جهاز اختبار التيار النبضي

يعد MOEORW-WGL150 Impulse Current Generator جهاز اختبار متكامل مصمم خصيصًا لاختبار الجهد العالي- في أنظمة الطاقة. يتم استخدامه في المقام الأول لتوليد أشكال موجية لتيار نبض البرق القياسي لاختبارات الجهد المتبقي واختبارات الجهد الصمود على مانعات التسرب والعوازل والفجوات الهوائية والبطانات ومحولات الطاقة ونظم المعلومات الجغرافية وغيرها من معدات نقل وتحويل الطاقة. يتميز الجهاز بهيكل إطار من سبائك الألومنيوم مع أقصى جهد شحن يبلغ 150 كيلو فولت. تم تصميم الجسم الرئيسي ووحدة التحكم بشكل منفصل، مما يحقق التوازن بين قابلية النقل والسلامة التشغيلية. يعتمد الجسم الرئيسي طريقة شحن مضاعفة -غير متماثلة، ويتكون من مكثفين نبضيين معدنيين-مغلقين، وزوج من فجوات الشرارة، ومقاومات الشحن/التفريغ لتشكيل دائرة قياسية. يمكن تكوين المقاومات والمحاثات التي تشكل الموجة- بمرونة وفقًا لمتطلبات الاختبار لاستيعاب خصائص الحمل المختلفة. وحدة التحكم، المبنية حول جهاز PLC من شركة Siemens، تدمج التحكم في الشحن، والتحكم في التشغيل، وعرض الجهد والتيار، وتشابك الأمان وتشخيص الأخطاء. جنبا إلى جنب مع ملف Rogowski ومقسم الجهد المتبقي، فإنه يشكل نظام قياس كامل.

1. إخراج موجي عالي الدقة - يضمن موثوقية بيانات الاختبار

يستخدم الجهاز -نظام التحكم الذكي في الشحن الحالي الثابت-المعتمد على شركة Siemens PLC، بالإضافة إلى وحدات معالجة رقمية عالية الدقة-عالية السرعة-بت 12-بت وتقنية تكرار الأجهزة-، مما يحقق دقة تتبع جهد الشحن أفضل من ±0.5%، وهو ما يتجاوز بشكل كبير المتطلبات القياسية الوطنية لعدم الاستقرار بنسبة ±1%. يتميز مقسم الجهد المقاوم للتيار المستمر بغطاء معزول مغمور بالزيت مع حلقة حماية مؤرضة، مما يزيل بشكل فعال تداخل السعة الضالة على دقة القياس. تضمن هذه الدقة إخراج شكل موجي متسق عبر مقارنات الدُفعات واختبارات النوع، مما يمنع سوء تقدير الاختبار الناتج عن تقلبات المعدات.

2. نظام حماية السلامة المتكرر متعدد الطبقات

يتم عزل جميع مدخلات ومخرجات PLC من خلال التقنيات الإلكترونية البصرية وتقنيات عزل المحولات، مما يحافظ على دائرة التحكم في حالة جهد منخفض- معزولة تمامًا في جميع الأوقات. حتى في حالة تفريغ العطل على جانب الجهد العالي-، لا يمكن للتداخل الكهرومغناطيسي العابر القوي أن يخترق مركز التحكم. يتم توفير زر إيقاف الطوارئ على مستوى الأجهزة، ويعمل مباشرة من خلال دوائر الأجهزة المستقلة عن PLC مع الأولوية القصوى، ويقطع طاقة الدائرة الرئيسية على الفور عند الضغط عليه. عند اكتمال الاختبار، يتم تشغيل جهاز التأريض التلقائي من خلال آلية تعمل بمغناطيس كهربائي- لتوصيل معدات الشحن إلى الأرض، بينما يتم قصر دائرة المكثفات الرئيسية وتفريغها تلقائيًا-، مما يؤدي إلى التخلص من مخاطر صدمة الجهد المتبقي. يضمن قفل الباب الداخلي أن النظام ينطلق تلقائيًا إذا تم فتح باب الأمان أثناء الاختبار.

3. تصميم متكامل للقياس والتحكم لتعزيز الكفاءة

يدمج النظام التحكم في الشحن والتحكم في التشغيل وتبديل القطبية والحصول على البيانات وتحليل الشكل الموجي في واجهة مشغل واحدة. قبل الاختبار، يقوم المشغل ببساطة بضبط جهد الشحن (30.0-150 كيلو فولت قابل للتعديل)، وعدد التفريغ (0-99 مرة قابل للتعديل)، ووقت ارتفاع الجهد (30-190 ثانية قابل للتعديل) والفاصل الزمني على شاشة اللمس بوحدة التحكم. يقوم النظام بعد ذلك تلقائيًا بإكمال التسلسل الكامل -للشحن الحالي المستمر ومؤشر الوصول إلى الجهد الكهربي وتشغيل الإشعال وتسجيل البيانات. يتم إجراء تبديل القطبية تلقائيًا بواسطة محرك تشغيل مع عرض الحالة في الوقت الفعلي. عند الاقتران مع راسم الذبذبات Tektronix ونقل البيانات عبر الألياف الضوئية، يتم حفظ أشكال الموجات تلقائيًا ويمكن إنشاء تقارير اختبار قياسية وطباعتها. في الوضع التلقائي بالكامل، يحتاج المشغلون فقط إلى ضبط المعلمات ومراقبة التشغيل، مما يقلل بشكل كبير من إجمالي مدة الاختبار.

4. القدرة على التكيف مع ظروف التشغيل على نطاق واسع

يستخدم محول الشحن تصميمًا-مغلفًا بالزيت معزولًا بجهد أولي يبلغ 380 فولت، وجهد ثانوي يبلغ 80 كيلو فولت ومعدل طاقة يبلغ 8 كيلو فولت أمبير، مما يضمن الاستقرار الحراري أثناء التشغيل المستمر لفترة طويلة. يجمع هيكل الهيكل المصنوع من سبائك الألومنيوم بين القوة الميكانيكية والتصميم خفيف الوزن، مما يتيح التشغيل العادي على ارتفاعات تصل إلى 1000 متر، ودرجات حرارة تتراوح من -10 درجة إلى +45 درجة ورطوبة نسبية تصل إلى 90%. فيما يتعلق بالتكثيف على المكونات العازلة الناتج عن فروق درجات الحرارة، يتطلب الدليل بوضوح فترة راحة مدتها 12 ساعة قبل الاستخدام عندما تتجاوز فروق درجات الحرارة 25 درجة، مما يزيد من حماية سلامة المعدات من خلال الإجراءات التشغيلية.

5. تصميم قوي ضد-التداخل

تستخدم وحدة التحكم على نطاق واسع تقنيات الإلكترونيات الضوئية وتقنيات عزل المفاتيح. تتم معالجة جميع عمليات الحصول على الإشارات التناظرية - بما في ذلك الجهد الأساسي والتيار لمحول الشحن وجهد شحن الجسم الرئيسي - من خلال وحدات معالجة رقمية عالية السرعة-بت 12-بت، مع نقل الإشارة عبر الكابلات المحمية إلى وحدة التحكم. يعمل اتصال الألياف الضوئية بين راسم الذبذبات والكمبيوتر على التخلص تمامًا من مسارات تداخل الحلقة الأرضية. حتى في بيئات المجال العابرة القوية الناتجة عن تيارات التفريغ 100 كيلو أمبير، يسجل نظام القياس بشكل ثابت معلمات الشكل الموجي دون فقدان البيانات أو انحراف التحكم.

6. الهيكل المعياري وتصميم قابلية الصيانة

يتكون الجسم الرئيسي من مكثفات نبضية معدنية-مغلقة، وزوج من فجوات الشرارة، ومقاومات شحن وتفريغ تشكل دائرة تفريغ قياسية. يمكن تكوين المقاومات والمحاثات التي تشكل الموجة - بمرونة وفقًا لمتطلبات العينة. تعد وحدات PLC الداخلية وأجهزة الإرسال ولوحات التشغيل الموجودة في وحدة التحكم جميعها مكونات صناعية قياسية، مما يتيح تحديد موقع الخطأ واستبداله بسرعة. تم تجهيز آلية محرك فجوة الشرارة بكشف الحد، مما يوفر إنذارات في الوقت المناسب في حالة التشويش أو التشوهات. يعمل التصميم المعياري على تقليل وقت التوقف عن العمل بشكل كبير ويعزز توافر المعدات.

ينطبق مولد التيار النبضي MOEORW-WGL150 على سيناريوهات الاختبار المحددة التالية:

مصنع الصواعق واختبار النوع:يجري اختبارات الجهد المتبقي لتيار نبض البرق واختبارات جهد الصمود على مانعات الصواعق المعدنية- لتقييم خصائص التشغيل وقدرتها على تحمل الطاقة في ظل الجهد الزائد للبرق. هذا هو التطبيق الأساسي للجهاز، وهو متوافق مع معايير GB/T 11032 وIEC 60099-4.

اختبار أداء سلسلة العازل:تقييم خصائص ومضات السطح والقوة الميكانيكية للعوازل تحت التيارات النبضية البرقية، وتوفير بيانات تجريبية لتصميم العزل الخارجي لخطوط النقل.

بحث خصائص تفريغ الفجوة الهوائية:يحاكي اختبارات انهيار الفجوة الهوائية تحت الجهد الزائد البرق في إعدادات المختبر لدراسة أنماط التفريغ في ظل تكوينات القطب المختلفة ومسافات الفجوة وظروف الأرصاد الجوية.

اختبار البطانة ومعدات نظم المعلومات الجغرافية: إجراء اختبارات التيار النبضي على البطانات محولات الطاقة، والبطانات GIS وهياكل العزل الداخلية للتحقق من موثوقية تنسيق العزل في ظل الجهد الزائد العابر للنظام.

محول الطاقة يتحمل التحقق: يقوم بحقن التيار النبضي عند النقاط المحايدة للمحولات أو أطراف اللف للتحقق من هامش العزل عند تعرضه لتدخلات موجة البرق.

البحوث الأساسية في المؤسسات العلمية:يعمل كمصدر تيار نبضي قياسي في مختبرات الجهد العالي-للأبحاث الأساسية حول خصائص تحلل المواد، وفيزياء التفريغ، وتقنيات الحماية من الجهد الزائد.

يتكون مولد التيار النبضي MOEORW-WGL150 الكامل من المكونات الأربعة الرئيسية التالية، الجاهزة للتثبيت والاستخدام عند التسليم:
1. جهاز الشحن
يتم تركيبه على هيكل من سبائك الألومنيوم يمكن تحريكه يدويًا، ويشتمل على: مقسم جهد مقاوم للتيار المستمر (-مبيت معزول مغمور بالزيت مع حلقة حماية مؤرضة)، و-SCR ثنائي الاتجاه وجهاز تيار ثابت-، ومحول شحن (زيت مبيت معزول-تصميم مغمور، أساسي 380 فولت/ثانوي 80 كيلو فولت، تصنيف 8 كيلو فولت أمبير)،-مقوم سيليكون عالي الجهد (نوع 2DL- 300 كيلو فولت/300 مللي أمبير، مدعوم بأنابيب عازلة، يتغير انعكاس القطبية ويخرج موجبًا/سلبيًا)، ومقاوم الحماية (عشرات الكيلو-أوم تقريبًا)، وجهاز التأريض التلقائي (آلية اتصال تعمل بالمغناطيس الكهرومغناطيسي، يتم التأريض تلقائيًا بعد اكتمال الاختبار).
 

2. الجسم الرئيسي الدافع
هيكل من نوع الخزان العمودي المعزول-، يشتمل على: مكثفات رئيسية (مكثفان نبضيان معدنيان-مغلقان)، ومقاوم الشحن، ومقاوم التفريغ، ومقاومات تشكيل الموجات-وملفات الحث (يمكن تكوينها بمرونة لتلبية متطلبات اختبار العينات المختلفة)، مما يؤدي إلى فجوة شرارة (زوج، يتم تشغيله بالهواء المضغوط)، وجهاز إشعال، وشاسيه من سبائك الألومنيوم.
 

3. وحدة التحكم
وحدة تحكم محمولة، تشتمل على: نظام التحكم Siemens PLC، واجهة مشغل شاشة تعمل باللمس، عرض الجهد/التيار الرقمي، زر التوقف في حالات الطوارئ (التحكم المباشر في الأجهزة مع الأولوية القصوى)، التحكم في محرك تبديل القطبية، إعداد وعرض جهد الشحن، تشخيص الأخطاء ووحدة الإنذار.
 

4. نظام القياس
يشتمل على: ملف Rogowski (لقياس التيار النبضي)، ومقسم مقاومة الجهد المتبقي (لقياس الجهد المتبقي)، وكابلات القياس، وواجهة راسم الذبذبات ووحدة اتصال الألياف الضوئية- (لنقل البيانات المعزولة بين راسم الذبذبات والكمبيوتر).