การทดสอบแรงดันสูง | การทดสอบกระแสตรงความถี่ต่ำ แรงดันสูง หรือการทดสอบแรงดันพุ่งขึ้นอย่างรวดเร็ว
ความต้องการพลังงานไฟฟ้ากำลังเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ในปัจจุบันจำเป็นต้องส่งพลังงานไฟฟ้าปริมาณมากจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้น การส่งพลังงานไฟฟ้าปริมาณมากสามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพที่สุดผ่านระบบส่งไฟฟ้าแรงดันสูง ดังนั้นระบบแรงดันสูงจึงเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการส่งพลังงานไฟฟ้า อุปกรณ์ที่ใช้ในระบบส่งไฟฟ้าแรงดันสูงควรสามารถทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าสูงได้
นอกจากความสามารถในการทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าสูงตามปกติแล้ว อุปกรณ์แรงดันสูงยังต้องสามารถทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าเกินได้ในช่วงอายุการใช้งาน แรงดันไฟฟ้าเกินเหล่านี้อาจเกิดขึ้นในสภาพผิดปกติต่างๆ
แรงดันไฟฟ้าเกินเหล่านี้ไม่สามารถหลีกเลี่ยงได้ ดังนั้นระดับฉนวนของอุปกรณ์จึงถูกออกแบบและผลิตให้สามารถทนทานต่อสภาพผิดปกติเหล่านี้ได้
เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์สามารถทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าเกินเหล่านี้ได้ อุปกรณ์ต้องผ่านกระบวนการทดสอบแรงดันไฟฟ้าสูงหลายประเภท
บางรายการทดสอบใช้เพื่อตรวจสอบความยอมรับทางไฟฟ้า การสูญเสียด้านดีเอลีทริกต่อหน่วยปริมาตร และความแข็งแรงด้านดีเอลีทริกของวัสดุฉนวน รายการทดสอบเหล่านี้โดยทั่วไปจะดำเนินการบนตัวอย่างของวัสดุฉนวน บางรายการทดสอบแรงดันไฟฟ้าสูงอื่นๆ จะดำเนินการบนอุปกรณ์ทั้งหมด รายการทดสอบเหล่านี้ใช้สำหรับวัดและตรวจสอบความจุไฟฟ้า การสูญเสียด้านดีเอลีทริก แรงดันไฟฟ้าที่ทำลาย และแรงดันไฟฟ้าที่ทำให้เกิดประกายไฟ ฯลฯ ของอุปกรณ์ทั้งหมด
ประเภทของการทดสอบแรงดันไฟฟ้าสูง
มีประเภทของการทดสอบแรงดันไฟฟ้าสูงที่ใช้กับอุปกรณ์แรงดันสูงหลักๆ 4 ประเภท ได้แก่
การทดสอบความถี่ต่ำอย่างต่อเนื่อง
การทดสอบกระแสตรงคงที่
การทดสอบความถี่สูง
การทดสอบแรงดันกระแทกหรือแรงดันช็อก
การทดสอบความถี่ต่ำอย่างต่อเนื่อง
การทดสอบนี้โดยทั่วไปจะดำเนินการที่ความถี่ของไฟฟ้า (ในอินเดียคือ 50 Hz และในอเมริกาคือ 60 Hz) นี่คือการทดสอบแรงดันไฟฟ้าสูงที่ใช้กันมากที่สุด ซึ่งดำเนินการบนอุปกรณ์แรงดันสูง การทดสอบนี้ คือ การทดสอบความถี่ต่ำอย่างต่อเนื่อง จะดำเนินการบนตัวอย่างของวัสดุฉนวนเพื่อกำหนดและตรวจสอบความแข็งแรงด้านดีเอลีทริกและการสูญเสียด้านดีเอลีทริกของวัสดุฉนวน นอกจากนี้ยังดำเนินการบนอุปกรณ์แรงดันสูงและฉนวนไฟฟ้าแรงดันสูงเพื่อตรวจสอบความแข็งแรงด้านดีเอลีทริกและการสูญเสียด้านดีเอลีทริกของอุปกรณ์และฉนวนเหล่านี้
ขั้นตอนการทดสอบความถี่ต่ำอย่างต่อเนื่อง
ขั้นตอนการทดสอบนั้นง่ายมาก แรงดันไฟฟ้าสูงจะถูกนำไปใช้กับตัวอย่างของฉนวนหรืออุปกรณ์ที่กำลังทดสอบโดยใช้หม้อแปลงแรงดันสูง รีซิสเตอร์ถูกเชื่อมต่อกับหม้อแปลงเพื่อจำกัดกระแสไฟฟ้าลัดวงจรในกรณีที่เกิดการชำรุดในอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ รีซิสเตอร์มีค่าโอห์มเท่ากับแรงดันไฟฟ้าสูงที่นำไปใช้กับอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบ
นั่นหมายความว่าความต้านทานต้องมีค่า 1 โอห์ม/โวลต์ ตัวอย่างเช่น ถ้าเราใช้แรงดัน 200 KV ในการทดสอบ รีซิสเตอร์ต้องมีค่า 200 KΩ เพื่อให้ในกรณีที่เกิดการลัดวงจร กระแสไฟฟ้าที่ผิดพลาดจะถูกจำกัดไว้ที่ 1 A สำหรับการทดสอบนี้ แรงดันไฟฟ้าสูงที่ได้จากความถี่ของระบบพลังงานจะถูกนำไปใช้กับตัวอย่างหรืออุปกรณ์ที่กำลังทดสอบเป็นเวลาที่กำหนดไว้เพื่อตรวจสอบความสามารถในการทนแรงดันไฟฟ้าสูงอย่างต่อเนื่องของอุปกรณ์
หมายเหตุ: หม้อแปลงที่ใช้ในการสร้างแรงดันไฟฟ้าสูงพิเศษในขั้นตอนการทดสอบประเภทนี้อาจไม่จำเป็นต้องมีการจัดเรตกำลังสูง แม้ว่าแรงดันเอาต์พุตจะสูงมาก แต่กระแสสูงสุดถูกจำกัดไว้ที่ 1A ในหม้อแปลงนี้ บางครั้ง หม้อแปลงแบบคาสเคดถูกใช้เพื่อได้แรงดันไฟฟ้าสูงมาก หากจำเป็น
การทดสอบแรงดันไฟฟ้าตรงสูง
การทดสอบแรงดันไฟฟ้าตรงสูงมักใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้ในระบบส่งไฟฟ้าแรงดันสูงทางตรง แต่การทดสอบนี้ยังสามารถใช้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงดันสูงทางสลับเมื่อการทดสอบแรงดันไฟฟ้าทางสลับไม่สามารถทำได้เนื่องจากสภาพที่หลีกเลี่ยงไม่ได้
ตัวอย่างเช่น หลังจากการติดตั้งอุปกรณ์บนไซต์ มักยากที่จะจัดหาแหล่งพลังงานไฟฟ้าสลับแรงดันสูง เนื่องจากหม้อแปลงแรงดันสูงอาจไม่มีให้บริการบนไซต์ ดังนั้น การทดสอบแรงดันไฟฟ้าสลับสูงจึงไม่สามารถทำได้บนไซต์หลังจากการติดตั้งอุปกรณ์ ในสถานการณ์นั้น การทดสอบแรงดันไฟฟ้าตรงสูงเหมาะสมที่สุด
ในการทดสอบแรงดันไฟฟ้าตรงสูงของอุปกรณ์ไฟฟ้าสลับ แรงดันไฟฟ้าตรงประมาณสองเท่าของแรงดันปกติจะถูกนำไปใช้กับอุปกรณ์ที่กำลังทดสอบเป็นเวลา 15 นาทีถึง 1.5 ชั่วโมง แม้ว่าการทดสอบแรงดันไฟฟ้าตรงสูงไม่ได้เป็นการทดแทนการทดสอบแรงดันไฟฟ้าสลับสูงอย่างสมบูรณ์ แต่ยังสามารถใช้ได้ในกรณีที่การทดสอบแรงดันไฟฟ้าสลับสูงไม่สามารถทำได้
การทดสอบความถี่สูง
ฉนวนที่ใช้ในระบบส่งไฟฟ้าแรงดันสูงอาจประสบกับการชำรุดหรือแฟลชโอเวอร์ระหว่างการรบกวนความถี่สูง การรบกวนความถี่สูงเกิดขึ้นในระบบ HV เนื่องจากการทำงานของสวิตช์หรือสาเหตุภายนอกอื่นๆ ความถี่สูงในพลังงานอาจทำให้ฉนวนเสียหายแม้กระทั่งที่แรงดันต่ำเนื่องจากความสูญเสียดายไฟฟ้าสูงและการทำความร้อน
ดังนั้นฉนวนของอุปกรณ์แรงดันสูงทั้งหมดต้องมั่นใจได้ว่าสามารถทนทานต่อแรงดันความถี่สูงตลอดอายุการใช้งานปกติ การตัดกระแสสายไฟอย่างกะทันหันขณะสลับและข้อผิดพลาดวงจรเปิด จะทำให้เกิดความถี่ของรูปคลื่นแรงดันในระบบ
พบว่าการสูญเสียทางด้านไฟฟ้าสำหรับแต่ละรอบของพลังงานแทบจะคงที่ ในความถี่สูงการสูญเสียทางด้านไฟฟ้าต่อวินาทีจะสูงกว่าความถี่กำลังไฟปกติมาก ความสูญเสียทางด้านไฟฟ้าที่เร็วและสูงนี้ทำให้เกิดความร้อนสูงของฉนวน ความร้อนสูงสุดท้ายอาจทำให้เกิดการล้มเหลวของฉนวนจากการระเบิดของฉนวน ดังนั้นเพื่อมั่นใจในการทนทานต่อแรงดันความถี่สูง จึงทำการทดสอบความถี่สูงบนอุปกรณ์แรงดันสูง
การทดสอบกระชากหรือการทดสอบช็อต
อาจมีอิทธิพลจากกระชากหรือฟ้าผ่าต่อสายส่งอย่างมาก ปรากฏการณ์เหล่านี้สามารถทำลายฉนวนสายส่งและยังอาจโจมตีหม้อแปลงไฟฟ้าที่เชื่อมต่อที่ปลายสายส่ง การทดสอบกระชากหรือการทดสอบช็อตเป็นการทดสอบแรงดันสูงหรือสูงมาก ที่ดำเนินการเพื่อตรวจสอบอิทธิพลของกระชากหรือฟ้าผ่าต่ออุปกรณ์ส่ง
โดยทั่วไปแล้วการโดนฟ้าผ่าโดยตรงบนสายส่งค่อนข้างหายาก แต่เมื่อมีเมฆที่มีประจุเข้าใกล้สายส่ง สายส่งจะมีประจุตรงข้ามเนื่องจากประจุไฟฟ้าภายในเมฆ เมื่อเมฆที่มีประจุนี้ถูกปล่อยประจุอย่างกะทันหันเนื่องจากฟ้าผ่าใกล้เคียง ประจุที่ถูกเหนี่ยวนำของสายส่งจะไม่ถูกจำกัดแต่จะเดินทางผ่านสายส่งด้วยความเร็วของแสง
ดังนั้นเราเข้าใจว่าแม้ฟ้าผ่าจะไม่กระทบสายนำโดยตรง ยังคงมีการรบกวนแรงดันชั่วคราว
เนื่องจากการปล่อยประจุฟ้าผ่าบนสายหรือใกล้สาย ส่งผลให้คลื่นแรงดันที่มีหน้าสูงเดินทางตามสาย รูปแบบคลื่นแสดงดังนี้
ระหว่างการเดินทางของคลื่นนี้ มีความเครียดแรงดันสูงเกิดขึ้นบนฉนวน ซึ่งทำให้เกิดการแตกหักของฉนวนอย่างรุนแรงจากช็อตฟ้าผ่า ดังนั้นควรมีการตรวจสอบฉนวนและส่วนฉนวนของอุปกรณ์แรงดันสูงอย่างเหมาะสมโดยการทดสอบแรงดันสูง
ช็อตฟ้าผ่าเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่ไม่มีรูปร่างและขนาดที่กำหนดไว้ของคลื่นแรงดันหน้าสูง ดังนั้นในการทดสอบแรงดันสูงนี้ เราใช้คลื่นแรงดันมาตรฐาน คลื่นแรงดันมาตรฐานนี้อาจไม่เหมือนคลื่นแรงดันช็อตหรือกระชากที่เกิดขึ้นจริงในด้านความสูงและความรูปร่าง
ในประเทศอังกฤษตาม BSS 923 : 1940 คลื่นทดสอบมาตรฐานถูกแสดงเป็น 1/50 ไมโครวินาที หมายความว่า แรงดันจะขึ้นสู่จุดสูงสุดภายใน 1 ไมโครวินาที และลดลงเหลือ 50% ของค่าสูงสุดภายใน 50 ไมโครวินาที ตามมาตรฐานอินเดีย แรงดันช็อตแสดงเป็น 12/50 ไมโครวินาที หมายความว่า แรงดันจะขึ้นสู่จุดสูงสุดภายใน 12 ไมโครวินาที และลดลงเหลือ 50% ของค่าสูงสุดภายใน 50 ไมโครวินาที
คำแถลง: กรุณา ให้ความเคารพ ต่อ บทความ ที่ดี และ มีคุณค่าในการแบ่งปัน หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์ โปรดติดต่อเพื่อลบ
