درک آزمایش عایق کابل: روش های تضمین قابلیت اطمینان و ایمنی

عایق در یک سیم یا کابل مهم ترین جزء ایمنی آن است که به عنوان مانع اصلی که به طور ایمن جریان الکتریکی را در بر می گیرد عمل می کند.قدرت دی الکتریک◄توانایی مقاومت در برابر فشار الکتریکی بدون خراب شدن ◄ برای کیفیت محصول و ایمنی عملیاتی ضروری است.تقریبا تمام کابل های عایق شده باید آزمایشات دقیق را برای تأیید این ویژگی انجام دهنددر این مقاله روش های اصلی آزمایش مقاومت عایق را شرح داده شده و "چرا" و "چگونه" شیوه های استاندارد صنعت را توضیح داده شده است.

آزمایش قدرت دی الکتریک به طور کلی به دو دسته اصلی تقسیم می شود که هر کدام هدف متفاوتی دارند:

• تست ولتاژ مقاومت (یا اثبات):اين يهآزمون کنترل کیفیتیک ولتاژ به طور قابل توجهی بالاتر از ولتاژ کار نامی کابل برای یک مدت مشخص اعمال می شود (به عنوان مثال، 3.5U0 برای 5 دقیقه برای آزمایش AC، با توجه به IEC 60502).هیچ نقصی رخ نمی دهد.این آزمایش برای تشخیص نقص های بزرگ ساخت مانند آسیب شدید عایق بندی، آلاینده های عمده یا نقص های بحرانی در سپر هدایت کننده که باعث تحریف میدان خطرناک می شود، عالی است.این حالت ولتاژ بالا را شبیه سازی می کند تا حاشیه ایمنی را تضمین کند.

• آزمون ولتاژ وقفه:اين يهآزمایش مخرباستفاده می شود برای تایید طراحی، صلاحیت مواد، و R & D. ولتاژ به طور مداوم افزایش می یابد تا عایقشکست می خورد (شکسته می شود)ولتاژ اندازه گیری شده در این نقطه، مقاومت دی الکتریک نهایی ماده را تعریف می کند. نسبت ولتاژ شکستن به ولتاژ نامی، ولتاژ را نشان می دهد.حاشیه ایمنیطراحی شده در کابل. این یک پارامتر کلیدی برای طراحی کابل است.

از آنجایی که کابل ها در زمان کار با فشارهای مختلف ولتاژ مواجه می شوند، آزمایشات با اشکال موج ولتاژ مربوطه انجام می شود:

برای کابل هایی با عایق اکستروید (XLPE، EPR)تخلیه جزئی (PD)آزمایش شاید به اندازه تست مقاومت مهم باشد.

• PD چیست؟این یک تخلیه الکتریکی محلی است کهنهاین اتفاق در حفره های کوچک، شکاف ها، یا در رابط های داخل عایق یا در صفحه هدایت کننده رخ می دهد. به آن به عنوان جرقه های کوچک و آسیب زا در داخل عایق فکر کنید.

• چرا امتحانش ميکني؟در حالی که انرژی PD کوچک است، باعث فرسایش شیمیایی تدریجی و "درخشش" در داخل پلیمر می شود، که به تدریج عایق را تخریب می کند و می تواند منجر به شکست زودرس در طول سال های کار شود.این یک شاخص کلیدی از خلوص سیستم عایق بندی و کیفیت تولید است.

• روش اندازه گیری (برقی):شدت PD درپیکو کولومب (pC)در طول یک آزمایش، کابل تحت ولتاژ بالا قرار می گیرد و آشکارسازان حساس برای لحظه ای پالس های جریان ناشی از این تخلیه های داخلی را گوش می دهند.سیستم های آزمایش تخلیه جزئیقادر به تشخیص سطوح پایین از چند pC هستند و اطمینان حاصل می کنند که هیچ نقص قابل توجهی وجود ندارد.آزمایش معمول کارخانه برای کابل های متوسط و ولتاژ بالا.

توجه به کابل هایی که عایق مایع دارند:به طور سنتی،کابل های عایق شده با کاغذ روغندر شرایط آزمایش به دلیل خواص خودشکنشی سیستم کاغذی که با مایع تزریق شده است، اساساً هیچ PD ندارند. بنابراین،تست PD برای اونا تست استاندارد کارخانه ای نیست.

این آزمایشات پیش بینی می کنند که چگونه عایق کابل در طول عمر مورد نظر خود (به عنوان مثال 20، 30 یا 40 سال) انجام می شود.

• آزمایش پیری حرارتی:ارزیابی مقاومت عایق در برابر تخریب در اثر قرار گرفتن در معرض گرما طولانی مدت.

  • روش:نمونه های کابل در فر در دمایبالاتر از حداکثر قابلیت کار مستمر آنهابعد از یک دوره مشخص، خواص کلیدی مانندکشش در زمان شکستناز دست دادن قابل توجهی نشان دهنده مقاومت ضعیف در برابر پیری حرارتی است.

  • پیری سریع:برای شبیه سازی دهه های خدمت در زمان آزمایشگاهی کوتاه تر، آزمایشات ممکن است دمای بالا را با استرس های دیگر (رطوبت، خم شدن مکانیکی، استرس الکتریکی) در چرخه های مکرر ترکیب کنند.

• آزمون ثبات حرارتی:به طور خاص برای مواد خاصی مانند PVC، این آزمایش برای تغییرات شیمیایی ناخواسته (دهیدروکلوراسیون) تحت فشار الکتریکی و حرارتی ترکیبی بررسی می شود.

  • روش:یک رسانا با عبور یک جریان از طریق آن گرم می شود در حالی که ولتاژ اعمال می شود.در طول یک دوره طولانی.

آزمایش کابل های مدرن از یک استراتژی لایه دار برای اطمینان از قابلیت اطمینان مطلق استفاده می کند:

1. مقاومت در برابر آزمونبراي نقص هاي فاجعه بار

2. آزمایش تخلیه جزئیبه دنبال نقص های پنهان و در حال پیشرفت است که باعث شکست طولانی مدت می شود.

3. آزمایشات پیریتوانایی مواد را در طول دهه ها تحت فشار عملیاتی تأیید کنند.

این آزمایشات که با توجه به استانداردهای بین المللی مانند IEC 60502 و IEC 60840 انجام می شوند، طول یک رسانای عایق را از یک قطعه ساده به یک قطعه ساده تبدیل می کنند.دارایی واجد شرایط، مشخص و قابل اعتمادبرای شبکه های برق، صنایع و پروژه های زیرساخت در سراسر جهان. برای مهندسان و مشخصات،درک این روش های آزمایش برای تأیید ادعاهای محصول و تضمین ایمنی و عملکرد طولانی مدت نصب کابل ها ضروری است..