Μέθοδοι Ελέγχου Σφαιρικών Διαχωριστών

Όταν τα τυφλά διακόπτρια κατασκευάζονται ή χρησιμοποιούνται στο πεδίο, χρησιμοποιούνται τρεις δοκιμές για να επαληθευτεί η λειτουργικότητά τους: 1. Δοκιμή Αντιστοιχίας Επαφής; 2. Δοκιμή Αντοχής Υψηλής Τάσης; 3. Δοκιμή Ρυθμού Διαρροής.

Δοκιμή Αντιστοιχίας Επαφής

• Κατά τη διάρκεια της δοκιμής αντιστοιχίας επαφής, εφαρμόζεται ένα μικροομίτριο στις κλειστές επαφές του τυφλού διακόπτρι (VI), και μετρείται και καταγράφεται η αντίσταση. Στη συνέχεια, το αποτέλεσμα συγκρίνεται με τις τεχνικές προδιαγραφές και/ή τις μέσες τιμές για άλλα τυφλά διακόπτρια από την ίδια παραγωγική παρτίδα.

• Αυτή η μέθοδος δοκιμής εξασφαλίζει ότι η αντιστοιχία επαφής κάθε τυφλού διακόπτρια ανταποκρίνεται στις αναμενόμενες τεχνικές προδιαγραφές, εγγυώμενη έτσι την απόδοση και την αξιοπιστία του. Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα με τις μέσες τιμές της ίδιας παρτίδας, μπορούν να αναγνωριστούν δυνητικά ανωμαλίες, επιτρέποντας την εγκαίρια λήψη διορθωτικών μέτρων.

Δοκιμή Αντοχής Υψηλής Τάσης

Στη δοκιμή αντοχής υψηλής τάσης, εφαρμόζεται υψηλή τάση στις ανοιχτές επαφές του τυφλού διακόπτρι (VI). Η τάση αυξάνεται σταδιακά μέχρι την τιμή δοκιμής, και μετρείται ο ρευστός διαρροής. Οι εργοστασιακές δοκιμές μπορούν να εκτελεστούν χρησιμοποιώντας είτε σύνολα δοκιμών υψηλής τάσης AC είτε DC. Οι κατασκευαστές προσφέρουν διάφορα μεταφορτητικά σύνολα δοκιμών για την εκτέλεση δοκιμών υψηλής τάσης σε ανοιχτά τυφλά διακόπτρια. Τα περισσότερα από αυτά τα σύνολα είναι σύνολα δοκιμών DC, καθώς είναι σημαντικά πιο κομψά και επομένως πιο μεταφορτητικά από τα σύνολα δοκιμών AC υψηλής τάσης.

Όταν χρησιμοποιείται τάση δοκιμής DC, ένας υψηλός ρευστός πεδιακής εκπομπής από ένα μικροσκοπικό οξύ σημείο σε μία επαφή μπορεί να ερμηνευτεί λανθασμένα ως ένδειξη ότι το τυφλό διακόπτρι είναι γεμάτο αέρα. Για να αποφευχθεί αυτή η λανθασμένη ερμηνεία, το τυφλό διακόπτρι πρέπει πάντα να δοκιμάζεται υπό και τις δύο πολυτροπίες τάσης DC. Αυτό σημαίνει ότι η δοκιμή πρέπει να εκτελεστεί αντιστρέφοντας τις πολυτροπίες. Ένα ελλιπές διακόπτρι γεμάτο αέρα θα εμφανίσει υψηλούς ρευστούς διαρροής σε και τις δύο πολυτροπίες.

Ένα καλό διακόπτρι με κατάλληλο επίπεδο τυφλότητας μπορεί να εμφανίσει υψηλό ρευστό διαρροής, αλλά αυτό συνήθως συμβαίνει μόνο σε μία πολυτροπία. Ένα διακόπτρι με ένα μικροσκοπικό οξύ σημείο στην επαφή παράγει υψηλό ρευστό πεδιακής εκπομπής μόνο όταν λειτουργεί ως κάθοδος, όχι ως ανώδωδες. Συνεπώς, η επανάληψη της δοκιμής αντιστρέφοντας τις πολυτροπίες θα εμποδίσει κάθε λανθασμένη ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Η τάση δοκιμής που πρέπει να χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή ενός τυφλού διακόπτρια πρέπει να ακολουθεί τις προτάσεις των κατασκευαστών τυφλών διακόπτριων.

Παρακάτω παρέχεται ένα παράδειγμα δοκιμαστήριου υψηλής τάσης για τυφλά διακόπτρια, που καλύπτει την ένταση 10 έως 60 kV DC, παρεχόμενο από την εταιρεία Megger:

Δοκιμή Ρυθμού Διαρροής (MAC Test)

Η δοκιμή ρυθμού διαρροής βασίζεται στην Αρχή Penning Discharge, ονομασμένη μετά τον Frans Michael Penning (1894-1953). Ο Penning απέδειξε ότι όταν εφαρμόζεται υψηλή τάση σε ανοιχτές επαφές σε αέριο και η δομή της επαφής περιβάλλεται από μαγνητικό πεδίο, ο ρευστός που ρέει μεταξύ των πλακών είναι συνάρτηση της πίεσης του αερίου, της εφαρμοσμένης τάσης και της ισχύος του μαγνητικού πεδίου.

Βασική Διάταξη Δοκιμής

Το παρακάτω σχήμα απεικονίζει τη βασική διάταξη για τη δοκιμή ρυθμού διαρροής (VI). Για πεδιακές δοκιμές, το VI τοποθετείται μέσα σε μεταφορτητικό σταθερό μαγνητικό κύκλωμα, ή ένα ευέλικτο καλώδιο περιβάλλει το δοκιμαστικό δείγμα με καθορισμένο αριθμό φορών. Όταν ξεκινά η δοκιμή, εφαρμόζεται υψηλή τάση DC στο VI, και μετρείται ο βασικός ρευστός διαρροής. Στη συνέχεια, κατά τη δεύτερη εφαρμογή υψηλής τάσης DC, εφαρμόζεται μια παλμική τάση DC στο μαγνητικό πεδίο, και μετρείται ο συνολικός ρευστός κατά τη διάρκεια αυτού του παλμού. Ο ρευστός ιόνων υπολογίζεται ως ο συνολικός ρευστός μείον ο ρευστός διαρροής. Επειδή και η ισχύς του μαγνητικού πεδίου και η εφαρμοσμένη τάση είναι γνωστές, η μόνη παραμετρός που παραμένει είναι η πίεση του αερίου. Εάν η σχέση μεταξύ πίεσης του αερίου και ροής ρευστού είναι γνωστή, η εσωτερική πίεση μπορεί να υπολογιστεί με βάση τον μετρημένο ρευστό.

Αυτή η μέθοδος δοκιμής επιτρέπει την ακριβή εκτίμηση του επιπέδου τυφλότητας μέσα στο τυφλό διακόπτρι, εγγυώμενη έτσι την απόδοση και την αξιοπιστία του. Συγκρίνοντας αλλαγές στον ρευστό υπό διαφορετικές συνθήκες, μπορούν να αναγνωριστούν αποτελεσματικά προβλήματα διαρροής, εξασφαλίζοντας την ασφαλή λειτουργία της εξοπλισμού.

Ακόμη και τα καλύτερα τυφλά διακόπτρια (VIs) θα έχουν κάποιο επίπεδο διαρροής, και αυτή η διαρροή μπορεί να είναι τόσο αργή ώστε το VI να ανταποκρίνεται ή ακόμη και να υπερβαίνει την προβλεπόμενη ζωή χρήσης του κατασκευαστή. Ωστόσο, οι αναμφίβολες αυξήσεις στο ρυθμό διαρροής μπορούν να μειώσουν σημαντικά τη ζωή χρήσης του VI. Κατά τη δοκιμή των VIs μέσα σε διακόπτρια κατά τη διάρκεια τυπικής συντήρησης με παραδοσιακές μεθόδους, επιστρέφουν στη λειτουργία με μόνο την εγγύηση ότι θα λειτουργήσουν εκείνη τη στιγμή, χωρίς καμία πρόβλεψη για τη μελλοντική απόδοση.

Πλεονεκτήματα της Δοκιμής Ρυθμού Διαρροής

Η διάταξη και η εκτέλεση της δοκιμής ρυθμού διαρροής δεν είναι πιο δύσκολη από πολλές από τις πεδιακές δοκιμές με τις οποίες οι επιτρόποι συντήρησης είναι ήδη εξοικειωμένοι, και τα αποτελέσματα είναι εξαιρετικά ακριβή στον καθορισμό της εσωτερικής πίεσης του VI. Με τη συνεχή υιοθέτηση της δοκιμής ρυθμού διαρροής, η ηλεκτροτεχνική βιομηχανία μπορεί να προσδοκά μια σημαντική βελτίωση της αποτελεσματικότητας της συντήρησης και μια μείωση του αριθμού των αναμφίβολων αποτυχιών των VIs.

Με την υιοθέτηση της δοκιμής ρυθμού διαρροής, μπορεί να εξασφαλιστεί όχι μόνο η τρέχουσα λειτουργικότητα της εξοπλισμού, αλλά παρέχει επίσης κρίσιμα προβλεπτικά δεδομένα για τη μελλοντική απόδοση. Αυτή η προσέγγιση όχι μόνο βοηθά στην επέκταση της ζωής χρήσης της εξοπλισμού, αλλά επίσης στην ανάπτυξη πιο αποτελεσματικών προληπτικών σχεδίων συντήρησης, ενισχύοντας έτσι την ολοκληρωμένη αξιοπιστία και ασφάλεια του συστήματος.

Η παραπάνω περιγραφή έχει επεξεργαστεί για να μεταδίδει την πληροφορία με σαφήνεια και ακρίβεια, ενισχύοντας την αναγνωσιμότητα. Τονίζει τη σημασία της δοκιμής ρυθμού διαρροής και τα πλεονεκτήματά της σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους δοκιμής, υποδεικνύοντας τις δυνητικές θετικές επιπτώσεις στην ηλεκτροτεχνική βιομηχανία.

Χρήση του Σταθερού Μαγνητικού Κυκλώματος στη Δοκιμή MAC στο Πλήρες Πόλο

Το παρακάτω σχήμα δείχνει πώς το σταθερό μαγνητικό κύκλωμα που χρησιμοποιείται στη δοκιμή MAC μπορεί να εφαρμοστεί στο πλήρες πόλο όταν το τυφλό διακόπτρι (VI) δεν είναι εύκολα προσβάσιμο. Ενώ πολλά από τα μεσαίας τάσης τυφλά διακόπτρια στο πεδίο επιτρέπουν την εφαρμογή του κυκλώματος είτε σε άτομα VIs είτε σε άτομους πόλους, κάποια δεν διαθέτουν αρκετό χώρο ή διάταξη για να φιλοξενήσουν αυτό.