اختبار الموجات الحادة مقابل اختبار نبضات البرق لعوازل الزجاج المقسى

للمشترين منعوازل زجاجية عالية الفولتية،اختبار الموجات الحادة واختبار نبضات البرق ليست اختبارات كهربائية قابلة للتبديل. على الرغم من أن كلاهما يستخدم الفولتية النبضية لمحاكاة ظروف مؤقتة شديدة ، إلا أنهما يشدلان على عازل زجاجي بطرق مختلفة ويوفران معلومات مختلفة عن أدائه الكهربائي وجودة التصنيع.

الـاختبار نبض البرق يقيّم في المقام الأول أداء العزل الخارجي وقدرة تحمل العازلفي حين أنيمكن أن يكون اختبار الاندفاع الأمامي الحاد أكثر حساسية للعيوب الداخلية وخطر الثقب في وحدات عازل السيراميك أو الزجاج.

لذلك ، بالنسبة للمناقصات الدولية ومشروعات EPC ، فإن السؤال الصحيح ليس ببساطة ما إذا كان المورد قد أجرى اختبار الدافع ، ولكنما هو اختبار النبض الذي تم إجراؤه ، وفقًا للمعيار ، وفي أي شكل جهد وموجة ، وما هو معيار القبول.

بالنسبة لعوازل الخطوط العلوية من السيراميك والزجاج التي تزيد عن 1000 فولت ، يعد IEC 60323-1:2023 معيارًا مرجعياً مهمًا يغطي التعريفات وطرق الاختبار ومعايير القبول. يتضمن الإصدار الحالي تحديدًا اختبار الثقب النبضي في الهواء بين التغييرات التقنية. IEC 61211:2004 مخصص أيضًا بشكل خاص لاختبار الثقب النبضي في الهواء لوحدات عازل السيراميك والزجاج من الفئة B.

يستخدم اختبار نبض البرق دفعة موحدة من نوع البرق لتقييم أداء العزل تحت زيادة البرق المحاكاة ، في حين أن اختبار الدافع الأمامي الحاد يستخدم ارتفاع الجهد أسرع بكثير لفرض إجهاد كهربائي أكثر شدة يمكن أن يكشف عن نقاط الضعف المرتبطة بالثقب والبناء الداخلي.

أاختبار نبضات الصواعقفي كثير من الأحيان يسمى aالبرق دفعة تحمل اختبارأواختبار نبضة البرق القياسية، يستخدم موجة موجة موحدة يعبر عنها عادة باسم1.2/50 ميكروثانية. تمثل القيمة الأولى الوقت الأمامي التقريبي والثانية تمثل الوقت إلى نصف القيمة على ذيل الدافع. تحدد IEC 60071-1 نبضة البرق القياسية التي تحمل الجهد كجزء من تنسيق العزل.

أاختبار موجة حادةأكثر دقة يسمى أاختبار الاندفاع الأمامي الحاد، يطبق دفعة بمعدل أسرع بكثير من ارتفاع الجهد. بالنسبة لعوازل السيراميك والزجاج ، يرتبط الاختبار الأمامي الحاد بأداء الثقب النبضي ويهدف إلى كشف نقاط الضعف التي قد لا تكون واضحة أثناء اختبار وميض البرق التقليدي.

هذا التمييز مهم بشكل خاص عند الشراءعوازل أقراص زجاجية عالية الجهد لخطوط النقل، لأن اثنين من المنتجات يمكن أن يكون لها خصائص نبضة البرق مقبولة في حين تظهر مقاومة مختلفة للإجهاد الكهربائي المنحدر الأمامي.

يتحقق اختبار نبض البرق في المقام الأول مما إذا كان العازل يمكنه تحمل الجهد الزائد العابر المحدد دون عطل كهربائي غير مقبول ، مع كون الفلاش الخارجي ظاهرة مهمة يمكن ملاحظتها.

يمكن أن تؤدي ضربات الصواعق على خطوط النقل العلوية أو بالقرب منها إلى توليد جهد زائد عابر سريع جدًا. يستنسخ اختبار نبضات البرق شكل موجة جهد موحد في بيئة مختبرية يتم التحكم فيها.

بالنسبة لسلسلة عازل ، يساعد الاختبار في تقييم:

• دفعة البرق تحمل الأداء
• سلوك فلاشوفر خارجي
• متطلبات تنسيق العزل
• تصميم التخليص والعزل الكهربائي
• ملاءمة لفئة الجهد انتقال محدد
• أداء تكوين سلسلة العازل تحت ضغط الاندفاع

لمقاولي EPC والمرافق العامة ، لذلك يرتبط أداء دافع البرق ارتباطًا وثيقًا بـتصميم عزل على مستوى النظام.

على سبيل المثال ، عند تقييم عوازل تعليق زجاجية لمشروع نقل 110 كيلو فولت أو 220 كيلو فولت أو 400 كيلو فولت أو أعلى ، قد يحتاج المشتري إلى التحقق من المحدددفعة البرق تحمل الجهد الكهربائي (LIWV)من ترتيب العزل الكامل بدلاً من النظر ببساطة إلى الحمل الفاشل الميكانيكي المقنن لقرص فردي.

هذا هو السبب في تقييم الخصائص الكهربائية جنبا إلى جنب مع:

• تحميل فشل ميكانيكي مصنّف
• قوة جافة-تردد تحمل الجهد
• تردد الطاقة الرطب تحمل الجهد
• نبضات البرق تحمل/خصائص وميض البرق
• مسافة الزحف
• مسافة الانحناء
• أداء التلوث
• الهالة وأداء الرف حيث المحدد

يستخدم اختبار الاندفاع الأمامي المنحدر الجهد بمعدل أسرع بكثير من نبضة البرق التقليدية وهو مفيد بشكل خاص لتقييم مقاومة الثقب وجودة تصنيع وحدات عازل السيراميك والزجاج.المعامل الرئيسي ليس مجرد ذروة الجهد.الـمعدل ارتفاع الجهد، أو شدة الانحدار في الجبهة الاندفاعية ، هو في غاية الأهمية.

قد تصل دفعة البرق التقليدية إلى ذروتها على نطاق زمني يبلغ حوالي ميكروثانية. يرتفع الدافع المنحدر الأمامي بسرعة أكبر. لعوازل السيراميك والزجاج ، تشير معلومات الاختبار المنشورة عادة إلى درجة الانحدار حولها2500 كيلو فولت/ميكروثانية، على الرغم من أن معايير الاختبار الدقيق ومعايير القبول يجب أن تؤخذ دائمًا من المواصفات القياسية أو مواصفات المشروع المعمول بها.

يغير هذا الارتفاع السريع في الجهد كيفية تطور الحقل الكهربائي من خلال وحول العازل.وبالتالي ، يمكن أن يكون الاختبار ذا قيمة خاصة لتحديد نقاط الضعف المرتبطة بما يلي:

• العيوب الداخلية
• تركيز المجال الكهربائي المترجم
• التناقضات التصنيع
• عيوب المواد
• واجهات داخلية
• زجاج معيب أو أجسام سيراميك
• المناطق الضعيفة حول مجموعة القبعات والدبوس
• الظروف التي يمكن أن تزيد من خطر ثقب

بالنسبة للمشترين ، يجعل هذا اختبار الاندفاع الأمامي المنحدر أكثر من اختبار كهربائي روتيني آخر. يمكن أن تكون بمثابةأداة فحص الجودة لتصاميم عازل الزجاج الحرجة.

يؤدي ارتفاع الجهد الكهربائي الأسرع بكثير لنبض حاد إلى تغيير توزيع الإجهاد الكهربائي ويمكن أن يجعل بعض نقاط الضعف الداخلية أكثر قابلية للاكتشاف من تحت نبضة البرق التقليدية.الفرق المهم هو مسار الفشل المتوقع.

أثناء اختبار نبضة البرق التقليدي ، يمكن للجهد المطبق إنتاجومضة خارجية عبر الهواء المحيط. قد يتجنب العازل بنجاح الثقب الداخلي على الرغم من أن الجهد المطبق مرتفع للغاية.ومع ذلك ، في ظل دفعة حادة من الأمام ، يمكن أن يؤدي التغير السريع للغاية في الجهد إلى إجهادات كهربائية مختلفة داخل العازل.

بالنسبة لعزل الغطاء الزجاجي ، يمكن أن يجعل الاختبار حساسًا لجودة الجسم العازل والواجهات المرتبطة بالتوصيلات المعدنية.

طريقة مفيدة للمشترين للتفكير في الاختبارين:

اختبار نبضات البرق ← "هل يمكن لنظام العزل أن يتحمل نوعًا من البرق عابرًا دون سلوك وميض غير مقبول ؟"اختبار الاندفاع الأمامي الحاد → "هل يمكن للعزل أن يتحمل دفعة سريعة الارتفاع دون ثقب داخلي أو دليل على ضعف خطير في التصنيع/التصميم ؟"

هذا لا يعني أن كل نبضة صادمة تمثل فشلاً في المنتج ، ولا أن اختبار جبهة شديدة الانحدار يحل محل جميع الاختبارات الكهربائية الأخرى. يحدد المعيار المطبق معايير القبول المحددة.

يختلف الاختبارين بشكل رئيسي في الشكل الموجي ، ومعدل ارتفاع الجهد ، وآلية الفشل الأولية ، ونوع معلومات جودة المنتج التي يقدمونها.

النقطة المهمة للمشتريات الدولية هي أنيجب ألا يصف المورد اختبار نبضات البرق على أنه مكافئ لاختبار نبضات الجبهة الحادة. فهي ذات صلة ولكنها تخدم أغراضًا تقنية مختلفة.

عوازل القرص الزجاجي مناسبة بشكل خاص لهذا النوع من التقييم لأن الاختبار يمكن أن يساعد في كشف نقاط الضعف في الجسم العازل وعملية التصنيع التي لا يتم تمثيلها بالكامل عن طريق اختبارات الدفع الميكانيكية أو التقليدية.

عازل القرص الزجاجي ليس مجرد قطعة من الزجاج مع غطاء معدني ودبوس. يعتمد أداؤها على تفاعل:

• هيكل من الزجاج المقسى
• قبعة
• دبوس
• نظام الأسمنت أو الترابط
• هندسة المعادن إلى الزجاج
• توزيع حقل كهربائي
• عملية التصنيع
• المعالجة الحرارية
• دقة الأبعاد
• جودة المواد الداخلية

يمكن أن يؤثر الخلل في أي منطقة حرجة على الموثوقية الكهربائية. وبالتالي يوفر اختبار المنحدر الأمامي معلومات إضافية حول متانة العازل النهائي.

هذا مهم بشكل خاص عند الشراءعوازل قرص زجاجية مقسى عالية الجهد لمشاريع خط النقل، حيث قد يتم تثبيت عدد كبير من الوحدات المتطابقة في سلاسل طويلة. يمكن أن يصبح ضعف التصنيع الصغير الذي يظهر في نسبة مئوية صغيرة فقط من الوحدات مصدر قلق كبير عندما يتم توفير آلاف أو عشرات الآلاف من العوازل.

فلاشوفر دوريلا يعني اختبار الدافع المحدد بشكل صحيح أن العازل قد فشل تلقائيًا ؛ يجب على المشتري تقييم النتيجة مقابل معيار الاختبار ومعايير القبول المعمول بها.هذا تمييز مهم لفرق المشتريات.

تم تصميم اختبار النبض عالي الجهد عن قصد لخلق إجهاد كهربائي شديد. بالنسبة للعديد من اختبارات العزل ، يعد سلوك الفلاش الخارجي المتوقع جزءًا من إجراء الاختبار.وبالتالي فإن السؤال الحاسم ليس مجرد:"هل حدث وميض ؟"

بدلاً من ذلك ، يجب على الفريق الهندسي أن يسأل:

• هل تم تحقيق الجهد الدافع المحدد ؟
• هل كان شكل الموجة داخل التسامح ؟
• هل كان الوميض الخارجي ؟
• هل كان هناك أي ثقب ؟
• هل كان هناك ضرر مادي مرئي ؟
• هل تم تكرار الاختبار وفقًا للمعايير ؟
• هل استوفت العينة معايير القبول ؟
• هل تم تسجيل النتائج باستخدام معدات القياس المناسبة ؟

هذا التمييز يمنع خطأ الشراء الشائع: المعالجةوميض وثقب مثل نفس النوع من الفشل.ليسوا كذلك.

يمكن أن يوفر الاختبار الأمامي الحاد أدلة قيمة حول اتساق الجسم الزجاجي والواجهات وعملية التصنيع ، خاصة عندما يكون المشتري مهتمًا بمقاومة الثقب.بالنسبة إلى الشركة المصنعة لعزل الزجاج ، يمكن اعتبار الاختبار بمثابة نقطة تفتيش لمراقبة الجودة.يمكن أن تنشأ نقاط الضعف المحتملة من:

1. جودة الجسم الزجاجية

يجب أن يكون للزجاج خصائص فيزيائية وكهربائية متسقة. يمكن أن تؤثر عيوب التصنيع أو نقاط الضعف الموضعية على سلوك الانهيار.

2. غطاء و دبوس التجمع

العلاقة بين التركيبات المعدنية والجسم العازل مهمة. يمكن أن تؤثر التناقضات في الأبعاد أو التجميع على تركيز المجال الكهربائي.

3. الأسمنت وجودة الواجهة

يجب أن تنتج عملية الأسمنت بنية ميكانيكية وكهربائية موثوقة. يمكن أن تخلق الفراغات أو تحديد المواقع غير الصحيح أو المعالجة غير المتسقة ظروفًا محلية غير مرغوب فيها.

4. المعالجة الحرارية

يتطلب الزجاج المقسى معالجة حرارية يتم التحكم فيها. يمكن أن تؤثر الاختلافات في عملية التصنيع على الخصائص النهائية للزجاج.

5. تناسق هندسي

يمكن أن تغير الأبعاد أو مسافات القطب أو هندسة السطح الحرجة تغيير توزيع المجال الكهربائي.

لهذا السبب ، يجب عدم تقييم الأداء الأمامي المنحدر كرقم معملي معزول. ينبغي النظر فيها جنبا إلى جنب مع مصنع عازل الزجاجنظام مراقبة العمليات وضمان الجودة.

ليس بالضرورة ؛ يعتمد ما إذا كان مطلوبًا على معيار المنتج المعمول به ، ومواصفات المشروع ، ومتطلبات المشتري وفئة الاختبار.هذا مهم بشكل خاص في المناقصات الدولية.لا ينطبق كل اختبار كهربائي على كل حزمة شراء بنفس الطريقة تمامًا.

يوفر IEC 60323 الإطار العام الحالي لوحدات عازل السيراميك والزجاج لتطبيقات الخطوط العلوية ذات الصلة ويشمل اختبار ثقب نبضي في الهواء بين أحكامه.IEC 61211:2004 عناوين محددةاختبار الثقب النبضي في الهواءلوحدات عازل السيراميك والزجاج من الفئة ب.

ولذلك ، لا ينبغي أن يقوم مقاول EPC ببساطة بنسخ اسم اختبار من مشروع آخر ويفترض أن نفس الإجراء والجهد ومعيار القبول ينطبق.بدلاً من ذلك ، يجب أن تحدد وثائق المناقصة بوضوح:

1. ينطبق إيك/يي/كسا أو معيار وطني

2. نوع المنتج

الجهد 3.Rated

4. فئة الاختبار

5. كمية العينة

6. شكل موجي

7. اختبار الجهد

8. قطبية

9. عدد النبضات

10. معايير القبول

11. تقرير الاختبار المطلوب
12. متطلبات التفتيش للشاهد أو الطرف الثالث

تزداد أهمية كل اختبار مع أهمية أهمية مشروع النقل ، ولكن يجب دائمًا تحديد قيم الاختبار المطلوبة من تنسيق العزل المطبق ومواصفات المنتج بدلاً من فئة الجهد وحده.

لـ aخط نقل 110 كيلو فولت، قد يركز المشترون على:

• مستوى العزل المطلوب
• أداء دفعة البرق
• أداء التلوث
• مسافة الزحف
• تحميل ميكانيكي
• تأهيل المورد

لـ aمشروع 220 كيلو فولتقد يحتاج المشتري إلى حزمة تأهيل أكثر شمولاً ، خاصة لأقسام الخطوط الحرجة والمحطات الفرعية.

لـ a400 كيلو فولت أو مشروع نقل أعلىيصبح الأداء الكهربائي لكل مكون رئيسي أكثر أهمية لأن الفشل يمكن أن يكون له عواقب كبيرة على:

• موثوقية الشبكة
• مشروع التكليف
• تكلفة الاستبدال
• تكلفة الانقطاع
• جدول البناء
• التزامات تعاقدية

ومع ذلك ، سيكون من الخطأ القول بأن جهد ناقل حركة معين يتطلب تلقائيًا جهد اختبار معين من الأمام المنحدر.الـيجب أن تحدد مواصفات المشروع والمعيار المعمول به متطلبات الاختبار.

لا اختبار يحل محل الآخر عالميا. يعد اختبار نبضات الصواعق أساسيًا لتنسيق العزل وأداء الصمود العابر ، بينما يوفر اختبار الجبهة الحادة معلومات إضافية حول مقاومة الثقب وجودة المنتج.لأغراض الشراء ، فكر فيها كإجابة على أسئلة مختلفة.

1. اختبار نبضات البرق

السؤال الرئيسي:هل يمكن لنظام العزل تحمل نوع البرق المؤقت المحدد ؟

2. اختبار حاد الجبهة

السؤال الرئيسي:هل يبقى العازل مقاومًا للثقب تحت ضغط نبضي أسرع ارتفاعًا ؟

3. اختبار تحميل الفشل الميكانيكي

السؤال الرئيسي:هل يستطيع العازل تحمل الحمل الميكانيكي المحدد ؟

4. اختبار تحمل تردد الطاقة

السؤال الرئيسي:هل يستطيع العازل تحمل جهد التيار المتردد المحدد في ظل الظروف الجافة أو الرطبة المقررة ؟

5. اختبار التلوث

السؤال الرئيسي:هل يمكن للعزل الحفاظ على أداء عزل مناسب في ظل ظروف تلوث محددة ؟

لذلك يجب أن تستخدم مواصفات الشراء عالية الجودةمزيج من الاختبارات التكميلية.

1. هل اختبار الموجة الحادة هو نفس اختبار نبضة البرق ؟

كلا. كلاهما اختبارات الجهد الدافع ، ولكن معدل ارتفاع الموجة والجهد مختلفان. يرتفع الدافع الأمامي المنحدر أسرع بكثير ويمكن أن يوفر معلومات مختلفة عن مقاومة الثقب وجودة المنتج.

2. ما هو شكل موجة البرق القياسية لعزل الجهد العالي ؟

الدافع البرق القياسي المستخدم عادة هو1.2/50 ميكروثانية. تعتمد متطلبات الاختبار الدقيقة على المعايير المعمول بها والمعدات قيد الاختبار.

3. ما هو الغرض من اختبار الاندفاع الأمامي المنحدر للعوازل الزجاجية ؟

يستخدم لتقييم قدرة وحدات العزل الخزفي أو الزجاجي على تحمل الضغوط النبضية المتزايدة بسرعة كبيرة ، وفي الإجراءات ذات الصلة ، لتقييم مقاومة الثقب النبضي.

4. هل يمكن لعزل الزجاج أن يجتاز اختبار نبضات البرق ولكنه يفشل في اختبار جبهة الانحدار ؟

نعم. تفرض الاختبارات ضغوطًا كهربائية مختلفة ، لذا فإن تمرير أحدهما لا يثبت تلقائيًا الامتثال للآخر.

5. هل يسبب اختبار نبضات البرق وميض مضيء ؟

يمكن. اعتمادًا على إجراء الاختبار ، يمكن أن يكون الفلاش الخارجي ظاهرة متوقعة. القضية المهمة هي ما إذا كان السلوك الملاحظ يستوفي معايير القبول المعمول بها.

6. لماذا يعتبر اختبار الوحل الأمامي مفيدًا لعوازل الأقراص الزجاجية ؟

يمكن أن توفر معلومات إضافية حول متانة الجسم الزجاجي ، واجهات وعملية التصنيع تحت دافع سريع الارتفاع.

7. هل اختبار جبهة الانحدار مطلوب لكل عازل تعليق زجاجي ؟

ليس بالضرورة. يعتمد الشرط على معيار المنتج المعمول به ، مواصفات المناقصة ومتطلبات المشروع.