Điện trở cách điện và thử nghiệm hipot thanh cái: xây dựng kế hoạch thử nghiệm đúng
Chỉ số điện trở cách điện và kết quả chịu đựng điện môi không phải hai cách báo cáo cùng một thử nghiệm thanh cái. Phép đo thứ nhất tạo ra giá trị điện trở có thể hỗ trợ đánh giá tình trạng hoặc kiểm tra chất lượng thi công. Phép thứ hai là thử nghiệm chứng minh có kiểm soát: đối tượng thử nghiệm đã xác định phải chịu được ứng suất điện đã chỉ định theo quy trình đã phê duyệt.
Nhầm lẫn hai phép này tạo ra hai rủi ro trái ngược. Nhà máy có thể nghiệm thu một tổ hợp vì đồng hồ đo điện trở cách điện (megohm kế) hiển thị con số lớn dù thử nghiệm chịu đựng bắt buộc chưa từng được thực hiện. Hoặc đội bảo trì có thể áp thử nghiệm hipot quá khắc nghiệt lên hệ thống đã lắp đặt, gây ứng suất cho thiết bị đấu nối và cách điện mà không có kế hoạch thử nghiệm hợp lý.
Hai thử nghiệm trả lời hai câu hỏi khác nhau
Megohm kế đặt điện áp thử nghiệm DC và đo dòng điện sinh ra để tính điện trở. Chỉ số đọc chịu ảnh hưởng của dò bề mặt, hấp thụ của cách điện, điện dung, nhiễm bẩn, độ ẩm, nhiệt độ, thời gian thử nghiệm đã trôi qua và các đấu nối trong phạm vi thử nghiệm. Chỉ số này hữu ích nhất khi phương pháp và điều kiện được ghi lại để có thể so sánh các kết quả.
Máy thử hipot — còn gọi là máy thử chịu điện áp điện môi — đặt điện áp, dạng sóng và thời lượng quy định cho thử nghiệm. Quyết định chấp nhận có thể xét đến đánh thủng, phóng điện bề mặt, máy thử ngắt hay hành vi dò được xác định bởi quy trình kiểm soát. Giải thích của Megger về khi nào dùng hi-pot và khi nào dùng megohm kế nêu rõ khác biệt cơ bản: các thiết bị thực hiện những nhiệm vụ khác nhau.
Không kết quả nào trả lời được mọi câu hỏi về cách điện. Điện trở cách điện không phải phép đo điện trở mối nối thanh cái. Hipot không xác lập dòng định mức liên tục hay nhiệt độ vận hành chấp nhận được. Dùng hướng dẫn kiểm tra độ tăng nhiệt IEC 61439 cho nhiệm vụ nhiệt của tổ hợp và bài viết này chỉ cho ranh giới thử nghiệm cách điện điện.
Xác định đối tượng thử nghiệm trước khi chọn điện áp
«Thử thanh cái đi» là chỉ dẫn chưa đủ. Hãy xác định đối tượng vật lý và điện:
- dây dẫn trần được đỡ trong tổ hợp;
- thanh cái bọc co nhiệt, phủ hoặc dán lớp;
- đoạn và mối nối busway (máng thanh cái);
- tủ đóng cắt hạ áp hoặc trung áp;
- một linh kiện trước khi lắp hoặc một tổ hợp hoàn chỉnh;
- đường pha-pha, pha-trung tính hoặc pha-đất.
Sau đó đánh dấu mọi thứ đấu nối vào những đường đó. Thiết bị bảo vệ chống quá áp, đồng hồ, nguồn cấp, máy biến áp đo lường, bộ điều khiển điện tử, bộ lọc và các linh kiện khác có thể làm thay đổi kết quả hoặc bị hư hại bởi thử nghiệm mà chúng không được thiết kế để hứng chịu. Mọi thao tác ngắt, đấu tắt hay đi dây tạm phải được xác định, cho phép, ghi lại và phục hồi qua bước kiểm tra.
Tiêu chuẩn sản phẩm hoặc tổ hợp áp dụng, nhà sản xuất thiết bị, đặc tả dự án đã phê duyệt và mục đích thử nghiệm quyết định điện áp, dạng sóng, thời lượng và quy tắc chấp nhận. Tài liệu ứng dụng kỹ thuật của ABB về tổ hợp IEC 61439 là bối cảnh hữu ích cho việc kiểm tra tổ hợp, nhưng tiêu chuẩn đã mua và tài liệu thực tế của tổ hợp vẫn là căn cứ quyết định.
Đừng rút một điện áp từ bảng dành cho hệ thống định mức khác, cũng đừng dùng lại giá trị thử nghiệm thường lệ của nhà máy làm khuyến nghị bảo trì. Kiểm tra thiết kế, kiểm tra sản xuất thường lệ, nghiệm thu tại công trường sau lắp đặt và bảo trì chẩn đoán là những quyết định khác nhau.
Viết quy trình cách ly và phóng điện an toàn
Điện áp thử nghiệm cao và điện tích tồn trữ có thể gây thương tích cho người ngay cả sau khi máy thử có vẻ đã tắt. Việc thử nghiệm thuộc về nhân sự đủ năng lực làm việc theo chương trình an toàn điện và kiểm soát năng lượng của công trường. Quy trình tối thiểu phải xác định:
- thẩm quyền và ranh giới thử nghiệm;
- cắt điện, cách ly và kiểm tra không còn điện áp;
- phóng điện, nối đất và xử lý năng lượng cảm ứng hoặc tồn trữ;
- rào chắn, biển cảnh báo và kiểm soát ra vào;
- định mức thiết bị, kiểm tra và trình tự đấu nối;
- yêu cầu vận hành từ xa hoặc người quan sát;
- điều kiện dừng và ứng phó khi thử nghiệm thất bại;
- phóng điện sau thử nghiệm, kiểm tra và đấu nối lại.
Không chạm vào dây thử, không di chuyển rào chắn hay đấu nối lại thiết bị cho đến khi hoàn tất các bước phóng điện và kiểm tra đã phê duyệt. Hệ thống cách điện lớn hơn và các phần tử điện dung đấu nối có thể giữ năng lượng. Sách hướng dẫn của bộ thử quy định cách dùng chức năng phóng điện của nó; quy trình công trường quyết định cách xác nhận trạng thái an toàn.
Hướng dẫn phương pháp cách điện thanh cái giúp nhận diện kết cấu đang được thử. Nó không cho phép thử nghiệm có điện áp cũng không thay thế đánh giá an toàn riêng cho tổ hợp.
Làm cho kết quả điện trở cách điện có thể so sánh
Con số trên màn hình ít có giá trị nếu thiếu các điều kiện của nó. Hướng dẫn của Megger về thử nghiệm điện trở cách điện cảnh báo rằng điện áp thử nghiệm quá mức có thể làm hỏng đối tượng và nhấn mạnh việc chọn thử nghiệm phù hợp với thiết bị.
Với mỗi chỉ số đọc, hãy lưu giữ:
| Hồ sơ | Vì sao quan trọng |
|---|---|
| đối tượng thử nghiệm và sơ đồ mạch | chứng minh những gì được — và không được — đưa vào |
| cấu hình đấu nối | phân biệt đường pha-pha và pha-đất |
| điện áp thử nghiệm và thời gian trôi qua | ngăn việc so sánh các chỉ số khác loại |
| nhiệt độ môi trường và đối tượng, độ ẩm | giúp diễn giải thay đổi môi trường |
| tình trạng và độ sạch bề mặt | dò bề mặt có thể chi phối chỉ số đọc |
| mã thiết bị và tình trạng hiệu chuẩn | hỗ trợ truy xuất nguồn gốc và độ tin cậy của phép đo |
| điện trở thô theo thời gian, khi phù hợp | lưu nhiều thông tin hơn một nhãn đạt đơn lẻ |
| hồ sơ phóng điện và phục hồi | khép vòng an toàn và cấu hình |
Chỉ theo dõi xu hướng khi ranh giới và phương pháp đủ nhất quán. Kết quả lấy sau khi rửa trong điều kiện ẩm không thể so sánh tùy tiện với chỉ số đọc khô tại nhà máy. Nếu cần hiệu chỉnh theo nhiệt độ, hãy dùng phương pháp phù hợp với hệ cách điện thay vì áp một hệ số chung.
Một giá trị rất cao có thể vượt thang đo của thiết bị. Hãy ghi nó là kết quả vượt thang ở thang đó, không phải một điện trở bịa ra. Giá trị thấp là lý do để kiểm tra điều kiện và ranh giới thử nghiệm trước khi tuyên bố cách điện bị lỗi.
Coi hipot là thử nghiệm chứng minh có kiểm soát
Quy trình đã phê duyệt phải nêu nguồn điện áp thử nghiệm và dạng sóng, hành vi tăng áp, dòng tối đa hoặc cài đặt ngắt, thời gian lưu, trình tự đấu nối, tiêu chí chấp nhận và phương pháp phóng điện. Quy trình cũng phải xác định liệu thử nghiệm có bắt buộc sau một lần sửa chữa, thay đổi, sự kiện vận chuyển hay công đoạn sản xuất cụ thể hay không.
Tăng điện áp từ từ có thể cho người vận hành tầm nhìn có kiểm soát và tránh đặt áp đột ngột, nhưng không cho phép thay đổi mức hay thời lượng đã chỉ định. Dòng rò bao gồm ảnh hưởng từ đối tượng thử nghiệm và cách bố trí; một giới hạn rò chung chung tách rời khỏi điện dung, cấu hình, máy thử và tiêu chuẩn thì không thể biện minh.
Thực hiện thử nghiệm với rào chắn và điều khiển thiết bị theo yêu cầu. Ghi lại điện áp thực đặt và thời lượng, không chỉ mục tiêu đã lập trình. Nếu máy thử ngắt, phóng điện bề mặt, hoạt động thất thường hoặc tạo ra điều kiện hỏng khác, hãy dừng theo quy trình. Lặp lại thử nghiệm cho đến khi tổ hợp đạt có thể gây thêm ứng suất cho khuyết tật và xóa mất bằng chứng hữu ích.
Xây dựng hồ sơ đủ sức qua FAT, thi công công trường và xem xét bảo hành
Báo cáo phải cho phép một người đủ năng lực khác dựng lại thử nghiệm mà không phải đoán. Bao gồm mã nhận dạng và số sê-ri của tổ hợp, số bản sửa đổi bản vẽ và sơ đồ, đặc tính định mức, tiêu chuẩn áp dụng cùng điều khoản hoặc quy trình dự án, mục đích thử nghiệm, ngày, địa điểm và người chịu trách nhiệm.
Liệt kê mọi thiết bị đã ngắt, đấu tắt hoặc đấu tạm và xác nhận đã phục hồi. Đính kèm mã thiết bị, tình trạng hiệu chuẩn, đấu nối, cài đặt, giá trị thô, điều kiện môi trường, kết quả, ảnh bất thường nếu được phép và mọi phê duyệt sai lệch. Liên kết báo cáo với hồ sơ kiểm tra thanh cái thành phẩm rộng hơn để bằng chứng về điện, vật liệu, hình học và lớp phủ luôn gắn với cùng một sản phẩm.
Khi nghiệm thu tại công trường, hãy so cấu hình đã lắp với cấu hình nhà máy trước khi kỳ vọng các giá trị so sánh được. Đấu nối cáp, độ ẩm, nhiễm bẩn, sửa đổi tại hiện trường và tải đấu nối có thể thay đổi ranh giới thử nghiệm.
Điều tra hư hỏng mà không gây ứng suất lặp lại cho tổ hợp
Trước tiên hãy giữ nguyên cấu hình và dữ liệu của lần thất bại. Kiểm tra rằng đã dùng đúng quy trình, đấu nối và cài đặt. Sau đó kiểm tra mảnh vụn dẫn điện, độ ẩm, bề mặt nhiễm bẩn, cách điện hư hoặc bị kẹp, khoảng cách cách điện sai, cạnh sắc, phần cứng đặt sai vị trí, hư hỏng do vận chuyển và thiết bị lẽ ra phải được cách ly.
Chỉ tách hệ thống thành các phân đoạn thử nghiệm đã phê duyệt nếu thiết kế thiết bị và quy trình cho phép. Kiểm tra điện trở cách điện ở điện áp thấp hơn có thể giúp khoanh vùng đường dẫn, nhưng không xóa bỏ thử nghiệm chịu đựng đã thất bại. Việc sửa chữa phải được ghi lại và việc thử lại phải được phê duyệt với phạm vi nêu rõ.
Cuối cùng, coi các thất bại tái diễn là bằng chứng quy trình. Nếu hư hỏng luôn được tìm thấy gần một cạnh đột, mối uốn, chi tiết bắt xiết hoặc vùng chuyển lớp phủ, hãy chuyển kết quả về chế tạo và thiết kế — không chỉ về trạm thử nghiệm. Mục tiêu không phải là khiến máy thử hiện PASS. Mà là chứng minh rằng tổ hợp đã xác định được chế tạo, thử nghiệm và phục hồi trong điều kiện được kiểm soát.
Gửi bản vẽ, thông tin vật liệu và yêu cầu sản xuất để lựa chọn cấu hình máy phù hợp.
Yêu cầu báo giáCâu hỏi thường gặp
Sự khác biệt giữa thử nghiệm điện trở cách điện và thử nghiệm hipot là gì?
Thử nghiệm điện trở cách điện đo điện trở dưới một điện áp DC, thời gian, nhiệt độ, độ ẩm và cách đấu nối đã nêu. Thử nghiệm hipot hay thử nghiệm chịu điện áp điện môi đặt một điện áp cao xác định để chứng minh đối tượng thử nghiệm chịu được ứng suất quy định mà không bị đánh thủng hay có đáp ứng không chấp nhận được.
Mọi tổ hợp thanh cái có thể dùng cùng một điện áp thử nghiệm cách điện không?
Không. Điện áp, dạng sóng, thời lượng, cách đấu nối, tiêu chí chấp nhận và cách xử lý thiết bị đấu nối phụ thuộc vào loại tổ hợp, đặc tính định mức, tiêu chuẩn áp dụng, hướng dẫn của nhà sản xuất, đặc tả dự án và việc thử nghiệm dành cho thiết kế, sản xuất thường lệ, nghiệm thu hay bảo trì.
Vì sao phải phóng điện tổ hợp thanh cái sau thử nghiệm cách điện?
Dây dẫn có cách điện và các thành phần đấu nối có thể tích trữ năng lượng điện trong thử nghiệm DC hoặc điện áp cao. Quy trình đã phê duyệt phải loại bỏ và kiểm tra điện tích tồn trữ trước khi chạm vào, đấu nối lại hoặc đưa đối tượng thử nghiệm trở lại vận hành.
Giá trị điện trở cách điện cao có bảo đảm thanh cái sẽ đạt thử nghiệm hipot không?
Không. Hai thử nghiệm gây ứng suất và đánh giá cách điện theo cách khác nhau. Chỉ số điện trở cao không chứng minh được khoảng cách cách điện đầy đủ, khả năng chịu đựng, chất lượng thi công hay sự vắng mặt của khuyết tật cục bộ trong thử nghiệm điện môi đã chỉ định.