions addicionals. Realitzo proves de resistència abans i després de la prova de tensió de soport - si els resultats difereixen més del 30%, es indica defectes d'aïllament.
(2) Prova d'aïllament de gas SF6
Per als commutadors SF6, provo l'humitat del gas (≤150μL/L en les cambres d'arc, ≤300μL/L en altres llocs), la puretat (≥97%) i l'estanquitat (≤10% de caiguda de pressió en 24h) utilitzant un detector GD-3000 i un espectrometrem de radiació infraroja.Resultats no conformes indiquen filtració o contaminació, requerint acció immediata. Recomano proves semestrals de gas per als commutadors SF6 en servei per mantenir l'estabilitat de l'aïllament.
(3) Prova de descàrrega parcial (PD) per aïllaments sòlids
Aquesta prova avaluï l'epòxi i altres aïllaments sòlids segons GB/T 3906-2020: la PD hauria de ser ≤20pC a 1,2x la tensió nominal per aïllaments sòlids, i ≤100pC per aïllaments d'aire.Es realitza en un laboratori totalment blindat utilitzant un provador de PD Haefely DDX-9101 amb un transformador lliure de PD, superar els límits indica buides o defectes en l'aïllament. Realitzo proves de PD en nous commutadors aïllants sòlids abans de la puesta en servicio per assegurar la qualitat.
IV. Proves d'adaptabilitat a entorns especials
(1) Prova d'entorn d'alta muntanya
Segons GB/T 20626.1-2017, ajusto els nivells d'aïllament per a l'altitud: G2 (1000-2000m), G2.5 (2000-2500m), G3 (2500-3000m), G4 (3000-4000m), G5 (4000-5000m).Provant en un entorn d'altitud simulat (per exemple, 80kPa per 2000m), verifico les distàncies elèctriques (augment del 7% per cada 1000m) i les distàncies de creixement (augment del 25% per nivell de contaminació 3). Les proves de PD en simulació requereixen ≤10pC per prevenir l'envellesciment de corona a baixa pressió.
(2) Prova d'entorn extremadament fred
Per a regions fredes, provo la resistència aïllant a baixa temperatura (-40°C: circuit principal ≥0,4MΩ, circuit auxiliar ≥1MΩ) i el rendiment operatiu.A -40°C, verifico la tensió d'obertura/tancament i la sincronització, comprovant atencions mecàniques. Es recomana proves trimestrals de fred per als commutadors en entorns fredos a llarg termini.
(3) Prova d'entorn de pols elevat
Provo la protecció IP54+ segons GB/T 4208 utilitzant una cambra de pols i sorra GD-1000 (prova de 8 hores) i monitorizo la dissipació de calor amb un termògraf infraroig (augment de temperatura ≤50K sota càrrega completa).Es recomana proves trimestrals per netejar el pols i substituir els joints velluts.
(4) Prova d'entorn de spritz costaner
Seguint ISO 9227, duco a terme proves CASS (48h, 50°C, pH3.1-3.3) o neutres de spritz de sal (480h), després inspecciono la corrosió. La hermeticidad se verifica mediante la caída de presión (no más del 10% en 24h) o la espectrometría de masas de helio.Se recomienda realizar pruebas anuales para los interruptores costeros.
(5) Prova d'entorn d'interferència electromagnètica (EMI) industrial
Duco a terme proves de compatibilitat EMC segons GB/T 17626.2 (ESD ±8kV), GB/T 17626.3 (immunitat radiativa 10V/m) i GB/T 17626.12 (camp magnètic oscil·lant amortit 200A/m).
Per a EMI de alta freqüència, provo les bandes de 3MHz, 10MHz i 30MHz segons IEC 61000-4-18, verificant la taxa d'error de bits (≤10⁻⁶) i la resistència de terra del cable escudat (≤0,5Ω). Es recomana proves semestrals d'EMC per a entorns amb EMI elevada.
(6) Prova de l'escenari integrat de fotovoltaïca-estocatge-càrrega
Utilitzo un analitzador de protocols (per exemple, Wireshark) per verificar la compatibilitat entre el PCS d'estocatge d'energia i les piles de càrrega (per exemple, Modbus RTU). Les proves de resposta a càrrega dinàmica simulen l'operació a càrrega completa de PV, estocatge i càrrega per avaluar la capacitat de sobrecàrrega (120% de la corrent nominal) i el temps de protecció (diferència de temps d'aturada entre inversor PV i PCS ≤5ms).
V. Instruments i equipament de prova
(1) Provador de resistència de bucle
La distorsió harmònica (THD≤5%) i la fluctuació de tensió (≤2%) es mesuren al punt de connexió comú utilitzant un APView400. Es recomana proves trimestrals per a escenaris integrats.
Models com el SW-100A i el SW-2000 utilitzen el mètode de caiguda de tensió DC amb una corrent de 100A+, amb un error ≤0,1% per mesures precises. Asseguro un contacte estret del dispositiu de prova i selecciono rangs adequats per a diferents classificacions de corrent.
(2) Provador de característiques mecàniques
Dispositius com el SWT11 i el MOEORW-5180 mesuren la velocitat d'obertura/tancament, la sincronització i la pressió de contacte amb un error ≤1%. Per als commutadors amb contactes d'arc, distingo punts de senyal per evitar errors, mantenint el sensor vertical al cos del commutador.
(3) Detector de gas SF6
Models com el GD-3000 i els provadors de puretat de SF6 mesuren l'humitat (±5% d'exactitud), la puretat (±0,5%) i la pressió (±0,1%). Utilitzo tubs de mostreig dedicats per assegurar mostres de gas representatives per a proves semestrals.
(4) Detector de descàrrega parcial
Provadors d'alta sensibilitat (1pC) com el Haefely DDX-9101 i el Siemens PD160 s'utilitzen en laboratoris blindats amb transformadors lliures de PD per a proves pre-comissionament de nous commutadors aïllants sòlids.
