تجهیزات تست قطعی مدار

کلیدهای مدار با قطع فیزیکی مدار در شرایط ناایمن از عبور جریان بیش از حد از مدار جلوگیری می کنند. قطع شدن مدار از آسیب رساندن جریان بیش از حد به تجهیزات یا آسیب رساندن به پرسنل جلوگیری می کند. دانستن اینکه کلیدهای مدار عملکردی و در شرایط خوب هستند برای ایمن نگه داشتن مدارها بسیار مهم است.

نمایش تمام سازندگان تجهیزات تست قطع کننده مدار

کلیدهای مدار اغلب طول عمر مورد انتظاری در حدود ده ها سال دارند. در اکثر مواقع، مدار شکن در حال حرکت نخواهد بود و در همان موقعیت باقی می ماند. صرف نظر از دوره های طولانی انتظار ایستا، قطع کننده های مدار باید در صورت ایجاد شرایط ناایمن عمل کنند. بررسی دوره ای وضعیت و عملکرد قطع کننده های مدار برای ایمن نگه داشتن سیستم های قدرت ضروری است. دانستن اینکه چه چیزی را باید جستجو کرد، امکان انتخاب مناسب تجهیزات و روش های آزمایش را فراهم می کند.

شکل 1: قطع کننده های مدار.

کلیدهای مدار چگونه کار می کنند

قبل از انتخاب تجهیزات مناسب برای آزمایش قطع کننده مدار، مهم است که بدانیم خود کلید مدار چگونه کار می کند. در حالی که انواع مختلفی از کلیدهای مدار وجود دارد، همه آنها عملکردهای اساسی یکسانی را انجام می دهند:

• مقاومت لحظه ای جریان خطا

• در صورت نیاز مدار را با خیال راحت باز کنید

• پایانه ها باید پس از شکستن ولتاژ را تحمل کنند

• قوس باید به سرعت خاموش شود

• قوس باید از ضربه مجدد جلوگیری شود

انجام تمام این الزامات برای ایمن نگه داشتن سیستم های قدرت بسیار مهم است. کلیدهای مدار بر اساس کاربرد، ولتاژ و جریانی که انتظار می رود کلید مدار ببیند انتخاب می شوند. هنگامی که جریان خطا تشخیص داده می شود، مدار شکن به صورت مکانیکی باز می شود تا مدار قطع شود و جریان جریان متوقف شود.

شکل 2: فی-سوئیچ ترمز مدار.

بازشو مکانیکی

کلیدهای مدار از منابع مختلف انرژی برای قطع مکانیکی جریان استفاده می کنند. این منابع عبارتند از: شیر برقی، انرژی فنر، هوای تحت فشار، انبساط حرارتی و میدان های مغناطیسی. انرژی می تواند از یک منبع خارجی یا از جریان عبوری از شکن تامین شود. نوع بریکر انتخابی بستگی به کاربرد دارد.

انقراض قوس

در حالی که قطع کردن مدار و متوقف کردن جریان جریان ضروری است، خاموش کردن قوس ها برای جلوگیری از آسیب بیشتر یا شرایط ناامن بسیار مهم است. ولتاژ بالا بین کنتاکت ها می تواند باعث ایجاد قوس شود زیرا مدار به طور مکانیکی شکسته می شود. در حالی که قوس وجود دارد، جریان هنوز در جریان است و ممکن است به کنتاکت های شکن و سایر تجهیزات آسیب وارد شود.

به طور معمول، یک محیط عایق برای کمک به خاموش کردن سریع قوس با سخت‌تر کردن جریان جریان استفاده می‌شود. عایق یا محیط خاموش کننده قوس دی الکتریک مورد استفاده در قطع کننده مدار به شدت به کاربرد، ولتاژ و جریانی که بریکر می بیند بستگی دارد. محیط های متداول خاموش کننده قوس شامل هوا، SF6 (هگزافلوورید گوگرد)، خلاء و روغن عایق است.

نحوه عملکرد تجهیزات تست مدار شکن

تجهیزات تست مدارشکن برای بررسی اینکه آیا کلیدهای مدار همچنان مطابق طراحی کار می کنند کار می کند. همانطور که برای محافظت از افراد و تجهیزات حیاتی است، بیش از 50٪ از کلیدهای مدار تعمیر نشده پس از پنج سال یا بیشتر در خدمت کار نمی کنند. تعمیر و نگهداری و آزمایش برای ایمن نگه داشتن مدارها بسیار مهم است.

تجهیزات تست قطع کننده مدار با گرفتن و اندازه گیری پاسخ قطع کننده های مدار برای ارزیابی وضعیت تجهیزات و پیش بینی احتمال عملکرد قطع کننده مدار در صورت نیاز در آینده کار می کند. هر تجهیزاتی که برای آزمایش قطع کننده های مدار استفاده می شود باید نتایج دقیق و قابل تکرار ارائه دهد.

از آنجایی که کلیدهای مدار برای آزمایش باید از خط خارج شوند، زمان راه اندازی سریع ضروری است. آزمایش‌های پیچیده اغلب ارزش عوارض و خرابی‌های اضافی را ندارند، مگر در سناریوهای بسیار خاص. 

تجهیزات تست مدارشکن اساساً پیش‌بینی می‌کنند که آیا مدار شکن احتمالاً در آینده نزدیک مطابق انتظار عمل می‌کند یا خیر. تجهیزات تست مدارشکن قادر به اندازه گیری پارامترهای کلیدی مربوط به مدار شکن و ثبت اطلاعات در مورد نحوه عملکرد مکانیکی مدار شکن هستند. دو روش متداول برای آزمایش قطع کننده مدار در میدان، تست تزریق جریان اولیه و ثانویه است.

تزریق جریان اولیه

تزریق جریان اولیه دقیق ترین راه برای آزمایش هر مدار شکن است. تزریق جریان اولیه که اغلب در سیستم های توزیع برق با جریان بالا و ولتاژ بالا استفاده می شود، مستقیماً جریانی را به سیستم تزریق می کند تا ببیند سیستم چگونه رفتار می کند. تزریق جریان اولیه برای اطمینان از اینکه قطع کننده های مدار مغناطیسی، الکترونیکی و ولتاژ بالا، مدار را به درستی قطع می کنند، زمانی که در معرض یک سطح از پیش تعیین شده جریان قرار می گیرند، استفاده می شود.

تست تزریق جریان اولیه یکی از بهترین تست‌هایی است که می‌توان انجام داد، زیرا مستقیماً پاسخ قطع کننده مدار را به شرایط ناایمن آزمایش می‌کند. با توجه به این واقعیت که سیستم برای آزمایش باید از سرویس خارج شود، آزمایش تزریق جریان اولیه اغلب در اوایل، معمولاً در هنگام راه اندازی انجام می شود.

تزریق جریان ثانویه

برخلاف تست تزریق جریان اولیه، تست ثانویه جریان را به رله تریپ یک رله الکترونیکی تزریق می کند. در حالی که این کار مستقیماً عملکرد قطع کننده مدار را آزمایش نمی کند، آزمایش اغلب برای تأیید عملکرد کافی است و انجام آن به طور قابل توجهی آسان تر است و به جریان های بسیار کمتری نیاز دارد. تست تزریق جریان ثانویه از تجهیزات کوچکتری استفاده می‌کند که راه‌اندازی آن آسان‌تر است و برای کار کردن به آموزش کمتری نیاز دارد.

انتخاب نوع مناسب آزمون

هر دو نوع آزمایش معمولاً برای ایمن نگه داشتن تجهیزات مورد استفاده قرار می گیرند. برای قطع کننده های مدار ولتاژ پایین و آمپر پایین، تزریق جریان اولیه تنها راه آزمایش است. به دلیل آمپراژ پایین درگیر، تجهیزات تست کم‌هزینه‌تر و استفاده آسان هستند. هنگامی که ولتاژ و آمپر افزایش می یابد، تزریق جریان ثانویه اغلب به گزینه ای تبدیل می شود که ارزش بررسی دارد.

هنگامی که تزریق جریان ثانویه یک گزینه است، آزمایش تزریق جریان اولیه به دلیل جریان‌های مورد نیاز بالاتر برای آزمایش، طبیعتاً گران‌تر و زمان‌بر است. تجهیزات تست معمولاً بزرگتر و برای راه اندازی دست و پا گیرتر هستند. گاهی اوقات به روش های ایمنی اضافی نیز نیاز است.

حتی با وجود این نکات منفی، آزمایش تزریق جریان اولیه می‌تواند جنبه‌هایی از قطع کننده مدار را آزمایش کند که فقط از طریق آزمایش تزریق ثانویه قابل انجام نیستند. هنگامی که یک آزمایش تزریق جریان ثانویه کافی است، آن چیزی است که باید انتخاب شود.

مشخصات

انتخاب تجهیزات تست قطع کننده مدار مناسب به معنای یافتن تجهیزاتی است که می تواند داده های مناسب را برای اطلاع رسانی عملیات تعمیر و نگهداری و پیش بینی اینکه آیا یک قطع کننده مدار مطابق طراحی عمل می کند یا خیر، ارائه دهد. انتخاب تجهیزات مناسب ابتدا با درک نوع شکن مورد آزمایش شروع می شود.

تجهیزات معمولاً برای آزمایش تجهیزات ولتاژ بالا، متوسط ​​یا کم یا ترکیبی از آنها درجه بندی می شوند. تجهیزات تست باید قادر به تولید جریان کافی برای آزمایش بریکرهای مورد نظر باشند. علاوه بر جریان، باید داده های کافی جمع آوری شود تا مشخص شود که شکن در شرایط خوبی است.

در اینجا برخی از نقاط داده ای هستند که تجهیزات تست مدارشکن باید جمع آوری کنند:

سفر اول

کار بر روی یک قطع کننده مدار اغلب مستلزم قطع جریان جریان از طریق قطع کننده مدار است. یک تستر قطع کننده مدار با قابلیت ثبت اطلاعات اولین سفر به پرسنلی که آزمایش را انجام می دهند این امکان را می دهد تا پاسخ قطع کننده مدار را هنگام قطع شدن آن تجزیه و تحلیل کنند. بدون قابلیت اندازه گیری بار اول، همه این داده های ارزشمند از بین می روند.

زمان بسته

هنگامی که یک وضعیت جریان خطرناک تشخیص داده می شود، مدت زمان مشخصی می گذرد تا مدار شکن بتواند به طور موثر مدار را باز کند. این زمان سپری شده باعث زمان نزدیک می شود. زمان های کوتاه بسته شدن برای قطع سریع جریان های خطرناک ضروری است.

زمان سفر

برای جلوگیری از وقوع سفرهای مزاحم به دلیل جریان های هجومی زیاد، بسیاری از کلیدهای مدار به گونه ای طراحی شده اند که سریع کار کنند، اما نه آنقدر سریع که در شرایط ایمن از کار بیفتند. زمان سفر به مدت زمان مجاز برای فراتر رفتن جریان از مقدار اضافه جریان قبل از خاموش شدن اشاره دارد. نوع قطع کننده مدار تا حد زیادی بر زمان خاموش شدن تاثیر می گذارد، که اغلب از یک "منحنی سفر" که عملکرد قطع کننده مدار را ترسیم می کند، مشتق می شود.

همزمانی

در قطع کننده های مدار سه فاز، برای محافظت از تجهیزات پایین دست، مهم است که هر سه فاز به طور همزمان شکسته شوند. هنگام آزمایش کلیدهای مدار سه فاز، تجهیزات باید قادر به ثبت تغییرات در زمان باز شدن بین فازها باشند.

تماس با مقاومت

اکسیداسیون و سایش معمولی می تواند به مرور زمان به کنتاکت های قطع کننده مدار مقاومت اضافه کند. به دلیل جریان های بالایی که معمولاً قطع کننده های مدار مشاهده می کنند، افزایش های جزئی می تواند منجر به اتلاف انرژی، تولید گرما و افت ولتاژ شود. یک تستر قطع کننده مدار با قابلیت اندازه گیری مقاومت تماس یک ویژگی کلیدی برای کارآمد نگه داشتن عملیات است.

انواع

انواع مختلفی از تجهیزات تست قطع کننده مدار با سطوح مختلف پیچیدگی وجود دارد. آزمایش‌کننده‌های ساده با توانایی ارزیابی پارامترهای اساسی، مانند پاسخ به جریان اضافه، شروع می‌کنند و به تجهیزات آزمایشی پیچیده‌تر می‌روند که می‌تواند بسیاری از نقاط داده را تجزیه و تحلیل کند تا یک نمای کلی جامع‌تر ارائه دهد. عملیات میدانی زمانی که تجهیزات آزمایشی قادر به تولید یک گزارش عبور/عقب ساده برای تکنسین‌های میدان باشد، بسیار ساده‌تر می‌شوند.

تجهیزات آزمایشی باید قادر به آزمایش نوع قطع کننده مورد تجزیه و تحلیل از کلیدهای مدار مینیاتوری تا تجهیزات بزرگ پست فشار قوی باشند. دانستن اینکه تجهیزات بر روی چه نوع بریکرهایی استفاده خواهند شد، کلید انتخاب تجهیزات مناسب است. علاوه بر این، دانستن ولتاژ، آمپر، فاز و کاربرد بریکر مورد آزمایش بسیار مهم است. 

ویژگی ها

تجهیزات تست مدار شکن دارای ویژگی های مختلفی هستند. برخی از تجهیزات آزمایشی به سادگی داده ها را ثبت می کنند در حالی که انواع دیگر قادر به انجام تجزیه و تحلیل به طور خودکار هستند.

تجهیزات آزمایشی باید قابلیت آزمایش در ولتاژها و جریان های کافی برای قطع کننده های مورد آزمایش را داشته باشد. تعداد خروجی‌های تستر نیز برای کوتاه‌تر نگه داشتن زمان نصب مهم است. ادغام Wi-Fi می‌تواند مدیریت داده‌ها را کارآمدتر کند و امکان آپلود سریع‌تر گزارش‌های میدانی را فراهم کند.

سایر ویژگی های مشترک که باید در نظر گرفته شود:

• زمان بندی تماس سه فاز

• ثبت عملیات باز/بستن

• عملیات تماس های کمکی

• همگامی بین مخاطبین

• مقاومت تماس سه فاز

• تشخیص مقاومت قبل از درج

• تحلیل جریان سیم پیچ ها

• وضعیت باتری های DC

• تجزیه و تحلیل حرکت از طریق داده های سرعت سفر و شتاب تماس

تجزیه و تحلیل حرکت معمولاً نیاز به قرار دادن یک شتاب سنج بر روی خود قطع کننده مدار در طول آزمایش دارد. این مرحله اضافی می تواند بینش حیاتی در مورد وضعیت قطع کننده مدار ارائه دهد.

ساخت

اکثر تجهیزات تست قطع کننده مدار در جعبه های ناهموار و قابل حمل ساخته می شوند تا امکان استفاده آسان در میدان را فراهم کنند. کیس ها اغلب دارای استاندارد IP67 هستند و دارای فوم مقاوم در برابر ضربه هستند تا از تجهیزات در برابر قرار گرفتن در معرض رطوبت یا سقوط و سقوط محافظت کنند. با بالا رفتن آمپراژها و ولتاژها، تجهیزات معمولاً بزرگتر می شوند و مانور دادن آنها کمتر می شود.

برنامه های کاربردی

در طول راه اندازی، آزمایش تزریق جریان اولیه اجازه می دهد تا بسیاری از اجزای مختلف در مدت زمان نسبتاً کوتاهی آزمایش شوند. از طریق این نوع آزمایش، مهندسان می توانند تأیید یا بررسی کنند:

• حفاظت مناسب مدارهای ولتاژ پایین، ولتاژ متوسط ​​و ولتاژ بالا در برابر جریان اضافه

• نصب شبکه زمینی مناسب

• عملکرد مدار سی تی

• نسبت و قطبیت CT/VT/PV

• سیم کشی صحیح را بررسی کنید

• تست شینه حرارتی

• عملکرد کلید

استانداردها

• NEMA ABP 3-2013

• UL 489

• NFPA 70E-2015 ماده 210.5

• ANSI/IEEE C37.04-1999

  منبع

   

• globalspec