Comment tester les performances d'un interrupteur à vide pour MV VCB
En tant que fournisseur d'interrupteurs à vide pour les disjoncteurs de vide de tension moyenne (MV) (VCB), je comprends l'importance critique d'assurer les performances élevées et la fiabilité de ces composants. Les interrupteurs sous vide jouent un rôle central dans les VCB MV, car ils sont responsables de l'interruption du courant électrique en toute sécurité et efficacement dans les conditions normales et de défaut. Dans ce blog, je vais me plonger dans les différentes méthodes et techniques utilisées pour tester les performances d'un interrupteur à vide pour MV VCBS.
1. Inspection visuelle
La première étape pour tester un interrupteur à vide est une inspection visuelle approfondie. Ce processus simple mais crucial peut en révéler beaucoup sur l'état de l'interrupteur. Vérifiez tous les signes visibles de dommages, tels que les fissures dans l'enveloppe en céramique, les connexions lâches ou la décoloration. Une enveloppe en céramique fissurée peut compromettre l'intégrité du vide, conduisant à une diminution des performances et de la défaillance potentielle. Les connexions lâches peuvent provoquer une arc et une surchauffe, ce qui peut également endommager l'interrupteur.
Lorsque vous effectuez une inspection visuelle, utilisez une loupe si nécessaire pour détecter les petits défauts. Assurez-vous que les contacts sont propres et exempts de tout débris ou oxydation. L'oxydation sur les contacts peut augmenter la résistance aux contacts, entraînant des pertes de puissance plus élevées et une réduction des performances.
2. Test de niveau sous vide
Le niveau de vide à l'intérieur de l'interrupteur est l'un des facteurs les plus critiques affectant ses performances. Un faible niveau de vide peut provoquer une arc et réduire la capacité d'interruption de l'interrupteur. Il existe plusieurs méthodes pour tester le niveau de vide:
2.1 Modèle magnétique - Méthode d'induction
Cette méthode est basée sur le principe selon lequel le champ magnétique autour d'un conducteur de courant - transportant est affecté par la présence de molécules de gaz dans le vide. Une bobine est placée autour de l'interrupteur et un courant alternatif le traverse. Le champ magnétique généré par la bobine induit des courants de Foucault dans les parties métalliques de l'interrupteur. L'ampleur de ces courants de Foucault est liée au niveau de vide. Si le niveau de vide est faible, les molécules de gaz interagiront avec les courants de Foucault, provoquant un changement d'impédance de la bobine. En mesurant ce changement d'impédance, le niveau de vide peut être estimé.
2.2 Méthode de décharge de cathode froide
Dans cette méthode, une impulsion à haute tension est appliquée entre les contacts de l'interrupteur. Si le niveau de vide est faible, une décharge de cathode froide se produira entre les contacts. Les caractéristiques de cette décharge, telles que la tension et le courant, peuvent être utilisées pour déterminer le niveau de vide. Cependant, cette méthode peut être invasive et peut endommager l'interrupteur si elle n'est pas effectuée correctement.
3. Test de résistance de contact
La résistance de contact est un autre paramètre important qui affecte les performances de l'interrupteur. Une résistance à un contact élevé peut entraîner un chauffage excessif, ce qui peut endommager les contacts et réduire la durée de vie de l'interrupteur. Pour mesurer la résistance de contact, une source de courant à basse tension et élevée est utilisée. Un courant connu est passé par les contacts et la chute de tension entre les contacts est mesurée. La résistance de contact peut ensuite être calculée en utilisant la loi d'Ohm (r = v / i).
Il est important de noter que la résistance de contact doit être mesurée dans les mêmes conditions que les conditions de fonctionnement réelles de l'interrupteur. Par exemple, la force de contact doit être la même que la force appliquée pendant le fonctionnement normal. Un changement de force de contact peut affecter considérablement la résistance aux contacts.
4. Test de résistance diélectrique
Le test de résistance diélectrique est utilisé pour garantir que l'interrupteur peut résister aux contraintes de tension élevée dans les conditions normales et de défaut. Il existe deux principaux types de tests de résistance diélectrique:
4.1 Power - Test de trait de fréquence
Dans ce test, une tension de fréquence de puissance (généralement 50 ou 60 Hz) est appliquée à travers les contacts de l'interrupteur pendant une période spécifiée (généralement 1 minute). La tension appliquée est définie sur une valeur supérieure à la tension nominale de l'interrupteur pour simuler les conditions de tension. Si l'interrupteur peut résister à la tension appliquée sans décomposer, elle passe le test.
4.2 Test de trait de l'impulsion
Le test de trait de l'impulsion est utilisé pour simuler les surtensions à haute tension qui peuvent se produire pendant les frappes de foudre ou les opérations de commutation. Une impulsion à haute tension est appliquée à travers les contacts de l'interrupteur, et la capacité de l'interrupteur à résister à l'impulsion sans décomposer est évaluée. La tension d'impulsion est généralement sous la forme d'une forme d'onde d'impulsion de foudre standard (1,2 / 50 μs).
5. Contact Travel et Contact Opening Test Testing
Les voyages de contact et le temps d'ouverture de contact sont des paramètres importants qui affectent les performances d'interruption de l'interrupteur. Le voyage de contact se réfère à la distance que les contacts déplacent pendant les opérations d'ouverture et de clôture. Un voyage de contact approprié garantit que les contacts sont entièrement séparés pendant le processus d'interruption, empêchant l'arc et l'allumage.
Le temps d'ouverture des contacts est le temps nécessaire pour que les contacts se séparent après l'émission de la commande d'ouverture. Un court temps d'ouverture de contact est souhaitable pour interrompre rapidement le courant et éviter d'endommager le système électrique.
Pour mesurer le voyage de contact, un capteur de déplacement peut être utilisé. Le capteur est attaché à l'un des contacts, et le mouvement du contact est enregistré pendant les opérations d'ouverture et de fermeture. Pour mesurer le temps d'ouverture de contact, une caméra à vitesse haute ou un circuit de synchronisation électrique peut être utilisée.
6. Test d'interruption de la capacité
La capacité d'interruption de l'interrupteur est le courant maximal qu'il peut interrompre en toute sécurité sans causer de dommages. Ce test est généralement effectué dans un laboratoire de test d'électricité élevé. Un courant de défaut est appliqué à l'interrupteur et la capacité de l'interrupteur à interrompre le courant est évaluée.
La configuration du test se compose d'une source d'alimentation, d'un dispositif de fabrication de défauts et d'un système de mesure. La source d'alimentation fournit l'énergie nécessaire pour le test et le dispositif de fabrication de défaut crée une condition de circuit court. Le système de mesure enregistre le courant, la tension et d'autres paramètres pendant le test.
Il existe différents types de tests de capacité d'interruption, tels que le test d'interruption de court-circuit et le test d'interruption de courant capacitif. Le test d'interruption court-circuit est utilisé pour évaluer la capacité de l'interrupteur à interrompre les courants de défaut à haute magnitude, tandis que le test d'interruption de courant capacitif est utilisé pour évaluer ses performances dans les courants capacitifs d'interruption, tels que ceux des banques de condensateurs.
7. tests de performances thermiques
La performance thermique de l'interrupteur est également une considération importante. Pendant le fonctionnement normal, l'interrupteur dissipe la chaleur en raison de l'écoulement du courant à travers les contacts et de la résistance interne de l'interrupteur. Si la chaleur n'est pas dissipée correctement, la température de l'interrupteur peut augmenter, entraînant une contrainte thermique et une défaillance potentielle.
Les tests de performances thermiques consistent à mesurer l'élévation de la température de l'interrupteur dans différentes conditions de fonctionnement. Une caméra d'imagerie thermique peut être utilisée pour mesurer la température de surface de l'interrupteur. L'interrupteur est soumis à un courant continu pendant une période spécifiée et l'élévation de la température est surveillée. L'augmentation maximale de température admissible est spécifiée par le fabricant.
En conclusion, le test des performances d'un interrupteur à vide pour MV VCBS est un processus complet qui implique plusieurs étapes et méthodes. En effectuant ces tests régulièrement, les fournisseurs peuvent s'assurer que les interrupteurs qu'ils fournissent répondent aux normes de qualité les plus élevées et fonctionnent de manière fiable sur le terrain.
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Références
- Blackburn, TD (1998). Relais protecteur: principes et applications. Marcel Dekker.
- Greenwood, A. (1991). Transitoires électriques dans les systèmes d'alimentation. Wiley - Interscience.
- IEEE STD C37.06 - 2018, norme IEEE pour les disjoncteurs de tension à haute tension évalués sur une base symétrique.
