Vakum Kesici Test Yöntemleri

Vakum kesme anahtarları üretim sırasında veya alanda kullanılırken, işlevlerini doğrulamak için üç test kullanılır: 1. Temas Direnci Testi; 2. Yüksek Gerilim Dayanıklılık Testi; 3. Sızıntı Hızı Testi.

Temas Direnci Testi

• Temas direnci testi sırasında, bir mikro-ohmmetre kapalı temaslarına uygulanır ve direnç ölçülüp kaydedilir. Sonuç, tasarım özelliklerine ve/veya aynı üretim serisinden diğer vakum kesme anahtarlarının ortalama değerleriyle karşılaştırılır.

• Bu test yöntemi, her vakum kesme anahtarı için temas direncinin beklentilerine uyduğunu garanti ederek performansını ve güvenilirliğini sağlar. Aynı partiden alınan ortalama değerlerle sonuçların karşılaştırılması, potansiyel anormalliklerin tespit edilmesine ve zamanında düzeltici önlemlerin alınmasına olanak tanır.

Yüksek Gerilim Dayanıklılık Testi

Yüksek gerilim dayanıklılık testinde, yüksek bir gerilim açılan vakum kesme anahtarının (VI) temaslarına uygulanır. Gerilim, test değeriye kadar kademeli olarak artırılır ve sızıntı akımı ölçülür. Fabrika testleri AC veya DC yüksek gerilim test setleri kullanılarak gerçekleştirilebilir. Üreticiler, açık vakum kesme anahtarlarında yüksek gerilim testleri yapmak için çeşitli taşınabilir test setleri sunar. Bu test setlerinin çoğu, AC yüksek gerilim test setlerine göre oldukça daha kompakt ve bu nedenle daha taşınabilir olması nedeniyle DC test setleridir.

DC test gerilimi kullanırken, bir temas üzerindeki mikroskopik dar noktadan yüksek bir alan emisyon akımı, vakum kesme anahtarının hava ile dolu olduğunu gösteren bir işaret olarak yanlış yorumlanabilir. Bu yanlış yorumlamayı önlemek için, vakum kesme anahtarı her zaman pozitif ve negatif DC gerilim polariteleri altında test edilmelidir. Bu, testin polaritelerin ters çevrilerek yapılması anlamına gelir. Hava ile dolu bir defektif kesme anahtarı, her iki polaritede de benzer yüksek sızıntı akımları gösterecektir.

Doğru vakum seviyesine sahip iyi bir kesme anahtarı, yine de yüksek sızıntı akım gösterebilir, ancak genellikle bu sadece bir polaritededir. Bir temas üzerinde küçük bir dar nokta, sadece katot olarak çalışırken, anot olarak değil, yüksek bir alan emisyon akımı üretir. Bu nedenle, testin polaritelerin ters çevrilerek tekrarlanması, sonuçların yanlış yorumlanmasını önler. Vakum kesme anahtarının test edilmesi için kullanılacak test geriliminin, vakum kesme anahtar üreticilerinin önerilerine uygun olmalıdır.

Aşağıda, Megger şirketi tarafından sağlanan 10 ila 60 kV DC arası yüksek gerilimli vakum kesme anahtarı test cihazı örneği bulunmaktadır:

Sızıntı Hızı Testi (MAC Testi)

Sızıntı hızı testi, Frans Michael Penning (1894-1953) adını taşıyan Penning Boşaltma Prensibi üzerine kuruludur. Penning, bir gaz içinde açılan temaslara yüksek bir gerilim uygulandığında ve temas yapısı bir manyetik alanla çevrildiğinde, plakalar arasında akan akımın, gaz basıncı, uygulanan gerilim ve manyetik alan gücünün bir fonksiyonu olduğunu göstermiştir.

Temel Test Ayarı

Aşağıdaki şekil, vakum kesme anahtarı (VI) sızıntı hızı testi için temel ayarı göstermektedir. Alanda yapılan testlerde, VI, taşınabilir sabit manyetik bobin içine yerleştirilir veya esnek bir kablo belirli sayıda kez test numunesi etrafına sarılır. Test başladığında, VI'ya yüksek gerilimli DC uygulanır ve temel sızıntı akımı ölçülür. Daha sonra, yüksek gerilimli DC'nin ikinci uygulaması sırasında, manyetik alan bobinine DC gerilim püskürü uygulanır ve bu püskürün sırasında toplam akım ölçülür. İyon akımı, toplam akımın sızıntı akımından çıkarılmasıyla hesaplanır. Hem manyetik alan gücü hem de uygulanan gerilim bilindiğinden, kalan tek değişken gaz basıncıdır. Eğer gaz basıncı ve akım akışı arasındaki ilişki biliniyorsa, ölçülen akıma dayanarak iç basıncın hesaplanabilmesi mümkündür.

Bu test yöntemi, vakum kesme anahtarı içindeki vakum seviyesinin hassas bir şekilde değerlendirilmesine ve performansının ve güvenilirliğinin sağlanması için izin verir. Farklı koşullar altında akım değişikliklerinin karşılaştırılması, potansiyel sızıntı sorunlarının etkili bir şekilde tespit edilmesine ve ekipmanın güvenli işlemesini sağlamasına olanak tanır.

En iyi vakum kesme anahtarları (VIs) bile bazı düzeyde sızıntıya sahip olacaktır ve bu sızıntı, VI'nin üreticinin tahmin ettiği hizmet ömrünü karşılayıp aşabilecek kadar yavaş olabilir. Ancak, beklenmedik sızıntı hızındaki artışlar, VI'nin ömrünü önemli ölçüde kısaltabilir. Devre kesiciler içindeki VIs rutin bakım sırasında geleneksel yöntemlerle test edildiğinde, sadece o anda işlev gösterebileceklerine dair güvenceyle hizmete dönerler, gelecekteki performans hakkında hiçbir tahmin sunmazlar.

Sızıntı Hızı Testinin Avantajları

Sızıntı hızı testinin kurulumu ve gerçekleştirilmesi, bakım personelinin zaten tanıdığı birçok alanda yapılan testten daha zor değildir ve VI'nin iç basıncını belirlemek için son derece doğru sonuçlar verir. Sızıntı hızı testinin devam eden benimsenmesiyle, elektrik endüstrisi, bakım verimliliğinde belirgin bir iyileşme ve VI'lerde beklenmedik arızaların sayısında azalma bekleyebilir.

Sızıntı hızı testini benimseyerek, ekipmanın mevcut işlevselliğini sağlamakla kalmayıp, gelecekteki performans hakkında da kritik tahminsel veri sağlayabilir. Bu yaklaşım, ekipmanın ömrünü uzatmaya yardımcı olurken, aynı zamanda daha etkili önleyici bakım planlarının geliştirilmesine yardımcı olur, böylece sistemin genel güvenilirliğini ve güvenliğini artırmaya katkıda bulunur.

Yukarıdaki açıklama, bilgileri net ve doğru bir şekilde aktarmak ve okunabilirliği artırmak için düzeltilmiştir. Sızıntı hızı testinin önemini ve geleneksel test yöntemlerine göre avantajlarını vurgulamakta, elektrik endüstrisine olası olumlu etkileri işaret etmektedir.

Tüm Kütüğe Uygulanan MAC Testinde Rijit Manyetik Bobin Kullanımı

Yukarıdaki şekil, MAC testinde kullanılan rijit manyetik bobinin, vakum kesme anahtarı (VI) kolayca erişilemez olduğunda tüm kutba nasıl uygulanabileceğini göstermektedir. Alanlardaki birçok orta gerilimli vakum devre kesicisi, bobinin ya bireysel VIlara ya da bireysel kutulara uygulanmasına izin verir, ancak bazıları bunu barındıracak yeterli alan veya yapılandırmaya sahip değildir.