开关柜的试验
绝缘试验,验证开关设备承受运行中可能出现的操作过电压、雷电过电压的能力,过电压的值是按照标准GB311绝缘配合定义的。
工频耐受电压,12kV中性点绝缘系统对应的是42kV 1分钟,雷电冲击耐受电压是75kV。这是对于相间、相对地,分别对相间、相对地进行试验,试验电压施加在上端头或下端头分别试验,保证各种环境下均可耐受绝缘电压,如断路器分闸时A相下端头加电压,即a高压,ABbCcF接地。因此试验次数较多。
12kV对应的断口耐压工频是48kV冲击耐受电压是85kV,断口耐压是针对于隔离功能的开关,如隔离开关、抽出式断路器,即抽出式开关柜上下静触头之间满足隔离耐受电压要求。
断口耐压,开关柜本体及其它相不接地,通过绝缘子将开关柜支撑起来,上下断口之间加压,即断口之间的相对电压满足48kV,不存在对地的电压。
温升
即开关设备主回路及辅助设备在正常运行时的发热引起的导电回路的温度升高值。母线需要绝缘屏蔽或支撑,导线有绝缘层,规定导电回路的温升限值是保证绝缘的温度耐受,长期温度过高会导致绝缘老化甚至破坏。
对于开关柜主回路,包括母线、静触头、断路器触头及断路器生产梅花触头、电流互感器等,按照标准通额定电流,母线、触头表面温度会持续上升,经过近十个小时,发热和散热会达到平衡,导体温度变化量达到每小时变化小于1度,则认为温升稳定了,即可记录温升值,与标准限值对照是否满足标准要求。
温升试验通电电压是小于10V的可触摸电压。
对于二次元件如线圈等测量电阻、电流通过计算来确定温升值。
短时耐受、峰值耐受
短路电流短时耐受、峰值耐受即常说的动热稳定试验,断路器等开关设备采用机械等操动机构,开关动作有一个固有的分闸时间,一般要几十毫秒,配电系统的应用需要保证供电连续性,这也就需要断路器等开关对于短路故障等要有选择性,靠近故障点处开关分闸切断故障,而其它没有故障的开关正常合闸,由于下级开关不能分闸,就需要上面一级跳闸,中压10kV在低压400V配电的上级,就需要承受更长时间的短路电流。低压柜的短时耐受是1s,中压则需要3/4s。
中压短时耐受就是3/4秒,前面说的温升是数个小时额定电流的发热,且有散热达到平衡。短路电流则是额定电流的数十倍,如1250A 31.5kA,开关设备承受长时间发热是1250A,对于短时大电流发热,是个绝热过程,31.5kA 持续4秒也有可能导致铜排软化烧毁、触头熔焊,因此验证目的就是通短路电流,验证铜排等变形量,触头等是否能够在第一时间分开。
峰值耐受电流,对于交流电,发生短路时,电流会突变,高频震荡,迅速衰减,电流巨大产生的电磁力巨大,就会对铜排、触头产生相互作用力,如果铜排支撑强度不够,就会崩坏,因此叫做动稳定。
上面是开关柜的主要基本试验,还有开关柜的防护等级试验、机械操作及联锁验证试验等,还有一个关键试验就是内部电弧故障试验。
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