Kabeldefekter medfører omfattende strømafbrydelser og utilfredse kunder. Det er svært at opdage skjulte fejl, før strømmen tændes. VLF-kabeltest løser dette problem sikkert og nemt. Ved VLF-kabeltest anvendes en vekselstrømsspænding med meget lav frekvens (0,1 Hz) til at kontrollere isoleringen i mellem- og højspændingskabler. Metoden afslører svage punkter i XLPE-kabler uden at beskadige dem. Denne metode erstatter den gamle jævnstrømstest og sikrer, at dit elnet er sikkert, inden det tages i fuld drift. Jeg taler med EPC-entreprenører hver dag. De er altid bekymrede over kabeltest. De vil gerne vide, om denne test vil ødelægge deres splinternye kabler. De spørger mig, om det bare er endnu et unødvendigt trin. Lad os se på de faktiske forhold omkring denne testmetode.

Er VLF-kabeltest en destruktiv metode?

At teste nye kabler med højspænding skræmmer mange ingeniører. Hvis et intakt kabel går i stykker under en test, spilder det både tid og penge. VLF-test er meget sikkert og forhindrer uventede brande. VLF-kabeltest er en ikke-destruktiv test, der sikrer, at kablerne er i god stand. Den ødelægger kun kabler, der allerede har alvorlige isolationsfejl. Hvis dit kabel er i god stand, vil lavfrekvenstesten slet ikke skade det. Den sikrer, at dit kabel holder i hele sin levetid. !

Mange spørger mig, om VLF-test vil ødelægge deres dyre kabler. For at besvare dette spørgsmål må vi overveje, hvad ordet “destruktiv” egentlig betyder. VLF-test er en “modstandsprøve”. Det betyder, at vi påfører kablet en høj spænding i et bestemt tidsrum. Vi påfører normalt tre gange den normale driftsspænding.

Hvis kablet er i perfekt stand, vil det uden problemer kunne modstå denne belastning. Plastisoleringen vil ikke ældes hurtigere. Kablet vil ikke smelte. Kablet forbliver fuldstændig sikkert. Men på virkelige arbejdspladser går tingene galt. En medarbejder begår en fejl, når han skal sammenføje to kabler. Den sammenføjning bliver et svagt punkt. Der trænger snavs eller vand ind i kablet under installationen. Isoleringen bliver svag. Når vi påfører VLF-spændingen, finder maskinen dette svage punkt. Spændingen tvinger den dårlige samling til at svigte. Kablet går i stykker under testen. Er det en dårlig ting? Nej. Det er en meget god ting. Man ønsker, at kablet går i stykker, mens man tester det på en tom byggeplads. Man ønsker ikke, at det eksploderer tre måneder senere. En eksplosion på et senere tidspunkt kan ødelægge en fabrik.

En sand historie fra Saudi-Arabien

Sidste år købte en EPC-entreprenør i Saudi-Arabien en VLF-tester. De installerede et 5 kilometer langt 33 kV-kabel til en ny solcellepark. Projektlederen turde ikke teste det. Han troede, at den høje spænding ville ødelægge hele kablet. Jeg forklarede ham fysikken bag VLF-metoden. De gennemførte testen. Testen mislykkedes efter 15 minutter. Projektlederen var vred. Han ringede til mig. Han sagde, at min maskine havde ødelagt hans nye kabel. Jeg bad ham om at finde det nøjagtige fejlsted. De brugte en kabelfejlfinder. De gravede jorden op. De fandt et dybt snit i kabelisoleringen. En uopmærksom medarbejder havde tabt et værktøj på kablet, inden det blev nedgravet. Vores maskine ødelagde ikke et intakt kabel. Vores maskine afslørede en skjult fare. Den ødelagde den defekte sektion, før den kunne forårsage en alvorlig katastrofe. De reparerede den lille sektion. De testede det igen. Det bestod testen.

Sådan beskytter VLF din investering

Vi kan på en enkel måde se på resultaterne af en VLF-test. Det hjælper os med at forstå dens egentlige værdi.

Derfor er VLF kun skadelig for skjulte problemer. Den fungerer som en streng kvalitetskontrolør for dit strømnet. Den skader ikke velfungerende udstyr.

Hvorfor anvender vi kun meget lav frekvens (VLF) og ikke mellem- eller højfrekvens, når vi tester højspændingskabler?

Det er et mareridt at transportere tunge testmaskiner til fjerntliggende steder. Højfrekvente vekselstrøms-testere er for store og tunge til brug i felten. VLF-frekvensen løser dette enorme vægtproblem med det samme. Vi anvender meget lav frekvens (0,1 Hz), da dette kræver 600 gange mindre strøm end en standardtest ved 60 Hz. Dette gør det muligt at fremstille en testmaskine, der er lille, let og bærbar. Det muliggør feltprøvning af lange højspændingskabler. 

 For at forstå, hvorfor vi bruger 0,1 Hz, må vi tale om, hvordan et strømkabel fungerer. Et langt strømkabel er ikke bare en ledning. Det fungerer præcis som en kæmpe kondensator. En kondensator er en elektrisk komponent. Den lagrer energi. Jo længere dit kabel er, desto mere energi lagrer det. Jo højere spændingen er, jo mere energi lagrer den. Når du tester et kabel med vekselstrøm (AC), skal du føre strøm ind i denne gigantiske kondensator. Du fører strøm ind. Derefter trækker du strøm ud. Det gør du mange gange i sekundet.

Problemet med 50 Hz eller 60 Hz

Hvis man bruger en normal netfrekvens, som f.eks. 50 Hz eller 60 Hz, skal man skifte mellem at sende og modtage 50 eller 60 gange hvert eneste sekund. At sende højspænding gennem et langt kabel 50 gange i sekundet er et meget krævende arbejde. Det kræver en enorm mængde elektrisk strøm. For at levere denne enorme strøm har du brug for en kæmpe testmaskine. Hvis du vil teste et 10 kilometer langt 33 kV-kabel ved 50 Hz, vil din testmaskine være på størrelse med en stor skibscontainer. Den vil veje tusindvis af kilogram. Du vil have brug for en stor lastbil for at flytte den. Man ville have brug for en kran til at løfte den. Det er umuligt for mine kunder. Mine kunder arbejder i ørkenen. De arbejder i bjergene. De arbejder i travle bygader. De kan ikke medbringe en kran til hvert eneste teststed.

Magien ved 0,1 Hz

Her kommer den enkle matematik os til undsætning. Der findes en grundlæggende regel inden for elektroteknik: Den strøm, man har brug for, hænger direkte sammen med frekvensen. Sænker man frekvensen, sænkes strømmen. Hvis vi ændrer frekvensen fra 60 Hz til 0,1 Hz, gør vi frekvensen 600 gange mindre. Da frekvensen er 600 gange mindre, er den strøm, vi har brug for, også 600 gange mindre. Den effekt, vi har brug for, er 600 gange mindre. Da vi har brug for mindre effekt, kan vi bygge en meget mindre maskine.

En sand historie fra Vietnam

Jeg har en kunde i Vietnam. De udfører el-service på vindmølleparker. For et par år siden brugte de et kæmpe AC-resonanstestsystem. De skulle teste et kabel på toppen af et bjerg. Lastbilen kunne ikke køre op ad grusvejen. De var nødt til at afbryde arbejdet. De ringede til mig for at få hjælp. Jeg solgte dem en KV HIPOT VLF-tester. VLF-maskinen er på størrelse med en stor kuffert. To ingeniører lagde den bag i en lille jeep. De kørte op ad bjerget. To mænd bar den hen til kablet. De afsluttede arbejdet på en time.

Hvorfor ikke højfrekvens?

Nogle spørger om højfrekvens. Hvis 60 Hz kræver en maskine på størrelse med en lastbil, så forestil dig en højfrekvens på f.eks. 1000 Hz. Maskinen ville skulle være på størrelse med et kraftværk. Det er fysisk umuligt at teste lange kabler med højfrekvens i felten. Her er en enkel tabel, der viser, hvorfor 0,1 Hz er det eneste reelle valg.

Ved at anvende 0,1 Hz leverer vores testmaskiner nøjagtig samme kvalitet i forbindelse med vekselstrømsprøvning. Men de kan rummes i en lille kasse. Det gør feltprøvning hurtig, billig og mulig overalt i verden.

Kan en VLF-kabeltester bruge 0,1 Hz eller 0,01 Hz?

Vælger du den forkerte frekvens, spilder du hele din dag. En langsom test koster dig både penge og tid. Hvis du forstår forskellen mellem 0,1 Hz og 0,01 Hz, sparer du timevis af arbejde. Ja, du kan bruge 0,01 Hz, hvis dit kabel er meget langt. En test med 0,01 Hz tager dog meget længere tid at gennemføre end en test med 0,1 Hz. Du bør kun bruge 0,01 Hz, når det lange kabel overskrider maskinens effektgrænse ved 0,1 Hz.  

Når man ser på skærmen på en KV HIPOT På en VLF-tester kan man se forskellige frekvensvalg. Man ser normalt 0,1 Hz, 0,05 Hz, 0,02 Hz og 0,01 Hz. Mange ingeniører ved ikke, hvilken de skal vælge. De tror, at alle tal giver det samme resultat. Det er en stor fejl. Den internationale standard for VLF-test er 0,1 Hz. Du bør altid forsøge at bruge 0,1 Hz først. Men nogle gange kan du ikke bruge den.

Maskinens grænser

Hver testmaskine har en grænse. Grænsen afhænger af kabellængden. Vi måler denne længde som “kapacitans”. Et meget langt kabel har en meget høj kapacitans. Hvis du tilslutter en VLF-tester til et 15 kilometer langt kabel og trykker på start ved 0,1 Hz, kan maskinen muligvis afgive en biplyd. Skærmen viser muligvis “Overbelastning” eller “Kapacitans for høj”. Maskinen har ikke tilstrækkelig effekt til at sende spændingen 0,1 gange i sekundet gennem et så langt kabel. Derfor giver vi dig mulighed for at ændre frekvensen til 0,01 Hz. Hvis du sætter frekvensen til at være ti gange lavere, kræver apparatet ti gange mindre effekt. Apparatet kan nu nemt teste det enorme 20 kilometer lange kabel.

Det skjulte problem med 0,01 Hz

Hvis 0,01 Hz gør maskinen stærkere, hvorfor bruger vi det så ikke hele tiden? Svaret er tid. VLF bruger vekselstrøm. Spændingen stiger og falder. Det skaber en bølge. Ved 0,1 Hz tager en fuld bølge 10 sekunder. I en normal 30-minutters test gennemgår kablet 180 bølger. Det er nok bølger til at finde et svagt sted. Ved 0,01 Hz er bølgen meget langsom. En fuld bølge tager 100 sekunder. I en 30-minutters test udsættes kablet kun for 18 bølger. Det er et meget lille antal. Det er muligvis ikke nok til at afsløre en defekt samling.

Overholdelse af reglerne

IEEE 400.2-standarden angiver præcist, hvad man skal gøre. Hvis man sænker frekvensen, skal man forlænge testtiden. Man skal sende tilstrækkeligt mange bølger gennem kablet for at finde de skjulte fejl. Hvis man tester ved 0,1 Hz, kan det være nødvendigt at teste i 30 minutter. Hvis man skifter til 0,05 Hz, kan det være nødvendigt at teste i 60 minutter. Hvis man skifter til 0,01 Hz, kan det være nødvendigt at teste i mange timer.

En sand historie fra Sydafrika

Jeg hjalp en EPC-entreprenør i Sydafrika. De var i gang med at opføre en kæmpe solcellepark. De skulle teste et hovedstrømkabel. Det var 12 kilometer langt. De tilsluttede VLF-testeren. De indstillede den til 0,1 Hz. Maskinen viste en overbelastningsfejl. De ringede til mig på WhatsApp. De var stressede. Inspektøren ventede. Jeg sagde til dem, at de skulle ændre frekvensen til 0,05 Hz. Det prøvede de. Den viste stadig en fejl. Kablet var for stort. Jeg sagde til dem, at de skulle ændre den til 0,02 Hz. De trykkede på start. Maskinen fungerede perfekt. Spændingen steg. Men jeg advarede dem. Jeg sagde: “I kan ikke udføre en 15-minutters test nu. Frekvensen er for lav. I skal køre testen i længere tid.” De fortalte det til inspektøren. Inspektøren var enig. De kørte testen i længere tid. Kablet bestod. De fik deres betaling. Her er en enkel tabel, der kan hjælpe dig med at vælge den rigtige frekvens på stedet.

Er det så i orden at bruge 0,01 Hz? Ja. Det er helt i orden. Maskinen er designet til netop dette. Men du skal huske reglen: Jo lavere frekvens, desto længere testtid. Start altid med 0,1 Hz. Gå kun ned til et lavere tal, når maskinen melder, at kablet er for tykt.

Konklusion

VLF-kabeltest er et sikkert og smart valg til dine kabler. Ved at vælge den rigtige frekvens kan du nemt finde skjulte fejl og sikre, at dit strømnet fungerer optimalt.