Metode testiranja vakuumskih prekidača

Kada se proizvode ili koriste vakuumski prekidači, koriste se tri testa za provjeru njihove funkcionalnosti: 1. Test otpora kontakta; 2. Test izdržljivosti visokog potencijala; 3. Test brzine curenja.

Test otpora kontakta

• Tijekom testa otpora kontakta, mikroohmmeter se primjenjuje na zatvorene kontakte vakuumskog prekidača (VI), a otpor se mjeri i bilježi. Rezultat se zatim uspoređuje s dizajnerskim specifikacijama i/ili prosječnim vrijednostima za druge vakuumskog prekidače iz iste serije proizvodnje.

• Ova metoda testiranja osigurava da otpor kontakta svakog vakuumskog prekidača ispunjava očekivane tehničke specifikacije, time jamči njegovu performansu i pouzdanost. Usporedbom rezultata s prosječnim vrijednostima iste serije, mogu se identificirati potencijalni anomaliji, omogućujući pravočasno poduzimanje korektivnih mjera.

Test izdržljivosti visokog potencijala

U testu izdržljivosti visokog potencijala, visok napon se primjenjuje na otvorene kontakte vakuumskog prekidača (VI). Napon se postepeno povećava do testne vrijednosti, a bilo kakav strujni tok curenja se mjeri. Fabrično testiranje može se obaviti koristeći skupove za testiranje visokog potencijala sa AC ili DC napajanjem. Proizvođači nude razne prijenosne skupove za testiranje visokog potencijala na otvorene vakuumskog prekidače. Većina tih skupova su DC testni skupovi jer su znatno kompaktniji i stoga prijenosniji od AC skupova za testiranje visokog potencijala.

Kada se koristi DC testni napon, visoki strujni tok emisije polja s mikroskopskog ostrouglog mjesta na jednom kontaktu može se pogrešno interpretirati kao indikacija da je vakuumski prekidač ispunit s zrakom. Da bi se takva pogrešna interpretacija spriječila, vakuumski prekidač treba uvijek testirati pod pozitivnim i negativnim polarnošću DC napona. To znači da bi test trebao biti proveden obrnutim polarnošću. Defektni prekidač ispunit s zrakom pokazat će slično visoke strujne tokove curenja u obje polaritete.

Dobri prekidač s pravilnim razinama vakuuma može i dalje pokazati visok strujni tok, ali to je općenito samo u jednoj polaritetu. Prekidač s sitnim ostrouglim mjestom na kontaktu proizvede visok strujni tok emisije polja samo kada djeluje kao katoda, a ne kao anoda. Stoga ponavljanjem testa obrnutim polarnošću spriječit će se bilo kakva pogrešna interpretacija rezultata. Testni napon koji se koristi za testiranje vakuumskog prekidača treba slijediti preporuke proizvođača vakuumskog prekidača.

Ispod je primjer testera visokonaponskog vakuumskog prekidača u rasponu od 10 do 60 kV DC, pružen od strane tvrtke Megger:

Test brzine curenja (MAC test)

Test brzine curenja temelji se na principu Penningove emitacije, nazvanom po Fransu Michaelu Penningu (1894-1953). Penning je pokazao da kada se visok napon primjenjuje na otvorene kontakte u plinu, a struktura kontakata je okružena magnetskim poljem, količina struje koja teče između ploča je funkcija tlaka plina, primijenjenog napona i jačine magnetskog polja.

Osnovni postupak testiranja

Sljedeća slika ilustrira osnovni postupak testiranja brzine curenja vakuumskog prekidača (VI). Za terensko testiranje, VI se smješta unutar prijenosnog fiksiranog magnetskog zavojnice, ili fleksibilan kabel se savija oko uzorka testiranja određeni broj puta. Kada test započne, visoki DC napon se primjenjuje na VI, a bazni strujni tok curenja se mjeri. Zatim, tijekom drugog primjenjivanja visokog DC napona, DC impuls napona se primjenjuje na magnetski zavojnik, a ukupni strujni tok se mjeri tijekom tog impulsa. Ionski strujni tok se računa kao ukupni strujni tok minus strujni tok curenja. Budući da su jačina magnetskog polja i primijenjeni napon poznati, jedini preostali varijabilni faktor je tlak plina. Ako je odnos između tlaka plina i protoka struje poznat, unutarnji tlak se može izračunati na temelju izmjerene struje.

Ova metoda testiranja omogućuje preciznu procjenu razine vakuuma unutar vakuumskog prekidača, osiguravajući njegovu performansu i pouzdanost. Usporedbom promjena struje pod različitim uvjetima, potencijalni problemi curenja mogu se učinkovito detektirati, osiguravajući sigurno funkcioniranje opreme.

Čak i najbolji vakuumski prekidači (VI) imat će neku razinu curenja, i to curenje može biti dovoljno sporo da VI ispunjava ili čak prelazi predviđeni rok servisa proizvođača. Međutim, neočekivani porast brzine curenja može značajno skratiti životni vijek VI-a. Kada se VI-ovi unutar prekidača testiraju tijekom redovnog održavanja tradicionalnim metodama, vraćaju se u upotrebu s osiguranjem da će raditi u tom trenutku, ali bez prognoze o budućem performansu.

Prednosti testiranja brzine curenja

Postavljanje i izvođenje testa brzine curenja nije teže od mnogih terenskih testova s kojima su već upoznati održavatelji, a rezultati su izuzetno precizni u određivanju unutarnjeg tlaka VI-a. S nastavkom prihvaćanja testiranja brzine curenja, električna industrija može očekivati značajno poboljšanje učinkovitosti održavanja i smanjenje broja neočekivanih propusta VI-a.

Uvođenjem testiranja brzine curenja, ne samo se osigurava trenutna funkcionalnost opreme, već se također pružaju ključni prediktivni podaci o budućem performansu. Ovaj pristup ne samo pomaže u proširenju životnog vijeka opreme, već također doprinosi razvoju učinkovitijih planova preventivnog održavanja, time unapređujući ukupnu pouzdanost i sigurnost sustava.

Gornji opis je unaprijeđen kako bi jasno i točno prenio informacije, a istodobno unaprijedio čitljivost. Ističe važnost testiranja brzine curenja i njegove prednosti nad tradicionalnim metodama testiranja, ukazuje na potencijalne pozitivne utjecaje na električnu industriju.

Korištenje čvrstog magnetskog zavojnika u MAC testu na cijelom polu

Gornja slika pokazuje kako se čvrsti magnetski zavojnik koristi u MAC testu na cijelom polu kada vakuumski prekidač (VI) nije lako dostupan. Iako mnogi srednjenvoltni vakuumski prekidači na terenu dopuštaju primjenu zavojnika na pojedinačne VI-ove ili pojedinačne polove, neki nemaju dovoljno prostora ili konfiguraciju da to omoguće.