Test dei Disgiuntori: Sfide e Procedure
Il test dei disgiuntori è un compito molto più complesso rispetto al test di altre apparecchiature elettriche come trasformatori o macchinari, principalmente a causa delle enormi magnitudini delle correnti di cortocircuito coinvolte. In contrasto, il test dei trasformatori è tipicamente suddiviso in due gruppi principali: test di tipo e test di routine.
Test di Tipo dei Disgiuntori
I test di tipo sono essenziali per validare le capacità e confermare le caratteristiche nominali di un disgiuntore. Questi test vengono eseguiti in laboratori di prova specializzati progettati per gestire i requisiti unici delle valutazioni dei disgiuntori. I test di tipo possono essere ampiamente classificati in diverse categorie chiave, incluse prove di prestazioni meccaniche, prove termiche, prove dielettriche o isolanti e prove di cortocircuito, che valutano aspetti come la capacità di accensione, la capacità di spegnimento, la corrente nominale a breve durata e il dovere di funzionamento.
La prova meccanica è una valutazione cruciale delle capacità meccaniche del disgiuntore. Comprende l'apertura e la chiusura ripetuta del disgiuntore per assicurare che operi alla giusta velocità e possa svolgere le sue funzioni designate senza subire alcun guasto meccanico. Questo test simula le condizioni operative normali ed estreme che il disgiuntore potrebbe incontrare durante il suo ciclo di vita, verificando la sua durata e affidabilità nelle operazioni meccaniche.
Le prove termiche vengono effettuate per esaminare approfonditamente il comportamento termico dei disgiuntori. Durante queste prove, il disgiuntore in valutazione viene sottoposto alla corrente nominale che scorre attraverso i suoi poli in condizioni nominate. L'obiettivo è monitorare l'aumento di temperatura a stato stazionario all'interno del disgiuntore. Per correnti inferiori a 800A di corrente normale, l'aumento di temperatura ammesso per la corrente nominale non dovrebbe superare i 40°C, mentre per correnti normali di 800A e superiori, il limite è fissato a 50°C. Questi limiti di temperatura sono critici per prevenire il sovrarriscaldamento, che potrebbe portare alla degradazione dell'isolamento e al fallimento dei componenti.
Le prove dielettriche vengono eseguite per valutare la capacità del disgiuntore di resistere alle tensioni di frequenza di rete e impulso. Le prove di frequenza di rete sono tipicamente condotte su nuovi disgiuntori, con la tensione di prova che varia in base alla tensione nominale del disgiuntore. La tensione di prova, con una frequenza compresa tra 15-100Hz, viene applicata in tre configurazioni specifiche: (1) tra i poli quando il disgiuntore è chiuso, (2) tra il polo e terra quando il disgiuntore è aperto, e (3) tra i terminali quando il disgiuntore è aperto.
Nelle prove di impulso, viene applicata al disgiuntore una magnitudine specifica di tensione d'impulso. Per i disgiuntori all'aperto, vengono eseguite sia prove a secco che umido per simulare diverse condizioni ambientali e garantire l'integrità dell'isolamento del disgiuntore in varie circostanze.
Le prove di cortocircuito vengono effettuate in laboratori di prova specializzati, dove i disgiuntori vengono intenzionalmente sottoposti a condizioni di cortocircuito improvviso. Durante queste prove vengono registrate oscillografie per analizzare da vicino il comportamento del disgiuntore nei momenti critici, inclusi quando viene acceso, durante la rottura dei contatti e dopo l'estinzione dell'arco.
Le oscillografie registrate vengono studiate attentamente, concentrandosi su parametri come le correnti di accensione e spegnimento (sia simmetriche che asimmetriche), le tensioni di riacceso e, in alcuni casi, l'apparecchiatura di commutazione viene testata in condizioni nominate. Questa analisi dettagliata aiuta a comprendere le prestazioni e l'affidabilità del disgiuntore in condizioni di guasto e a validare il suo design e le sue tarature.
I test di routine vengono eseguiti in conformità agli standard raccomandati dal Servizio Ingegneristico Indiano e dagli Standard Indiani. Questi test sono tipicamente eseguiti presso i locali del produttore e servono a confermare il corretto funzionamento del disgiuntore.
Uno dei test di routine è il test di tensione a frequenza di rete, che segue le stesse procedure descritte nei test di tipo. Inoltre, viene eseguito un test di caduta di millivolt per misurare la caduta di tensione nel percorso di corrente del meccanismo del disgiuntore, fornendo informazioni sulla resistenza elettrica e integrità dei componenti portatori di corrente. Viene inoltre eseguito un test operativo, in cui il meccanismo di spegnimento del disgiuntore viene simulato chiudendo artificialmente i contatti dei relè. Questo test verifica la capacità del disgiuntore di rispondere correttamente ai segnali di guasto e di svolgere le sue funzioni protettive come previsto.