Phóng điện cục bộ là gì
Trong cáp trung thế, lớp cách điện XLPE nằm giữa hai lớp chắn bán dẫn: lớp chắn lõi dẫn phía trong và lớp chắn cách điện phía ngoài, bên trên có băng đồng hoặc lưới/đai chắn bằng kim loại. Giữa chúng điện trường cao và, ở cáp tốt, phân bố trơn. Một rỗ khí trong cách điện, một hạt tạp, hoặc một chỗ lồi tại chỗ tiếp giáp giữa lớp chắn và XLPE khiến điện trường tập trung. Khi đủ mạnh, các phóng điện nhỏ xảy ra qua vị trí lỗi mà chưa bắc qua toàn bộ lớp cách điện. Đó chính là phóng điện cục bộ (PD).
PD không gây hỏng ngay lập tức, và đó chính là lý do nó đáng lo. Mỗi lần phóng điện bào mòn lớp cách điện quanh vị trí lỗi, và theo thời gian tổn thương có thể lan tới khi cáp đánh thủng khi vận hành. Một phép thử chịu điện áp có thể cho qua cáp có lỗi nhỏ; thử PD được thiết kế để tìm ra lỗi đó. Vì vậy đo PD là kiểm tra routine cho cáp trung thế có lớp chắn, thực hiện trên mọi chiều dài sản xuất. Cáp hạ thế theo IEC 60502-1 không có yêu cầu tương tự, vì chúng không có trường điện giữa các lớp chắn bán dẫn cần kiểm soát.
Kiểm tra routine trong IEC 60502-2
IEC 60502-2 áp dụng cho cáp điện cách điện đùn ở các cấp từ 3.6/6 kV tới 18/30 kV. Phép thử PD routine đo theo phương pháp IEC 60885-3. Điện áp thử được nâng lên 2 U0 giữ một khoảng ngắn, sau đó giảm còn 1,73 U0, tại đó cáp không được có phóng điện vượt độ nhạy kê khai. Với kiểm tra routine, độ nhạy đó là 10 pC hoặc tốt hơn. U0 là điện áp định mức giữa lõi dẫn và lớp chắn: 8,7 kV cho cáp 8.7/15 kV.
Cùng với PD, phép thử điện áp routine áp 3,5 U0 trong 5 phút không đánh thủng. Bảng dưới tính các hệ số đó cho từng cấp, làm tròn, chỉ mang tính định hướng; kế hoạch thử luôn lấy giá trị từ tiêu chuẩn và đơn hàng.
| Cấp điện áp | U0 | Đo PD tại 1,73 U0 | Thử điện áp 3,5 U0 trong 5 phút |
|---|---|---|---|
| 3.6/6 kV | 3,6 kV | khoảng 6,2 kV | khoảng 12,6 kV |
| 6/10 kV | 6 kV | khoảng 10,4 kV | 21 kV |
| 8.7/15 kV | 8,7 kV | khoảng 15,1 kV | khoảng 30,5 kV |
| 12/20 kV | 12 kV | khoảng 20,8 kV | 42 kV |
| 18/30 kV | 18 kV | khoảng 31,1 kV | 63 kV |
Danh mục đối tác sau trang cáp điện trung thế của desk bao phủ tới cấp 8.7/15 kV, với cấu trúc tham chiếu 8.7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2; các cấp cao hơn được ghép với nhà máy khác có năng lực thử phù hợp.
Vì sao độ nhạy là con số cần nhìn
Kết quả PD “không phát hiện phóng điện” tự thân không nói gì. Nó nghĩa là không có phóng điện vượt quá thứ hệ thống có thể phát hiện tại thời điểm đó. Nếu phòng thử nhiễu điện, hoặc hệ thống hiệu chuẩn kém, ngưỡng phát hiện có thể nằm cao hơn hẳn 10 pC và các lỗi thật lọt qua. Đó là lý do tiêu chuẩn gắn yêu cầu với độ nhạy kê khai, và vì sao một báo cáo tốt phải ghi rõ nó.
Một hồ sơ PD dùng được cho từng cuộn thể hiện:
- Số cuộn, ký hiệu cáp và chiều dài được thử.
- Hiệu chuẩn bằng nguồn điện tích đã biết trước khi thử, và độ nhạy thu được tính bằng pC.
- Mức nhiễu nền trong quá trình thử.
- Trình tự điện áp: bước 2 U0 và phép đo tại 1,73 U0.
- Mức PD đo được, và kết luận đạt hay trượt so với độ nhạy kê khai.
- Ngày thử, định danh thiết bị và chữ ký người phụ trách.
Kết quả PD trượt cũng cần một quy trình rõ. Nhà máy có thể thử lại sau khi làm sạch hoặc làm lại đầu thử dùng cho phép thử, vì phóng điện tại đầu thử chuẩn bị kém có thể trông như phóng điện trong cáp. Điều đó hợp lệ, nhưng hồ sơ phải ghi cả hai kết quả và lý do thử lại. Nếu phóng điện vẫn còn, đoạn đó phải bị loại hoặc định vị và cắt bỏ, các đoạn còn lại thử lại và ghi nhận dưới số cuộn mới. Hỏi nhà máy tần suất đoạn cáp trượt PD và cách xử lý; một câu trả lời đáng tin kèm hồ sơ nói về dây chuyền cách điện nhiều hơn bất kỳ tờ giới thiệu nào.
Lỗi PD bắt nguồn từ đâu
Đa số nguồn PD hình thành trong sản xuất, nên việc kiểm toán nhà máy trung thế phải soi kỹ dây chuyền cách điện. Tạp bẩn trong hỗn hợp XLPE, quản lý hỗn hợp ẩu ở khu vực mở, mặt tiếp giáp không đều giữa các lớp chắn và cách điện, ẩm hoặc rỗ khí do gia công thiếu chặt chẽ đều là nguyên nhân điển hình. Tổn thương sau sản xuất cũng quan trọng: cáp bị uốn dưới bán kính uốn tối thiểu, bị nghiền khi cuộn lưu kho xấu, hoặc đầu không bịt kín để ẩm lọt vào lớp chắn có thể xuất hiện phóng điện sau này dù đã qua thử tại nhà máy. Checklist kiểm toán nhà máy liệt kê những gì cần xem tại hiện trường, và phòng ngừa hư hỏng cuộn cáp nói về khía cạnh lưu kho.
Giám sát và thử hiện trường
Với dự án điện lực và công trình kỹ thuật, việc giám sát phép thử PD và điện áp trên các cuộn chọn trước khi giao hàng là chuyện phổ biến. Giám sát hiệu quả nhất khi các cuộn do người mua chọn ngay trong ngày, bước hiệu chuẩn được quan sát, và giám định viên nhận bản sao kết quả gốc. Hãy chừa một ngày thử trong lịch; thời gian một phép thử PD phụ thuộc số cuộn và phòng thử, và được xếp cùng nhà máy.
Sau lắp đặt, dự án có thể chạy phép thử nghiệm thu riêng với joint và đầu cáp đã hoàn thiện. Chúng tách biệt với phép thử routine tại nhà máy và do kỹ sư dự án cùng chủ lưới điện quy định. Hồ sơ PD nhà máy sạch cho một mốc so sánh: nếu thử hiện trường sau đó cho thấy phóng điện, khả năng cao lỗi nằm ở phụ kiện hoặc lắp đặt chứ không phải ở cáp. Trang điện lực và lưới điện của chúng tôi nói về vị trí của cáp trung thế trong dự án phân phối.
Đưa PD vào đơn hàng
Hãy ghi yêu cầu PD vào bảng thông số một cách tường minh: thử PD routine trên từng cuộn theo IEC 60502-2, đo theo IEC 60885-3, với độ nhạy kê khai và bộ hồ sơ đầy đủ giao cùng chứng từ hàng. Thêm giám sát nếu dự án cần. Thời gian giao cáp trung thế phụ thuộc đặt mua đồng, lịch dây chuyền cách điện và kiểm tra routine, và được xác nhận bằng văn bản cho từng đơn hàng; xem MOQ và thời gian giao. Để lập phạm vi một đơn trung thế, gửi BOQ qua biểu mẫu báo giá.