Osapurkausmittarit, joissa on iskujännite

SCHLEICH osapurkausmittauslaitteet SCHLEICH iskujännitetestauksen ja osapurkausanalyysin tehokkaaksi testauskonseptiksi, jonka avulla voidaan arvioida sähköisten käämien eristyslaatua – erityisesti moottoreissa, generaattoreissa, muuntajissa ja käämeissä.

Pistojännitetesti simuloi sähköisiä kuormituksia, joita syntyy esimerkiksi taajuusmuuttajan käytön yhteydessä, kytkentätoimenpiteiden seurauksena tai jännitepiikkien vuoksi. Tätä varten testattavaan kohteeseen (DUT) kytketään ladattu iskukondensaattori, jonka jännitteen nousuaika on erittäin lyhyt. Tavoitteena on havaita eristysheikkoudet, käämien oikosulut tai valmistusvirheet varhaisessa vaiheessa.

Samalla havaitaan ja analysoidaan osapurkauksia (PD – Partial Discharge). Osapurkaukset ovat paikallisia eristyksen läpilyöntejä, jotka eivät aiheuta välitöntä täydellistä oikosulkua, mutta vahingoittavat eristystä pitkällä aikavälillä. Mittaus suoritetaan standardien mukaisesti, erittäin herkästi ja taajuusselektiivisesti.

Osapurkauskoe, jota kutsutaan myös ”TE-kokeeksi” tai englanniksi ”PD-testiksi”, kuuluu yhdessä iskujännitetestin kanssa nykypäivän tärkeimpiin ja luotettavimpiin testausmenetelmiin käämien vikojen luotettavassa havaitsemisessa. Se paljastaa armottomasti lukuisia eristys-, materiaali- ja valmistusvirheitä.

Miksi osapurkausmittaus on niin tärkeää.

Sähkömoottorit, generaattorit, roottorit, staattorit, muuntajat, venttiilikäämit, kaikenlaiset käämitystuotteet ja monet muut laitteet toimivat luotettavasti ja kestävät pitkään vain, jos niillä on korkea sähköeristyslujuus, hyvä materiaalin laatu ja virheetön valmistus. Huono eristys voi johtaa nopeasti täydelliseen vikaantumiseen.

Osapurkauskokeen ja iskujännitetestin avulla voidaan määrittää käämityksen ja eristysjärjestelmän laatu sekä käämityksen sisällä että suhteessa levypakettiin.

Jotta lähes kaikki rullatavaroiden testausalueet tulisivat katettua, SCHLEICH on kehittänyt laajan SCHLEICH testauslaitteita, joiden jännitealue on 1 000–15 000 V.

Osapurkauskoe ei kuitenkaan voi korvata kaikkia tunnettuja testausmenetelmiä. Siksi testauslaite tai -automaatti koostuu useimmissa tapauksissa eri testausmenetelmien yhdistelmästä. Lähtökohtana on aina iskujännitetesti, mieluiten yhdessä osapurkauskokeen kanssa.

Missä kohteessa testaus suoritetaan.

Pistojännitetesti on kuin”syvä katsaus käämitykseen”:

• käämin sisällä kierrokselta kierrokseen
• käämi käämiin
• vaihe vaiheelta
• käämityksestä levypakettiin

Tämä ei toimi korkeajännitetestissä.

Korkeajännitetestillä ei voida saavuttaa yhtä suurta testaussyvyyttä. Paras mahdollinen ratkaisu on iskujännite- ja osapurkaustestien yhdistelmä.

Nämä viat havaitaan osapurkauskokeessa, joka täydentää iskujännitetestiä.

• Taajuusmuuttajan yhteensopivuusongelmat
• Eristysväli on liian pieni
• väärin sijoitetut vaihe-erottimet
• eristyspuutteet
• Kuparilakkalangan viat
• Suurten potentiaalierojen aiheuttamat etäisyysongelmat kierteiden välillä
• Vaiheiden väliset etäisyysongelmat
• Etäisyysongelmat levypaketin suhteen
• Kerrosten väliset etäisyysongelmat
• …

Miten osapurkausmittaus toimii teknisesti?

Iskujännitetestauslaite tuottaa periaatteessa korkeajännitepulssin, jonka nousu- ja laskusivut ovat erittäin jyrkät.

Tätä varten laitteeseen integroitu iskukondensaattori ladataan haluttuun jännitteeseen. Heti kun testijännite on saavutettu, testilaite kytkee ladatun kondensaattorin erittäin nopean puolijohdekytkimen kautta testattavaan käämiin. Tuloksena syntyy värähtelypiiri, joka koostuu testattavan laitteen induktanssista ja ladatusta kondensaattorista. Värähtelypiirin impulssivaste on aluksi erittäin jyrkkä jännitteen nousu, jota seuraa tyypillinen jännitteen kulku vaimennetun värähtelyn muodossa.

Jos edellä kuvatun kaltaisia vikoja esiintyy, korkeampien testijännitteiden kytkeminen ei välttämättä johda suurenergiseen salamapurkaukseen. Viallisessa kohdassa voi kuitenkin esiintyä osittaisia, vähäenergisiä purkauksia, kun osapurkauksen kynnysjännite ylitetään. Nämä eivät ole näkyviä eivätkä kuultavia. Ne johtavat kuitenkin usein eristyksen täydelliseen pettämiseen lyhyessä ajassa.

Osapurkauksia kutsutaan myös esipurkauksiksi, koska ne ilmenevät jo alhaisilla testijännitteillä. Ne ovat siis eräänlainen ”ennusmerkki” alkavista vaurioista.
Juuri tämä tekee osapurkausmittauksesta niin mielenkiintoisen ja merkittävän.

Näin suoritetaan osapurkauskoe.

Osapurkaus on ilmiö, joka liittyy vaihtovirta (AC) -korkeajännitetestaukseen ja/tai iskujännitetestaukseen.

Koska jokaisesta sähköpurkauksesta säteilee sähkömagneettinen aalto, osapurkaus on helppo vastaanottaa antennilla. Tämä onnistuu parhaiten avoimissa käämityksissä. Toisin sanoen aina silloin, kun käämiä ei ole metallikotelon sisällä, kuten täysin koottuissa moottoreissa tai generaattoreissa.

Koska osapurkaus leviää myös testikohteen liitosjohtoihin, täysin metallisuojatuissa käämeissä osapurkaus voidaan vaihtoehtoisesti mitata kytkentämoduulin avulla.

Käämi-järjestelmien osapurkausmittauslaitteelle asetettavat vaatimukset.

SCHLEICH on seuraavat ominaisuudet:

• standardien mukainen tarkastus
• Iskujännitepulssit, suuri jännitteen nousunopeus
• erittäin nopea ja tarkka mittaustekniikka
• Määrittäminen
  • Käyttöjännite
  • toistuva kytkentäjännite
  • toistuva katkosjännite
  • katkaisujännite
• täysin automaattinen analyysi
• täysin automaattinen kytkentä testattavan kohteen eri käämiliitäntöjen välillä
• Kehitys, tuotanto ja huolto – Valmistettu Saksassa

SCHLEICH perustuvat yli 30 vuoden kokemukseen ja uraauurtavaan työhön. Alusta lähtien mittaustekniikka ei ole ollut analogista, vaan aina digitaalista. Periaatteessa käytössä on aina uusinta teknologiaa.

Näin löydät sopivan osapurkausmittarin.

Jos haluatte suorittaa testikohteellanne yksinomaan osapurkausmittauksia, yksittäinen testilaite on oikea valinta. Se sisältää iskujännitetestin, joka toimii lähtökohtana osapurkauksen määrittämiselle.

Jos testattava kohde vaatii lisäksi muita testejä, suosittelemme yhdistelmätestauslaitteitamme/monitoimitestereitämme. Niihin voidaan integroida täydentäviä testausmenetelmiä, kuten osapurkaus, vaihtovirran korkeajännitetesti (tarvittaessa yhdessä osapurkauksen kanssa), ohmisen vastuksen mittaus, pyörivän kentän testi jne. Täysin automaattinen testimenetelmän vaihto varmistaa, että testin aikana mittausjohtoja ei tarvitse kytkeä manuaalisesti uudelleen testattavaan kohteeseen.

Intuitiivisen ja helppokäyttöisen käyttöliittymän ansiosta jokainen testaus sujuu nopeasti, tarkasti ja kustannustehokkaasti.