การคายประจุบางส่วนคืออะไร
ในสายแรงดันกลาง ฉนวน XLPE ถูกคลุมด้วยชั้นกึ่งตัวนำสองชั้น: ชั้นกึ่งตัวนำรองตัวนำด้านใน และชั้นกึ่งตัวนำรองฉนวนด้านนอก โดยมีเทปทองแดงหรือชั้นลวดรับสนามพันทับอีกที ระหว่างชั้นเหล่านี้สนามไฟฟ้ามีค่าสูง และในสายที่ดีก็เรียบเนียน ช่องว่างในฉนวน อนุภาคสิ่งเจือปน หรือส่วนที่ยื่นออกตรงจุดที่ชั้นกึ่งตัวนำแตะ XLPE จะกระจุกสนามไฟฟ้า เมื่อสนามแรงพอ การปล่อยประจุไฟฟ้าเล็ก ๆ จะเกิดขึ้นตัดผ่านข้อบกพร่องโดยไม่พังทะลุฉนวนทั้งชั้น นั่นคือการคายประจุบางส่วน (PD)
PD ไม่ทำให้สายเสียทันที ซึ่งเป็นเหตุผลเองที่มันสำคัญ การคายประจุแต่ละครั้งกัดกร่อนฉนวนรอบข้อบกพร่อง และเมื่อเวลาผ่านไปความเสียหายขยายตัวจนสายพังทะลุขณะใช้งานได้ การทดสอบทนแรงดันอาจให้ผ่านกับสายที่มีข้อบกพร่องเล็ก ๆ แต่การทดสอบ PD ถูกออกแบบมาเพื่อจับมัน ด้วยเหตุนี้การวัด PD จึงเป็นการทดสอบประจำของสายแรงดันกลางที่มีชั้นกึ่งตัวนำ ทำกับความยาวที่ผลิตทุกความยาว สายแรงดันต่ำตาม IEC 60502-1 ไม่มีข้อกำหนดเดียวกัน เพราะไม่มีสนามไฟฟ้าแบบมีชั้นกึ่งตัวนำที่ต้องควบคุม
การทดสอบประจำใน IEC 60502-2
IEC 60502-2 ครอบคลุมสายไฟฟ้ากำลังฉนวนอัดรูปในคลาสแรงดันตั้งแต่ 3.6/6 kV ถึง 18/30 kV การทดสอบ PD ประจำถูกวัดด้วยวิธีใน IEC 60885-3 แรงดันทดสอบถูกเพิ่มขึ้นเป็น 2 U0 ค้างช่วงสั้น แล้วลดลงเหลือ 1.73 U0 ซึ่งสายต้องไม่แสดงการคายประจุเกินความไวที่แถลงไว้ สำหรับการทดสอบประจำ ความไวนั้นคือ 10 pC หรือดีกว่า U0 คือพิกัดแรงดันระหว่างตัวนำกับชั้นกึ่งตัวนำ: 8.7 kV สำหรับสาย 8.7/15 kV
ควบคู่กับ PD การทดสอบแรงดันประจำใช้ 3.5 U0 เป็นเวลา 5 นาทีโดยไม่พังทะลุ ตารางด้านล่างแสดงคูณค่าเหล่านี้ออกเป็นรายคลาส ปัดตัวเลข เพื่อการนึกภาพเท่านั้น แผนทดสอบจริงอ้างค่าจากมาตรฐานและคำสั่งซื้อเสมอ
| คลาสแรงดัน | U0 | วัด PD ที่ 1.73 U0 | ทดสอบแรงดันที่ 3.5 U0, 5 นาที |
|---|---|---|---|
| 3.6/6 kV | 3.6 kV | ราว 6.2 kV | ราว 12.6 kV |
| 6/10 kV | 6 kV | ราว 10.4 kV | 21 kV |
| 8.7/15 kV | 8.7 kV | ราว 15.1 kV | ราว 30.5 kV |
| 12/20 kV | 12 kV | ราว 20.8 kV | 42 kV |
| 18/30 kV | 18 kV | ราว 31.1 kV | 63 kV |
แคตตาล็อกพาร์ทเนอร์เบื้องหลังหน้าสายไฟฟ้ากำลังแรงดันกลางของเรา ครอบคลุมคลาสถึง 8.7/15 kV พร้อมโครงสร้างอ้างอิง 8.7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 คลาสที่สูงกว่าถูกจับคู่กับโรงงานอื่นที่มีกำลังการทดสอบสอดคล้อง
เหตุใดความไวจึงเป็นตัวเลขที่ต้องจ้อง
ผล PD ว่า “ไม่ตรวจพบการคายประจุ” ไม่ได้แปลว่าอะไรในตัวเอง มันแปลว่าไม่มีการคายประจุเกินสิ่งที่ระบบตรวจพบได้ ณ ขณะนั้น ถ้าห้องทดสอบมีสัญญาณรบกวนไฟฟ้า หรือระบบสอบเทียบไม่ดี เกณฑ์ตรวจจับอาจอยู่เหนือ 10 pC ไปมาก และข้อบกพร่องจริงก็ลอดผ่านไป นั่นคือเหตุผลที่มาตรฐานผูกข้อกำหนดไว้กับความไวที่แถลงไว้ และเหตุผลที่รายงานที่ดีต้องระบุค่านี้
บันทึก PD ต่อบับเบิลที่ใช้งานได้จะแสดง:
- หมายเลขบับเบิล สัญกรณ์สาย และความยาวที่ทดสอบ
- การสอบเทียบด้วยประจุที่ทราบค่าก่อนทดสอบ และความไวที่ได้เป็นหน่วย pC
- ระดับเสียงพื้นหลังระหว่างการทดสอบ
- โปรไฟล์แรงดัน: ขั้น 2 U0 และการวัดที่ 1.73 U0
- ระดับ PD ที่วัดได้ และข้อสรุปผ่านหรือไม่ผ่านเทียบความไวที่แถลงไว้
- วันที่ทดสอบ การระบุตัวเครื่องมือ และลายเซ็นผู้รับผิดชอบ
ผล PD ที่ไม่ผ่านก็สมควรได้รับกระบวนการที่ชัดเจน โรงงานอาจทดสอบซ้ำหลังทำความสะอาดหรือทำหัวต่อทดสอบใหม่ เพราะการคายประจุที่หัวต่อทดสอบที่เตรียมไม่ดีอาจดูเหมือนการคายประจุในตัวสาย นั่นเป็นเรื่องชอบธรรม แต่บันทึกควรแสดงทั้งสองผลและเหตุผลของการทดสอบซ้ำ ถ้าการคายประจุยังคงอยู่ ความยาวนั้นควรถูกปฏิเสธ หรือหาตำแหน่งส่วนที่ชำรุดแล้วตัดออก โดยความยาวที่เหลือถูกทดสอบซ้ำและบันทึกภายใต้หมายเลขบับเบิลใหม่ ถามโรงงานว่าความยาวไม่ผ่าน PD บ่อยแค่ไหนและจัดการอย่างไร คำตอบที่น่าเชื่อถือพร้อมบันทึก บอกอะไรเกี่ยวกับไลน์ฉนวนมากกว่าโบรชัวร์ใด ๆ
ข้อบกพร่อง PD มาจากไหน
แหล่ง PD ส่วนใหญ่เกิดขึ้นระหว่างการผลิต นั่นคือเหตุผลที่การตรวจโรงงานแรงดันกลางต้องจ้องไลน์ฉนวนอย่างใกล้ชิด สิ่งเจือปนในสาร XLPE การจัดการสารผสมในพื้นที่เปิดโล่งที่ไม่ดี รอยต่อที่ไม่สม่ำเสมอระหว่างชั้นกึ่งตัวนำกับฉนวน และความชื้นหรือช่องว่างจากกระบวนการที่ไม่สมบูรณ์ ล้วนเป็นสาเหตุทั่วไป ความเสียหายหลังการผลิตก็สำคัญ: สายที่ถูกงอต่ำกว่ารัศมีงอต่ำสุด ถูกบี้บนบับเบิลที่เก็บไม่ดี หรือปลายถูกปล่อยไม่ปิดจนความชื้นเข้าชั้นกึ่งตัวนำ สามารถเริ่มคายประจุภายหลังได้ แม้จะผ่านการทดสอบในโรงงานมาแล้ว เช็กลิสต์ตรวจโรงงานระบุสิ่งที่ควรดูหน้างาน และการป้องกันความเสียหายบับเบิลครอบคลุมด้านการเก็บรักษา
การร่วมสังเกตและการทดสอบหน้างาน
สำหรับโครงการสาธารณูปโภคและงานวิศวกรรม เป็นเรื่องปกติที่จะร่วมสังเกตการทดสอบ PD และแรงดันบนบับเบิลที่เลือกก่อนจัดส่ง การร่วมสังเกตจะดีที่สุดเมื่อบับเบิลถูกเลือกโดยผู้ซื้อในวันนั้น ขั้นสอบเทียบถูกสังเกตด้วย และผู้ตรวจได้สำเนาผลดิบกลับไป สงวนวันทดสอบหนึ่งวันไว้ในแผน เวลาที่การทดสอบ PD ใช้ขึ้นกับจำนวนบับเบิลและห้องทดสอบ และวางแผนร่วมกับโรงงาน
หลังติดตั้ง โครงการอาจทำการทดสอบเดินระบบของตัวเองโดยมีข้อต่อและหัวสายอยู่ครบ การทดสอบเหล่านั้นแยกจากการทดสอบประจำในโรงงาน และถูกระบุโดยวิศวกรโครงการกับเจ้าของระบบสายส่ง บันทึก PD โรงงานที่สะอาดให้เส้นฐานอ้างอิง: ถ้าการทดสอบหน้างานภายหลังพบการคายประจุ ปัญหามีแนวโน้มอยู่ที่อุปกรณ์ประกอบหรือการติดตั้ง มากกว่าตัวสาย หน้าการใช้งานสาธารณูปโภคและระบบส่งของเราอธิบายว่าสายแรงดันกลางเข้ากับโครงการจำหน่ายไฟอย่างไร
ใส่ PD ลงในคำสั่งซื้อ
เขียนข้อกำหนด PD ลงในใบสเปกอย่างชัดแจ้ง: ทดสอบ PD ประจำกับบับเบิลทุกใบตาม IEC 60502-2 วัดตาม IEC 60885-3 พร้อมความไวที่แถลงไว้และบันทึกครบถ้วนส่งมาพร้อมเอกสารการจัดส่ง เพิ่มการร่วมสังเกตถ้าโครงการต้องการ ระยะเวลาผลิตของสายแรงดันกลางขึ้นกับการจองทองแดง ตารางเวลาไลน์ฉนวน และการทดสอบประจำ และถูกยืนยันเป็นลายลักษณ์อักษรทุกคำสั่งซื้อ ดูMOQ และระยะเวลาผลิต เพื่อกำหนดขอบเขตคำสั่งซื้อแรงดันกลาง ส่ง BOQ ผ่านแบบฟอร์มขอใบเสนอราคา