Prova ad alta tensione: tipi, metodi e regole di conduzione

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Oggi, le persone utilizzano attivamente una varietà di apparecchiature elettriche, cavi di alimentazione, connessioni elettriche e altro ancora. Poiché in alcune apparecchiature la tensione può raggiungere valori enormi che possono causare seri danni alla salute umana, è necessario un monitoraggio periodico. Il test ad alta tensione è uno dei metodi per rilevare i difetti di isolamento.

Cos'è la verifica e perché viene eseguita

Lo scopo principale di tali test è il test di isolamento. Aumentando la tensione, possono essere rilevati difetti locali. Inoltre, alcuni dei problemi possono essere determinati solo con questo metodo e non di più. Inoltre, il test di sovratensione dell'isolamento consente di verificarne la capacità di resistere alle sovratensioni e, in caso di esito positivo, dà una certa fiducia nella qualità dell'avvolgimento. L'essenza del test è abbastanza semplice. applicato all'isolamentotensione che supera la tensione nominale di esercizio ed è considerata una sovratensione. Un normale avvolgimento isolante resisterà, ma uno difettoso si perfora.

Vale la pena notare qui che con l'aiuto di test ad alta tensione, puoi verificare la capacità dell'isolamento di funzionare fino alla prossima riparazione, controllo, sostituzione, ecc. Tuttavia, questo tipo di test ti consente solo di determinare indirettamente questo parametro. Il compito principale di questo metodo è di rivelare l'assenza di gravi difetti locali dell'avvolgimento.

Inoltre, vale la pena notare che la prova di isolamento con tensione maggiorata per alcuni dispositivi di potenza viene eseguita solo nel caso di una tensione nominale di esercizio non superiore a 35 kV. Se questo parametro viene superato, le installazioni stesse sono generalmente troppo ingombranti. Oggi esistono tre tipi principali di test di sovratensione.

Questi includono il test di sovratensione della frequenza di rete, la tensione CC raddrizzata e il test di sovratensione a impulsi (simulazione standard dell'impulso di fulmine).

Tipi di test. Frequenza di alimentazione e corrente costante

Il primo e principale tipo di test è l'aumento della tensione della frequenza di alimentazione. In questo caso, viene applicata una sovratensione all'isolamento per 1 minuto. Si ritiene che l'avvolgimento abbia superato il test se durante questo periodo non sono stati osservati guasti e l'isolamento stesso è rimasto intatto. In alcuni casi, la frequenza di sovratensione può essere 100 o 250 Hz.

Nel caso in cui la capacità dell'isolamento testato lo faràdi più, allora dovrai prendere apparecchiature di prova con più potenza. In questo caso si tratta di testare linee di cavi con tensione maggiore. In questi casi, viene utilizzato più spesso il secondo metodo, utilizzando una maggiore tensione CC. Tuttavia, è necessario tenere presente che quando si utilizza una tensione continua, le perdite dielettriche nell'isolamento, che, di fatto, portano al riscaldamento, saranno significativamente inferiori rispetto a quando si utilizza una tensione alternata con gli stessi valori. Inoltre, l'intensità delle scariche parziali sarà ridotta. Tutto ciò porta al fatto che quando si testano linee di cavi con tensione aumentata utilizzando il metodo della corrente continua, il carico sull'isolamento sarà significativamente inferiore. Per questo motivo, la potenza della sovratensione applicata dovrebbe essere aumentata per garantire la qualità dell'isolamento e l'assenza di guasti.

Tra le altre cose, va aggiunto qui che durante i test DC, dovrebbe essere preso in considerazione un altro parametro, come la corrente di dispersione attraverso l'isolamento. Per quanto riguarda il tempo di applicazione della sovratensione, varia da 5 a 15 minuti. L'isolamento sarà considerato di alta qualità non solo a condizione che non sia stata rilevata alcuna rottura, ma anche a condizione che la corrente di dispersione non sia cambiata o diminuita entro la fine del periodo di prova.

Quando si confrontano i due metodi, si può vedere chiaramente che il test di sovratensione della frequenza di rete è molto più conveniente, ma questo metodo non può sempre essere applicato.

Inoltre, c'è un altro svantaggio della corrente continua. Durante il test, la tensione verrà distribuitaavvolgimento isolante in base alla resistenza degli strati e non alla loro capacità. Sebbene alla tensione di esercizio o alla normale sovratensione, la corrente divergerà attraverso lo spessore dell'isolamento proprio secondo questo principio. Per questo motivo, capita spesso che il valore della tensione di prova e la tensione di lavoro differiscano troppo.

Test impulso fulmineo

Il test di apparecchiature elettriche con tensione aumentata del terzo tipo è l'uso di impulsi di fulmine standard. La tensione in questo caso è caratterizzata da un fronte di 1,2 μs e una durata fino a un mezzo decadimento di 50 μs. La necessità di verificare l'isolamento con tale tensione impulsiva è dovuta al fatto che durante il funzionamento l'avvolgimento sarà inevitabilmente soggetto a sovratensioni da fulmine con parametri simili.

Qui è importante sapere che l'effetto di un impulso di fulmine è molto diverso da una tensione con una frequenza di 50 Hz in quanto la velocità di variazione della tensione è molto più veloce. A causa della maggiore velocità di variazione della tensione, sarà distribuita in modo diverso sull'avvolgimento isolante di dispositivi complessi, ad esempio trasformatori. Un test di sovratensione con tali caratteristiche è importante anche perché il processo di rottura dell'isolamento stesso con una piccola quantità di tempo differirà dalla rottura a una frequenza di 50 Hz. Puoi capirlo in modo più dettagliato se guardi la caratteristica volt-secondo.

A causa di tutte queste condizioni, capita spesso che testare un trasformatore con tensione maggiorata secondo il primo metodo non sia sufficiente - è necessario ricorrere averifica anche con il terzo metodo.

Taglia impulsi, avvolgimenti esterni ed interni

Nel caso di un fulmine nella maggior parte delle apparecchiature, viene attivato uno scaricatore di sovratensione che, dopo alcuni microsecondi, interromperà l'onda dell'impulso in ingresso. Per questo motivo, ad esempio, quando si testa un trasformatore con una tensione maggiore, vengono utilizzati tali impulsi che vengono interrotti in modo speciale dopo 2-3 μs. Sono chiamati impulsi di fulmine standard ritagliati.

Tali impulsi hanno determinate caratteristiche, come l'ampiezza.

Questo valore di impulso verrà selezionato in base alle capacità del dispositivo che proteggerà l'apparecchiatura dalla sovratensione, con un certo margine. Inoltre, quando si sceglie, si dovrebbe procedere da un fattore come la possibilità di accumulo di difetti latenti con numerosi impulsi. Per quanto riguarda la scelta di valori specifici, le regole di selezione sono descritte in uno speciale documento governativo 1516.1-76.

Le prove ad alta tensione delle apparecchiature per l'avvolgimento interno saranno eseguite secondo il principio del metodo dei tre shock. La linea di fondo è che tre impulsi di polarità positiva e tre impulsi di polarità negativa verranno applicati all'avvolgimento. In primo luogo, verranno applicate tensioni complete in termini di natura del flusso dell'impulso e quindi interrotte. È anche importante sapere che deve trascorrere almeno 1 minuto tra ogni impulso successivo. L'isolamento si considera superato la prova se non vengono riscontrati guasti e l'avvolgimento stesso riceve ndanno. Vale la pena dire che tale tecnica di verifica è piuttosto complicata e il più delle volte viene eseguita utilizzando metodi di controllo oscillografici.

Per quanto riguarda l'isolamento esterno, qui viene utilizzato il metodo dei 15 colpi. L'essenza del test rimane la stessa. All'avvolgimento verranno applicati 15 impulsi con un intervallo di almeno 1 minuto, prima di una polarità, poi di quella opposta. Vengono applicati sia i legumi interi che tritati. Le prove si considerano superate se non ci sono più di due sovrapposizioni complete in ciascuna serie di 15 colpi.

Come funziona il processo di verifica

Il test di sovratensione AC o DC deve essere eseguito in stretta conformità con le normative. La procedura è la seguente.

• Prima di procedere con il test, l'ispettore deve assicurarsi che l'attrezzatura di prova sia in buone condizioni.
• Il prossimo passo è assemblare il circuito di prova. Il primo passo è fornire una messa a terra protettiva e funzionante per l'apparecchiatura in prova. In alcuni casi, se richiesto, è previsto anche un collegamento di terra di protezione per il caso del dispositivo in prova.

Collega apparecchiature

Prima di procedere con il collegamento dell'apparecchiatura a una rete a 380 o 220 V, è necessario applicare la messa a terra anche all'ingresso ad alta tensione dell'impianto. Qui è importante rispettare il seguente requisito: la sezione trasversale del filo di rame applicato all'ingresso come messa a terra deve essere di almeno 4 quadratimillimetri. Il montaggio del circuito viene effettuato dal personale della brigata, che condurrà le prove in proprio.

• Il collegamento dell'unità in prova al circuito a 380 o 220 V deve essere effettuato tramite uno speciale dispositivo di commutazione con un circuito aperto visibile o una spina, che dovrebbe essere posizionato nel punto di controllo di questa unità.
• Successivamente, il filo viene collegato alla fase, al polo dell'apparecchiatura in prova o al nucleo del cavo. Scollegare il cavo solo con il permesso della persona responsabile del test e dopo aver effettuato la messa a terra.

Tuttavia, prima di applicare corrente all'impianto in prova, il lavoratore deve effettuare le seguenti operazioni:

• È necessario assicurarsi che tutti i membri del personale addetto al controllo abbiano preso posto, tutte le persone non autorizzate siano state rimosse e che il dispositivo possa essere alimentato.
• Prima di applicare la tensione, assicurati di avvisare tutto il personale addetto al test e solo dopo esserti assicurato che tutti i dipendenti lo abbiano sentito, puoi rimuovere la massa dall'uscita dell'apparecchiatura in prova e applicare una tensione di 380 o 220 V.
• Subito dopo la rimozione della messa a terra, tutte le apparecchiature coinvolte nel test di apparecchiature elettriche con tensione aumentata sono considerate alimentate. Ciò significa che qualsiasi modifica al circuito o ai collegamenti dei cavi o altre modifiche è severamente vietata.
• Dopo che i test sono stati eseguiti, il gestore è obbligato a ridurre la tensione a 0, scollegare tutte le apparecchiature dalla rete, metterle a terra da soli o dare un ordine per mettere a terra l'uscita dell'impianto. Obotutto questo deve essere segnalato al gruppo di lavoro. Solo successivamente è consentito scollegare i cavi se le prove sono terminate o ricollegarli se sono necessari ulteriori lavori. Anche le ringhiere vengono rimosse solo dopo la completa chiusura dell'impianto e il completamento dei lavori.

Il protocollo di prova per l'aumento della tensione di qualsiasi apparecchiatura deve essere redatto anche dal capogruppo di lavoro.

Test dei cavi

Anche le prove dei cavi vengono eseguite secondo un piano specifico.

1. In primo luogo, devi attrezzare il terreno per l'attrezzatura e lo scaricatore manuale. Succede che un'installazione del trasformatore ad alta tensione e un attacco per kenotron vengano spostati all'esterno dell'apparato. In questo caso, dovrebbero anche essere collegati a terra.
2. Dopodiché, devi piegare lo sportello, che si trova sul retro della parte superiore della macchina, e installarlo sulla staffa. Successivamente, la porta inferiore si appoggia all'indietro, su di essa è montato un attacco kenotron e le sue zampe sono avvolte sotto la staffa e l'estrusione della porta.
3. Lo sportello superiore ha un foro dove puoi inserire la maniglia di finecorsa. Utilizzando una chiave, la maniglia è collegata a un microamperometro. La maniglia deve essere collegata a terra.
4. Una molla speciale deve essere conservata nei pezzi di ricambio durante l'esecuzione di tali lavori. A un'estremità è collegato a un trasformatore elevatore ad alta tensione e all' altra estremità all'uscita di un prefisso kenotron di tipo ad alta tensione. L'uscita si trova al centro della console.
5. Successivamente, inserisci la spina del prefisso inpresa del pannello di controllo. C'è una maniglia speciale contrassegnata "Protezione", deve essere riorganizzata nella posizione "Sensibile".
6. Utilizzare un cavo per collegare l'apparecchiatura in prova all'attacco. In questo caso, è necessario lanciare il passacavo sull'uscita del microamperometro fino all'arresto, dopodiché viene installata una recinzione protettiva.
7. La spina dell'apparecchiatura può quindi essere collegata alla rete e, dopo che il dipendente si è posizionato sul supporto di gomma, il dispositivo stesso può essere acceso. A questo punto, il diodo verde si accende e, dopo aver premuto il pulsante di accensione, diventa rosso.
8. L'apparecchiatura ha una maniglia che ruota in senso orario, aumentando così la tensione. Pertanto, dovrebbe essere ruotato fino al raggiungimento della tensione di prova. La lettura viene solitamente effettuata sulla scala kV, tarata in kilovolt massimi.
9. La corrente di dispersione può essere modificata commutando la manopola del limite premendo il pulsante al centro di questa manopola.
10. Dopo tutti i test, è necessario ridurre a 0 la tensione erogata, quindi premere il pulsante per spegnere il dispositivo.

Al termine di tutto il lavoro del gruppo di prova principale viene redatto anche il protocollo per la prova del cavo con tensione maggiorata.

Test con frequenza industriale RU

Nell'ordine seguente, vengono eseguite le prove per i quadri di manovra insieme ai loro dispositivi di manovra.

Per prima cosa devi preparare l'attrezzatura per il lavoro. Per fare ciò, è necessario disabilitarequadro, tutti i trasformatori di tensione e altri dispositivi ad esso collegati, che siano in cortocircuito o con messa a terra. Tutte le apparecchiature vengono pulite da polvere, umidità e qualsiasi altro contaminante. Successivamente, secondo le regole per testare l'isolamento con tensione aumentata di frequenza aumentata, è necessario misurare e registrare la resistenza dell'avvolgimento dell'apparecchiatura in prova. Per questo, viene preso un megaohmmetro con una tensione di 2,5 kV. Successivamente, l'intera installazione viene preparata per i lavori successivi come descritto in precedenza.

Successivamente, tutte le misurazioni di prova del quadro vengono eseguite utilizzando una tensione maggiore.

Test con gli strumenti più comuni

Uno dei dispositivi più comuni per i test è l'AII-70. Anche installazione usata abbastanza spesso contrassegnata UPU-1M.

Prima di procedere con qualsiasi prova, è necessario che le frecce di tutti i dispositivi siano a zero, gli interruttori siano spenti. La manopola del regolatore di tensione deve essere ruotata completamente in senso antiorario. Per quanto riguarda la posizione dei fusibili, deve corrispondere alla tensione di rete. Se è necessario il trasporto di un trasformatore ad alta tensione, allora deve essere fissato in modo molto sicuro all'interno dell'apparecchio, in questo caso la maniglia del regolatore deve essere incassata e le porte devono essere ben chiuse. L'attacco del kenotron dovrebbe anche essere fissato in modo sicuro se il cavo viene testato e dovresti anche rimuoverlocontenitore con dielettrico liquido dall'unità.

Utilizzando una sonda durante il trasporto, controllare periodicamente la distanza tra gli elettrodi del vasetto. Dovrebbe essere uguale a 2,5 mm. La sonda deve passare tra gli elettrodi non troppo stretti, ma anche senza beccheggio.

Regole di sicurezza per i test

Per quanto riguarda le regole di sicurezza e gli standard di test ad alta tensione, sono i seguenti.

In primo luogo, prima di iniziare qualsiasi lavoro, dovresti dotare la terra di un filo di rame con una sezione di almeno 4,2 millimetri quadrati, dispositivi come l'apparato stesso, uno spinterometro manuale, un trasformatore ad alta tensione e un allegato kenotron.

Qualsiasi lavoro senza messa a terra è severamente vietato.

Secondo, assicurati di installare una recinzione protettiva. Dovrebbe essere fissato dal lato dei tubi isolanti all'attacco del kenotron. Gli avvisi di avvertimento devono essere sul guardrail. La recinzione dovrebbe anche essere fissata dal lato delle aste di metallo. Qui si collega alle alette girevoli del telaio della scatola di controllo.

Per quanto riguarda le eventuali commutazioni di parti dell'apparato ad alta e bassa tensione, vengono eseguite solo a tensione completamente spenta, nonché in presenza di una massa collegata e affidabile.

Sia il cavo che qualsiasi altro oggetto che è stato testato con capacità significativa devono essere collegati a terra dopo il test. Ciò è dovuto al fatto che, anche dopo il completamento dei test, l'oggetto è in grado di mantenere una carica sufficientemente potente che può danneggiare la salute umana.

Come si può vedere da quanto sopra, i metodi di prova per l'aumento della tensione sono abbastanza simili tra loro. Ma ci sono anche differenze significative, per cui a volte è necessario controllare la stessa attrezzatura in modi diversi.