Metode testiranja vakuumskih prekidača

Kada se vakuumski prekidaci proizvode ili koriste u polju, koriste se tri testa za validaciju njihove funkcionalnosti: 1. Test otpornosti kontakata; 2. Test izdržljivosti na visok potencijal; 3. Test brzine curenja.

Test otpornosti kontakata

• Tokom testiranja otpornosti kontakata, mikroohmmeter se primenjuje na zatvorene kontakte vakuumskog prekidaca (VI), a otpornost se meri i beleži. Rezultat se zatim upoređuje sa projektiranim specifikacijama i/ili prosečnim vrednostima za druge vakuumске prekidаче из истог серијског производа.

• Ova metoda testiranja osigurava da otpornost kontakata svakog vakuumskog prekidaca odgovara očekivanim tehničkim specifikacijama, čime se garantuje njegova performansa i pouzdanost. Upoređivanjem rezultata sa prosečnim vrednostima iste serije mogu se identifikovati potencijalne anomalije, omogućavajući sprovođenje pravnih korigovanja na vreme.

Test izdržljivosti na visok potencijal

U testu izdržljivosti na visok potencijal, visoka napona se primenjuje na otvorene kontakte vakuumskog prekidaca (VI). Napona se postepeno povećava do testne vrednosti, a meri se bilo kakav strujni tok curenja. Fabričko testiranje može se obaviti koristeći skupove za testiranje visokog potencijala na AC ili DC. Proizvođači nude različite prenosive skupove za testiranje visokog potencijala na otvorene vakuumске prekidаче. Većina ovih skupova su DC test setovi jer su znatno kompaktniji i stoga prenosiviji od AC test setova visokog potencijala.

Kada se koristi DC test napon, visoki emisioni strujni tok sa mikroskopske oštre tačke na jednom kontaktu može biti pogrešno tumačen kao indikacija da je vakuumski prekidac ispunjen vazduhom. Da bi se sprecila takva pogrešna interpretacija, vakuumski prekidac treba uvijek testirati pod oba polarna stanja DC napona. To znači da bi test trebao biti sproveden obrtanjem polariteta. Defektan prekidac ispunjen vazduhom će pokazati slično visoke strujne tokove curenja u oba polarna stanja.

Dobar prekidac sa pravilnim nivoom vakuma može ipak pokazati visok strujni tok curenja, ali to je obično samo u jednom polarnom stanju. Prekidac sa sitnom oštrim tačkom na kontaktu proizvodi visok emisioni strujni tok samo kada djeluje kao katoda, a ne kao anoda. Stoga ponavljanje testa obrtanjem polariteta sprečava bilo kakvu pogrešnu interpretaciju rezultata. Test napon koji se koristi za testiranje vakuumskog prekidaca treba da slijedi preporuke proizvođača vakuumskih prekidaca.

Ispod je primer testera visokog napona za vakuumski prekidac, u rasponu od 10 do 60 kV DC, pružen od strane Megger kompanije:

Test brzine curenja (MAC test)

Test brzine curenja zasniva se na principu Penningove emitacije, nazvanom po Frans Michaelu Penningu (1894-1953). Penning je pokazao da kada se visok napon primeni na otvorene kontakte u gasu, a struktura kontakata je okružena magnetnim poljem, količina strujnog toka koji teče između ploča je funkcija pritiska gasa, primenjenog napona i jačine magnetnog polja.

Osnovna postavka testa

Slika ispod ilustruje osnovnu postavku testa brzine curenja vakuumskog prekidaca (VI). Za terensko testiranje, VI se stavlja unutar prenosivog fiksiranog magnetnog bobina, ili fleksibilni kabel se obmotava oko uzorka za testiranje određeni broj puta. Kada počne test, visok napon DC se primenjuje na VI, a mjeri se bazni strujni tok curenja. Zatim, tokom drugog primenjivanja visokog napona DC, DC puls napona se primenjuje na magnetni bobinu, a ukupni strujni tok se mjeri tokom ovog pulsa. Jonizirani strujni tok se izračunava kao ukupni strujni tok minus strujni tok curenja. Budući da su i jačina magnetnog polja i primenjeni napon poznati, jedini preostali promenljivi faktor je pritisak gasa. Ako je odnos između pritiska gasa i protoka strujnog toka poznat, unutrašnji pritisak može se izračunati na osnovu izmerenog strujnog toka.

Ova metoda testiranja omogućava preciznu procenu nivoa vakuma unutar vakuumskog prekidaca, osiguravajući njegovu performansu i pouzdanost. Upoređivanjem promena strujnog toka pod različitim uslovima, potencijalni problemi curenja mogu se efektivno detektovati, osiguravajući siguran rad opreme.

Čak i najbolji vakuumski prekidaci (VI) imat će neki nivo curenja, i to curenje može biti dovoljno sporo da VI ispuni ili čak premaši predviđeni životni vek proizvođača. Međutim, neočekivano povećanje brzine curenja može značajno skratiti životni vek VI. Kada se VI unutar prekidaca testiraju tokom redovnih održavanja tradicionalnim metodama, vraćaju se u servis samo sa osiguranjem da će funkcionisati u tom trenutku, bez prognoze o budućoj performansi.

Prednosti testiranja brzine curenja

Postavljanje i sprovođenje testa brzine curenja nije teže od mnogih terenskih testova s kojima su već upoznati održavajući personel, a rezultati su izuzetno precizni u određivanju unutrašnjeg pritiska VI. Sa nastavkom prihvatanja testiranja brzine curenja, električna industrija može očekivati značajno poboljšanje učinkovitosti održavanja i smanjenje broja neočekivanih propada VI.

Usvojivši testiranje brzine curenja, ne samo se može osigurati trenutna funkcionalnost opreme, već se takođe pružaju ključni prediktivni podaci o budućoj performansi. Ovaj pristup ne samo što pomaže u proširenju životnog veka opreme, već takođe doprinosi razvoju učinkovitijih planova preventivnog održavanja, čime se unapređuje ukupna pouzdanost i sigurnost sistema.

Navedeni opis je utemeljen kako bi jasno i tačno prenio informacije, unapređujući čitljivost. Ističe važnost testiranja brzine curenja i njegove prednosti u odnosu na tradicionalne metode testiranja, ukazuje na potencijalne pozitivne uticaje na električnu industriju.

Korišćenje čvrstog magnetnog bobina u MAC testu na celom polu

Slika iznad pokazuje kako se čvrsti magnetni bobin u MAC testu može primeniti na ceo pol kada vakuumski prekidac (VI) nije lako dostupan. Dok mnogi srednje-naponski vakuumski prekidaci na polju dozvoljavaju primenu bobina na pojedinačne VI ili pojedinačne polove, neki nemaju dovoljno prostora ili konfiguraciju da to omoguće.