מהי שיטת בדיקת עמידה במתח עבור כבלי חשמל? Wuhan UHV מתמחה בייצור שלתהודה של סדרה, עם מגוון רחב של מבחר מוצרים ובדיקות חשמל מקצועיות. למצואתהודה של סדרה, בחר Wuhan UHV.
כבלי חשמל משמשים לעתים קרובות כקווי קלט (או פלט) חשמל עבור תחנות כוח, תחנות משנה ומפעלי תעשייה וכרייה, ונמצאים בשימוש נרחב ברשתות חשמל עירוניות וכפריות. כיום משתמשים בעיקר בבידוד פוליאתילן צלב-. בשל הקיבולת הגדולה של הציוד הנבדק, מקומות מסוימים עדיין משתמשים בשיטת בדיקת מתח עמידה בזרם ישר לבדיקת פריטים של כבלי חשמל מבודדים מפוליאתילן צולבים (להלן יכונו להלן ככבלים צולבים-) לפני ההפעלה. בשנים האחרונות, מוסדות מחקר רבים בארץ ובעולם הראו שבדיקות זרם ישר עלולות לגרום לדרגות שונות של נזק לכבלי פוליאתילן מצולבים-.
בעיות חשובות בבדיקת מתח עמידה
עיקרון כללי של טכנולוגיית בדיקת-מתח גבוה הוא שעוצמת השדה של מתח הבדיקה המופעל על הדגימה חייבת לדמות את תנאי ההפעלה של מכשירים חשמליים במתח גבוה-. המסקנה של עמידה או אי עמידה במבחן המתח הגבוה- צריכה לייצג האם נקודות התורפה בציוד החשמלי במתח גבוה- מהוות איום על פעולה עתידית. המשמעות היא שלמנגנון התקלה בניסוי צריך להיות אותו תהליך פיזיקלי כמו המנגנון בפעולה חשמלית. על פי עיקרון זה, הבעיות של ביצוע מבחני מתח עמידות DC בכבלים צולבים-מתבטאות בעיקר בהיבטים הבאים:
1) תחת מתח זרם ישר, עוצמת השדה החשמלי מתחלקת בהתאם להתנגדות, והחומר בשכבת הבידוד של כבל פוליאתילן צולב- מכיל רכיבים רבים, ופיזור ההתנגדות שלו אינו אחיד. יחד עם זאת, ההתנגדות מושפעת מאוד מגורמים כמו טמפרטורה. לכן, תחת מתח זרם ישר, חלוקת השדות החשמליים בשכבת הבידוד של כבל פוליאתילן צלב- אינה אחידה, מה שעלול לגרום לשדות חשמליים חזקים בחלקים מסוימים של שכבת הבידוד ולשדות חשמליים חלשים בחלקים אחרים, מה שיוביל להתמוטטות בידוד מקומית ולתאונות במהלך הפעולה.
2) כבלים מייצרים אפקט "זיכרון" תחת מתח זרם ישר, אוגרים וצוברים מטענים שיוריים חד-קוטביים. ברגע שיש "זיכרון" שנגרם על ידי בדיקת מתח DC עמידה, לוקח הרבה זמן לשחרר את מתח DC זה. אם הכבל יופעל לפני שחרור מלא של מטען ה-DC שיורי, מתח ה-DC יונח על שיא מתח תדר ההספק, מה שיגרום לערך המתח בכבל לעלות בהרבה על המתח הנקוב שלו, מה שעלול להוביל להתמוטטות הבידוד של הכבל.
3) בדיקת מתח עמידה DC של כבלי פוליאתילן צולבים- מראה כי עקב השפעת מטען החלל, עוצמת השדה החשמלי בפועל בבידוד יכולה להגיע ליותר מפי עשרה מעוצמת השדה החשמלי הפועלת של בידוד הכבל. לכן, גם אם הכבל יעבור את בדיקת מתח עמידה DC ללא תקלה, הוא עדיין יגרום לנזקי בידוד חמורים.
4) התפלגות עוצמת השדה החשמלי של מתח DC המופעלת בבדיקת מתח עמידה במתח DC שונה מזו של עוצמת השדה החשמלי של מתח AC במהלך הפעולה. בדיקת מתח עמידה DC אינה יכולה לדמות את מתח היתר שהכבל נתון אליו בתנאי הפעלה, ואינה יכולה לזהות ביעילות פגמים בכבל עצמו, בחיבורי הכבלים ובטכנולוגיית הבנייה. בשנים האחרונות, עקב בנייה ושיפוץ של רשתות חשמל עירוניות וכפריות, יש מספר הולך וגדל של כבלים צולבים-. הכבל מופעל רק לאחר בדיקת מתח עמידה DC, ויש גם מקרים של התמוטטות כבל או ראש כבל המתרחשת במתח הפעלה. לכן, הכרחי להחליף את בדיקת המתח המקורית של DC בבדיקת מתח עמידה ללא DC כדי למנוע נזק לכבל שנגרם על ידי בדיקת DC ולהבטיח פעולה בטוחה ואמינה של הכבל.
שיטת בדיקת עמידה במתח
ישנן מספר שיטות עיקריות לבדיקת מתח ללא DC, כולל:
1) בדיקת מתח התנודה מתבצעת על ידי טעינה עם ספק כוח DC ופריקה של נגד סדרתי ותגובתיות דרך מרווח כדור פריקה כדי לקבל מתח תנודה מעוות. שיטה זו יעילה יותר משיטת בדיקת מתח עמידות DC, אך עדיין לא יעילה כמו בדיקת תדר החשמל.
2) תדר נמוך (0.1 הרץ) עומד במבחן מתח. בשל הקיבול הגדול של הכבל המוצלב- הנבדק והקיבולת הגדולה של שנאי הבדיקה הנדרשת לבדיקת תדר החשמל, ציוד הבדיקה מגושם ואינו מתאים לשימוש- באתר. באמצעות 0.1 הרץ כספק הכוח לבדיקה, תיאורטית ניתן להפחית את הקיבולת של שנאי הבדיקה ל-1/500, מה שמפחית מאוד את משקלו של שנאי הבדיקה. ניתן להעביר את שנאי הבדיקה לאתר לבדיקה. כיום, שיטה זו מיושמת בעיקר לבדיקת כבלים במתח בינוני ונמוך. בשל רמת המתח הנמוכה, לא ניתן להשתמש בו לבדיקת כבלי מתח גבוה- של 66 קילו וולט ומעלה.
3) בדיקת עמידה במתח תהודה. מערכת בדיקת התהודה מסוג השראות המתכווננת יכולה לעמוד בדרישות המתח, אך בשל משקלה הגדול והניידות הגרועה, משתמשים בה בעיקר במעבדות. שיטת בדיקת התהודה של המרת תדר יכולה לעמוד בדרישות ההתנגדות למתח של כבלים-מוצלבים-במתח גבוה, ויש לה מאפיינים של משקל קל וניידות טובה, מה שהופך אותה למתאים לבדיקות- באתר.