Testarea durabilității și a tensiunii de rezistență a cablurilor de conectare

Testul de durabilitate și rezistență la tensiunea cablului de conectare este veriga cheie pentru evaluarea performanței de izolație și a fiabilității pe termen lung.. Punctele tehnice specifice sunt următoarele:
1. Scopul testului
Evaluarea durabilității
Detectează degradarea performanței cablului după ce a fost afectat de factori precum câmpul electric, stres mecanic, coroziunea mediului, etc. în exploatare pe termen lung, și prezice viața rămasă.
Verificarea performanței tensiunii de rezistență
Verificați dacă cablul poate menține rezistența izolației în condiții de tensiune înaltă sau de defecțiune pentru a preveni accidentele de defecțiune‌.

2. Metoda de testare de bază
Test de tensiune de rezistență AC
principiu: Aplicați o putere AC mai mare decât tensiunea nominală (ca 1.5 ori tensiunea nominală + 1kV), simulează starea reală de supratensiune, și detectați defecte, cum ar fi descărcarea parțială și spațiul de aer‌.
‌Echipament‌: Dispozitiv de testare a rezonanței în serie, divizor de tensiune, microampermetru, etc.
proces: Creșteți încet tensiunea până la valoarea țintă (cum ar fi cablul de 35 kV trebuie crescut la valoarea specificată și menținut pentru 20 minute)‌.
Monitorizați curentul de scurgere și semnalele de descărcare parțială pentru a determina starea de izolație‌.

Test de tensiune de rezistență DC (eliminate treptat)‌
Folosit în principal pentru testarea echipamentelor istorice, dar cablurile de polietilenă reticulate sunt acum înlocuite în mare parte cu teste de curent alternativ, deoarece CC poate provoca cu ușurință deteriorarea izolației.

Diferența dintre tensiunea de rezistență AC și tensiunea de rezistență DC_CT, PT, Testare VT și tensiune înaltă

Aplicație de înaltă tensiune:
O sursă de înaltă tensiune este aplicată cablului, simulând condiții extreme pentru a solicita izolația.
Monitorizarea curentului de scurgere:
Testul monitorizează curentul de scurgere. Dacă un cablu se defectează, va curge un curent semnificativ, indicând o defecțiune a izolației.
Perioada de timp:
Tensiunea este de obicei aplicată pentru o anumită durată, așa cum este definit de standardele relevante.

3. Echipamente și tehnologie cheie de testare
Echipamente specializate
De exemplu, cel “Dispozitiv de testare a tensiunii de rezistență a cablului cu izolare minerală flexibilă” din Dongjin, Yunnan, folosește cilindri și senzori de sarcină pentru a realiza testarea precisă a presiunii atunci când cablul este întins drept.

Guangzhou Andian’s “Sistem integrat de testare oscilant de frecvență ultra-joasă și tensiune de rezistență la descărcare parțială” combină mai mulți algoritmi de învățare pentru a optimiza sursa de excitație și, în același timp, completează tensiunea de rezistență, pierderea dielectrică și detectarea descărcării parțiale.
Echipamente auxiliare
Generator de înaltă tensiune, rezistenta de protectie, tija de refulare, etc. pentru a asigura siguranța testului și acuratețea datelor.

Cabluri ecranate:
Cablurile ecranate pot complica testarea datorită capacității crescute dintre ecran și conductori, în special cu suprafața crescută și lungimea cablului.
Tensiune de operare:
Tensiunea de testare nu trebuie să depășească tensiunea linie la linie a sistemului de operare.
Material și construcție:
Tipul de cablu, materialul său izolator, iar construcția sa poate influența modul în care funcționează în test.

4. Specificațiile procesului de testare
Pregătirea înainte de testare
Verificați aspectul cablului și etanșarea îmbinărilor pentru a confirma că nu există deteriorare sau contaminare.

Calibrați parametrii echipamentului (cum ar fi nivelul de tensiune, gamă), și setați semne de avertizare de siguranță.
Control în timpul testului
Creșteți tensiunea în etape și înregistrați curentul de scurgere pentru a observa fenomene anormale de descărcare. Pentru cabluri cu mai multe fire, rezistența de izolație a fiecărui miez față de alte miezuri și mantaua exterioară trebuie testată separat.
Procesare post-test
După ce tensiunea este redusă la zero, este complet descărcat și rezistența de izolație este re-testată pentru a confirma că nu există nicio degradare a performanței‌.

V. Analiza rezultatelor și aplicarea ‌Raționamentul calificat‌: Curentul de scurgere este stabil și nu depășește pragul, iar semnalul de descărcare parțială este normal‌.
Locația defectului: Analizați punctele slabe sau locațiile defectelor de izolație prin semnale de impuls de descărcare parțială‌.
Decizia de întreținere: Elaborați un plan de întreținere preventivă bazat pe parametrii de pierdere dielectrică și datele de tensiune de rezistență‌.

Prin testele sistematice de mai sus, fiabilitatea cablurilor în condiții extreme de lucru poate fi evaluată cuprinzător, oferind garanție pentru funcționarea în siguranță a sistemelor de alimentare‌.

8 tipuri de teste și metode de detectare a cablurilor de înaltă tensiune

Ca corp de rețea de bază al circuitelor auto, cablajul de conectare la terminale joacă încă un rol de neînlocuit în sistemul electric al automobilului.
Cablurile de conectare auto sunt distribuite în diferite colțuri ale mașinii. Conform structurii principale, poate fi împărțit în cablaj de cabină, cablajul șasiului și cablajul motorului.
Printre ei, cablajul ușii din cabină funcționează în condiții de extindere și contracție repetate pentru o lungă perioadă de timp;
• Cablajul șasiului funcționează în medii cu temperaturi ridicate și scăzute și scufundate în noroi pentru o lungă perioadă de timp;
• Cablajul motorului funcționează de cele mai multe ori într-un mediu cu temperatură ridicată și ulei ridicat, și trebuie să suporte impactul curentului tranzitoriu în momentul pornirii motorului.
Dacă cablajul auto nu se poate adapta pentru a lucra în aceste medii extreme, va duce inevitabil la incendiu, scurt-circuit, coroziune și îmbătrânire, etc., ceea ce va afecta direct siguranța la conducere a mașinii și va duce la accidente. Pentru a asigura siguranța automobilelor, testarea și verificarea cablajelor auto este deosebit de importantă. Inginerul cablajelor din acest articol introduce în principal cercetarea caracteristicilor de durabilitate și a metodelor de testare a căderilor de tensiune de contact ale cablajelor..
Principalele standarde ale cablajului auto includ QCn29005-1990 „Clasificarea calității cablajelor auto de joasă tensiune”; QCn29009-1991 „Condiții tehnice pentru conectorii de fire auto”; QC/T29106-2014 „Condiții tehnice pentru cablajele de cabluri auto”.
În ceea ce privește testarea cablajului de sârmă, China urmează în principal standardul QC/T29106-2014. Cu toate acestea, acest set de standarde are multe deficiențe în testarea performanței electrice:
Pentru testul căderii de tensiune de contact în testarea performanței electrice, metoda menționată în standard nu este aplicabilă în testarea efectivă, deoarece această metodă necesită mult echipament de testare și trebuie măsurată după echilibrul termic. În ceea ce privește testul caracteristic de durabilitate, nu există nicio mențiune în standard.
Vizând deficiențele acestor două elemente de testare ale testului standard de performanță CLP. Pe baza QC/T 29106-2014 standard, acest articol propune noi metode de testare a caracteristicilor de durabilitate și de testare a căderii tensiunii de contact, și efectuează verificarea experimentală a acestor două metode de testare.

1 Test de durabilitate
Scopul testului caracteristicilor de durabilitate este, în principal, de a se asigura că temperatura firelor nu poate depăși temperatura de defecțiune după ce cablajul de cabluri de tip sarcină funcționează la sarcină maximă pentru o perioadă de timp.. Și echipamente electrice, cum ar fi siguranțe, conectori, iar releele din circuit nu trebuie arse. Nu există nicio mențiune despre testarea caracteristicilor de durabilitate în standardul QC/T29106-2014.
Prin consultarea literaturii relevante, metodele tradiţionale de testare a caracteristicilor de durabilitate sunt:
După introducerea unui curent de suprasarcină în circuitul de testare pentru o anumită perioadă de timp, utilizați un senzor de temperatură pentru a măsura temperatura firului. Judecați dacă testul este calificat observând temperatura și aspectul firului.

Senzorii de temperatură sunt utilizați în testarea tradițională a caracteristicilor de durabilitate pentru a măsura temperatura firului. Această metodă poate reflecta doar temperatura unui anumit punct de măsurare al conductorului, dar nu poate reflecta temperatura întregului conductor. Prin urmare, acest articol propune o metodă de măsurare a temperaturii firului folosind o cameră termică cu infraroșu. Această metodă poate observa intuitiv și rapid temperatura cablajului măsurat în ansamblu. Figura 1 este o diagramă schematică a testului îmbunătățit al caracteristicilor de durabilitate a cablajului de sârmă. Formula de calcul pentru curentul de suprasarcină este:

(1) În formulă: Io este curentul de suprasarcină; K este coeficientul curentului de suprasarcină; IA este curentul nominal al siguranței. Coeficientul de curent de suprasarcină K este legat de tipul siguranței: K pentru siguranțe Jcase și Mega este 135%; pentru siguranțe Midi și BF, K este 145%.Figură 2 este o diagramă termică a testului caracteristicilor de durabilitate a cablajului cutiei electrice a unui anumit model de vehicul, și Figura 3 este o diagramă a tendinței temperaturii cablajului. Siguranța buclei cablajului este a 20 O siguranță Jcase, iar curentul de suprasarcină este:

Prin testare, s-a constatat că temperatura maximă a firelor din cablajul cutiei electrice nu a depășit 98°C după trecerea curentului de suprasarcină pt. 30 minute, care era mai mică decât temperatura de defect a firelor de 105°C. Rezultatele testului arată că cablajul cutiei electrice a trecut testul caracteristicilor de durabilitate. Această metodă poate testa în mod eficient caracteristicile de durabilitate ale cablajelor de sârmă.

Temperatura firului T este legată de puterea calorică a firului Q. Puterea calorică a firului Q se calculează conform formulei (2):

(2) În formulă: I este valoarea calculată a curentului firului; R este valoarea calculată a rezistenței firului; t este timpul de energizare al firului; ρ este rezistivitatea cuprului; l este lungimea firului; s este aria secțiunii transversale a firului.

Parametrii firelor 101, 102, şi 108 în acest test sunt prezentate în tabel 1. Pe baza datelor din tabel 1, valorile I2R ale firelor 101, 102, şi 108 sunt calculate a fi 22.7, 293.6, şi 317.3 respectiv, adică, căldura generată de fire este Q108>Q102>Q101. Se poate concluziona că temperatura firului T108>T102>T101 este în concordanță cu tendința de temperatură a firului măsurată de camera termică (Figura 3).

2 Test de cădere de tensiune de contact la bornele cablajului
1. Metoda de testare directa
Standardul QC/T29106-2014 stipulează metoda de testare pentru căderea de tensiune a contactelor terminalelor cablajului:
Primul, conectați circuitul conform schemei (Figura 4), caută în Tabel 2 pentru a determina curentul de testare, iar apoi trece un curent constant prin circuit. Când diferența dintre citirile de temperatură a cinci puncte consecutive de măsurare a temperaturii este mai mică de ±2°C, se atinge starea de echilibru termic. În acest moment, Măsurați tensiunea dintre punctul A și punctul B, punctul A și punctul C, punctul C și respectiv punctul D. Căderea de tensiune în zona de sertizare a conductorului este calculată conform formulei (3):
(3) În formulă: UAB este căderea de tensiune în zona de sertizare a firului; UAC este căderea de tensiune între punctul de măsurare A și punctul C; UCD este căderea de tensiune între punctul de măsurare C și punctul D. Conform cerințelor QC/T29106-2014, căderea de tensiune calculată UAB nu trebuie să fie mai mare decât căderea de tensiune dată în tabel 2.

Metoda de testare indirectă
Esența căderii de tensiune la contactul terminalului cablajului este rezistența de contact generată atunci când terminalul și firul sunt sertizate. Rezistența de contact include trei părți: rezistență la contracție, rezistența conductorului, și rezistența stratului de peliculă.
Prin urmare, acest articol propune o metodă de măsurare indirectă a căderii de tensiune a contactului terminalului cablajului - metoda de măsurare a rezistenței. Această metodă de testare este simplu de utilizat și poate fi completată doar cu un miliohmetru de înaltă precizie. În acest articol, măsurarea rezistenței cablajului de sârmă folosește testerul de rezistență scăzută TH2516B cu o precizie de 1 mΩ. Figura 5 este o diagramă schematică a metodei indirecte de măsurare. AB din figură este zona de sertizare dintre fir și terminal. În timpul testului, rezistența de contact a zonei de sertizare poate fi calculată prin formulă (4) prin simpla masurare a rezistentei dintre AC si CD.

(4) În formulă: RAB este rezistența de contact a zonei de sertizare a firului; RAC este rezistența dintre punctul de măsurare A și punctul C; RCD este rezistența dintre punctul de măsurare C și punctul D.

Pe baza căderilor de tensiune și a curenților de testare corespunzători firelor cu diferite zone de secțiune transversală date în QC/T29106-2014, care sunt valorile din tabel 2, poate fi calculată rezistența de contact a punctelor de sertizare corespunzătoare ale diferitelor fire. așa cum se arată în tabel 3. Conform cerinței din standard ca căderea de tensiune UAB să nu fie mai mare decât căderea de tensiune dată în tabel 2, rezistența de contact a punctului de sertizare măsurată și calculată în această metodă de măsurare indirectă de încercare nu trebuie să fie mai mare decât cerințele din tabel 3.

Masă 4 arată rezultatele măsurătorilor unor fire ale unui anumit model de mașină. Se poate observa că rezistența de contact RAB a tuturor punctelor de sertizare a firului este mai mică decât valoarea din tabel 3, adică, căderea de tensiune între fir și contactul terminalului îndeplinește cerințele standardului QC/T29106-2014. Rezultatele testului arată că căderea tensiunii de contact a cablajului de cabluri îndeplinește cerințele, iar această metodă poate efectua în mod eficient testarea căderii tensiunii de contact.

3 Concluzie
Luând QC/T29106-2014 ca standard de testare, se propune o nouă metodă de testare pentru a aborda deficiențele metodei standard de testare a performanței electrice, si se trag urmatoarele concluzii:
1) Testarea tradițională a caracteristicilor de durabilitate utilizează senzori de temperatură pentru a înregistra temperatura cablajului de cabluri. Această metodă poate măsura temperatura doar într-un anumit punct al firului. Utilizarea unei camere termice pentru măsurarea temperaturii firului propusă în acest articol poate observa în mod dinamic și intuitiv temperatura întregului sistem de cablaj, inclusiv conectorii, fire, si echipamente electrice, și poate găsi rapid cel mai înalt punct de temperatură pentru a analiza caracteristicile de durabilitate ale cablajului de sârmă;
2) Testul tradițional de cădere de tensiune de contact utilizează o metodă de măsurare directă, care necesită o mulțime de echipamente de testare și trebuie efectuată după ce curentul constant este alimentat pentru a ajunge la echilibrul termic. Metoda propusă în acest articol pentru a măsura indirect căderea tensiunii de contact prin măsurarea rezistenței de contact necesită doar un miliohmetru și nu necesită construirea unui circuit de testare. Mai concise și mai eficiente decât metodele tradiționale.