Teste de alta tensão: tipos, métodos e regras para a realização

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Hoje, as pessoas usam ativamente uma variedade de equipamentos elétricos, cabos de energia, conexões elétricas e muito mais. Como em alguns equipamentos a tensão pode atingir valores enormes que podem causar sérios danos à saúde humana, é necessário monitoramento periódico. O teste de alta tensão é um dos métodos para detectar defeitos de isolamento.

O que é a verificação e por que ela é realizada

O principal objetivo desses testes é o teste de isolamento. Ao aumentar a tensão, defeitos locais podem ser detectados. Além disso, alguns dos problemas podem ser determinados apenas por este método e nada mais. Além disso, o teste de sobretensão do isolamento permite verificar sua capacidade de suportar sobretensão e, se bem-sucedido, dá alguma confiança na qualidade do enrolamento. A essência do teste é bastante simples. aplicado ao isolamentotensão que excede a tensão nominal de operação e é considerada uma sobretensão. Um enrolamento isolante normal resistirá, mas um defeituoso perfurará.

Vale a pena notar aqui que com a ajuda de testes de alta tensão, você pode verificar a capacidade do isolamento de funcionar até o próximo reparo, controle, alteração, etc. No entanto, este tipo de teste permite apenas determinar indiretamente esse parâmetro. A principal tarefa deste método é revelar a ausência de defeitos grosseiros no enrolamento local.

Além disso, é importante notar que o teste de isolamento com tensão aumentada para alguns dispositivos de potência é realizado apenas no caso de uma tensão nominal de operação não superior a 35 kV. Se este parâmetro for excedido, as próprias instalações são geralmente muito complicadas. Hoje, existem três tipos principais de teste de surto.

Estes incluem teste de sobretensão de frequência de energia, tensão CC retificada e teste de sobretensão de impulso (simulação padrão de impulso de relâmpago).

Tipos de testes. Frequência de potência e corrente constante

O primeiro e principal tipo de teste é o aumento da tensão de frequência de alimentação. Neste caso, uma sobretensão é aplicada ao isolamento por 1 minuto. Considera-se que o enrolamento passou no teste se não foram observadas quebras durante esse período e o próprio isolamento permaneceu intacto. Para alguns casos, a frequência de sobretensão pode ser 100 ou 250 Hz.

Caso a capacitância do isolamento testadomais, então você precisará levar equipamentos de teste com mais potência. Nesse caso, estamos falando de testar linhas de cabos com tensão aumentada. Para esses casos, o segundo método é usado com mais frequência, usando tensão CC aumentada. No entanto, deve-se levar em consideração aqui que, ao usar uma tensão contínua, as perdas dielétricas no isolamento, que, de fato, levam ao aquecimento, serão significativamente menores do que ao usar uma tensão alternada com os mesmos valores. Além disso, a intensidade das descargas parciais será reduzida. Tudo isso leva ao fato de que, ao testar linhas de cabos com tensão aumentada usando o método de corrente contínua, a carga no isolamento será significativamente menor. Por esta razão, a potência da sobretensão aplicada deve ser aumentada para garantir a qualidade do isolamento e a ausência de avarias.

Entre outras coisas, deve-se acrescentar aqui que durante os testes DC, mais um parâmetro deve ser levado em consideração, como a corrente de fuga através da isolação. Quanto ao tempo de aplicação da sobretensão, é de 5 a 15 minutos. O isolamento será considerado de alta qualidade não apenas na condição de que não tenha sido detectada avaria, mas também na condição de que a corrente de fuga não tenha mudado ou diminuído até o final do período de teste.

Ao comparar os dois métodos, pode-se ver claramente que o teste de sobretensão de frequência de alimentação é muito mais conveniente, mas esse método nem sempre pode ser aplicado.

Além disso, há outra desvantagem da corrente contínua. Durante o teste, a tensão será distribuídaenrolamento isolante de acordo com a resistência das camadas, e não sua capacitância. Embora em tensão de operação ou sobretensão normal, a corrente irá divergir através da espessura do isolamento precisamente de acordo com este princípio. Por isso, muitas vezes acontece que o valor da tensão de teste e a tensão de trabalho diferem muito.

Teste de Impulso Relâmpago

Testar equipamentos elétricos com tensão aumentada do terceiro tipo é o uso de impulsos de raios padrão. A tensão neste caso é caracterizada por uma frente de 1,2 μs e uma duração de até meio decaimento de 50 μs. A necessidade de verificar o isolamento com tal tensão de impulso deve-se ao fato de que durante a operação o enrolamento estará inevitavelmente sujeito a sobretensões de raios com parâmetros semelhantes.

Aqui é importante saber que o efeito de um impulso de raio é muito diferente de uma tensão com uma frequência de 50 Hz, pois a taxa de variação da tensão é muito mais rápida. Devido à maior taxa de mudança de tensão, ela será distribuída de maneira diferente no enrolamento isolante de dispositivos complexos, por exemplo, transformadores. Um teste de sobretensão com tais características também é importante porque o próprio processo de ruptura da isolação com um pequeno período de tempo será diferente da ruptura na frequência de 50 Hz. Você pode entender isso com mais detalhes se observar a característica do volt-segundo.

Devido a todas essas condições, muitas vezes acontece que testar um transformador com tensão aumentada de acordo com o primeiro método não é suficiente - é necessário recorrer averificação também pelo terceiro método.

Pulsos de corte, enrolamentos externo e interno

No caso de um relâmpago na maioria dos equipamentos, um pára-raios é acionado, que, após alguns microssegundos, cortará a onda do pulso de entrada. Por esse motivo, ao testar um transformador com tensão aumentada, por exemplo, são usados pulsos que são especialmente cortados após 2-3 μs. Eles são chamados de impulsos de relâmpago padrão cortados.

Tais pulsos possuem certas características, como amplitude.

Este valor de pulso será selecionado com base nas capacidades do dispositivo que protegerá o equipamento contra sobretensão, com certa margem. Além disso, ao escolher, deve-se proceder de um fator como a possibilidade de acúmulo de defeitos latentes com numerosos pulsos. Quanto à escolha de valores específicos, as regras de seleção estão descritas em um documento especial do governo 1516.1-76.

Os testes de alta tensão do equipamento para o enrolamento interno serão realizados de acordo com o princípio do método de três choques. A linha inferior é que três pulsos de polaridade positiva e três pulsos de polaridade negativa serão aplicados ao enrolamento. Primeiro, as voltagens completas em termos da natureza do fluxo do pulso serão aplicadas e, em seguida, cortadas. Também é importante saber que pelo menos 1 minuto deve decorrer entre cada pulso sucessivo. O isolamento será considerado aprovado no teste se nenhuma falha for encontrada e o próprio enrolamento não receberdano. Vale dizer que tal técnica de verificação é bastante complicada e na maioria das vezes é realizada usando métodos de controle oscilográficos.

Quanto ao isolamento externo, o método 15-strike é usado aqui. A essência do teste permanece a mesma. Serão aplicados 15 pulsos ao enrolamento com intervalo de pelo menos 1 minuto, primeiro de uma polaridade, depois da oposta. Ambos os pulsos completos e picados são aplicados. Os testes são considerados aprovados se não houver mais de duas sobreposições completas em cada série de 15 golpes.

Como funciona o processo de verificação

O teste de sobretensão CA ou CC deve ser realizado em estrita conformidade com os regulamentos. O procedimento é o seguinte.

• Antes de prosseguir com o teste, o inspetor deve certificar-se de que o equipamento de teste está em boas condições.
• O próximo passo é montar o circuito de teste. O primeiro passo é fornecer proteção e aterramento de trabalho para o equipamento em teste. Em alguns casos, se necessário, uma conexão de aterramento de proteção também é fornecida para o caso do dispositivo em teste.

Conectar equipamentos

Antes de proceder à ligação do equipamento a uma rede de 380 ou 220 V, deve também ser aterrado a entrada de alta tensão da instalação. Aqui é importante cumprir o seguinte requisito - a seção transversal do fio de cobre aplicado à entrada como aterramento deve ser de pelo menos 4 quadradosmilímetros. A montagem do circuito é realizada pelo pessoal da brigada, que fará os próprios testes.

• A conexão da unidade em teste ao circuito de 380 ou 220 V deve ser feita através de um dispositivo especial de comutação com um circuito aberto visível ou um plugue, que deve estar localizado no ponto de controle desta unidade.
• A seguir, o fio é conectado à fase, polo do equipamento em teste ou ao núcleo do cabo. Desconecte o fio somente com a permissão do responsável pelo teste e após o aterramento.

No entanto, antes de aplicar corrente na instalação em teste, o trabalhador deve fazer o seguinte:

• É necessário certificar-se de que todos os membros do pessoal de verificação tomaram seus lugares, todas as pessoas não autorizadas foram removidas e que o dispositivo pode ser energizado.
• Antes de aplicar tensão, certifique-se de notificar todo o pessoal de teste sobre isso, e somente após certificar-se de que todos os funcionários ouviram isso, você pode remover o terra da saída do equipamento em teste e aplicar tensão de 380 ou 220 V.
• Imediatamente após a remoção do aterramento, todos os equipamentos envolvidos no teste de equipamentos elétricos com tensão aumentada são considerados energizados. Isso significa que quaisquer alterações no circuito ou conexões de cabos ou outras alterações são estritamente proibidas.
• Após a realização dos testes, o gestor é obrigado a reduzir a tensão para 0, desconectar todos os equipamentos da rede, aterrar você mesmo ou dar ordem para aterrar a saída da instalação. Obotudo isso deve ser informado à equipe de trabalho. Somente depois disso é permitido desconectar os fios se os testes estiverem concluídos ou reconectá-los se for necessário mais trabalho. As grades de proteção também são removidas somente depois que a planta é completamente desligada e o trabalho é concluído.

O protocolo de teste para aumento de tensão de qualquer equipamento também deve ser elaborado pelo chefe do grupo de trabalho.

Teste de cabos

Os testes de cabos também são realizados de acordo com um plano específico.

1. Primeiro, você precisa equipar o terra para o equipamento e o pára-raios manual. Acontece que uma instalação de transformador de alta tensão e um acessório kenotron são movidos para fora do aparelho. Neste caso, eles também devem ser aterrados.
2. Depois disso, você precisa dobrar a porta, localizada na parte traseira da parte superior da máquina, e instalá-la no suporte. Em seguida, a porta inferior se inclina para trás, um acessório kenotron é montado nela e suas patas são enroladas sob o suporte e a extrusão da porta.
3. A porta superior tem um orifício onde você pode inserir a alavanca do interruptor de limite. Usando uma chave, a alça é conectada a um microamperímetro. O cabo deve ser aterrado.
4. Uma mola especial deve ser mantida em peças sobressalentes ao realizar tais trabalhos. Em uma extremidade, ele é conectado a um transformador elevador de alta tensão e, na outra extremidade, à saída de um prefixo kenotron do tipo alta tensão. A saída está localizada no meio do console.
5. Em seguida, insira o plugue do prefixo emtomada do painel de controle. Há uma alça especial marcada como "Proteção", ela deve ser reorganizada para a posição "Sensível".
6. Use um cabo para conectar o equipamento em teste ao anexo. Neste caso, é necessário lançar a manga do cabo na saída do microamperímetro até que ele pare, após o que é instalada uma cerca de proteção.
7. O plugue do equipamento pode então ser conectado à rede e, após o funcionário ficar no suporte de borracha, o próprio dispositivo pode ser ligado. Neste momento, o diodo verde acenderá e depois de pressionar o botão liga / desliga - vermelho.
8. O equipamento possui uma alça que gira no sentido horário, aumentando assim a tensão. Assim, ele deve ser girado até que a tensão de teste seja atingida. A leitura geralmente é realizada na escala kV, que é calibrada em quilovolts máximos.
9. A corrente de fuga pode ser alterada alterando o botão de limite pressionando o botão no centro deste botão.
10. Após todos os testes, é necessário reduzir a tensão fornecida para 0 e, em seguida, pressionar o botão para desligar o dispositivo.

O protocolo para testar o cabo com tensão aumentada também é elaborado após a conclusão de todo o trabalho do grupo de teste principal.

Teste com frequência industrial RU

Na seguinte ordem, os testes são realizados para os quadros de manobra juntamente com seus dispositivos de manobra.

Primeiro você precisa preparar o equipamento para o trabalho. Para fazer isso, você precisa desabilitaraparelhagem, todos os transformadores de potencial e outros dispositivos conectados a ele, que estejam em curto-circuito ou aterrados. Todos os equipamentos são limpos de poeira, umidade e quaisquer outros contaminantes. Depois disso, de acordo com as regras de teste de isolamento com aumento de tensão de frequência aumentada, é necessário medir e registrar a resistência do enrolamento do equipamento em teste. Para isso, é usado um megôhmetro com tensão de 2,5 kV. Depois disso, toda a instalação é preparada para trabalhos posteriores conforme descrito anteriormente.

Depois disso, todas as medições de teste do quadro são realizadas usando tensão aumentada.

Teste com os instrumentos mais comuns

Um dos dispositivos comuns para teste é o AII-70. Também é usada com bastante frequência a instalação marcada com UPU-1M.

Antes de prosseguir com qualquer teste, é necessário que as setas de todos os dispositivos estejam em zero, os disjuntores estejam desligados. O botão do regulador de tensão deve ser girado totalmente no sentido anti-horário. Quanto à posição dos fusíveis, deve corresponder à tensão da rede. Se for necessário o transporte de um transformador de alta tensão, ele deve ser fixado com muita segurança dentro do aparelho, a alça do regulador deve ser recuada neste caso e as portas devem estar bem fechadas. O acessório kenotron também deve ser fixado com segurança se o cabo for testado, e você também deve removerrecipiente com dielétrico líquido da unidade.

Usando uma sonda durante o transporte, verifique periodicamente a distância entre os eletrodos da jarra. Deve ser igual a 2,5 mm. A sonda deve passar entre os eletrodos não muito apertada, mas também sem inclinação.

Regras de segurança para testes

Quanto às regras de segurança e padrões de teste de alta tensão, eles são os seguintes.

Em primeiro lugar, antes de iniciar qualquer trabalho, você deve equipar o solo com um fio de cobre com seção transversal de pelo menos 4,2 milímetros quadrados, dispositivos como o próprio aparelho, um centelhador manual, um transformador de alta tensão e um anexo kenotron.

Qualquer trabalho sem aterramento é estritamente proibido.

Segundo, certifique-se de instalar uma cerca de proteção. Deve ser fixado do lado dos tubos isolantes ao acessório kenotron. Avisos de aviso devem estar no guardrail. A cerca também deve ser fixada na lateral das hastes de metal. Aqui ele se conecta aos terminais giratórios da estrutura da caixa de controle.

Quanto a qualquer comutação de partes de alta e baixa tensão do aparelho, elas são realizadas apenas quando a tensão é completamente desligada, bem como na presença de um aterramento conectado e confiável.

Tanto o cabo quanto qualquer outro objeto que tenha sido testado com capacitância significativa deve ser aterrado após o teste. Isso se deve ao fato de que, mesmo após a conclusão dos testes, o objeto é capaz de reter uma carga suficientemente poderosa que pode prejudicar a saúde humana.

Como pode ser visto acima, os métodos de teste para aumento de tensão são bastante semelhantes entre si. Mas também existem diferenças significativas, devido às quais às vezes é necessário verificar o mesmo equipamento de maneiras diferentes.