중전압(MV) 케이블에 대한 삼중 진단 테스트

일반적으로 정격이 6kV ~ 35kV인 중전압(MV) 배전 케이블은 도시 및 산업 전력 네트워크의 백본을 형성합니다. 이러한 케이블은 수십 년 동안 매립되고 접합되어 작동되기 때문에 절연 열화를 피할 수 없습니다. 단일 테스트로 전체 상황을 알 수는 없습니다. AC 내구성은 강도를 입증하고, 유전 손실 측정은 벌크 노화를 드러내며, 부분 방전 조사는 개별 결함의 위치를 ​​파악합니다. "삼중 진단" 접근 방식은 세 가지를 모두 결합하여 단순한 통과/실패 판정에서 실제 상태 평가로 이동합니다.

삼중 진단 원칙: 가장 효과적인 방법에 따라 각 방법을 사용하십시오. VLF는 절연 강도를 입증하고, Tan Delta는 벌크 절연 품질을 정량화하며, 부분 방전은 결함의 정확한 위치와 특성을 찾아냅니다.

초저주파 테스트는 0.1Hz(IEEE 400.2 기준)의 AC 정현파 전압을 적용하여 정의된 유지 기간(일반적으로 2~3U₀에서 15~60분) 동안 케이블 절연에 스트레스를 가합니다. DC 테스트와 비교하여 VLF는 XLPE 절연을 손상시키는 유해한 공간 전하 축적을 방지합니다. 50/60Hz에 비해 저주파는 무효 전력 수요와 현장에서 하드웨어 크기를 관리할 수 있게 유지합니다.

찾은 내용:아직 고장으로 진행되지 않은 수목, 공극, 심각한 기계적 손상 등 심각한 결함을 감지합니다.

합격/불합격 판정:통과는 케이블이 고장 없이 과전압 스트레스를 견딜 수 있음을 확인합니다. 오류는 이미 수명이 끝난 케이블을 식별합니다.

표준:IEEE 400.2, IEC 60502 및 대부분의 유틸리티 사양에서는 VLF AC를 MV XLPE 케이블의 시운전 및 유지보수 내구성 테스트로 요구합니다.

VLF는 선별검사입니다. "통과"는 케이블에 결함이 없음을 의미하는 것이 아니라, 존재하는 결함이 적용된 응력 하에서 파손될 정도로 커지지 않았다는 것을 의미할 뿐입니다.

2. 탄델타(소산계수) 진단

소산 계수 또는 유전 손실이라고도 하는 Tan Delta는 절연체의 용량성 전류에 대한 저항성(손실) 전류의 비율을 측정합니다. 건강하고 건조한 XLPE 케이블은 손실률이 매우 낮습니다(일반적으로 0.1% 미만). 증가하는 습기, 오염, 열적 노화, 수목 성장 모두 손실을 증가시키고 곡선을 이동시킵니다. 측정은 비교이기 때문에 그 값은 추세에 있습니다. 절대값은 케이블에 따라 다르지만 시간에 따른 변화는 매우 진단적입니다.

다음에 민감함:대량의 습기 침투 및 젖은 단열재는 MV 케이블 고장의 주요 원인 중 하나입니다.

또한 다음 내용도 공개됩니다.XLPE 화합물과 오염된 액세서리의 열적, 화학적 노화.

방법:IEEE 400.2 및 IEC 60250 방법론에 따라 이온화 손실로부터 우수한 절연성을 분리하기 위해 테스트 전압(팁업)의 함수로 측정됩니다.

단일 Tan Delta 판독값은 스냅샷입니다. 안정적인 추세선은 진단입니다. 상승하는 팁업 곡선은 종종 내력 테스트가 실패하기 훨씬 전에 이온화가 시작되었음을 나타냅니다.

3. 부분 방전(PD) 테스트

부분 방전은 도체 사이의 절연체를 연결하지 않는 국지적이고 불완전한 고장입니다. 선택하지 않은 채로 두면 PD는 완전히 파손될 때까지 내부에서 절연체를 침식합니다. 일반적으로 위상 분해(PRPD) 분석이 포함된 IEC 60270 방법을 사용하여 VLF 또는 전원 주파수 소스에서 수행되는 PD 테스트는 이러한 약점이 정전을 일으키기 몇 년 전에 감지하고 위치를 파악하고 특성화합니다.

결함 유형:보이드, 박리, 돌출, 부동 전극 및 결함 있는 접합 또는 종단.

진단적 풍부함:크기(pC), 개시 및 소멸 전압, PRPD 패턴 모양은 결함의 위치와 물리적 특성을 모두 식별합니다.

값:세 가지 도구 중 가장 정확한 도구는 수리 담당자에게 전체 회로를 비난하기보다는 주의가 필요한 정확한 접합부 또는 섹션을 알려줍니다.

PD는 케이블 진단의 "조기 경고 시스템"입니다. 성능 저하에 대한 막연한 의심을 구체적이고 실행 가능한 수리 목표로 전환합니다.

4. 삼중 진단 비교표

세 가지 방법은 경쟁하는 것이 아니라 보완적인 것입니다. 아래 표에는 각각이 전체 MV 케이블 상태 평가에 어떻게 기여하는지 요약되어 있습니다.

결합된 작업 흐름: 먼저 VLF를 실행하여 강도를 확인하고, Tan Delta를 실행하여 전체 단열 상태의 등급을 매긴 다음, PD를 실행하여 남아 있는 결함을 찾아 특성화합니다. 이들은 함께 MV 케이블 상태에 대한 완전하고 비파괴적인 판단을 제공합니다.