Pruebas de Rutina de Interruptores
Se realizan diversas pruebas de rutina para garantizar la calidad y el rendimiento de un interruptor de circuito, y estas son:
Prueba de soporte de sobretensión a frecuencia de red
Prueba dieléctrica en el circuito auxiliar y de control
Medición de la resistencia del circuito principal o prueba de resistencia de contacto
Prueba de estanqueidad o prueba de fuga de gas SF6
Inspecciones de diseño y visuales
Pruebas de operación mecánica.
Vamos a discutirlas una por una.
Prueba de soporte de sobretensión a frecuencia de red
El sistema eléctrico puede experimentar diferentes condiciones temporales de sobretensión debido a la repentina desconexión de la carga del sistema, a la operación incorrecta del cambiador de tomas en línea, a la insuficiente compensación shunt en el sistema, etc. La prueba de soporte de sobretensión a frecuencia de red del interruptor de circuito se realiza para verificar la suficiencia de la resistencia aislante del circuito principal para soportar este tipo de condiciones anormales de sobretensión. El interruptor de circuito también debe estar diseñado para soportar sobretensiones debido a rayos y pulsos de conmutación. Un interruptor de circuito, como otro equipo de ingeniería costoso, está diseñado para enfrentar seguramente todo tipo de situaciones anormales, pero al mismo tiempo, los diseñadores no pueden sacrificar aspectos económicos.
Para verificar la capacidad de soportar todas las condiciones de sobretensión sin sacrificar los aspectos económicos de la fabricación, un interruptor de circuito tiene que pasar y aprobar diferentes pruebas dieléctricas. Sin embargo, solo la prueba de soporte de sobretensión a frecuencia de red entra en la categoría de pruebas de rutina de interruptores de circuito.
Prueba de soporte de tensión a frecuencia de red seca de un minuto
Se asume que las condiciones de sobretensión a frecuencia de red no pueden mantenerse más allá de un minuto, y en realidad se mantienen durante mucho menos tiempo que un minuto. Esta prueba se lleva a cabo para verificar si el aislamiento proporcionado en el circuito principal del interruptor es capaz de soportar sobretensiones a frecuencia de red durante un minuto completo o no.
La prueba se realiza en condiciones secas del interruptor. Las tensiones a frecuencia de red aplicadas al interruptor durante la prueba están especificadas en la norma según el nivel nominal de tensión del sistema.
Vamos a discutir un ejemplo común de la Prueba de Soporte de Tensión a Frecuencia de Red Seca de un Minuto de un Interruptor de Circuitos SF6. Aquí, normalmente, la parte superior de todos los polos de todos los interruptores de circuito de la misma tensión nominal a probar, se conectan juntos, preferiblemente mediante un conductor de cobre. Esta conexión luego se tierra adecuadamente. De manera similar, la base de todos los interruptores de circuito en prueba debe estar correctamente conectada a tierra. La parte inferior de todos los polos de todos los interruptores de circuito en prueba, se conectan juntos, preferiblemente mediante un conductor de cobre.
Esta conexión luego se conecta al terminal de fase de un transformador de alta tensión en cascada. El transformador de alta tensión utilizado aquí es un transformador automático en cascada donde la tensión de entrada puede variar desde cero hasta varios cientos de voltios y la tensión secundaria correspondiente sería de cero a varios cientos de kilovoltios. Durante la prueba, la tensión se aplica al terminal inferior de los interruptores mediante el transformador de alta tensión en cascada, y se varía de 0 al valor especificado lentamente y suavemente, luego se mantiene allí durante 60 segundos y luego se reduce lentamente a cero. Durante la prueba, se mide la corriente de fuga a tierra y esta no debe superar el límite máximo permitido. Cualquier falla de aislamiento durante la prueba indica la insuficiencia del aislamiento utilizado en el interruptor.
Prueba dieléctrica en el circuito auxiliar y de control
También puede haber condiciones anormales de sobretensión en los circuitos de suministro auxiliar y de control. Por lo tanto, los circuitos auxiliares y de control de los interruptores también deben someterse a una prueba de soporte de tensión a frecuencia de red de corta duración. Aquí, se aplica una tensión de prueba de 2000 V durante un minuto. El aislamiento de los circuitos auxiliares y de control debe pasar esta prueba, y no debe haber ninguna descarga destructiva durante la prueba.
Medición de la resistencia del circuito principal
La resistencia del circuito principal se mide a partir de la caída de tensión en CC en el circuito. En esta prueba, se inyecta corriente directa al circuito y se mide la caída de tensión correspondiente, y a partir de esto se mide la resistencia del circuito. La corriente inyectada será de 100 A hasta la corriente nominal máxima del interruptor de circuito. El valor medido máximo puede ser 1.2 veces el valor obtenido en la prueba de elevación de temperatura.
Prueba de estanqueidad
Esta prueba se lleva a cabo principalmente en equipos de conmutación aislados por gas. En esta prueba, se mide la tasa de fuga. Esta prueba asegura la vida útil deseada del equipo de conmutación. Aquí, todos los puntos de unión en las vías que contienen gas se cubren herméticamente con láminas finas de polietileno (preferiblemente transparente) durante más de 8 horas, y luego se mide la densidad de gas dentro de estos recubrimientos insertando el puerto de detección de gas de un detector de gas a través de un orificio ahora creado en los recubrimientos. La medición se toma en unidades ppm y debe estar dentro del límite especificado. El límite máximo de fuga de gas 3 ppm / 8 horas, se considera estándar.
Inspecciones visuales
El interruptor de circuito debe ser revisado visualmente para el idioma y datos en las plantillas, marcas de identificación correctas de cualquier equipo auxiliar, color y calidad de la pintura y corrosión en superficies metálicas, etc.
Prueba de operación mecánica
El interruptor de circuito debe operarse de manera fluida a la tensión máxima y mínima permitida del circuito auxiliar y de control. Se deben realizar al menos 5 operaciones de cierre y apertura para la tensión máxima permitida del suministro del circuito de control, así como para la tensión mínima permitida del suministro del circuito de control. La operación de cierre y apertura del interruptor de circuito también debe comprobarse para la tensión nominal del suministro del circuito de control. El 110% de la tensión de control se toma como el límite máximo para la operación de cierre y apertura del interruptor de circuito. El 85% de la tensión de control se toma como el límite mínimo para la operación de cierre del interruptor de circuito, y el 70% de la tensión de control se toma como el límite mínimo para la operación de apertura o disparo del interruptor de circuito. Durante la operación a la tensión máxima y mínima de control, se encontrará que los tiempos de operación son menores y mayores, respectivamente, que en la tensión nominal de control, pero todos los tiempos deben estar dentro de los límites de tiempo especificados. Si es aplicable, como en el caso de los interruptores de circuito neumáticos, el interruptor también debe operarse al menos 5 veces a la presión operativa máxima permitida, a la presión operativa mínima permitida y a la presión operativa nominal especificada. Un interruptor de circuito también está destinado para el recierre automático rápido; se deben comprobar al menos 5 ciclos de operación de apertura-cierre según la especificación dada en la placa de calificación. El intervalo real de tiempo entre las operaciones de apertura y cierre debe coincidir con el intervalo de tiempo dado en la especificación del ciclo de operación. Cuando los interruptores de circuito se envían como unidades separadas y se reensamblan en el sitio, el fabricante debe participar en la prueba de puesta en servicio para dar confirmación sobre la compatibilidad de dichas unidades y componentes cuando se ensamblan como un interruptor de circuito completo. Para todas las secuencias de operación requeridas, se debe realizar la prueba y se registran todos los tiempos de operación de cierre y apertura junto con los intervalos entre dos operaciones consecutivas. Donde sea aplicable, también se registran las mediciones de compresión de fluido (diferencia de presión) durante la operación del interruptor de circuito.
Se puede realizar un ciclo de operación sin carga en el interruptor de circuito para trazar la curva de desplazamiento sin carga. La curva debe estar dentro del sobre prescrito de las características de desplazamiento mecánico de referencia.
N.B: Los parámetros que deben medirse y registrarse durante la prueba de operación del interruptor de circuito, se dan a continuación
Tiempo de cierre de cada polo
Diferencia de tiempo de cierre entre polos o tiempo de desajuste de cierre
Tiempo de apertura de cada polo
Diferencia de tiempo de apertura entre polos o tiempo de desajuste de apertura
Tiempo de cierre-apertura de cada polo
Diferencia de tiempo entre dos operaciones de apertura consecutivas (O-C-O)
Rebote máximo del contacto móvil durante la operación de cierre
Rebote total del contacto móvil durante la operación de cierre
Sobredesplazamiento del contacto móvil
Velocidad de contacto para cierre en deg/ms (ya que el transductor es de tipo rotatorio)
Velocidad de contacto para apertura en deg/ms (ya que el transductor es de tipo rotatorio)
Tiempo de amortiguación durante la apertura
Tiempo de carga de resorte
Cuando las subunidades del interruptor de circuito se montan juntas en el sitio, las características de desplazamiento mecánico del interruptor deben confirmar la corrección al final de la prueba de puesta en servicio en el sitio. Si esto se hace en el sitio, el fabricante debe prescribir el procedimiento exacto para hacerlo, de lo contrario, el resultado puede ser diferente y la comparación del golpe instantáneo del contacto puede ser imposible de lograr. Las características de desplazamiento mecánico de los contactos del interruptor de circuito se producen utilizando un transductor de desplazamiento o un dispositivo similar conectado al mecanismo de los contactos del interruptor de circuito.
Aemás de esto, cada conexión en el circuito de control y auxiliar en el kiosco del interruptor de circuito debe ser verificada. También se debe verificar si los interruptores de control y/o auxiliares indican correctamente la posición de apertura y cierre del interruptor de circuito. Todo el equipo auxiliar también debe operar correctamente y con fluidez para la tensión máxima y mínima permitida del suministro de voltaje de control.
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