Testen van schakelaar
Schakelaar Testen: Uitdagingen en Procedures
Het testen van schakelaars is een veel complexere taak vergeleken met het testen van andere elektrische apparatuur zoals transformatoren of machines, voornamelijk vanwege de extreem grote stroomsterkten die bij korte sluitingen betrokken zijn. Daarentegen wordt het testen van transformatoren meestal ingedeeld in twee hoofdcategorieën: type-tests en routine-tests.
Type-Tests van Schakelaars
Type-tests zijn essentieel om de mogelijkheden te valideren en de nominale kenmerken van een schakelaar te bevestigen. Deze tests worden uitgevoerd in gespecialiseerde testlaboratoria die ontworpen zijn om aan de unieke eisen van schakelaar-evaluaties te voldoen. Type-tests kunnen breed worden ingedeeld in verschillende belangrijke categorieën, waaronder mechanische prestatietests, thermische tests, dielectrische of isolatietests en kortsluitingstests, die aspecten evalueren zoals inschakelcapaciteit, uitschakelcapaciteit, korttijdsbelastingstroom en bedrijfsverplichtingen.
Mechanische Test
De mechanische test is een cruciale evaluatie van de mechanische mogelijkheden van de schakelaar. Het omvat herhaaldelijk openen en sluiten van de schakelaar om ervoor te zorgen dat deze met de juiste snelheid werkt en zijn toegewezen functies kan uitvoeren zonder mechanische storingen. Deze test simuleert de normale en extreme werkomstandigheden waarmee de schakelaar tijdens zijn levensduur geconfronteerd kan worden, waarbij de duurzaamheid en betrouwbaarheid in de mechanische operaties wordt geverifieerd.
Thermische Test
Thermische tests worden uitgevoerd om het thermische gedrag van schakelaars grondig te onderzoeken. Tijdens deze tests wordt de schakelaar die wordt getest blootgesteld aan de nominale stroom die door de polen stroomt onder nominale omstandigheden. Het doel is om de stationaire temperatuurstijging binnen de schakelaar te bewaken. Voor stromen kleiner dan 800A normale stroom mag de toegestane temperatuurstijging voor de nominale stroom niet meer dan 40°C bedragen, terwijl voor normale stromen van 800A en hoger de limiet op 50°C is ingesteld. Deze temperatuurlimieten zijn cruciaal om oververhitting te voorkomen, wat kan leiden tot isolatieafbraak en componentenfalen.
Dielectrische Test
Dielectrische tests worden uitgevoerd om de vermogen van de schakelaar te beoordelen om netfrequente en impulsspanningen te weerstaan. Netfrequentietests worden meestal uitgevoerd op nieuwe schakelaars, waarbij de testspanning varieert afhankelijk van de nominale spanning van de schakelaar. De testspanning, met een frequentie tussen 15-100Hz, wordt toegepast in drie specifieke configuraties: (1) tussen de polen wanneer de schakelaar gesloten is, (2) tussen de pool en aarde wanneer de schakelaar open staat, en (3) tussen de terminals wanneer de schakelaar open staat.
Bij impulstests wordt een gespecificeerde magnitude van impulsspanning aan de schakelaar toegebracht. Voor buitenste schakelaars worden zowel droge als natte tests uitgevoerd om verschillende omgevingsomstandigheden te simuleren en de isolatie-integriteit van de schakelaar in verschillende omstandigheden te garanderen.
Kortsluitingstest
Kortsluitingstests worden uitgevoerd in gespecialiseerde kortsluitingstestlaboratoria, waar schakelaars opzettelijk worden blootgesteld aan plotselinge kortsluitingstoestanden. Oscillogrammen worden tijdens deze tests opgenomen om het gedrag van de schakelaar op kritieke momenten nauwkeurig te analyseren, inclusief bij het inschakelen, tijdens het verbreken van contacten en na de boogextinctie.
De opgenomen oscillogrammen worden zorgvuldig bestudeerd met focus op parameters zoals inschakel- en uitschakelstromen (zowel symmetrisch als asymmetrisch), restrikspanningen, en in sommige gevallen wordt de schakelaar getest onder nominale omstandigheden. Deze gedetailleerde analyse helpt bij het begrijpen van de prestaties en betrouwbaarheid van de schakelaar tijdens fouttoestanden en bij het valideren van het ontwerp en de ratings.
Routine Tests van Schakelaars
Routine-tests worden uitgevoerd volgens de normen die door de Indian Engineering Service en Indian Standards worden aanbevolen. Deze tests worden meestal uitgevoerd op de fabriek van de fabrikant en dienen om de juiste werking van de schakelaar te bevestigen.
Een van de routine-tests is de netfrequentietest, die dezelfde procedures volgt als die beschreven onder de type-tests. Bovendien wordt een millivolt-spanningsvaltest uitgevoerd om de spanningsval binnen het stroompad van het schakelaar-mechanisme te meten, wat inzicht geeft in de elektrische weerstand en de integriteit van de stroomvoerende componenten. Ook wordt een functionele test uitgevoerd, waarbij het trippingsysteem van de schakelaar wordt gesimuleerd door de contacten van de relais kunstmatig te sluiten. Deze test verifieert de mogelijkheid van de schakelaar om correct te reageren op foutsignalen en zijn beschermende functies uit te voeren zoals bedoeld.
