تست دی الکتریک

 تست دی الکتریک چیست؟

تست دی الکتریک برای بررسی درستی و پیوستگی عایق تجهیزات برقی مورد استفاده قرار می‌گیرد این تست همچنین به تست استقامت عایقی فرکانس قدرت یا‌های پات (HiPot) معروف است که مخفف واژه High Potential پتانسیل یا ولتاژ بالا می‌باشد در واقع این دو واژه به جای یکدیگر در صنعت استفاده می‌شود.

جهت ارزیابی استقامت الکتریکی تجهیزات، آن‌ها را با ولتاژ فرکانس قدرت بمدت ۱ دقیقه، مورد آزمایش قرار می‌دهند ولتاژ آزمایشی در سطحی بالاتر از ولتاژ کار مورد انتظار قرار داده می‌شود، تا بتواند فشار‌های محتمل درخلال سال‌های خدمت وسیله را شبیه سازی کند. درمورد تاسیسات داخل ساختمان، آزمایش‌ها فقط در شرایط خشک انجام میشود. وسایل بیرونی به شرط لزوم در شرایط باران استانداردکه در استاندارد‌های مربوطه توصیف شده مورد ازمایش قرار می‌گیرد.

تست HiPot چیست؟
این تست با اعمال یک ولتاژ بالا به مدار اصلی و هادی‌ها و متعلقات آن‌ها انجام می‌گیرد و طور کلی به منظور تشخیص قدرت عایقی بین قسمت‌های حامل جریان و غیر حامل جریان بکار می‌رود و همچنین برای بررسی شرایط عایق در اثر فشار‌های وارده به صورت (تصادفی و ناخواسته) به مراتب بیشتر از مقدار ولتاژ کارکرد نرمال تابلو‌ها، دستگاه یا تجهیزات صورت می‌پذیرد. تست HiPot و یا تست فشارقوی، در واقع یک روش اندازه‌گیری نیست بلکه پروسه‌ای است که مقاوم بودن عایق در برابر ولتاژ بالا را مشخص می‌کند.

همانگونه که می‌دانید این گونه ازدیاد ولتاژ‌ها سیستم بنا به دلایل مختلف از قبیل: سوئچینگ و صاعقه و... در شرایط کار نرمال بوجود می‌آیند. این تست با تعیین ولتاژ و زمان مشخص پیوستگی عایقی مناسب تولیدات را مشخص می‌کند بدین گونه که، آیا شکست دی الکتریک در مجموعه تجهیزات یا هادی وجود دارد یا اتفاق خواهد افتاد یا خیر؟ که طبق استاندارد در صورت عدم رویت آرک آنرا تحمل می‌کند و در خصوص تابلو‌های برق می‌توان گفت: نتیجه آزمون هنگامی رضایت بخش است که در عایق بندی تابلو خرابی از قبیل: شکستگی مقره، شکست عایقی و یا جرقه زدن بر روی تجهیزات اتفاق نیفتد.
آنگاه تجهیز مورد تست در شرایط کار نرمال خود بدون هیچ مشکلی راه اندازی می‌گردد. ضمنا این تست برای آشکارشدن اشتباهات صورت گرفته توسط نفرات خط تولید، مشکلات طراحی و نیز همچنین فضای نامناسب بین قطعات ایده آل است
در شکل زیر نمونه‌ای از دستگاه HiPot مشاهده می‌کنید

 

کاربرد‌ها

این تست بر روی تابلو‌ها فشار ضعیف و متوسط، ترانسفور ماتور‌ها، کابل، خط تولید، بخش تعمیر و نگهداری تجهیزات، مراکز تحقیقاتی و آزمایشگاه ها، مکان‌های بازرسی ورودی تجهیزات. صورت می‌گیرد.

ذکر این نکته ضروری است که در برخی شرایط از بهترین عایق‌ها هم می‌تواند مقداری جریان عبور کند. گاهی اوقات ممکن است با اعمال ولتاژی کمتر از ولتاژ نامی نیز مقدارکمی جریان نشتی وجود داشته باشد. این جریان نشتی می‌تواند ناشی از عواملی مانند ظرفیت خازنی عایق، مقاومت عایق، پدیده کرونا و تاثیرات الکتروشیمیایی باشد. اما اگر تابلو یا کابل یا مجموع هادی مورد تست، آسیب دیده یا زدگی داشته باشد، مقدار جریان نشتی بسیار زیاد خواهد بود و این امر می‌تواند به شخصی که در نزدیکی محل آسیب دیده قرار گرفته است، صدمه وارد نماید. اگر در فرایند ساخت تابلو یا در بقیه مراحل مانند نصب تجهیزات از قبیل: باس بار‌ها، کلید‌ها، مقره‌ها و سیم کشی‌ها و ترمینال و حمل و نقل، و ... آسیبی به تابلو و عایق تجهیزات آن وارد شده یا منفذ یا نا خالصی در اقلام وجود داشته باشد، احتمال صدمه دیدن آن قسمت از تجهیز در حالتی که در سرویس است، در اثر نشت جریان وجود دارد و به تاسیسات آسیب‌های جبران ناپذیری وارد می‌گردد؛ و بدین ترتیب تست HiPot بهترین راه تشخیص موارد فوق می‌باشد. این تست می‌تواند عایق کم، فاصله کم و ترک خوردگی تجهیزات، سوراخ بودن سیم و کابل، پیچش ناکافی سیم (هادی کابل)، له شدگی سیم و کابل و... را نیز تشخیص دهد.

 

استاندار‌های HiPot


در تابلو‌های فشار ضعیف با اعمال ولتاژ اشاره شده در ذیل بر اساس استاندار جدید IEC ۶۱۴۳۹ صورت می‌پذیرد.
۱) ۲.۵ kv -۵۰ Hz for ۱ sec for switchgear rated insulation level ۰.۶۹ kv
۲) ۳.۵ kv -۵۰ Hz for ۱ sec for switchgear rated insulation level ۱ kv

این تست نیز همانند تست عایقی در ۵ حالت اتصال باید صورت پذیرد. توضیح اینکه در استاندارد جدید با توجه به اینکه تزریق ولتاژ بالا در مدت زمان طولانی به عایق تجهیزات صدمه وارد می‌سازد این زمان را به ۱ تا ۵ ثانیه تقلیل داده است لازم به یاد آوری است که منبع تغذیه باید به اندازه کافی پر قدرت باشد تا بتواند ولتاژ آزمون را در حین آزمایش ثابت نگه دارد. موج ولتاژ باید سینوسی و فرکانس آن بین ۴۵ تا ۶۲ هرتز باشد و مقدار ولتاژ تست برای بار دوم باید حداکثر ۸۵ درصد مقدار اولیه انتخاب شود
در تابلو‌های فشار متوسط با اعمال ولتاژ اشاره شده در ذیل بر اساس استاندار جدید IEC ۶۲۲۷۱-۲۰۰ بمدت ۱ دقیقه (استاندار قدیم IEC ۶۰۲۹۸) صورت می‌پذیرد.

۱) ۱۰ kv -۵۰ Hz for ۶۰ sec for switchgear rated insulation level ۳.۶ kv
۲) ۲۰ kv -۵۰ Hz for ۶۰ sec for switchgear rated insulation level ۷.۲ kv
۳) ۲۸ kv -۵۰ Hz for ۶۰ sec for switchgear rated insulation level ۱۲ kv
۴) ۳۲ kv -۵۰ Hz for ۶۰ sec for switchgear rated insulation level ۱۷.۵ kv
۵) ۵۰ kv -۵۰ Hz for ۶۰ sec for switchgear rated insulation level ۲۴ kv
۶) ۷۰ kv -۵۰ Hz for ۶۰ sec for switchgear rated insulation level ۳۶ kv

ضمنا این تست نیز در ۴ حالت اتصال زیر باید صورت پذیرد

۱) L۱ with L۲, L۳, PE
۲) L۲ with L۱, L۳, PE
۳) L۳ with L۱, L۲, PE
۴) PE with L۱, L۲, L۳

 

نحوه استفاده از HiPot , Megger

۱-کلیه کلید‌ها را به استثنای کلید‌های مدار‌های فرمان و رله‌ها را در حالت وصل قرار می‌دهیم.
۲-کلیه مسیر‌های هادی‌ها، باس بار‌ها و کلید‌هایی که فاقد فیوز می‌باشند را باید به وسیله سیم رابط به هم متصل نماییم (در سلول‌هایی که بصورت مجزا می‌باشند).

۳-کلیه شین‌های ارت باید به هم متصل باشند.
۴-مدار ترانس‌های ولتاژ (Pt) و برق گیر‌ها (Surge Arresters) را می‌بایست قطع می‌کنیم.
۵-محدوده انجام تست را ایزوله نمایید و ازتماس با بدنه تابلو در زمان انجام تست‌ها جددا خودداری شود.

مزایای تست DC

۱- این تست با یک سطح جریان بسیار کوچک، مصرف توان کمتر و خطر کمتر برای اپراتور انجام می‌گیرد.
۲- جریان نشتی اندازه گیری شده، تصویر واقعی تری از جریان واقعی است.

۳- برای تست برخی از مدار‌ها که در آن‌ها از دیود، خازن و ... استفاده شده است، فقط از این روش می‌توان استفاده کرد.

مزایای تست AC

۱. به علت تغییر مرتب پلاریته شکل موج اعمالی، نیازی به افزایش آهسته ولتاژ نیست.
۲. پس از اتمام تست نیازی به تخلیه الکتریکی تجهیز مورد تست نیست.۳. این تست در هر دو پلاریته به عایق استرس اعمال می‌کند.

تفاوت بین شکل موج‌های AC و DC ما را مجبور به اعمال روش‌های متفاوت برای انجام تست می‌کند. اصول انجام تست با روش‌های فوق یکسان است و کافیست اپراتور رابطه بین شکل موج DC و معادل AC آنرا محاسبه کند. شکل موج AC غالباً به صورت مقدار موثر (RMS: Root Mean Squared) بیان می‌شود. توسط این مقدار موثر AC، مقدار انرژی موثر مشابهی مانند شکل موج شکل موج DC در یک ولتاژ مشابه فراهم می‌شود. به عنوان مثال مقدار انرژی موثر یک منبع ۲۵ ولت DC و یک منبع ولتاژ AC با مقدار ولتاژ موثر ۲۵ ولت مشابه است.
مقدار کمی شکل موج RMS در برق AC در نقطه Peak شکل موج سینوسی به مراتب بیشتر است. در حقیقت بین ولتاژ پیک اندازه گیری شده و مقدار RMS رابطه زیر وجود دارد:

Vpeak =۲√ * Vrms

از آنجا این تست همواره با خطر همراه است، قبل از انجام تست لازم است برای ایمنی بیشتر شخص و تجهیزات تدابیری اندیشیده شود؛ و برای انجام تست طبق دستورالعمل کارخانه سازنده آن دستگاه خاص عمل گردد.