Søkemethoder for vakuumskrudder

Når vakuumavbrytere produseres eller brukes i felt, bruker man tre tester for å validere deres funksjonalitet: 1. Kontaktmotstandstest; 2. Høyspenningstest; 3. Lekasjetest.

Kontaktmotstandstest

• Under kontaktmotstandstesten anvendes en mikro-ohmmeter på de lukkede kontaktene til vakuumavbryteren (VI), og motstanden måles og registreres. Resultatet sammenlignes deretter med designspesifikasjonene og/eller gjennomsnittsverdiene for andre vakuumavbrytere fra samme produksjon.

• Denne testmetoden sikrer at kontaktmotstanden for hver vakuumavbryter oppfyller de forventede tekniske spesifikasjonene, og dermed garanterer dens ytelse og pålitelighet. Ved å sammenligne resultatene med gjennomsnittsverdiene for samme part kan potensielle avvik identifiseres, noe som tillater at rettferdige korrektive tiltak tas.

Høyspenningstest

I høyspenningstesten anvendes høy spenning over de åpne kontaktene til vakuumavbryteren (VI). Spenningen økes gradvis til testverdien, og eventuelle lekkasjestrømmer måles. Fabrikktest kan utføres med enten AC- eller DC-høyspenningstestsett. Produsenter tilbyr ulike bærbare testsett for å utføre høyspenningstester på åpne vakuumavbrytere. De fleste av disse testsettene er DC-testsett fordi de er betydelig kompaktere og dermed mer bærbare enn AC-høyspenningstestsett.

Ved bruk av DC-testspenning kan en høy feltutslippstrøm fra et mikroskopisk skarpt punkt på en kontakten feilaktig tolkes som en indikasjon på at vakuumavbryteren er fylt med luft. For å unngå slik misforståelse, skal vakuumavbryteren alltid testes under både positiv og negativ DC-spenningspolering. Dette betyr at testen skal gjennomføres ved å vende poleringene. En defekt avbryter fylt med luft vil vise lignende høye lekkasjestrømmer i begge polariteter.

En god avbryter med riktig vakuumnivå kan fremdeles vise høy lekkasjestrøm, men dette er generelt bare i én polaritet. En avbryter med et litet skarpt punkt på kontakten produserer en høy feltutslippstrøm kun når den fungerer som katode, ikke anode. Derfor vil gjentakelse av testen ved å vende polaritetene forhindre enhver misforståelse av resultater. Testspenningen som skal brukes for testing av en vakuumavbryter, bør følge anbefalingene fra vakuumavbryterprodusentene.

Her er et eksempel på en høyspenningstester for vakuumavbrytere, som strekker seg fra 10 til 60 kV DC, levert av Megger:

Lekasjetest (MAC-test)

Lekasjetesten er basert på Penningutslippsprinsippet, oppkalt etter Frans Michael Penning (1894-1953). Penning demonstrerte at når høy spenning anvendes på åpne kontakter i en gass, og kontaktstrukturen er omgitt av et magnetfelt, er strømmen mellom plater en funksjon av gasspresset, den anvendte spenningen og styrken på magnetfeltet.

Grunnleggende testoppsett

Figuren nedenfor viser det grunnleggende oppsettet for en lækasjetest av vakuumavbryter (VI). For felttesting plasseres VI inni en bærbar fast magnetisk spole, eller en fleksibel kabel blir viklet rundt prøveeksemplet et angitt antall ganger. Når testen starter, anvendes høyspenning DC på VI, og basislekkasjestrømmen måles. Deretter, under en annen anvendelse av høyspenning DC, anvendes en DC-spenningsimpuls på magnetfeltets spole, og totalstrømmen måles under denne impulsen. Ionstrømmen beregnes som totalstrømmen minus lekkasjestrømmen. Siden både magnetfeltets styrke og den anvendte spenningen er kjent, er den eneste gjenstående variabelen gasspresset. Hvis forholdet mellom gasspress og strømmengde er kjent, kan internpresset beregnes basert på den målte strømmen.

Denne testmetoden tillater nøyaktig vurdering av vakuumnivået i vakuumavbryteren, og sikrer dens ytelse og pålitelighet. Ved å sammenligne endringer i strøm under ulike forhold, kan potensielle lekkasjeproblemer effektivt oppdages, og sikker drift av utstyret sikres.

Selv de beste vakuumavbryterne (VI) vil ha en viss grad av lekkasje, og denne lekkasjen kan være så langsom at VI oppfyller eller til og med overstiger produsentens forutsatte tjenestetid. Imidlertid kan uventede økninger i lekkasjehastigheten redusere VIs levetid betydelig. Når VI innen kretsavbrytere testes under rutinemessig vedlikehold ved hjelp av tradisjonelle metoder, returnerer de til tjeneste med bare forsikring om at de vil fungere akkurat da, uten noen form for prognose om fremtidig ytelse.

Fordeler med lækasjetesting

Oppsettet og utførelsen av lækasjetesten er ikke vanskeligere enn mange av de felttestene som vedlikeholdsansatte allerede er kjent med, og resultaten er svært nøyaktig i bestemmelsen av det interne presset i VI. Med fortsatt innføring av lækasjetesting kan elektrisk industri forvente å se en markant forbedring i vedlikeholds-effektivitet og en reduksjon i antallet uventede feil av VI.

Ved å innføre lækasjetesting, kan ikke bare den nåværende funksjonen av utstyret sikres, men det gir også viktig prediktiv data om fremtidig ytelse. Denne tilnærmingen bidrar ikke bare til å forlenge utstyrets levetid, men hjelper også med å utvikle mer effektive forebyggende vedlikeholdsplaner, noe som øker systemets totale pålitelighet og sikkerhet.

Den ovennevnte beskrivelsen har blitt finjustert for å klart og nøyaktig formidle informasjonen samtidig som lesbarheten forbedres. Det fremhever viktigheten av lækasjetesting og dens fordeler sammenlignet med tradisjonelle testmetoder, og peker på de potensielle positive effektene på elektrisk industri.

Bruk av stiv magnetisk spole i MAC-test på hele polen

Figuren over viser hvordan den stive magnetiske spoelen som brukes i MAC-testen kan anvendes på hele polen når vakuumavbryteren (VI) ikke er lett tilgjengelig. Mens mange av mediumspenningens vakuumkretsavbrytere i feltet tillater at spoelen anvendes enten på individuelle VI-er eller individuelle poler, har noen ikke nok plass eller konfigurasjon til å akkommodere dette.