Hiểu thử nghiệm cách điện cáp: Phương pháp đảm bảo độ tin cậy và an toàn

Độ cách nhiệt trong một dây hoặc cáp là thành phần an toàn quan trọng nhất của nó, hoạt động như là rào cản chính để giữ an toàn dòng điện.Khả năng điện ápkhả năng chịu được căng thẳng điện mà không bị hỏng là điều cơ bản cho chất lượng sản phẩm và an toàn hoạt động.hầu như tất cả các cáp cách điện phải trải qua các thử nghiệm nghiêm ngặt để xác minh tính chất nàyBài viết này phác thảo các phương pháp cơ bản để kiểm tra sức bền cách điện, giải thích "tại sao" và "làm thế nào" đằng sau các thực tiễn tiêu chuẩn công nghiệp.

Kiểm tra độ bền điện bao phủ thường được chia thành hai loại chính, mỗi loại có mục đích riêng biệt:

• Kiểm tra điện áp chịu đựng (hoặc chứng minh):Đây là mộtThử nghiệm kiểm soát chất lượng vượt qua/không vượt quaMột điện áp cao hơn đáng kể so với điện áp hoạt động định giá của cáp được áp dụng trong một thời gian xác định (ví dụ, 3,5U0 trong 5 phút cho thử nghiệm AC, theo IEC 60502).không có sự cố (đổ) xảy ra. Thử nghiệm này là tuyệt vời để phát hiện các khiếm khuyết sản xuất lớn như thiệt hại cách nhiệt nghiêm trọng, chất gây ô nhiễm lớn, hoặc các khiếm khuyết quan trọng trong tấm chắn dẫn dẫn gây ra biến dạng trường nguy hiểm.Nó mô phỏng một tình trạng quá tải nghiêm trọng để đảm bảo một biên an toàn.

• Xét nghiệm điện áp hỏng:Đây là mộtthử nghiệm phá hủyđược sử dụng để xác nhận thiết kế, trình độ vật liệu, và R & D. Điện áp được tăng liên tục cho đến khi cách điệntrục trặcĐiện áp được đo ở điểm này xác định sức mạnh điện đệm cuối cùng của vật liệu.biên an toànĐây là một thông số quan trọng cho thiết kế cáp.

Vì cáp trải qua các căng thẳng điện áp khác nhau trong hoạt động, các thử nghiệm được thực hiện với các hình dạng sóng điện áp tương ứng:

Đối với các dây cáp với cách điện ép (XLPE, EPR),Phân cấp một phần (PD)thử nghiệm có thể được cho là quan trọng như thử nghiệm chịu đựng.

• PD là gì?Đó là một điện thải địa phương màkhôngNó xảy ra trong các lỗ hổng nhỏ, khoảng trống, hoặc ở các giao diện bên trong cách điện hoặc ở màn hình dẫn điện.

• Tại sao phải kiểm tra nó?Trong khi năng lượng PD nhỏ, nó gây xói mòn hóa học tiến triển và "cây" trong polyme, dần dần làm suy giảm cách điện và có thể dẫn đến thất bại sớm trong nhiều năm hoạt động.Nó là một chỉ số chính của độ tinh khiết hệ thống cách nhiệt và chất lượng sản xuất.

• Phương pháp đo (điện):Độ cường độ PD được đo bằngpicoCoulombs (pC)Trong quá trình thử nghiệm, cáp bị áp suất cao, và các máy dò nhạy cảm "lắng nghe" xung điện gây ra bởi các lần xả bên trong.Hệ thống thử nghiệm xả một phầncó khả năng phát hiện nồng độ thấp chỉ bằng một vài pC, đảm bảo rằng không có khiếm khuyết đáng kể.Kiểm tra nhà máy thông thường cho cáp điện áp trung bình và cao.

Ghi chú về cáp với cách điện chất lỏng:Theo truyền thống,cáp cách nhiệt bằng giấy dầuđược coi là hầu như không có PD trong điều kiện thử nghiệm do các tính chất tự chữa lành của hệ thống giấy ngâm chất lỏng.Kiểm tra PD không phải là một thử nghiệm nhà máy tiêu chuẩn cho họ.

Các thử nghiệm này dự đoán cách cách nhiệt cáp sẽ hoạt động trong suốt tuổi thọ dự định của nó (ví dụ: 20, 30 hoặc 40 năm).

• Xét nghiệm lão hóa nhiệt:Đánh giá khả năng chống phân hủy của cách điện do tiếp xúc với nhiệt lâu dài.

  • Phương pháp:Các mẫu cáp được đặt trong lò ở nhiệt độtrên mức hoạt động liên tục tối đa của chúngSau một khoảng thời gian nhất định, các tính chất chính nhưđộ kéo dài khi phá vỡMột sự mất mát đáng kể cho thấy khả năng chống lão hóa nhiệt kém.

  • Sự lão hóa nhanh hơn:Để mô phỏng nhiều thập kỷ sử dụng trong thời gian phòng thí nghiệm ngắn hơn, các thử nghiệm có thể kết hợp nhiệt độ cao với các căng thẳng khác (nước, uốn cong cơ học, căng thẳng điện) trong các chu kỳ lặp đi lặp lại.

• Xét nghiệm ổn định nhiệt:Đặc biệt quan trọng đối với một số vật liệu như PVC, thử nghiệm này kiểm tra các thay đổi hóa học không mong muốn (dehydrochlorination) dưới sự căng thẳng điện và nhiệt kết hợp.

  • Phương pháp:Một dây dẫn được làm nóng bằng cách truyền dòng điện qua nó trong khi áp dụng điện áp.trong một thời gian dài.

Kiểm tra cáp hiện đại sử dụng một chiến lược nhiều lớp để đảm bảo độ tin cậy tuyệt đối:

1. Chống lại thử tháchmàn hình cho các lỗi thảm khốc.

2. Thử nghiệm xả một phầnsăn lùng những khuyết tật ẩn, tiến triển gây ra thất bại lâu dài.

3. Kiểm tra lão hóaxác nhận khả năng của vật liệu để tồn tại trong nhiều thập kỷ dưới áp lực hoạt động.

Cùng với nhau, các thử nghiệm này được áp dụng theo các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 60502 và IEC 60840 biến một chiều dài của dây dẫn cách ly từ một thành phần đơn giản thành mộttài sản đủ điều kiện, đặc trưng và đáng tin cậycho các mạng lưới điện, các ngành công nghiệp và các dự án cơ sở hạ tầng trên toàn thế giới.Hiểu được các phương pháp thử nghiệm này là chìa khóa để xác nhận các tuyên bố sản phẩm và đảm bảo an toàn và hiệu suất lâu dài của các thiết bị cáp.