การทดสอบฉนวนไฟฟ้า | สาเหตุของความล้มเหลวของฉนวน

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพที่ต้องการของฉนวนไฟฟ้า ซึ่งเป็นการป้องกันการล้มเหลวของฉนวนที่ไม่พึงประสงค์ ฉนวนแต่ละชิ้นจะต้องผ่านการทดสอบหลายครั้ง
ก่อนที่จะทำการการทดสอบฉนวน เราจะพยายามทำความเข้าใจเกี่ยวกับสาเหตุต่างๆ ของการล้มเหลวของฉนวน เพราะการทดสอบฉนวนจะช่วยรับประกันคุณภาพของฉนวนไฟฟ้า และโอกาสในการล้มเหลวของฉนวน จะขึ้นอยู่กับคุณภาพของฉนวน

สาเหตุของการล้มเหลวของฉนวน

มีสาเหตุหลายประการที่ทำให้เกิดล้มเหลวของฉนวน ในระบบไฟฟ้าพลังงาน ลองมาดูรายละเอียดทีละข้อ

การแตกของฉนวน

ฉนวนเซรามิกส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัสดุสามประเภท คือ ส่วนหลักของเซรามิก การจัดวางส่วนเหล็ก และปูนซีเมนต์เพื่อติดส่วนเหล็กกับเซรามิก เนื่องจากสภาพอากาศเปลี่ยนแปลง วัสดุต่างๆ ในฉนวนจะขยายและหดตัวในอัตราที่แตกต่างกัน การขยายและหดตัวที่ไม่เท่ากันของเซรามิก เหล็ก และซีเมนต์ เป็นสาเหตุหลักของการแตกของฉนวน

วัสดุฉนวนที่ชำรุด

หากวัสดุฉนวนที่ใช้สำหรับฉนวนมีความชำรุดที่ใด ฉนวนอาจมีโอกาสสูงที่จะถูกเจาะตรงบริเวณนั้น

ความพรุนในวัสดุฉนวน

หากฉนวนเซรามิกถูกผลิตในอุณหภูมิต่ำ มันจะทำให้มีความพรุน และเนื่องจากเหตุผลนี้ มันจะดูดซับความชื้นจากอากาศ ทำให้ฉนวนลดลงและกระแสไฟฟ้ารั่วไหลผ่านฉนวน ซึ่งจะนำไปสู่การล้มเหลวของฉนวน.

การเคลือบผิวฉนวนที่ไม่เหมาะสม

หากผิวของฉนวนเซรามิกไม่ได้รับการเคลือบอย่างเหมาะสม ความชื้นสามารถติดอยู่บนผิวได้ ความชื้นร่วมกับฝุ่นที่สะสมบนผิวฉนวน จะสร้างทางนำไฟฟ้า ทำให้ระยะทางการแฟลชโอเวอร์ของฉนวนลดลง เมื่อระยะทางการแฟลชโอเวอร์ลดลง โอกาสในการล้มเหลวของฉนวนจากการแฟลชโอเวอร์จะเพิ่มขึ้น

การแฟลชโอเวอร์ข้ามฉนวน

หากเกิดการแฟลชโอเวอร์ ฉนวนอาจถูกทำให้ร้อนเกินไป ซึ่งอาจทำให้เกิดการแตกหักในที่สุด

แรงเครียดกลบนฉนวน

หากฉนวนมีส่วนที่อ่อนแอเนื่องจากข้อบกพร่องในการผลิต มันอาจแตกจากส่วนที่อ่อนแอเมื่อมีแรงเครียดกลจากสายไฟฟ้ากระทำ นี่คือสาเหตุหลักของการล้มเหลวของฉนวน ตอนนี้เราจะพูดถึงกระบวนการทดสอบฉนวนต่างๆ เพื่อให้แน่ใจว่าโอกาสในการล้มเหลวของฉนวนน้อยที่สุด

การทดสอบฉนวน

ตามมาตรฐาน British Standard ฉนวนไฟฟ้าต้องผ่านการทดสอบดังนี้

1. การทดสอบแฟลชโอเวอร์ของฉนวน

2. การทดสอบประสิทธิภาพ

3. การทดสอบประจำวัน

ลองมาพูดถึงทีละข้อ

การทดสอบแฟลชโอเวอร์

มีการทดสอบแฟลชโอเวอร์สามประเภทที่ดำเนินการบนฉนวน และมีดังนี้

การทดสอบแฟลชโอเวอร์ที่ความถี่กำลังไฟฟ้าในภาวะแห้งของฉนวน

1. ก่อนอื่นฉนวนที่จะทดสอบจะติดตั้งในลักษณะเดียวกับที่จะใช้งานจริง

2. จากนั้นปลายของแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าความถี่กำลังที่ปรับได้จะเชื่อมต่อกับทั้งสองขั้วของฉนวน

3. จากนั้นแรงดันไฟฟ้าความถี่กำลังจะถูกนำไปใช้และค่อยๆ เพิ่มขึ้นจนถึงค่าที่กำหนด ค่านี้ต้องต่ำกว่าแรงดันแฟลชโอเวอร์ขั้นต่ำ

4. แรงดันนี้จะถูกคงไว้เป็นเวลาหนึ่งนาทีและตรวจสอบว่าไม่มีการแฟลชโอเวอร์หรือการเจาะเกิดขึ้น

ฉนวนต้องสามารถทนแรงดันที่กำหนดขั้นต่ำได้นานหนึ่งนาทีโดยไม่มีการแฟลชโอเวอร์

การทดสอบแฟลชโอเวอร์ที่ความถี่กำลังไฟฟ้าในภาวะเปียกหรือการทดสอบฝนของฉนวน

1. ในการทดสอบนี้ฉนวนที่จะทดสอบจะติดตั้งในลักษณะเดียวกับที่จะใช้งานจริง

2. จากนั้นปลายของแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้าความถี่กำลังที่ปรับได้จะเชื่อมต่อกับทั้งสองขั้วของฉนวน

3. จากนั้นฉนวนจะถูกฉีดน้ำที่มุม 45° ด้วยอัตราการตกตะกอนไม่เกิน 5.08 มม. ต่อนาที ความต้านทานของน้ำที่ใช้ฉีดต้องอยู่ระหว่าง 9 kΩ ถึง 11 kΩ ต่อซม³ ที่ความกดอากาศและอุณหภูมิปกติ ในลักษณะนี้เราสร้างสภาพแวดล้อมฝนเทียม

4. จากนั้นแรงดันไฟฟ้าความถี่กำลังจะถูกนำไปใช้และค่อยๆ เพิ่มขึ้นจนถึงค่าที่กำหนด

5. แรงดันนี้จะถูกคงไว้เป็นเวลาหนึ่งนาทีหรือ 30 วินาทีตามที่กำหนดและตรวจสอบว่าไม่มีการแฟลชโอเวอร์หรือการเจาะเกิดขึ้น ฉนวนต้องสามารถทนแรงดันความถี่กำลังที่กำหนดได้นานตามที่กำหนดโดยไม่มีการแฟลชโอเวอร์ในสภาพเปียก

การทดสอบแรงดันแฟลชโอเวอร์ที่ความถี่กำลังของฉนวน

1. ฉนวนจะถูกตั้งไว้ในลักษณะเดียวกับการทดสอบก่อนหน้า

2. ในการทดสอบนี้แรงดันที่นำไปใช้จะค่อยๆ เพิ่มขึ้นในลักษณะเดียวกับการทดสอบก่อนหน้า

3. แต่ในกรณีนี้แรงดันที่ทำให้อากาศรอบข้างแตกตัวจะถูกบันทึก

การทดสอบแรงดันแฟลชโอเวอร์ที่ความถี่ช็อตของฉนวน

ฉนวนกลางแจ้งที่ติดตั้งเหนือศีรษะต้องสามารถทนแรงดันสูงจากการฟ้าผ่า ฯลฯ ดังนั้นจึงต้องทดสอบต่อแรงดันสูงจากการฟ้าผ่า

1. ฉนวนจะถูกตั้งไว้ในลักษณะเดียวกับการทดสอบก่อนหน้า

2. จากนั้นแหล่งกำเนิดแรงดันช็อตความถี่สูงหลายแสนเฮิรตซ์จะเชื่อมต่อกับฉนวน

3. แรงดันดังกล่าวจะถูกนำไปใช้กับฉนวนและแรงดันที่ทำให้เกิดสปาร์กจะถูกบันทึก

4. อัตราส่วนของแรงดันที่บันทึกนี้ต่อแรงดันที่รวบรวมจากการทดสอบแรงดันแฟลชโอเวอร์ที่ความถี่กำลังเรียกว่าอัตราส่วนช็อตของฉนวน

อัตราส่วนนี้ควรอยู่ที่ประมาณ 1.4 สำหรับฉนวนแบบหมุดและ 1.3 สำหรับฉนวนแบบแขวน

การทดสอบประสิทธิภาพของฉนวน

ตอนนี้เราจะพูดถึงการทดสอบประสิทธิภาพของฉนวนทีละข้อ

การทดสอบวงจรความร้อนของฉนวน

1. ฉนวนจะถูกแช่ในน้ำที่อุณหภูมิ 70°C เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง

2. จากนั้นฉนวนจะถูกแช่ในน้ำที่อุณหภูมิ 7°C เป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง

3. วงจรนี้จะถูกทำซ้ำสามครั้ง

4. หลังจากเสร็จสิ้นวงจรความร้อนสามครั้ง ฉนวนจะถูกอบแห้งและสังเกตการเคลือบผิวของฉนวนอย่างละเอียด
   หลังจากการทดสอบนี้ ควรมีความเสียหายหรือการเสื่อมสภาพของเคลือบผิวของฉนวนไม่ได้

การทดสอบแรงดันเจาะของฉนวน

1. ฉนวนจะถูกแขวนในน้ำมันฉนวน

2. จากนั้นแรงดัน 1.3 เท่าของแรงดันแฟลชโอเวอร์ จะถูกนำไปใช้กับฉนวน

ฉนวนที่ดีไม่ควรเจาะภายใต้สภาพนี้

การทดสอบความพรุนของฉนวน

1. ฉนวนจะถูกทำลายเป็นชิ้นเล็กๆ

2. จากนั้นชิ้นส่วนที่แตกของฉนวนจะถูกแช่ในสารละลายฟูชชีน 0.5% ในแอลกอฮอล์ภายใต้แรงดันประมาณ 140.7 กก./ซม² เป็นเวลา 24 ชั่วโมง

3. จากนั้นตัวอย่างจะถูกนำออกและตรวจสอบ

การมีความพรุนเล็กน้อยในวัสดุจะแสดงโดยการแทรกซึมของสีฟูชชีนเข้าไปในวัสดุอย่างลึก

การทดสอบความแข็งแรงเชิงกลของฉนวน

ฉนวนจะถูกนำไปใช้แรงดัน 2½ เท่าของความแข็งแรงการทำงานสูงสุดเป็นเวลาประมาณหนึ่งนาที
ฉนวนต้องสามารถทนแรงดันเชิงกลนี้ได้นานหนึ่งนาทีโดยไม่มีความเสียหาย

การทดสอบประจำวันของฉนวน

ฉนวนแต่ละชิ้นต้องผ่านการทดสอบประจำวันต่อไปนี้ก่อนที่จะแนะนำให้ใช้งานที่ไซต์

การทดสอบโหลดพิสูจน์ของฉนวน

ในการทดสอบโหลดพิสูจน์ของฉนวน โหลดที่เกินกว่าโหลดทำงานสูงสุดที่ระบุ 2