Uważaj na ciśnienie wewnętrzne w zmiennoprądowych testach z wysokim potencjałem elektrycznym.
Przedsiębiorstwo energetyczne West Texas Utility otrzymało sygnał alarmowy odnośnie do jednego ze swoich odczepów. Technicy w terenie stwierdzili, że winny był przerywacz próżniowy, który nie zaliczył próby z prądem zmiennym o wysokim potencjale. Odczep został zdemontowany, a przerywacz próżniowy ponownie sprawdzony. Po odłączeniu przeszedł test. Następnie został z powrotem zainstalowany i włączony do pracy, podczas której po raz kolejny przeszedł test wysokiego potencjału. Poniżej wyjaśniamy, dlaczego do pracy mógł zostać przywrócony wadliwy przerywacz.
By izolować wysokie napięcie, przerywacze próżniowe są produkowane z bardzo niskim ciśnieniem (próżnią) wewnątrz. W stałej temperaturze ciśnienie wewnętrzne w urządzeniu jest wprost proporcjonalne do liczby cząsteczek gazu. Dlatego więcej cząsteczek gazu oznacza większe ciśnienie, a mniej cząsteczek oznacza mniejsze ciśnienie.
Kiedy ciśnienie wzrasta powyżej pewnego poziomu, przerywacz nie jest w stanie dłużej izolować wysokiego napięcia. Oznacza to, że przerywacz próżniowy nie zda testu wytrzymałości dielektrycznej.
Jednak jeżeli ciśnienie wewnętrzne przerywacza tylko minimalnie przekracza wartość graniczną, która powinna skutkować niezaliczeniem testu wysokiego potencjału, może wystąpić zjawisko chwilowego spadku ciśnienia, wystarczającego do otrzymania pozytywnego wyniku.
Schemat 1 pokazuje przerywacz ze skończoną liczbą cząsteczek gazu wewnątrz urządzenia. Schemat 2 pokazuje działanie wysokiego napięcia podczas testu. Wysokie napięcie rozbija lub jonizuje cząsteczki gazu wewnątrz przerywacza i powstają naładowane cząstki, jony i elektrony, co pokazuje Schemat 3.
Gdy wysokie napięcie przestaje działać, te naładowane cząstki natychmiast ulegają powrotnej rekombinacji w cząsteczki gazu. W określonych warunkach niektóre z naładowanych cząsteczek mogą „przylepiać” się do wewnętrznych powierzchni przerywacza, co skutkuje spadkiem liczby cząsteczek gazu wewnątrz urządzenia. Pokazuje to Schemat 4.
Gdy spada liczba cząsteczek, spada także ciśnienie. Spadek ten jest chwilowy i zależny od wielu czynników, ale może spowodować, że przerywacz zaliczy test z wysokim potencjałem. Te naładowane cząsteczki z czasem również ulegną rekombinacji w cząsteczki gazu, co będzie skutkować ponownym wzrostem ciśnienia do zbyt wysokiego poziomu.
Czas, jaki jest potrzebny do całkowitej dejonizacji, jest różny. Gdy ona nastąpi, przerywacz próżniowy ponownie nie zaliczy testu.
Autorka: Julia Neves jest prezesem w Vacuum Interrupters, Inc.
Tłumacz: Dawid Miś
