Kāpēc ir svarīgi veikt pārsprieguma testu

Pārsprieguma lēkmes ir jebkura shēmu projektētāja murgs un ļoti svarīgs elektronikas aspekts. Šīs sprieguma svārstības bieži sauc par "impulsiem", kas ir augsts spriegums, kas ilgst īsu laiku un parasti tiek mērīts kV diapazonā. Zibens ir dabas parādības piemērs, kas rada pārsprieguma lēkmes. Pārspriegumiem raksturīgs augsts vai zems sprieguma krituma laiks, kam seko ļoti straujš pieauguma laiks.

Ir ļoti svarīgi novērtēt mūsu ierīču spēju izturēt pārspriegumus, jo šie pārspriegumi var nopietni kaitēt elektroiekārtām. Šeit mēs izmantojam pārsprieguma ģeneratoru, lai radītu augsta sprieguma vai strāvas pārspriegumus rūpīgi regulētos testēšanas apstākļos. Mēs uzzināsim par LISUN Pārsprieguma ģenerators darbība un lietošana šajā rakstā.

Kas ir pārsprieguma tests?

ievade pārsprieguma pārbaude ir viens no galvenajiem imunitātes testiem, kam tiek pakļautas elektriskās un elektroniskās iekārtas. Šī testa ierobežojumus nosaka prasības gala sistēmai, un testa metode ir IEC61000-4-5. Tests būtībā ietver sprieguma impulsu pievienošanu sistēmas nominālajam spriegumam ieejā.

Šie sprieguma svārstību impulsi labi atspoguļo sprieguma izmaiņas, ko izraisa, piemēram, spēcīgas motora piedziņas, tuvumā esoši zibens spērieni utt. Ja šīs lielās sprieguma svārstības tiek pielietotas sistēmai, kas nav aprīkota, lai tās apstrādātu, tās var radīt vairākas problēmas. Testēšana garantē, ka gatavais produkts darbosies paredzētajam lietojumam nepieciešamajā līmenī.

Dažās lietojumprogrammās var būt lietderīgi, ka sistēma avarē pēc pārsprieguma incidenta, un lietotājam ir manuāli jāatjauno ierīce. Tas nav atļauts citās, svarīgākās sistēmās. Visā notikuma laikā sistēmai ir jādarbojas bez jebkādām kļūdām. Veiktspējas kritēriji tiek izmantoti, lai novērtētu, kā sistēma reaģēs uz pārsprieguma izvietojumu.

Pārsprieguma ģenerators SG61000-5

Veiktspējas kritēriji

Gala sistēmai noteiktā uzstādīšanas klase nosaka testa līmeņus, kas tiek piemēroti testa laikā. Lielākā daļa komerciāli pieejamo barošanas avotu ir neatkarīgi pārbaudīti atbilstoši 3. uzstādīšanas klasei, kas prasa 1 kV pārspriegumus starp līniju un neitrālo vadu un 2 kV pārspriegumus starp līniju un zemi. Lai reaģētu uz pārsprieguma pielietojumu, gala sistēmai ir jādarbojas noteiktā līmenī saskaņā ar veiktspējas kritērijiem.

Tie saņem vienkāršu A, B vai C atzīmi. Saskaņā ar veiktspējas kritēriju A sistēma testa rezultātā nemainās. Sistēma testa laikā mainās, bet pēc pārsprieguma rašanās tā automātiski atjaunojas saskaņā ar veiktspējas kritēriju B. Visbeidzot, veiktspējas kritērijs C pieprasa, lai lietotājs pēc notikuma kaut kādā veidā veiktu iejaukšanos sistēmā. Tas var ietvert jebko, sākot no sistēmas restartēšanas līdz kļūdas koda dzēšanai. Kļūme rastos, ja pārspriegums sabojātu sistēmu.

Ir ārkārtīgi vienkārši noteikt, vai gala produkta veiktspējas kritēriji ir A, B vai C. Izolēti testēta barošanas avota kritiskās veiktspējas noteikšana ir nedaudz sarežģītāka. IEC61000-4-5 apraksta sprieguma impulsa ģenerēšanu, kad tas notiek, cik bieži tas notiek un cik ilgi tas ilgst starplaikos.

Taču ierīces vai aprīkojuma ražotājs ir atbildīgs par veiktspējas kritērija (A, B vai C) izvēli. Barošanas avotu bizness jau sen ir paļāvies uz izejas mērīšanas praksi, izmantojot standarta kustīgo spoli vai digitālo voltmetru, pārbaudot izejas jaudu, lai redzētu, vai tā novirzās testa laikā un pēc tā, apvienojumā ar apstiprinātām testa iestādēm.

Kopš standarta pirmsākumiem šī pieeja ir bijusi ierasta, un lielākajā daļā gadījumu tā ir pietiekama, lai noteiktu būtisku veiktspēju, pierādot, ka barošanas avots ir turpinājis darboties bez līdzstrāvas izejas pārtraukumiem. Dažreiz problēmas rodas, ja pēdējā ierīce ir jutīga pret īslaicīgām sprieguma svārstībām vai zemējuma traucējumiem.

Šādi īslaicīgi traucējumi var rasties un palikt nepamanīti ar parastu voltmetru barošanas avota ieejas un izejas kapacitātes dēļ. Lai redzētu šos traucējumus, jāizmanto osciloskops, kas pats par sevi ir sarežģīti, jo pārspriegumi ir lieli un tiem ir pietiekami daudz enerģijas, lai radītu izstarotus traucējumus un zemes traucējumus, kas ir redzami osciloskopā.

Nepietiekami mērījumu iestatījumi noved pie neprecīziem secinājumiem par barošanas avota veiktspēju, tāpēc, pievienojot osciloskopa zondi sistēmai un mērot zemējumu, jāievēro īpaša piesardzība, lai iegūtu precīzu rezultātu.

Kāpēc ir svarīgi veikt pārsprieguma testu?

Tā kā neviens cits tests nevar noteikt izolācijas defektus starp tinumiem, pārsprieguma testi ir ļoti svarīgi. Šie defekti, kas ir nopietnu kļūmju un motora izslēgšanas priekšvēstneši, sākas pie sprieguma, kas ir augstāks par motora darba spriegumu. Pārsprieguma testus izmanto arī, lai identificētu īssavienojumus un vairākas citas kļūdas spolē un tinumos. Trīs gandrīz precīzi viļņi no trīsfāžu motora.

Lielākā daļa tinumu atteices, tostarp īsslēgumi ar zemi, rodas nepietiekamas tinumu izolācijas dēļ. Kad ievainojamība rada tinumu lokus, rodas slēgta elektriskā cilpa. Transformatora darbības rezultātā caur cilpu sāk plūst strāva. Karstais punkts rodas, kad šī strāva izkliedējas siltuma veidā. Karstais punkts izraisa papildu tinumu īsslēgumu, kas rada vēl vairāk siltuma. Tinumu īsslēgumi galu galā sasniedz zemi.

Tā kā vienas spoles vai fāzes rezultāti tiek salīdzināti ar citas spoles vai fāzes rezultātiem, pārsprieguma testus sauc arī par pārsprieguma salīdzināšanas testiem. Tā kā spoles ir paredzētas salīdzināmībai, pārsprieguma testa rezultātiem jābūt aptuveni vienādiem. Operatori izmanto impulsu pārsprieguma testu, ja fāzes nav identiskas vai ja nav ar ko salīdzināt.

Pārsprieguma testa darbība

Caur spoli vai motoru secīgi tiek sūtīti strauji augoši impulsi. Pamatojoties uz nozares standartiem un labāko praksi, operators nosaka pārsprieguma testa impulsu spriegumu. Testa spriegums ir starp motora maksimālo darba spriegumu un aptuveni 3.5 reizes lielāku vērtību. Visizplatītākā formula ir 2E+1000V, kur E ir motora darba RMS spriegums.

Tās ir pārsprieguma testa viļņu formas, kas tiek radītas pārsprieguma testu laikā.

Izmantojot testera osciloskopa kanālu, impulsa viļņi rada izzūdošu viļņa formu. Katrs vilnis tiek salīdzināts ar viļņiem no citām spolēm vai no dažādām motora fāzēm. Skārienekrānā tiek parādītas visas viļņu formas. Ja spoles vai tinumi ir vienādi, viļņi ir gandrīz identiski. Vilnim būs atšķirīga frekvence nekā citiem, un tas izskatīsies atsevišķi, ja kādam no tiem ir defekts vai izolācijas atteice.

Impulsa-pulsa pārsprieguma tests

Ja sekmīgas/nesekmīgas pārbaudes pielaide nav skaidra, bet pārsprieguma viļņos ir dabiskas svārstības, tiek izmantota impulsu pārsprieguma pārbaude. Tas attiecas uz daudziem koncentrisku tinumu statoriem un noteiktiem motoriem. To izmanto arī tad, ja nav salīdzināmu spoļu vai fāžu.

Pārsprieguma testa izmantošana

Ar pārsprieguma salīdzināšanas testa palīdzību var konstatēt izolācijas problēmas un īssavienojumus spolēm, tinumiem, elektromotoriem, ģeneratoriem, alternatoriem un transformatoriem. Parasti ir iesaistīti vijumu-vijumu, spoles-spoles vai fāzes-fāzes defekti. Līdzstrāvas motoriem pārsprieguma salīdzināšanas tests atklāja arī problēmas ar nepareiziem iekšējiem savienojumiem, nepareizu vijumu skaitu un citām problēmām.

Lielāko daļu tinumu atteices izraisa slikta izolācija starp tinumiem. Tā kā tas ir vienīgais tests, kas var noteikt nepietiekamu izolāciju, pārsprieguma salīdzināšanas tests ir ļoti svarīgs motora uzticamības un apkopes plānu nodrošināšanai. Pārsprieguma salīdzināšanas tests ir svarīga kvalitātes kontroles metode spoļu un motoru ražotājiem, un tas ir īpaši efektīvs, ja to izmanto kopā ar daļējas izlādes mērījumiem.

Ko var pārbaudīt ar pārsprieguma testu?

Var pārbaudīt jebkura veida spoles, tostarp lielākos elektromotorus un ģeneratorus, kā arī sīkus sensorus, antenas un releju vai solenoīdu iedarbināšanas spoles. Operatoriem jāņem vērā testa sprieguma standarti, jo pārsprieguma tests ir no slodzes atkarīgs tests.

Problēmas ar pārsprieguma testiem

Vienīgais tests, kas var noteikt vāju apgriezienu izolāciju, ir pārsprieguma testsTas ir pārsprieguma testu rezultāts, izmantojot augstāku spriegumu. Zemsprieguma tests nepakļauj izolāciju slodzei, tāpēc netiek novēroti dielektriski defekti. Vienīgais tests, kas var noteikt vāju fāžu un spoles-spoles izolāciju, ir pārsprieguma tests. Ja nav iespējams veikt HIPOT testu katrai spolei un fāzei atsevišķi attiecībā pret citām spolēm un fāzēm, var izmantot HIPOT testu.

Visbeidzot, pārsprieguma tests ir vienīgais veids, kā atklāt dažas savienojuma problēmas. Dažreiz, bet tikai tad, ja pretestība ir precīza, tiek izmantota induktivitātes pārbaude.

Vai pārsprieguma testi var izraisīt bojājumus?

Pārsprieguma salīdzināšanas testi nekam nekaitē. Visbiežāk tie tiek veikti ar spriegumu, kas ir augstāks par motora maksimālo darba spriegumu, bet ievērojami zemāks par izolācijas projektēto spriegumu. Līdz ar to lokā tiek izmantots mazs enerģijas daudzums. Labs piemērs ir loks, kas rodas statiskās elektrības rezultātā no pirksta uz durvju rokturi. Spriegums svārstās no 12 kV līdz 20 kV, bet, tā kā enerģija ir tik zema, tas ir droši.

Kamēr vien pārsprieguma salīdzināšanas testā izmantoto impulsu skaits tiek samazināts līdz minimumam un tests tiek veikts, kad ieteicams veikt pārsprieguma testus, pārsprieguma testa radītā zemas enerģijas loka nekaitēs tinuma izolācijai.

Biežāk uzdotie jautājumi

Kāda ir pārsprieguma ģeneratora izmantošana?

Izmantojot pārsprieguma ģeneratorus, var iepriekš noteikt, kā arī precīzi noteikt augstas un zemas pretestības defektus elektrolīnijās. Bojātais kabelis periodiski saņem augstsprieguma kondensatoru uzkrāto enerģiju. Tas defekta vietā rada akustisku troksni, ko var uztvert zemējuma mikrofons.

Kas ir pārsprieguma ģenerators?

Sinhronais ģenerators, kas paredzēts īslaicīgai darbībai īsslēguma situācijās, parasti trīsfāžu strāvai.
Kā pārsprieguma ģenerators parasti tiek izmantots divpolu turbīnu ģenerators ar gaisa dzesēšanu. Šos ģeneratorus izmanto, lai pārbaudītu augstsprieguma iekārtu pārslēgšanas spēju, termisko stabilitāti un elektrodinamisko stabilitāti. Pārbaudes ierīce ir tieši vai netieši savienota ar pārsprieguma ģeneratoru, izmantojot transformatoru.

The pārsprieguma ģenerators pēc īsslēguma, kas ilgst 0.06–0.15 sekundes, vairākas minūtes tiek atdzesēts. Lielāko pārsprieguma ģeneratoru jaudas vērtējums ir no 3 līdz 7.5 gigavoltampēriem; ģenerētais spriegums parasti ir no 6 līdz 20 kilovoltiem (kV). Asinhronie elektromotori ar fāzes tinuma rotoriem, kuru jauda ir līdz 6 gigavatiem un kurus ierosina cits avota pārsprieguma ģeneratori. Ievērojamais elektrodinamiskais spiediens (pārsprieguma spriegums), ko īsslēguma apstākļi rada statora tinumam, apgrūtina pārsprieguma ģeneratoru projektēšanu un konstrukciju.

Ko darīt pārsprieguma atteices gadījumā?

Pārsprieguma tests jāveic atbilstoši un ar 60 sekunžu testa intervālu, kas vispirms jāpārbauda un jāverificē. Ņemot vērā visa testa ilgumu, standarts ļauj saīsināt laiku starp pārsprieguma pielietošanas reizēm.
Jāizmanto 60 sekunžu periods, atstājot pietiekami daudz laika izlādei starp pārspriegumiem, ja sistēma neiztur testu ar samazinātiem intervāliem.
Kad viena ierīce tiek atkārtoti testēta, tā degradē noteiktus barošanas puses komponentus, kas tiek noslogoti pārsprieguma testa laikā. Piemēram, tas attiecas uz MOV. Sistēmas atkārtota testēšana ar vienu un to pašu barošanas avotu var izraisīt veiktspējas pasliktināšanos.

Kondensators, kas pievienots līdzstrāvas padevei netālu no slodzes pieslēguma punkta, bieži vien atrisina problēmu, ļoti efektīvi nodrošinot zemu pretestību izšķirošajā pieslēguma punktā, ja gala iekārtu ietekmē īslaicīgi traucējumi līdzstrāvas padevē vai iezemējuma plaknē. Tas varētu mazināt jebkādu sistēmas sprieguma traucējumu nopietnību.

Ferīts uz zemējuma vada ar diviem līdz trim vijumiem pēc iespējas tuvāk sistēmas maiņstrāvas ieejai var būt noderīgs, ja sistēmai ir zemējuma savienojums. Tā rezultātā barošanas avots netiks tik ļoti noslogots ar pārspriegumu. Šī stratēģija ir uzrādījusi pozitīvus rezultātus delikātos lietojumos. Visbeidzot, sistēmas barošanas kabeļa izvietojums ir biežs problēmu cēlonis. Ieteicams turēt jutīgu zemsprieguma elektroniku pietiekami tālu no maiņstrāvas ieejas kabeļa un līdzstrāvas kabeļa.

Lisun Instruments Limited atrada LISUN GROUP jo 2003. LISUN kvalitātes sistēma ir stingri sertificēta ar ISO9001:2015. Kā CIE dalībnieks, LISUN produkti ir izstrādāti, pamatojoties uz CIE, IEC un citiem starptautiskajiem vai valsts standartiem. Visi produkti ir izturējuši CE sertifikātu un autentificēti trešās puses laboratorijā.

Mūsu galvenie produkti ir Goniofotometrs, Integrējošā sfēra, Spektroradiometrs, Pārsprieguma ģenerators, ESD simulatora ieroči, EMI uztvērējs, EMC pārbaudes aprīkojums, Elektriskās drošības testeris, Vides palāta, Temperatūras kamera, Klimata kamera, Termiskā kamera, Sāls izsmidzināšanas tests, Putekļu pārbaudes kamera, Ūdensizturības pārbaude, RoHS tests (EDXRF), Kvēlojošās stieples pārbaude un Adatas liesmas tests.

Ja jums ir nepieciešams atbalsts, lūdzu, sazinieties ar mums.
Tehniskā nodaļa:  Service@Lisungroup.com , Šūna/WhatsApp:+8615317907381
Pārdošanas nodaļa:  Sales@Lisungroup.com , Šūna/WhatsApp:+8618117273997