Que aspectos están envolvidos na proba dos reguladores de voltaxe eléctrica

Como técnico con anos de experiencia en probas de reguladores de tensión eléctrica, sei perfectamente que os reguladores de tensión, como equipo clave nos sistemas eléctricos, afectan directamente á calidade do suministro eléctrico e á seguridade do sistema. A medida que o equipo eléctrico evoluciona cara a unha maior intelixencia e precisión, a tecnoloxía de detección para os reguladores de tensión tamén se está desenvolvendo continuamente — desde as inspeccións visuais tradicionais ata as probas dixitais modernas; e desde a medición de parámetros únicos ata a avaliación do rendemento ao nivel do sistema. Basándome na miña experiencia práctica, explicaré de forma sistemática os estándares de detección, métodos, procesos e recomendacións de manutención para os reguladores de tensión eléctrica, ofrecendo unha guía práctica para os xestores de equipos eléctricos.

1. Visión xeral dos estándares de detección de reguladores de tensión eléctrica

Ao longo dos meus anos de traballo en probas, o sistema de estándares de detección para reguladores de tensión eléctrica que he atopado é bastante abrangente, cubrindo principalmente tres categorías: estándares nacionais, estándares de industria e estándares internacionais.

1.1 Estándar de Industria: JB/T 8749.1 - 2022

Este constitúe o estándar central da industria para a proba de reguladores de tensión eléctrica. Nas probas diarias, adhírome estritamente aos requisitos técnicos básicos e aos métodos de proba que establece para os reguladores de tensión monofásica. O estándar clasifica os reguladores de tensión en tipos como de contacto, de indución e electrónicos, cada tipo ten requisitos de proba distintos. Por exemplo, os reguladores de tensión de contacto requiren prestar atención á estabilidade do contacto entre escovas e bobinas; os de indución requirénse considerar o acoplamento do campo magnético e as características de subida de temperatura. Estas diferenzas significan que debemos axustar os nosos métodos de proba en consecuencia durante o proceso.

1.2 Estándares Nacionais

• GB/T 156 - 2017 "Tensión estándar: Define a clasificación dos niveis de tensión nos sistemas eléctricos, proporcionando unha referencia para determinar se o rango de regulación dun regulador de tensión está conforme. Ao probar un regulador de tensión nunha rede de distribución de 10 kV, por exemplo, compararei o seu rango de regulación cos niveis de tensión estándar para verificar se cumpre coas necesidades do sistema.

• Serie GB/T 1094: Especifica os requisitos para o desempeño de aislamento, as características de subida de temperatura, etc., de transformadores e reguladores de tensión. Durante a proba, uso este estándar para restrinxir indicadores clave como a resistencia de aislamento, a resistencia a voltaxe e os límites de subida de temperatura, asegurando a seguridade do equipo.

• GB/T 2900.95 "Terminoloxía Electrotécnica: Estandariza a terminoloxía relacionada co regulador de tensión. Isto permite comunicarme coas partes interesadas e fabricantes usando unha linguaxe técnica unificada, evitando malentendidos causados por diferenzas na terminoloxía que poden afectar ás conclusiones das probas.

1.3 Estándares Internacionais

A nivel internacional, a serie IEC 60076 relacionase coa proba de aislamento e subida de temperatura de reguladores de tensión; a serie IEEE C57 abarca a protección contra cortocircuitos e a proba de características de carga de reguladores de tensión. Estes estándares son cruciais para o recoñecemento mútuo internacional e o control de calidade dos reguladores de tensión. Ao probar equipos destinados á exportación, por exemplo, debe cumprir tanto os estándares nacionais como os internacionais. Tamén presto atención ás diferenzas entre estes estándares para axudar ás empresas a adaptar os seus produtos.

En xeral, os estándares de detección de reguladores de tensión eléctrica gravítanse en catro categorías: rendemento eléctrico, rendemento mecánico, adaptabilidade ambiental e seguridade funcional. Cobren probas de resistencia de aislamento, resistencia a voltaxe, precisión de saída, vida útil mecánica, subida de temperatura, nivel de protección, protección contra cortocircuitos/sobrecargas, etc. Durante as probas, sigo estritamente estes estándares para asegurar o funcionamento fiable do equipo.

2. Probas rutinarias e métodos de detección de reguladores de tensión eléctrica

Basándome na práctica de anos, agrupo as probas rutinarias de reguladores de tensión eléctrica en tres categorías: rendemento eléctrico, rendemento mecánico e adaptabilidade ambiental. Cada tipo de detección afecta directamente á calidade e seguridade do equipo. Aquí está unha descomposición detallada:

2.1 Detección de rendemento eléctrico (aspecto básico central)

O rendemento eléctrico está directamente ligado á calidade e seguridade da saída dun regulador de tensión, sendo un foco clave nas mexas probas. Os artigos específicos e pasos prácticos inclúen:

• Proba de resistencia de aislamento：Segundo JB/T 8749.1 - 2022, a resistencia de aislamento dun regulador de tensión monofásico debe ser ≥ 100 MΩ. Na práctica, primeiro corto o suministro eléctrico, aseguro que o ambiente de proba sexa de 20–25 °C con humidade ≤ 80%, e uso un megohmímetro para medir a resistencia de aislamento entre as partes activas e a carcasa. Para os reguladores de tensión de contacto, adicionalmente mido a resistencia de contacto entre escovas e bobinas para asegurar que está dentro dun rango normal (unha resistencia de contacto excesiva pode provocar sobreaquecimento local e arcos, reducindo a vida útil do equipo).

• Proba de resistencia a voltaxe：Esta proba busca riscos de rotura do medio de aislamento. Un regulador de tensión monofásico debe suportar unha proba de 3000 V/1 minuto. Realizo esta proba despois de pasar a proba de resistencia de aislamento. Antes da proba, cortocircuito as bobinas non probadas (para evitar danos por circuito aberto) e observo atentamente posibles roturas ou flashovers durante a aplicación da voltaxe. Este paso é crucial; un fallo aquí pode levar a roturas de aislamento durante a operación.

• Proba de precisión de saída de voltaxe ：Os reguladores de tensión de alta calidade teñen unha precisión de saída de ≤ ± 1%. Usando un voltímetro de alta precisión, mido a voltaxe de saída real en diferentes valores establecidos baixo unha voltaxe de entrada estable (valor nominal), carga nominal e temperatura/humedad adecuadas. Por exemplo, para un regulador de saída nominal de 220 V, a saída real debe estar entre 217.8 V e 222.2 V cando se estableza en 220 V para ser calificado.

• Proba da taxa de regulación de carga：O estándar require que a taxa de regulación de carga dun regulador de tensión monofásico sexa ≤ ± 3%. Primeiro establezo o regulador na voltaxe de saída nominal, logo mido a voltaxe de saída en condicións de carga nula, 50% de carga e 100% de carga, calculando a máxima desviación. Se a carga nula é 220 V, a carga do 50% é 219 V e a carga do 100% é 218 V, a taxa de regulación é [(220 - 218)/220] × 100% ≈ 0.9%, cumpriendo os requisitos. Unha desviación excesiva indica unha capacidade de carga débil, requerendo a investigación de bobinas e contactos.

• Medición da perda sen carga：A perda sen carga dun regulador de tensión de alta calidade debe ser ≤ 5% da súa capacidade nominal. Durante a proba, establezo o regulador na voltaxe de saída nominal sen carga e uso un analizador de potencia para rexistrar a potencia de entrada. Para un regulador de 50 kVA, a perda sen carga debe ser ≤ 2.5 kW. Unha perda excesiva pode deberse a materiais de núcleo pobres ou a un deseño de bobina defectuoso, aumentando as perdas da rede ao longo do tempo.

• Proba da impedancia de cortocircuito：A impedancia de cortocircuito é clave para xulgar anormalidades nas bobinas. Cortocircuito o lado secundario do regulador, aplico a voltaxe nominal ao lado primario, mido a corrente e calculo a impedancia. Un aumento repentino na impedancia de cortocircuito pode indicar curtos entre espiras ou contacto pobre, requiríndose desmontaxe e inspección.

• Análise harmónica：Os reguladores de tensión de alta calidade teñen unha taxa total de distorsión harmónica de ≤ 5%. Usando un analizador de espectros, detecto o contido harmónico da voltaxe de saída baixo carga nominal e sen forte interferencia electromagnética. Unhas armónicas excesivas poden perturbar o equipo downstream (por exemplo, instrumentos de precisión, conversores de frecuencia), requiríndose a investigación do deseño de bobinas e filtrado.

• Proba de eficiencia：Un regulador de tensión de alta calidade debe ter unha eficiencia de ≥ 95%. Opero o regulador na voltaxe de saída nominal e carga, usando un analizador de potencia para medir a potencia de entrada e saída, logo calculo a eficiencia (eficiencia = potencia de saída/potencia de entrada × 100%). Unha baixa eficiencia aumenta os custos de operación e reflicte defectos de deseño ou fabricación.

2.2 Detección de rendemento mecánico (centrada na fiabilidade a longo prazo)

O rendemento mecánico dun regulador de tensión afecta a súa operación estable a longo prazo, polo que é unha parte clave das mexas probas. Os artigos específicos inclúen:

• Proba de vida útil mecánica：Os reguladores de tensión de contacto xeralmente requiren unha vida útil mecánica de ≥ 100,000 ciclos. Uso equipo especializado para simular axustes de contacto frecuentes, rexistrando o desgaste das escovas e os cambios na resistencia de contacto. Un desgaste excesivo das escovas durante a proba pode indicar unha selección incorrecta de material ou un axuste de presión inadecuado, requiríndose feedback ao fabricante para optimización.

• Proba de tolerancia a vibración：Esta simula as vibracións de transporte e operación para avaliar a estabilidade estrutural. Usando un banco de proba de vibración, realizo a proba segundo o estándar IEC 60068 - 2 - 6 (frecuencia 10 Hz–500 Hz, aceleración 5 m/s², 1 minuto por punto de frecuencia, 3 ciclos) e comprubo se o equipo funciona normalmente despois da vibración. Un afrouxamento de contacto ou desprazamento de bobinas debido á vibración indica defectos no deseño estrutural ou nos métodos de fixación.

• Verificación do nivel de protección：Os reguladores de tensión monofásicos xeralmente requiren un nivel de protección de ≥ IP40. Probo a estanquidade da carcasa simulando polvo e pulverización de auga segundo GB/T 4208. Un nivel de protección subestándar permite a intrusión de polvo e humidade, causando danos de aislamento interno e corrosión de metais, acortando a vida útil do equipo.

• Proba do nivel de ruido：Os reguladores de tensión de alta calidade deben ter un nivel de ruido de ≤ 65 dB. Usando un medidor de nivel de son, mido o ruido a 1 metro do equipo (asegurando que non haxa interferencias). Un ruido excesivo pode resultar dun núcleo de ferro floxo, vibración de bobinas ou un ventilador de refrigeración defectuoso, requiríndose a investigación e resolución.

2.3 Detección de adaptabilidade ambiental (fa