3-2-4-2- آزمون کاهش عمر برق‌گیر

سه نمونه از مقاومت‌ها باید در ولتاژي معادل با “حداکثر ولتاژ کار دائم تصحیح شده” 1 ((Uct، براي مدت زمان هزار سـاعت تحـتتنش قرار گیرند. همزمان دما باید کنترل شود به نحوي که دماي سطح مقاومت در 4±115 درجه سانت یگراد نگه داشـته شـود. بایـدتوجه نمود که آزمون کاهش عمر برق‌گیر میبایستی مطابق استاندارد IEC شماهر 60094-4 انجام گیرد.

در حین انجام آزمون کاهش عمر، ستون مقاومت می‌بایستی در داخل مواد مشابه بکار رفته در داخـل محفظـه برق‌گیر قـرار دادهشود. در این حالت آزمون باید بر روي ستون مقاومت واقع در داخل محفظه بسته اي صورت گیرد که حجم محفظه به دو برابر حجـمستون مقاومت بالغ گشته و چگالی محیط محفظه نباید کمتر از چگالی محیط داخل برق‌گیر باشد.

نکات:

• اگر کارخانه سازنده بتواند ثابت کند که آزمون انجام گرفته در هواي آزاد معادل با نتایج به دست آمـده در محـیط واقعـی اسـتآنگاه می‌توان مراحل آزمون کاهش عمر برق‌گیر را در هواي آزاد انجام داد.

• اگر محیط اطراف ستون مقاومت داخل برق‌گیر جامد یا مایع باشد، روش اجراي آزمون کـاهش عمـر برق‌گیر بایـد بـا توافـقسازنده و خریدار صورت گیرد.

ولتاژ اعمالی به برق‌گیر در این آزمون، “ماکزیمم ولتاژ کار دائمی تصحیح شده” ((Uct است که مقاومت‌ها باید با در نظر گـرفتن اثـرعدم تعادل آن را تحمل کنند. این ولتاژ باید از فرمول زیر تعیین گردد:

Uct = U (1c + 0.05L) (2-3)

که در آنL طول برق‌گیر برحسب متر است. اگر مقادیر کوچکتري از سوي سازنده ادعا شده باشـد، آن‌ها را بایـد بـا محاسـبه یـااندازه گیري توزیع ولتاژ اثبات نمود.

از طرف دیگر اگر توزیع ولتاژ بر روي هر واحد از برق‌گیرهای چند واحدي به‌وسیله اندازه گیري یا محاسبه تعیین شود، رابطـه 2-3() به واحدي که بیشترین تنش را دارد اعمال می‌گردد.

اگر از روشی متفاوت از رابطه فوق استفاده شود، جزئیات روش پذیرفته شده (براي تعیین توزیع ولتـاژ) بایـد بـا توافـق سـازنده وخریدار و با در نظر گرفتن نحوه مونتاژ شدن برق‌گیر در سرویس صورت گیرد.

روش اجراي آزمون کاهش عمر برق‌گیر که در بالا توصیف گردید باید بر روي سه نمونه از المان‌های مقاومتی با ولتاژ مبناي فراهم شده توسط نیازمندیهاي بند 3-1-3() انجام گیرد. ولتاژ فرکانس قدرت باید نیازمندیهایی را که جهت آزمون دوره کاري بیـان گردیـددارا باشد.

تعیین ولتاژهاي کار دائم و نامی افزایش یافته

سه نمونه آزمون باید تا دماي 4±115 درجه سانتی‌گراد گرم شده و تلفات توان مقاومتی (P1ct) بایـد پـس از یـک تـا دو سـاعت ازاعمال ولتاژUct انداز هگیري شوند. تلفات توان مقاومتی (P2ct) باید پس از اعمال هزار ساعت (00100+ ساعت) ولتاژ به شکل پیوسته

1. Corrected maximum continuous operating voltage

بدون اینکه نمونه هاي آزمون بی برق شوند مجدداً اندازه‌گیری شود. در محدوده حرارتی مجاز، هر دو اندازه گیري باید در دماي یکسان

(با یک درجه سانتی‌گراد تلورانس) انجام گیرند.

اگرP2ct برابر یا کمتر ازP1ct باشد،Usc وUsr بدون هیچگونه تصحیحی مورد استفاده قرار مـی گیرنـ د. اگـرP2ct بزرگ‌تر ازP1ct باشد، نسبتP2ct/P1ct براي هر یک از نم ونهها محاسبه می‌گردد. بزرگترین این سه نسبت Kct نامیده مـ یشـو د. بـراي سـه مقاومـتجدید در درجه حرارت محیط، تلفات توان مقاومتیP1c وP1t به ترتیب در ازاي ولتاژهايUsc وUsR اندازه گیري می‌شوند. سـپس، ولتاژها به نحوي افزایش مییابند که تلفات توان P2c و P2r روابط زیر را برآورده کنند:

P2c (3-3)

= K ct

P

1c

P2r

 =K ct (4-3)

P1r

U*C و * UR بالاترین مقدار از سه ولتاژ افزایش یافته می‌باشند.

3-2-4-3- بررسی جذب و مبادله حرارت در نمو نه‌های مورد آزمون

در آزمون‌های دوره کاري، رفتار نمونه آزمون به شدت به توانایی نمونه در جذب و مبادله حرارت (یعنی به خنک شدن پس از تحت تنش قرار گرفتن به‌وسیله تخلیه یک موج) وابسته است. این بخش مطابق استاندارد IEC شماره 60099-4 می‌بایستی انجام گیرد.

در نتیجه، در صورتی که قرار باشد اطلاعات صحیحی از آزمون به دست آید، نمونه هاي آزمون بایـد داراي قابلیـت جـذب و انتقـالحرارت (در دو حالت مانا و گذرا) معادل با یک برق‌گیر کامل باشند. براي شرایط محیطی یکسان، مقاومت‌های غیرخطی اکسید فلـز درنمونه موجود و در برق‌گیر کامل، قاعدتاً هنگامی که در معرض تنش‌های ولتاژي یکسانی قرار می‌گیرند باید به میـزان دمـاي یکسـانیبرسند.

- نیازمندیهاي یک بخش برق‌گیر

این قسمت مدل حرارتی یک بخش برق‌گیر را تشریح می‌کند و هنگامی که به تعادل حرارتی نیاز باشد می‌بایستی از آن پیـروينمود:

- مدل باید به‌صورت الکتریکی و حرارتی بخش بریده شده اي از قسمت مؤثر برق‌گیر مدل شده را نشان دهد.

- محفظه باید خواست ههاي زیر را برآورده سازد:

• مواد باید مشابه مواد محفظه برق‌گیر باشند.

• قطر داخلی باید با قطر داخلی محفظه برق‌گیر با حداکثر تلورانس 5 درصد یکسان باشد.

• جرم کل محفظه، نباید بیش از 10 درصد بزرگ‌تر از جرم متوسط محفظه بخش برق‌گیر مدل شده باشد.

• محفظه باید به‌اندازه کافی بلند باشد تا اینکه بتواند بخش برق‌گیر را بپوشاند و مقدار عایق در دو انتها باید به‌گونه‌ای تنظیم شود که نیازمندیهاي حرارتی که در پیوست 3-3() توصیف شده‌اند را برآورده سازد.

• حداکثر اندازه هادي براي اتصالات الکتریکی داخل نمونه، سیم مسی به قطر3 میل یمتر است.

3-2-4-4- آزمون دوره کاري موج ضربه کلید زنی

این آزمون به برق‌گیرهای 10 کیلو آمپر با کلاس تخلیه خط 2 و3 و برق‌گیرهای 20 کیلو آمپر بـا کـلاس تخلیـه خـط و4 5 اعمـالمی‌گردند. روال کامل انجام آزمون در جدول 3-3() نشان داده شده است.

جدول 3-3: آزمون دوره کاري بر روي برق‌گیرهای 10 کیلو آمپر کلاس تخلیه خط و2 3 و برق‌گیرهای 20 کیلو آمپر کلاس تخلیه خط و4 5

اندازه گیري ولتاژ باقی مانده در جریان تخلیه نامی 20/8 میکرو ثانیه

فاصله زمانی دلخواه

فراهم ساختن شرایط، شـامل اعمـال چهـار گـروه پـنج تـایی از مـوج ضـربه جریـان تخلیـهنامی،20/8 میکرو ثانیه و اعمال همزمان ولتاژ فرکانس قدرتی معادل بـا 2/1 ولتـاژ کـار دائـمUc.

فاصله زمانی دلخواه بین آزمایشها در دماي 15±25 درجه سانتی‌گراد.

اعمال موج ضربه جریان بالا روي بخشها (موج 100 کیلو آمپر 10/4 میکروثانیه).

خنک شدن نمونه مورد آزمون تا دماي محیط.

اعمال موج ضربه جریان بالا روي بخشها. (موج 100 کیلو آمپر 10/4 میکروثانیه).

ذخیره نمونه ها براي آزمون‌های آتی.

پیش گرم کردن تا دماي 3±60 درجه سانتی‌گراد.

اعمال موج ضربه جریان طولانی مدت.

فاصله زمانی 50 الی 60 ثانیه.

اعمال موج ضربه جریان طولانی مدت.

حداقل فاصله زمانی کمتر از 100 میل یثانیه

اعمال ولتاژ نامی افزایش یافته به مدت10 ثانیه. ((u*R

اعمال ولتاژ کار دائمی افزایش یافته به مدت 30 دقیقه. ((u*c

خنک کردن نمونه آزمون تا دماي محیط 15±20 درجه سانتی‌گراد.

اندازه گیري ولتاژ باقیمانده در جریان تخلیه نامی،20/8 میکروثانیه.

 بازدید نزدیک از مقاومت‌ها و بدنه داخلی و خارجی برق‌گیر.

اندازه گیري اولیه

(کیفیت مقاومت)

فراهم نمودن شرایط

آزمون دوره کاري موج ضربه کلید زنی

اندازه گیري مجدد و بررسی کیفیت مقاومت‌ها

قبل از انجام آزمون، سطح حفاظتی (ولتاژ باقیمانده) برق‌گیر در برابر موج ضربه صاعقه در جریان تخلیه نامی هر یک از سه نمونه آزمون (المان‌های مقاومت ی) در درجه حرارت محیط تعیین می‌گردد. نمونه هاي آزمون باید به نحـ و مناسـبی بـراي اطیمنـان از پلاریتـهصحیح اعمالی در بندهاي زیر، نشا نهگذاري گردند.

- فراهم ساختن شرایط

نمونه ها در ابتدادر معرض20 موج ضربه جریان 20/8 میکرو ثانیه با مقداري پیکی معادل با جریـان تخلیـه نـامی برق‌گیر قـرارمی‌گیرند. موجهاي ضربه در حالی اعمال می‌گردند که نمونه مورد آزمون تحت ولتاژ فرکانس قدرت بـا دامنـه 2/1 ولتاژ کار دائـم اش برقدار شده است. 20 موج ضربه در چهار گروه متشکل از پنج موج ضربه اعمال می‌گردند. فاصله زمانی بین موجهاي ضربه باید بـین50 تا 60 ثانیه و فاصله زمانی بین گروهها باید 25 دقیقه تا 30 دقیقه باشد. در فاصله بین گروههاي موج ضربه، لازم نیست که نمونه مورد آزمون برقدار باشد. پلاریته موج ضربه باید با پلاریته نیم سیکل ولتاژ فرکانس قدرت در حین اعمال آن یکسان باشـد و بایـد در15±60 درجه الکتریکی قبل از وقوع پیک ولتاژ فرکانس قدرت اعمال گردد. این قسمت از آزمون می‌تواند بر روي المان‌های مقـاومتیدر فضاي باز با هواي راکد و در درجه حرارت 15±20 درجه سانتی‌گراد انجام گیرد.

قسمت دوم آزمون عبارت است از اعمال 2 موج ضربه جریان بالاي100 کیلو آمپر، 10/4 میکروثانی ه. مقدار پیک اندازه گیري شـدهموج ضربه جریان باید در داخل محدود تا09 110 درصد مقدار پیک مشخص شده قرار گیرد.

پس از این دوآزمون بخشها براي استفاده هاي آتی در آزمون دوره کاري کلید زنی نگهداري می‌گردند.