Perché si verifica scintilla durante i test di chiusura dell'impulso del trasformatore?

La scintilla o l'arco durante i test di chiusura dell'impulso del trasformatore è in genere associato ai seguenti fenomeni fisici e condizioni operative. Le cause sono analizzate di seguito in diversi scenari:

 

1. Processo transitorio durante la chiusura istantanea: aumento di corrente e rilascio di energia elettromagnetica

Inruscio attuale: Durante la chiusura dell'impulso, gli avvolgimenti del trasformatore vengono bruscamente energizzati, causando l'aumento della corrente da zero a un valore di stato stazionario. La corrente di picco invocata può raggiungere 6-8 volte la corrente nominale. Tali modifiche alla corrente ad alta frequenza e ad alta ampiezza possono indurre scintille a:

Accendere le lacune di contatto: Gli interruttori meccanici (ad es. Gli interruttori di circuiti) possono generare brevi archi a causa di vibrazioni di contatto, resistenza di contatto eccessiva o alte temperature localizzate che causano la ionizzazione del vapore metallico durante la chiusura.

Collegamenti del terminale sciolto: L'alta corrente attraverso terminali ossidati o scarsamente collegati può aumentare rapidamente la resistenza di contatto, portando a scintille.

Esempio di caso: Interruttori anziani o una velocità di chiusura insufficiente possono comportare una chiusura di contatto asincrona, accompagnata da scintille e suoni che scoppiano.

 

2. Difetti di isolamento o scarico parziale

Isolamento debole interno: Difetti isolanti (ad es. Olio invecchiato, bolle, contaminanti) creano concentrazioni localizzate sul campo elettrico sotto tensione di impulso, innescando scarichi parziali. Sparks deboli possono essere osservati a boccole o giunti a vasca, accompagnati da suoni sibilanti, odore di ozono o segnali a infrarossi/ultrasuoni. I casi gravi possono intensificarsi alla rottura dell'isolamento.

Tracciamento superficiale: Le boccole contaminate o inumidite possono formare percorsi di corrente di dispersione lungo le superfici, causando scintille di scarico strisciante. Azione correttiva: pulire o sostituire i componenti dell'isolamento.

 

3. Induzione elettromagnetica e forza elettromotiva (EMF)

Interruzione del circuito secondario: Disconnettere accidentalmente carichi sul lato secondario (ad es. Metri) durante il test induce EMF ad alta tensione nel circuito aperto a causa di improvvise variazioni di corrente primaria. Scattature possono verificarsi a spazi vuoti o contatti difettosi.

Formula: 𝑉=𝐿⋅𝑑𝑖𝑑𝑡v=l⋅dtdi (superiore 𝑑𝑖𝑑𝑡dtdi aumenta la tensione indotta).

Esempio di caso: Terminali secondari del trasformatore di corrente a circuito aperto (CT) possono generare EMF a livello di kilovolt, causando danni da arco e attrezzature.

 

4. Potenziali poveri di messa a terra o galleggiante

Grounding difettoso: La messa a terra a punto neutro o serbatoio sciolto porta all'accumulo di carica e ai potenziali fluttuanti, con conseguente scarica di terra (comune nei sistemi non efficaci a terra, ad esempio, sistemi IT). Verificare la resistenza di messa a terra (inferiore o uguale a 4 Ω).

Accoppiamento capacitivo: La capacità distribuita tra avvolgimenti o avvolgimenti a terra in tensione di impulso può generare correnti transitorie. I disallineamenti di impedenza possono indurre scarichi localizzati.

 

5. differenziando fenomeni normali vs. guasti

Sparks transitori normali: Archi minori su scala millisecondi (ad es. Durante la chiusura dell'interruttore) senza scarico prolungato o vibrazioni anormali; Nessuna azione necessaria.

Indicatori di guasto: Arresto immediato richiesto se le scintille sono accompagnate da:

Suoni di scarico continuo/odori in fiamme

Attivazione del relè protettivo (ad esempio, differenziale, Buchholz)

Abnormal dissolved gas analysis (DGA), e.g., elevated 𝐶2𝐻2C2​H2​ (>1 μL/L).

 

Raccomandazioni

Ispezione dei quadri: Assicurarsi che i contatti puliti, il corretto allineamento e la corretta velocità operativa per interruttori/disconnettori.

Test di isolamento: Eseguire la diagnostica pre/test (resistenza allo avvolgimento, resistenza all'isolamento, tanδ, scarico parziale).

Verifica di messa a terra: Misurare la resistenza a terra neutra e del serbatoio per eliminare i potenziali galleggianti.

Controllo ambientale: Mantenere le condizioni di test a secco (umidità<80%) and avoid contamination.