Ispitivanje trajnosti i otpornog napona spojnih kabela

Ispitivanje trajnosti i otpornog napona spojnog kabela ključna je veza za procjenu njegove izolacijske izvedbe i dugoročne pouzdanosti. Specifične tehničke točke su sljedeće:
1. Svrha testa
Procjena trajnosti
Otkrijte pad performansi kabela nakon utjecaja čimbenika kao što je električno polje, mehaničko naprezanje, ekološka korozija, itd. u dugotrajnom radu, i predvidite preostali život‌.
‌Provjera performansi podnosivog napona‌
Provjerite može li kabel održati izolacijsku čvrstoću pod visokim naponom ili uvjetima kvara kako biste spriječili nezgode s kvarom‌.

2. Osnovna metoda ispitivanja
‌ispitivanje AC podnosivog napona‌
načelo: Primijenite izmjenični napon veći od nazivnog napona (kao npr 1.5 puta nazivni napon + 1kV), simulirati stvarno stanje prenapona, i otkriti nedostatke kao što su djelomično pražnjenje i zračni raspor‌.
oprema: Uređaj za ispitivanje serijske rezonancije, razdjelnik napona, mikroampermetar, itd.
proces: Polako povećajte napon do ciljane vrijednosti (kao što je 35kV kabel potrebno je povećati na navedenu vrijednost i održavati 20 minuta)‌.
Pratite signale struje curenja i djelomičnog pražnjenja kako biste odredili stanje izolacije‌.

Ispitivanje istosmjernog napona (postupno se ukidao)‌
Uglavnom se koristi za ispitivanje povijesne opreme, ali kabeli od umreženog polietilena sada su uglavnom zamijenjeni AC testovima jer DC može lako uzrokovati oštećenje izolacije.

Razlika između AC podnosivog napona i DC podnosivog napona_CT, PT, VT ispitivanje i visoki napon

Primjena visokog napona:
Na kabel se dovodi izvor visokog napona, simuliranje ekstremnih uvjeta za opterećenje izolacije.
Praćenje struje curenja:
Test prati struju curenja. Ako kabel zakaže, teći će značajna struja, što ukazuje na kvar izolacije.
Vremensko razdoblje:
Napon se obično primjenjuje određeno vrijeme, kako je definirano relevantnim standardima.

3. Ključna ispitna oprema i tehnologija
Specijalizirana oprema
Na primjer, a “Uređaj za ispitivanje otpornog napona fleksibilnog kabela izoliranog mineralima” od Dongjina, Yunnan, koristi cilindre i senzore opterećenja za postizanje preciznog ispitivanja tlaka kada je kabel ravno rastegnut.

Guangzhou Andian’s “Integrirani ispitni sustav oscilirajućeg otpornog napona ultraniske frekvencije i djelomičnog pražnjenja” kombinira mnogostruke algoritme učenja za optimizaciju izvora pobude i istovremeno kompletan podnosivi napon, detekcija dielektričnog gubitka i djelomičnog pražnjenja.
Pomoćna oprema
Generator visokog napona, zaštitni otpornik, štap za pražnjenje, itd. kako bi se osigurala sigurnost testa i točnost podataka.

Oklopljeni kabeli:
Oklopljeni kabeli mogu komplicirati ispitivanje zbog povećanog kapaciteta između oklopa i vodiča, osobito s povećanom površinom i duljinom kabela.
Radni napon:
Ispitni napon ne bi trebao premašiti napon operativnog sustava međulinijski.
Materijal i konstrukcija:
Vrsta kabela, njegov izolacijski materijal, a njegova konstrukcija može utjecati na njegovu izvedbu u testu.

4. Specifikacije procesa ispitivanja
Priprema prije testa
Provjerite izgled kabela i brtvljenje spojeva kako biste potvrdili da nema oštećenja ili onečišćenja.

Kalibrirajte parametre opreme (kao što je razina napona, domet), i postaviti sigurnosne znakove upozorenja.
‌Kontrola tijekom testa‌
Povećajte napon u fazama i zabilježite struju curenja kako biste uočili abnormalne pojave pražnjenja. Za višežilne kabele, izolacijski otpor svake jezgre u odnosu na druge jezgre i vanjski omotač treba ispitati zasebno.
Obrada nakon testiranja
Nakon što se napon smanji na nulu, potpuno je ispražnjen i otpor izolacije se ponovno testira kako bi se potvrdilo da nema pogoršanja performansi‌.

V. Analiza rezultata i primjena ‌Kvalificirana prosudba‌: Struja curenja je stabilna i ne prelazi prag, a signal djelomičnog pražnjenja je normalan‌.
Lokacija kvara: Analizirajte slabe točke ili mjesta kvara izolacije putem impulsnih signala djelomičnog pražnjenja‌.
Odluka o uzdržavanju: Razvijte plan preventivnog održavanja na temelju parametara dielektričnih gubitaka i podataka o podnosivom naponu‌.

Kroz navedena sustavna ispitivanja, pouzdanost kabela u ekstremnim radnim uvjetima može se sveobuhvatno ocijeniti, pružanje jamstva za siguran rad elektroenergetskih sustava‌.

8 vrste ispitivanja visokonaponskih kabela i metode detekcije

Kao osnovno mrežno tijelo automobilskih sklopova, priključni kabelski svežanj još uvijek igra nezamjenjivu ulogu u električnom sustavu automobila.
Automobili Spojni kabeli raspoređeni su u raznim kutovima automobila. Prema glavnoj strukturi, može se podijeliti na kabelski svežanj kabine, kabelski svežanj šasije i kabelski svežanj motora.
Među njima, kabelski svežanj u kabini dugo radi pod opetovanim širenjem i skupljanjem;
• Kabelski svežanj šasije dugo vremena radi na visokim i niskim temperaturama i u blatu;
• Kabelski svežanj motora većinu vremena radi u okruženju visoke temperature i ulja, i mora podnijeti utjecaj prijelazne struje u trenutku pokretanja motora.
Ako se kabelski svežanj automobila ne može prilagoditi radu u ovim ekstremnim okruženjima, neizbježno će dovesti do požara, kratki spoj, korozije i starenja, itd., što će izravno utjecati na sigurnost vožnje automobila i dovesti do nesreća. Kako bi se osigurala sigurnost automobila, ispitivanje i provjera kabelskih snopova automobila posebno je važno. Inženjer za ožičenje u ovom članku uglavnom predstavlja istraživanje o karakteristikama trajnosti i metode ispitivanja pada napona u kontaktu za ožičenje.
Glavni standardi za automobilske kabelske snopove uključuju QCn29005-1990 “Klasifikacija kvalitete automobilskih niskonaponskih kabelskih snopova”; QCn29009-1991 “Tehnički uvjeti za automobilske konektore žica”; QC/T29106-2014 “Tehnički uvjeti za automobilske kabelske snopove”.
Što se tiče ispitivanja kabelskog svežnja, Kina uglavnom slijedi standard QC/T29106-2014. Međutim, ovaj skup standarda ima mnogo nedostataka u ispitivanju električnih performansi:
Za ispitivanje pada kontaktnog napona u ispitivanju električnih performansi, metoda navedena u standardu nije primjenjiva u stvarnom ispitivanju, jer ova metoda zahtijeva puno opreme za ispitivanje i potrebno ju je mjeriti nakon toplinske ravnoteže. Što se tiče testa karakteristike trajnosti, ne spominje se u standardu.
Usmjeren na nedostatke u ove dvije ispitne stavke standardnog CLP testa izvedbe. Na temelju QC/T 29106-2014 standard, ovaj članak predlaže nove metode ispitivanja karakteristika trajnosti i ispitivanja pada kontaktnog napona, te provodi eksperimentalnu provjeru ovih dviju metoda ispitivanja.

1 Test trajnosti
Svrha ispitivanja karakteristika trajnosti je uglavnom osigurati da temperatura žica ne može prijeći temperaturu kvara nakon što kabelski svežanj pod opterećenjem radi pod punim opterećenjem određeno vrijeme. I električna oprema poput osigurača, konektori, a releji u krugu ne smiju biti pregorjeli. Ne spominje se ispitivanje karakteristika trajnosti u standardu QC/T29106-2014.
Konzultirajući relevantnu literaturu, tradicionalne metode ispitivanja karakteristika trajnosti su:
Nakon unosa struje preopterećenja u ispitni krug kroz određeni vremenski period, koristite senzor temperature za mjerenje temperature žice. Procijenite je li test kvalificiran promatranjem temperature i izgleda žice.

Senzori temperature koriste se u tradicionalnom ispitivanju karakteristika trajnosti za mjerenje temperature žice. Ova metoda može odražavati samo temperaturu određene mjerne točke vodiča, ali ne može odražavati temperaturu cijelog vodiča. Stoga, ovaj članak predlaže metodu mjerenja temperature žice pomoću infracrvene termalne slike. Ova metoda može intuitivno i brzo promatrati temperaturu izmjerenog kabelskog svežnja u cjelini. Lik 1 je shematski dijagram poboljšanog ispitivanja karakteristika trajnosti kabelskog svežnja. Formula za izračun struje preopterećenja je:

(1) U formuli: Io je struja preopterećenja; K je koeficijent struje preopterećenja; IA je nazivna struja osigurača. Koeficijent struje preopterećenja K povezan je s vrstom osigurača: K za Jcase i Mega osigurače je 135%; za Midi i BF osigurače, K je 145%.Slika 2 je termovizijski dijagram ispitivanja karakteristika trajnosti kabelskog svežnja električne kutije određenog modela vozila, i slika 3 je dijagram trenda temperature kabelskog svežnja. Osigurač petlje kabelskog svežnja je a 20 Osigurač Jcase, a struja preopterećenja je:

Kroz testiranje, utvrđeno je da maksimalna temperatura žica u kabelskom snopu električne kutije nije premašila 98°C nakon što je struja preopterećenja prošla kroz 30 minuta, što je bilo manje od temperature kvara žica od 105°C. Rezultati ispitivanja pokazuju da je kabelski svežanj električne kutije prošao test karakteristika trajnosti. Ovom se metodom mogu učinkovito testirati karakteristike trajnosti kabelskih snopova.

Temperatura žice T povezana je s kaloričnom vrijednošću žice Q. Kalorična vrijednost žice Q izračunava se prema formuli (2):

(2) U formuli: I je izračunata vrijednost struje žice; R je izračunata vrijednost otpora žice; t je vrijeme punjenja žice; ρ je otpor bakra; l je duljina žice; s je površina poprečnog presjeka žice.

Parametri žica 101, 102, i 108 u ovom testu prikazani su u tablici 1. Na temelju podataka u tablici 1, I2R vrijednosti žica 101, 102, i 108 izračunavaju se da se 22.7, 293.6, i 317.3 odnosno, to jest, toplina koju stvaraju žice je Q108>Q102>Q101. Može se zaključiti da temperatura žice T108>T102>T101 je u skladu s trendom temperature žice koju je izmjerila termovizijska kamera (Lik 3).

2 Ispitivanje pada kontaktnog napona na stezaljkama kabelskog svežnja
1. Izravna metoda ispitivanja
Standard QC/T29106-2014 propisuje metodu ispitivanja za pad napona na kontaktima terminala kabelskog svežnja:
Prvi, spojite krug prema shematskom dijagramu (Lik 4), potražite tablicu 2 za određivanje ispitne struje, a zatim kroz strujni krug propustiti konstantnu struju. Kada je razlika u očitanjima temperature pet uzastopnih točaka mjerenja temperature manja od ±2°C, dolazi do stanja toplinske ravnoteže. U ovom trenutku, izmjerite napon između točke A i točke B, točka A i točka C, točka C odnosno točka D. Pad napona u području savijanja vodiča izračunava se prema formuli (3):
(3) U formuli: UAB je pad napona u području presovanja žice; UAC je pad napona između mjerne točke A i točke C; UCD je pad napona između mjerne točke C i točke D. Prema zahtjevima QC/T29106-2014, izračunati pad napona UAB ne smije biti veći od pada napona danog u tablici 2.

Indirektna metoda ispitivanja
Suština pada napona na kontaktu stezaljke kabelskog svežnja je kontaktni otpor koji se stvara kada su stezaljka i žica spojeni. Kontaktni otpor sastoji se od tri dijela: otpornost na skupljanje, otpor vodiča, i otpor sloja filma.
Stoga, ovaj članak predlaže metodu za neizravno mjerenje pada napona kontakta stezaljke kabelskog svežnja – metoda mjerenja otpora. Ova metoda ispitivanja jednostavna je za rukovanje i može se dovršiti samo s miliohmmetrom visoke preciznosti. U ovom članku, mjerenje otpora kabelskog svežnja koristi tester niskog otpora TH2516B s točnošću od 1 mΩ. Lik 5 je shematski dijagram neizravne metode mjerenja. AB na slici je područje presovanja između žice i priključka. Tijekom testa, kontaktni otpor područja savijanja može se izračunati formulom (4) jednostavnim mjerenjem otpora između AC i CD.

(4) U formuli: RAB je kontaktni otpor područja savijanja žice; RAC je otpor između mjerne točke A i točke C; RCD je otpor između mjerne točke C i točke D.

Na temelju padova napona i ispitnih struja koje odgovaraju žicama s različitim površinama poprečnog presjeka danim u QC/T29106-2014, što su vrijednosti u tablici 2, može se izračunati kontaktni otpor odgovarajućih točaka savijanja različitih žica. kako je prikazano u tablici 3. Prema zahtjevu standarda da pad napona UAB ne smije biti veći od pada napona navedenog u tablici 2, kontaktni otpor točke stezanja izmjeren i izračunat u ovom ispitivanju metode neizravnog mjerenja ne bi trebao biti veći od zahtjeva u tablici 3.

Stol 4 prikazuje rezultate mjerenja nekih žica određenog modela automobila. Može se vidjeti da je kontaktni otpor RAB svih točaka savijanja žice manji od vrijednosti u tablici 3, to jest, pad napona između žice i kontakta terminala zadovoljava zahtjeve standarda QC/T29106-2014. Rezultati ispitivanja pokazuju da kontaktni pad napona kabelskog svežnja zadovoljava zahtjeve, i ova metoda može učinkovito provesti ispitivanje pada napona kontakta.

3 Zaključak
Uzimajući QC/T29106-2014 kao testni standard, predložena je nova ispitna metoda za rješavanje nedostataka standardne metode ispitivanja električne učinkovitosti, te se donose sljedeći zaključci:
1) Tradicionalno testiranje karakteristika trajnosti koristi temperaturne senzore za bilježenje temperature kabelskog svežnja. Ova metoda može mjeriti temperaturu samo na određenoj točki na žici. Upotreba toplinske slike za mjerenje temperature žice predložena u ovom članku može dinamički i intuitivno promatrati temperaturu cijelog sustava kabelskog svežnja uključujući konektore, žice, i električna oprema, i može brzo pronaći najvišu temperaturnu točku za analizu karakteristika trajnosti kabelskog svežnja;
2) Tradicionalno ispitivanje pada napona kontakta koristi izravnu metodu mjerenja, što zahtijeva puno opreme za ispitivanje i treba ga provesti nakon što se konstantna struja napaja kako bi se postigla toplinska ravnoteža. Metoda predložena u ovom članku za neizravno mjerenje pada kontaktnog napona mjerenjem kontaktnog otpora zahtijeva samo miliohmmetar i ne zahtijeva izgradnju ispitnog kruga. Sažetiji i učinkovitiji od tradicionalnih metoda.