Phương pháp kiểm tra cầu chì chân không

Khi các bộ ngắt chân không được sản xuất hoặc sử dụng trong thực tế, có ba bài kiểm tra được sử dụng để xác minh chức năng của chúng: 1. Bài kiểm tra điện trở tiếp xúc; 2. Bài kiểm tra chịu áp cao; 3. Bài kiểm tra tốc độ rò rỉ.

Bài kiểm tra điện trở tiếp xúc

• Trong bài kiểm tra điện trở tiếp xúc, một micro-ohmmeter được áp dụng cho các tiếp điểm đóng của bộ ngắt chân không (VI), và điện trở được đo và ghi lại. Kết quả sau đó được so sánh với các thông số thiết kế và/hoặc giá trị trung bình cho các bộ ngắt chân không khác từ cùng một đợt sản xuất.

• Phương pháp kiểm tra này đảm bảo rằng điện trở tiếp xúc của mỗi bộ ngắt chân không đáp ứng các thông số kỹ thuật mong đợi, do đó đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của nó. Bằng cách so sánh kết quả với giá trị trung bình của cùng một lô, các bất thường tiềm ẩn có thể được phát hiện, cho phép thực hiện các biện pháp khắc phục kịp thời.

Bài kiểm tra chịu áp cao

Trong bài kiểm tra chịu áp cao, một điện áp cao được áp dụng cho các tiếp điểm mở của bộ ngắt chân không (VI). Điện áp được tăng dần đến giá trị kiểm tra, và dòng rò rỉ được đo. Kiểm tra tại nhà máy có thể được thực hiện bằng các bộ kiểm tra điện áp cao AC hoặc DC. Các nhà sản xuất cung cấp nhiều bộ kiểm tra di động khác nhau để thực hiện các bài kiểm tra điện áp cao trên các bộ ngắt chân không mở. Hầu hết các bộ kiểm tra này là bộ kiểm tra DC vì chúng nhỏ gọn hơn đáng kể và do đó dễ di chuyển hơn so với các bộ kiểm tra điện áp cao AC.

Khi sử dụng điện áp kiểm tra DC, dòng điện phát trường cao từ một điểm nhọn vi mô trên một tiếp điểm có thể bị hiểu lầm là dấu hiệu cho thấy bộ ngắt chân không đã được làm đầy khí. Để tránh sự hiểu lầm này, bộ ngắt chân không nên luôn được kiểm tra dưới cả hai cực điện áp DC dương và âm. Điều này có nghĩa là bài kiểm tra nên được thực hiện bằng cách đảo ngược các cực. Một bộ ngắt lỗi được làm đầy khí sẽ hiển thị dòng rò rỉ cao tương tự ở cả hai cực.

Một bộ ngắt tốt với mức chân không phù hợp có thể vẫn hiển thị dòng rò rỉ cao, nhưng điều này thường chỉ xảy ra ở một cực. Một bộ ngắt có điểm nhọn vi mô trên tiếp điểm tạo ra dòng điện phát trường cao chỉ khi nó hoạt động như một cathode, không phải anode. Do đó, lặp lại bài kiểm tra bằng cách đảo ngược các cực sẽ ngăn chặn sự hiểu lầm về kết quả. Điện áp kiểm tra cần sử dụng để kiểm tra bộ ngắt chân không nên tuân theo khuyến nghị của các nhà sản xuất bộ ngắt chân không.

Dưới đây là ví dụ về thiết bị kiểm tra bộ ngắt chân không điện áp cao, dao động từ 10 đến 60 kV DC, do công ty Megger cung cấp:

Bài kiểm tra tốc độ rò rỉ (MAC Test)

Bài kiểm tra tốc độ rò rỉ dựa trên nguyên lý phóng điện Penning, được đặt tên theo Frans Michael Penning (1894-1953). Penning đã chứng minh rằng khi một điện áp cao được áp dụng cho các tiếp điểm mở trong khí và cấu trúc tiếp điểm được bao quanh bởi một trường từ, lượng dòng điện chảy giữa các bản cực là hàm của áp suất khí, điện áp áp dụng và cường độ trường từ.

Cấu hình thử nghiệm cơ bản

Hình dưới đây minh họa cấu hình cơ bản cho bài kiểm tra tốc độ rò rỉ của bộ ngắt chân không (VI). Đối với kiểm tra ngoài hiện trường, VI được đặt bên trong cuộn từ cố định di động, hoặc một dây cáp linh hoạt được quấn xung quanh mẫu thử nghiệm một số lần quy định. Khi bắt đầu kiểm tra, điện áp DC cao được áp dụng cho VI, và dòng rò rỉ cơ bản được đo. Tiếp theo, trong quá trình áp dụng điện áp DC cao thứ hai, một xung điện áp DC được áp dụng cho cuộn từ trường, và tổng dòng điện được đo trong xung này. Dòng ion được tính bằng tổng dòng điện trừ đi dòng rò rỉ. Vì cả cường độ trường từ và điện áp áp dụng đều đã biết, biến số duy nhất còn lại là áp suất khí. Nếu mối quan hệ giữa áp suất khí và dòng điện chảy đã biết, áp suất nội bộ có thể được tính toán dựa trên dòng điện đo được.

Phương pháp kiểm tra này cho phép đánh giá chính xác mức chân không bên trong bộ ngắt chân không, đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của nó. Bằng cách so sánh sự thay đổi dòng điện dưới các điều kiện khác nhau, các vấn đề rò rỉ tiềm ẩn có thể được phát hiện hiệu quả, đảm bảo vận hành an toàn của thiết bị.

Ngay cả những bộ ngắt chân không (VI) tốt nhất cũng sẽ có một mức độ rò rỉ, và mức rò rỉ này có thể chậm đủ để VI đạt hoặc thậm chí vượt quá tuổi thọ dự đoán của nhà sản xuất. Tuy nhiên, sự gia tăng bất ngờ trong tốc độ rò rỉ có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ của VI. Khi các VI trong các cầu chì được kiểm tra trong quá trình bảo dưỡng định kỳ bằng các phương pháp truyền thống, chúng được đưa trở lại dịch vụ chỉ với sự đảm bảo rằng chúng sẽ hoạt động tại thời điểm đó, không cung cấp dự báo nào về hiệu suất trong tương lai.

Lợi ích của bài kiểm tra tốc độ rò rỉ

Thiết lập và thực hiện bài kiểm tra tốc độ rò rỉ không khó hơn nhiều so với nhiều bài kiểm tra ngoài hiện trường mà nhân viên bảo dưỡng đã quen thuộc, và kết quả cực kỳ chính xác trong việc xác định áp suất nội bộ của VI. Với việc tiếp tục áp dụng bài kiểm tra tốc độ rò rỉ, ngành điện có thể mong đợi thấy sự cải thiện đáng kể về hiệu quả bảo dưỡng và giảm số lượng hỏng hóc bất ngờ của VI.

Bằng cách áp dụng bài kiểm tra tốc độ rò rỉ, không chỉ có thể đảm bảo chức năng hiện tại của thiết bị, mà còn cung cấp dữ liệu dự báo quan trọng về hiệu suất trong tương lai. Cách tiếp cận này không chỉ giúp kéo dài tuổi thọ của thiết bị mà còn hỗ trợ phát triển các kế hoạch bảo dưỡng phòng ngừa hiệu quả hơn, do đó nâng cao độ tin cậy và an toàn tổng thể của hệ thống.

Mô tả trên đã được tinh chỉnh để truyền tải thông tin một cách rõ ràng và chính xác, đồng thời tăng cường khả năng đọc. Nó nhấn mạnh tầm quan trọng của bài kiểm tra tốc độ rò rỉ và lợi ích của nó so với các phương pháp kiểm tra truyền thống, chỉ ra các tác động tích cực tiềm năng đối với ngành điện.

Sử dụng cuộn từ cứng trong bài kiểm tra MAC trên toàn bộ cực

Hình trên cho thấy cách cuộn từ cứng được sử dụng trong bài kiểm tra MAC có thể được áp dụng cho toàn bộ cực khi bộ ngắt chân không (VI) không dễ dàng tiếp cận. Trong khi nhiều cầu chì chân không điện áp trung bình ngoài hiện trường cho phép áp dụng cuộn từ cho từng VI hoặc từng cực, một số không có đủ không gian hoặc cấu hình để chứa nó.