EN IEC 60156 سیالات عایق - تعیین ولتاژ شکست در فرکانس برق شهری - روش آزمون

EN IEC 60156 سیالات عایق - تعیین ولتاژ شکست در فرکانس برق شهری - روش آزمون

استاندارد «EN IEC 60156 سیالات عایق - تعیین ولتاژ شکست در فرکانس برق - روش آزمون»، که توسط کمیسیون بین‌المللی الکتروتکنیک (IEC) تدوین و بعداً به عنوان یک استاندارد اروپایی به عنوان بخشی از تلاش‌های هماهنگ‌سازی منتشر شد، روش تعیین ولتاژ شکست دی‌الکتریک سیالات عایق در فرکانس برق را شرح می‌دهد. این روش آزمون در یک دستگاه خاص انجام می‌شود که در آن نمونه روغن در معرض یک میدان الکتریکی AC فزاینده قرار می‌گیرد تا زمانی که شکست رخ دهد.

EN IEC 60156 سیالات عایق - تعیین ولتاژ شکست در فرکانس برق شهری - روش آزمون

روش شرح داده شده برای انواع سیالات عایق با ویسکوزیته اسمی تا ۳۵۰ میلی‌متر مربع بر ثانیه در دمای ۴۰ درجه قابل اجرا است . این روش هم برای آزمایش پذیرش سیالات استفاده نشده هنگام تحویل و هم برای تعیین وضعیت نمونه‌های گرفته شده در طول نظارت و نگهداری تجهیزات مناسب است.

استاندارد EN IEC 60156 برای ارزیابی عملکرد عایق الکتریکی روغن‌های ترانسفورماتور و سایر مایعات عایق مورد استفاده در ترانسفورماتورهای قدرت، تابلو برق‌ها، مدارشکن‌ها، راکتورها و تجهیزات ولتاژ بالا مورد نیاز است. این استاندارد به طور گسترده توسط تولیدکنندگان ترانسفورماتور، شرکت‌های برق، آزمایشگاه‌های آزمایش و سازمان‌های تعمیر و نگهداری اعمال می‌شود.

هدف اصلی استاندارد EN IEC 60156 تعیین ولتاژی است که در آن یک سیال عایق هنگام قرار گرفتن در معرض میدان الکتریکی متناوب (AC) فزاینده، دچار شکست الکتریکی می‌شود. ولتاژ شکست اندازه‌گیری شده، وضعیت سیال عایق را نشان می‌دهد و به تعیین مناسب بودن آن برای موارد زیر کمک می‌کند:

  • راه اندازی تجهیزات الکتریکی جدید.
  • کنترل کیفیت روتین
  • تعمیر و نگهداری پیشگیرانه
  • نظارت بر وضعیت ترانسفورماتور
  • تأیید پالایش نفت
  • آزمون پذیرش روغن‌های عایق تازه عرضه شده

ولتاژ شکست یکی از شاخص‌های کلیدی کیفیت عایق است. یک مایع عایق معمولاً از جریان الکتریکی بین هادی‌های برق‌دار جلوگیری می‌کند. با افزایش ولتاژ،

  • میدان الکتریکی درون مایع تقویت می‌شود.
  • آلاینده‌ها از نظر الکتریکی فعال می‌شوند.
  • کانال‌های تخلیه میکروسکوپی (جریان‌ها) تشکیل می‌شوند.
  • در نهایت یک مسیر رسانا ایجاد می‌شود.
  • قوس الکتریکی در شکاف الکترود تشکیل می‌شود.

ولتاژی که این اتفاق در آن رخ می‌دهد، ولتاژ شکست دی‌الکتریک نامیده می‌شود. ولتاژ شکست بالاتر عموماً نشان دهنده عایق الکتریکی بهتر است.

استاندارد EN IEC 60156 شامل موارد زیر است:

  • روغن‌های معدنی ترانسفورماتور
  • مایعات عایق استر طبیعی
  • مایعات استر مصنوعی
  • سیالات آب‌بندی سیلیکونی
  • سایر مایعات عایق مورد استفاده در تجهیزات الکتریکی.

این استاندارد همچنین در موارد زیر کاربرد دارد:

  • سیالات عایق جدید
  • چربی‌های ذخیره شده
  • روغن‌های گرفته شده از ترانسفورماتورهای عملیاتی
  • مایعات عایق تابلو برق
  • روغن‌های مدارشکن

این استاندارد برای ارائه ارزیابی کامل از وضعیت روغن در نظر گرفته نشده است؛ در عوض، قدرت دی‌الکتریک را به عنوان یک ویژگی کلیدی ارزیابی می‌کند. این آزمایش ولتاژ مورد نیاز برای ایجاد شکست الکتریکی بین دو الکترود استاندارد غوطه‌ور در یک مایع عایق را اندازه‌گیری می‌کند. فرآیند آزمایش از این مراحل پیروی می‌کند:

  • یک ظرف آزمایش تمیز را با نمونه روغن پر کنید.
  • قرار دادن الکترودهای استاندارد در یک محدوده مشخص.
  • اعمال ولتاژ جریان متناوب در فرکانس برق (معمولاً ۵۰ یا ۶۰ هرتز).
  • افزایش ولتاژ با سرعت ثابت.
  • برای ثبت ولتاژ خطا.
  • آزمایش را چندین بار تکرار کنید.
  • محاسبه میانگین ولتاژ شکست.

این آزمایش‌ها به یک دستگاه آزمایش شکست دی‌الکتریک متشکل از اجزای زیر نیاز دارند:

  • ترانسفورماتور ولتاژ بالا
  • تنظیم کننده ولتاژ خودکار
  • سیستم اندازه‌گیری ولتاژ
  • مدار تشخیص خطا
  • ظرف آزمایش
  • چیدمان استاندارد الکترود
  • نگهبان امنیتی

دستگاه‌های مدرن به طور خودکار،

  • باعث افزایش ولتاژ می‌شود.
  • عیب را تشخیص می‌دهد.
  • آزمایش را متوقف می‌کند
  • مقدار را ثبت می‌کند.
  • چندین آزمایش متوالی انجام می‌دهد.

این استاندارد به جای تکیه بر یک رویداد خرابی واحد، به چندین اندازه‌گیری متوالی روی یک نمونه نیاز دارد. بین هر آزمایش،

  • گازهای قوس اجازه پراکنده شدن دارند.
  • روغن را می‌توان طبق دستورالعمل مخلوط کرد یا کنار گذاشت تا بماند.
  • شرایط الکترود بررسی می‌شود.

آخرین مقدار گزارش شده معمولاً میانگین حسابی ولتاژهای شکست است.

عوامل متعددی می‌توانند قدرت دی‌الکتریک را به طور قابل توجهی کاهش دهند:

  • رطوبت: آب شایع‌ترین علت کاهش ولتاژ شکست است. حتی مقادیر کم آن می‌تواند عملکرد عایق را به طور قابل توجهی کاهش دهد.
  • آلودگی جامد: به عنوان مثال،
    • الیاف کاغذ
    • گرد و خاک
    • ذرات فلزی
    • باقیمانده‌های کربن

این ذرات میدان‌های الکتریکی محلی را تشدید می‌کنند و باعث خرابی زودرس می‌شوند.

  • حباب‌های هوا: هوای محبوس شده، غلظت‌های موضعی از میدان‌های الکتریکی ایجاد می‌کند که می‌توانند باعث تخلیه الکتریکی در ولتاژهای پایین‌تر شوند.
  • پیری چربی: چربی‌های پیر می‌توانند شامل موارد زیر باشند:
    • محصولات اکسیداسیون
    • گل و لای
    • اسیدها
    • محصولات جانبی تخریب

این آلاینده‌ها عملکرد دی‌الکتریک را کاهش می‌دهند.

  • وضعیت الکترود: الکترودهای با جلای ضعیف یا آلوده می‌توانند به طور قابل توجهی بر نتایج تأثیر بگذارند. بنابراین، الکترودها باید با دقت تمیز و بازرسی شوند.

نمونه‌برداری دقیق از چربی بسیار مهم است. نمونه‌برداری نادرست می‌تواند منجر به موارد زیر شود:

  • نه
  • گرد و خاک
  • حباب‌های هوا
  • آلودگی

این امر منجر به ولتاژهای شکست مصنوعی پایین می‌شود. استاندارد IEC 60475 به طور گسترده برای رویه‌های نمونه‌برداری دقیق مورد استفاده قرار می‌گیرد.

استاندارد EN IEC 60156 به طور گسترده در زمینه‌های زیر استفاده می‌شود:

  • ترانسفورماتور قدرت
  • ترانسفورماتورهای توزیع
  • ترانسفورماتورهای اندازه‌گیری
  • تابلو برق پر از روغن
  • بوشینگ‌های ولتاژ بالا
  • قطع کننده مدار
  • راکتورها
  • خازن
  • برنامه‌های تعمیر و نگهداری شبکه برق
  • تولید روغن ترانسفورماتور
  • کارخانه‌های احیای نفت

استاندارد EN IEC 60156 اغلب همراه با استانداردهای تکمیلی روغن عایق، از جمله موارد زیر، مورد استفاده قرار می‌گیرد:

  • IEC 60422 روغن‌های عایق معدنی مورد استفاده در تجهیزات الکتریکی - راهنمای بازرسی و نگهداری
  • روش نمونه‌برداری برای مایعات عایق IEC 60475.
  • IEC 60296 سیالات برای کاربردهای الکتروتکنیکی - روغن‌های عایق معدنی برای تجهیزات الکتریکی.
  • IEC 61125 مایعات عایق - روش‌های آزمون برای پایداری اکسیداسیون - روش آزمون برای ارزیابی پایداری اکسیداسیون مایعات عایق در حالت تحویل آنها.
  • IEC 62021 مایعات عایق - تعیین اسیدیته
  • IEC 60814 سیالات عایق - کاغذ آغشته به روغن و مقوای فشرده - تعیین آب با استفاده از تیتراسیون خودکار کولومتریک کارل فیشر.

این استانداردها در کنار هم، ارزیابی جامعی از کیفیت سیال عایق ارائه می‌دهند.

استاندارد EN IEC 60156 به طور گسترده در زمینه‌های زیر کاربرد دارد:

  • تولید برق
  • شرکت‌های انتقال قدرت
  • شبکه‌های توزیع
  • تولید ترانسفورماتور
  • شرکت‌های تعمیر و نگهداری برق
  • آزمایشگاه‌های ولتاژ بالا
  • آزمایشگاه‌های تست روغن
  • تأسیسات انرژی تجدیدپذیر
  • سیستم‌های برق صنعتی

خرابی عایق الکتریکی یکی از دلایل اصلی خرابی ترانسفورماتور و تجهیزات ولتاژ بالا است. اندازه‌گیری ولتاژ شکست دی‌الکتریک به شناسایی رطوبت، آلودگی و تخریب روغن قبل از اینکه منجر به خرابی عایق شوند، کمک می‌کند و عمر تجهیزات را افزایش داده و هزینه‌های نگهداری را کاهش می‌دهد. آزمایش منظم مطابق با استاندارد EN IEC 60156 از نگهداری پیش‌بینی‌شده پشتیبانی می‌کند و قابلیت اطمینان سیستم‌های قدرت را بهبود می‌بخشد.

سال‌هاست که سازمان ما با کادری مجرب و متخصص، نیازهای مشتریان خود را درک کرده، خدمات تست پیشرفته مورد نیاز آنها را ارائه می‌دهد و در ایجاد، پیاده‌سازی و بهبود سیستم‌های مدیریتی به آنها کمک می‌کند. در این چارچوب، ما همچنین خدمات تست مطابق با استاندارد EN IEC 60156 ارائه می‌دهیم.

واتساپ