Quins aspectes estan involucrats en la prova de reguladors de tensió elèctrica?
Com una tècnica amb anys d'experiència en la prova de reguladors de tensió elèctrica, sé perfectament que els reguladors de tensió, com a equipament clau en els sistemes elèctrics, impacten directament la qualitat de l'abastament i la seguretat del sistema. A mesura que l'equipament elèctric evoluciona cap a una major intel·ligència i precisió, la tecnologia de detecció per als reguladors de tensió també ha estat avançant continuament: des de les inspeccions visuals tradicionals a les proves digitals modernes; i de la mesura de paràmetres individuals a l'avaluació del rendiment a nivell de sistema. Basant-me en la meva experiència pràctica, explicaré de manera sistemàtica els estàndards de detecció, mètodes, processos i recomanacions de manteniment per als reguladors de tensió elèctrica, oferint una guia pràctica per als gestors d'equipament elèctric.
1. Visió general dels estàndards de detecció dels reguladors de tensió elèctrica
En els meus anys de treball de prova, he trobat que el sistema d'estàndards de detecció per als reguladors de tensió elèctrica és molt complet, cobrint principalment tres categories: estàndards nacionals, estàndards sectorials i estàndards internacionals.
1.1 Estàndard sectorial: JB/T 8749.1 - 2022
Aquest és l'estàndard sectorial bàsic per a la prova de reguladors de tensió elèctrica. En les proves diàries, em guio estrictament pels requisits tècnics bàsics i mètodes de prova que estableix per als reguladors de tensió monofàsics. L'estàndard classifica els reguladors de tensió en tipus com contacte, inducció i electrònics, cadascun amb requisits de prova diferents. Per exemple, els reguladors de tensió de contacte requereixen atenció especial a l'estabilitat del contacte entre els escovins i les bobines; els de tipus inducció necessiten considerar el couplage del camp magnètic i les característiques de creixement de temperatura. Aquestes diferències signifiquen que hem d'ajustar els nostres mètodes de prova en consecuencia durant el procés.
1.2 Estàndards nacionals
1.3 Estàndards internacionals
A nivell internacional, la sèrie IEC 60076 se centra en la prova de l'aïllament i el creixement de temperatura dels reguladors de tensió; la sèrie IEEE C57 cobreix la protecció contra curts circuits i la prova de les característiques de càrrega dels reguladors de tensió. Aquests estàndards són crucials per al reconeixement mútu internacional i el control de la qualitat dels reguladors de tensió. Quan provo equipament destinat a l'exportació, per exemple, ha de complir tant els estàndards nacionals com els internacionals. També presto atenció a les diferències entre aquests estàndards per ajudar les empreses a adaptar els seus productes.
En general, els estàndards de detecció dels reguladors de tensió elèctrica es centren en quatre categories: rendiment elèctric, rendiment mecànic, adaptabilitat ambiental i seguretat funcional. Cobreixen proves de resistència aïllant, resistència a la tensió, precisió de sortida, vida útil mecànica, creixement de temperatura, nivell de protecció, protecció contra curts circuits/sobrecàrrega, etc. Durant la prova, em guio estrictament per aquests estàndards per assegurar el funcionament fiable de l'equipament.
2. Ítems i mètodes de detecció rutinaris per als reguladors de tensió elèctrica
Basant-me en anys de pràctica, agrupo la detecció rutinària dels reguladors de tensió elèctrica en tres categories: rendiment elèctric, rendiment mecànic i adaptabilitat ambiental. Cada tipus de detecció impacta directament la qualitat i seguretat de l'equipament. Aquí hi ha una descomposició detallada:
2.1 Detecció del rendiment elèctric (aspecte bàsic central)
El rendiment elèctric està directament lligat a la qualitat i seguretat de la sortida d'un regulador de tensió, cosa que ho converteix en un focus clau de les meves proves. Els ítems específics i els passos pràctics inclouen:
Prova de resistència aïllant:Segons JB/T 8749.1 - 2022, la resistència aïllant d'un regulador de tensió monofàsic ha de ser ≥ 100 MΩ. En la pràctica, primer tall l'alimentació, asseguro que l'entorn de prova sigui de 20-25 °C amb humitat ≤ 80%, i utilitzo un megohmmetre per mesurar la resistència aïllant entre les parts vives i la carcassa. Per als reguladors de tensió de contacte, mesuro addicionalment la resistència de contacte entre els escovins i les bobines per assegurar-se que estigui dins un rang normal (una resistència de contacte excessiva pot causar sobrecaloraments locals i arcs, reduint la vida útil de l'equipament).
Prova de resistència a la tensió:Aquesta prova busca riscos de ruptura del medi aïllant. Un regulador de tensió monofàsic ha de suportar una prova de 3000 V/1 minut. La du a terme després de superar la prova de resistència aïllant. Abans de la prova, faig un curt circuit a les bobines no provades (per evitar danys per obert) i vigilo de prop per detectar qualsevol ruptura o flashover durant l'aplicació de tensió. Aquest pas és crític; un fracàs aquí pot conduir a ruptures de l'aïllament durant la operació.
Prova de precisió de tensió de sortida:Els reguladors de tensió de alta qualitat tenen una precisió de sortida de ≤ ± 1%. Utilitzant un voltmetre de alta precisió, mesuro la tensió de sortida real a diferents valors ajustats sota una tensió d'entrada estable (valor nominal), càrrega nominal i temperatura/humitat adequades. Per exemple, per a un regulador amb una tensió de sortida nominal de 220 V, la tensió real hauria de estar entre 217.8 V i 222.2 V quan s'ajusta a 220 V per ser qualificat.
Prova de taxa de regulació de càrrega:L'estàndard requereix que la taxa de regulació de càrrega d'un regulador de tensió monofàsic sigui ≤ ± 3%. Primer ajusto el regulador a la tensió de sortida nominal, després mesuro la tensió de sortida sota condicions de sense càrrega, 50% de càrrega i 100% de càrrega, calculant la desviació màxima. Si sense càrrega és 220 V, 50% de càrrega és 219 V i 100% de càrrega és 218 V, la taxa de regulació és [(220 - 218)/220] × 100% ≈ 0.9%, complint els requisits. Una desviació excessiva indica una capacitat de càrrega feble, requerint investigar les bobines i els contactes.
Medició de la pèrdua sense càrrega:Un regulador de tensió de alta qualitat hauria de tenir una pèrdua sense càrrega ≤ 5% de la seva capacitat nominal. Durant la prova, ajusto el regulador a la tensió de sortida nominal sense càrrega i utilitzo un analitzador de potència per registrar la potència d'entrada. Per un regulador de 50 kVA, la pèrdua sense càrrega hauria de ser ≤ 2.5 kW. Una pèrdua excessiva pot provenir de materials de nucli defectuosos o d'un disseny de bobines defectuós, incrementant les pèrdues de la xarxa a llarg termini.
Prova de impedància de curt circuit:La impedància de curt circuit és clau per jutjar anormalitats en les bobines. Faig un curt circuit al costat secundari del regulador, aplico la tensió nominal al costat primari, mesuro la corrent i calculo la impedància. Un augment súbit de la impedància de curt circuit pot indicar curts circuits interturns o un contacte defectuós, requerint desmuntar i inspeccionar.
Anàlisi harmònica:Els reguladors de tensió de alta qualitat tenen una taxa de distorsió harmònica total de ≤ 5%. Utilitzant un analitzador d'espectre, detecto el contingut harmònic de la tensió de sortida sota càrrega nominal i sense interferència electromagnètica forta. Les harmoniques excessives poden pertorbar l'equipament a jusbaix (per exemple, instruments de precisió, convertidors de freqüència), requerint investigar el disseny de les bobines i la filtració.
Prova d'eficiència:Un regulador de tensió de alta qualitat hauria de tenir una eficiència de ≥ 95%. Opero el regulador a la tensió de sortida nominal i càrrega, utilitzant un analitzador de potència per mesurar la potència d'entrada i de sortida, després calculo l'eficiència (eficiència = potència de sortida/potència d'entrada × 100%). Una baixa eficiència incrementa els costos d'operació i reflecteix flaws de disseny o fabricació.
2.2 Detecció del rendiment mecànic (focus en la fiabilitat a llarg termini)
El rendiment mecànic d'un regulador de tensió afecta la seva operació estable a llarg termini, per tant, és una part clau de les meves proves. Els ítems específics inclouen:
2.3 Detecció de l'adaptabilitat ambiental (enfrontant-se a condicions complexes)
Els reguladors de tensió han d'adaptar-se a diversos entorns, per tant, la detecció de l'adaptabilitat ambiental és essencial. Els ítems específics inclouen:
2.4 Recomanacions d'adaptabilitat de detecció
En la prova real, ajusto flexiblement els ítems basant-me en el tipus de regulador de tensió i l'entorn d'operació. Per als reguladors de tensió de inducció, em centro en les característiques de creixement de temperatura i rendiment harmònic (debò de la possible generació d'harmoniques a través del couplage del camp magnètic). Per als reguladors de tensió de contacte, prioritzo la vida útil mecànica i l'ús dels escovins (ja que l'ajust de contacte freqüent és un risc clau). Només una prova dirigida pot identificar problemes de manera precisa.
3. Mètodes de prova de tensions ambientals per a reguladors de tensió elèctrica monofàsics
Les proves de tensions ambientals són crucials per identificar possibles deficiències en els reguladors de tensió. En les meves proves, duco a terme estrictament aquestes proves per simular entorns extrems i avaluar la fiabilitat de l'equipament. Les proves específiques i els punts clau inclouen:
3.1 Prova de alta temperatura
Objectiu: Provar la estabilitat del rendiment en entorns de alta temperatura.
Procediment: Col·loco el regulador de tensió en una cambra de prova de temperatures altes i baixes, ajustada a 40 °C ± 2 °C i 75% ± 5% d'humitat, i el faig funcionar durant 24 hores. Registre la tensió i la corrent de sortida cada 2 hores per assegurar-me que no hi hagi canvis significatius. Després de la prova, mesuro immediatament la resistència aïllant i la resistència a la tensió per confirmar que l'alta temperatura no ha afectat el rendiment aïllant. Un cop, la resistència aïllant d'un regulador va passar de 100 MΩ a 20 MΩ després d'una prova de alta temperatura; la traça revelà una resistència a la temperatura insuficient del material aïllant, i el fabricant ho resolgué substituint el material.
3.2 Prova de baixa temperatura
Objectiu: Provar la estabilitat d'inici i operació en entorns de baixa temperatura.
Procediment: Ajusto la cambra de prova a -10 °C ± 2 °C i 75% ± 5% d'humitat, i la faig funcionar durant 24 hores. Observo de prop l'inici (per exemple, si les parts mecàniques d'un regulador de contacte s'enganxen o s'ajusten suavement a baixa temperatura) i registre els canvis de tensió i corrent. Un contacte deficient provocat per la baixa temperatura pot impedir la regulació de tensió normal, requerint una optimització de l'estructura mecànica o l'ús de materials resistent a baixes temperatures.
3.3 Prova d'humitat
Objectiu: Provar la impermeabilitat i el rendiment aïllant en entorns d'alta humitat.
Procediment: Ajusto la cambra de prova d'humitat a 90% ± 3% d'humitat i 25 °C ± 2 °C, i la faig funcionar durant 48 hores. Durant la prova, reviso regularment la condensació interna i registre la tensió i la corrent. Després, mesuro la resistència aïllant i la resistència a la tensió. Un aïllament reduït provocat per l'alta humitat requereix un sellat millorat i l'ús de materials aïllants resistent a l'humitat.
3.4 Prova de vibració
Objectiu: Provar la fiabilitat estructural i funcional sota vibració mecànica.
Procediment: Fixo el regulador de tensió en un banc de proves de vibració i duco a terme la prova segons l'estàndard IEC 60068 - 2 - 6 (freqüència 10 Hz-500 Hz, acceleració 5 m/s², 1 minut per punt de freqüència, 3 cicles). Observo el soroll i la vibració anormal, i registre la tensió i la corrent. Després de la prova, comprovo si hi ha alliberaments o danys interns. Un desplaçament de bobines o un alliberament de contacte provocat per les vibracions requereix una optimització de l'estructura fixa.
3.5 Prova de spray salobre
Objectiu: Provar la durabilitat en entorns corrosius.
Procediment: Utilitzo una solució de 5% de NaCl en una cambra de prova de spray salobre segons GB/T 2423.17, i la faig funcionar durant 48 hores. Durant la prova, observo la corrosió de la carcassa i les parts metàl·liques, i registre la tensió i la corrent. Després, netejo els residus i mesuro la resistència aïllant i la resistència a la tensió. La corrosió metàl·lica o la reducció de l'aïllament provocada pel spray salobre requereix processos de anticorrosió millorats (per exemple, galvanització, utilitzant materials resistent a la corrosió).
3.6 Punts clau addicionals de la prova
Més enllà de les proves anteriors, també em centro en la estabilitat de la tensió de sortida i la taxa de regulació de càrrega:
