Pruebas de alta tensión: finalidad, algoritmo, métodos de prueba, normas, protocolo y cumplimiento de las normas de seguridad

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificación: 2023-12-17 10:24

La prueba de alto voltaje es la transmisión de alto voltaje a través de equipos eléctricos, es decir, el suministro de energía para varios locales: apartamentos, tiendas, escuelas, hospitales, semáforos. También se utiliza para el alumbrado público.

Este es un proceso muy importante, sin el cual el trabajo de muchas empresas es imposible. Esto se debe, en primer lugar, a la seguridad y protección laboral.

Este artículo discutirá qué equipo eléctrico, para qué, en qué orden y con qué frecuencia se prueba.

Tareas de prueba de alta tensión:

• compruebe el aislamiento para cumplir con las normas;
• identificar las deficiencias que reducen la confiabilidad del equipo;
• localización de daños;
• detección de fallas en los equipos eléctricos de subestaciones.

Tipos de pruebas:

1. Típico (consulte las especificaciones).
2. Control (inmediatamente después de salir de fábrica).
3. Aceptación (finalización del trabajo de instalación cuando el equipovuelto a poner en servicio).
4. Operativo (pruebas preventivas y revisión).
5. Especial (dentro de programas especiales de investigación).
6. Existen pruebas de alto voltaje para diferentes tipos de equipos eléctricos.

Transformadores de potencia

Este tipo de equipo eléctrico se usa en muchas áreas de producción, tiene dos o más devanados (este es un conductor cubierto con una capa de aislamiento que mantiene los cables en una determinada posición y los enfría). El devanado puede estar hecho de cintas y alambres de cobre o aluminio con aislamiento de epoxi fundido. Consiste en varios grupos de bobinas conectadas en serie y rellenas con resina epoxi (protege del polvo, las influencias ambientales, proporciona resistencia mecánica).

El devanado está hecho para funcionar en condiciones normales de funcionamiento a temperaturas de -25 a +40. Hay ramas neutras y lineales de diseños.

El transformador está diseñado para convertir la energía de un valor en energía eléctrica de otro.

Las pruebas de alta tensión de los transformadores deben realizarse de acuerdo con las normas adoptadas a nivel legislativo. La instalación debe tener en cuenta las condiciones climáticas.

El transformador de potencia incluye:

• Devanados estirados sobre el circuito magnético (núcleo). Vienen en baja, media y alta tensión y están fabricados en acero laminado.
• Un circuito magnético colocado en un tanque especial, en cuyo techo se sacan los devanados.
• Tubo de escape,ubicado en la tapa (sirve como protección contra rasgaduras, si las hay).
• Dispositivo de ajuste de tensión.
• Expansor (garantiza el llenado constante del tanque con aceite. Si hay un cambio en la temperatura del aire o un cambio en la carga, reduce el área de conexión de aceite y aire.
• Línea de aceite (conecta el depósito de expansión al depósito).
• Filtro termosifón (lleno de gel de sílice. Protege el aceite de la oxidación y la humedad).

Herramienta eléctrica

Esta es una herramienta con una fuente de energía eléctrica: taladro, destornillador, amoladora, martillo neumático, cortador y más.

Las normas exigen que se pruebe la seguridad de estas herramientas después de recibirlas de fábrica. También es deseable probarlo después de la reparación, sustitución de componentes, como parte del programa de pruebas preventivas.

Durante una inspección programada, los datos deben compararse con los resultados de pruebas anteriores, incluidas las de fábrica. Las herramientas eléctricas con uso frecuente deben revisarse cada 6-8 meses.

La temperatura del aire debe ser estrictamente positiva, porque si hay partículas de agua en el cable, se congelará a una temperatura del aire negativa. El hielo es un aislante, este efecto no aparecerá en una prueba de alto voltaje.

Para evitar tristes consecuencias, excluya antes de comenzar a trabajar:

• Daño en el enchufe.
• Defectos del cable.
• Continuidad de tierra.
• Disponibilidadtubo protector Se encuentra en la unión del cuerpo y el cable de la herramienta eléctrica).

Revisar su herramienta eléctrica con frecuencia garantizará la seguridad, evitará averías y prolongará la vida útil de su equipo.

Motores eléctricos

La prueba de un motor de alto voltaje es el elemento más significativo y al mismo tiempo vulnerable de la prueba. Determina la confiabilidad de la operación del equipo.

La causa más común de daño a los motores eléctricos es una combinación de factores mecánicos y térmicos.

Flujo de prueba de aislamiento del motor de alta tensión:

• Determinación de la resistencia de los devanados entre fases (usando el mismo megaohmímetro).
• La comprobación en condiciones de alta tensión (frecuencia 50 Hz) se realiza mediante sistemas después del montaje de los motores (durante 1 minuto). Para una prueba exitosa, no debe haber descargas deslizantes ni superposiciones, un gran aumento en la corriente de fuga.
• Medición de la resistencia óhmica (valor límite de la resistencia activa) en estado frío (en corriente continua). La temperatura no debe exceder los 3 grados. Tal manipulación ayuda a determinar la presencia de cortocircuitos de giro, áreas de soldadura defectuosas.
• Medición e inspección externa de los espacios entre el acero del estator (la parte fija del generador o motor AC) y el rotor (la parte giratoria de la máquina dentro del estator).
• Prueba de equipos eléctricos al ralentí.
• Comprobación del funcionamiento de los motores bajo carga.
• Evaluación del rendimiento del motor en condiciones de rotación del motor.
• Prueba de aislamiento.

Fases de prueba del motor de CA:

• ciclo completo de mediciones antes de la operación;
• fase de revisión (una vez cada pocos años, según las normas e instrucciones del director técnico de producción);
• revisión.

Disyuntores de alta tensión y sus accionamientos

Estos son dispositivos de conmutación importantes que están diseñados para encender y apagar un circuito eléctrico. Ellos son:

• SF6;
• aceite;
• aire;
• vacío;
• electromagnético.

La prueba de los interruptores automáticos de alto voltaje es un requisito previo para la instalación, revisión (aproximadamente cada 8 años) e inspecciones periódicas (cada 4 años).

Puntos de control:

• inspección;
• prueba de aislamiento, resistencia DC;
• resistencia de devanados y contactos;
• comparación de datos con los declarados;
• control de alta tensión (1 minuto);
• supervisión de la movilidad de los contactos de los interruptores automáticos;
• medir el tiempo mínimo de disparo de un interruptor automático;
• información sobre el voltaje más bajo requerido para operar un electroimán;
• evaluación del calentamiento de los contactos de trabajo (control de imágenes térmicas).

Algunos tipos de pruebas de alto voltaje se llevan a cabo con múltiples muestras a voltaje nominal (es decir, normal, para el cual fueron diseñados originalmente).

La prueba se lleva a cabo con la ayuda de un laboratorio eléctrico especial, que tiene derecho a emitir documentación legal.

Cables de alta tensión

Las pruebas de alto voltaje se realizan por etapas:

1. El núcleo (conductor aislado) del cable está conectado a la tensión rectificada.
2. Al probar un núcleo, el resto debe estar conectado a tierra.

La puesta a tierra es la conexión de un punto de red (instalación eléctrica, equipo) con un dispositivo de puesta a tierra. Consiste en un conductor de puesta a tierra (también llamado circuito) y un conductor de puesta a tierra. Se utiliza con fines de seguridad eléctrica. Protege equipos, personas de alto voltaje y fenómenos como:

• averías;
• operación incorrecta;
• temperaturas bajas;
• relámpagos.

Después de comprobar un conductor, debe repetir la acción con todos los demás.

Esta técnica de prueba de alto voltaje le permite evaluar la resistencia del aislamiento de cada núcleo.

El cable puede estar en el suelo o en el tambor durante todo el proceso. Este es un dispositivo de madera especial para transportar el cable.

Hay diferentes formas de realizar pruebas de alto voltaje. La elección de una opción particular depende del tipo de cable. Por ejemplo:

1. Cable de alimentación con pantalla metálica. Los cables que no están actualmente en uso se enrollan juntos y se conectan a tierra y blindaje.
2. Cable cosido en polietileno. Durante la prueba de alto voltaje del cable XLPE, se aplica tensión entre el núcleo y la cubierta.(capas protectoras a su alrededor).

• Cable sin pantalla. Los núcleos se prueban por separado del resto, que en este momento se encuentran puestos a tierra.
• Cable con pantallas metálicas en los conductores. Cada núcleo se prueba con una funda, el resto se conecta a tierra en el proceso.

Para aumentar la eficiencia del procedimiento (reducir el tiempo, reducir el daño a los acoplamientos), puede probar varias líneas de cable conectadas a una sección de los buses de la unidad central de procesamiento (CPU).

La inspección periódica de los equipos eléctricos se combina mejor con la reparación de los dispositivos eléctricos en el suministro y en los extremos de las líneas.

Para que las pruebas se consideren exitosas y el aislamiento cumpla con los estándares, no debe haber un aumento de corriente por encima de la norma o con calentamiento por pérdidas dieléctricas. Si se produce una descarga disruptiva superficial (ruptura), el aislamiento no pasa la prueba.

Antes de empezar a trabajar, se debe comprobar el estado del aislamiento. A saber:

• medida de resistencia;
• determinación de la humedad.

La prueba de un cable de alta tensión de 10 kV se realiza con una tensión que depende del material de aislamiento. Ella puede ser:

• caucho (2);
• papel, con impregnación viscosa (5-6).

La prueba de un cable de alta tensión de 10 kV no supera los 5 minutos por fase.

Al probar otros cables, con tensiones de hasta 1 kV, mida solo la resistencia de aislamiento durante un minuto. Debe ser de al menos 0,5 MΩ.

A continuación, se brindará información sobre qué problemas específicos se pueden identificar entiempo de prueba de alto voltaje. Estos podrían ser:

• errores de instalación de acoples y terminaciones;
• rotura del núcleo;
• fuga de aceite;
• cortocircuito entre los núcleos (por ejemplo, debido a la corrosión de la cubierta metálica).

Las líneas eléctricas de cable de producción extranjera se verifican de acuerdo con las instrucciones, de acuerdo con las instrucciones del fabricante.

Si el cable se coloca bajo tierra, es más conveniente realizar pruebas de alto voltaje en el verano. Así, en caso de avería de las líneas, será más fácil realizar las reparaciones.

El aislamiento se prueba con un probador especial de alto voltaje.

Planta rectificadora

Estos sistemas pueden ser de varios tipos:

• móvil;
• portátil;
• estacionario.

Cada uno de ellos tiene:

1. Transformador de prueba.
2. Panel de control.
3. Rectificador de alto voltaje.

La rectificación se realiza en un patrón de media onda (este es el circuito que conduce durante la mitad del ciclo de CA), y el devanado del transformador es alimentado por un autotransformador regulador.

La corriente de fuga en las instalaciones de prueba de cables de alto voltaje se verifica con un microamperímetro (tiene dos polos: uno está conectado a tierra y el otro está conectado al devanado secundario del transformador). En este caso, en el propio circuito se incluye el registro R. Limita la corriente en caso de rotura del cable.

Ejemplos de configuraciones de prueba de alto voltaje:

• HVTS-HP;
• RETOM-6000;
• VISTA-120;
• CIGÜEÑA 50/70.

Hay muchos otros, sus precios comienzan desde 100 mil rublos.

Medición de resistencia

Para pruebas y mediciones de alto voltaje, se usa un megaohmímetro ("mega" - el tamaño de la medida, "ohm" - la unidad, "metro" - para medir). Este es un dispositivo especial, un dispositivo electrónico que está diseñado para establecer valores de resistencia altos. Para las pruebas se utiliza el tipo M4100/1-5 (voltaje de 100 a 2500 V).

Los megóhmetros tienen un generador de CC (es decir, una fuente de energía personal) y calculan las lecturas en megaohmios.

Ahora veamos cómo usar este elemento.

Para hacer esto, el terminal Z (es decir, tierra) se conecta a la caja de instalación y el terminal L (línea) se conecta directamente al conductor.

Esta regla es válida para medir la resistencia de aislamiento a tierra. Y para otros circuitos eléctricos, las pinzas se pueden utilizar en cualquier posición.

Además de estas dos abrazaderas, también hay E (pantalla). Refina eficazmente las medidas (especialmente en resistencias altas). Esto sucede al eliminar la influencia de la corriente de fuga (un fenómeno físico asociado con un aislamiento deficiente de los equipos eléctricos).

Antes de empezar a trabajar, ajuste la resistencia de aislamiento. Debe cumplir con los estándares para megaohmímetro. Puede evaluar esto por el mango del generador. El dato correcto será cuando se gire la perilla 90-150 rpm con un voltaje nominal de 120 y circuito abierto en el circuito externo. El valor se fija 60 segundos despuéscómo se estableció la frecuencia promedio de rotación de la manija del generador. Así, este valor será la resistencia de aislamiento.

Para la seguridad y precisión de la operación, asegúrese de:

• En limpieza de hilos, embudos de cables, los equipos más probados.
• En ausencia de tensión en el equipo eléctrico bajo prueba.
• Que todas las piezas con aislamiento reducido y tensión de prueba sean desconectadas y acortadas.

Los datos del dispositivo pueden distorsionarse en condiciones climáticas adversas (la superficie de las partes aislantes de la instalación eléctrica puede estar húmeda). Este problema también es importante en las pruebas de alto voltaje, y la precisión y la seguridad dependen de ello.

Determinar el nivel de humedad ayudará al método de absorción. Su principio es que las lecturas se toman del megaohmímetro 15 y luego 60 segundos después de que se aplica el voltaje.

Este método le permite determinar el contenido de humedad del aislamiento de transformadores y máquinas eléctricas.

Laboratorio móvil

La comprobación ayuda a lograr una vida útil larga, estable y de alta calidad de un objeto eléctrico. Se lleva a cabo con la ayuda de un laboratorio de pruebas de alta tensión (LVI). Ellos son:

• LVI-1 (ensayo de aparamenta de líneas aéreas y de cable, equipamiento eléctrico de subestaciones).
• LVI-2 (búsqueda de lugares dañados en el aislamiento de las líneas de cable).
• LVI-3 (realización de una gama completa de pruebas y localización de fallas en cables de alimentación).

Al mismo tiempo, dossistemas de medida de alta tensión:

1. SVN-20.
2. SVN-100.

Disponen de un certificado estatal de homologación de tipo de instrumentos de medida.

El funcionamiento del laboratorio de pruebas de alta tensión ayudará no solo a realizar pruebas, sino también a predecir posibles pérdidas de energía, para distribuir correctamente la carga.

Solo especialistas altamente calificados pueden trabajar en él. Deben tener una amplia experiencia en pruebas y mediciones de alto voltaje.

Actualmente, puede utilizar los servicios de un laboratorio móvil de alta tensión, que cuenta con todo el equipo necesario. Sus beneficios:

• eficiencia del trabajo;
• pruebas en lugares de difícil acceso.

Principales tipos de trabajo en LVI:

• comprobación de los dispositivos de puesta a tierra;
• reparar el cable de alimentación dañado;
• prueba de equipos eléctricos;
• buscar una rotura, daños en las líneas de cable;
• medida de resistencia de aislamiento;
• pararrayos de prueba, transformadores de aceite de potencia e interruptores automáticos de aceite.

Existen ciertos estándares para las pruebas de alto voltaje. Se incluye más información sobre este tema en documentos reglamentarios como:

1. "Reglas de instalación eléctrica" (PUE) es el principal documento técnico relacionado con las reglas de equipos eléctricos. Es utilizado por ingenieros que diseñan instalaciones eléctricas de todo tipo y modificaciones. Este documento se aplica a todos los creados y reparados.electrodomésticos.
2. "Reglas para la operación técnica de instalaciones eléctricas de consumidores" (PTEEP). Estos requisitos están destinados al personal técnico y de ingeniería involucrado en el establecimiento, operación y reparación de aparatos eléctricos de plantas y redes eléctricas.

También se requiere control de imágenes térmicas. Se produce para todos los interruptores, si las instrucciones no lo contradicen.

La evaluación del estado de los equipos eléctricos de reserva está regulada por las "Normas sobre protección laboral durante el funcionamiento de las instalaciones eléctricas" (POT R M-016). La frecuencia depende de las condiciones de almacenamiento.

Con respecto a los dispositivos de protección eléctrica y de relés, se debe decir que las pruebas de aislamiento del equipo son necesarias cada vez que se realiza un cambio completo de aceite.

Hay muchas reglas diferentes descritas en los documentos mencionados anteriormente. Una lista completa de pruebas de línea de cable está regulada en las reglas de PTEEP (Apéndice 3, cláusula 6), así como en el PUE (Capítulo 1.8, cláusula 1.8.40).

Además, los estándares de prueba de alto voltaje brindan recomendaciones para los gerentes técnicos de las empresas de energía. Deben garantizar la introducción de la inspección de los aparatos eléctricos bajo tensión de funcionamiento, lo que permite identificar las deficiencias en las primeras etapas de desarrollo. Está permitido involucrar a organizaciones acreditadas por el derecho a realizar pruebas relevantes.

El voltaje de 10 kV es la clase más común, que se utiliza en la mayoría de las empresas e industrias. Se utiliza para reducir el daño de las líneas de cable debajo del trabajovoltaje.

Casi todas las pruebas se realizan varias veces. Esto le permite verificar su precisión.

Documentación

Como evidencia que confirma la verificación, hay informes de pruebas de alto voltaje de equipos eléctricos con voltaje aumentado. Esta es una parte obligatoria de la verificación, que está controlada por las autoridades pertinentes.

Los documentos registran el hecho de la inspección oportuna de los equipos eléctricos y son emitidos por especialistas que realizan pruebas de alto voltaje.

Incluye todos los dispositivos eléctricos que se operan en la empresa. Cada uno de ellos debe tener un acto de prueba individual. Incluye:

• nombre y tipo exactos del modelo del equipo;
• número de serie estampado en el propio dispositivo;
• fecha de emisión y todos los cheques anteriores.

Se necesita un informe de prueba para confirmar que se ha realizado la prueba y permitir que el equipo siga funcionando.

Si no existe dicho documento, las autoridades reguladoras no permitirán el uso continuado.

Durante las pruebas de nuevos equipos se establece la conformidad de los indicadores reales con los declarados por el fabricante (condiciones de temperatura, potencia, carga admisible).

Se lleva a cabo una prueba separada de seguridad eléctrica, se redacta un acta correspondiente.

Los documentos deben completarse inmediatamente después de la verificación. Además, el período de control por parte del servicio de inspección también está limitado, por lo que antes del inicio de lapruebas para asegurarse de que la empresa es elegible.

La verificación puede ser realizada por empresas que están registradas en Rostekhnadzor y tienen permiso para proporcionar servicios para pruebas de alto voltaje de equipos eléctricos.

Procedimiento de acciones

La prueba de alto voltaje está limitada a 10 minutos. Esto se debe al riesgo de envejecimiento de la capa aislante. Los cables con aislamiento de papel y polietileno se pueden probar durante no más de 5 minutos. Durante la operación, no debe ocurrir ningún calentamiento de los elementos eléctricos.

El voltaje depende del tipo de equipo. Las normas se prescriben en las "Reglas para el funcionamiento de las instalaciones eléctricas de los consumidores".

La comprobación la realiza un equipo de al menos dos personas. Si la prueba implica trabajar con un voltaje de más de 1000 V, uno de los trabajadores debe tener el sexto grupo de seguridad y el otro, el tercero.

Los resultados de la verificación se registran en el diario contable de las normas y reglamentos para trabajar en equipos eléctricos.

Si se aplican menos de 1000 V, un tercer grupo es suficiente para ambos sujetos de prueba.

El trabajo solo puede ser realizado por personas que hayan cumplido los 18 años y hayan recibido una formación profesional en el campo del conocimiento de esquemas y reglas de prueba en las condiciones de las instalaciones eléctricas existentes. Esto se verifica mediante una marca especial en el certificado, que se denomina "Certificado para el derecho a realizar trabajos especiales" y PUE (reglas de instalación eléctrica).

Comprobar valor

La prueba de alto voltaje es de gran importancia enoperación de equipos eléctricos tanto en la empresa como en el hogar. Garantizan la seguridad del trabajo, amplían el uso de dispositivos, detectan infracciones.

En caso de incumplimiento de las normas de verificación o en ausencia de ellas, se puede causar un gran daño a la empresa y al personal que trabaja.