Aukšto vakuumo būsenos palaikymas vakuuminio pertraukiklio viduje yra ne{0}}derėtinas, kad būtų galima saugiai eksploatuoti vidutinės įtampos (MV) ir aukštos įtampos (HV) vakuuminius grandinės pertraukiklius (VCB). Jei vakuumo laipsnis pablogėja, dielektrinė terpė sugenda, todėl pertraukiklis negali pašalinti gedimų ir kyla neišvengiama skirstomojo įrenginio sprogimo rizika. Šiame vadove išsamiai aprašomos standartinės lauko ir laboratorinės metodikos, naudojamos tiksliai patikrinti ir kiekybiškai įvertinti vakuumo lygius.
1. Vidinio vakuumo pablogėjimo fizika
VCB izoliacinės savybės priklauso nuo ilgo vidutinio laisvo elektronų kelio dideliame vakuume. Kai vidinis slėgis pakyla į kritinę zoną (didesnis arba lygus nuo 10^-2 iki 10^-1 Pa), dujų molekulės tampa pakankamai tankios, kad palaikytų nuolatinę jonizacijos grandininę reakciją esant įtampos įtampai. Todėl bandymo protokolai turi aptikti šį slėgio kritimą prieš iškviečiant pertraukiklį nutraukti gedimo srovę.
2. Pirminės vakuuminio testavimo metodikos
Elektros priežiūros personalas naudoja du pagrindinius vakuumo vientisumo įvertinimo metodus: kokybinį bandymą naudojant dielektrinį atsparumą ir kiekybinį bandymą naudojant magnetrono iškrovą.
A metodas: galios dažnio atsparumo testas (Hi{0}}Pot Test)
Didelio-potencialo (Hi-Pot) testas yra labiausiai paplitusi lauko metodika. Jis įvertina, ar kontaktų tarpas gali atlaikyti nurodytą aukštą įtampą nustatytą trukmę (paprastai 1 minutę).
- Vykdymas:VCB dedamas į visiškai atidarytą padėtį. Kintamosios srovės testeris naudoja vardinę atsparumo įtampą (pvz., 42 kV standartiniam 12 kV grandinės pertraukikliui) per atvirus kiekvieno poliaus kontaktus.
- Privalumai:Paprastas vykdymas, reikalauja minimalios sąrankos ir nedelsiant priimamas/nepavykęs sprendimas.
- Minusai:Tik kokybiškai. Vakuuminis pertraukiklis, kurio kritinis slėgis pakyla iki 10^-1 Pa, vis tiek gali išlaikyti standartinį AC Hi-Pot testą, bet katastrofiškai nepavyks per trumpojo jungimo lanko pertraukimą.
B metodas: Magnetrono iškrovos metodas (kiekybinis vakuuminis bandymas)
Didelio{0}}patikimumo infrastruktūrai kiekybinis matavimas yra privalomas. Magnetroninio iškrovimo metodas naudoja Penningo iškrovos principus, kad būtų galima apskaičiuoti tikslų vidinį slėgį nepažeidžiant sandaraus apvalkalo.
- Vykdymas:Išorinė įmagnetinimo ritė dedama aplink vakuuminio pertraukiklio apvalkalą, kad būtų sukurtas valdomas ašinis magnetinis laukas. Vienu metu per atvirus kontaktus taikomas aukštos nuolatinės srovės įtampos impulsas.
- Principas:Sujungti elektriniai ir magnetiniai laukai priverčia laisvuosius elektronus į spiralinius kelius, maksimaliai padidindami susidūrimus su likusiomis dujų molekulėmis. Gauta jonų srovė yra tiesiogiai proporcinga vidiniam dujų tankiui.
- Privalumai:Pateikiami tikslūs slėgio rodmenys (pvz., 3,5 × 10^-4 Pa), leidžiantys nuspėti tendencijų analizę per kelis priežiūros intervalus.
3. Lyginamoji techninė bandymo metodų analizė
| Vertinimo metrika | AC Hi{0}}Pot atsparumo testas | Magnetrono iškrovos testas |
|---|---|---|
| Duomenų išvestis | Kokybinis (išlaikytas / neišlaikytas) | Kiekybinis (tiksli Pascal / Torr vertė) |
| Jautrumo diapazonas | Only detects catastrophic leaks (>10^-1 Pa) | Labai jautrus (10^-5 Pa iki 10^-1 Pa) |
| Reikalinga įranga | Standartinis AC Hi{0}}Pot testeris | Specializuotas vakuuminis laipsnio testeris + įmagnetinimo ritė |
| Testavimo laikas | 1 minutė per fazę | 3 - 5 min. per fazę (dėl ritės nustatymo) |
| Nuspėjamoji vertė | Žemas (negalimos istorinės degradacijos tendencijos) | Aukštas (leidžia tiksliai modeliuoti likusį gyvenimą) |
4. Bandymo personalo saugos ir techninės gairės
- Rentgeno spinduliuotės mažinimas:{0}Atliekant aukštos-įtampos nuolatinės ar kintamosios srovės bandymą per atvirus vakuuminius kontaktus, lokalizuota elektronų lauko emisija gali sukelti rentgeno spindulius. Bandymo personalas turi stovėti ne mažiau kaip 3 metrų atstumu nuo pertraukiklio ir už standartinių plieninių skirstomųjų įrenginių skydų.
- Švara:Prieš naudodami aukštos įtampos{0}}bandymo laidus, kruopščiai nuvalykite išorinius keraminius arba liejinius vokų paviršius izopropilo alkoholiu, kad pašalintumėte dulkes, drėgmę ar metalinius pėdsakus, kurie gali iškreipti bandymo rodmenis.
- Mechaninio išlyginimo patikrinimas:Visada patikrinkite, ar pertraukiklio mechanizmas yra visiškai užrakintas atviroje padėtyje, prieš pradėdami elektros iškrovos bandymus, kad išvengtumėte netyčinio užsidarymo aukštos{0}}įtampos įpurškimo metu.
Dažnai užduodami klausimai (DUK)
K: Kokia vidinio slėgio riba rodo, kad vakuuminį pertraukiklį reikia nedelsiant pakeisti?
A:Jei atlikus kiekybinį bandymą vidinis slėgis yra 1 × 10^-2 Pa arba didesnis, pertraukiklis pasiekė savo veikimo ribą ir turi būti nedelsiant nutrauktas.
Kl.: Ar VCB vertinimams galiu naudoti DC Hi{0}}Pot testerį, o ne kintamosios srovės testerį?
A:Nors nuolatinės srovės bandymai kartais leidžiami esant ekstremalioms situacijoms vietoje, kintamosios srovės bandymas yra labai pageidautinas. Nuolatinė įtampa gali sukelti poliarizacijos efektą ir netolygų lauko įtempių pasiskirstymą vidiniuose kontaktuose, dėl to mažiau patikima bazinė diagnostika.
