3-2-2-2- آزمون ولتاژ باقیمانده در ازاي موج ضربه جریان با شیب تند

یک موج ضربه جریان با شیب تند با مقدار پیک معادل با جریان تخلیه نامی برق‌گیر با (5– درصد تلورانس) باید بـه هـر یـک ازسه نمونه اعمال گردد. هر سه پیک ولتاژ باقیمانده باید ثبت شود. ولتاژهاي باقیمانده بر اساس روش گفتـه شـده در بنـد قبـل تعیـینمی‌گردند. بالاترین مقدار به‌عنوان ولتاژ باقیمانده برق‌گیر در ازاي موج ضربه جریان با شیب تند معرفی می‌گردد. پاسخهاي زمـانی T و T1 مدار انداز هگیري ولتاژ مورد استفاده باید بیش از 20 نانوثانیه نباشند (به استاندارد IEC شماره 60060-1 رجوع کنید).

3-2-2-3- آزمون ولتاژ باقیمانده در ازاي موج ضربه صاعقه

یک موج ضربه صاعقه باید به هر یک از سه نمونه و براي هر یک از سه مقدار پیک تقریبی 5/0، 1 و 2 برابر جریان تخلیه نامیبرقگیر اعمال گردد. زمان پیشانی مجازي باید در محدوده 7 تا 9 میکروثانیه قرار گیرد در حالی که زمان تا نیم مقدار دم موج می‌تواند داراي هر مقدار تلورانسی باشد. ولتاژهاي باقیمانده مطابق بند 1-2-2-3() تعیین می‌گردند. مقادیر حداکثر ولتاژهاي باقیمانده بدسـتآمده باید در منحنی ولتاژ باقیمانده برحسب جریان تخلیه رسم شوند. ولتاژ باقیمانده اي که از روي این منحنی برحسب جریـان تخلیـهنامی خوانده می‌شود به‌عنوان سطح حفاظتی برق‌گیر در برابر موج ضربه صاعقه معرفی می‌گردد.

اگر آزمون جاري را نتوان بر روي برق‌گیر کامل در ازاي یکی از جریان‌های بالا انجام داد، آنگاه باید آزمون‌های نوعی اضافه دیگريدر محدوده تا10/0 25/0 جریان تخلیه نامی براي مقایسه با برق‌گیر کامل انجام گیرد.

3-2-2-4- آزمون ولتاژ باقیمانده در ازاي موج ضربه کلید زنی

یک موج ضربه کلید زنی باید مطابق با جدول زیر به هر یک از سه نمونه با مقادیر پیک مشخص شده در این جدول با 5– درصدتلورانس، اعمال گردد. ولتاژهاي باقیمانده مطابق بند 1-2-2-3() تعیین می‌گردند. بزرگترین مقدار از این سه ولتاژ باقیمانده به‌عنوانولتاژ باقیمانده موج ضربه کلید زنی در جریان مربوطه معرفی می‌گردد. سطح حفاظتی برق‌گیر در برابر موج ضربه کلید زنی به‌صورتحداکثر ولتاژ اندازه گیري شده در جریان‌های مشخص شده در جدول 1-3() تعریف می‌گردد.

جدول 3-1: مقادیر پیک جریان‌های مورد استفاده براي آزمون ولتاژ باقیمانده موج ضربه کلید زنی

کلاس برق‌گیر جریان‌های پیک برحسب آمپر

KA 20، کلاسهاي تخلیه خط 4-5 500,2000

KA 10، کلاس تخلیه خط 3 250,1000

KA 10، کلاسهاي تخلیه خط 2-1 125,500

3-2-3- آزمون تحمل موج ضربه جریان طولانی مدت

3-2-3-1- کلیات

قبل از انجام این آزمون‌ها باید ولتاژ باقیمانده موج ضربه صاعقه در جریان تخلیه نامی هر یک از نمونه هـاي آزمـون انـدازه گیـريشوند.

هر آزمون موج ضربه جریان طولانی مدت باید بر روي سه نمونه جدیـد از برق‌گیرهای کامـل، بخشـهاي برق‌گیر یـا المانهـايمقاومتی که قبلاً در معرض هیچگونه آزمونی قرار نگرفته اند (بجز موردي که در پاراگراف بالا بدان اشاره شد) انجام گیرد. مقاومت‌های غیرخطی اکسید فلز ممکن است در حین انجام این آزمون‌ها در معرض هواي آزاد با دماي 15±20 درجه سانتی‌گراد قرار گیرند.

هر آزمون موج ضربه جریان طولانی مدت باید شامل 18 تخلیه بوده که به شش گروه متشکل از سه تخلیـه تقسـیم می‌شوند.

فواصل زمانی میان اعمال موجهاي ضربه باید50 تا60 ثانیه باشد و فاصله زمانی میان هر گروه از موج هاي ضربه باید به نحوي باشـدکه نمونه ها تا دماي نزدیک محیط خنک شوند.

در هنگام انجام آزمون جریان طولانی مدت و بعد از اینکه نمونه تا دماي نزدیـک دمـاي محـیط خنـک شـد آزمـون هـاي ولتـاژباقیمانده که قبل از انجام آزمون جریان طولانی مدت انجام شده‌اند مجدداً باید براي مقایسه با مقادیر به دست آمـده قبـل از آزمـون، انجام گرفته و ولتاژهاي باقیمانده نباید بیش از 5 درصد تغییرات داشته باشند.

پس از انجام آزمون باید یک بررسی از نزدیک نیز بر روي نمونه ها صورت گیرد تا این اطمینان حاصل گردد که حوادثی از قبیـلسوراخ شدن، قوس الکتریکی، ترك برداشتن یا صدمات قابل توجه دیگري بر روي مقاومت‌های غیرخطی اکسید فلـز صـورت نگرفتـهباشد.

3-2-3-2- نیازمندیهاي آزمون تخلیه خط براي برق‌گیرهای با جریان تخلیه نامی و01 20 کیلو آمپر

این آزمون براي شبیه سازي تخلیه بارهاي الکتریکی یک خط نمونه (که به‌وسیله پارامترهـاي داده شـده در جـدول 2-3() تعریـفمی‌گردند) انجام می‌گیرد. این کار با اعمال موجهاي ضربه جریان به نمونه آزمون صورت می‌گیرد.

جدول 3-2: پارامترها براي آزمون تخلیه خط در مورد برق‌گیرهای kA10 وkA02

جریان تخلیه نامی

 (A) کلاس تخلیه خط امپدانس موجی خط 0Ω) Z) مدت زمان مجازي

تداوم پیک μs] T] ولتاژ شارژ خط UL

 [kV]

 10000 1 4/9 UR 2000 3/2 UR

 10000 2 2/4 UR 2000 3/2 UR

 10000 3 1/3 UR 2400 2/8 UR

 20000 4 0/8 UR 2800 2/6 UR

 20000 5 0/5 UR 3200 2/4 UR

با استفاده از پارامترهاي جدول 2-3() و انرژي تزریق شده به نمونه آزمون (W)، از رابطه زیر تعیین می‌گردد:

W = U res.(U L - U res) 1.(/ Z0).T (1-3)

که در آنUres کمترین مقدار ولتاژ باقیمانده موج ضربه کلید زنی اندازه گیري شده از سه نمونه آزمون براي کمترین مقدار جریـانجدول 1-3() می‌باشد.

آزمون می‌تواند به‌وسیله هر مولدي که نیازمندیهاي زیر را برآورده سازد انجام گیرد:

ـ مدت زمان مجازي تداوم پیک موج ضربه جریان باید بین تا001 120 درصد مقدار مشخص شده در جدول 2-3() باشد.

ـ زمان مجازي کل تداوم موج ضربه جریان نباید بیش از 150 درصد مدت زمان مجازي تداوم پیک باشد.

ـ نوسانات یا جهش هاي اولی ه1 نباید بیش از 10 درصد مقدار پیک جریان باشند. اگر نوسانی اتفاق بیفتد، منحنی میـانگین بایـد بـرايتعیین مقدار پیک رسم شود.

ـ مقدار انرژي براي هر موج ضربه در هر نمونه آزمون باید مابین تا09 110 درصد مقدار محاسبه شده در بالا براي اولین موج ضـربهو بین تا001 110 درصد این مقدار براي موجهاي ضربه بعدي به دست آید.

مولد جریان می‌بایستی از نمونه آزمون در فاصله زمانی برابر با کل طول دوره زمانی مجازي موجهاي ضربه جریان تا دو برابر اینفاصله زمانی (پس از عبور جریان از نقطه صفر) جدا گردد.

نمونه اي از این مدار آزمون در پیوست 2-3 آمده است. باید توجه داشت که آزمون تحمل موج ضربه جریان طولانی مدت مطابقبا بخش 7-4-3 استاندارد IEC شماره 60099-4 میبایستی انجام پذیرد.

3-2-4- آزمون‌های دوره کاري2

3-2-4-1- کلیات

آزمون‌های دوره کاري آزمونهایی هستند که در آن‌ها شرایط سرویس (به‌وسیله اعمال تعداد موج هاي ضربه مشخص به برق‌گیر همـراهبا برقدار بودن برق‌گیر توسط منبع تغذیه اي با ولتاژ و فرکانس مشخص) شبیه سازي می‌گردند. ولتاژ باید با میزان تلورانس یک درصـد

1. Initial overshoot

2. Operation duty tests

اندازه گیري شود و مقدار پیک آن مجاز نیست که از وضعیت بی باري تا بارداري بیش از یک درصد تغییر کند. نسبت مقدار پیک ولتـ اژ به مقدار مؤثر نباید از مقدار 2 به‌اندازه بیش از 2 درصد تغییر کند. در حین انجام آزمون‌های دوره کاري ولتاژ فرکانس قدرت نبایـد ازمقادیر مشخص شد هاش بیش از یک درصد تغییر کند.

نیاز اصلی براي گذراندن این آزمون‌ها آن است که برق‌گیر نباید در حین اعمال ولتاژ فرکانس قدرت دچار ناپایداري حرارتـی گـردد.

بنابراین ضروري است که بخشهاي برق‌گیر مورد آزمون قرار گرفته، داراي توانایی جذب و مبادله انرژي حرارتی به دو صورت پایـدار وگذرا، معادل یا کمتر از برق‌گیر کامل باشند.

مراحل انجام آزمون به شرح زیر می‌باشد:

- اندازه گیریهاي اولیه قبل از شروع آزمون‌ها.

- فراهم ساختن شرایط مناسب براي آزمون‌ها.

- اعمال موجهاي ضربه پیش بینی شده.

- اندازه گیري مجدد کمیات و مقایسه مقادیر اندازه گیري شده با مقادیر اولیه.

آزمون باید بر روي سه نمونه از برق‌گیرهای کامل یا بخشهاي برق‌گیر در دماي محیط 15±20 درجه سانتی‌گراد صورت گیرد. ولتاژ نامی نمونه هاي آزمون باید حداقل 3 و حداکثر 12 کیلوولت باشد.

براي برق‌گیرهایی که ولتاژ نامی آن‌ها بیش از 12 کیلوولت است معمولاً ضروري است که این آزمـون بـه جهـت تسـهیل نمـودنآزمون موجود بر روي بخشی از برق‌گیر انجام گیرد. بسیار مهم است که ولتاژ دو سر نمونه و جریان فرکانس قـدرت عبـوري از آن تـاحد ممکن نزدیک به شرایط برق‌گیر کامل باشد.

پارامتر کلیدي برق‌گیر براي پشت سر گذاشتن آزمون دوره کاري، تلف توان مقاومتی برق‌گیر است. بنابراین آزمون دوره کاري باید برروي مقاومت‌های جدید در ولتاژهاي آزمون افزایش داده شده * UC و * UR انجـام گیـرد کـه تلفـات تـوان مشـابه اي بـا مقاومتهـايکارکرده1 به ترتیب در ولتاژ کار دائم و ولتاژ نامی داشته باشند. این ولتاژهاي آزمون افـزایش یافتـه بایـد توسـط روش کـاهش عمـربرقگیر2 استخراج شوند.

ولتاژهاي آزمون فرکانس قدرتی که به یک بخش برق‌گیر مورد آزمون اعمال می‌شوند باید ولتاژهاي کار دائم و نامی برق‌گیر کامل تقسیم بر تعداد کل بخشهاي مشابه برق‌گیر (n) باشند. این ولتاژها (USC معادل باUC/n وUsR معادل با (UR/n سپس براي بدسـتآوردن ولتاژهاي آزمون افزایش یافته (* UC و * UR) تصحیح می‌شوند.

توجه کنید که پیش گرم کردن المانها تا درجه حرارت 3±60 درجـه سانتی‌گراد در طـی آزمـون کـه در شکل‌های 1-3(و) (3-2) مشخص شده‌اند، افزایش درجه حرارت المانها تحت تأثیر درجه حرارت محیط، تـأثیر انـرژي خورشـید و آلـودگی محـیط در محفظـهبرقگیر در طی بهر هبرداري را پوشش می‌دهد.

1. Aged resistors

.2 Accelerated ageing procedure