العربية 
تصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2025-12-04 المنشأ:محرر الموقع
نظام اختبار نبضات البرق في مصانع تصنيع المحولات
يعد نظام اختبار Lightning Impulse بمثابة منشأة اختبار أساسية للجهد العالي في مصنع المحولات. وتتمثل وظيفتها الأساسية في محاكاة والتحقق من موثوقية نظام عزل المحولات عند تعرضها لجهد زائد عابر للغاية - مثل تلك الناتجة عن ضربات البرق - التي قد تواجهها أثناء التشغيل.
بعبارات بسيطة، يستخدم 'البرق من صنع الإنسان' المولد صناعيًا لضرب المحول قبل أن يغادر المصنع، لاختبار ما إذا كان عزله 'يتحمل' اختبار ضربة البرق الحقيقية.
تواجه المحولات في الشبكة نوعين رئيسيين من تهديدات الجهد الزائد العابر، والتي تم تصميم نظام اختبار النبض لمحاكاتها:
نبضة البرق: عندما تضرب البرق خطوط النقل بشكل مباشر أو غير مباشر، تنتشر موجة نبضية عالية الجهد للغاية وقصيرة المدة (مستوى الميكروثانية) على طول الخط إلى داخل المحول.
تبديل الدافع: يمكن للعمليات داخل المحطة الفرعية، مثل تبديل قاطع الدائرة أو إزالة الأخطاء، أن تولد أيضًا جهدًا زائدًا مع مدة أطول قليلاً (مستوى المللي ثانية).
يمكن أن تكون قيمة الذروة لهذه الفولتية النبضية عدة مرات أو حتى أكثر من عشرة أضعاف جهد التشغيل المقدر للمحول. إذا كانت هناك نقاط ضعف في تصميم عزل المحول أو تصنيعه (بين اللفات، من اللفات إلى الأرض، أو المنعطفات البينية)، فقد يحدث انهيار تحت مثل هذه النبضات. وقد يؤدي ذلك إلى ترك عيب كامن في المعدات حتى قبل أن تدخل الخدمة، مما قد يتسبب في فشل كامل أثناء العواصف الرعدية.
الغرض الأساسي: تحديد عيوب العزل داخل المصنع والقضاء عليها بشكل استباقي، مما يضمن قدرة المحول على تحمل ارتفاعات الجهد الكهربي من الطبيعة وشبكة الطاقة طوال فترة خدمته التي تمتد لعقود. إنها نقطة تفتيش مهمة لمراقبة الجودة لضمان الموثوقية التشغيلية على المدى الطويل.
ويمكن تقسيم عملها إلى ثلاث مراحل رئيسية:
مرحلة تخزين الطاقة: يحتوي النظام على بنك مكثف نبضي ذو سعة كبيرة . قبل الاختبار، يقوم مصدر الجهد العالي بالتيار المستمر بشحن هذه المكثفات ببطء خلال ثوانٍ، مما يؤدي إلى تخزين طاقة هائلة (والتي يمكن أن تصل إلى مئات الكيلوجول).
مرحلة الإطلاق الفوري (محاكاة 'البرق'): عندما يصل جهد المكثف إلى القيمة المحددة مسبقًا، يتم إغلاق مفتاح التشغيل الذي يتحكم فيه الكمبيوتر (على سبيل المثال، فجوة كروية) خلال ميكروثانية. يتم إطلاق الطاقة المخزنة فجأة من خلال شبكة مقاومة ومحث على شكل موجة ، مما يولد موجة جهد نبضية تتوافق مع المعايير الدولية (على سبيل المثال، IEC 60076-4)، ومحاكاة موجة نبضية برق حقيقية.
مرحلة التطبيق والتقييم: يتم تطبيق موجة الجهد النبضي القياسية هذه على الملف المحدد للمحول قيد الاختبار (مع تأريض اللفات الأخرى). في الوقت نفسه، تقوم مجسات الجهد العالي والمقسمات والمسجلات الرقمية بالتقاط وتسجيل شكل موجة الجهد المطبق وشكل موجة الاستجابة الحالية للمحول بدقة. يقوم المهندسون بتحليل ما إذا كان شكل الموجة مشوهًا (على سبيل المثال، مقطعًا أو متذبذبًا) لتحديد سلامة العزل.
يتم إجراء اختبارين قياسيين رئيسيين:
اختبار تحمل نبضات البرق الكامل: يتم تطبيق موجة نبضات صاعقة قياسية كاملة (عادةً موجة 1.2/50 ميكروثانية ، مما يعني أن وقت واجهة الموجة يبلغ 1.2 ميكروثانية ووقتًا لنصف القيمة على الذيل 50 ميكروثانية). هذا هو الاختبار الأساسي.
اختبار تحمل نبضات البرق المقطعة: يحاكي حالة أكثر خطورة - عندما يومض عازل بالقرب من المحول (على سبيل المثال، جلبة) تحت البرق، مما يتسبب في انهيار مفاجئ للجهد. يتضمن الاختبار تقطيع موجة الجهد بشكل مصطنع بحوالي 2-6 ميكروثانية بعد الذروة، واختبار قدرة العزل على تحمل هذا التغيير المفاجئ في الجهد.
معايير الحكم على النجاح/الفشل (مطلوب الالتزام الصارم بالمعايير):
طريقة مقارنة الشكل الموجي: هذه هي الطريقة الأكثر أهمية. أولاً، يتم تسجيل 'شكل موجة مرجعي' عند مستوى جهد منخفض (على سبيل المثال، 50%-75% من الجهد النبضي المقدر). ثم يتم تطبيق ثلاث نبضات جهد كامل متتالية. يتم تراكب الأشكال الموجية من اختبارات الجهد الكامل بشكل صارم ومقارنتها على جهاز كمبيوتر باستخدام الشكل الموجي المرجعي.
حكم النجاح: إذا كانت أشكال الموجات بعد نبضات الجهد الكامل تتداخل بشكل كبير مع شكل الموجة المرجعية في أجزائها الرئيسية (واجهة الموجة، ذيل الموجة) دون أي تشويه كبير ، يعتبر العزل قد اجتاز. إذا أظهر الشكل الموجي تذبذبًا واضحًا، أو تغيرًا في السعة، أو تقطيعًا ، فهذا يشير إلى احتمال حدوث تفريغ جزئي أو انهيار داخل العزل، مما يتطلب فحصًا داخليًا.
'حارس البوابة النهائي' للجودة: جنبًا إلى جنب مع 'اختبار تحمل الجهد المستحث' فإنه يشكل خطي الدفاع الأكثر صرامة لاختبار أداء عزل المحولات، والذي يتم إجراؤه عادةً بعد جميع الاختبارات الروتينية.
'Touchstone' للتصميم والحرفية: تتحقق نتائج الاختبار بشكل مباشر مما إذا كان تصميم هيكل العزل للمحول، واختيار المواد، وعمليات التصنيع (على سبيل المثال، إحكام اللف، وجودة التغليف العازل) ممتازًا.
معدات عالية القيمة وعالية المتطلبات: نظام اختبار النبض نفسه باهظ الثمن، ويشغل مساحة كبيرة، ويتطلب فنيين متخصصين للغاية وبروتوكولات أمان صارمة للتشغيل والصيانة (بسبب الفولتية والطاقات العالية للغاية المستخدمة).
رمز التأهيل والقدرة: يعد امتلاك القدرة الكاملة على اختبار النبض مؤشرًا حاسمًا على أن مصنع تصنيع المحولات لديه المؤهلات والبراعة التقنية لإنتاج منتجات من فئة الجهد العالي (عادةً 110 كيلو فولت وما فوق). وهو أيضًا مؤهل رئيسي لتأمين الطلبات من شركات الشبكات الوطنية والمشاريع واسعة النطاق.
باختصار، يعمل نظام اختبار نبضات البرق بمثابة 'محاكي البرق' و'مركز فحص صحة العزل' لمصنع المحولات. وهو يضمن، بأشد الطرق، أن كل محول يغادر المصنع لديه 'قلب قوي' قادر على تحمل البرق الطبيعي.
