Những thử nghiệm nào cần được tiến hành cho công tắc tải?

Là một kỹ thuật viên có nhiều năm kinh nghiệm thực tế trong việc kiểm tra điện, tôi hiểu rõ tầm quan trọng và độ phức tạp của việc kiểm tra công tắc tải. Dưới đây, tôi kết hợp kinh nghiệm làm việc thực tế để giải thích chi tiết về toàn bộ quá trình kiểm tra công tắc tải, từ các hạng mục và phương pháp kiểm tra đến thiết bị và quy định thủ tục.

I. Kiểm tra Hiệu suất Điện Thường Xuyên
(1) Thử nghiệm Độ Chống Kháng Vòng Lặp

Độ chống kháng vòng lặp là chỉ số cốt lõi để đánh giá khả năng dẫn điện của công tắc tải. Tôi nghiêm ngặt tuân theo tiêu chuẩn GB/T 3804 và GB 1984, sử dụng phương pháp giảm áp DC với dòng điện thử nghiệm không nhỏ hơn 100A. Đối với công tắc tải 10kV, các giá trị tiêu chuẩn thay đổi theo mức dòng điện: ≤50μΩ tại 630A và ≤20μΩ tại 3150A.

Trong quá trình kiểm tra, tôi sử dụng máy đo độ chống kháng vòng lặp chuyên dụng SW-100A và cẩn thận kiểm tra để đảm bảo rằng bộ kẹp thử nghiệm tiếp xúc tốt với các điểm tiếp xúc. Kết quả thử nghiệm không nên vượt quá 120% giá trị nhà máy; nếu vượt quá, điều này cho thấy tiếp xúc kém hoặc hư hỏng cơ khí. Tôi luôn tiến hành các thử nghiệm khi nhiệt độ ổn định để tránh sai số do thay đổi nhiệt độ đột ngột.

(2) Thử nghiệm Điện Áp Chịu Đựng Tần Số Công Nghiệp

Thử nghiệm này xác minh sức mạnh cách điện của công tắc tải. Đối với công tắc 10kV, tôi áp dụng 42kV/1 phút giữa các pha và đối với đất, và 48kV/1 phút qua điểm ngắt, với dòng rò ≤0.5mA.

Đối với công tắc 24kV được sử dụng trong môi trường cao, điện áp chịu đựng được điều chỉnh theo độ cao (tăng 7% khoảng cách điện mỗi 1000m). Sử dụng máy đo điện áp chịu đựng WGD-40kV, tôi đảm bảo dạng sóng điện áp thử nghiệm ổn định. Nếu xảy ra sự cố hoặc phóng điện, tôi ngay lập tức dừng kiểm tra để khắc phục và sửa chữa các khuyết tật cách điện.

(3) Thử nghiệm Ngắt Dòng Điện Tải Chủ Động

Thử nghiệm này đánh giá khả năng ngắt của công tắc tải theo GB/T 3804. Tôi tiến hành thử nghiệm dưới điều kiện tải chủ động định mức, thường là 100% dòng điện định mức (ví dụ: 630A).

Trong quá trình thử nghiệm, tôi theo dõi đỉnh điện áp hồi phục tạm thời (TRV) và tọa độ thời gian để đảm bảo chúng đáp ứng yêu cầu thiết kế. Đối với công tắc lớp E1 (tuổi thọ cơ khí ≥100.000 chu kỳ), cần 10 lần thử nghiệm; E2 (≥300.000 chu kỳ) và E3 (≥1.000.000 chu kỳ) cần 20 lần thử nghiệm. Những kết quả này rất quan trọng để đánh giá hiệu suất hoạt động lâu dài.

II. Kiểm tra Điều Kiện Cơ Khí
(1) Thử nghiệm Tuổi Thọ Cơ Khí

Tuổi thọ cơ khí là chỉ số quan trọng để đánh giá độ tin cậy lâu dài, được phân loại là M1 (≥100.000 chu kỳ) và M2 (≥300.000 chu kỳ) theo GB/T 3804.

Tôi thực hiện các hoạt động mở/đóng không tải trong khi sử dụng máy đo đặc tính cơ khí SWT11 để ghi lại các thông số như thời gian hoạt động, hành trình và tốc độ cho đến khi xảy ra kẹt hoặc chuyển động bất thường. Đối với các công tắc được vận hành thường xuyên, tôi khuyên nên tiến hành thử nghiệm tuổi thọ cơ khí nửa năm một lần để đánh giá tuổi thọ còn lại.

(2) Thử nghiệm Đồng Bộ Mở/Đóng

Đồng bộ là yếu tố quan trọng đối với độ tin cậy của công tắc ba pha. Theo GB 1984-2003, đồng bộ mở nên ≤1/6 chu kỳ tần số định mức (3.3ms ở 50Hz), và đồng bộ đóng ≤1/4 chu kỳ (5ms).

Sử dụng máy đo đặc tính cơ khí chính xác, tôi ghi lại sự khác biệt thời gian hoạt động của ba pha tiếp xúc. Đối với các công tắc có tiếp xúc hồ quang, tôi cẩn thận phân biệt tín hiệu giữa tiếp xúc chính và tiếp xúc hồ quang để tránh phán đoán sai. Nếu kết quả vượt quá tiêu chuẩn, tôi điều chỉnh hoặc thay thế các thành phần trong cơ cấu vận hành.

(3) Thử nghiệm Áp Suất Tiếp Xúc và Mài Mòn

Áp suất tiếp xúc và mài mòn直接影响导电性。常规的负荷开关触头压力通常约为200N，不同类型有所差异：插入式开关（如GW4、GW5）每指触头≥130N，夹紧式开关（如GW6、GW16）≥300N，拍合式开关（如GN2系列）≥200N。 使用ZSKC-9000接触压力测试仪，我通过模拟接触传感器测量每个触指的压力。我还检查磨损情况：对于真空开关，动触头磨损痕迹不应超过3mm，否则需要更换。将测试结果与出厂记录进行比较，如果压力下降超过20%或磨损超出限制，则更换触头。 **III. 绝缘性能测试** **(1) 绝缘电阻测试** 此基础测试使用2500V兆欧表测量相间和对地绝缘电阻（≥1000MΩ）及辅助回路电阻（SF6开关≥1MΩ）。测试时确保开关处于断开状态并与系统隔离。如果绝缘电阻降至初始值的<75%，则怀疑受潮或老化，并进一步检查。在耐压试验前后进行电阻测试—如果结果相差>30%，则表明存在绝缘缺陷。 **(2) SF6气体绝缘测试** 对于SF6开关，我使用GD-3000检测器和红外光谱仪测试气体湿度（灭弧室≤150μL/L，其他部位≤300μL/L）、纯度（≥97%）和密封性（24小时内压力下降≤10%）。不符合标准的结果表明泄漏或污染，需要立即采取行动。建议对在役SF6开关每半年进行一次气体测试，以保持绝缘稳定性。 **(3) 固体绝缘局部放电(PD)测试** 根据GB/T 3906-2020测试环氧树脂等固体绝缘材料：固体绝缘在1.2倍额定电压下的PD应≤20pC，空气绝缘应≤100pC。在全屏蔽实验室中使用Haefely DDX-9101 PD测试仪和无PD变压器进行测试，超过限值表明绝缘中有空隙或缺陷。我在新固体绝缘开关投运前进行PD测试，以确保质量。 **IV. 特殊环境适应性测试** **(1) 高海拔环境测试** 根据GB/T 20626.1-2017，我调整不同海拔的绝缘水平：G2（1000-2000m），G2.5（2000-2500m），G3（2500-3000m），G4（3000-4000m），G5（4000-5000m）。在模拟高海拔环境中（例如2000m为80kPa）验证电气间隙（每1000m增加7%）和爬电距离（污染等级3增加25%）。在模拟低气压下进行PD测试要求≤10pC，以防止电晕老化。 **(2) 极寒环境测试** 对于寒冷地区，我测试低温绝缘电阻（-40°C：主回路≥0.4MΩ，辅助回路≥1MΩ）和操作性能。在-40°C下验证分合闸电压和同步性，检查机械卡滞。建议对长期处于寒冷环境中的开关每季度进行一次冷测试。 **(3) 高尘环境测试** 我根据GB/T 4208测试IP54+防护等级，使用GD-1000砂尘箱（8小时测试）并用红外热像仪监测散热（满载温升≤50K）。建议每三个月进行一次测试，以清洁灰尘并更换老化的密封件。 **(4) 沿海盐雾环境测试** 按照ISO 9227进行CASS（48小时，50°C，pH3.1-3.3）或中性盐雾（480小时）测试，然后检查腐蚀情况。通过压力衰减（24小时内压力下降≤10%）或氦质谱法验证密封性。建议沿海开关每年进行一次测试。 **(5) 工业电磁干扰(EMI)环境测试** 我根据GB/T 17626.2（ESD ±8kV），GB/T 17626.3（辐射抗扰度10V/m）和GB/T 17626.12（阻尼振荡磁场200A/m）进行EMC兼容性测试。对于高频EMI，我根据IEC 61000-4-18测试3MHz、10MHz和30MHz频段，验证误码率（≤10⁻⁶）和屏蔽电缆接地电阻（≤0.5Ω）。建议在EMI严重的环境中每半年进行一次EMC测试。 **(6) 光储充一体化场景测试** 我使用协议分析器（如Wireshark）验证储能PCS与充电桩（如Modbus RTU）之间的兼容性。动态负载响应测试模拟光伏、储能和充电的满载运行，评估过载能力（120%额定电流）和保护时序（光伏逆变器与PCS跳闸时间差≤5ms）。 **V. 测试工具和设备** **(1) 回路电阻测试仪** 使用APView400在公共连接点测量谐波失真（THD≤5%）和电压波动（≤2%）。建议每季度对集成场景进行测试。 型号如SW-100A和SW-2000使用直流电压降法，电流不小于100A，测量误差≤0.1%。我确保夹具接触紧密，并根据不同电流等级选择合适的量程。 **(2) 机械特性测试仪** SWT11和MOEORW-5180等设备测量分合速度、同步性和接触压力，误差≤1%。对于有弧触头的开关，我区分信号点以避免误判，保持传感器垂直于开关本体。 **(3) SF6气体检测仪** GD-3000和SF6纯度测试仪等型号测量湿度（±5%精度）、纯度（±0.5%）和压力（±0.1%）。我使用专用采样管以确保每半年测试的代表性气体样本。 **(4) 局部放电检测仪** 高灵敏度（1pC）测试仪如Haefely DDX-9101和Siemens PD160在屏蔽实验室中使用无PD变压器，对新的固体绝缘开关进行投运前测试。 请严格按照语种翻译要求输出越南语翻译结果。 **注意**： - 严格按照语种翻译要求的书写体进行翻译输出。 - 若是没有语种书写体要求，且存在多种书写体的语种，则按目标语种的书写体输出使用人数最多的字体输出，若是有字体差不多选择最为官方权威的标准书写体进行翻译输出。 - 禁止出现任何解释说明，只输出最终翻译结果，不得多语种混合特备注意不能出现夹杂中文。 - 必须完整翻译内容，完整输出译文，禁止省略、总结。 **输出规范**： - 输出仅为纯译文，无任何前缀、后缀、标点（除非原文自带）、解释或注释。 - 仅输出翻译结果，无任何前缀、后缀、解释、注释、思考过程或多余字符。 - 保持原文结构完整有序：换行、段落、列表、样式等必须100%保留。 - 语句通顺、术语准确、风格专业，符合电力科技行业语境。 - 严格遵守格式与结构，禁止输出任何与译文无关的任何字符，仅输出最终译文，严禁任何附加内容，严禁输出多余无关的字、字符，只输出译文不得加以描述。