Zamonaviy jamiyatda iqtisodiy rivojlanish va ijtimoiy hayotni boshqarishda muhim harakatlantiruvchi kuch sifatida elektr energiyasining barqaror ta'minoti juda muhimdir. Yuqori kuchlanishli kalitlar quvvat tizimidagi asosiy uskuna bo'lib, elektr stansiyalari, podstansiyalar, sanoat korxonalari hamda shahar elektr tarmoqlari va boshqa bo'g'inlarda keng qo'llaniladi. Yuqori kuchlanishli kalitlar yuqori kuchlanish va yuqori tok muhitida sxemalarni tez bog'lash va ajratishni amalga oshirib, quvvat tizimining normal ishlashini va nosozlikni izolyatsiya qilishni ta'minlaydi.

Yuqori kuchlanishli kalit va yuqori kuchlanishli kalit uskunalari nosozliklari yirik miqyosli elektr uzilishlariga olib kelishi va ijtimoiy ishlab chiqarish hamda aholi hayotiga katta zarar yetkazishi ehtimoli juda yuqori. Ba'zi yirik miqyosli sanoat ishlab chiqarishda to'satdan elektr uzilishi ishlab chiqarish liniyasining to'xtashiga olib kelishi, natijada katta miqdordagi xomashyo isrofgarchiligi va mahsulotni chiqindiga aylantirishga sabab bo'lishi mumkin; shahar elektr tarmog'ida esa elektr uzilishi aholining normal hayotiga ta'sir etib, transport tiqilinchligi, aloqa uzilishi va hokazo kabi bir qator muammolarni keltirib chiqaradi.

Yuqori kuchlanishli avtomatik uzgichning elektr sinovi bo'yicha qabul qilish sinovi orqali uskunaning ish faoliyati ko'rsatkichlarini keng qamrovli sinab ko'rish, mumkin bo'lgan nuqsonlar va yashirin xavflarni o'z vaqtida aniqlash mumkin, bu esa uskuna ishga tushirilgandan so'ng uzoq muddat barqaror va ishonchli ishlashini ta'minlaydi. Bu nafaqat elektr tizimining quvvat ta'minoti sifatini yaxshilash va qora oqim avariyalarining yuzaga kelishini kamaytirishga yordam beradi, balki elektr korxonalarining xavfsiz ishlashi va iqtisodiy foydasiga mustahkam kafolat yaratadi.

1. Yuqori kuchlanishli kalitlarning ishlash tamoyili va umumiy turlari

1.1 Turli xil yuqori kuchlanishli kalitlarning ishlash tamoyillari

Moyli avtomatik komutator dastlab keng qo'llanilgan yuqori kuchlanishli kalit turiga kiradi va uning ishlash printsipi elektr arkasi ta'siridagi yuqori harorat ostida izolyatsion moyning parchalana boshlashi natijasida hosil bo'lgan gaz orqali arkani o'chirishga asoslanadi. Ajratish jarayonida harakatlanuvchi va statik kontaktlar ajralib, ark hosil bo'ladi, ark atrofdagi izolyatsion moyni tezda parchalab, ko'p miqdorda vodorod hosil qiladi, atsetilen va boshqa gazlar hosil bo'lib, ular arq o'chirish kamerasida yuqori bosim hosil qilib, yog' oqimini kuchaytirib, arqni puflab o'chiradi, natijada u tez sovib, cho'zilib, oxir-oqibat o'chadi. Ko'p moyli circuit breaker izolyatsion moyi nafaqat arkani o'chirish uchun, balki zaryadlangan qism bilan yerlash qobig'i orasidagi izolyatsiya vositasi sifatida ham ishlatiladi. Uning tuzilishi nisbatan sodda, ammo hajmi katta, moy miqdori ko'p bo'lib, yong'in va portlash xavfi mavjud. Kam yog'li avtomatik uzgichda izolyatsiya moyi miqdori kamaytiriladi, moy faqat arkni o'chirish vositasi sifatida ishlatiladi, insolyator va boshqa materiallar o'rtasidagi insolyatsiya qopqoqning zaryadlangan qismi va yer o'rtasida bo'ladi, ko'p moyli avtomatlardan farqli o'laroq hajmi kichikroq, xavfsizlik darajasi oshgan, ammo izolyatsion moyni muntazam sinovdan o'tkazish va texnik xizmat ko'rsatish talab etiladi.

Vakuumli avtomatik uzgichlar arkani o'chirish uchun yuqori vakuum muhitidan foydalanadi. Arkani o'chirish kamerasi keramika yoki shisha va boshqa izolyatsion materiallardan yasalgan bo'lib, ichki qismi yuqori vakuumga nasoslanadi, dinamik va statik kontaktlar esa arkani o'chirish kamerasida muhrlangan. Avtomatik uzgich uzilganda, vakuumdagi arkning kontaktlarni ajratishi tezda tarqaladi, chunki vakuumda deyarli gaz molekulalari yo'q, ark saqlanib qolmaydi va shu bilan tezda o'chadi. Vakuumli avtomatik kalitlar kichik o'lcham, yengil vazn, tez ish faoliyati, qisqa ark yonish vaqti, uzoq xizmat muddati, portlash xavfi yo'qligi va boshqa afzalliklarga ega. U tez-tez ishlash talab qilinadigan joylar, masalan, sanoat korxonalarining quvvat taqsimlash xonalari va shahar distribyutorlik tarmoqlarining ochish-yopish inshootlari uchun mos keladi.

SF6 kalitlari izolyatsiya va arkni o'chirish vositasi sifatida SF6 gazidan foydalanadi. SF6 gazi a'lo darajada izolyatsiya va arkni o'chirish qobiliyatiga ega bo'lib, uning izolyatsiya kuchi havoga nisbatan taxminan 2,5–3 barobar yuqori. Avtomat uzgich ochilganda, yuqori bosimli SF6 gazi arkni uchirib yuboradi. SF6 avtomat uzgich odatda bosimli gaz, o'z energiyasidan foydalanadigan yoki gibrid arkni o'chirish usulini qo'llaydi. Bosimli SF6 avtomatik uzgich pistondan foydalangan holda SF6 gazini siqib, yuqori tezlikdagi gaz oqimini hosil qilib, arkani uchiradi; o'z energiyasidan foydalanadigan SF6 avtomatik uzgich esa arkaning o'z energiyasidan foydalangan holda SF6 gazini isitib va siqib, natijada gaz oqimi orqali arkani uchiradi; Gibrid SF6 avtomatik uzgich bosimli va o'z energiyasidan foydalanadigan SF6 avtomatik uzgichlarning afzalliklarini birlashtirib, kuchli uzish qobiliyatiga, uzish nuqtasida yuqori kuchlanishga, oson texnik xizmat va boshqaruvga, shuningdek, uzoq xizmat oralig'iga ega va hokazo. U yuqori va ultra yuqori kuchlanishli avtomatik uzgichlarda keng qo'llaniladi. U yuqori va ultra yuqori kuchlanishli elektr tizimlarida keng qo'llaniladi.

2. Yuqori kuchlanishli kalitlar uchun sinov standartlari

Xalqaro Elektrotexnika Komissiyasi (IEC) tomonidan ishlab chiqilgan standartlar seriyasi, masalan, IEC 62271 seriyali standartlar yuqori kuchlanishli kalit uskunalari va boshqaruv jihozlari uchun sinov usullari va texnik talablar bo'yicha batafsil qoidalarni belgilaydi, bu esa global miqyosda yuqori kuchlanishli kalitlar va yuqori kuchlanishli kalit uskunalari qabul sinovlari uchun muhim manba hisoblanadi. Elektr va Elektron Muhandislar Instituti (IEEE) ham ko'plab tegishli standartlarni, masalan, IEEE Std C37 seriyali standartlarni chiqargan bo'lib, ular yuqori kuchlanishli kalit uskunalarning ish faoliyatini sinash va ishonchliligini baholashda keng qo'llaniladi. Ushbu standartlar asosida xorijiy elektr energetikasi korxonalari va uskuna ishlab chiqaruvchilari qabul sinovlari jarayonida uskunalarning turli xil ish faoliyati ko'rsatkichlarini keng qamrovli va qat'iy sinovdan o'tkazishga e'tibor qaratadilar, bu esa uskunalarning yuqori sifat va ishonchliligini ta'minlashga xizmat qiladi.ABB va Siemens kabi xalqaro miqyosda tan olingan elektr uskunalari ishlab chiqaruvchilari yuqori kuchlanishli kalit uskunalari R&D va ishlab chiqarish jarayonida ilg'or avtomatlashtirilgan sinov uskunalari va yuqori aniqlikdagi o'lchov asboblaridan foydalanib, uskunaning mexanik xususiyatlari, elektr xususiyatlari, ishonchliligi va barqarorligini baholay oladilar. uskunaning mexanik xususiyatlari, elektr xususiyatlari, izolyatsiya xususiyatlari va boshqalar aniq o'lchanib tahlil qilinadi, shunda mumkin bo'lgan nosozliklar oldindan aniqlanib, uskuna ishonchliligi va xavfsizligini oshirish mumkin.

3. Yuqori kuchlanishli kalitni qabul qilish sinovi

3.1 Qabul qilish sinovi elementining mazmuni

3.1.1 Izolyatsiya testi

Izolyatsiya xususiyatlari yuqori kuchlanishli kalitning xavfsiz ishlashi uchun asosiy ko'rsatkich bo'lib, u uskunaning yuqori kuchlanish muhitida barqaror ishlashi va xodimlar hamda uskuna xavfsizligiga bevosita bog'liq. Izolyatsiya qarshiligi sinovi yuqori kuchlanishli kalitlarning izolyatsiya xususiyatlarini baholashning asosiy usullaridan biridir. Izolyatsion qarshilik o'lchagichidan foydalangan holda izolyatsion qarshilik yuqori kuchlanishli kalitning o'tkazuvchi qismi bilan yerga ulangan qismi, turli fazalar o'tkazuvchi qismlari va hokazo o'rtasida o'lchanadi. Izolyatsion qarshilik qiymati yerga ulangan qismning qiymatidan kam bo'lmasligi kerak. Umuman olganda, izolyatsion qarshilik qiymati belgilangan standart qiymatidan past bo'lmasligi kerak. Turli kuchlanish darajasidagi yuqori kuchlanishli kalitlar uchun izolyatsion qarshilik bo'yicha malaka standarti turlicha bo'ladi. 10 kV yuqori kuchlanishli kalitlar uchun izolyatsion qarshilik odatda bir necha yuz megohmdan yuqori bo'lishi talab etiladi. Agar izolyatsion qarshilik qiymati juda past bo'lsa, bu izolyatsion materialda namlik, qarish, sinish va boshqa muammolar mavjudligini ko'rsatadi, bu esa uskunada izolyatsion buzilish xavfini keskin oshiradi va jiddiy elektr avariyalariga olib kelishi mumkin.

Turli xil yuqori kuchlanishli kalitlarda, ularning tuzilishi va arkani o'chirish muhitidagi farqlar tufayli izolyatsion qarshilikni sinashning turli usullari va standartlari mavjud. Ko'p moyli avtomatik kalitlarda esa bushings, izolyatsion bog'lamalar, uzish kameralari va izolyatsion moy kabi ko'plab izolyatsion komponentlar mavjud. Izolyatsion qarshilik sinovida 2500 V va undan yuqori megommetrdan foydalanish kerak; yopiq holatda asosan bog'lovchi tayoqning yerga nisbatan izolyatsiyasini tekshirishga e'tibor qaratiladi, bu orqali tayoqning namligi, yoriqlari, yuzadagi ifloslanish to'planishlari hamda o't yo'lining yonish kabi penetratsion nuqsonlari mavjudligini sezgir aniqlash mumkin. Shuningdek, qopqoqdagi jiddiy izolyatsiya nuqsonlari ham aks etadi. Ochilgan holatda asosan uzuvchilar bilan ichki arka o'chirish kamerasi o'rtasidagi izolyatsiyani, shuningdek namlik yoki kuyish izlarini tekshirishga e'tibor qaratiladi, bu esa uskunaning xavfsiz ishlashini ko'p o'lchovli kafolatlaydi.

Moyli avtomatik uzgich izolyatsiya komponentlari asosan farfor qoplama, izolyatsion tayoqcha va izolyatsion moydan iborat. Sinovda 2500 V megohmmetrdan foydalanib, yopiq holatda bog'lovchi tayoqning yerga nisbatan izolyatsiyasini, ochiq holatda esa kontaktlar orasidagi izolyatsiyani hamda ichki arkani o'chirish kamerasining holatini tekshirish nazarda tutiladi. Izolyatsiyalangan bog'lovchi tayoqchadan yasalgan organik material uchun topshirish sinovi standarti xona haroratida uning izolyatsiya qarshiligi bo'yicha qat'iy raqamli talablarni belgilaydi, turli nominal kuchlanishlar turli standartlarga mos keladi, masalan, 3–15 kV nominal kuchlanishda, Qabul sinovida izolyatsiya qarshiligi 1200 MΩ dan kam bo'lmasligi, kapital ta'mirdan keyin 1000 MΩ dan kam bo'lmasligi, ekspluatatsiya davomida esa 300 MΩ dan kam bo'lmasligi kerak; ushbu ko'rsatkichlar uskunaning izolyatsiya xususiyatlarini baholash bo'yicha standart talablardir. Ushbu standartlar uskunaning izolyatsiya xususiyatlarini baholash uchun aniq asos yaratadi.

Havo aylanma uzgich asosan uning qo'llab-quvvatlovchi sopol qoplamasining yerga nisbatan izolyatsiya qarshiligini o'lchaydi, odatda 2500 V izolyatsiya qarshiligi o'lchagichi ishlatiladi, uning qiymati 5000 MΩ dan yuqori bo'lishi kerak, bu yuqori standart havo aylanma uzgichning ish paytida izolyatsiya ishonchliligini ta'minlaydi. Vakuum va SF6 kalitlarida asosan yordamchi keramik bushinglar va bog'lovchi shpilkalar kabi birlamchi sxemalarning yerga nisbatan izolyatsiya qarshiligi o'lchanadi, shu maqsadda 2500 V izolyatsiya qarshiligi o'lchagichi ishlatiladi va uning qiymati 5000 MΩ dan yuqori bo'lishi kerak. Bundan tashqari, yordamchi va boshqaruv sxemalarining izolyatsion qarshilik o'lchovini e'tibordan chetda qoldirmaslik, avvalo xavfsizlik choralarini ko'rish va keyin 500V (yoki 1000V) izolyatsion qarshilik o'lchagichidan foydalanib o'lchash zarur, va uning qiymati 2MΩ dan yuqori bo'lishi kerak. 500 kV liq komutator uchun 1000 V liq izolyatsion qarshilik o'lchagichi bilan o'lchanishi kerak va uning qiymati 2 MΩ dan yuqori bo'lishi lozim; ushbu batafsil sinov talablari va standartlari yuqori kuchlanishli komutatorning izolyatsion xususiyatlarini har tomonlama kafolatlaydi. Ushbu batafsil sinov talablari va standartlari yuqori kuchlanishli kalitlarning izolyatsiya xususiyatlarini barcha jihatlardan kafolatlaydi va elektr tizimlarining barqaror ishlashi uchun mustahkam poydevor yaratadi.

3.1.2 Kontakt qarshiligi sinovi: elektr o'tkazuvchanligining asosiy ko'rsatkichi

Kontakt qarshiligi yuqori kuchlanishli kalitning elektr o'tkazuvchanligining asosiy ko'rsatkichi bo'lib, u kalit kontaktlari o'rtasidagi hamda kontaktlar bilan o'tkazgich o'rtasidagi kontakt zichligi va elektr o'tkazuvchanlik darajasini aks ettiradi. Yuqori kuchlanishli kalitlar ishlashida ortiqcha kontakt qarshiligi yashirin vaqt bombasi kabi bo'lib, u ko'plab jiddiy xavf-xatarlarni keltirib chiqarishi mumkin. Kontakt qarshiligi orqali oqim o'tishi natijasida yuzaga keladigan issiqlik ta'siri tufayli, Joule qonuniga ko'ra, ortiqcha kontakt qarshiligi katta miqdordagi elektr energiyasining issiqlikka aylanishiga olib keladi, bu esa kontakt maydonining harorati keskin ko'tarilishiga sabab bo'ladi. Bu nafaqat kontaktlarning oksidlanishi va eskirishini tezlashtiradi, ularning xizmat muddatini qisqartiradi, balki kontaktlarning yemirilishi va payvandlanishi kabi jiddiy nosozliklarga olib kelishi, hatto yuqori kuchlanishli kalitning eshikni ochish va yopish funksiyasini bajara olmasligiga sabab bo'lishi mumkin, bu esa butun elektr tizimining xavfsiz va barqaror ishlashiga tahdid soladi.

Kontakt qarshiligining haqiqiy holatini aniq va samarali aniqlash uchun odatda sinov paytida 100 A dan ortiq tok ishlatiladi. Chunki amaliy ishda yuqori kuchlanishli kalitlar katta toklarni o'tkazishi kerak bo'ladi va kichik sinov toklar katta toklar holatida kontaktlarning haqiqiy holatini to'liq aks ettira olmasligi mumkin. Sinov toki kichik bo'lganda, kontaktlar yuzasidagi oksidli qoplama, moy va boshqa iflosliklar tok o'tishiga to'sqinlik qilib, o'lchangan kontakt qarshiligi qiymatini yuqori ko'rsatadi va kontaktlarning haqiqiy qarshiligini aniq aks ettira olmaydi. Sinovda 100 A dan ortiq yuqori tokni qo'llash ushbu yuzaki iflosliklarni samarali yengib o'tishga imkon beradi, natijada o'lchov natijalari haqiqiy ishchi kontakt qarshiligi qiymatiga yaqin bo'lib, yuqori kuchlanishli kalitning elektr o'tkazuvchanligini baholash uchun ishonchli asos yaratadi.

3.1.3 Chidamlilik kuchlanish sinovi: yuqori kuchlanishli kalitlarning izolyatsion xususiyatlari

Chidamlilik kuchlanish sinovi yuqori kuchlanishli kalitlarning izolyatsiya xususiyatlarini aniqlash uchun o'tkaziladigan qat'iy sinovdir. Belgilangan sinov kuchlanishi ostida yuqori chastotali o'zgaruvchan tok kuchlanishi izolyatsiya buzilishi yoki chaqnashsiz uskunaning belgilangan kuchlanishga bardosh bera olishini kuzatish maqsadida uzluksiz ravishda yuqori kuchlanishli kalitga qo'llanadi. Sinov kuchlanishi odatda uskunaning nominal ishchi kuchlanishidan yuqori bo'lib, bu ish jarayonida yuzaga kelishi mumkin bo'lgan ortiqcha kuchlanish sharoitlarini taqlid qilish uchun qo'llaniladi. chastota bo'yicha chidamlilik sinovi orqali izolyatsiya tuzilmasining umumiy ishlashi va ishonchliligi samarali tekshirilib, yuqori kuchlanishli kalitning normal ish sharoitida ham, qisqa muddatli ortiqcha kuchlanish sharoitida ham yaxshi izolyatsiya holatini saqlab qolishi ta'minlanadi.

Sinov kuchlanishi kalitning nominal kuchlanishi, izolyatsiya tuzilishi va boshqa omillarga qarab aniqlanadi. Masalan, nominal kuchlanishi 10 kV bo'lgan yuqori kuchlanishli kalitlar uchun chastotali chidamlilik sinovi kuchlanishi odatda 42 kV; nominal kuchlanishi 35 kV bo'lgan yuqori kuchlanishli kalitlar uchun esa sinov kuchlanishi odatda 95 kV bo'ladi. Ushbu standartlar ko'plab nazariy tadqiqotlar va amaliy tajriba asosida ishlab chiqilgan bo'lib, yuqori kuchlanishli kalitlarning izolyatsiya xususiyatlarini samarali sinovdan o'tkazish imkonini beradi.

Sinov jarayonida operatsion protseduralarga qat'iy rioya qilish zarur. Sinov xodimlari mehnat taqsimotini yaxshi tashkil etib, o'zaro mas'uliyatlarni aniq belgilashlari va maydoncha xavfsizligini nazorat qilish hamda sinov ob'ektining holatini kuzatish uchun maxsus shaxslarni tayinlashlari kerak. Sinov namunasi avvalo tozalab, mutlaqo quruqligiga ishonch hosil qilinishi kerak, shunda sinov namunasi shikastlanmaydi va o'lchov natijalarining aniqligiga ta'sir qilmaydi. Keng ko'lamli sinovlar uchun odatda avval tayyorgarlik ishlari o'tkaziladi, ya'ni sinov namunasiga kuchlanish berilmasdan turib turli o'lchagichlarni kalibrlash, shar bo'shlig'ini sozlash va sinov uskunasining normal ishlashini hamda o'lchovlarning aniqligini ta'minlash zarur.

3.1.4 Mexanik xususiyatlar sinovi

Yuqori kuchlanishli kalitning mexanik xususiyatlari uning ochish va yopish amaliyotlarining ishonchliligi va aniqligiga bevosita ta'sir qiladi, bu esa o'z navbatida elektr tizimining xavfsiz va barqaror ishlashiga muhim ta'sir ko'rsatadi. Ajratish vaqti ochish hamda yopish buyruqlarini qabul qilishdan tortib kalit kontaktlarini to'liq ajratish yoki yopishgacha bo'lgan vaqtni anglatadi. Uzoq ochilish vaqti nosozlikni bartaraf etish vaqtini cho'zib yuboradi, bu esa nosozlik doirasini kengaytirib, elektr tizimining barqarorligiga jiddiy tahdid soladi; yopish vaqtining juda uzoq bo'lishi esa elektr tizimida normal quvvat ta'minotini tiklash tezligiga salbiy ta'sir ko'rsatishi va ba'zi hollarda tizim tebranishlariga olib kelishi mumkin. Yuqori kuchlanishli kalitlarning turli turlari va kuchlanish darajalari uchun ularning ochilish va yopilish vaqtlariga qat'iy standart talablari mavjud bo'lib, odatda o'nlab millisekundadan yuzlab millisekundagacha bo'ladi.

Ochish va yopish tezligi ham muhim mexanik parametrdir. Mos keladigan ochish va yopish tezligi kontaktlarning ochish va yopish jarayonida tezda ajralishini yoki yopilishini ta'minlaydi, arkani samarali o'chiradi, kontaktlarning kuyishini kamaytiradi va kalitning ochish hamda yopish qobiliyatini oshiradi. Juda tez tezlik ortiqcha mexanik zarba berib, uskuna qismlariga zarar yetkazishi mumkin; juda sekin tezlik esa arkani o'z vaqtida o'chirib ulgurmasligi tufayli uskuna nosozligiga olib kelishi mumkin.

Simultaneytlik uch fazali yuqori kuchlanishli kalitning ochish va yopish jarayonida har bir fazaning kontakt harakati vaqtining mos kelishini anglatadi. Agar simultanlik talablarga javob bermasa, bu uch fazali tok nomutanosibligiga olib keladi, qo'shimcha elektromagnit kuch va mexanik kuchlanish hosil bo'ladi, uskuna normal ishlashiga ta'sir qiladi va hatto rel'ef himoya qurilmasining noto'g'ri ishlashini keltirib chiqarishi mumkin. Shuning uchun qabul sinovida yuqori kuchlanishli kalitning fazalararo bir vaqtda ishga tushishini qat'iy nazorat qilish zarur, shunda har bir fazaning ish vaqti farqi ruxsat etilgan chegarada bo'ladi, va umumiy talabga ko'ra fazalararo bir vaqtda ishga tushish xatosi bir necha millisekundadan oshmasligi kerak.

3.1.5 Asosiy yuqori tok sinovi: tok tashish qobiliyatini tekshirish

Asosiy yuqori tok sinovi yuqori kuchlanishli kalitning yuqori toklar o'tkazayotganda ishlashini tekshiradi. Sinov davomida yuqori kuchlanishli kalit normal ish tokidan ancha yuqori bo'lgan katta tokni o'tkazish uchun maxsus yuqori tokli sinov sxemasiga ulanadi. Kalitning tok o'tkazish qobiliyati va issiqlik barqarorligi tok ostida, masalan, kontakt harorati va kontakt qarshiligi o'zgarishlari kabi turli parametrlarni kuzatish orqali baholanadi. Agar kalit yuqori tok sinovi davomida kontaktning ortiqcha qizishi va yomon kontakt kabi muammolarni ko'rsatadigan bo'lsa, bu uning tok uzatish qobiliyati yetarli emasligini va kalitning tuzilishi yoki materiallarini yaxshilash zarurligini anglatadi.

3.1.6 Ikkinchi darajali reley sinovi: ishonchli himoyani ta'minlash

Ikkinchi darajali reley sinovi yuqori kuchlanishli kalitning ikkinchi darajali himoya tizimini keng qamrovli tekshirishdir. Turli nosozlik holatlarini simulyatsiya qilish orqali u reley himoya qurilmasining aniq ishlashini, nosoz tarmoqni o'z vaqtida uzishini va elektr tizimining xavfsizligini ta'minlashini sinovdan o'tkazadi. Sinov jarayonida rel'e himoya qurilmasining ish qiymati, qaytish qiymati, ish vaqti va boshqa parametrlari aniq o'lchanib, sozlanishi kerak, shunda ular loyihalash talablariga javob beradi. Shu bilan birga, ikkilamchi sxemaning sim tortishlari to'g'ri va ishonchli ekanligini ham tekshirish zarur, shunda ikkilamchi sxemadagi nosozlik tufayli himoya noto'g'ri ishlamasligi yoki ishlamay qolmasligi ta'minlanadi.

3.1.7 Qisman bo'shatish testi: Potentsial yashirin xavflarni aniqlash

Yuqori kuchlanishli kalitlarning izolyatsiya tizimida elektr maydon taqsimoti bir tekis bo'lmaganda, izolyatsiya materialida nuqsonlar bo'lsa yoki elektrod yuzasidagi mahalliy maydon kuchlanishi juda yuqori bo'lsa, bu qisman zaryad ajralishi hodisasining yuzaga kelishiga olib keladi. Bu turdagi razryad odatda izolyatsiya ichidagi havo bo'shlig'ida, elektrod yuzasidagi iflosliklar, qatlamlar ajralishi yoki mayda nuqsonlarda yuzaga keladi. Razryad energiyasi nisbatan kichik bo'lsa-da, u qorong'ulikda yashiringan vaqt bombasi kabi bo'lib, yuqori kuchlanishli kalitning izolyatsiya xususiyatlariga jiddiy zarar yetkazadi.

Qisman zaryad ajralishining zarari asosan quyidagi jihatlarda namoyon bo'ladi: birinchidan, u izolyatsiyaning qarishini tezlashtiradi. Qisman zaryad ajralishi natijasida hosil bo'lgan energiya izolyatsion materialda mahalliy issiqlik parchalash, oksidlanish va boshqa kimyoviy reaksiyalarni keltirib chiqaradi, bu esa izolyatsion materialning molekulyar tuzilishini asta-sekin buzib, uning izolyatsion xususiyatlarining asta-sekin pasayishiga olib keladi. Uzoq muddatli qisman chiqish izolyatsiyaning qarish tezligini keskin oshiradi va shu bilan uskunaning xizmat muddatini sezilarli darajada qisqartiradi.

Ikkinchidan, qisman zaryad ajralishi izolyatsiya kuchini kamaytiradi. Zaryad ajralishi jarayonida hosil bo'lgan elektronlar, ionlar va boshqa zaryadlangan zarrachalar izolyatsion materialga doimiy ta'sir ko'rsatib, uning ichida asta-sekin kichik yoriqlar va shikastlanishlar paydo bo'ladi. Zaryad ajralishi davom etar ekan, bu shikastlanishlar asta-sekin to'planib, izolyatsiya kuchining uzluksiz kamayishiga olib keladi. Izolyatsiya kuchi ma'lum darajagacha kamayganda, normal ishchi kuchlanish ostida izolyatsiya buzilishi yuzaga kelishi mumkin, bu esa uskunaning nosozligiga olib keladi.

Bundan tashqari, jiddiy qisman zaryadlanish oxir-oqibat izolyatsiya buzilishiga olib kelishi, bu esa uskuna qisqa tutashuv, yerlash va boshqa nosozliklarga sabab bo'lishi mumkin. Ushbu nosozliklar nafaqat bevosita uskunalar shikastlanishiga, komponentlarni ta'mirlash yoki almashtirish zaruriyatiga, texnik xizmat ko'rsatish xarajatlari va vaqtining oshishiga olib keladi, balki uskuna ishlamay qolishiga sabab bo'lib, elektr tizimining normal quvvat ta'minotiga ta'sir qiladi, ishlab chiqarish va hayot faoliyatida katta noqulayliklar tug'diradi va hattoki katta iqtisodiy yo'qotishlarga olib kelishi mumkin. .

Bundan tashqari, qisman zaryad ajralishi jarayoni yuqori chastotali elektromagnit nurlanish hosil qiladi, bu nurlanish atrofdagi elektron uskuna va aloqa tizimlarida aralashuvlarga sabab bo'ladi. Elektr ta'minoti inshootlari, masalan, podstansiyalar joylashgan hududlarda elektr uskunalarining qisman zaryad ajralishi rel'e himoya qurilmalari, avtomatlashtirish boshqaruv tizimlari va boshqalarning normal ishlashiga aralashishi mumkin, bu esa elektr tizimining barqarorligi va ishonchliligiga ta'sir qiladi.

Vaqtida qisman zaryadlanish holatini aniqlash va to'g'ri baholash maqsadida hozirgi kunda turli qisman zaryadlanish sinov usullari keng qo'llaniladi. Ular orasida ultratovush aniqlash usuli qisman zaryadlanish paytida yuzaga keladigan ultratovush signallarining xususiyatidan foydalanishga asoslanadi; bu signallar ultratovush sensori yordamida qabul qilinib, aniqlanadi. Ultrason to'lqinlarining chastotasi inson qulog'ining eshitish diapazonidan yuqori bo'lib, odatda 20 kHz dan 200 MHz gacha bo'ladi. Ushbu usulning afzalliklari shundaki, akustik to'lqin sekin harakatlanadi va oson aniqlanadi, qimmatbaho sensorlar talab qilmaydi, faqat mexanik tebranishlarga sezgir bo'lib, elektromagnit aralashuvlarga yuqori chidamlilikka ega.

Biroq, qisman chiqish tufayli hosil bo'lgan akustik signal tarqalish jarayonida tez so'nadi va gaz bilan izolyatsiyalangan metall korpusli kalit uskuna (GIS)da sensorlar o'rtasidagi masofa 1 metrdan oshmasligi kerak, shuningdek ko'proq sensorlar o'rnatilishi va o'lchov ishlarining yukini oshirishi zarur. Shu bilan birga, agar sensor qisman chiqish nuqtasidan uzoqda joylashgan bo'lsa, chiqish signalini yig'ib olish imkoni bo'lmasligi mumkin, usul mexanik tebranishlarning aralashuviga sezgir, chiqish turini aniqlash qiyin, aniqlash diapazoni nisbatan kichik, miqdoriy tahlil qilish esa murakkab bo'lib, shuning uchun uni faqat o'lchovning yordamchi vositasi sifatida qo'llash mumkin. .

Qisman chiqish sinovi orqali yuqori kuchlanishli kalitning izolyatsiya holatini sinov natijalariga ko'ra aniq baholash mumkin. Agar sinov natijalari qisman chiqish miqdori standart diapazonda ekanligini va g'ayritabiiy chiqish signali xususiyatlari mavjud emasligini ko'rsatadigan bo'lsa, unda yuqori kuchlanishli kalitning izolyatsiya holati yaxshi deb hisoblanadi va u xavfsiz ishlashni davom ettirishi mumkin. Aksincha, agar qisman chiqish standart qiymatdan oshib ketsa yoki chiqish chastotasi, chiqish amplitudasi va hokazo kabi g'ayritabiiy chiqish signallari aniqlansa, bu yuqori kuchlanishli kalitning izolyatsiyasida muammolar bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi va uning xavfsiz hamda ishonchli ishlashini ta'minlash uchun sabablarni batafsil tahlil qilish va mos choralar ko'rish, masalan, uskunani kapital ta'mirlash va izolyatsion qismlarni almashtirish zarur.

3.1.8 Impulsga chidamli kuchlanish: to'satdan va kuchli zarbalar bilan kurashish

Ta'sirga chidamlilik kuchlanish sinovi yuqori kuchlanishli kalitlarning izolyatsiya xususiyatlarini momaqaldiroq ortiqcha kuchlanishi, ish ortiqcha kuchlanishi va boshqa ta'sir kuchlanishlari ta'siri ostida tekshirishning muhim vositasidir. Elektr ta'minoti tizimlarida chaqmoq ortiqcha kuchlanishlari va ekspluatatsion ortiqcha kuchlanishlar odatda amplitudasi juda yuqori va davomiyligi qisqa bo'lib, yuqori kuchlanishli kalitlarning izolyatsiya xususiyatlari uchun katta xavf tug'diradi. Ta'sirga chidamlilikni sinovdan o'tkazish ushbu ta'sir kuchlanishlarini simulyatsiya qilish, yuqori kuchlanishli kalit izolyatsiyasining bunday keskin va kuchli ta'sirlarga bardosh bera olishini tekshirish hamda amaliy ish faoliyati davomida shunga o'xshash vaziyatlarda izolyatsiya shikastlanmasligini ta'minlashdan iborat.

Chidamlilik sinovida qo'llaniladigan sinov kuchlanish to'lqin shakllari asosan momaqaldiroq zarba kuchlanish to'lqin shakllari va operatsion zarba kuchlanish to'lqin shakllaridan iborat. Moyna zarbasi impuls to'lqinining to'lqin oldi vaqti juda qisqa, odatda taxminan 1,2 μs, yarim cho'qqi vaqti esa taxminan 50 μs bo'lib, bu kuch tizimiga moyna urilganda yuzaga keladigan ortiqcha kuchlanishni simulyatsiya qilish imkonini beradi; Operatsion impuls kuchlanish to'lqining to'lqin oldi va yarim cho'qqi vaqtlari nisbatan uzun bo'lib, mos ravishda taxminan 250 μs va 2500 μs ni tashkil etadi; ular elektr tizimi ishlash jarayonida yuzaga keladigan ortiqcha kuchlanishni simulyatsiya qilish uchun ishlatiladi.

Impuls chidamlilik sinovi bilan IF chidamlilik sinovi o'rtasidagi asosiy farq sinov kuchlanishining to'lqin shakli va ta'sir vaqtida namoyon bo'ladi. IF chidamlilik kuchlanish sinovining kuchlanish to'lqin shakli sinusoidal bo'lib, sinov davomiyligi odatda 1 daqiqa bo'ladi, bu asosan yuqori kuchlanishli kalitning uzoq muddatli IF kuchlanish ostidagi izolyatsiya xususiyatlarini baholash uchun ishlatiladi; impuls chidamlilik sinovining kuchlanish to'lqini sinusoidal bo'lmaydi va sinov davomiyligi nihoyatda qisqa bo'lib, u asosan yuqori kuchlanishli kalitning qisqa muddat ichida yuqori amplitudali impuls kuchlanishlarga chidamliligini baholash uchun ishlatiladi. Bundan tashqari, zarbaga chidamlilik sinov uskunasi va sinov usuli sanoat chastotali chidamlilik sinovidan farq qiladi; zarbali kuchlanishni hosil qilish uchun maxsus zarbali kuchlanish generatori va tegishli o'lchov hamda himoya qurilmalaridan foydalanish zarur.

Yuqori kuchlanishli kalitlarni sinovdan o'tkazishda impuls chidamlilik sinovi odatda IF chidamlilik sinovi bilan birgalikda o'tkaziladi. Avvalo IF chidamlilik sinovi o'tkazilib, yuqori kuchlanishli kalitning izolyatsiya xususiyatlari tekshiriladi, so'ngra impuls chidamlilik sinovi o'tkazilib, uning impuls kuchlanish ostidagi izolyatsiya qobiliyati yanada baholanadi. Faqatgina yuqori kuchlanishli kalit IF chidamlilik sinovi va zarbaga chidamlilik sinovidan muvaffaqiyatli o'tsa, uning izolyatsiya xususiyatlari talablarga javob beradi va u quvvat tizimida xavfsiz hamda ishonchli ishlashi mumkin.

3.1.9 Harorat ko'tarilishini sinov

Harorat ko'tarilishini sinovdan o'tkazish — bu issiqlik ta'sirlari tufayli normal ish sharoitida yuqori kuchlanishli kalitning harorat o'zgarishini baholash uchun muhim sinov bo'lib, u uskuna ishonchliligi va xavfsizligini uzoq muddat davomida ta'minlashda asosiy rol o'ynaydi. Asosiy tamoyil termodinamikaning fundamental qonuni – energiya saqlanish qonuniga asoslanadi. Yuqori kuchlanishli kalit ishlayotganda elektr energiyasi issiqlik energiyasiga aylanadi, bu esa uskunaning haroratini oshiradi. Shu bilan birga, uskuna isitish jarayonida issiqlikni yutadi va issiqlikni tarqatish orqali harorat muvozanatini saqlaydi. Harorat ko'tarilishini sinash uskunaning harorat o'zgarishini aniq o'lchab, uning issiqlik tarqatish xususiyatlari va harorat ko'tarilish holatini chuqur baholashga imkon beradi.

Harorat ko'tarilishini sinovdan o'tkazishda bir qator sinov sharoitlari qat'iy nazorat qilinishi kerak. Atrof-muhit harorati odatda standart sinov haroratiga, odatda 20 °C yoki 25 °C ga o'rnatiladi. Ushbu barqaror atrof-muhit harorati sinov natijalarining solishtirma va aniq bo'lishini ta'minlaydi. Sinov vaqti odatda uskuna termik barqarorlikka erishishiga imkon beradigan uzluksiz ishlash muddati bo'lib, masalan, 2 soat, 4 soat yoki 8 soatni tashkil etadi. Faqat uskuna termik barqaror holatda bo'lganda olingan ma'lumotlar yanada vakiliy va ishonchli bo'ladi. Sinov yuklamasi uskunaning nominal yuklamasiga muvofiq aniqlanadi, odatda nominal yuklamaning ma'lum foizi, masalan 30%, 50% yoki to'liq yuklama; yuklamaning hajmi uskunaning harorat ko'tarilishiga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Sinov kuchlanishi uskuna nominal kuchlanishiga muvofiq aniqlanadi, odatda uskuna nominal kuchlanishining ma'lum foizi yoki amaliyotdagi haqiqiy kuchlanishga muvofiq, bu sinov sharoitlarini haqiqiy ish ssenariylariga mos kelishini ta'minlaydi. Bundan tashqari, sinov paytida uskunaning asosiy qismlarida, masalan, kontaktlar, o'tkazuvchi ulanishlar, o'ramlar, korpuslar va hokazolarda harorat o'zgarishlarini real vaqtda va aniq qayd etish uchun harorat sensorlarini o'rnatish ham zarur.

Harorat ko'tarilishini sinash usuli quyidagicha: Avvalo, sinovdan o'tayotgan yuqori kuchlanishli kalit belgilangan yuk sharoitlariga muvofiq yuklanadi va doimiy atrof-muhit haroratida joylashtiriladi. Qurilmaning dastlabki holatdagi harorati diqqat bilan qayd etiladi, so'ngra qurilma ishga tushirilib, u ishlashni boshlaydi. Sinov davomida uskunaning muhim qismlarining harorati uskuna termik barqaror holatga kelguncha muntazam oraliqlarda o'lchanib qayd etiladi. Issiqlik barqarorligi odatda uzluksiz ma'lum bir vaqt davomida asbob-uskunaning asosiy qismlari harorati ma'lum bir chegaradan oshmasligi bilan baholanadi; masalan, 30 daqiqa davomida harorat o'zgarishi 1 °C dan oshmasa, uskunani issiqlik jihatidan barqaror holatga erishgan deb hisoblash mumkin. .

Harorat ko'tarilishini sinovda, keng tarqalgan sinov sxemasi – haqiqiy ishlashni taqlid qiluvchi sxemaga yuqori kuchlanishli kalitni ulash va belgilangan sinov sharoitlariga erishish uchun yukni sozlab tok va kuchlanishni nazorat qilishdan iborat. Masalan, nominal toki 1000 A bo'lgan yuqori kuchlanishli kalit harorat ko'tarilishi sinovi davomida 1000 A tok yetkazib bera oladigan sinov sxemasiga ulanishi mumkin, sinov esa belgilangan kuchlanish va yuk sharoitlariga muvofiq o'tkaziladi.

Harorat ko'tarilishining sinovdan o'tgan yoki o'tmaganini aniqlashning asosiy kaliti – hisoblangan harorat ko'tarilishini standartlashtirilgan harorat ko'tarilish chegaralari bilan solishtirishdir. Turli xil yuqori kuchlanishli kalitlarning harorat ko'tarilishi chegaralari turlicha bo'ladi. Masalan, ba'zi yuqori kuchlanishli ajratgichlar uchun kontaktlarning harorat ko'tarilishi chegarasi 70K ga o'rnatilishi mumkin, ya'ni, issiqlik barqaror holatiga erishgach, kontakt harorati bilan atrof-muhit harorati farqi 70K dan oshmasligi kerak, yuqori kuchlanishli ajratgichlarning harorat ko'tarilishi malakali deb hisoblanadi; agar u 70K dan oshsa, unda sabablarni batafsil tahlil qilish zarur bo'ladi, bu yomon kontakt, yomon issiqlik tarqalishi sharoitlari va hokazo bo'lishi mumkin, va uskunani tekshirib, takomillashtirish lozim.

Yuqori kuchlanishli avtomatik uzgichlar uchun o'tkazuvchi sxemaning harorat ko'tarilishi chegarasi ham aniq belgilangan bo'lib, odatda 65K–80K oralig'ida bo'ladi; aniq qiymati esa uzgich turiga, nominal tok va boshqa omillarga bog'liq. Harorat ko'tarilishining talabga javob berishini baholashda tegishli standartlar va me'yorlarga qat'iy rioya qilish zarur, shunda yuqori kuchlanishli kalit haqiqiy ish sharoitida ortiqcha qizish tufayli xavfsizlik hodisalariga sabab bo'lmaydi va elektr tizimining barqaror ishlashini ta'minlaydi.

4 Boshqa asosiy sinov elementlari: moy sinov uskunalari va SF6 gaz sinov uskunalari

Yuqori kuchlanishli kalitning izolyatsiya va arkani o'chirish muhiti sifatida SF6 gazi yoki izolyatsion moyni gaz va suyuq muhitda sinovdan o'tkazish muhimdir; SF6 gazining tozaligi, namlik miqdori, parchalanish mahsulotlari va boshqa ko'rsatkichlar izolyatsiya va arkani o'chirish qobiliyatiga bevosita ta'sir qiladi. Yetarli darajada tozalik bo'lmasligi izolyatsiya kuchining pasayishiga olib kelishi mumkin, yuqori namlik esa past haroratlarda muzlab, uskuna ichki tuzilishiga zarar yetkazadi va shu bilan birga SF6 gazining parchalanishini tezlashtirib, zaharli va xavfli parchalanish mahsulotlarini hosil qiladi, bu esa uskuna va xodimlarning xavfsizligiga tahdid soladi. Professional gazni aniqlash uskunalari yordamida SF6 gazining ko'rsatkichlarini tekshirib, uning tegishli standart talablariga javob berishini ta'minlash lozim. Izolyatsion moy uchun esa uning buzilish kuchlanishi, kislota qiymati, namlik darajasi va boshqa parametrlarini o'lchash orqali moyning xususiyatlari yaxshi yoki yomonligini hamda uni almashtirish yoki qayta ishlash zarurligini aniqlash kerak.