اختبار العازل الكهربائي | أسباب فشل العازل
لضمان الأداء المطلوب لـ العازل الكهربائي، أي لتجنب الفشل غير المرغوب في العازل، يجب أن يخضع كل عازل لعدة اختبارات للعازل.
قبل الخوض في اختبار العازل سنحاول فهم أسباب مختلفة لـ فشل العازل. لأن اختبار العازل يضمن جودة العازل الكهربائي ويعتمد احتمال فشل العزل على جودة العازل.
أسباب فشل العازل
هناك أسباب مختلفة تؤدي إلى فشل العزل في نظام الطاقة الكهربائي. دعونا نلقي نظرة عليها واحدة تلو الأخرى-
تشقق العازل
يتكون العازل البورسلاني بشكل أساسي من ثلاثة مواد مختلفة. الجسم الرئيسي البورسلاني، وترتيب التجهيزات الصلبية، والأسمنت لتثبيت الجزء الصلب مع البورسلان. بسبب تغير ظروف المناخ، تتسع وتقلص هذه المواد المختلفة في العازل بمعدلات مختلفة. هذه التوسعات والتقلصات غير المتساوية للبورسلان والفولاذ والأسمنت هي السبب الرئيسي لتشقق العازل.
مادة العزل المعيبة
إذا كانت مادة العزل المستخدمة للعازل معيبة في أي مكان، فإن العازل قد يكون له فرصة عالية للتعرض للثقب من هذا المكان.
المسامية في مواد العزل
إذا تم تصنيع العازل البورسلاني بدرجات حرارة منخفضة، سيبقيه مسامياً، وبالتالي سيقوم بامتصاص الرطوبة من الهواء مما يؤدي إلى انخفاض عزله وبدء تدفق التيار عبر العازل مما يؤدي إلى فشل العازل.
الترميز غير المناسب على سطح العازل
إذا لم يتم ترميز سطح العازل البورسلاني بشكل صحيح، يمكن أن تلتصق الرطوبة به. هذه الرطوبة جنبًا إلى جنب مع الغبار المتراكم على سطح العازل، تنتج مسارًا موصلًا. نتيجة لذلك، يتم تقليل المسافة بين الفلاش أوفر للعازل. مع تقليل المسافة بين الفلاش أوفر، يزداد احتمال فشل العازل بسبب الفلاش أوفر.
الفلاش أوفر عبر العازل
إذا حدث الفلاش أوفر، فقد يصبح العازل محمومًا مما يؤدي في النهاية إلى تشققه.
التوترات الميكانيكية على العازل
إذا كان العازل يحتوي على أي جزء ضعيف بسبب عيب في التصنيع، فقد ينكسر من هذا الجزء الضعيف عندما يتم تطبيق التوتر الميكانيكي عليه بواسطة موصله. هذه هي الأسباب الرئيسية لـ فشل العازل. الآن سنناقش الإجراءات المختلفة لـ اختبار العازل لضمان الحد الأدنى من احتمال فشل العزل.
اختبار العازل
وفقًا للمعيار البريطاني، يجب أن تخضع العوازل الكهربائية للأختبارات التالية
اختبارات الفلاش أوفر للعازل
اختبارات الأداء
اختبارات الروتينية
دعونا نناقش واحدًا تلو الآخر-
اختبار الفلاش أوفر
هناك ثلاثة أنواع رئيسية من اختبار الفلاش أوفر الذي يتم إجراؤه على العازل وهذه هي-
اختبار الفلاش أوفر الجاف لتردد الطاقة للعازل
أولاً يتم تركيب العازل المراد اختباره بطريقة ستستخدم بها عمليًا.
ثم يتم توصيل طرفي مصدر التيار الكهربائي المتغير بتلك الأقطاب للعازل.
ثم يتم تطبيق التيار الكهربائي وتزايده تدريجيًا حتى يصل إلى القيمة المحددة. هذه القيمة المحددة تكون أقل من الجهد الأدنى للفلاش أوفر.
يتم الحفاظ على هذا الجهد لمدة دقيقة واحدة وملاحظة أنه لا يوجد أي فلاش أوفر أو ثقب.
يجب أن يكون العازل قادرًا على تحمل الجهد المحدد الأدنى لمدة دقيقة واحدة دون فلاش أوفر.
اختبار الفلاش أوفر الرطب لتردد الطاقة أو اختبار المطر للعازل
في هذا الاختبار أيضًا يتم تركيب العازل المراد اختباره بطريقة ستستخدم بها عمليًا.
ثم يتم توصيل طرفي مصدر التيار الكهربائي المتغير بتلك الأقطاب للعازل.
بعد ذلك يتم رش العازل بالماء بزاوية 45o بحيث لا يكون معدل هطول الأمطار أكثر من 5.08 مم في الدقيقة. يجب أن يكون المقاومة لمياه الرش بين 9 كΩ و 11 كΩ لكل سم3 تحت الضغط الجوي والحرارة العادية. بهذه الطريقة نخلق ظروف أمطار صناعية.
ثم يتم تطبيق التيار الكهربائي وتزايده تدريجيًا حتى يصل إلى القيمة المحددة.
يتم الحفاظ على هذا الجهد لمدة دقيقة واحدة أو 30 ثانية حسب المواصفات وملاحظة أنه لا يوجد أي فلاش أوفر أو ثقب. يجب أن يكون العازل قادرًا على تحمل الجهد المحدد الأدنى لتردد الطاقة لمدة محددة دون فلاش أوفر في هذه الظروف الرطبة.
اختبار جهد الفلاش أوفر لتردد الطاقة للعازل
يتم وضع العازل بنفس الطريقة السابقة.
في هذا الاختبار يتم زيادة الجهد المطبق تدريجيًا بنفس الطريقة السابقة.
ولكن في هذه الحالة يتم تسجيل الجهد عند تفكك الهواء المحيط.
اختبار جهد الفلاش أوفر لتردد الصدمة للعازل
يجب أن يكون العازل الخارجي القابل للتعليق قادرًا على تحمل الموجات الكهربائية العالية الناتجة عن البرق وغيرها. لذا يجب اختباره ضد هذه الموجات الكهربائية العالية.
يتم وضع العازل بنفس الطريقة السابقة.
ثم يتم توصيل جهاز توليد جهد الصدمة العالي جداً (بمئات الآلاف من هرتز) بالعازل.
يتم تطبيق هذا الجهد على العازل ويتم تسجيل جهد الفلاش أوفر.
نسبة هذا الجهد المسجل إلى قراءة الجهد التي تم جمعها من اختبار جهد الفلاش أوفر لتردد الطاقة تسمى نسبة الصدمة للعازل.
يجب أن تكون هذه النسبة حوالي 1.4 للعوازل من نوع الدبوس و 1.3 للعوازل من نوع التعليق.
اختبار الأداء للعازل
سنتحدث الآن عن اختبار الأداء للعازل واحدًا تلو الآخر-
اختبار دورة الحرارة للعازل
يتم تسخين العازل أولاً في الماء عند 70oC لمدة ساعة واحدة.
ثم يتم تبريده فورًا في الماء عند 7oC لمدة ساعة أخرى.
يتم تكرار هذه الدورة ثلاث مرات.
بعد اكتمال هذه الدورات الثلاث، يتم تجفيف العازل وملاحظة الترميز بشكل كامل.
بعد هذا الاختبار، يجب ألا يكون هناك أي تلف أو تدهور في الترميز على سطح العازل.
اختبار جهد الثقب للعازل
يتم تعليق العازل أولاً في زيت عازل.
ثم يتم تطبيق جهد بـ 1.3 مرة من جهد الفلاش أوفر على العازل.
يجب ألا يثقب العازل الجيد تحت هذه الظروف.
اختبار المسامية للعازل
يتم كسر العازل أولاً إلى قطع.
ثم يتم غمر هذه القطع المكسورة من العازل في محلول فوشين بنسبة 0.5% من الكحول تحت ضغط حوالي 140.7 كجم / سم2 لمدة 24 ساعة.
بعد ذلك يتم إزالة العينات ومراجعتها.
يشير وجود المسامية الخفيفة في المادة إلى اختراق عميق للصبغة فيها.
اختبار القوة الميكانيكية للعازل
يتم تطبيق عزم دوران 2.5 مرة من القوة العاملة القصوى على العازل لمدة دقيقة تقريبًا.
يجب أن يكون العازل قادرًا على تحمل هذا التوتر الميكانيكي لمدة دقيقة دون أي تلف فيه.
اختبار الروتين للعازل
يجب أن تخضع كل عازل للأختبارات الروتينية التالية قبل أن يتم توصيتها باستخدامها في الموقع.
اختبار الحمل الأقصى للعازل
