Thử nghiệm Áp-tơ cắt: Thách thức và Thủ tục
Việc thử nghiệm áp-tơ cắt phức tạp hơn nhiều so với việc thử nghiệm các thiết bị điện khác như biến thế hoặc máy móc, chủ yếu do cường độ dòng ngắn mạch rất lớn liên quan. Trong khi đó, việc thử nghiệm biến thế thường được phân loại thành hai nhóm chính: thử nghiệm kiểu mẫu và thử nghiệm thông thường.
Thử nghiệm Kiểu Mẫu của Áp-tơ Cắt
Thử nghiệm kiểu mẫu là cần thiết để xác minh khả năng và xác nhận các đặc tính định mức của áp-tơ cắt. Các thử nghiệm này được thực hiện trong các phòng thí nghiệm chuyên dụng được thiết kế để xử lý các yêu cầu đặc biệt của việc đánh giá áp-tơ cắt. Thử nghiệm kiểu mẫu có thể được phân loại rộng rãi thành một số hạng mục chính, bao gồm thử nghiệm hiệu suất cơ khí, thử nghiệm nhiệt, thử nghiệm điện môi hoặc cách điện, và thử nghiệm ngắn mạch, nhằm đánh giá các khía cạnh như khả năng đóng, khả năng cắt, dòng định mức ngắn hạn, và chế độ hoạt động.
Thử nghiệm cơ khí là một đánh giá quan trọng về khả năng cơ khí của áp-tơ cắt. Nó bao gồm việc mở và đóng lặp đi lặp lại áp-tơ để đảm bảo rằng nó hoạt động ở tốc độ chính xác và có thể thực hiện chức năng được chỉ định mà không gặp bất kỳ sự cố cơ khí nào. Thử nghiệm này mô phỏng các điều kiện vận hành bình thường và cực đoan mà áp-tơ cắt có thể gặp phải trong suốt thời gian sử dụng, xác minh độ bền và độ tin cậy của nó trong các hoạt động cơ khí.
Các thử nghiệm nhiệt được tiến hành để kiểm tra kỹ lưỡng hành vi nhiệt của áp-tơ cắt. Trong quá trình thử nghiệm, áp-tơ đang được đánh giá sẽ được đưa vào dòng định mức chảy qua các cực dưới điều kiện định mức. Mục tiêu là theo dõi sự tăng nhiệt ổn định bên trong áp-tơ. Đối với dòng nhỏ hơn 800A, mức tăng nhiệt cho dòng định mức không nên vượt quá 40°C, trong khi đối với dòng định mức từ 800A trở lên, giới hạn được đặt ở 50°C. Các giới hạn nhiệt độ này rất quan trọng để ngăn ngừa quá nhiệt, có thể dẫn đến suy giảm cách điện và hỏng hóc bộ phận.
Các thử nghiệm điện môi được thực hiện để đánh giá khả năng chịu đựng của áp-tơ cắt đối với điện áp tần số công suất và điện áp xung. Các thử nghiệm tần số công suất thường được tiến hành trên các áp-tơ cắt mới, với điện áp thử nghiệm thay đổi theo điện áp định mức của áp-tơ. Điện áp thử nghiệm, có tần số từ 15-100Hz, được áp dụng trong ba cấu hình cụ thể: (1) giữa các cực khi áp-tơ cắt đóng, (2) giữa cực và đất khi áp-tơ cắt mở, và (3) giữa các đầu cuối khi áp-tơ cắt mở.
Trong các thử nghiệm xung, một mức điện áp xung được chỉ định được áp dụng lên áp-tơ. Đối với các áp-tơ cắt ngoài trời, cả các thử nghiệm khô và ướt đều được thực hiện để mô phỏng các điều kiện môi trường khác nhau và đảm bảo tính toàn vẹn cách điện của áp-tơ trong các tình huống khác nhau.
Các thử nghiệm ngắn mạch được tiến hành trong các phòng thí nghiệm ngắn mạch chuyên dụng, nơi áp-tơ cắt được cố tình đưa vào các điều kiện ngắn mạch đột ngột. Các đồ thị dao động được ghi lại trong quá trình thử nghiệm để phân tích kỹ lưỡng hành vi của áp-tơ tại các thời điểm quan trọng, bao gồm khi nó được đóng, trong quá trình cắt tiếp xúc, và sau khi hồ quang tắt.
Các đồ thị dao động được ghi lại được nghiên cứu kỹ lưỡng, tập trung vào các tham số như dòng đóng và dòng cắt (cả đối xứng và bất đối xứng), điện áp tái kích, và trong một số trường hợp, thiết bị chuyển mạch được thử nghiệm dưới điều kiện định mức. Phân tích chi tiết này giúp hiểu rõ hiệu suất và độ tin cậy của áp-tơ trong các điều kiện lỗi và xác minh thiết kế và định mức của nó.
Các thử nghiệm thông thường được thực hiện theo các tiêu chuẩn được khuyến nghị bởi Indian Engineering Service và Indian Standards. Các thử nghiệm này thường được tiến hành tại cơ sở của nhà sản xuất và nhằm xác nhận chức năng hoạt động đúng của áp-tơ cắt.
Một trong các thử nghiệm thông thường là thử nghiệm điện áp tần số công suất, tuân theo các thủ tục tương tự như đã mô tả dưới phần thử nghiệm kiểu mẫu. Ngoài ra, một thử nghiệm sụt áp mili-volt cũng được tiến hành để đo lường sự sụt áp trong đường dẫn dòng của cơ chế áp-tơ, cung cấp thông tin về điện trở và tính toàn vẹn của các bộ phận dẫn dòng. Một thử nghiệm hoạt động cũng được thực hiện, trong đó cơ chế nhảy của áp-tơ được mô phỏng bằng cách đóng nhân tạo các tiếp điểm của rơ-le. Thử nghiệm này xác minh khả năng phản ứng chính xác của áp-tơ đối với tín hiệu lỗi và thực hiện chức năng bảo vệ như mong muốn.