Quels tests doivent être effectués pour les interrupteurs de charge?
En tant que technicien avec des années d'expérience sur le terrain dans les tests de puissance, je comprends l'importance et la complexité des tests de disjoncteurs de charge. Ci-dessous, j'associe mon expérience pratique pour détailler en profondeur le processus complet de test des disjoncteurs de charge, des éléments de test et des méthodes aux équipements et spécifications procédurales.
I. Tests de performance électrique de routine
(1) Test de résistance de boucle
La résistance de boucle est un indicateur clé pour évaluer la conductivité d'un disjoncteur de charge. Je respecte strictement les normes GB/T 3804 et GB 1984, en utilisant la méthode de chute de tension continue avec un courant de test d'au moins 100A. Pour les disjoncteurs de charge de 10kV, les valeurs standard varient selon le calibre du courant : ≤50μΩ à 630A et ≤20μΩ à 3150A.
Pendant le test, j'utilise un testeur de résistance de boucle dédié SW-100A et vérifie soigneusement que le dispositif de test est bien en contact avec les contacts. Le résultat du test ne doit pas dépasser 120% de la valeur d'usine ; un dépassement indique un mauvais contact ou un dommage mécanique. Je réalise toujours les tests lorsque les températures sont stables pour éviter les inexactitudes dues aux changements brusques de température.
(2) Test de tenue à la tension alternative
Ce test vérifie la résistance à l'isolement des disjoncteurs de charge. Pour les disjoncteurs de 10kV, j'applique 42kV/1min entre les phases et vers la terre, et 48kV/1min à travers l'interruption, avec un courant de fuite ≤0,5mA.
Pour les disjoncteurs de 24kV utilisés dans des environnements en altitude, la tension de tenue est ajustée en fonction de l'altitude (augmentation de 7% de la distance électrique par 1000m). En utilisant un testeur de tenue à la tension WGD-40kV, je m'assure que la forme d'onde de la tension de test est stable. Si une rupture ou un arc électrique se produit, j'arrête immédiatement le test pour diagnostiquer et réparer les défauts d'isolation.
(3) Test d'interruption de courant actif de charge
Ce test évalue la capacité d'interruption des disjoncteurs de charge selon la norme GB/T 3804. Je réalise le test sous des conditions de charge active nominale, généralement à 100% du courant nominal (par exemple, 630A).
Pendant le test, je surveille le pic de tension de récupération transitoire (TRV) et les coordonnées temporelles pour m'assurer qu'ils répondent aux exigences de conception. Pour les disjoncteurs de classe E1 (durée de vie mécanique ≥100 000 cycles), 10 tests d'interruption sont nécessaires ; pour les classes E2 (≥300 000 cycles) et E3 (≥1 000 000 de cycles), 20 tests sont requis. Ces résultats sont cruciaux pour évaluer la performance opérationnelle à long terme.
II. Tests de condition mécanique
(1) Test de durée de vie mécanique
La durée de vie mécanique est un indicateur clé de fiabilité à long terme, classée en M1 (≥100 000 cycles) et M2 (≥300 000 cycles) selon la norme GB/T 3804.
Je réalise des opérations d'ouverture et de fermeture à vide tout en utilisant un testeur de caractéristiques mécaniques SWT11 pour enregistrer des paramètres tels que le temps d'opération, le déplacement et la vitesse jusqu'à ce qu'une obstruction ou un mouvement anormal se produise. Pour les disjoncteurs fréquemment opérés, je recommande des tests de durée de vie mécanique semestriels pour évaluer la durée de vie restante.
(2) Test de synchronisation d'ouverture et de fermeture
La synchronisation est cruciale pour la fiabilité des disjoncteurs triphasés. Selon la norme GB 1984-2003, la synchronisation d'ouverture doit être ≤1/6 de cycle de la fréquence nominale (3,3ms à 50Hz), et la synchronisation de fermeture ≤1/4 de cycle (5ms).
En utilisant un testeur de caractéristiques mécaniques de haute précision, j'enregistre la différence de temps des opérations de contact triphasées. Pour les disjoncteurs avec contacts d'arc, je distingue soigneusement les signaux des contacts principaux et des contacts d'arc pour éviter les erreurs de jugement. Si les résultats dépassent les normes, j'ajuste ou remplace les composants du mécanisme d'exploitation.
(3) Test de pression de contact et d'usure
La pression de contact et l'usure affectent directement la conductivité. La pression de contact typique des disjoncteurs de charge conventionnels est d'environ 200N, variant selon le type : disjoncteurs à prise (par exemple, GW4, GW5) ≥130N par doigt, disjoncteurs à pince (par exemple, GW6, GW16) ≥300N, et disjoncteurs à clapet (par exemple, série GN2) ≥200N.
En utilisant un testeur de pression de contact ZSKC-9000, je mesure la pression de contact de chaque doigt via des capteurs de contact simulés. J'inspecte également l'usure : pour les disjoncteurs à vide, les marques d'usure du contact mobile ne doivent pas dépasser 3mm, sinon un remplacement est nécessaire. En comparant les résultats des tests avec les enregistrements d'usine, je remplace les contacts si la pression diminue de plus de 20% ou si l'usure dépasse les limites.
III. Tests de performance d'isolation
(1) Test de résistance d'isolation
Ce test fondamental utilise un mégohmmètre de 2500V pour mesurer la résistance d'isolation interphase et vers la terre (≥1000MΩ) et la résistance du circuit auxiliaire (≥1MΩ pour les disjoncteurs SF6).Je m'assure que le disjoncteur est ouvert et isolé du système pendant le test. Si la résistance d'isolation diminue à <75% de la valeur initiale, je suspecte l'humidité ou le vieillissement et effectue des inspections supplémentaires. Je réalise des tests de résistance avant et après le test de tenue à la tension - si les résultats diffèrent de plus de 30%, cela indique des défauts d'isolation.
(2) Test d'isolation au gaz SF6
Pour les disjoncteurs SF6, je teste l'humidité du gaz (≤150μL/L dans les chambres d'arc, ≤300μL/L ailleurs), la pureté (≥97%) et l'étanchéité (≤10% de baisse de pression en 24h) en utilisant un détecteur GD-3000 et un spectromètre infrarouge.Des résultats non conformes indiquent une fuite ou une contamination, nécessitant une action immédiate. Je recommande des tests de gaz semestriels pour les disjoncteurs SF6 en service afin de maintenir la stabilité de l'isolation.
(3) Test de décharge partielle (DP) pour l'isolation solide
Ce test vérifie l'époxy et d'autres isolants solides selon la norme GB/T 3906-2020 : la DP doit être ≤20pC à 1,2 fois la tension nominale pour l'isolation solide, et ≤100pC pour l'isolation à air.Réalisé dans un laboratoire entièrement blindé en utilisant un testeur de DP Haefely DDX-9101 avec un transformateur sans DP, un dépassement des limites indique des vides ou des défauts dans l'isolation. Je réalise des tests de DP sur de nouveaux disjoncteurs à isolation solide avant leur mise en service pour assurer la qualité.
IV. Tests d'adaptabilité à des environnements spéciaux
(1) Test d'environnement en altitude
Selon la norme GB/T 20626.1-2017, j'ajuste les niveaux d'isolation en fonction de l'altitude : G2 (1000-2000m), G2.5 (2000-2500m), G3 (2500-3000m), G4 (3000-4000m), G5 (4000-5000m).En testant dans un environnement d'altitude simulé (par exemple, 80kPa pour 2000m), je vérifie les distances électriques (augmentation de 7% par 1000m) et les distances de rampement (augmentation de 25% pour le niveau de pollution 3). Les tests de DP en simulation nécessitent ≤10pC pour prévenir le vieillissement par corona sous basse pression.
(2) Test d'environnement extrêmement froid
Pour les régions froides, je teste la résistance d'isolation à basse température (-40°C : circuit principal ≥0,4MΩ, circuit auxiliaire ≥1MΩ) et la performance opérationnelle.À -40°C, je vérifie la tension d'ouverture et de fermeture et la synchronisation, en contrôlant les blocages mécaniques. Des tests trimestriels sont recommandés pour les disjoncteurs dans des environnements froids à long terme.
(3) Test d'environnement à forte poussière
Je teste la protection IP54+ selon la norme GB/T 4208 en utilisant une chambre de sable et de poussière GD-1000 (test de 8 heures) et surveille la dissipation de chaleur avec un imager thermique infrarouge (augmentation de température ≤50K sous charge pleine).Des tests trimestriels sont recommandés pour nettoyer la poussière et remplacer les joints vieillis.
(4) Test d'environnement de pulvérisation salée côtière
Conformément à la norme ISO 9227, je réalise des tests CASS (48h, 50°C, pH3.1-3.3) ou de pulvérisation saline neutre (480h), puis inspecte la corrosion. L'étanchéité est vérifiée via la décroissance de pression (≤10% de baisse en 24h) ou la spectrométrie de masse à l'hélium.Des tests annuels sont recommandés pour les disjoncteurs côtiers.
(5) Test d'environnement d'interférences électromagnétiques industrielles (EMI)
Je réalise des tests de compatibilité EMC selon les normes GB/T 17626.2 (ESD ±8kV), GB/T 17626.3 (immunité rayonnée 10V/m) et GB/T 17626.12 (champ magnétique oscillant amorti 200A/m).
Pour les EMI à haute fréquence, je teste les bandes de 3MHz, 10MHz et 30MHz selon la norme IEC 61000-4-18, en vérifiant le taux d'erreur binaire (≤10⁻⁶) et la résistance de mise à la terre des câbles blindés (≤0,5Ω). Des tests semestriels d'EMC sont recommandés pour les environnements à forte EMI.
(6) Test de scénario intégré photovoltaïque-stockage-charge
J'utilise un analyseur de protocole (par exemple, Wireshark) pour vérifier la compatibilité entre le PCS de stockage d'énergie et les bornes de recharge (par exemple, Modbus RTU). Les tests de réponse à la charge dynamique simulent l'opération à pleine charge du PV, du stockage et de la charge pour évaluer la capacité de surcharge (120% du courant nominal) et le timing de protection (différence de temps de déclenchement entre l'onduleur PV et le PCS ≤5ms).
V. Outils et équipements de test
(1) Testeur de résistance de boucle
La distorsion harmonique (THD≤5%) et les fluctuations de tension (≤2%) sont mesurées au point de jonction commun en utilisant un APView400. Des tests trimestriels sont recommandés pour les scénarios intégrés.
Des modèles comme le SW-100A et le SW-2000 utilisent la méthode de chute de tension continue avec un courant de 100A+, offrant une erreur ≤0,1% pour des mesures précises. Je m'assure que le dispositif de test est bien en contact et sélectionne les plages appropriées pour différents calibres de courant.
(2) Testeur de caractéristiques mécaniques
Des appareils comme le SWT11 et le MOEORW-5180 mesurent la vitesse d'ouverture et de fermeture, la synchronisation et la pression de contact avec une erreur ≤1%. Pour les disjoncteurs avec contacts d'arc, je distingue les points de signal pour éviter les erreurs de jugement, en gardant le capteur vertical par rapport au corps du disjoncteur.
(3) Détecteur de gaz SF6
Des modèles tels que le GD-3000 et les testeurs de pureté SF6 mesurent l'humidité (±5% de précision), la pureté (±0,5%) et la pression (±0,1%). J'utilise des tubes d'échantillonnage dédiés pour s'assurer d'obtenir des échantillons de gaz représentatifs pour les tests semestriels.
(4) Détecteur de décharge partielle
Des testeurs à haute sensibilité (1pC) comme le Haefely DDX-9101 et le Siemens PD160 sont utilisés dans des laboratoires blindés avec des transformateurs sans DP pour les tests pré-commissionnement sur de nouveaux disjoncteurs à isolation solide.
