Métodos de proba de interruptores de viga ao vácuo

Cando se fabrican ou usan interruptores de vacío no terreo, úsanse tres probas para validar a súa funcionalidade: 1. Proba de Resistencia de Contacto; 2. Proba de Resistencia a Altas Tensións; 3. Proba de Taxa de Fuga.

Proba de Resistencia de Contacto

• Durante a proba de resistencia de contacto, aplica-se un micro-ohmímetro aos contactos pechados do interruptor de vacío (VI), e mide e rexistra a resistencia. O resultado compárase coas especificacións de deseño e/ou cos valores medios para outros interruptores de vacío da mesma serie de produción.

• Este método de proba asegura que a resistencia de contacto de cada interruptor de vacío cumpra as especificacións técnicas esperadas, garantindo así o seu rendemento e fiabilidade. Comparando os resultados cos valores medios da mesma remesa, pódense identificar potenciais anomalias, permitindo tomar medidas correctivas oportunas.

Proba de Resistencia a Altas Tensións

Na proba de resistencia a altas tensións, aplica-se unha alta tensión entre os contactos abertos do interruptor de vacío (VI). A tensión aumenta gradualmente ata o valor de proba, e mide-se a corrente de fuga. As probas de fábrica poden realizarse usando conxuntos de proba de alta tensión en CA ou CC. Os fabricantes ofrecen diversos conxuntos portátiles de proba para realizar probas de alta tensión en interruptores de vacío abertos. A maioría destes conxuntos son de proba en CC porque son considerablemente máis compactos e, polo tanto, máis portátiles que os conxuntos de proba de alta tensión en CA.

Ao usar unha tensión de proba en CC, unha corrente de emisión de campo alta desde un punto microscópico afiado nun contacto pode interpretarse erróneamente como un indicativo de que o interruptor de vacío está cheo de aire. Para evitar tal malinterpretación, o interruptor de vacío debe probarse sempre baixo ambas as polaridades de tensión en CC. Isto significa que a proba debe realizarse invertendo as polaridades. Un interruptor defectuoso cheo de aire mostrará correntes de fuga altas en ambas as polaridades.

Un interruptor correcto cun nivel de vacío adecuado pode aínda mostrar unha corrente de fuga alta, pero xeralmente só en unha polaridade. Un interruptor cun punto microscópico afiado no contacto produce unha corrente de emisión de campo alta só cando actúa como catodo, non como ánodo. Polo tanto, repetir a proba invertendo as polaridades evitará calquera malinterpretación dos resultados. A tensión de proba a usar para probar un interruptor de vacío debe seguir as recomendacións dos fabricantes de interruptores de vacío.

Abaixo está un exemplo dun probador de interruptor de vacío de alta tensión, que varía de 10 a 60 kV DC, proporcionado pola empresa Megger:

Proba de Taxa de Fuga (Proba MAC)

A proba de taxa de fuga basease no Principio de Descarga de Penning, nomeado así por Frans Michael Penning (1894-1953). Penning demostrou que cando se aplica unha alta tensión a contactos abertos nun gas e a estrutura de contacto está rodeada por un campo magnético, a cantidade de corrente que fluye entre as placas é función da presión do gas, da tensión aplicada e da intensidade do campo magnético.

Configuración Básica da Proba

A figura abaixo ilustra a configuración básica para a proba de taxa de fuga dun interruptor de vacío (VI). Para as probas no terreo, o VI colócase dentro dunha bobina magnética portátil fixa, ou un cabo flexible envólvese ao espécimen de proba un número determinado de veces. Cando a proba comeza, aplícase tensión DC de alta tensión ao VI, e mide-se a corrente de fuga de base. A continuación, durante unha segunda aplicación de tensión DC de alta tensión, aplícase un pulso de tensión DC á bobina de campo magnético, e medese a corrente total durante este pulso. A corrente iónica calculase como a corrente total menos a corrente de fuga. Como tanto a intensidade do campo magnético como a tensión aplicada son coñecidas, a única variable restante é a presión do gas. Se a relación entre a presión do gas e o fluxo de corrente é coñecida, a presión interna pode calcularse en base á corrente medida.

Este método de proba permite unha avaliación precisa do nivel de vacío dentro do interruptor de vacío, asegurando o seu rendemento e fiabilidade. Comparando cambios na corrente en diferentes condicións, pódense detectar eficazmente problemas de fuga, garantindo a operación segura do equipo.

Incluso os mellores interruptores de vacío (VIs) terán algún nivel de fuga, e esta fuga pode ser suficientemente lenta para que o VI cumpra ou incluso supere a vida útil prevista polo fabricante. No entanto, aumentos inesperados na taxa de fuga poden acortar significativamente a vida útil do VI. Cando os VIs dentro dos interruptores de circuito se proban durante a manutención rutinaria utilizando métodos tradicionais, volven ao servizo só coa certeza de que funcionarán nese momento, sen ofertar previsión sobre o rendemento futuro.

Ventajas da Proba de Taxa de Fuga

Configurar e realizar a proba de taxa de fuga non é máis difícil que moitas das probas no terreo con que o persoal de manutención xa está familiarizado, e os resultados son extremadamente precisos para determinar a presión interna do VI. Con a adopción continua da proba de taxa de fuga, a industria eléctrica pode esperar ver unha mellora significativa na eficiencia da manutención e unha redución no número de fallos inesperados de VIs.

Adoptando a proba de taxa de fuga, non só se pode asegurar a funcionalidade actual do equipo, senón que tamén fornece datos predictivos cruciais sobre o rendemento futuro. Este enfoque non só axuda a estender a vida útil do equipo, senón que tamén axuda a desenvolver planes de manutención preventiva máis efectivos, mellorando así a fiabilidade e seguridade xeral do sistema.

A descripción anterior foi refinada para transmitir claramente e con precisión a información, mellorando a legibilidade. Resalta a importancia da proba de taxa de fuga e as súas vantaxes sobre os métodos de proba tradicionais, destacando os posibles impactos positivos na industria eléctrica.

Uso da Bobina Magnética Ríxida na Proba MAC no Polo Completo

A figura superior mostra como a bobina magnética ríxida utilizada na proba MAC pode aplicarse ao polo completo cando o interruptor de vacío (VI) non é facilmente accesible. Mentres que moitos dos interruptores de circuito de media tensión no terreo permiten a aplicación da bobina a VIs individuais ou a polos individuais, algúns non teñen suficiente espazo ou configuración para acomodar isto.