المتانة وتحمل اختبار الجهد لكابلات التوصيل

يعد اختبار المتانة وتحمل الجهد لكابل التوصيل هو الرابط الرئيسي لتقييم أداء العزل والموثوقية على المدى الطويل. النقاط الفنية المحددة هي كما يلي:
1. الغرض من الاختبار
‌تقييم المتانة‌
اكتشف تدهور أداء الكابل بعد تأثره بعوامل مثل المجال الكهربائي, الإجهاد الميكانيكي, التآكل البيئي, إلخ. في عملية طويلة الأمد, والتنبؤ بالحياة المتبقية‌.
‌تحمل التحقق من أداء الجهد‌
تحقق مما إذا كان الكابل يمكنه الحفاظ على قوة العزل في ظل الجهد العالي أو ظروف الخطأ لمنع حوادث الانهيار‌.

2. طريقة الاختبار الأساسية
‌اختبار تحمل الجهد المتردد‌
مبدأ: تطبيق طاقة التيار المتردد أعلى من الجهد المقنن (مثل 1.5 أضعاف الجهد المقنن + 1كيلو فولت), محاكاة حالة الجهد الزائد الفعلي, واكتشاف العيوب مثل التفريغ الجزئي والفجوة الهوائية‌.
معدات: جهاز اختبار الرنين التسلسلي, مقسم الجهد, مقياس ميكرومتر, إلخ.
عملية: قم بزيادة الجهد ببطء إلى القيمة المستهدفة (مثل كبل 35 كيلو فولت يحتاج إلى زيادته إلى القيمة المحددة وصيانته 20 دقائق)‌.
مراقبة إشارات التسرب الحالية والتفريغ الجزئي لتحديد حالة العزل‌.

‌DC تحمل اختبار الجهد (تم التخلص منها تدريجياً)‌
تستخدم أساسا لاختبار المعدات التاريخية, ولكن يتم الآن استبدال كابلات البولي إيثيلين المتقاطعة في الغالب باختبارات التيار المتردد لأن التيار المستمر يمكن أن يتسبب بسهولة في تلف العزل.

الفرق بين التيار المتردد تحمل الجهد و DC تحمل Voltage_CT, حزب العمال, اختبار VT وفولتاغ العالي

تطبيق الجهد العالي:
يتم تطبيق مصدر الجهد العالي على الكابل, محاكاة الظروف القاسية للتأكيد على العزل.
مراقبة التسرب الحالي:
يراقب الاختبار تسرب التيار. إذا فشل الكابل, سوف يتدفق تيار كبير, يشير إلى انهيار العزل.
الفترة الزمنية:
عادة ما يتم تطبيق الجهد لمدة محددة, على النحو المحدد في المعايير ذات الصلة.

3. معدات وتكنولوجيا الاختبار الرئيسية
‌المعدات المتخصصة
على سبيل المثال, ال “كابل معدني معزول مرن يتحمل جهاز اختبار الجهد” من دونغجين, يوننان, يستخدم الأسطوانات وأجهزة استشعار الحمل لتحقيق اختبار الضغط الدقيق عند تمديد الكابل بشكل مستقيم.

قوانغتشو أنديان “يتأرجح التردد المنخفض للغاية ويتحمل نظام الاختبار المتكامل للجهد والتفريغ الجزئي” يجمع بين خوارزميات التعلم المتعددة لتحسين مصدر الإثارة وإكمال جهد الصمود في نفس الوقت, فقدان العزل الكهربائي والكشف عن التفريغ الجزئي.
‌المعدات المساعدة
مولد الجهد العالي, المقاوم الواقي, قضيب التفريغ, إلخ. لضمان سلامة الاختبار ودقة البيانات.

الكابلات المحمية:
يمكن أن تؤدي الكابلات المحمية إلى تعقيد الاختبار بسبب زيادة السعة بين الدرع والموصلات, خاصة مع زيادة مساحة السطح وطول الكابل.
جهد التشغيل:
يجب ألا يتجاوز جهد الاختبار جهد خط إلى خط نظام التشغيل.
المواد والبناء:
نوع الكابل, المادة العازلة لها, ويمكن أن يؤثر بنائه على كيفية أدائه في الاختبار.

4. مواصفات عملية الاختبار
‌الاستعداد قبل الاختبار‌
تحقق من مظهر الكابل وإغلاق الوصلات للتأكد من عدم وجود أي ضرر أو تلوث.

معايرة معلمات المعدات (مثل مستوى الجهد, يتراوح), ووضع علامات تحذيرية للسلامة.
‌التحكم أثناء الاختبار‌
Boost the voltage in stages and record the leakage current to observe abnormal discharge phenomena. للكابلات متعددة النواة, يجب اختبار مقاومة العزل لكل نواة للنوى الأخرى والغلاف الخارجي بشكل منفصل.
‌معالجة ما بعد الاختبار‌
بعد انخفاض الجهد إلى الصفر, يتم تفريغه بالكامل ويتم إعادة اختبار مقاومة العزل للتأكد من عدم وجود تدهور في الأداء‌.

الخامس. تحليل النتائج وتطبيقها ‌الحكم المؤهل‌: تيار التسرب مستقر ولا يتجاوز العتبة, وإشارة التفريغ الجزئي طبيعية‌.
‌موقع الخلل‌: تحليل نقاط الضعف أو مواقع الأعطال في العزل من خلال إشارات نبض التفريغ الجزئي‌.
‌قرار الصيانة‌: قم بتطوير خطة صيانة وقائية بناءً على معلمات فقدان العزل الكهربائي وتحمل بيانات الجهد‌.

من خلال الاختبارات المنهجية المذكورة أعلاه, يمكن تقييم موثوقية الكابلات في ظل ظروف العمل القاسية بشكل شامل, توفير ضمان للتشغيل الآمن لأنظمة الطاقة‌.

8 أنواع اختبار كابلات الجهد العالي وطرق الكشف عنها

باعتبارها هيئة الشبكة الأساسية لدوائر السيارات, لا يزال حزام التوصيل الطرفي يلعب دورًا لا يمكن الاستغناء عنه في النظام الكهربائي للسيارات.
يتم توزيع كابلات توصيل السيارات في مختلف أركان السيارة. وفقا للهيكل الرئيسي, يمكن تقسيمها إلى مجموعة أسلاك الكابينة, تسخير أسلاك الهيكل وتسخير أسلاك المحرك.
فيما بينها, يعمل حزام الباب الموجود في الكابينة تحت التمدد والانكماش المتكرر لفترة طويلة;
• تعمل مجموعة أسلاك الهيكل في درجات الحرارة العالية والمنخفضة والبيئات المغمورة بالطين لفترة طويلة;
• تعمل مجموعة أسلاك المحرك في بيئة ذات درجة حرارة عالية ونسبة عالية من الزيت في معظم الأوقات, ويجب أن يتحمل تأثير التيار العابر لحظة تشغيل المحرك.
إذا لم تتمكن مجموعة أسلاك السيارة من التكيف مع العمل في هذه البيئات القاسية, فإنه سيؤدي حتما إلى النار, دائرة مقصورة, التآكل والشيخوخة, إلخ., مما سيؤثر بشكل مباشر على سلامة قيادة السيارة ويؤدي إلى وقوع حوادث. من أجل ضمان سلامة السيارات, يعد اختبار أحزمة أسلاك السيارات والتحقق منها أمرًا مهمًا بشكل خاص. يقدم مهندس تسخير الأسلاك في هذه المقالة بشكل أساسي البحث حول خصائص المتانة وطرق اختبار انخفاض الجهد التلامسي لأدوات تسخير الأسلاك.
تشمل معايير تسخير أسلاك السيارات الرئيسية QCn29005-1990 "تصنيف جودة أحزمة الأسلاك ذات الجهد المنخفض للسيارات"; QCn29009-1991 "الشروط الفنية لموصلات أسلاك السيارات"; QC/T29106-2014 "الشروط الفنية لأحزمة أسلاك السيارات".
من حيث اختبار تسخير الأسلاك, تتبع الصين بشكل أساسي معيار QC/T29106-2014. لكن, هذه المجموعة من المعايير بها العديد من أوجه القصور في اختبار الأداء الكهربائي:
لاختبار انخفاض جهد الاتصال في اختبار الأداء الكهربائي, الطريقة المذكورة في المعيار لا تنطبق على الاختبار الفعلي, لأن هذه الطريقة تتطلب الكثير من معدات الاختبار وتحتاج إلى القياس بعد التوازن الحراري. أما بالنسبة لاختبار خاصية المتانة, لا يوجد ذكر في المعيار.
تهدف إلى معالجة أوجه القصور في هذين العنصرين من اختبار أداء CLP القياسي. على أساس مراقبة الجودة/T 29106-2014 معيار, تقترح هذه المقالة اختبار خصائص المتانة الجديدة وطرق اختبار انخفاض جهد التلامس, وتجري التحقق التجريبي على طريقتي الاختبار هاتين.

1 اختبار المتانة
الغرض من اختبار خصائص المتانة هو التأكد بشكل أساسي من أن درجة حرارة الأسلاك لا يمكن أن تتجاوز درجة حرارة الخلل بعد تشغيل مجموعة الأسلاك من نوع الحمل عند التحميل الكامل لفترة من الوقت. والمعدات الكهربائية مثل الصمامات, الموصلات, ويجب عدم حرق المرحلات في الدائرة. لم يتم ذكر اختبار خصائص المتانة في معيار QC/T29106-2014.
من خلال استشارة الأدبيات ذات الصلة, طرق اختبار خصائص المتانة التقليدية هي:
بعد إدخال تيار زائد إلى دائرة الاختبار لفترة زمنية معينة, استخدم مستشعر درجة الحرارة لقياس درجة حرارة السلك. يمكنك الحكم على ما إذا كان الاختبار مؤهلاً من خلال مراقبة درجة حرارة السلك ومظهره.

تُستخدم مستشعرات درجة الحرارة في اختبار خصائص المتانة التقليدية لقياس درجة حرارة السلك. يمكن لهذه الطريقة أن تعكس فقط درجة حرارة نقطة قياس معينة للموصل, ولكن لا يمكن أن تعكس درجة حرارة الموصل بأكمله. لذلك, تقترح هذه المقالة طريقة لقياس درجة حرارة السلك باستخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء. يمكن لهذه الطريقة مراقبة درجة حرارة مجموعة الأسلاك المقاسة ككل بشكل حدسي وسريع. شكل 1 عبارة عن رسم تخطيطي لاختبار خصائص متانة الأسلاك المحسنة. صيغة حساب التيار الزائد هي:

(1) في الصيغة: Io هو تيار الحمل الزائد; K هو معامل التحميل الزائد الحالي; IA هو التيار المقنن للمصهر. يرتبط معامل الحمل الزائد K بنوع المصهر: K للصمامات Jcase و Mega هي 135%; لصمامات Midi وBF, K هو 145%.الشكل 2 عبارة عن رسم تخطيطي للتصوير الحراري لاختبار خصائص المتانة لمجموعة أسلاك الصندوق الكهربائي لطراز مركبة معين, والشكل 3 هو مخطط اتجاه درجة الحرارة لتسخير الأسلاك. فتيل حلقة تسخير الأسلاك هو أ 20 فتيل Jcase, والتيار الزائد هو:

من خلال الاختبار, وقد وجد أن درجة الحرارة القصوى للأسلاك في مجموعة أسلاك الصندوق الكهربائي لم تتجاوز 98 درجة مئوية بعد مرور التيار الزائد لمدة 30 دقائق, والتي كانت أقل من درجة حرارة خطأ الأسلاك البالغة 105 درجة مئوية. تظهر نتائج الاختبار أن مجموعة أسلاك الصندوق الكهربائي اجتازت اختبار خصائص المتانة. يمكن لهذه الطريقة اختبار خصائص متانة أحزمة الأسلاك بشكل فعال.

ترتبط درجة حرارة السلك T بالقيمة الحرارية للسلك Q. يتم حساب القيمة الحرارية للسلك Q وفقًا للصيغة (2):

(2) في الصيغة: I هي القيمة المحسوبة لتيار السلك; R هي القيمة المحسوبة لمقاومة السلك; t هو وقت تنشيط السلك; ρ هي مقاومة النحاس; ل هو طول السلك; s هي مساحة المقطع العرضي للسلك.

معلمات الأسلاك 101, 102, و 108 في هذا الاختبار موضحة في الجدول 1. بناءً على البيانات الواردة في الجدول 1, قيم I2R للأسلاك 101, 102, و 108 يتم حسابها لتكون 22.7, 293.6, و 317.3 على التوالى, إنه, الحرارة المتولدة من الأسلاك هي Q108>س102>س101. يمكن أن نستنتج أن درجة حرارة السلك T108>T102>يتوافق T101 مع اتجاه درجة حرارة السلك الذي تم قياسه بواسطة جهاز التصوير الحراري (شكل 3).

2 اختبار انخفاض الجهد الاتصال لمحطات تسخير الأسلاك
1. طريقة الاختبار المباشر
ينص معيار QC/T29106-2014 على طريقة الاختبار لانخفاض الجهد في نقاط اتصال طرفية تسخير الأسلاك:
أولاً, قم بتوصيل الدائرة وفقا للرسم التخطيطي (شكل 4), بحث عن الجدول 2 لتحديد تيار الاختبار, ومن ثم تمرير تيار مستمر من خلال الدائرة. عندما يكون الفرق في قراءات درجة الحرارة لخمس نقاط قياس درجة حرارة متتالية أقل من ±2 درجة مئوية, الوصول إلى حالة التوازن الحراري. في هذا الوقت, قياس الجهد بين النقطة أ والنقطة ب, النقطة أ والنقطة ج, النقطة C والنقطة D على التوالي. يتم حساب انخفاض الجهد في منطقة تجعيد الموصل وفقًا للصيغة (3):
(3) في الصيغة: UAB هو انخفاض الجهد في منطقة تجعيد الأسلاك; UAC هو انخفاض الجهد بين نقطة القياس A والنقطة C; UCD هو انخفاض الجهد بين نقطة القياس C والنقطة D. وفقًا لمتطلبات مراقبة الجودة/T29106-2014, لا ينبغي أن يكون انخفاض الجهد المحسوب UAB أكبر من انخفاض الجهد الوارد في الجدول 2.

طريقة الاختبار غير المباشر
إن جوهر انخفاض الجهد عند ملامسة طرفية تسخير الأسلاك هو مقاومة التلامس المتولدة عندما يتم تجعيد الطرف والسلك. تشتمل مقاومة التلامس على ثلاثة أجزاء: مقاومة الانكماش, مقاومة الموصل, ومقاومة طبقة الفيلم.
لذلك, تقترح هذه المقالة طريقة لقياس انخفاض الجهد في وصلة توصيل الأسلاك بطريقة غير مباشرة - طريقة قياس المقاومة. تتميز طريقة الاختبار هذه بسهولة التشغيل ويمكن إكمالها باستخدام مقياس ملي أومتر عالي الدقة فقط. في هذه المقالة, يستخدم قياس مقاومة تسخير الأسلاك جهاز اختبار المقاومة المنخفضة TH2516B بدقة 1 مΩ. شكل 5 هو رسم تخطيطي لطريقة القياس غير المباشرة. AB في الشكل هي منطقة العقص بين السلك والطرف. أثناء الاختبار, يمكن حساب مقاومة التلامس لمنطقة العقص بالصيغة (4) ببساطة عن طريق قياس المقاومة بين التيار المتردد والقرص المضغوط.

(4) في الصيغة: RAB هي مقاومة التلامس لمنطقة تجعيد الأسلاك; RAC هي المقاومة بين نقطة القياس A والنقطة C; RCD هي المقاومة بين نقطة القياس C والنقطة D.

استنادًا إلى انخفاضات الجهد وتيارات الاختبار المقابلة للأسلاك ذات مناطق المقطع العرضي المختلفة الواردة في QC/T29106-2014, وهي القيم في الجدول 2, يمكن حساب مقاومة التلامس لنقاط التجعيد المقابلة للأسلاك المختلفة. كما هو مبين في الجدول 3. وفقًا للمتطلبات الواردة في المعيار، يجب ألا يكون انخفاض الجهد UAB أكبر من انخفاض الجهد الوارد في الجدول 2, يجب ألا تكون مقاومة التلامس لنقطة العقص المقاسة والمحسوبة في اختبار طريقة القياس غير المباشرة أكبر من المتطلبات الواردة في الجدول 3.

طاولة 4 يوضح نتائج قياس بعض الأسلاك لموديل سيارة معين. يمكن ملاحظة أن مقاومة التلامس RAB لجميع نقاط تجعيد الأسلاك أقل من القيمة الموضحة في الجدول 3, إنه, انخفاض الجهد بين السلك والاتصال الطرفي يلبي متطلبات معيار مراقبة الجودة / T29106-2014. تظهر نتائج الاختبار أن انخفاض جهد الاتصال بحزام الأسلاك يلبي المتطلبات, ويمكن لهذه الطريقة إجراء اختبار انخفاض جهد التلامس بشكل فعال.

3 خاتمة
أخذ QC/T29106-2014 كمعيار الاختبار, تم اقتراح طريقة اختبار جديدة لمعالجة أوجه القصور في طريقة اختبار الأداء الكهربائي القياسية, ويتم استخلاص الاستنتاجات التالية:
1) يستخدم اختبار خصائص المتانة التقليدية أجهزة استشعار لدرجة الحرارة لتسجيل درجة حرارة تسخير الأسلاك. لا يمكن لهذه الطريقة قياس درجة الحرارة إلا عند نقطة معينة على السلك. إن استخدام جهاز التصوير الحراري لقياس درجة حرارة السلك المقترح في هذه المقالة يمكن أن يراقب بشكل ديناميكي وحدسي درجة حرارة نظام تسخير الأسلاك بالكامل بما في ذلك الموصلات, الأسلاك, والمعدات الكهربائية, ويمكن العثور بسرعة على أعلى نقطة درجة حرارة لتحليل خصائص المتانة لحزام الأسلاك;
2) يستخدم اختبار انخفاض جهد التلامس التقليدي طريقة القياس المباشر, والذي يتطلب الكثير من معدات الاختبار ويجب تنفيذه بعد تنشيط التيار المستمر للوصول إلى التوازن الحراري. الطريقة المقترحة في هذه المقالة لقياس انخفاض جهد التلامس بشكل غير مباشر عن طريق قياس مقاومة التلامس تتطلب فقط ملي أومتر ولا تتطلب بناء دائرة اختبار. أكثر إيجازا وكفاءة من الطرق التقليدية.