Prove ad alta tensione: scopo, algoritmo, metodi di prova, standard, protocollo e rispetto delle norme di sicurezza

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

Il test di alta tensione è la trasmissione di alta tensione attraverso apparecchiature elettriche, ovvero l'alimentazione per vari locali: appartamenti, negozi, scuole, ospedali, semafori. Utilizzato anche per l'illuminazione stradale.

Questo è un processo molto importante, senza il quale il lavoro di molte imprese è impossibile. Ciò è dovuto, in primo luogo, alla sicurezza e alla tutela del lavoro.

Questo articolo discuterà quali apparecchiature elettriche, per cosa, in quale ordine e con quale frequenza vengono testate.

Attività di prova ad alta tensione:

• verificare che l'isolamento sia conforme alle normative;
• identificazione delle carenze che riducono l'affidabilità delle apparecchiature;
• localizzazione del danno;
• rilevamento di guasti nelle apparecchiature elettriche delle sottostazioni.

Tipi di test:

1. Tipico (controlla le specifiche).
2. Controllo (subito dopo il rilascio dalla fabbrica).
3. Accettazione (completamento dei lavori di installazione quando l'apparecchiaturarimesso in servizio).
4. Operativo (test preventivo e revisione).
5. Speciale (all'interno di programmi di ricerca speciali).
6. Ci sono test di alta tensione per diversi tipi di apparecchiature elettriche.

Trasformatori di potenza

Questo tipo di apparecchiatura elettrica è utilizzata in molti settori di produzione, ha due o più avvolgimenti (si tratta di un conduttore ricoperto da uno strato di isolante che trattiene i fili in una certa posizione e si raffredda). L'avvolgimento può essere realizzato con nastri e fili di rame o alluminio con isolamento epossidico colato. È costituito da diversi gruppi di bobine collegate in serie e riempite con resina epossidica (protegge da polvere, influenze ambientali, fornisce resistenza meccanica).

L'avvolgimento è realizzato per il funzionamento in condizioni operative normali a temperature da -25 a +40. Ci sono rami di design neutri e lineari.

Il trasformatore è progettato per convertire l'energia di un valore in energia elettrica di un altro.

Il collaudo in alta tensione dei trasformatori deve avvenire secondo le regole adottate a livello legislativo. L'installazione deve tenere conto delle condizioni climatiche.

Il trasformatore di alimentazione include:

• Avvolgimenti tesi sul circuito magnetico (nucleo). Sono disponibili in bassa, media e alta tensione e sono realizzati in acciaio laminato.
• Un circuito magnetico posto in un apposito serbatoio, sul cui tetto sono fatti uscire gli avvolgimenti.
• Tubo di scarico,situato sul coperchio (serve come protezione contro eventuali strappi).
• Dispositivo di regolazione della tensione.
• Expander (garantisce il riempimento costante del serbatoio con olio. Se si verifica una variazione della temperatura dell'aria o una variazione del carico, riduce l'area di connessione di olio e aria.
• Linea olio (collega vaso di espansione a vaso).
• Filtro termosifone (riempito con gel di silice. Protegge l'olio dall'ossidazione e dall'umidità).

Utensile elettrico

Questo è uno strumento con una fonte di alimentazione elettrica: trapano, cacciavite, smerigliatrice, martello pneumatico, taglierina e altro ancora.

Le normative richiedono che questi strumenti siano testati per la sicurezza dopo che sono stati ricevuti dalla fabbrica. È inoltre auspicabile testarlo dopo la riparazione, la sostituzione dei componenti, come parte del programma di test preventivo.

Durante un sopralluogo programmato, i dati devono essere confrontati con i risultati dei test precedenti, compresi quelli di fabbrica. Gli elettroutensili con uso frequente devono essere controllati ogni 6-8 mesi.

La temperatura dell'aria deve essere rigorosamente positiva, perché se ci sono particelle d'acqua nel cavo, si congelerà a temperatura dell'aria negativa. Il ghiaccio è un isolante, questo effetto non apparirà in un test ad alta tensione.

Per evitare tristi conseguenze, escludere prima di iniziare il lavoro:

• Danni alla presa di corrente.
• Difetti del cavo.
• Continuità di terra.
• Disponibilitàtubo protettivo. Si trova all'incrocio tra il corpo e il cavo dell'utensile elettrico).

Controllare frequentemente il tuo elettroutensile garantirà sicurezza, preverrà guasti e prolungherà la vita della tua attrezzatura.

Motori elettrici

Testare un motore ad alta tensione è l'elemento più significativo e allo stesso tempo vulnerabile del test. Determina l'affidabilità del funzionamento dell'apparecchiatura.

La causa più comune di danni ai motori elettrici è una combinazione di fattori meccanici e termici.

Flusso di prova dell'isolamento del motore ad alta tensione:

• Determinazione della resistenza degli avvolgimenti tra le fasi (usando lo stesso megaohmmetro).
• Il controllo in condizioni di alta tensione (frequenza 50 Hz) viene effettuato mediante sistemi dopo il montaggio dei motori (per 1 minuto). Per un test di successo, non dovrebbero esserci scariche e sovrapposizioni scorrevoli, un grande aumento della corrente di dispersione.
• Misura della resistenza ohmica (valore limite della resistenza attiva) a freddo (a corrente continua). La temperatura non deve superare i 3 gradi. Tale manipolazione aiuta a determinare la presenza di cortocircuiti di svolta, aree di saldatura difettose.
• Misurazione ed ispezione esterna degli spazi tra l'acciaio dello statore (la parte fissa del generatore o motore AC) e il rotore (la parte rotante della macchina all'interno dello statore).
• Test di apparecchiature elettriche al minimo.
• Controllo del funzionamento dei motori sotto carico.
• Valutazione delle prestazioni del motore in condizioni di rotazione del motore.
• Gira il test di isolamento.

Fasi di test del motore AC:

• ciclo completo di misurazioni prima del funzionamento;
• fase di revisione (ogni pochi anni, a seconda degli standard e delle istruzioni del responsabile tecnico della produzione);
• revisione.

Interruttori automatici ad alta tensione e relativi azionamenti

Questi sono importanti dispositivi di commutazione progettati per accendere e spegnere un circuito elettrico. Sono:

• SF6;
• olio;
• aria;
• vuoto;
• elettromagnetico.

Il collaudo degli interruttori di alta tensione è un prerequisito per l'installazione, la revisione (ogni 8 anni circa) e le ispezioni periodiche (ogni 4 anni).

Punti di controllo:

• ispezione;
• test di isolamento, resistenza CC;
• resistenza di avvolgimenti e contatti;
• confronto dei dati con quelli dichiarati;
• controllo alta tensione (1 minuto);
• monitorare la mobilità dei contatti dell'interruttore;
• misurazione del tempo minimo di intervento di un interruttore;
• informazioni sulla tensione minima richiesta per far funzionare un elettromagnete;
• valutazione del riscaldamento dei contatti di lavoro (controllo immagine termica).

Alcuni tipi di test ad alta tensione vengono eseguiti da più campioni alla tensione nominale (ovvero normale, per la quale erano stati originariamente progettati).

Il collaudo viene effettuato con l'ausilio di un apposito laboratorio elettrico, che ha il diritto di rilasciare documentazione legale.

Cavi ad alta tensione

I test ad alta tensione si stanno svolgendo in più fasi:

1. Il nucleo (conduttore isolato) del cavo è collegato alla tensione raddrizzata.
2. Quando si testa un core, il resto deve essere collegato a terra.

La messa a terra è il collegamento di un punto di rete (impianto elettrico, apparecchiature) con un dispositivo di messa a terra. È costituito da un conduttore di messa a terra (chiamato anche circuito) e da un conduttore di messa a terra. Utilizzato per scopi di sicurezza elettrica. Protegge apparecchiature, persone dall' alta tensione e da fenomeni quali:

• guasti;
• operazione impropria;
• basse temperature;
• fulmini.

Dopo aver controllato un conduttore, devi ripetere l'operazione con tutti gli altri.

Questa tecnica di prova ad alta tensione consente di valutare la resistenza di isolamento di ciascun nucleo.

Il cavo può essere nel terreno o sul tamburo durante l'intero processo. Questo è uno speciale dispositivo di legno per il trasporto del cavo.

Ci sono diversi modi per testare l' alta tensione. La scelta di una particolare opzione dipende dal tipo di cavo. Ad esempio:

1. Cavo di alimentazione con schermo in metallo. I cavi che non sono attualmente in uso vengono arrotolati insieme e collegati a terra e schermatura.
2. Cavo cucito in polietilene. Durante il test ad alta tensione del cavo XLPE, viene applicata una sollecitazione tra il nucleo e la guaina(strati protettivi intorno a lei).

• Cavo senza schermo. I core vengono testati separatamente dagli altri, che in questo momento sono collegati a terra.
• Cavo con schermature metalliche sui conduttori. Ogni nucleo viene testato con una guaina, il resto viene messo a terra nel processo.

Per aumentare l'efficienza della procedura (ridurre i tempi, ridurre i danni ai giunti), è possibile testare più linee di cavi collegate a una sezione dei bus dell'unità di elaborazione centrale (CPU).

L'ispezione periodica delle apparecchiature elettriche si combina al meglio con la riparazione dei dispositivi elettrici all'estremità di alimentazione e di estremità delle linee.

Affinché le prove siano considerate riuscite e l'isolamento conforme alle norme, non deve esserci un aumento di corrente al di sopra della norma o con riscaldamento da perdite dielettriche. Se si verifica una scarica superficiale (rottura), l'isolamento non supera il test.

Prima di iniziare i lavori, è necessario verificare lo stato dell'isolamento. Vale a dire:

• misurazione della resistenza;
• determinazione dell'umidità.

Il test di un cavo ad alta tensione da 10 kV viene eseguito con una tensione che dipende dal materiale di isolamento. Può essere:

• gomma (2);
• carta, con impregnazione viscosa (5-6).

La durata del test di un cavo ad alta tensione da 10 kV non supera i 5 minuti per ciascuna fase.

Quando si testano altri cavi, con tensioni fino a 1 kV, misurare solo la resistenza di isolamento per un minuto. Deve essere almeno 0,5 MΩ.

Successivamente, verranno fornite informazioni su quali problemi specifici possono essere identificatitempo di prova ad alta tensione. Questi potrebbero essere:

• errori di installazione di giunti e terminazioni;
• pausa principale;
• perdita di olio;
• cortocircuito tra i conduttori (ad esempio a causa della corrosione della guaina metallica).

Le linee elettriche a cavo di produzione estera sono controllate secondo le istruzioni, secondo le istruzioni del produttore.

Se il cavo viene posato nel terreno, è più opportuno eseguire prove ad alta tensione in estate. Pertanto, in caso di guasto delle linee, sarà più facile effettuare le riparazioni.

L'isolamento viene testato utilizzando uno speciale tester ad alta tensione.

Impianto di rettifica

Questi sistemi possono essere di diversi tipi:

• cellulare;
• portatile;
• stazionario.

Ognuno di loro ha:

1. Test trasformatore.
2. Pannello di controllo.
3. Raddrizzatore ad alta tensione.

La rettifica viene eseguita a semionda (questo è il circuito che conduce durante la metà del ciclo CA) e l'avvolgimento del trasformatore è alimentato da un autotrasformatore di regolazione.

La corrente di dispersione negli impianti di prova dei cavi ad alta tensione viene verificata utilizzando un microamperometro (ha due poli: uno è collegato a terra, l' altro è collegato all'avvolgimento secondario del trasformatore). In questo caso il registro R è incluso nel circuito stesso e limita la corrente in caso di rottura del cavo.

Esempi di configurazioni di test ad alta tensione:

• HVTS-HP;
• RETOM-6000;
• VIST-120;
• STORK 50/70.

Ce ne sono molti altri, i loro prezzi partono da 100mila rubli.

Misurazione della resistenza

Per i test e le misurazioni ad alta tensione, viene utilizzato un megaohmmetro ("mega" - la dimensione della misura, "ohm" - l'unità, "metro" - da misurare). Si tratta di un dispositivo speciale, un dispositivo elettronico progettato per stabilire valori di resistenza elevati. Per il test viene utilizzato il tipo M4100/1-5 (tensione da 100 a 2500 V).

I megaohmmetri hanno un generatore CC (ovvero una fonte di alimentazione personale) e calcolano le letture in megaohm.

Ora vediamo come usare questo oggetto.

A tale scopo, il terminale Z (ovvero la massa) è collegato alla custodia di installazione e il terminale L (linea) è collegato direttamente al conduttore.

Questa regola è valida per misurare la resistenza di isolamento verso terra. E per altri circuiti elettrici, i morsetti possono essere utilizzati in qualsiasi posizione.

Oltre a questi due morsetti, c'è anche E (schermo). Affina efficacemente le misurazioni (soprattutto ad alte resistenze). Ciò avviene eliminando l'influenza della corrente di dispersione (un fenomeno fisico associato a uno scarso isolamento delle apparecchiature elettriche).

Prima di iniziare il lavoro, impostare la resistenza di isolamento. Deve essere conforme agli standard per megaohmmetro. Puoi valutarlo dalla maniglia del generatore. I dati corretti saranno quando la manopola viene ruotata di 90-150 giri/min con una tensione nominale di 120 e un circuito aperto nel circuito esterno. Il valore viene fissato 60 secondi dopocome è stata stabilita la frequenza media di rotazione della maniglia del generatore. Pertanto, questo valore sarà la resistenza di isolamento.

Per la sicurezza e la precisione dell'operazione, assicurarsi:

• Nella pulizia di fili, imbuti per cavi, le apparecchiature più collaudate.
• In assenza di tensione sull'apparecchiatura elettrica in prova.
• Che tutte le parti con isolamento ridotto e tensione di prova siano scollegate e accorciate.

I dati del dispositivo potrebbero essere distorti in condizioni meteorologiche avverse (la superficie delle parti isolanti dell'impianto elettrico potrebbe essere bagnata). Questo problema è importante anche nei test ad alta tensione e la precisione e la sicurezza dipendono da esso.

Determinare il livello di umidità aiuterà il metodo di assorbimento. Il suo principio è che le letture vengono prese dal megaohmmetro 15 e quindi 60 secondi dopo l'applicazione della tensione.

Questo metodo consente di determinare il contenuto di umidità dell'isolamento di trasformatori e macchine elettriche.

Laboratorio mobile

Il controllo aiuta a ottenere una durata di servizio di alta qualità, lunga e stabile di un oggetto elettrico. Si svolge con l'aiuto di un laboratorio di prova ad alta tensione (LVI). Sono:

• LVI-1 (collaudo di quadri di linee aeree e via cavo, apparecchiature elettriche di sottostazioni).
• LVI-2 (ricerca di punti di danneggiamento dell'isolamento nelle linee dei cavi).
• LVI-3 (esecuzione di una gamma completa di test e individuazione dei guasti nei cavi di alimentazione).

Allo stesso tempo, duesistemi di misura ad alta tensione:

1. SVN-20.
2. SVN-100.

Dispongono di un certificato statale di omologazione degli strumenti di misura.

Il funzionamento del laboratorio di prova ad alta tensione aiuterà non solo a condurre le prove, ma anche a prevedere possibili perdite di energia, per distribuire correttamente il carico.

Solo specialisti altamente qualificati possono lavorarci. Dovrebbero avere una vasta esperienza in prove e misurazioni ad alta tensione.

Attualmente puoi utilizzare i servizi di un laboratorio mobile ad alta tensione, che dispone di tutte le attrezzature necessarie. I suoi vantaggi:

• efficienza del lavoro;
• test in luoghi difficili da raggiungere.

Principali tipi di lavoro presso LVI:

• controllo dei dispositivi di messa a terra;
• riparare il cavo di alimentazione danneggiato;
• test di apparecchiature elettriche;
• ricerca di un'interruzione, danni ai cavi;
• misurazione della resistenza di isolamento;
• test di scaricatori, trasformatori dell'olio di alimentazione e interruttori automatici dell'olio.

Ci sono alcuni standard per i test ad alta tensione. Maggiori informazioni su questo argomento sono contenute in documenti normativi quali:

1. "Regole di installazione elettrica" (PUE) è il principale documento tecnico relativo alle regole delle apparecchiature elettriche. Viene utilizzato dagli ingegneri che progettano installazioni elettriche di ogni tipo e modifiche. Questo documento si applica a tutti i prodotti creati e riparatielettrodomestici.
2. "Norme per il funzionamento tecnico degli impianti elettrici dei consumatori" (PTEEP). Questi requisiti sono destinati al personale tecnico e ingegneristico coinvolto nella creazione, nel funzionamento e nella riparazione degli apparecchi elettrici delle centrali elettriche e delle reti.

È richiesto anche il controllo della termografia. Viene prodotto per tutti i quadri, se le istruzioni non lo contraddicono.

La valutazione dello stato delle apparecchiature elettriche in standby è regolata dalle "Norme sulla protezione del lavoro durante il funzionamento degli impianti elettrici" (POT R M-016). La frequenza dipende dalle condizioni di conservazione.

Per quanto riguarda i dispositivi di protezione elettrica e relè, va detto che le prove di isolamento delle apparecchiature sono necessarie ogni volta dopo un cambio completo dell'olio.

Ci sono molte regole diverse descritte nei documenti sopra menzionati. Un elenco completo delle prove di linea in cavo è regolato nelle regole PTEEP (Appendice 3, clausola 6), nonché nel PUE (Capitolo 1.8, clausola 1.8.40).

Inoltre, gli standard di prova per l' alta tensione forniscono raccomandazioni per i responsabili tecnici delle imprese energetiche. Dovrebbero garantire l'introduzione dell'ispezione degli apparecchi elettrici sotto tensione di esercizio, che consenta di identificare le carenze nelle prime fasi di sviluppo. È consentito coinvolgere organizzazioni accreditate per il diritto di condurre prove pertinenti.

La tensione 10 kV è la classe più comune, utilizzata nella maggior parte delle imprese e dei settori. Viene utilizzato per ridurre il danneggiamento delle linee di cavi sotto la lavorazionevoltaggio.

Quasi tutti i test vengono eseguiti più volte. Ciò ti consente di verificarne l'accuratezza.

Documentazione

Come prova che conferma il controllo, ci sono segnalazioni di prove ad alta tensione di apparecchiature elettriche con tensione aumentata. Questa è una parte obbligatoria della verifica, che è controllata dalle autorità competenti.

I documenti registrano il fatto di ispezioni tempestive delle apparecchiature elettriche e vengono rilasciati da specialisti che eseguono prove ad alta tensione.

Include tutti i dispositivi elettrici utilizzati nell'azienda. Ognuno di loro deve avere un atto di test individuale. Include:

• nome e tipo esatti del modello di attrezzatura;
• numero di serie stampigliato sul dispositivo stesso;
• data di emissione e tutti i controlli precedenti.

È necessario un rapporto di prova per confermare che il test è stato eseguito e per consentire l'ulteriore funzionamento dell'apparecchiatura.

Se non esiste tale documento, le autorità di regolamentazione non ne consentiranno l'uso continuato.

Durante il collaudo di nuove apparecchiature, viene stabilita la conformità degli indicatori reali a quelli dichiarati dal costruttore (condizioni di temperatura, potenza, carico ammissibile).

Si effettua una prova separata per la sicurezza elettrica, si redige apposito atto.

I documenti devono essere compilati immediatamente dopo la verifica. Inoltre, anche il periodo di controllo da parte del servizio ispettivo è limitato, quindi, prima dell'inizio deltest per assicurarsi che l'azienda sia idonea.

La verifica può essere eseguita da imprese registrate presso Rostekhnadzor e autorizzate a fornire servizi per il collaudo ad alta tensione di apparecchiature elettriche.

Procedura delle azioni

Il test ad alta tensione è limitato a 10 minuti. Ciò è dovuto al rischio di invecchiamento dello strato isolante. I cavi con isolamento in carta e polietilene possono essere testati per non più di 5 minuti. Durante il funzionamento non deve verificarsi alcun riscaldamento degli elementi elettrici.

La tensione dipende dal tipo di attrezzatura. Le norme sono prescritte nelle "Norme per il funzionamento degli impianti elettrici dei consumatori".

Il controllo viene effettuato da un team di almeno due persone. Se il test prevede di lavorare con una tensione superiore a 1000 V, uno dei lavoratori deve avere il sesto gruppo di sicurezza e l' altro - il terzo.

I risultati del controllo sono registrati nel giornale di registrazione delle norme e dei regolamenti per il lavoro nelle apparecchiature elettriche.

Se vengono applicati meno di 1000 V, un terzo gruppo è sufficiente per entrambi i soggetti del test.

Il lavoro può essere svolto solo da persone che abbiano compiuto i 18 anni di età e abbiano seguito una formazione professionale nel campo della conoscenza degli schemi e delle regole di prova nelle condizioni degli impianti elettrici esistenti. Questo è verificato da un apposito contrassegno nel certificato, chiamato "Certificato per il diritto di eseguire lavori speciali" e PUE (regole di installazione elettrica).

Controlla il valore

Il test dell' alta tensione è di grande importanzafunzionamento di apparecchiature elettriche sia in azienda che a casa. Garantiscono la sicurezza del lavoro, estendono l'uso dei dispositivi, rilevano le violazioni.

In caso di mancato rispetto degli standard di verifica o in assenza di essi, si possono arrecare gravi danni all'impresa e al personale che lavora.