การทดสอบใดที่ต้องดำเนินการสำหรับสวิตช์โหลด

ในฐานะช่างเทคนิคที่มีประสบการณ์การทำงานในสถานที่จริงด้านการทดสอบพลังงานไฟฟ้ามาหลายปี ผมเข้าใจถึงความสำคัญและความซับซ้อนของการทดสอบสวิตช์โหลด ด้านล่างนี้ผมจะรวมประสบการณ์การทำงานจริงเพื่ออธิบายกระบวนการทั้งหมดของการทดสอบสวิตช์โหลด ตั้งแต่รายการทดสอบและวิธีการ ไปจนถึงอุปกรณ์และข้อกำหนดในการดำเนินงาน

I. การทดสอบสมรรถนะทางไฟฟ้าประจำ
(1) การทดสอบความต้านทานวงจรป้อนกลับ

ความต้านทานวงจรป้อนกลับเป็นตัวบ่งชี้หลักในการประเมินความสามารถในการนำไฟฟ้าของสวิตช์โหลด ผมปฏิบัติตามมาตรฐาน GB/T 3804 และ GB 1984 อย่างเคร่งครัด โดยใช้วิธีการลดแรงดันกระแสตรงด้วยกระแสทดสอบไม่น้อยกว่า 100A สำหรับสวิตช์โหลดระดับ 10kV ค่ามาตรฐานแตกต่างกันตามอัตรากระแส: ≤50μΩ ที่ 630A และ ≤20μΩ ที่ 3150A

 ระหว่างการทดสอบ ผมใช้เครื่องทดสอบความต้านทานวงจรป้อนกลับเฉพาะ SW-100A และตรวจสอบอย่างรอบคอบว่าอุปกรณ์ทดสอบสัมผัสกับจุดติดต่อได้ดี ผลการทดสอบไม่ควรเกิน 120% ของค่าจากโรงงาน หากเกินค่านี้แสดงว่ามีการสัมผัสไม่ดีหรือเสียหายทางกลไก ผมทำการทดสอบเมื่ออุณหภูมิมั่นคงเพื่อหลีกเลี่ยงความคลาดเคลื่อนจากอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหัน

(2) การทดสอบแรงดันทนไฟความถี่เชิงเส้น

การทดสอบนี้ตรวจสอบความแข็งแกร่งของฉนวนสวิตช์โหลด สำหรับสวิตช์ระดับ 10kV ผมใช้แรงดัน 42kV/1นาที ระหว่างเฟสและต่อพื้น และ 48kV/1นาที ที่จุดตัด พร้อมกระแสรั่วไหล ≤0.5mA

สำหรับสวิตช์ระดับ 24kV ที่ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีความสูง ผมปรับแรงดันทนไฟตามความสูง (เพิ่มระยะทางไฟฟ้า 7% ต่อทุก 1000 เมตร) ใช้เครื่องทดสอบแรงดันทนไฟ WGD-40kV ผมตรวจสอบให้แน่ใจว่ารูปแบบคลื่นแรงดันทดสอบมั่นคง หากเกิดการแตกหรือแฟลชโอเวอร์ ผมหยุดการทดสอบทันทีเพื่อแก้ไขและซ่อมแซมข้อบกพร่องของฉนวน

(3) การทดสอบการตัดกระแสโหลดที่ทำงาน

การทดสอบนี้ประเมินความสามารถในการตัดกระแสของสวิตช์โหลดตาม GB/T 3804 ผมทำการทดสอบภายใต้เงื่อนไขโหลดที่ทำงานตามกำหนด ทั่วไปที่ 100% ของกระแสกำหนด (เช่น 630A)

ระหว่างการทดสอบ ผมตรวจสอบพิกัดความดันฟื้นตัวชั่วขณะ (TRV) เพื่อให้แน่ใจว่าสอดคล้องกับข้อกำหนดการออกแบบ สำหรับสวิตช์ประเภท E1 (อายุการใช้งานเชิงกล ≥100,000 รอบ) จำเป็นต้องทำการทดสอบ 10 ครั้ง ส่วน E2 (≥300,000 รอบ) และ E3 (≥1,000,000 รอบ) จำเป็นต้องทำการทดสอบ 20 ครั้ง ผลเหล่านี้มีความสำคัญในการประเมินสมรรถนะการทำงานระยะยาว

II. การทดสอบสภาพเชิงกล
(1) การทดสอบอายุการใช้งานเชิงกล

อายุการใช้งานเชิงกลเป็นตัวบ่งชี้สำคัญของการมีความน่าเชื่อถือระยะยาว แบ่งเป็น M1 (≥100,000 รอบ) และ M2 (≥300,000 รอบ) ตามมาตรฐาน GB/T 3804

ผมทำการเปิด/ปิดโดยไม่มีโหลดโดยใช้เครื่องทดสอบคุณลักษณะเชิงกล SWT11 เพื่บันทึกพารามิเตอร์ เช่น เวลาการทำงาน ระยะทาง และความเร็ว จนกว่าจะเกิดการขัดขวางหรือการเคลื่อนไหวที่ผิดปกติ สำหรับสวิตช์ที่ใช้งานบ่อยๆ ผมแนะนำให้ทำการทดสอบอายุการใช้งานเชิงกลทุก 6 เดือนเพื่อประเมินอายุการใช้งานที่เหลือ

(2) การทดสอบความสอดคล้องในการเปิด/ปิด

ความสอดคล้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความน่าเชื่อถือของสวิตช์สามเฟส ตาม GB 1984-2003 ความสอดคล้องในการเปิดควร ≤1/6 รอบของความถี่กำหนด (3.3ms ที่ 50Hz) และความสอดคล้องในการปิด ≤1/4 รอบ (5ms)

ใช้เครื่องทดสอบคุณลักษณะเชิงกลความแม่นยำสูง ผมบันทึกเวลาที่แตกต่างกันของการทำงานของตัวติดต่อสามเฟส สำหรับสวิตช์ที่มีตัวติดต่ออาร์ก ผมแยกสัญญาณระหว่างตัวติดต่อหลักและตัวติดต่ออาร์กอย่างรอบคอบเพื่อป้องกันการตัดสินใจผิด หากผลลัพธ์เกินมาตรฐาน ผมปรับหรือเปลี่ยนชิ้นส่วนในกลไกการควบคุม

(3) การทดสอบแรงกดตัวติดต่อและการสึกหรอ

แรงกดตัวติดต่อและการสึกหรอมีผลโดยตรงต่อความสามารถในการนำไฟฟ้า แรงกดตัวติดต่อของสวิตช์โหลดทั่วไปประมาณ ~200N แตกต่างกันตามประเภท: สวิตช์ปลั๊ก (เช่น GW4, GW5) ≥130N ต่อฟิงเกอร์ สวิตช์หนีบ (เช่น GW6, GW16) ≥300N และสวิตช์กระแทก (เช่น GN2 series) ≥200N

ใช้เครื่องทดสอบแรงกดตัวติดต่อ ZSKC-9000 ผมวัดแรงกดตัวติดต่อของแต่ละฟิงเกอร์ผ่านเซ็นเซอร์ติดต่อจำลอง นอกจากนี้ผมยังตรวจสอบการสึกหรอ: สำหรับสวิตช์สุญญากาศ รอยสึกหรอของตัวติดต่อเคลื่อนที่ไม่ควรเกิน 3mm หรือต้องเปลี่ยน ด้วยการเปรียบเทียบผลการทดสอบกับบันทึกจากโรงงาน ผมเปลี่ยนตัวติดต่อหากแรงกดลดลงมากกว่า 20% หรือการสึกหรอเกินขีดจำกัด

III. การทดสอบสมรรถนะฉนวน
(1) การทดสอบความต้านทานฉนวน

การทดสอบพื้นฐานนี้ใช้เครื่องวัดความต้านทาน 2500V เพื่อวัดความต้านทานฉนวนระหว่างเฟสและต่อพื้น (≥1000MΩ) และความต้านทานวงจรช่วยเหลือ (≥1MΩ สำหรับสวิตช์ SF6)ผมตรวจสอบให้แน่ใจว่าสวิตช์เปิดและแยกออกจากระบบระหว่างการทดสอบ หากความต้านทานฉนวนลดลงต่ำกว่า 75% ของค่าเริ่มต้น ผมสงสัยว่าอาจมีความชื้นหรือการเสื่อมสภาพและทำการตรวจสอบเพิ่มเติม ผมทำการทดสอบความต้านทานก่อนและหลังการทดสอบแรงดันทนไฟ—หากผลลัพธ์แตกต่างกันมากกว่า 30% แสดงว่ามีข้อบกพร่องของฉนวน

(2) การทดสอบฉนวน SF6

สำหรับสวิตช์ SF6 ผมทดสอบความชื้นของก๊าซ (≤150μL/L ในห้องอาร์ก และ ≤300μL/L ในที่อื่นๆ) ความบริสุทธิ์ (≥97%) และความแน่น (≤10% แรงดันลดลงภายใน 24 ชั่วโมง) ด้วยเครื่องตรวจจับ GD-3000 และสเปกโตรโฟโตมิเตอร์อินฟราเรดผลลัพธ์ที่ไม่สอดคล้องแสดงว่ามีการรั่วไหลหรือการปนเปื้อน ต้องดำเนินการทันที ผมแนะนำให้ทำการทดสอบก๊าซทุก 6 เดือนสำหรับสวิตช์ SF6 ที่ใช้งานอยู่เพื่อรักษาความมั่นคงของฉนวน

(3) การทดสอบการปล่อยประจุบางส่วน (PD) สำหรับฉนวนแข็ง

การทดสอบนี้ทดสอบฉนวนอีพ็อกซี่และฉนวนแข็งอื่นๆ ตาม GB/T 3906-2020: PD ควรมีค่า ≤20pC ที่แรงดัน 1.2× ของแรงดันกำหนดสำหรับฉนวนแข็ง และ ≤100pC สำหรับฉนวนอากาศทำการทดสอบในห้องทดลองที่มีการป้องกันทั่วทั้งห้องด้วยเครื่องทดสอบ PD Haefely DDX-9101 พร้อมทรานสฟอร์เมอร์ที่ไม่มี PD ค่าที่เกินขีดจำกัดแสดงว่ามีช่องว่างหรือข้อบกพร่องในฉนวน ผมทำการทดสอบ PD บนสวิตช์ฉนวนแข็งใหม่ก่อนการนำมาใช้งานเพื่อให้แน่ใจว่ามีคุณภาพ

IV. การทดสอบความสามารถในการปรับตัวในสภาพแวดล้อมพิเศษ
(1) การทดสอบสภาพแวดล้อมที่มีความสูง

ตาม GB/T 20626.1-2017 ผมปรับระดับฉนวนสำหรับความสูง: G2 (1000-2000m), G2.5 (2000-2500m), G3 (2500-3000m), G4 (3000-4000m), G5 (4000-5000m)ทำการทดสอบในสภาพแวดล้อมที่จำลองความสูง (เช่น 80kPa สำหรับ 2000m) ผมตรวจสอบระยะทางไฟฟ้า (เพิ่ม 7% ต่อทุก 1000m) และระยะทางคลาน (เพิ่ม 25% สำหรับระดับการปนเปื้อน 3) การทดสอบ PD ในสภาพแวดล้อมจำลองต้อง ≤10pC เพื่อป้องกันการเสื่อมสภาพจากการโคโรนาภายใต้ความดันต่ำ

(2) การทดสอบสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็นมาก

สำหรับพื้นที่ที่หนาวเย็น ผมทดสอบความต้านทานฉนวนที่อุณหภูมิต่ำ (-40°C: วงจรหลัก ≥0.4MΩ, วงจรช่วยเหลือ ≥1MΩ) และสมรรถนะการทำงานที่ -40°C ผมตรวจสอบแรงดันเปิด/ปิดและความสอดคล้อง ตรวจสอบการขัดขวางทางกลไก แนะนำให้ทำการทดสอบทุก 3 เดือนสำหรับสวิตช์ที่ใช้งานในสภาพแวดล้อมที่หนาวเย็นนานๆ

(3) การทดสอบสภาพแวดล้อมที่มีฝุ่นมาก

ผมทดสอบ IP54+ ตาม GB/T 4208 ด้วยห้องทดสอบฝุ่นทราย GD-1000 (ทดสอบ 8 ชั่วโมง) และตรวจสอบการกระจายความร้อนด้วยเครื่องถ่ายภาพความร้อนอินฟราเรด (อุณหภูมิเพิ่มขึ้น ≤50K ภายใต้โหลดเต็ม)แนะนำให้ทำการทดสอบทุก 3 เดือนเพื่อทำความสะอาดฝุ่นและเปลี่ยนซีลที่เสื่อมสภาพ

(4) การทดสอบสภาพแวดล้อมที่มีเกลือทะเล

ตาม ISO 9227 ผมทำการทดสอบ CASS (48h, 50°C, pH3.1-3.3) หรือการทดสอบเกลือกลาง (480h) แล้วตรวจสอบการกัดกร่อน ตรวจสอบความแน่นด้วยการลดแรงดัน (≤10% ลดลงภายใน 24 ชั่วโมง) หรือการวัดมวลฮีเลียมแนะนำให้ทำการทดสอบทุกปีสำหรับสวิตช์ที่ใช้งานในพื้นที่ชายฝั่ง

(5) การทดสอบสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI) จากอุตสาหกรรม

ผมทำการทดสอบความเข้ากันได้ EMC ตาม GB/T 17626.2 (ESD ±8kV), GB/T 17626.3 (ความต้านทานการแผ่รังสี 10V/m), และ GB/T 17626.12 (สนามแม่เหล็กที่ลดลงแบบสะท้อน 200A/m)

สำหรับ EMI ความถี่สูง ผมทดสอบแถบความถี่ 3MHz, 10MHz, และ 30MHz ตาม IEC 61000-4-18 ตรวจสอบอัตราการผิดพลาดของบิต (≤10⁻⁶) และความต้านทานการต่อพื้นของสายเคเบิลที่มีชิลด์ (≤0.5Ω) แนะนำให้ทำการทดสอบ EMC ทุก 6 เดือนสำหรับสภาพแวดล้อมที่มี EMI มาก

(6) การทดสอบสถานการณ์ที่ผสานรวมพลังงานแสงอาทิตย์ การจัดเก็บ และการชาร์จ

ผมใช้เครื่องวิเคราะห์โปรโตคอล (เช่น Wireshark) เพื่อยืนยันความเข้ากันได้ระหว่าง PCS สำหรับการจัดเก็บพลังงานและเสาชาร์จ (เช่น Modbus RTU) การทดสอบการตอบสนองโหลดไดนามิกจำลองการทำงานที่โหลดเต็มของ PV การจัดเก็บ และการชาร์จเพื่อประเมินความสามารถในการรับโหลดเกิน (≥120% ของกระแสกำหนด) และเวลาการป้องกัน (เวลาที่แตกต่างกันระหว่างการตัดวงจรของอินเวอร์เตอร์ PV และ PCS ≤5ms)

V. เครื่องมือและอุปกรณ์ในการทดสอบ
(1) เครื่องทดสอบความต้านทานวงจรป้อนกลับ

การบิดเบือนฮาร์โมนิก (THD≤5%) และการเปลี่ยนแปลงแรงดัน (≤2%) วัดที่จุดเชื่อมต่อทั่วไปด้วย APView400 แนะนำให้ทำการทดสอบทุก 3 เดือนสำหรับสถานการณ์ที่ผสานรวม

รุ่นเช่น SW-100A และ SW-2000 ใช้วิธีการลดแรงดันกระแสตรงด้วยกระแส 100A+ มีความคลาดเคลื่อน ≤0.1% สำหรับการวัดที่แม่นยำ ผมตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทดสอบติดต่อแน่นและเลือกช่วงที่เหมาะสมสำหรับอัตรากระแสต่างๆ

(2) เครื่องทดสอบคุณลักษณะเชิงกล

อุปกรณ์เช่น SWT11 และ MOEORW-5180 วัดความเร็วในการเปิด/ปิด ความสอดคล้อง และแรงกดตัวติดต่อ ด้วยความคลาดเคลื่อน ≤1% สำหรับสวิตช์ที่มีตัวติดต่ออาร์ก ผมแยกสัญญาณจุดต่างๆ เพื่อป้องกันการตัดสินใจผิด โดยให้เซ็นเซอร์ตั้งฉากกับตัวสวิตช์

(3) เครื่องตรวจจับก๊าซ SF6

รุ่นเช่น GD-3000 และเครื่องทดสอบความบริสุทธิ์ของ SF6 วัดความชื้น (±5% ความแม่นยำ), ความบริสุทธิ์ (±0.5%), และแรงดัน (±0.1%) ผมใช้ท่อสุ่มตัวอย่างเฉพาะเพื่อให้ได้ตัวอย่างก๊าซที่เป็นตัวแทนสำหรับการทดสอบทุก 6 เดือน

(4) เครื่องตรวจจับการปล่อยประจุบางส่วน

เครื่องทดสอบความไวสูง (1pC) เช่น Haefely DDX-9101 และ Siemens PD160 ใช้ในห้องทดลองที่มีการป้องกันทั่วทั้งห้องพร้อมทรานสฟอร์เมอร์ที่ไม่มี PD สำหรับการทดสอบก่อนการนำมาใช้งานบนสวิตช์ฉนวนแข็งใหม่