O teste de resistência de tensão para inversores é um teste de alta tensão realizado em inversores para avaliar seu isolamento e capacidade de resistência de tensão. O teste foi projetado para determinar a capacidade de isolamento do inversor sob operação normal e condições anormais para garantir sua operação segura e confiável.
I. Por que os inversores precisam ser testados quanto à tensão suportável?
Em circunstâncias normais, a forma de onda da tensão do sistema de potência é senoidal. Sistema de potência em operação devido a descargas atmosféricas, operações, falhas ou parâmetros de equipamentos elétricos por motivos impróprios, fazendo com que a tensão de algumas partes do sistema suba repentinamente, excedendo em muito a tensão nominal, que é sobretensão.
A sobretensão pode ser dividida em duas categorias de acordo com o motivo de sua ocorrência:
- Sobretensão causada por queda direta de raio ou indução de raio, conhecida como sobretensão externa. A corrente de impacto do raio e a amplitude da tensão de impacto são muito grandes e o tempo de manutenção é muito curto, muito destrutivo.
- Devido à conversão de energia ou alterações de parâmetros dentro do sistema de energia, tais como: corte da linha sem carga, corte do transformador sem carga, arco monofásico, aterramento dentro do sistema, etc., conhecido como sobretensão interna. é determinar o nível normal de isolamento de vários equipamentos elétricos no sistema de energia é a base principal. Ou seja, o projeto da estrutura de isolamento do produto não deve considerar apenas a tensão nominal, mas também considerar o produto na utilização do ambiente de sobretensão interna. O teste de tensão suportável visa detectar se a estrutura de isolamento do produto pode suportar a sobretensão interna do sistema de energia.
II. Diferenças nos testes de tensão suportável
Existem dois tipos de testes de tensão suportável:
- Teste de tensão suportável de frequência CA;
- Teste de tensão suportável DC.
Devido às propriedades dos materiais isolantes, os princípios de decomposição para tensões CA e CC são diferentes. A maioria dos materiais e sistemas contém uma variedade de dielétricos diferentes.
Quando uma tensão de teste CA é aplicada a eles, a tensão será distribuída proporcionalmente aos parâmetros do material, como constante dielétrica e dimensões. As tensões CC, por outro lado, distribuem a tensão apenas proporcionalmente à resistência do material. E de fato ocorre a quebra da estrutura de isolamento, muitas vezes quebra elétrica, ruptura térmica, descarga e outras formas existem ao mesmo tempo, é difícil separar. E a tensão CA aumenta a possibilidade de ruptura térmica do que a tensão CC, portanto, o teste de resistência à tensão CA é considerado mais rigoroso do que o teste de resistência à tensão CC.
Na prática, ao realizar o teste de tensão suportável, se CC for usada para o teste de tensão suportável, o requisito de tensão de teste será maior que a tensão de teste da frequência industrial. Teste geral de tensão suportável DC multiplicando o valor RMS da tensão de teste AC por uma constante K. Através de testes comparativos, existem os seguintes resultados empíricos:
(a) produtos de fios e cabos, a constante K selecionada 3;
(b) Para a indústria da aviação, a constante K é 1.6-1.7;
(c) CSA para produtos civis geralmente usa 1.414.
III. Teste formal e teste de fábrica
O teste de forma é usado para determinar se o projeto da estrutura de isolamento de um produto é adequado para uso real e geralmente é realizado imediatamente após o teste de aumento de temperatura, teste de umidade, teste de anomalia e alguns outros testes, geralmente aplicando uma tensão de teste ao produto por um minuto.
Os testes de fábrica são usados para detectar defeitos de produção no processo de fabricação, e não para testar se a estrutura de isolamento foi projetada corretamente. Geralmente é realizado após o produto estar concluído e antes de estar pronto para ser embalado. Os defeitos na estrutura de isolamento do produto são geralmente encontrados da seguinte forma:
- peças pontiagudas danificando o isolamento do fio;
- entre fios de conexão – terra;
- curto-circuito de componentes eletrônicos entre primário e secundário;
- pontos de solda mal soldados ou soltos no fio;
- a distância de fuga é reduzida
- danos no isolamento do transformador, etc.
Para se adaptar à produção em massa, o teste de fábrica também pode aumentar a tensão de teste em 20% e reduzir o tempo de teste de 1min para 1s.
4. Teste de resistência de tensão e teste de ruptura
O valor específico da tensão para o teste é especificado na norma. Após o teste de resistência à tensão, a inteligência indica que a estrutura isolante do produto pode suportar tensão suficientemente alta. Caso seja necessário determinar a resistência do isolamento na pesquisa de aplicação de materiais isolantes e no projeto de equipamentos elétricos, é necessário realizar o teste de ruptura, o teste de ruptura serve para testar a tensão quando o dielétrico é quebrado.
Quando a intensidade do campo elétrico excede um certo limite, a relação entre a corrente através do dielétrico e a tensão aplicada ao dielétrico não está em conformidade com a lei de Ohm, mas aumenta repentinamente. Neste ponto, o material isolante é destruído e perde suas propriedades isolantes.
Para um produto eléctrico, se o isolamento se romper, perde a sua função operacional. Este resultado é completamente diferente de um teste de tensão. Um teste de tensão é um teste para garantir que um produto está livre de defeitos e pode funcionar com segurança e normalmente, provando que o produto é seguro, confiável e eficaz.
Na revisão da fábrica, algumas fábricas, para mostrar que seus produtos são bons, a tensão do teste de tensão suportável é particularmente alta, e algumas até aumentaram para o dobro do necessário, o que é prejudicial, mas não benéfico.
Primeiro: isso reduz a taxa de aprovação do produto;
Segundo: embora através do teste, mas pode danificar parte da estrutura de isolamento, diminuindo a segurança do produto;
Terceiro: existe a possibilidade de danos em alguns componentes, fazendo com que a qualidade do produto seja reduzida, a expectativa de vida seja encurtada.
Muitas vezes as pessoas mencionam: quanta corrente de fuga é considerada ruptura de tensão?
Esta corrente de fuga é difícil de determinar com precisão. Porque quando a alta tensão é aplicada ao produto, ela produzirá uma corrente de fuga estável e minúscula entre os isolamentos. Esta corrente de fuga varia em função da complexidade de cada produto e da construção do isolamento. Quando o isolamento cede, a corrente de fuga aumenta rapidamente. Geralmente, é suficiente configurar o relé de sobrecorrente do testador para operar com uma corrente (ou seja, corrente de fuga) ligeiramente superior à corrente de fuga que seria gerada se a tensão normal aplicada ao produto fosse alta.
Nota: A corrente de fuga aqui é essencialmente a mesma que a corrente de fuga no teste de corrente de fuga, que é uma corrente muito pequena gerada pelo sistema de isolamento sob a ação da tensão. A diferença é que a corrente de fuga no Teste de Tensão Suportável é gerada sob alta tensão, enquanto a corrente de fuga no Teste de Corrente de Fuga é gerada sob tensão nominal.
V. Vantagens de realizar um teste de tensão suportável
Garante a segurança do produto: O teste de tensão suportável avalia o desempenho do isolamento e a capacidade de suportar tensão do inversor de frequência, garantindo que o produto opere de forma segura e confiável sob condições normais e anormais.
Reduz riscos de falhas elétricas: Ao realizar o teste de tensão suportável, é possível identificar possíveis falhas e defeitos de isolação, evitando acidentes ou danos causados por falhas elétricas durante a operação.
Conformidade com normas e regulamentos: O teste de tensão suportável geralmente faz parte da certificação do produto e da avaliação de conformidade, atendendo aos requisitos das normas e regulamentos relevantes, aumentando assim a competitividade do produto no mercado.
VI.Desvantagens de não realizar um teste de tensão suportável:
Riscos de segurança aumentados: Sem um teste de tensão suportável, o desempenho do isolamento e a capacidade de resistência à tensão do inversor de frequencia não podem ser avaliados de forma abrangente, apresentando riscos de falhas elétricas que podem levar a acidentes de segurança ou danos ao equipamento.
Possíveis problemas que não atendem aos requisitos: Os inversores de frequência que não foram submetidos a um teste de tensão suportável podem conter falhas ou defeitos de isolamento, que podem se manifestar gradualmente durante o uso real, resultando em degradação do desempenho e aumento das taxas de falhas.
Falta de reconhecimento do mercado: O teste de tensão suportável costuma fazer parte da conformidade e certificação do produto. A ausência de teste de tensão suportável pode levar à falta de reconhecimento do mercado, reduzindo a competitividade.
Em resumo, a realização de um teste de tensão suportável garante a segurança e a confiabilidade do produto, reduz os riscos de falha elétrica e atende aos requisitos das normas e regulamentos relevantes. A não realização de um teste de tensão suportável pode aumentar os riscos de segurança, conter possíveis falhas e defeitos e não ser reconhecido pelo mercado. Portanto, é recomendado que os fabricantes de inversores de frequência realizem um teste de tensão suportável para garantir a qualidade e segurança do produto.
Sobre GTAKE
GTAKE é um fabricante especializado no projeto e produção de inversores inovadores usando algoritmos de controle avançados e tecnologia de ponta para fornecer desempenho e confiabilidade ideais para automação industrial e novas aplicações de energia. Se você precisar adquirir um inversor de frequência ou tiver alguma dúvida sobre inversores de frequência , sinta-se à vontade para entrar em contato com a GTAKE e nossos especialistas encontrarão a melhor solução para você caso a caso.
