Tests de durabilité et de tension de tenue des câbles de connexion

Le test de durabilité et de tenue en tension du câble de connexion est le maillon clé pour évaluer ses performances d'isolation et sa fiabilité à long terme.. Les points techniques spécifiques sont les suivants:
1. Objectif du test
‌Évaluation de la durabilité‌
Détecter la dégradation des performances du câble après avoir été affecté par des facteurs tels que le champ électrique, contrainte mécanique, corrosion environnementale, etc.. en fonctionnement à long terme, et prédire la vie restante‌.
‌Vérification des performances de tenue en tension‌
Vérifiez si le câble peut maintenir la résistance de l'isolation dans des conditions de haute tension ou de défaut pour éviter les accidents de panne‌.

2. Méthode de test de base
‌Test de tension de tenue CA‌
principe: Appliquer une alimentation CA supérieure à la tension nominale (tel que 1.5 fois la tension nominale + 1kV), simuler la condition de surtension réelle, et détecter les défauts tels que les décharges partielles et l'entrefer‌.
équipement: Appareil de test de résonance en série, diviseur de tension, microampèremètre, etc..
processus: Augmentez lentement la tension jusqu'à la valeur cible (tel qu'un câble de 35 kV doit être augmenté jusqu'à la valeur spécifiée et maintenu pendant 20 minutes)‌.
Surveillez les signaux de courant de fuite et de décharge partielle pour déterminer l'état de l'isolation‌.

‌Test de tension de tenue CC (progressivement éliminé)‌
Principalement utilisé pour les tests d'équipements historiques, mais les câbles en polyéthylène réticulé sont désormais principalement remplacés par des tests AC car le DC peut facilement endommager l'isolation..

La différence entre la tension de tenue CA et la tension de tenue CC_CT, TP, Tests VT et haute tension

Application haute tension:
Une source haute tension est appliquée au câble, simuler des conditions extrêmes pour solliciter l'isolation.
Surveillance du courant de fuite:
Le test surveille le courant de fuite. Si un câble tombe en panne, un courant important circulera, indiquant une rupture de l'isolation.
Période:
La tension est généralement appliquée pendant une durée spécifique, tel que défini par les normes pertinentes.

3. Équipements et technologies de test clés
‌Équipement spécialisé‌
Par exemple, le “Dispositif de test de tension de tenue de câble à isolation minérale flexible” de Dongjin, Yunnan, utilise des cylindres et des capteurs de charge pour réaliser des tests de pression précis lorsque le câble est tendu en ligne droite.

Guangzhou Andian's “Système de test intégré de tension de tenue à ultra-basse fréquence oscillante et de décharge partielle” combine de nombreux algorithmes d'apprentissage pour optimiser la source d'excitation et compléter simultanément la tension de tenue, détection de perte diélectrique et de décharge partielle.
‌Équipement auxiliaire‌
Générateur haute tension, résistance de protection, tige de décharge, etc.. pour garantir la sécurité des tests et l’exactitude des données.

Câbles blindés:
Les câbles blindés peuvent compliquer les tests en raison de l'augmentation de la capacité entre le blindage et les conducteurs., en particulier avec une surface et une longueur de câble accrues.
Tension de fonctionnement:
La tension de test ne doit pas dépasser la tension ligne à ligne du système d'exploitation.
Matériau et construction:
Le type de câble, son matériau isolant, et sa construction peut influencer ses performances lors du test.

4. Spécifications du processus de test
‌Préparation avant le test‌
Vérifier l'apparence du câble et l'étanchéité des joints pour confirmer qu'il n'y a aucun dommage ou contamination.

Calibrer les paramètres de l'équipement (comme le niveau de tension, gamme), et installer des panneaux d'avertissement de sécurité.
‌Contrôle pendant le test‌
Augmentez la tension par étapes et enregistrez le courant de fuite pour observer des phénomènes de décharge anormaux. Pour câbles multiconducteurs, la résistance d'isolation de chaque noyau par rapport aux autres noyaux et à la gaine extérieure doit être testée séparément.
‌Traitement post-test‌
Après que la tension soit réduite à zéro, il est complètement déchargé et la résistance d'isolation est à nouveau testée pour confirmer qu'il n'y a pas de dégradation des performances‌.

V. Analyse des résultats et application ‌Jugement avec réserve‌: Le courant de fuite est stable et ne dépasse pas le seuil, et le signal de décharge partielle est normal‌.
‌Emplacement du défaut‌: Analysez les points faibles ou les emplacements de défauts de l'isolation grâce à des signaux d'impulsion de décharge partielle‌.
‌Décision alimentaire‌: Élaborer un plan de maintenance préventive basé sur les paramètres de perte diélectrique et les données de tension de tenue‌.

Grâce aux tests systématiques ci-dessus, la fiabilité des câbles dans des conditions de travail extrêmes peut être évaluée de manière exhaustive, fournir une garantie pour le fonctionnement sûr des systèmes électriques‌.

8 types de méthodes de test et de détection des câbles haute tension

En tant qu'organisme de base du réseau des circuits automobiles, le faisceau de connexion des bornes joue toujours un rôle irremplaçable dans le système électrique automobile.
Les câbles de connexion automobile sont répartis dans différents coins de la voiture. Selon la structure principale, il peut être divisé en faisceau de câblage de cabine, faisceau de câblage du châssis et faisceau de câblage du moteur.
Parmi eux, le harnais de porte dans la cabine fonctionne sous des expansions et contractions répétées pendant une longue période;
• Le faisceau de câbles du châssis fonctionne longtemps dans des environnements à haute et basse température et immergés dans la boue.;
• Le faisceau de câbles du moteur fonctionne la plupart du temps dans un environnement à haute température et à haute teneur en huile., et doit supporter l'impact du courant transitoire au moment du démarrage du moteur.
Si le faisceau de câbles de l'automobile ne peut pas s'adapter au travail dans ces environnements extrêmes, cela mènera inévitablement à un incendie, court-circuit, corrosion et vieillissement, etc., ce qui affectera directement la sécurité de conduite de la voiture et entraînera des accidents. Afin d'assurer la sécurité des automobiles, le test et la vérification des faisceaux de câbles automobiles sont particulièrement importants. L'ingénieur des faisceaux de câbles de cet article présente principalement la recherche sur les caractéristiques de durabilité et les méthodes de test de chute de tension de contact des faisceaux de câbles..
Les principales normes relatives aux faisceaux de câbles automobiles incluent QCn29005-1990 « Classification de qualité des faisceaux de câbles automobiles basse tension »; QCn29009-1991 « Conditions techniques pour les connecteurs de fils automobiles »; QC/T29106-2014 « Conditions techniques des faisceaux de câbles automobiles ».
En termes de tests de faisceaux de câbles, La Chine suit principalement la norme QC/T29106-2014. Cependant, cet ensemble de normes présente de nombreuses lacunes dans les tests de performances électriques:
Pour le test de chute de tension de contact dans les tests de performances électriques, la méthode mentionnée dans la norme n'est pas applicable aux tests réels, car cette méthode nécessite beaucoup d'équipement de test et doit être mesurée après équilibre thermique. Quant au test caractéristique de durabilité, il n'y a aucune mention dans la norme.
Visant les lacunes de ces deux éléments de test du test de performance standard CLP. Basé sur le QC/T 29106-2014 standard, cet article propose de nouvelles méthodes de test des caractéristiques de durabilité et de test de chute de tension de contact, et effectue une vérification expérimentale sur ces deux méthodes de test.

1 Test de durabilité
L'objectif du test caractéristique de durabilité est principalement de garantir que la température des fils ne peut pas dépasser la température de défaut après que le faisceau de câbles de type charge fonctionne à pleine charge pendant un certain temps.. Et les équipements électriques tels que les fusibles, connecteurs, et les relais du circuit ne doivent pas être grillés. Il n'y a aucune mention des tests de caractéristiques de durabilité dans la norme QC/T29106-2014.
En consultant la littérature pertinente, les méthodes traditionnelles de test des caractéristiques de durabilité sont:
Après avoir introduit un courant de surcharge dans le circuit de test pendant un certain temps, utiliser un capteur de température pour mesurer la température du fil. Juger si le test est qualifié en observant la température et l'apparence du fil.

Les capteurs de température sont utilisés dans les tests traditionnels de caractéristiques de durabilité pour mesurer la température des fils.. Cette méthode ne peut refléter que la température d'un certain point de mesure du conducteur, mais ne peut pas refléter la température de l'ensemble du conducteur. Donc, cet article propose une méthode de mesure de la température du fil à l'aide d'une caméra thermique infrarouge. Cette méthode permet d'observer intuitivement et rapidement la température du faisceau de câbles mesuré dans son ensemble.. Chiffre 1 est un diagramme schématique du test amélioré des caractéristiques de durabilité des faisceaux de câbles. La formule de calcul du courant de surcharge est:

(1) Dans la formule: Io est le courant de surcharge; K est le coefficient de courant de surcharge; IA est le courant nominal du fusible. Le coefficient de courant de surcharge K est lié au type de fusible: K pour les fusibles Jcase et Mega est 135%; pour fusibles Midi et BF, K est de 145%.Figure 2 est un diagramme d'imagerie thermique du test des caractéristiques de durabilité du faisceau de câbles du boîtier électrique d'un certain modèle de véhicule, et le chiffre 3 est un diagramme de tendance de température du faisceau de câbles. Le fusible de la boucle du faisceau de câblage est un 20 Un fusible Jcase, et le courant de surcharge est:

Grâce aux tests, il a été constaté que la température maximale des fils dans le faisceau de câblage du boîtier électrique ne dépassait pas 98°C après le passage du courant de surcharge pendant 30 minutes, qui était inférieure à la température de défaut des fils de 105°C. Les résultats des tests montrent que le faisceau de câbles du boîtier électrique a réussi le test des caractéristiques de durabilité. Cette méthode peut tester efficacement les caractéristiques de durabilité des faisceaux de câbles.

La température du fil T est liée au pouvoir calorifique du fil Q. Le pouvoir calorifique du fil Q est calculé selon la formule (2):

(2) Dans la formule: I est la valeur calculée du courant du fil; R est la valeur calculée de la résistance du fil; t est le temps d'excitation du fil; ρ est la résistivité du cuivre; l est la longueur du fil; s est la section transversale du fil.

Les paramètres des fils 101, 102, et 108 dans ce test sont présentés dans le tableau 1. Basé sur les données du tableau 1, les valeurs I2R des fils 101, 102, et 108 sont calculés pour être 22.7, 293.6, et 317.3 respectivement, c'est, la chaleur générée par les fils est Q108>Q102>Q101. On peut conclure que la température du fil T108>T102>T101 est cohérent avec la tendance de la température du fil mesurée par la caméra thermique (Chiffre 3).

2 Test de chute de tension de contact des bornes du faisceau de câbles
1. Méthode de test direct
La norme QC/T29106-2014 précise la méthode de test de chute de tension des contacts des bornes du faisceau de câblage:
D'abord, connecter le circuit selon le schéma (Chiffre 4), rechercher le tableau 2 pour déterminer le courant de test, puis faire passer un courant constant à travers le circuit. Lorsque la différence entre les relevés de température de cinq points de mesure de température consécutifs est inférieure à ±2°C, l'état d'équilibre thermique est atteint. À ce moment-là, mesurer la tension entre le point A et le point B, point A et point C, point C et point D respectivement. La chute de tension dans la zone de sertissage du conducteur est calculée selon la formule (3):
(3) Dans la formule: UAB est la chute de tension dans la zone de sertissage du fil; UAC est la chute de tension entre le point de mesure A et le point C; UCD est la chute de tension entre le point de mesure C et le point D. Selon les exigences de QC/T29106-2014, la chute de tension calculée UAB ne doit pas être supérieure à la chute de tension indiquée dans le tableau 2.

Méthode de test indirect
L'essence de la chute de tension au niveau du contact de la borne du faisceau de câbles est la résistance de contact générée lorsque la borne et le fil sont sertis.. La résistance de contact comprend trois parties: résistance au retrait, résistance du conducteur, et résistance de la couche de film.
Donc, cet article propose une méthode pour mesurer indirectement la chute de tension du contact de la borne du faisceau de câbles – méthode de mesure de la résistance. Cette méthode de test est simple à utiliser et peut être complétée avec uniquement un milliohmmètre de haute précision.. Dans cet article, la mesure de la résistance du faisceau de câbles utilise le testeur de faible résistance TH2516B avec une précision de 1 mΩ. Chiffre 5 est un diagramme schématique de la méthode de mesure indirecte. AB sur la figure est la zone de sertissage entre le fil et la borne. Pendant l'essai, la résistance de contact de la zone de sertissage peut être calculée par la formule (4) en mesurant simplement la résistance entre AC et CD.

(4) Dans la formule: RAB est la résistance de contact de la zone de sertissage du fil; RAC est la résistance entre le point de mesure A et le point C; RCD est la résistance entre le point de mesure C et le point D.

Basé sur les chutes de tension et les courants d'essai correspondant à des fils ayant des sections transversales différentes donnés dans QC/T29106-2014, quelles sont les valeurs du tableau 2, la résistance de contact des points de sertissage correspondants de différents fils peut être calculée. comme indiqué dans le tableau 3. Conformément à l'exigence de la norme selon laquelle la chute de tension UAB ne doit pas être supérieure à la chute de tension indiquée dans le tableau 2, la résistance de contact du point de sertissage mesurée et calculée dans cet essai de méthode de mesure indirecte ne doit pas être supérieure aux exigences du tableau 3.

Tableau 4 montre les résultats de mesure de certains fils d'un certain modèle de voiture. On peut voir que la résistance de contact RAB de tous les points de sertissage des fils est inférieure à la valeur du tableau 3, c'est, la chute de tension entre le fil et le contact terminal répond aux exigences de la norme QC/T29106-2014. Les résultats des tests montrent que la chute de tension de contact du faisceau de câbles répond aux exigences, et cette méthode peut effectuer efficacement des tests de chute de tension de contact.

3 Conclusion
Prendre QC/T29106-2014 comme norme de test, une nouvelle méthode de test est proposée pour remédier aux lacunes de la méthode standard de test de performance électrique, et les conclusions suivantes sont tirées:
1) Les tests traditionnels de caractéristiques de durabilité utilisent des capteurs de température pour enregistrer la température du faisceau de câbles.. Cette méthode ne peut mesurer la température qu'à un certain point du fil. L'utilisation d'une caméra thermique pour mesurer la température des fils proposée dans cet article permet d'observer de manière dynamique et intuitive la température de l'ensemble du système de faisceau de câbles, y compris les connecteurs., fils, et matériel électrique, et peut trouver rapidement le point de température le plus élevé pour analyser les caractéristiques de durabilité du faisceau de câbles;
2) Le test traditionnel de chute de tension de contact utilise une méthode de mesure directe, ce qui nécessite beaucoup d'équipement de test et doit être effectué après la mise sous tension d'un courant constant pour atteindre l'équilibre thermique. La méthode proposée dans cet article pour mesurer indirectement la chute de tension de contact en mesurant la résistance de contact ne nécessite qu'un milliohmmètre et ne nécessite pas de construire un circuit de test.. Plus concise et efficace que les méthodes traditionnelles.