Nezbytnost a aplikace zkoušek výdržného napětí při kontrole kvality elektrických zařízení

Přehled testování odolnosti proti napětí
Testování odolnosti proti napětí hodnotí schopnost různých elektrických zařízení, izolačních materiálů a izolačních konstrukcí odolat vysokému napětí, aniž by došlo ke snížení jejich izolačních vlastností. Tento proces zahrnuje použití vysokého napětí na izolační materiál, aby se posoudila jeho odolnost a zajistilo se, že materiál může normálně fungovat za podmínek pracovního napětí nebo přepětí. Primárním účelem zkoušky odolnosti proti napětí je ověřit, zda izolační vlastnosti produktu splňují bezpečnostní normy.

Základní princip testování odolnosti proti napětí
Základním principem zkoušení odolnosti proti napětí je přivést napětí vyšší, než je normální pracovní napětí, na izolátor zkoušeného zařízení a udržovat jej po stanovenou dobu. Pokud je izolace dostatečná, použité napětí bude mít za následek minimální svodový proud. Pokud svodový proud zůstane během zkušební doby ve specifikovaném rozsahu, lze dojít k závěru, že zařízení je bezpečné pro normální provoz.

Technické specifikace a standardy měření
Normy měření pro testování odolnosti proti napětí se liší v závislosti na technických specifikacích testovaného zařízení. Obecně platí, že test měří svodový proud mezi živým vodičem a šasi. Standardní testovací napětí je dvojnásobek pracovního napětí zařízení plus 1000V. Některé produkty mohou vyžadovat vyšší zkušební napětí. Podle IEC61010 musí zkušební napětí postupně během 5 sekund narůst na požadovanou zkušební hodnotu (např. 5 kV) a musí být udržováno po dobu alespoň 5 sekund. Naměřený svodový proud se poté porovná se standardním prahem, aby se určilo, zda izolační výkon splňuje kritéria. Po testování musí napětí postupně klesat na nulu během stanovené doby.

Význam testování odolnosti proti napětí
Odolá zkoušce napětím je rozhodující pro zajištění bezpečnosti elektrických zařízení a izolačních materiálů. Vyhodnocením bezpečnosti produktu za skutečných pracovních podmínek pomáhá předcházet elektrickým poruchám a bezpečnostním rizikům způsobeným špatným izolačním výkonem, a tím chrání jak personál, tak zařízení.

Odolá zkoušečkám napětí a jejich důležitosti
Testery odolnosti proti napětí, známé také jako testery elektrické izolace, testery dielektrické pevnosti, průrazná zařízení, testery izolační pevnosti, vysokonapěťové testery a testery odolnosti proti napětí, vyhodnocují izolační kapacitu elektrických zařízení aplikací specifikovaného střídavého nebo stejnosměrného vysokého napětí mezi živými části a neživé části (obvykle plášť).

Nutnost zkoušky výdržného napětí
Elektrická zařízení při dlouhodobém provozu snášejí nejen své jmenovité pracovní napětí, ale i krátkodobá přepětí vznikající během provozu. Tato přepětí mohou několikanásobně překročit jmenovité pracovní napětí a potenciálně změnit vnitřní strukturu elektroizolačních materiálů. Když intenzita přepětí dosáhne určité úrovně, může dojít k porušení izolace, což vede k poruše zařízení a představuje riziko pro bezpečnost obsluhy.

WB2671B Zkouška odolnosti proti střídavému / stejnosměrnému napětí

Klíčové indikátory testování elektrické bezpečnosti
• AC/DC výdržné napětí
• Izolační odpor
• Svodový proud
• Zemní odpor

Mezi těmito, Test odolnosti AC/DC napětí je kritickým ukazatelem pro hodnocení elektrické bezpečnosti výrobků za skutečných pracovních podmínek. Zkoušečky výdržného napětí se používají hlavně pro testování výdržného napětí silových kabelů s izolací polyetylénem a izolačního výdržného napětí velkých výkonových transformátorů. Aplikace ultra-nízkofrekvenčního vysokého napětí pro testování výdržného napětí silových kabelů je novou metodou.

Struktura zkoušečky výdržného napětí

Sekce zvýšení napětí: Sekce zvýšení napětí se skládá z transformátoru regulátoru napětí, zvyšovacího transformátoru a spínačů pro připojení a odpojení napájení.

• Transformátor regulátoru napětí: Upravuje vstupní napětí 220 V tak, aby bylo na výstupu odpovídající napětí.
• Zvyšovací transformátor: Dále zvyšuje výstupní napětí z transformátoru regulátoru napětí.
• Spínače ovládání napájení: Ovládá připojení a odpojení napájení, což umožňuje uživateli upravit výstupní napětí zvyšovacího transformátoru.

Řídicí část: Řídicí část obsahuje obvody vzorkování proudu, časovací obvody a obvody alarmu.

• Vzorkování proudu: Monitoruje hodnotu proudu v testovaném obvodu.
• Časovací okruh: Nastavuje a řídí dobu trvání testu, obvykle jako odpočítávání.
• Alarm Circuit: Spustí akustický a vizuální alarm a okamžitě odpojí napájení, pokud proud v testovaném okruhu překročí nastavenou hodnotu.

Po obdržení spouštěcího signálu řídicí sekce okamžitě připojí napájení k sekci zvýšení napětí. Když proud překročí nastavenou hodnotu nebo uplyne čas, je odpojeno napájení obvodu pro zvýšení napětí.

Zobrazovací obvod: Zobrazuje hodnotu výstupního napětí zvyšovacího transformátoru, hodnotu proudu ze sekce vzorkování proudu a čas odpočítávání časovacího obvodu.

Stav trhu a technická mezera
V současné době většina zkoušeček odolných napětí na trhu dodržuje GB4706 (ekvivalent IEC1010) standardní a primárně vybavené stolními přístroji s jedním testovacím indikátorem. Nemohou uspokojit potřeby uživatelů pro komplexní multiindikátorové testování. Většina stávajících testerů navíc používá tradiční testovací metody s nízkou přesností a jejich technická úroveň a hlavní výkonnostní ukazatele zaostávají za pokročilými mezinárodními standardy, takže je obtížné plně uspokojit moderní požadavky na testování výkonu elektrické bezpečnosti.

Směry výzkumu a vývoje
Pro splnění nejnovějších mezinárodních standardů je zásadní výzkum a vývoj systémů pro testování odolnosti proti napětí na bázi pokročilých technologií s lepšími ukazateli výkonu. Takové systémy mohou zlepšit přesnost testování a poskytovat spolehlivější datovou podporu pro testování výkonu elektrické bezpečnosti, čímž podporují celkový technologický pokrok v průmyslu. Neustálé technologické inovace a investice do výzkumu mohou zmenšit mezeru s mezinárodními pokročilými úrovněmi, zvýšit konkurenceschopnost domácích testerů odolnosti proti napětí a poskytnout silnější podporu pro testování elektrické bezpečnosti.