Vysoké napětí testování | Nízkofrekvenční konstantní DC vysokofrekvenční přetížení nebo impulsový test
Poptávka po elektrické energii se rychle zvyšuje. Dnes je potřeba přenášet velké množství elektrické energie z jedné lokality do druhé, aby byla splněna tato rostoucí poptávka po energii. Hromadný přenos energie lze nejefektivněji provést prostřednictvím vysokovoltového systému přenosu elektrické energie. Proto se vysokovoltový systém stává nezbytnou podmínkou pro přenos energie. Zařízení používaná v těchto vysokovoltových systémech přenosu by měla být schopna odolat tomuto vysokému napětí.
Kromě tohoto normálního odolnosti proti vysokému napětí musí vysokovoltové zařízení být také schopno odolat různým přetížením napětí během svého životního cyklu. Tyto různé přetížení napětí mohou nastat za různých neobvyklých podmínek.
Tyto neobvyklé přetížení napětí nelze vyhnout, proto je izolační úroveň zařízení navržena a vyráběna tak, aby mohla odolat všem těmto neobvyklým podmínkám.
Aby bylo zajištěno, že zařízení dokáže odolat těmto neobvyklým přetížením napětí, musí projít různými vysokovoltovými testy.
Některé z těchto testů slouží k ověření permitivity, dielektrických ztrát na jednotku objemu a dielektrické síly izolačního materiálu. Tyto testy jsou obvykle provedeny na vzorku izolačního materiálu. Jiné vysokovoltové testy jsou provedeny na kompletních zařízeních. Tyto testy měří a zajišťují kapacitance, dielektrické ztráty, průrazové napětí a flashover napětí atd. zařízení jako celku.
Typy vysokovoltových testů
Existuje hlavně čtyři typy vysokovoltových testovacích metod používané na vysokovoltových zařízeních a tyto jsou:
Trvalé nízkofrekvenční testy.
Konstantní DC test.
Vysokofrekvenční test.
Test trhu nebo impulsní test.
Trvalý nízkofrekvenční test
Tento test je obvykle proveden na frekvenci sítě (v Indii je to 50 Hz a v Americe 60 Hz). Je to nejčastěji používaný vysokovoltový test prováděný na vysokovoltových zařízeních. Tento test, tj. trvalý nízkofrekvenční test, je proveden na vzorku izolačního materiálu, aby byla určena a zajištěna dielektrická síla a dielektrické ztráty izolačního materiálu. Tento test je také proveden na vysokovoltových zařízeních a vysokovoltových elektrických izolátorech, aby byla zajištěna dielektrická síla a ztráty těchto zařízení a izolátorů.
Postup trvalého nízkofrekvenčního testu
Postup testování je velmi jednoduchý. Vysoké napětí je aplikováno na vzorek izolace nebo zařízení pod testem pomocí vysokovoltového transformátoru. Odporník je připojen v sérii s transformátorem, aby omezil krátkozavřední proud v případě selhání zařízení pod testem. Odporník je ohodnocen stejným počtem ohmů jako vysoké napětí aplikované na zařízení pod testem.
To znamená, že odpor musí být ohodnocen 1 ohm / volt. Například, pokud aplikujeme 200 kV během testu, odporník musí mít 200 KΩ, aby byl během konečného stavu krátkého spojení chybný proud omezen na 1 A. Pro tento test je na vzorek nebo zařízení pod testem aplikováno vysoké napětí síťové frekvence po dlouhou specifickou dobu, aby byla zajištěna kontinuální odolnost proti vysokému napětí zařízení.
POZNÁMKA: Transformátor použitý pro vytvoření extra vysokého napětí v tomto typu vysokovoltového testu, nemusí mít vysoké výkonové označení. I když je výstupní napětí velmi vysoké, maximální proud v tomto transformátoru je omezen na 1 A. Někdy se používají kaskádové transformátory, pokud je potřebné dosáhnout velmi vysokého napětí.
Vysokovoltový DC test
Vysokovoltový DC test je obvykle použitelný pro zařízení, která jsou používána v systému přenosu vysokého DC napětí. Ale tento test je také použitelný pro vysokovoltová AC zařízení, pokud není možné provést vysokovoltový AC test kvůli nezbytným podmínkám.
Například, hlavně na místě, po instalaci zařízení, je velmi obtížné zorganizovat vysoké střídavé napětí, protože vysokovoltový transformátor může být na místě nedostupný. Proto není možné provést vysokovoltový test s střídavým napětím po instalaci zařízení. V této situaci je nejvhodnější vysokovoltový DC test.
Při vysokovoltovém DC testu AC zařízení je na zařízení pod testem aplikováno přímo dvakrát vyšší napětí než nominální hodnota po dobu 15 minut až 1,5 hodiny. I když vysokovoltový DC test není plným náhradníkem vysokovoltového AC testu, je stále použitelný tam, kde není možné provést vysokovoltový AC test.
Vysokofrekvenční test
Izolátory používané v vysokovoltovém přenosovém systému mohou být vystaveny průrazu nebo flashover během vysokofrekvenčních poruch. Vysokofrekvenční poruchy v systému HV nastávají kvůli přepínacím operacím nebo jiným externím příčinám. Vysoká frekvence v elektřině může způsobit selhání izolátorů i při srovnatelně nízkém napětí kvůli vysokým dielektrickým ztrátám a zahřívání.
Proto musí být izolace všech vysokovoltových zařízení zajišťovat odolnost proti vysokofrekvenčnímu napětí během jejich normálního životního cyklu. Hlavně náhlé přerušení linkového proudu během přepínání a otevřeného okruhu způsobuje frekvenci napěťové vlny v systému.
Je zjištěno, že dielektrické ztráty pro každý cyklus energie jsou téměř konstantní. Takže vysoká frekvence způsobí, že dielektrické ztráty za sekundu jsou mnohem vyšší než u normální frekvence sítě. Toto rychlé a velké dielektrické ztráty způsobují nadměrné zahřívání izolátoru. Nadměrné zahřívání nakonec vedou k selhání izolace, možná explózí izolátorů. Proto je nutné zajišťovat tuto odolnost proti vysokofrekvenčnímu napětí, což je provedeno vysokofrekvenčním testem na vysokovoltových zařízeních.
Test trhu nebo impulsní test
Na přenosové vedení může mít velký vliv bouřkový výboj nebo blesk. Tyto jevy mohou způsobit průraz izolátoru přenosového vedení a mohou také napadnout elektrický transformátor připojený na konci přenosových vedení. Test trhu nebo impulsní testy jsou velmi vysoké nebo extra vysoké napěťové testy, které jsou prováděny pro zkoumání vlivu výbojů nebo blesků na přenosové zařízení.
Obvykle přímé bleskové zásahy na přenosové vedení jsou velmi vzácné. Pokud však nabité mrak blíží k přenosovému vedení, vedení je opačně nabito kvůli elektrickému náboji uvnitř mraku. Když tento nabité mrak náhle vybije kvůli bleskovému zásahu poblíž, indukovaný náboj vedení již není vázán, ale putuje skrz vedení rychlostí světla.
Proto je zřejmé, že i když blesk nepřímo nezasáhne přenosové vedení, stále bude existovat přechodná přetížení napětí. Kvůli bleskovému výboji na vedení nebo poblíž vedení se vlna s frontálním stupněm napětí šíří podél vedení. Forma vlny je ukázána níže.
Během šíření této vlny se na izolátoru vyskytuje vysoké napěťové zatížení. To může vést k násilnému průrazu izolátorů takovým bleskovým impulsem. Proto by mělo být správně zkontrolováno izolátor a izolační části vysokovoltových zařízení vysokovoltovým testováním.
Bleskový impulz je zcela přirozeným jevem, takže nemá žádnou předem danou formu a velikost frontální vlny napětí. Proto pro provedení tohoto vysokovoltového testu se aplikuje standardní napěťová vlna. Tato standardní napěťová vlna nemusí mít žádnou podobnost ve výšce a tvaru s reálnou impulsní vlnou napětí způsobenou bleskem nebo výbojem.
V Británii v BSS 923: 1940 je standardní testovací vlna vyjádřena jako 1/50 νsec, což znamená, že napětí stoupne na svůj vrchol během 1 mikrosekundy a klesne na 50 % svého vrcholu během 50 mikrosekund. Podle indického standardu je impulsní napětí vyjádřeno jako 12/50 νsec. To naznačuje, že napětí stoupne na svůj vrchol za 12 mikrosekund a klesne zpět na 50 % svého vrcholu za 50 mikrosekund.
Prohlášení: Respektujte původ, dobaře články jsou hodné zdieľania, ak dojde k porušeniu autorských práv, prosím, kontaktujte nás pre odstránenie.
