Quali test devono essere eseguiti per gli interruttori di carico?
In qualità di tecnico con anni di esperienza sul campo nei test di potenza, comprendo l'importanza e la complessità dei test degli interruttori di carico. Di seguito, combino l'esperienza pratica per elaborare in dettaglio il processo completo del test degli interruttori di carico, dai test e metodi alle specifiche delle attrezzature e procedure.
I. Test di prestazioni elettriche di routine
(1) Test di resistenza in anello
La resistenza in anello è un indicatore fondamentale per valutare la conduttività di un interruttore di carico. Seguo rigorosamente gli standard GB/T 3804 e GB 1984, utilizzando il metodo della caduta di tensione continua con una corrente di prova non inferiore a 100A. Per gli interruttori di carico da 10kV, i valori standard variano in base alla portata di corrente: ≤50μΩ a 630A e ≤20μΩ a 3150A.
Durante il test, utilizzo un tester di resistenza in anello dedicato SW-100A e controllo attentamente che il dispositivo di prova sia in buon contatto con i contatti. Il risultato del test non deve superare il 120% del valore di fabbrica; superare questo valore indica un contatto cattivo o danni meccanici. Effettuo sempre i test quando le temperature sono stabili per evitare inesattezze dovute a cambiamenti repentini di temperatura.
(2) Test di resistenza a tensione alternata
Questo test verifica la forza isolante degli interruttori di carico. Per gli interruttori da 10kV, applico 42kV/1min tra fasi e a terra, e 48kV/1min attraverso l'interruzione, con corrente di fuga ≤0.5mA.
Per gli interruttori da 24kV utilizzati in ambienti ad alta quota, la tensione di resistenza viene regolata in base all'altitudine (aumento del 7% dello spazio libero elettrico ogni 1000m). Utilizzando un tester di resistenza WGD-40kV, assicuro che la forma d'onda della tensione di prova sia stabile. In caso di rottura o arco elettrico, interrompo immediatamente il test per individuare e riparare i difetti isolanti.
(3) Test di interruzione di corrente attiva di carico
Questo test valuta la capacità di interruzione degli interruttori di carico secondo GB/T 3804. Eseguo il test in condizioni di carico attivo nominale, tipicamente al 100% della corrente nominale (ad esempio, 630A).
Durante il test, monitoro il picco e le coordinate temporali della tensione di recupero transitorio (TRV) per assicurarmi che siano conformi ai requisiti di progettazione. Per gli interruttori di classe E1 (vita meccanica ≥100.000 cicli), sono richiesti 10 test di interruzione; per E2 (≥300.000 cicli) e E3 (≥1.000.000 cicli) sono richiesti 20 test. Questi risultati sono cruciali per valutare le prestazioni operative a lungo termine.
II. Test delle condizioni meccaniche
(1) Test di vita meccanica
La vita meccanica è un indicatore chiave della affidabilità a lungo termine, classificata come M1 (≥100.000 cicli) e M2 (≥300.000 cicli) secondo GB/T 3804.
Eseguo operazioni di apertura/chiusura a vuoto utilizzando un tester di caratteristiche meccaniche SWT11 per registrare parametri come tempo di funzionamento, corsa e velocità fino all'ingrippaggio o al movimento anomalo. Per gli interruttori frequentemente operati, consiglio test di vita meccanica semestrali per valutare la vita residua.
(2) Test di sincronismo di apertura/chiusura
Il sincronismo è cruciale per la affidabilità degli interruttori trifase. Secondo GB 1984-2003, il sincronismo di apertura dovrebbe essere ≤1/6 ciclo della frequenza nominale (3.3ms a 50Hz), e il sincronismo di chiusura ≤1/4 ciclo (5ms).
Utilizzando un tester di caratteristiche meccaniche ad alta precisione, registro la differenza di tempo delle operazioni dei contatti trifase. Per gli interruttori con contatti di arco, distingo attentamente tra i segnali dei contatti principali e quelli di arco per evitare errori di giudizio. Se i risultati superano gli standard, regolo o sostituisco i componenti nel meccanismo di comando.
(3) Test di pressione e usura dei contatti
La pressione e l'usura dei contatti influiscono direttamente sulla conduttività. La pressione dei contatti negli interruttori di carico convenzionali è tipicamente ~200N, variando per tipo: interruttori a inserimento (ad esempio, GW4, GW5) ≥130N per dito, interruttori a morsetto (ad esempio, GW6, GW16) ≥300N, e interruttori a battente (ad esempio, GN2 series) ≥200N.
Utilizzando un tester di pressione dei contatti ZSKC-9000, misuro la pressione dei contatti di ciascun dito tramite sensori di contatto simulati. Inoltre, ispeziono l'usura: per gli interruttori a vuoto, i segni di usura sui contatti mobili non dovrebbero superare i 3mm, altrimenti è necessaria la sostituzione. Confrontando i risultati dei test con i registri di fabbrica, sostituisco i contatti se la pressione diminuisce di >20% o l'usura supera i limiti.
III. Test delle prestazioni isolanti
(1) Test di resistenza isolante
Questo test fondamentale utilizza un megohmetro a 2500V per misurare la resistenza isolante tra fasi e a terra (≥1000MΩ) e la resistenza del circuito ausiliario (≥1MΩ per gli interruttori SF6).Assicuro che l'interruttore sia aperto e isolato dal sistema durante il test. Se la resistenza isolante scende al <75% del valore iniziale, sospetto umidità o invecchiamento e conduco ulteriori ispezioni. Eseguo i test di resistenza prima e dopo il test di resistenza a tensione; se i risultati differiscono di >30%, vengono indicati difetti isolanti.
(2) Test di isolamento del gas SF6
Per gli interruttori SF6, testo l'umidità del gas (≤150μL/L nelle camere di arco, ≤300μL/L altrove), la purezza (≥97%) e la tenuta (≤10% di calo di pressione in 24h) utilizzando un rivelatore GD-3000 e uno spettrometro a infrarossi.Risultati non conformi indicano perdite o contaminazione, richiedendo azioni immediate. Consiglio test semestrali del gas per gli interruttori SF6 in servizio per mantenere la stabilità dell'isolamento.
(3) Test di scarica parziale (PD) per l'isolamento solido
Questo test verifica l'epossidica e altri isolanti solidi secondo GB/T 3906-2020: la PD dovrebbe essere ≤20pC a 1.2× la tensione nominale per l'isolamento solido, e ≤100pC per l'isolamento a aria.Eseguo il test in un laboratorio completamente schermato utilizzando un tester di PD Haefely DDX-9101 con un trasformatore privo di PD. Superare i limiti indica vuoti o difetti nell'isolamento. Eseguo test di PD su nuovi interruttori con isolamento solido prima della messa in servizio per garantire la qualità.
IV. Test di adattabilità a particolari ambienti
(1) Test in ambiente ad alta quota
Secondo GB/T 20626.1-2017, adatto i livelli di isolamento in base all'altitudine: G2 (1000-2000m), G2.5 (2000-2500m), G3 (2500-3000m), G4 (3000-4000m), G5 (4000-5000m).Testando in un ambiente simulato di altitudine (ad esempio, 80kPa per 2000m), verifico le distanze elettriche (aumento del 7% ogni 1000m) e le distanze di strisciamento (aumento del 25% per il livello di inquinamento 3). I test di PD in simulazione richiedono ≤10pC per prevenire l'invecchiamento da corona a bassa pressione.
(2) Test in ambiente estremamente freddo
Per le regioni fredde, testo la resistenza isolante a basse temperature (-40°C: circuito principale ≥0.4MΩ, circuito ausiliario ≥1MΩ) e le prestazioni operative.A -40°C, verifico la tensione di apertura/chiusura e il sincronismo, controllando l'ingrippaggio meccanico. Si consigliano test trimestrali del freddo per gli interruttori in ambienti freddi a lungo termine.
(3) Test in ambiente ad alto tasso di polvere
Testo la protezione IP54+ secondo GB/T 4208 utilizzando una camera di sabbia e polvere GD-1000 (test di 8 ore) e monitoro la dissipazione di calore con un termografo a infrarossi (aumento di temperatura ≤50K a pieno carico).Si consigliano test trimestrali per pulire la polvere e sostituire le guarnizioni invecchiate.
(4) Test in ambiente costiero con spruzzo salino
Seguendo ISO 9227, eseguo test CASS (48h, 50°C, pH3.1-3.3) o a nebbia salina neutra (480h), quindi ispeziono la corrosione. La tenuta viene verificata tramite decadimento della pressione (≤10% di calo in 24h) o spettrometria di massa all'elio.Si consiglia un test annuale per gli interruttori costieri.
(5) Test in ambiente industriale con interferenze elettromagnetiche (EMI)
Eseguo test di compatibilità EMC secondo GB/T 17626.2 (ESD ±8kV), GB/T 17626.3 (immunità radiata 10V/m) e GB/T 17626.12 (campo magnetico oscillante smorzato 200A/m).
Per le EMI ad alta frequenza, testo le bande 3MHz, 10MHz e 30MHz secondo IEC 61000-4-18, verificando il tasso di errore bit (≤10⁻⁶) e la resistenza di terra dei cavi schermati (≤0.5Ω). Si consigliano test semestrali di EMC per ambienti ad alta EMI.
(6) Test di scenario integrato fotovoltaico-accumulo-carica
Utilizzo un analizzatore di protocolli (ad esempio, Wireshark) per verificare la compatibilità tra PCS di accumulo di energia e colonnine di ricarica (ad esempio, Modbus RTU). I test di risposta a carico dinamico simulano l'operazione a pieno carico di PV, accumulo e carica per valutare la capacità di sovraccarico (120% della corrente nominale) e il timing di protezione (differenza di tempo di trip tra inverter PV e PCS ≤5ms).
V. Strumenti e attrezzature di test
(1) Tester di resistenza in anello
La distorsione armonica (THD≤5%) e la fluttuazione di tensione (≤2%) vengono misurate al punto di connessione comune utilizzando un APView400. Si consigliano test trimestrali per scenari integrati.
Modelli come SW-100A e SW-2000 utilizzano il metodo della caduta di tensione continua con corrente di 100A+, offrendo un errore ≤0.1% per misure precise. Assicuro un contatto stretto del dispositivo e seleziono le gamme appropriate per diverse portate di corrente.
(2) Tester di caratteristiche meccaniche
Dispositivi come SWT11 e MOEORW-5180 misurano la velocità di apertura/chiusura, il sincronismo e la pressione dei contatti con un errore ≤1%. Per gli interruttori con contatti di arco, distingo i punti di segnale per evitare errori, mantenendo il sensore verticale rispetto al corpo dell'interruttore.
(3) Rivelatore di gas SF6
Modelli come GD-3000 e tester di purezza SF6 misurano l'umidità (±5% di precisione), la purezza (±0.5%) e la pressione (±0.1%). Utilizzo tubi di campionamento dedicati per assicurare campioni di gas rappresentativi per i test semestrali.
(4) Rivelatore di scarica parziale
Tester ad alta sensibilità (1pC) come Haefely DDX-9101 e Siemens PD160 vengono utilizzati in laboratori schermati con trasformatori privi di PD per i test pre-messa in servizio su nuovi interruttori con isolamento solido.
