Kablo Uzunluğu ve Kapasitansına Göre VLF Test Cihazı Seçimi

Kablo Uzunluğu ve Kapasitansına Göre Bir VLF Test Cihazı Seçimi

Çoğu VLF talebi aynı şekilde başlar: "15 kV kablo için bir set gerekiyor." Voltaj sınıfı kolay sorudur ve testin çalışıp çalışmayacağını belirleyen soru bu değildir. Biri 300 m uzunluğunda ve diğeri altı kilometre uzunluğunda iki adet 15 kV besleyicisi aynı test değildir. Onları ayıran şey kapasitanstır ve kapasitansı uzunluktan elde edersiniz.

Bu makale, uzunluk, kapasitans ve bir VLF setinin taşıması gereken yük arasındaki ilişkiyi ortaya koyar, iki örneği inceler ve ardından yalnızca sayıların size anlatamayacağı şeyleri ele alır. Bu, bir ürün kataloğu değil, bir boyutlandırma notudur.

Voltaj sınıfı, test voltajının ne kadar yükseğe çıkması gerektiğini söyler. Uzunluk, oraya ulaşmak için setin ne kadar yük taşıması gerektiğini ve dolayısıyla seçilen frekansta ne kadar akım sağlaması gerektiğini söyler. 400 m'lik bir kuyrukta 35 kV'a ulaşan bir set, aynı kablonun beş kilometresi üzerinde aynı voltaja ulaşamayabilir, çünkü önce akım sınırı aşılır.

İşte bu nedenle aynı voltaj derecesine sahip iki cihazın sahada çok farklı davranabilmesinin nedeni ve ön paneldeki kilovolt rakamından çok kapasitans rakamının neden daha önemli olduğudur.

Bu nedenle boyutlandırma, tek bir giriş yerine beş giriş gerektirir: gerekli test voltajı, setin çıkış akımı ve yük kapasitesi, mevcut frekans adımları, kablonun gerçek kapasitansı ve voltaj, süre ve frekansı yöneten test prosedürü. Uzunluk, son ikisini birbirine bağlayan girdidir.

Kapasitif bir yük için, test frekansı f'deki akım şöyledir:

Burada I akım, C test altındaki kablonun kapasitansıdır (tüm fazlar ve aksesuarlar dahil), U uygulanan gerçek test voltajıdır ve f test frekansıdır. Tutarlı birimler kullanın: µF cinsinden C ve kV cinsinden U, 2πf çarpanıyla mA cinsinden I verir.

Bu nedenle frekans başına çarpan şöyledir:

Bu ilişkiye dört koşul uygulanır ve bunlar formülün kendisinden daha önemlidir:

• Kararlı durum, sinüzoidal çıkış. İfade, kararlı durum kapasitif akımını tanımlar. Yükseltme aşamasını, deşarjı veya arıza anındaki geçici davranışı tanımlamaz.
• Kapasitans sabit kabul edilir. Kapasitans voltaj ve sıcaklıkla hafifçe değişir. Boyutlandırma amaçları için veri sayfası değeri yeterlidir; marjinal bir durum için yeterli değildir.
• Tepe ve RMS değiştirilemez. Standartlar genellikle test voltajını RMS değeri olarak ifade ederken, VLF setleri genellikle tepe voltajı ve tepe miliamper olarak derecelendirilir. Bunlar arasındaki √2 ile dönüşüm yalnızca sinüzoidal bir dalga formu için geçerlidir. VLF çıkışları sinüsoide yakın olacak şekilde tasarlanmıştır, ancak dönüşüm, varsayılan yerine setin kendi spesifikasyonuna ve kullanılan standart sürümüne karşı doğrulanmalıdır.

Bu son nokta, diğerlerinden daha fazla boyutlandırma hatasına neden olur. "30 mA" bir set ve "42 kV RMS" bir test, her ikisi de aynı şekilde ifade edildikten sonra karşılaştırılabilir hale gelir.

Faz başına kablo kapasitansı şöyledir:

burada c, kablo üreticisinin veri sayfasından kilometre başına faz başına kapasitanstır ve L, rota uzunluğudur. İlk tahmin olarak, XLPE kablolar genellikle 10-15 kV üç çekirdekli yapılar için faz başına 0.2-0.35 µF/km ve 35 kV tek çekirdekli yapılar için faz başına 0.15-0.25 µF/km aralığında bulunur. Kağıt yalıtımlı kurşun kaplı yapılar genellikle daha yüksektir, ancak fark bireysel kabloya bağlıdır. Bu aralıklar yalnızca gösterge niteliğindedir: yapı, iletken boyutu ve yalıtım kalınlığı hepsi rakamı değiştirir, bu nedenle tasarım değerleri olarak ele alınmamalıdır. Gerçek kablonun veri sayfası geçerlidir.

Uygulamada üç düzeltme unutulur:

• Paralel fazlar. Birlikte test edilen üç faz, bir fazın kapasitansının üç katını taşır ve üç kat akım çeker.
• Aksesuarlar. Eklemler, terminasyonlar ve uzak uçta sarılı yedek kablonun uzun kuyrukları kapasitans ekler ve yedek kablo genellikle kimsenin saymadığı öğedir.
• Ölçüm tahminden iyidir. Test sırasında voltaj ve akım görüntülenir. C, aynı ilişkiden geriye doğru hesaplanabilir ve kayıt olarak saklanabilir. Birkaç kesinti boyunca bu, genel kilometre başına rakamdan daha güvenilirdir ve bir sonraki boyutlandırma kararını önemsiz hale getirir.

Aşağıdaki test voltajları, aritmetiği görünür kılmak için kullanılan varsayımlardır. Bunlar öneri değildir. Çalıştığınız standart sürümden veya yardımcı program spesifikasyonundan gerçek test voltajını, süresini ve uygulandığı frekansı alın.

Örnek A — 10 kV kablo, 26 kV RMS test voltajı, 0.1 Hz

26 kV RMS'de karşılık gelen tepe değeri yaklaşık 36.8 kV'dur, bu nedenle mikrofarat başına akım yaklaşık 0.628 * 36.8 ≈ 23 mA'dır.

Örnek B — 35 kV kablo, 42 kV RMS test voltajı, 0.1 Hz

42 kV RMS'de tepe değeri yaklaşık 59.4 kV'dur, bu da mikrofarat başına yaklaşık 37 mA verir.

30 mA tepe değeri olarak derecelendirilmiş bir sete karşı okunduğunda, pratik mesaj kompakttır: 0.1 Hz'de, yaklaşık beş kilometre 10 kV kablo veya dört kilometre 35 kV kablo akım sınırının geldiği yerdir — ve 0.05 Hz'e geçmek akımı yarıya indirir, ulaşılabilir uzunluğu ikiye katlar.

Boyutlandırma mantığının özü budur: kapasitif bir yük üzerinde, kullanılabilir frekans aralığı, voltaj derecesi kadar spesifikasyonun bir parçasıdır. Yüksek voltaj kaynağı kabloyla birlikte büyümez — frekans bunun yerine düşer, eğer uygulanabilir test prosedürü buna izin veriyorsa ve ekipman bunu destekliyorsa.

Boyutlandırma gereklidir ancak yeterli değildir. Beş şey formülün dışındadır ve düzenli olarak bir setin kullanılabilir olup olmadığını belirler:

Ağırlık ve erişim. Daha yüksek voltajlı setler birden fazla birimden oluşur. 80 kV sınıfı bir cihaz, seri bağlı iki yükseltici artı ayrı bir kontrolör olarak gelebilirken, daha düşük dereceler yalnızca bir yükseltici gerektirir. Kablo dar bir merdivenli bir bodrum anahtar odasındaysa, taşıma planı mikrofaratlar kadar önemlidir.

Saha beslemesi. Bu setler yaklaşık 220 V, 50 Hz tek fazlı şebeke beslemesinden çalışır, 110 V / 60 Hz varyantları mevcuttur. Bir jeneratörde, besleme setin giriş spesifikasyonuna uymalı ve kararlı kalmalıdır, çünkü kararsız bir besleme yükseltme sürecini etkiler.

Çok küçük numuneler. Uzun besleyiciye göre ters sorun: çok küçük bir kapasitansın altında çıkış dalga formu bozulur ve olağan çözüm temiz bir dalga oluşturmak için paralel olarak küçük bir kapasitör bağlamaktır. Kısa fabrika kabloları ve kısa motor sargıları yaygın durumlardır.

Test süresi ve kesinti penceresi. Süre ve voltaj adımı, enstrümandan değil, izlediğiniz prosedür tarafından belirlenir. Kesintiyi rezerve etmeden önce her ikisini de onaylayın, çünkü uzun bir besleyici üzerindeki 0.02 Hz'lik bir test, aynı testin 0.1 Hz'de olmasından çok daha uzun süre devreyi meşgul eder.

Kablo durumu. Islak, yaşlı veya daha önce arızalanmış bir kablo test voltajına hiç dayanmayabilir. Devre zaten arızalanmışsa, sıra genellikle arıza yeri, dayanıklılık testinden önce ile başlar. Bu, enstrümanla ilgili değil, varlıkla ilgili bir karardır ve set sipariş edilmeden önce test planına aittir.

• 1.Test programındaki her devreyi listeleyin: voltaj sınıfı, yapı, rota uzunluğu, kilometre başına kapasitans ve fazların birlikte mi yoksa ayrı ayrı mı test edileceği.
• 2.Her birini aksesuarlar ve varsa yedek kablo dahil olmak üzere faz başına kapasitansa dönüştürün.
• 3.Test voltajını, süresini ve frekansını uygulanabilir prosedürden alın.
• 4.O frekanstaki akımı, setin derecesiyle aynı birimlerde hesaplayın ve yalnızca bir katalog kapasitans rakamıyla değil, setin çıkış akımıyla karşılaştırın.
• 5.Fiziksel kısıtlamaları kontrol edin: birim sayısı, ağırlık, erişim yolu, besleme kalitesi ve devrenin hizmet dışı kalacağı süre.

Eğer 4. adım sizi sınırı aşıyorsa, önce prosedürünüzün daha düşük bir frekans adımına izin verip vermediğini ve setin o adımı gerekli voltajda destekleyip desteklemediğini kontrol edin. Frekans yalnızca standart, spesifikasyon veya ekipman koşulları izin veriyorsa azaltılabilir; aksi takdirde daha büyük yük kapasitesine sahip bir set doğru cevaptır.

Voltaj sınıfı, kablo yapısı, rota uzunluğu, faz başına kapasitans ve uygulamayı düşündüğünüz en yüksek test voltajı. Bu beşinden dördü kablo veri sayfasında bulunur; beşincisi test prosedürünüzdedir. Bu sayılarla bir tedarikçi, voltaj derecesini, bir veya iki yükselticiye ihtiyaç olup olmadığını ve tüm programı hangi frekans adımlarının kapsayacağını onaylayabilir — voltaj sınıfına göre teklif verip besleyicilerin kısa olmasını ummak yerine.

Kablo uzunluğu kapasitansı belirler, kapasitans akımı belirler ve belirli bir frekanstaki akım, belirli bir setin testi tamamlayıp tamamlayamayacağını belirler. Voltaj sınıfı yalnızca hedefi belirler. Bu sıra netleştikten sonra, boyutlandırma anlaşmazlıklarının çoğu kendi kendine çözülür: soru "kaç kilovolt" olmaktan çıkıp "hangi devrede, hangi frekansta kaç miliamper" haline gelir.

XZH TEST, sabit frekanslı ve otomatik frekans tarama konfigürasyonları dahil olmak üzere çeşitli voltaj ve yük derecelerinde VLF AC hipot setleri üretir ve bir konfigürasyonu onaylayabilir belirli bir test programına göre. Kablo listesi, faz başına kapasitans ve test voltajınız varsa, satın alma siparişi verilmeden önce uyumu kontrol edebiliriz.