انتخاب تستر VLF بر اساس طول کابل و ظرفیت خازنی

انتخاب تستر VLF بر اساس طول کابل و ظرفیت خازنی

بیشتر استعلام‌های VLF به یک شکل شروع می‌شوند: "من به مجموعه‌ای برای کابل 15 کیلو ولت نیاز دارم." کلاس ولتاژ سوال آسانی است و آن چیزی نیست که تعیین می‌کند تست اجرا خواهد شد. دو فیدر 15 کیلو ولتی، یکی به طول 300 متر و دیگری به طول شش کیلومتر، یک تست یکسان نیستند. آنچه آنها را از هم جدا می‌کند ظرفیت خازنی است و شما ظرفیت خازنی را از طول به دست می‌آورید.

این مقاله رابطه بین طول، ظرفیت خازنی و باری را که یک مجموعه VLF باید تحمل کند، مشخص می‌کند، دو مثال را بررسی می‌کند و سپس به آنچه اعداد به تنهایی نمی‌توانند به شما بگویند می‌پردازد. این یک یادداشت اندازه‌گیری است، نه یک کاتالوگ محصول.

کلاس ولتاژ به شما می‌گوید که ولتاژ تست باید چقدر بالا باشد. طول به شما می‌گوید که مجموعه برای رسیدن به آنجا چقدر بار الکتریکی باید جابجا کند و در نتیجه با فرکانس انتخاب شده چقدر جریان باید تحویل دهد. مجموعه‌ای که در 400 متر کابل به 35 کیلو ولت می‌رسد، ممکن است نتواند در پنج کیلومتر از همان کابل به همان ولتاژ برسد، زیرا ابتدا حد جریان می‌رسد.

این دلیل است که دو دستگاه با رتبه ولتاژ یکسان می‌توانند در میدان بسیار متفاوت عمل کنند و چرا رقم ظرفیت خازنی بیش از رقم کیلو ولت روی پنل جلویی اهمیت دارد.

بنابراین، اندازه‌گیری دارای پنج ورودی است، نه یک ورودی: ولتاژ تست مورد نیاز، جریان خروجی و ظرفیت بار مجموعه، مراحل فرکانس موجود، ظرفیت خازنی واقعی کابل و رویه تست که ولتاژ، مدت زمان و فرکانس را تعیین می‌کند. طول ورودی است که دو مورد آخر را به هم پیوند می‌دهد.

برای بار خازنی، جریان در فرکانس تست f برابر است با:

که در آن I جریان، C ظرفیت خازنی کابل تحت تست (شامل تمام فازها و لوازم جانبی) است، U ولتاژ تست اعمال شده واقعی است و f فرکانس تست است. از واحدهای سازگار استفاده کنید: C بر حسب میکروفاراد (μF) و U بر حسب کیلو ولت (kV) جریان را بر حسب میلی آمپر (mA) با ضریب 2πf به دست می‌دهد.

بنابراین، ضریب برای هر فرکانس برابر است با:

چهار شرط برای این رابطه وجود دارد و آنها بیش از خود فرمول اهمیت دارند:

• حالت پایدار، خروجی سینوسی. این عبارت جریان خازنی حالت پایدار را توصیف می‌کند. این عبارت فاز بوست، تخلیه یا رفتار گذرا در هنگام شکست را توصیف نمی‌کند.
• ظرفیت خازنی ثابت در نظر گرفته می‌شود. ظرفیت خازنی با ولتاژ و دما کمی تغییر می‌کند. برای اهداف اندازه‌گیری، مقدار برگه داده کافی است؛ برای موارد مرزی کافی نیست.
• مقادیر پیک و RMS قابل تعویض نیستند. استانداردها معمولاً ولتاژ تست را به صورت مقدار RMS بیان می‌کنند، در حالی که مجموعه‌های VLF اغلب بر حسب ولت پیک و میلی آمپر پیک رتبه‌بندی می‌شوند. تبدیل بین آنها با √2 فقط برای شکل موج سینوسی معتبر است. خروجی‌های VLF برای نزدیک به سینوسی بودن طراحی شده‌اند، اما تبدیل باید در برابر مشخصات خود مجموعه و نسخه استاندارد مورد استفاده تأیید شود و نباید فرض شود.

این آخرین نکته بیش از هر نکته دیگری باعث خطاهای اندازه‌گیری می‌شود. یک مجموعه "30 میلی آمپر" و یک تست "42 کیلو ولت RMS" تنها پس از بیان هر دو به یک روش قابل مقایسه می‌شوند.

ظرفیت خازنی کابل در هر فاز برابر است با:

که در آن c ظرفیت خازنی در هر کیلومتر در هر فاز از برگه داده سازنده کابل است و L طول مسیر است. به عنوان یک تخمین اولیه، کابل‌های XLPE معمولاً در محدوده 0.2-0.35 میکروفاراد بر کیلومتر در هر فاز برای ساختارهای سه هسته‌ای 10-15 کیلو ولتی و 0.15-0.25 میکروفاراد بر کیلومتر در هر فاز برای ساختارهای تک هسته‌ای 35 کیلو ولتی قرار می‌گیرند. ساختارهای عایق‌بندی شده با سرب کاغذی معمولاً بالاتر هستند، اگرچه تفاوت به کابل خاص بستگی دارد. این محدوده‌ها فقط نشان‌دهنده هستند: ساختار، اندازه هادی و ضخامت عایق همگی بر این رقم تأثیر می‌گذارند، بنابراین نباید به عنوان مقادیر طراحی در نظر گرفته شوند. برگه داده کابل واقعی حاکم است.

سه تصحیح در عمل فراموش می‌شوند:

• فازهای موازی. سه فاز که با هم تست می‌شوند، سه برابر ظرفیت خازنی یک فاز را حمل می‌کنند و سه برابر جریان را می‌کشند.
• لوازم جانبی. اتصالات، پایانه‌ها و کابل‌های اضافی بلند که در انتهای دیگر پیچیده شده‌اند همگی ظرفیت خازنی را اضافه می‌کنند و کابل اضافی معمولاً موردی است که هیچ کس آن را حساب نمی‌کند.
• اندازه‌گیری بهتر از تخمین است. در طول تست، ولتاژ و جریان نمایش داده می‌شوند. C را می‌توان از همان رابطه محاسبه کرد و به عنوان سابقه نگه داشت. در طول چند خاموشی، این قابل اعتمادتر از هر رقم کلی در هر کیلومتر است و تصمیم‌گیری بعدی برای اندازه‌گیری را بسیار آسان می‌کند.

ولتاژهای تست در زیر مفروضاتی هستند که برای قابل فهم کردن محاسبات استفاده شده‌اند. آنها توصیه نیستند. ولتاژ تست واقعی، مدت زمان آن و فرکانسی که در آن اعمال می‌شود را از نسخه استاندارد یا مشخصات شرکت برق که با آن کار می‌کنید، دریافت کنید.

مثال A - کابل 10 کیلو ولتی، ولتاژ تست 26 کیلو ولت RMS، 0.1 هرتز

در 26 کیلو ولت RMS، مقدار پیک مربوطه حدود 36.8 کیلو ولت است، بنابراین جریان در هر میکروفاراد تقریباً 0.628 * 36.8 ≈ 23 میلی آمپر است.

مثال B - کابل 35 کیلو ولتی، ولتاژ تست 42 کیلو ولت RMS، 0.1 هرتز

در 42 کیلو ولت RMS، پیک حدود 59.4 کیلو ولت است که تقریباً 37 میلی آمپر در هر میکروفاراد می‌دهد.

با مقایسه با یک مجموعه با رتبه 30 میلی آمپر پیک، پیام عملی فشرده است: در 0.1 هرتز، تقریباً پنج کیلومتر کابل 10 کیلو ولتی یا چهار کیلومتر کابل 35 کیلو ولتی جایی است که حد جریان می‌رسد - و حرکت به 0.05 هرتز جریان را نصف می‌کند و طول قابل دستیابی را دو برابر می‌کند.

این هسته منطق اندازه‌گیری است: در یک بار خازنی، محدوده فرکانس قابل استفاده بخشی از مشخصات است، نه رتبه ولتاژ. منبع ولتاژ بالا با کابل رشد نمی‌کند - در عوض فرکانس کاهش می‌یابد، به شرطی که رویه تست قابل اجرا اجازه دهد و تجهیزات از آن پشتیبانی کنند.

اندازه‌گیری ضروری است و کافی نیست. پنج مورد خارج از فرمول قرار دارند و به طور منظم تعیین می‌کنند که آیا یک مجموعه قابل استفاده است یا خیر:

وزن و دسترسی. مجموعه‌های ولتاژ بالاتر از بیش از یک واحد ساخته می‌شوند. یک دستگاه کلاس 80 کیلو ولتی ممکن است به صورت دو بوستر متصل به هم به علاوه یک کنترلر جداگانه ارائه شود، در حالی که رتبه‌های پایین‌تر فقط به یک بوستر نیاز دارند. اگر کابل در یک اتاق کلیدزنی زیرزمین با پله باریک قرار دارد، برنامه حمل و نقل به اندازه میکروفارادها اهمیت دارد.

تغذیه میدانی. این مجموعه‌ها از یک منبع تغذیه تک فاز تقریباً 220 ولت در 50 هرتز کار می‌کنند، با انواع 110 ولت / 60 هرتز موجود. روی یک ژنراتور، منبع تغذیه باید در مشخصات ورودی مجموعه قرار گیرد و پایدار بماند، زیرا منبع تغذیه ناپایدار بر فرآیند بوست تأثیر می‌گذارد.

نمونه‌های بسیار کوچک. مشکل مخالف فیدر طولانی: زیر ظرفیت خازنی بسیار کوچک، شکل موج خروجی بدتر می‌شود و راه حل معمول یک خازن کوچک است که به صورت موازی برای بازیابی موج تمیز وصل می‌شود. سیم‌های کوتاه کارخانه و سیم‌پیچ‌های موتور کوتاه موارد رایج هستند.

مدت زمان تست و پنجره خاموشی. مدت زمان و مرحله ولتاژ توسط رویه‌ای که دنبال می‌کنید تعیین می‌شود، نه توسط دستگاه. قبل از رزرو خاموشی، هر دو را تأیید کنید، زیرا تست 0.02 هرتز روی یک فیدر طولانی مدار را بسیار طولانی‌تر از همان تست در 0.1 هرتز اشغال می‌کند.

وضعیت کابل. کابل خیس، قدیمی یا قبلاً معیوب ممکن است اصلاً ولتاژ تست را تحمل نکند. اگر مدار قبلاً معیوب شده باشد، معمولاً توالی با مکان‌یابی خطا قبل از تست مقاومت شروع می‌شود. این یک تصمیم در مورد دارایی است، نه در مورد دستگاه، و قبل از سفارش مجموعه، در برنامه تست قرار می‌گیرد.

• 1.هر مدار را در برنامه تست فهرست کنید: کلاس ولتاژ، ساختار، طول مسیر، ظرفیت خازنی در هر کیلومتر، و اینکه آیا فازها با هم یا جداگانه تست می‌شوند.
• 2.هر کدام را به ظرفیت خازنی در هر فاز، از جمله لوازم جانبی و هر کابل اضافی، تبدیل کنید.
• 3.ولتاژ تست، مدت زمان و فرکانس را از رویه قابل اجرا دریافت کنید.
• 4.جریان را در آن فرکانس، در همان واحدهای رتبه مجموعه، محاسبه کنید و با جریان خروجی مجموعه مقایسه کنید - نه فقط با یک رقم ظرفیت خازنی کاتالوگ.
• 5.محدودیت‌های فیزیکی را بررسی کنید: تعداد واحدها، وزن، مسیر دسترسی، کیفیت منبع تغذیه و مدت زمانی که مدار خارج از سرویس خواهد بود.

اگر مرحله 4 شما را از حد مجاز فراتر برد، ابتدا بررسی کنید که آیا رویه شما اجازه فرکانس پایین‌تری را می‌دهد و آیا مجموعه از آن مرحله در ولتاژ مورد نیاز پشتیبانی می‌کند. فرکانس فقط در مواردی که استاندارد، مشخصات یا شرایط تجهیزات اجازه می‌دهد می‌تواند کاهش یابد؛ در غیر این صورت، مجموعه‌ای با ظرفیت بار بیشتر پاسخ صحیح است.

کلاس ولتاژ، ساختار کابل، طول مسیر، ظرفیت خازنی در هر فاز، و بالاترین ولتاژ تستی که قصد اعمال آن را دارید. چهار مورد از این پنج مورد در برگه داده کابل قرار دارند؛ پنجم در رویه تست شما است. با این اعداد، یک تامین‌کننده می‌تواند رتبه ولتاژ را تأیید کند، اینکه آیا به یک یا دو بوستر نیاز است، و کدام مراحل فرکانس کل برنامه را پوشش می‌دهد - به جای اینکه فقط بر اساس کلاس ولتاژ قیمت‌گذاری کند و امیدوار باشد که فیدرها کوتاه باشند.

طول کابل ظرفیت خازنی را تعیین می‌کند، ظرفیت خازنی جریان را تعیین می‌کند و جریان در یک فرکانس معین تعیین می‌کند که آیا یک مجموعه خاص می‌تواند تست را تکمیل کند. کلاس ولتاژ فقط هدف را تعیین می‌کند. هنگامی که این ترتیب روشن شد، بیشتر اختلافات اندازه‌گیری خود به خود حل می‌شوند: سوال دیگر "چند کیلو ولت" نیست، بلکه "چند میلی آمپر در کدام فرکانس، در کدام مدارها" است.

XZH TEST مجموعه‌های VLF AC hipot را در طیف وسیعی از رتبه‌بندی‌های ولتاژ و بار، از جمله پیکربندی‌های فرکانس ثابت و پیکربندی‌های جاروب فرکانس خودکار می‌سازد و می‌تواند یک پیکربندی را تأیید کند در برابر یک برنامه تست خاص. اگر لیست کابل، ظرفیت خازنی در هر فاز و ولتاژ تست را دارید، می‌توانیم قبل از صدور سفارش خرید، تناسب را بررسی کنیم.