Les proves de molt baixa freqüència (VLF) són un mètode de camp-per avaluar la integritat de l'aïllament del cable d'alimentació de mitjana- i alta-tensió (MT/HV). Aplica una tensió alterna de baixa-freqüència-normalment 0,1 Hz-a un cable des-energitzat durant una durada definida i després avalua si l'aïllament suporta aquesta tensió o falla en condicions controlades.
El propòsit no és simplement "aplicar alta tensió". Es tracta de verificar la preparació operativa, exposar defectes ocults greus abans que fallin en el servei i fer-ho amb equips portàtils que les fonts de CA estàndard de 50/60 Hz pràcticament no poden oferir en llargs recorreguts de cable.
Propòsit principal: verificar la integritat de l'aïllament del cable
Una prova de resistència a VLF tens el cable per sobre de la tensió de funcionament normal durant un temps definit-normalment 30 o 60 minuts segons IEEE 400.2, depenent de la classe de tensió i la forma d'ona.
Si el cable s'aguanta → l'operador guanya una gran confiança, el sistema no hauria de fallar de manera imminent en servei
Si hi ha un defecte greu → s'avaria durant l'interrupció planificada, permetent la reparació o la substitució abans d'una fallada no planificada
Això reflecteix la lògica de posada en marxa de fàbrica: detecteu components defectuosos abans de l'energia, no després d'una interrupció del client.
Per què existeix VLF: tres problemes amb mètodes antics
Problema 1: les proves de resistència a 50/60 Hz AC no són pràctiques al camp
Els cables d'alimentació són altament capacitius. La càrrega d'un cable de MT llarg a la freqüència de línia requereix una gran potència reactiva-els conjunts de proves es fan grans, pesants i cars. El VLF a 0,01–0,1 Hz redueix dràsticament la demanda d'energia, fent que les proves de camp siguin portàtils i pràctiques sense sacrificar les característiques de tensió de CA.
Problema 2: DC hipot no és adequat per als cables de polímer moderns
Històricament, les proves d'alt-potencial (hipot) de CC eren habituals al camp. La investigació i l'experiència de camp mostren limitacions per a l'aïllament XLPE, EPR i altres polímers:
El corrent continu crea una distribució de camp elèctric diferent del funcionament de CA
Les proves de CC poden ser ineficaces per detectar certs tipus de defectes en els cables moderns
L'estrès de CC sobre l'aïllament de polímer envellit pot accelerar la reducció de la vida útil restant
El VLF conserva el caràcter de tensió CA, produint distribucions de camp més properes al funcionament normal del cable-per què la pràctica IEEE i els serveis públics afavoreixen el VLF sobre el CC per als sistemes XLPE/EPR.
Problema 3: els defectes ocults han de fallar en el vostre horari, no en el de la graella
L'objectiu més valuós de les proves de VLF és la fallada-defectada durant la prova en lloc d'estar en servei. Les debilitats greus d'aïllament-errors d'instal·lació a les juntes, la contaminació, l'arbrat d'aigua, els arbres elèctrics en desenvolupament-poden passar una inspecció visual però fallar sota una tensió de CA elevada.
Als nivells de prova IEEE 400.2:
Un bon aïllament no es fa malbé per la prova
Els defectes greus existents són conduïts a la descàrrega parcial, el creixement d'arbres i una eventual ruptura dins de la finestra de prova.
Una fallada-de baixa energia durant les proves sol provocar menys danys col·laterals que una fallada-de servei complet en una xarxa carregada
Aquesta filosofia va sorgir de manera destacada a principis de la dècada de 1990, ja que les fallades del cable XLPE relacionades amb els fenòmens d'arbre-aigua-augmentaven-i els diagnòstics sensibles-encara no estaven àmpliament disponibles.
A quins defectes es dirigeix la prova VLF?
| Tipus de defecte | Per què importa |
|---|---|
|
Arbre de l'aigua |
Canals d'humitat a l'aïllament XLPE-històricament un mode de fallada del cable de MT important |
|
Arbrat elèctric |
Canals de descàrrega parcial que creixen a través del dielèctric |
|
Defectes d'unió/resolució |
Mala mà d'obra, buits, entrada d'humitat als accessoris |
|
Danys a la instal·lació |
Tacs de la funda, tensió de flexió, contaminació estranya |
|
Aïllament envellit |
Degradació llarga-del servei s'acosta al final de la vida útil |
Les proves de resistència al VLF no mesuren tots els-indicadors d'envelliment- primerencs que són el paper de les proves de diagnòstic, com ara la mesura del delta del bronzejat i la mesura de descàrrega parcial (PD), sovint realitzada amb la mateixa font de VLF.
Aplicacions típiques
| Aplicació | Propòsit de la prova VLF |
|---|---|
|
Nova posada en marxa del cable |
Confirmeu la qualitat de la instal·lació abans de l'energia |
|
Manteniment periòdic |
Verificar la integritat de l'aïllament dels actius envellits |
|
Verificació de la-reparació |
Valideu la substitució d'unió, unió o secció |
|
Avaluació de les condicions |
VLF combinat + tan delta/PD per al manteniment predictiu |
Com es realitza una prova VLF (visió general)
Des{0}}energieu i aïlleu la secció del cable que s'està provant
Desconnecteu i poseu a terra els equips adjacents de manera segura
Connecteu el conjunt de prova VLF al conductor del cable i la funda/terra
Apliqueu la tensió de CA VLF al nivell especificat per la norma aplicable
Mantenir la tensió durant la durada requerida (p. ex., 30 o 60 min)
Superviseu els senyals d'avaria, corrent anormal o diagnòstic (si PD/tan delta està habilitat)
Documenteu els resultats per al compliment i els registres d'actius
Estàndards clau
| Estàndard | Àmbit |
|---|---|
|
IEEE 400.2 |
Nivells de tensió de prova de suport VLF i durades de temps |
|
IEC 60060-3 |
Mètodes de prova VLF i requisits d'equip |
|
IEEE 400 |
Guia general per a les proves de camp de sistemes de cables d'alimentació blindats |
|
IEC 60502 |
Requisits de fabricació i prova de cables de MT |
Paràmetres típics (varien segons la classe de tensió):
Freqüència: 0,1 Hz (el més comú)
Tensió de prova: sovint ~2–3 × U₀ (p. ex., 22 kV VLF en un cable de classe de 15 kV amb U₀=8.7 kV)
Durada: 30 min o 60 min per IEEE 400.2
Seguiu sempre el full de dades estàndard i del fabricant per a la classe de cable específica-el nivell i el temps de prova no són intercanviables entre les classificacions de tensió.