전력기기의 절연 성능 시험에 있어서,AC 하이팟(AC 내전압 시험기) 및DC 하이팟(DC 내전압 테스터)는 가장 필수적인 두 가지 테스트 도구입니다. 전자는 사인파 AC 고전압을 출력하여 장비의 실제 작동 중에 교류 전기장을 시뮬레이션합니다. 후자는 안정적인 DC 고전압을 출력하며 일반적으로 용량성 부하의 누설 전류를 정밀하게 측정하는 데 사용됩니다. 둘은 유사한 기능을 가지고 있는 것처럼 보일 수 있지만, 그 원리, 적용 가능한 시나리오 및 위험은 완전히 다릅니다. 잘못된 장비를 선택하면 결함이 누락될 뿐만 아니라 절연체에 돌이킬 수 없는 손상이 발생할 수도 있습니다.
AC Hipot - 실제 작업 조건을 시뮬레이션하는 "압력 테스트"
AC Hipot은 상용 주파수(50Hz) 또는 특정 주파수에서 AC 고전압을 출력하며, 전압 극성이 주기적으로 반전되어 절연체에 양방향으로 전기적 스트레스가 가해집니다. 이 테스트 방법은 대부분의 전력 장비(예: 변압기, 개폐 장치, GIS)의 실제 작동 상태와 가장 밀접하게 관련되어 있으므로 IEC, GB, DL/T와 같은 대부분의 안전 표준에 의해 형식 테스트 및 공장 테스트에 대한 필수 옵션으로 나열됩니다.
장점은 다음과 같습니다.
전압을 서서히 높이거나 낮출 필요가 없고, 테스트 후 방전할 필요가 없으며, 작동 과정이 간단합니다.
절연체의 부분방전, 코로나 등의 초기 불량을 효과적으로 자극할 수 있으며, 공극, 습기 등 절연 열화에 민감합니다.
테스트 결과는 장비의 정격 전압과 직접적으로 연관될 수 있으며 판단 기준이 명확합니다.
단점도 마찬가지로 명백합니다.
긴 케이블, 대용량 커패시터와 같은 용량성 부하의 경우 연속 용량성 전류는 많은 양의 무효 전력을 소비하므로 장비에 큰 출력 용량(kVA)이 필요하므로 장비가 부피가 크고 비용이 많이 듭니다.
대용량 시험 시료의 경우 파손이 발생하면 결함 지점의 에너지가 높아 손상 범위가 확대될 수 있습니다.
DC Hipot - 용량성 부하의 정확한 검사
DC Hipot은 AC를 단극 DC 고전압으로 정류하고 테스트 샘플에 안정적인 전압을 적용합니다. 테스트 중에는 초기 충전 전류가 급격히 감소하며 이후에는 최소한의 누설 전류만 유지하면 됩니다. 따라서 필요한 장비 전력은 동일한 전압 레벨의 AC Hipot보다 훨씬 낮으므로 장비가 더 가볍고 휴대 가능합니다.
핵심 이점:
특히 고전압 전원 케이블, 전력 커패시터 및 발전기 고정자 권선과 같은 대용량 장비에 적합합니다. 시험전류에는 절연저항과 흡수율만 반영되어 절연노화 정도를 정확하게 분석하기 쉽습니다.
직류 전압에서는 절연체 내부에 유전 손실이 없으며 용량성 전류로 인해 열이 발생하지 않으므로 절연 손상 위험이 줄어듭니다.
장치의 크기가 작고 무게가 가벼우며 현장에서 이동이 용이합니다. 예를 들어, 무한 UHV에서 생산한 ZGF 시리즈 DC 고전압 발생기는 ± 0.3%의 전압 정확도로 고주파 전압 배가 기술을 채택하고 무게는 동일한 용량의 전력 주파수 테스트 변압기의 일부에 불과합니다.
제한사항:
DC 전압은 단방향으로만 적용되며 교류 전기장에서 절연 반응을 시뮬레이션할 수 없습니다. 상당한 극성 효과가 있는 일부 단열재의 경우 이는 충분히 포괄적이지 않을 수 있습니다.
테스트가 완료된 후에는 방전봉을 사용하여 완전히 방전해야 합니다. 그렇지 않으면 잔류 전하가 개인 안전을 위협하거나 우발적인 고장을 일으킬 수 있습니다.
일부 표준(예: 가전제품 및 정보 기술 장비)에서는 교류 대신 직류 사용을 허용하지 않습니다. 교체해야 하는 경우에는 일반적으로 동등한 피크 전기장을 달성하기 위해 교류 전류 유효값의 √2배(약 1.414배)까지 전압을 높여야 합니다.
선택 전략 - "재료"를 기반으로 "테스트"를 실시하고 표준을 우선시합니다.
첫째, 테스트된 장비에 해당하는 테스트 절차를 엄격히 준수해야 합니다. 예를 들어, DL/T 596 "전력 장비에 대한 예방 테스트 규정"은 전력 변압기, 회로 차단기 및 변압기에 대해 AC 내전압이 우선시되어야 한다고 명확하게 규정하고 있습니다. 고무 절연 전원 케이블의 경우 DC 내전압(또는 초저주파 AC 내전압)에 대한 현장 테스트를 수행하는 것이 좋습니다.
둘째, 현장여건을 고려한다. 테스트 대상이 수십 킬로미터 길이의 케이블인 경우 DC Hipot을 선택하면 전력 용량에 대한 요구 사항을 크게 줄일 수 있으며 장비를 쉽게 운반할 수 있습니다. 테스트 대상이 변전소의 GIS 또는 주 변압기인 경우 용량성 전류를 보상하기 위해 AC Hipot을 선택하고 공진 장치와 일치시켜야 합니다.
AC Hipot과 DC Hipot 간의 관계는 "누가 누구를 대체하는지"에 관한 것이 아니라 오히려 전압 극성, 샘플 커패시턴스 특성 및 안전 표준의 정확한 3차원 일치를 기반으로 하는 보완 도구입니다. 선택할 때 다음을 기억하십시오: AC 시뮬레이션 작동, DC 포커싱 커패시턴스; 표준은 수익을 결정하고 현장은 편의성을 결정합니다. 올바른 선택을 통해서만 고전압 내전압 테스트가 전력망 안전의 진정한 "문지기"가 될 수 있습니다.