Durabilidade e resistir a testes de tensão de cabos de conexão

O teste de durabilidade e tensão suportável do cabo de conexão é o elo chave para avaliar seu desempenho de isolamento e confiabilidade a longo prazo. Os pontos técnicos específicos são os seguintes:
1. Finalidade do teste
‌Avaliação de durabilidade‌
Detecte a degradação do desempenho do cabo após ser afetado por fatores como campo elétrico, estresse mecânico, corrosão ambiental, etc.. em operação de longo prazo, e prever a vida restante‌.
‌Verificação de desempenho de tensão resistente‌
Verifique se o cabo pode manter a resistência do isolamento sob alta tensão ou condições de falha para evitar acidentes de avaria‌.

2. Método de teste principal
‌Teste de tensão suportável CA‌
princípio: Aplique energia CA superior à tensão nominal (como 1.5 vezes a tensão nominal + 1kV), simular a condição real de sobretensão, e detectar defeitos como descarga parcial e entreferro‌.
equipamento: Dispositivo de teste de ressonância em série, divisor de tensão, microamperímetro, etc..
processo: Aumente lentamente a tensão até o valor alvo (como o cabo de 35 kV precisa ser aumentado para o valor especificado e mantido por 20 minutos)‌.
Monitore a corrente de fuga e os sinais de descarga parcial para determinar o estado do isolamento‌.

‌Teste de tensão suportável DC (gradualmente eliminado)‌
Usado principalmente para testes históricos de equipamentos, mas os cabos de polietileno reticulado são agora substituídos principalmente por testes de CA porque a CC pode facilmente causar danos ao isolamento.

A diferença entre a tensão do AC e a dc suporta VOLTAGE_CT, Pt, Teste de TV e alto voltag

Aplicação de alta tensão:
Uma fonte de alta tensão é aplicada ao cabo, simulando condições extremas para tensionar o isolamento.
Monitoramento de corrente de vazamento:
O teste monitora a corrente de fuga. Se um cabo falhar, uma corrente significativa fluirá, indicando uma quebra no isolamento.
Período de tempo:
A tensão é normalmente aplicada por um período específico, conforme definido pelas normas relevantes.

3. Principais equipamentos e tecnologia de teste
‌Equipamento especializado‌
Por exemplo, o “Dispositivo de teste de tensão suportável de cabo isolado mineral flexível” de Dongjin, Yunnan, usa cilindros e sensores de carga para obter testes de pressão precisos quando o cabo é esticado em linha reta.

Guangzhou Andian's “Sistema de teste integrado de tensão suportável de frequência ultrabaixa oscilante e descarga parcial” combina múltiplos algoritmos de aprendizagem para otimizar a fonte de excitação e completar simultaneamente a tensão suportável, perda dielétrica e detecção de descarga parcial.
‌Equipamento auxiliar‌
Gerador de alta tensão, resistor de proteção, haste de descarga, etc.. para garantir a segurança do teste e a precisão dos dados.

Cabos Blindados:
Cabos blindados podem complicar os testes devido ao aumento da capacitância entre a blindagem e os condutores, particularmente com maior área de superfície e comprimento do cabo.
Tensão operacional:
A tensão de teste não deve exceder a tensão linha a linha do sistema operacional.
Materiais e Construção:
O tipo de cabo, seu material de isolamento, e sua construção pode influenciar seu desempenho no teste.

4. Especificações do processo de teste
‌Preparação antes do teste‌
Verifique a aparência do cabo e a vedação das juntas para confirmar se não há danos ou contaminação.

Calibrar parâmetros do equipamento (como nível de tensão, faixa), e definir sinais de alerta de segurança.
‌Controle durante o teste‌
Aumente a tensão em etapas e registre a corrente de fuga para observar fenômenos de descarga anormais. Para cabos multicondutores, a resistência de isolamento de cada núcleo a outros núcleos e a bainha externa precisa ser testada separadamente.
‌Processamento pós-teste‌
Depois que a tensão é reduzida a zero, ele está totalmente descarregado e a resistência de isolamento é testada novamente para confirmar que não há degradação de desempenho‌.

V. Análise e aplicação de resultados ‌Julgamento qualificado‌: A corrente de fuga é estável e não excede o limite, e o sinal de descarga parcial é normal‌.
‌Localização do defeito‌: Analise os pontos fracos ou locais de falha do isolamento por meio de sinais de pulso de descarga parcial‌.
‌Decisão de manutenção‌: Desenvolva um plano de manutenção preventiva com base em parâmetros de perda dielétrica e dados de tensão suportável‌.

Através dos testes sistemáticos acima, a confiabilidade dos cabos sob condições extremas de trabalho pode ser avaliada de forma abrangente, fornecendo garantia para a operação segura de sistemas de energia‌.

8 tipos de testes de cabos de alta tensão e métodos de detecção

Como corpo básico da rede de circuitos automotivos, o chicote de conexão do terminal ainda desempenha um papel insubstituível no sistema elétrico do automóvel.
Os cabos de conexão automotiva são distribuídos em vários cantos do carro. De acordo com a estrutura principal, pode ser dividido em chicote elétrico da cabine, chicote elétrico do chassi e chicote elétrico do motor.
Entre eles, o chicote da porta da cabine funciona sob repetidas expansões e contrações por um longo período;
• O chicote elétrico do chassi funciona em ambientes de alta e baixa temperatura e imersos em lama por um longo período;
• O chicote elétrico do motor funciona em um ambiente de alta temperatura e alto teor de óleo na maior parte do tempo, e deve suportar o impacto da corrente transitória no momento em que o motor dá partida.
Se o chicote elétrico do automóvel não puder se adaptar ao trabalho nesses ambientes extremos, inevitavelmente levará ao fogo, curto-circuito, corrosão e envelhecimento, etc., o que afetará diretamente a segurança de condução do carro e levará a acidentes. Para garantir a segurança dos automóveis, o teste e a verificação de chicotes elétricos de automóveis são particularmente importantes. O engenheiro de chicotes elétricos deste artigo apresenta principalmente a pesquisa sobre as características de durabilidade e métodos de teste de queda de tensão de contato dos chicotes elétricos.
Os principais padrões de chicotes elétricos automotivos incluem QCn29005-1990 “Classificação de qualidade de chicotes elétricos automotivos de baixa tensão”; QCn29009-1991 “Condições Técnicas para Conectores de Fios Automotivos”; QC/T29106-2014 “Condições Técnicas para Chicotes de Fios Automotivos”.
Em termos de teste de chicote de fios, A China segue principalmente o padrão QC/T29106-2014. No entanto, este conjunto de padrões tem muitas deficiências nos testes de desempenho elétrico:
Para o teste de queda de tensão de contato em testes de desempenho elétrico, o método mencionado na norma não é aplicável em testes reais, porque este método requer muitos equipamentos de teste e precisa ser medido após o equilíbrio térmico. Quanto ao teste característico de durabilidade, não há menção na norma.
Visando as deficiências nesses dois itens de teste do teste de desempenho CLP padrão. Com base no CQ/T 29106-2014 padrão, este artigo propõe novos testes de características de durabilidade e métodos de teste de queda de tensão de contato, e realiza verificação experimental nesses dois métodos de teste.

1 Teste de durabilidade
O objetivo do teste de característica de durabilidade é principalmente garantir que a temperatura dos fios não possa exceder a temperatura de falha após o chicote de fios do tipo carga operar em plena carga por um período de tempo. E equipamentos elétricos, como fusíveis, conectores, e os relés no circuito não devem estar queimados. Não há menção de testes de características de durabilidade no padrão QC/T29106-2014.
Consultando literatura relevante, os métodos tradicionais de teste de características de durabilidade são:
Depois de inserir uma corrente de sobrecarga no circuito de teste por um determinado período de tempo, use um sensor de temperatura para medir a temperatura do fio. Julgue se o teste está qualificado observando a temperatura e a aparência do fio.

Sensores de temperatura são usados ​​em testes tradicionais de características de durabilidade para medir a temperatura do fio. Este método só pode refletir a temperatura de um determinado ponto de medição do condutor, mas não pode refletir a temperatura de todo o condutor. Portanto, este artigo propõe um método para medir a temperatura do fio usando um termovisor infravermelho. Este método pode observar de forma intuitiva e rápida a temperatura do chicote de fios medido como um todo. Figura 1 é um diagrama esquemático do teste aprimorado de características de durabilidade do chicote de fios. A fórmula de cálculo para corrente de sobrecarga é:

(1) Na fórmula: Io é a corrente de sobrecarga; K é o coeficiente de corrente de sobrecarga; IA é a corrente nominal do fusível. O coeficiente de corrente de sobrecarga K está relacionado ao tipo de fusível: K para fusíveis Jcase e Mega é 135%; para fusíveis Midi e BF, K é 145%.Figura 2 é um diagrama de imagem térmica do teste de características de durabilidade do chicote elétrico da caixa elétrica de um determinado modelo de veículo, e Figura 3 é um diagrama de tendência de temperatura do chicote elétrico. O fusível do circuito do chicote elétrico é um 20 Um fusível Jcase, e a corrente de sobrecarga é:

Através de testes, constatou-se que a temperatura máxima dos fios do chicote elétrico da caixa elétrica não ultrapassou 98°C após a passagem da corrente de sobrecarga por 30 minutos, que era menor que a temperatura de falha dos fios de 105°C. Os resultados do teste mostram que o chicote elétrico da caixa elétrica passou no teste de características de durabilidade. Este método pode testar efetivamente as características de durabilidade dos chicotes de fios.

A temperatura do fio T está relacionada ao poder calorífico do fio Q. O poder calorífico do fio Q é calculado de acordo com a fórmula (2):

(2) Na fórmula: I é o valor calculado da corrente do fio; R é o valor calculado da resistência do fio; t é o tempo de energização do fio; ρ é a resistividade do cobre; l é o comprimento do fio; s é a área da seção transversal do fio.

Os parâmetros dos fios 101, 102, e 108 neste teste são mostrados na Tabela 1. Com base nos dados da Tabela 1, os valores I2R dos fios 101, 102, e 108 são calculados para serem 22.7, 293.6, e 317.3 respectivamente, aquilo é, o calor gerado pelos fios é Q108>Q102>Q101. Pode-se concluir que a temperatura do fio T108>T102>T101 é consistente com a tendência de temperatura do fio medida pelo termovisor (Figura 3).

2 Teste de queda de tensão de contato dos terminais do chicote elétrico
1. Método de teste direto
O padrão QC/T29106-2014 estipula o método de teste para a queda de tensão dos contatos terminais do chicote elétrico:
Primeiro, conecte o circuito de acordo com o diagrama esquemático (Figura 4), procure na tabela 2 para determinar a corrente de teste, e então passe uma corrente constante através do circuito. Quando a diferença nas leituras de temperatura de cinco pontos consecutivos de medição de temperatura for inferior a ±2°C, o estado de equilíbrio térmico é alcançado. Neste momento, medir a tensão entre o ponto A e o ponto B, ponto A e ponto C, ponto C e ponto D respectivamente. A queda de tensão na área de crimpagem do condutor é calculada de acordo com a fórmula (3):
(3) Na fórmula: UAB é a queda de tensão na área de crimpagem do fio; UAC é a queda de tensão entre o ponto de medição A e o ponto C; UCD é a queda de tensão entre o ponto de medição C e o ponto D. De acordo com os requisitos de QC/T29106-2014, a queda de tensão calculada UAB não deve ser maior que a queda de tensão dada na Tabela 2.

Método de teste indireto
A essência da queda de tensão no contato do terminal do chicote de fios é a resistência de contato gerada quando o terminal e o fio são crimpados. A resistência de contato inclui três partes: resistência ao encolhimento, resistência do condutor, e resistência da camada de filme.
Portanto, este artigo propõe um método para medir indiretamente a queda de tensão do contato do terminal do chicote elétrico – método de medição de resistência. Este método de teste é simples de operar e pode ser concluído apenas com um miliohmímetro de alta precisão. Neste artigo, a medição da resistência do chicote de fios usa o testador de baixa resistência TH2516B com uma precisão de 1 mΩ. Figura 5 é um diagrama esquemático do método de medição indireta. AB na figura é a área de crimpagem entre o fio e o terminal. Durante o teste, a resistência de contato da área de crimpagem pode ser calculada pela fórmula (4) simplesmente medindo a resistência entre AC e CD.

(4) Na fórmula: RAB é a resistência de contato da área de crimpagem do fio; RAC é a resistência entre o ponto de medição A e o ponto C; RCD é a resistência entre o ponto de medição C e o ponto D.

Com base nas quedas de tensão e correntes de teste correspondentes a fios com diferentes áreas de seção transversal fornecidas em QC/T29106-2014, quais são os valores da tabela 2, a resistência de contato dos pontos de crimpagem correspondentes de diferentes fios pode ser calculada. conforme mostrado na tabela 3. De acordo com o requisito da norma de que a queda de tensão UAB não deve ser maior que a queda de tensão dada na Tabela 2, a resistência de contato do ponto de crimpagem medida e calculada neste teste de método de medição indireta não deve ser maior que os requisitos da Tabela 3.

Mesa 4 mostra os resultados da medição de alguns fios de um determinado modelo de carro. Pode-se observar que a resistência de contato RAB de todos os pontos de crimpagem do fio é menor que o valor da Tabela 3, aquilo é, a queda de tensão entre o fio e o contato do terminal atende aos requisitos da norma QC/T29106-2014. Os resultados do teste mostram que a queda de tensão de contato do chicote elétrico atende aos requisitos, e este método pode efetivamente realizar testes de queda de tensão de contato.

3 Conclusão
Tomando QC/T29106-2014 como padrão de teste, um novo método de teste é proposto para resolver as deficiências do método padrão de teste de desempenho elétrico, e as seguintes conclusões são tiradas:
1) Os testes tradicionais de características de durabilidade usam sensores de temperatura para registrar a temperatura do chicote de fios. Este método só pode medir a temperatura em um determinado ponto do fio. O uso de um termovisor para medir a temperatura do fio proposto neste artigo pode observar de forma dinâmica e intuitiva a temperatura de todo o sistema de chicote de fios, incluindo conectores, fios, e equipamentos elétricos, e pode encontrar rapidamente o ponto de temperatura mais alto para analisar as características de durabilidade do chicote de fios;
2) O teste tradicional de queda de tensão de contato usa um método de medição direta, que requer muitos equipamentos de teste e precisa ser realizado após a corrente constante ser energizada para atingir o equilíbrio térmico. O método proposto neste artigo para medir indiretamente a queda de tensão do contato medindo a resistência do contato requer apenas um miliohmímetro e não requer a construção de um circuito de teste. Mais conciso e eficiente que os métodos tradicionais.