Тест на Крутую волну против теста на импульс молнии для изоляторов из закаленного стекла

Для покупателейВысоковольтные стеклянные изоляторы,Испытание крутой волны и испытание импульса молнии не являются взаимозаменяемыми электрическими испытаниями. Хотя оба применяют импульсные напряжения для имитации тяжелых переходных условий, они напрягают стеклянный изолятор по-разному и предоставляют различную информацию о его электрических характеристике и качестве изготовления.

Молниеносный импульсный тест в первую очередь оценивает характеристики внешней изоляции и выдерживаемость пробоя изолятора., В то время какИмпульсный тест с крутым фронтом может быть гораздо более чувствителен к внутренним дефектам и риску прокола в керамических или стеклянных изоляторах.

Поэтому для международных тендеров и EPC-проектов правильный вопрос заключается не только в том, выполнил ли поставщик импульсный тест, но и в том,Какое импульсное испытание было проведено, по какому стандарту, при каком напряжении и форме волны и каков был критерий приемки.

Для керамических и стеклянных изоляторов воздушной линии выше 1000 В IEC 60383-1:2023 является важным эталонным стандартом, охватывающим определения, методы испытаний и критерии приемки. Текущая редакция специально включает в себя импульсное испытание на прокол в воздухе среди своих технических изменений. IEC 61211:2004 также специально посвящен испытаниям на импульсный прокол в воздухе для керамических и стеклянных изоляторов класса B.

Молниеносный импульсный тест использует стандартизированный импульс молниеносного типа для оценки характеристик изоляции при имитации грозового всплеска, в то время как импульсный тест с крутым фронтом использует гораздо более быстрое повышение напряжения для наложения более серьезного электрического напряжения, которое может выявить недостатки, связанные с проколом и внутренней конструкцией.

АТест молниеносного импульса, Часто называемыйИспытание на устойчивость к импульсу молнииИлиСтандартный тест молниеносного импульса, Использует стандартизированную импульсную форму волны, обычно выраженную как1,2/50 мкс. Первое значение представляет приблизительное переднее время, а второе представляет время до полузначения на хвосте импульса. IEC 60071-1 определяет стандартное выдерживаемое напряжение импульса молнии как часть координации изоляции.

АТест на крутую волну, Точнее называетсяИмпульсный тест на крутой передний импульс, Применяет импульс с гораздо более высокой скоростью повышения напряжения. Для керамических и стеклянных изоляторов испытание с крутым фронтом связано с характеристиками импульсного прокола и предназначено для выявления слабых мест, которые могут не проявляться во время обычного испытания на пробой молниеносного импульса.

Это различие особенно важно при покупкеВысоковольтные изоляторы со стеклянными дисками для линий электропередачи, Потому что два продукта могут иметь приемлемые характеристики молниеносного импульса, демонстрируя при этом разную устойчивость к электрическому напряжению с крутым фронтом.

Испытание молниеносного импульса в первую очередь проверяет, может ли изолятор выдерживать указанное переходное перенапряжение без неприемлемого электрического отказа, причем внешний пробой является важным наблюдаемым явлением.

Удары молнии на воздушных линиях электропередачи или вблизи них могут генерировать очень быстрые переходные перенапряжения. Тест молниеносного импульса воспроизводит стандартизированную форму сигнала напряжения в контролируемой лабораторной среде.

Для строки изолятора, тест помогает оценить:

• Выдерживаемость молниеносного импульса
• Внешнее поведение flashover
• Требования координации изоляции
• Электрический зазор и конструкция изоляции
• Пригодность для определенного класса напряжения передачи
• Производительность конфигурации изолятор-струна при импульсных напряжениях

Поэтому для EPC-подрядчиков и коммунальных служб производительность молниеносного импульса тесно связана сКонструкция изоляции на системном уровне.

Например, при оценке стеклянных подвесных изоляторов для проекта передачи 110 кВ, 220 кВ, 400 кВ или выше покупателю может потребоваться проверить указанныеВыдерживаемое напряжение импульса молнии (LIWV)Полного расположения изоляции а не просто смотреть расклассифицированную механическую терпя неудачу нагрузку индивидуального диска.

Вот почему электрические характеристики должны оцениваться вместе с:

• Номинальная механическая неисправная нагрузка
• Сухая мощность-выдерживаемое напряжение частоты
• Влажная мощность-выдерживаемое напряжение частоты
• Характеристики выдерживания/пробоя молниеносного импульса
• Расстояние утечки
• Расстояние дуги
• Загрязнение производительности
• Производительность Corona и RIV где указано

Импульсный тест с крутым фронтом подает напряжение гораздо быстрее, чем обычный импульс молнии, и особенно полезен для оценки сопротивления проколу и качества изготовления керамических и стеклянных изоляторов.Ключевым параметром является не просто пиковое напряжение.Скорость повышения напряжения, Или крутизна импульсного фронта, чрезвычайно важна.

Обычный импульс молнии может достигать своего пика в масштабе времени приблизительно микросекунды. Импульс с крутым фронтом поднимается гораздо быстрее. Для керамических и стеклянных изоляторов опубликованная информация об испытаниях обычно относится к крутизне вокруг2500 кВ/мкс, Хотя точные параметры испытаний и критерии приемки всегда должны быть взяты из применимого стандарта или спецификации проекта.

Это быстрое повышение напряжения изменяет то, как электрическое поле развивается через изолятор и вокруг него.Следовательно, тест может быть особенно полезен для выявления слабых мест, связанных с:

• Внутренние дефекты
• Локализованная концентрация в электрическом поле
• Производственные несоответствия
• Материальные недостатки
• Внутренние интерфейсы
• Дефектные стеклянные или керамические тела
• Слабые области вокруг колпачка и штифта в сборе
• Условия, которые могут увеличить риск прокола

Для покупателей это делает импульсный тест с крутым передом больше, чем другой обычный электрический тест. Он может служить в качествеКачество-инструмент скрининга для критических дизайнов стекл-изолятора.

Гораздо более быстрое повышение напряжения импульса крутого фронта изменяет распределение электрического напряжения и может сделать определенные внутренние слабости более обнаруживаемыми, чем при обычном импульсе молнии.Важным отличием является ожидаемый путь неудачи.

Во время обычного теста импульса молнии приложенное напряжение может создаватьВнешнее пробоя через окружающий воздух. Изолятор может успешно избежать внутреннего прокола, даже если приложенное напряжение чрезвычайно высокое.Однако при импульсе с крутым фронтом очень быстрое изменение напряжения может привести к различным электрическим напряжениям в изоляторе.

Для стеклянного изолятора крышка-и-штырь, это может сделать тест чувствительным к качеству изолируя тела и интерфейсов связанных с металлическими штуцерами.

Полезный способ для покупателей подумать о двух тестах:

Молниеносный импульсный тест → «Может ли система изоляции выдерживать переходные процессы молниеносного типа без неприемлемого поведения пробоя?»Испытание на крутые передние импульсы → "Может ли изолятор выдержать очень быстро поднимающийся импульс без внутреннего прокола или признаков серьезной производственной/проектной слабости?"

Это не означает, что каждая вспышка молниеносного импульса представляет собой отказ продукта, ни что испытание с крутым фронтом заменяет все другие электрические испытания. Применимый стандарт определяет конкретные критерии приемки.

Эти два теста различаются в основном по форме волны, скорости повышения напряжения, интересующему механизму первичного отказа и типу информации о качестве продукта, которую они предоставляют.

Важным моментом для международных закупок является то, чтоПоставщик не должен описывать испытание импульса молнии как эквивалентное испытанию импульса с крутым фронтом. Они связаны, но служат разным техническим целям.

Изоляторы стеклянных дисков особенно подходят для этого типа оценки, поскольку испытание может помочь выявить слабые места в изолирующем корпусе и производственном процессе, которые не полностью представлены механическими или обычными импульсными испытаниями.

Изолятор стеклянного диска-это не просто кусок стекла с металлической крышкой и штифтом. Его эффективность зависит от взаимодействия:

• Корпус из закаленного стекла
• Крышка
• Пин
• Цементная или склеивающая система
• Геометрия металл-стекло
• Распределение электрическ-поля
• Производственный процесс
• Термическая обработка
• Точность размеров
• Внутреннее качество материала

Дефект в любой критической области может повлиять на надежность электроснабжения. Таким образом, испытание с крутым фронтом предоставляет дополнительную информацию о надежности готового изолятора.

Особенно это актуально при покупкеВысоковольтные закаленные стеклянные дисковые изоляторы для проектов линий электропередачи, Где большое количество одинаковых блоков может быть установлено в длинных струнах. Небольшая производственная слабость, которая появляется только в небольшом проценте единиц, может стать серьезной проблемой надежности, когда поставляются тысячи или десятки тысяч изоляторов.

Flashover DuriНг как следует определенный тест импульса автоматически не значит что изолятор терпел неудачу; покупатель должен оценить результат против применимых критериев стандарта и приемки теста.Это является важным отличием для групп по закупкам.

Высоковольтные импульсные испытания преднамеренно предназначены для создания серьезных электрических напряжений. Для многих испытаний изоляции ожидаемое поведение внешнего пробоя является частью процедуры испытания.Поэтому критический вопрос заключается не просто в следующем:«Произошла ли вспышка?»

Вместо этого, инженерная команда должна спросить:

• Было ли достигнуто указанное импульсное напряжение?
• Была ли форма волны в пределах толерантности?
• Была ли вспышка внешней?
• Был ли прокол?
• Были ли видимые физические повреждения?
• Был ли тест повторен в соответствии со стандартом?
• Соответствовали ли образцы критериям приемки?
• Были ли результаты зарегистрированы с помощью соответствующего измерительного оборудования?

Это различие предотвращает распространенную ошибку закупок:Flashover и прокол как тот же тип отказа.Они не являются.

Испытание с крутым фронтом может предоставить ценные доказательства согласованности стеклянного корпуса, интерфейсов и производственного процесса, особенно когда покупатель обеспокоен устойчивостью к проколам.Для производителя стеклянных изоляторов тест можно рассматривать как требовательный контрольный пункт контроля качества.Потенциальные недостатки могут исходить из:

1. Качество стеклянного корпуса

Стекло должно иметь постоянные физические и электрические характеристики. Производственные дефекты или локализованные слабости могут влиять на поведение при поломке.

2. Колпачок и штифт в сборе

Связь между металлическими фитингами и изолирующим телом важна. Размерные или сборочные несоответствия могут влиять на концентрацию электрического поля.

3. Качество цементирования и интерфейса.

Процесс цементирования должен производить надежную механическую и электрическую конструкцию. Неправильное позиционирование или непоследовательная обработка могут создать нежелательные локальные условия.

4. Термическая обработка

Закаленное стекло требует контролируемой термической обработки. Изменения в производственном процессе могут влиять на конечные свойства стекла.

5. Геометрическая согласованность

Изменения в размерах, расстояниях между электродами или критической геометрии поверхности могут изменить распределение электрического поля.

По этой причине, вы не должны оценивать крутой фронт производительность как изолированный лабораторный номер. Его следует рассматривать вместе с производителем стеклянных изоляторов.Система контроля процесса и обеспечения качества.

Не обязательно; требуется ли это, зависит от применимого стандарта продукта, спецификации проекта, требований покупателя и категории тестирования.Особенно это важно в международных тендерах.Не каждый электрический тест применяется к каждому пакету закупок точно так же.

IEC 60383 обеспечивает текущую общую основу для керамических и стеклянных изоляторов для соответствующих применений воздушной линии и включает в себя импульсное испытание на прокол в воздухе среди своих положений.IEC 61211:2004 конкретно рассматриваетИмпульсное испытание на прокол в воздухеДля блоков изолятора класса б керамических и стеклянных.

Поэтому подрядчик EPC не должен просто копировать название теста из другого проекта и предполагать, что применяются те же процедуры, напряжение и критерий приемки.Вместо этого в тендерной документации следует четко указать:

1. Применимый ИЭК/ИЭЭЭ/КСА или национальный стандарт

2. Тип продукта

3. Номинальное напряжение

4. Категория испытания

5. Количество образца

6. Форма волны

7. Испытательное напряжение

8. Полярность

9. Количество импульсов

10. Критерии принятия

11. Требуемый отчет об испытаниях
12. Требования к проверке свидетелей или третьей стороны

Важность каждого испытания возрастает с ростом критичности проекта передачи, но требуемые значения испытаний всегда должны определяться на основе применимой координации изоляции и технических характеристик продукта, а не только на основе класса напряжения.

ДляЛиния электропередачи 110 кВ, Покупатели могут сосредоточиться на:

• Требуемый уровень изоляции
• Молниеносный импульс производительности
• Загрязнение производительности
• Расстояние утечки
• Механическая нагрузка
• Квалификация поставщика

ДляПроект 220 кВ, Покупателю может потребоваться более полный квалификационный пакет, особенно для критических участков линий и подстанций.

ДляПроект передачи 400 кВ или вышеЭлектрические характеристики каждого основного компонента становятся все более важными, поскольку отказ может иметь значительные последствия для:

• Надежность сетки
• Ввод проекта
• Стоимость замены
• Стоимость отключения
• График строительства
• EPC договорные обязательства

Однако было бы неправильно говорить, что конкретное напряжение передачи автоматически требует одного конкретного испытательного напряжения крутого фронта.Спецификация проекта и применимый стандарт должны определить требования к теста.

Ни один тест универсально не заменяет другой. Молниеносное импульсное тестирование имеет основополагающее значение для координации изоляции и устойчивости к переходным процессам, в то время как испытание с крутым фронтом предоставляет дополнительную информацию о сопротивлении проколам и качестве продукции.Для целей закупок думайте о них как об ответах на разные вопросы.

1. Молниеносный импульсный тест

Главный вопрос:Может ли система изоляции выдерживать указанные переходные процессы молниеносного типа?

2. Испытание на крутой фронт.

Главный вопрос:Остаются ли изоляторы устойчивыми к проколам при гораздо более быстрорастущем импульсном напряжении?

3. Механическое испытание на отказ-нагрузку

Главный вопрос:Может ли изолятор выдерживать заданные механические нагрузки?

4. Испытание на устойчивость к промышленной частоте.

Главный вопрос:Может ли изолятор выдерживать указанное напряжение переменного тока в предписанных сухих или влажных условиях?

5. Тест загрязнения

Главный вопрос:Может ли изолятор поддерживать адекватные характеристики изоляции при определенных условиях загрязнения?

Поэтому в спецификации закупок высокого качества следует использоватьСочетание дополнительных тестов.

1. Является ли тест крутой волны таким же, как тест импульса молнии?

Нет. Оба являются испытаниями импульсного напряжения, но форма волны и скорость повышения напряжения различаются. Импульс с крутым фронтом поднимается намного быстрее и может предоставить различную информацию о сопротивлении проколам и качестве продукции.

2. Какова стандартная форма импульса молнии для изоляции высокого напряжения?

Обычно используемый стандартный импульс молнии1,2/50 мкс. Точные требования к испытанию зависят от применимого стандарта и испытуемого оборудования.

3. Какова цель импульсного испытания стеклянных изоляторов на крутом фронте?

Он используется для оценки способности керамических или стеклянных изоляторов выдерживать очень быстро растущие импульсные напряжения и, в соответствующих процедурах, для оценки сопротивления импульсному проколу.

4. Может ли стеклянный изолятор пройти испытание молниеносным импульсом, но не пройти испытание крутым фронтом?

Да. Испытания накладывают различные электрические напряжения, поэтому прохождение одного не демонстрирует автоматически соответствие другому.

5. Вызывает ли испытание молниеносного импульса пробой?

Он может. В зависимости от процедуры испытания, внешнее пробоя может быть ожидаемым явлением. Критический вопрос заключается в том, удовлетворяет ли наблюдаемое поведение применимым критериям принятия.

6. Почему тестирование на крутом фронте полезно для изоляторов стеклянных дисков?

Он может предоставить дополнительную информацию о прочности стеклянного корпуса, интерфейсов и производственного процесса при очень быстром нарастании импульса.

7. Требуется ли испытание на крутом фронте для каждого стеклянного подвесного изолятора?

Не обязательно. Требование зависит от применимого стандарта продукта, спецификации тендера и требований проекта.