Jaké testy je třeba provést pro spínače zátěže?
Jako technik s lety zkušeností s místními zkouškami elektrického zařízení chápu důležitost a komplexnost zkoušek spínacích přepínačů. Níže kombinuji praktické zkušenosti s prací, abych podrobně vysvětlil celý proces zkoušení spínacích přepínačů, od zkoušených položek a metod po vybavení a specifikace postupů.
I. Běžné zkoušení elektrických vlastností
(1) Zkouška smyčkového odporu
Smyčkový odpor je klíčový ukazatel pro hodnocení vodivosti spínacího přepínače. Přísně dodržuji normy GB/T 3804 a GB 1984, používám metodu klesání stejnosměrného napětí s zkoušebním proudem nejméně 100A. Pro 10kV spínací přepínače se standardní hodnoty liší podle proudového označení: ≤50μΩ při 630A a ≤20μΩ při 3150A.
Během zkoušky používám speciální zkoušebnou jednotku SW-100A pro smyčkový odpor a pečlivě kontroloval, zda má zkoušební přípravek dobrý kontakt s styčnými body. Výsledek zkoušky by neměl přesáhnout 120% tovární hodnoty; překročení této hodnoty naznačuje špatný kontakt nebo mechanické poškození. Vždy provádím zkoušky za stabilních teplot, aby se zabránilo nepřesnostem způsobeným náhlými změnami teploty.
(2) Zkouška izolačního výdržového napětí síťové frekvence
Tato zkouška ověřuje sílu izolace spínacích přepínačů. Pro 10kV přepínače aplikuji 42kV/1min mezi fázemi a na zem, a 48kV/1min přes rozestup, s průtěkovým proudem ≤0,5mA.
Pro 24kV přepínače používané ve vysokohorském prostředí se výdržové napětí upravuje podle nadmořské výšky (7% nárůst elektrotechnické vzdálenosti za každých 1000m). Používáním zkoušebného zařízení WGD-40kV zajistím, aby byla vlnová forma zkoušebného napětí stabilní. Pokud dojde k průrazu nebo výboji, okamžitě zastavím zkoušku, abych odhalil a opravil defekty izolace.
(3) Zkouška přerušení aktivního zátěžového proudu
Tato zkouška hodnotí schopnost spínacího přepínače přerušovat proud podle GB/T 3804. Provádím tuto zkoušku za nominálních podmínek aktivní zátěže, obvykle při 100% nominálního proudu (např. 630A).
Během zkoušky sleduji vrcholovou hodnotu a časové souřadnice dočasného obnovovacího napětí (TRV), abych zajistil, že splňují návrhové požadavky. Pro přepínače třídy E1 (mechanický život ≥100 000 cyklů) jsou požadovány 10 zkoušek přerušení; E2 (≥300 000 cyklů) a E3 (≥1 000 000 cyklů) vyžadují 20 zkoušek. Tyto výsledky jsou klíčové pro hodnocení dlouhodobého provozního výkonu.
II. Mechanické zkoušení stavu
(1) Zkouška mechanického života
Mechanický život je klíčový ukazatel dlouhodobé spolehlivosti, který je klasifikován jako M1 (≥100 000 cyklů) a M2 (≥300 000 cyklů) podle GB/T 3804.
Provádím operace otevírání/zavírání bez zátěže a pomocí zkoušebného zařízení SWT11 pro mechanické charakteristiky zaznamenávám parametry jako dobu operace, zdvih a rychlost, dokud nedojde k zaseknutí nebo neobvyklému pohybu. Pro často používané přepínače doporučuji poloroční zkoušky mechanického života, abychom posoudili zbývající životnost.
(2) Zkouška synchronizace otevírání/zavírání
Synchronizace je klíčová pro spolehlivost třífázových přepínačů. Podle GB 1984-2003 by měla být synchronizace otevírání ≤1/6 cyklu nominální frekvence (3,3ms při 50Hz) a synchronizace zavírání ≤1/4 cyklu (5ms).
Pomocí vysokopřesného zkoušebného zařízení pro mechanické charakteristiky zaznamenávám časovou diferenci třífázových styčných operací. Pro přepínače s obloukovými styky pečlivě rozlišuji mezi signály hlavních a obloukových styků, abych zabránil chybnému posouzení. Pokud výsledky překračují standardy, upravuji nebo nahrazuji komponenty v provozním mechanismu.
(3) Zkouška tlaku a opotřebení styků
Tlak a opotřebení styků přímo ovlivňují vodivost. Obvyklý tlak styků u běžných spínacích přepínačů je obvykle ~200N, liší se podle typu: zapichovací přepínače (např. GW4, GW5) ≥130N na prst, kleštěcí přepínače (např. GW6, GW16) ≥300N a klepání přepínače (např. GN2 série) ≥200N.
Pomocí zkoušebného zařízení ZSKC-9000 pro tlak styků měřím tlak každého prstu pomocí simulovaných stykových senzorů. Také kontroloval opotřebení: pro vakuumové přepínače by měly stopy opotřebení pohyblivého styku nepřesahovat 3mm, jinak je potřeba jej nahradit. Srovnáním výsledků zkoušky s továrními záznamy nahrazuji styky, pokud klesne tlak o >20% nebo opotřebení překročí limity.
III. Zkoušení izolačních vlastností
(1) Zkouška izolačního odporu
Tato základní zkouška používá megohmmetr 2500V k měření interfázového a zemního izolačního odporu (≥1000MΩ) a odporu vedlejších okruhů (≥1MΩ pro SF6 přepínače).Zajišťuji, že přepínač je otevřen a izolován od systému během zkoušky. Pokud izolační odpor klesne na <75% počáteční hodnoty, podezírám vlhkost nebo stárnutí a provádím další inspekce. Zkoušky odpornosti provádím před a po zkoušce výdržového napětí - pokud se výsledky liší o >30%, indikuje to defekty izolace.
(2) Zkouška izolace SF6 plynu
Pro SF6 přepínače zkouším vlhkost plynu (≤150μL/L v obloukových komorách, ≤300μL/L jinde), čistotu (≥97%) a těsnost (≤10% klesnutí tlaku za 24h) pomocí detektoru GD-3000 a infračerveného spektrometru.Nekompatibilní výsledky naznačují úniky nebo kontaminaci, což vyžaduje okamžité akce. Doporučuji poloroční zkoušky plynu pro provozní SF6 přepínače, abychom udrželi stabilitu izolace.
(3) Zkouška částečných výbojů (PD) pro tuhou izolaci
Tato zkouška testuje epoxid a jiné tuhé izolace podle GB/T 3906-2020: PD by měl být ≤20pC při 1,2× nominálním napětí pro tuhou izolaci a ≤100pC pro vzduchovou izolaci.Zkouška se provádí v plně štítěné laboratoři pomocí PD testeru Haefely DDX-9101 s transformátorem bez PD. Překročení limitů naznačuje dutiny nebo defekty v izolaci. PD zkoušky provádím na nových tuhých izolovaných přepínačích před nasazením, abych zajistil kvalitu.
IV. Zkoušení adaptability pro speciální prostředí
(1) Zkouška pro vysokohorské prostředí
Podle GB/T 20626.1-2017 upravuji hladiny izolace pro nadmořskou výšku: G2 (1000-2000m), G2.5 (2000-2500m), G3 (2500-3000m), G4 (3000-4000m), G5 (4000-5000m).Zkouška v simulovaném vysokohorském prostředí (např. 80kPa pro 2000m) ověřuje elektrotechnické vzdálenosti (7% nárůst za každých 1000m) a kroužkové vzdálenosti (25% nárůst pro stupeň znečištění 3). PD zkouška v simulaci vyžaduje ≤10pC, aby se zabránilo korónovému stárnutí za nízkého tlaku.
(2) Zkouška pro extrémně studené prostředí
Pro chladné oblasti zkouším tepelnou izolaci při nízkých teplotách (-40°C: hlavní okruh ≥0,4MΩ, vedlejší okruh ≥1MΩ) a provozní vlastnosti.Při -40°C ověřuji napětí otevírání/zavírání a synchronizaci, kontroluji mechanické zaseknutí. Čtvrtletní zkoušky chladu doporučuji pro přepínače v dlouhodobém chladném prostředí.
(3) Zkouška pro prostředí s vysokým obsahem prachu
Zkouším ochranu IP54+ podle GB/T 4208 pomocí prachové komory GD-1000 (8hodinová zkouška) a monitoru tepelného odvodění pomocí infračervené termografie (tepelný vzestup ≤50K za plné zátěže).Tříměsíční zkoušky doporučuji k čištění prachu a výměně stárnutých těsnicích prvků.
(4) Zkouška pro pobřežní prostředí s solným správem
Podle ISO 9227 provádím CASS (48h, 50°C, pH3.1-3.3) nebo neutrální solný správ (480h) zkoušky, pak inspekci pro korózi. Těsnost se ověřuje pomocí klesání tlaku (≤10% klesnutí za 24h) nebo spektrometrií helium.Roční zkoušky doporučuji pro pobřežní přepínače.
(5) Zkouška pro průmyslové prostředí s elektromagnetickým rušením (EMI)
Provádím zkoušky kompatibility EMC podle GB/T 17626.2 (ESD ±8kV), GB/T 17626.3 (radiální imunita 10V/m) a GB/T 17626.12 (tlumený oscilující magnetické pole 200A/m).
Pro vysokofrekvenční EMI zkouším pásma 3MHz, 10MHz a 30MHz podle IEC 61000-4-18, ověřuji bitovou chybovou sazbu (≤10⁻⁶) a odpor zemnění chráněných kabelů (≤0,5Ω). Poloroční zkoušky EMC doporučuji pro prostředí s vysokým EMI.
(6) Zkouška integrovaného scénáře fotovoltaika-úložiště-nabíjení
Používám analyzátor protokolů (např. Wireshark) k ověření kompatibility mezi energetickými úložišti PCS a nabíjecími sloupky (např. Modbus RTU). Dynamické zkoušky reakce na zátěž simulují plnozátěžový provoz PV, úložiště a nabíjení, abych posoudil schopnost přetížení (120% nominálního proudu) a časy ochrany (rozdíl v době vypnutí inverzního přepínače PV a PCS ≤5ms).
V. Zkoušecí nástroje a vybavení
(1) Zkoušecí jednotka smyčkového odporu
Harmonické zkreslení (THD ≤5%) a fluktuace napětí (≤2%) se měří v bodě společného spojení pomocí APView400. Čtvrtletní zkoušky doporučuji pro integrované scénáře.
Modely jako SW-100A a SW-2000 používají metodu klesání stejnosměrného napětí s proudem 100A+, s přesností ≤0,1% pro přesná měření. Zajišťuji těsný kontakt přípravku a volím vhodné rozsahy pro různá proudová označení.
(2) Zkoušecí zařízení pro mechanické charakteristiky
Zařízení jako SWT11 a MOEORW-5180 měří rychlost otevírání/zavírání, synchronizaci a tlak styků s přesností ≤1%. Pro přepínače s obloukovými styky rozlišuji signálové body, abych zabránil chybnému posouzení, a držím senzor kolmo k tělu přepínače.
(3) Detektor SF6 plynu
Modely jako GD-3000 a čistotometr SF6 měří vlhkost (±5% přesnost), čistotu (±0,5%) a tlak (±0,1%). Používám speciální vzorkovací trubice, abych zajistil reprezentativní vzorky plynu pro poloroční zkoušky.
(4) Detektor částečných výbojů
Vysoce citlivé (1pC) detektory jako Haefely DDX-9101 a Siemens PD160 se používají v štítěných laboratořích s transformátory bez PD pro přednasazené zkoušky nových tuhých izolovaných přepínačů.
