Menu

Systemy VLF

Próby wytrzymałości elektrycznej izolacji napięciem wolnozmiennym VLF

Systemy VLF

Próby napięciowe izolacji kabli, osprzętu i aparatów elektrycznych napięciem wolnozmiennym VLF (Very Low Frequency), zaliczane do pomiarów napięciem przemiennym, stosuje się w ramach rutynowych pomiarów eksploatacyjnych. Termin VLF generalnie odnosi się do napięć probierczych o częstotliwości 0,1 Hz i niższych. Urządzenia probiercze VLF są mniejsze a zarazem bardziej praktyczne w zastosowaniach terenowych niż urządzenia probiercze AC wykorzystujące do pomiaru częstotliwość sieci 50 Hz. Dzięki niskiej częstotliwości napięcia probierczego urządzenia pomiarowe VLF doskonale nadają się do badania wytrzymałości elektrycznej obiektów o dużej pojemności elektrycznej, np. długich odcinków linii kablowych. Aby zrozumieć, dlaczego próby napięciem VLF zostały uznane za preferowaną metodę badań eksploatacyjnych wytrzymałości elektrycznej linii kablowych, ze szczególnym uwzględnieniem obiektów charakteryzujących się dużą pojemnością, wystarczy zwrócić uwagę na kilka istotnych faktów. 

Częstotliwość znamionowa sieci elektrycznych na całym świecie wynosi 50 albo 60 Hz. Dla sieci zasilających w kolejnictwie oraz awionice, mogą to być częstotliwości 16⅔ albo 400 Hz. W przesyłaniu mocy sygnałem przemiennym (AC) oprócz strat czynnych (na rezystancji przewodów) występują straty bierne wynikające z upływności pojemnościowej między żyłami kabla. Próby wytrzymałościowe bardzo długich odcinków kabli sygnałem 50 Hz przy wymaganych normami poziomach napięcia probierczego (liczonych w dziesiątkach kV) wymagałyby urządzeń probierczych o ogromnych mocach, ponieważ przy częstotliwości 50 Hz znaczna część sygnału probierczego tracona jest na stosunkowo niskiej reaktancji pojemnościowej (Xc = 1 / 2πfC) między żyłami kabla. Reaktancja pojemnościowa przy częstotliwości sygnału probierczego 0,1 Hz jest nieporównywalnie mniejsza, dzięki czemu moc sygnału pomiarowego może być odpowiednio niższa (a więc mniejsze gabaryty urządzeń probierczych) a odcinki badanych kabli znacznie dłuższe. Mimo bardzo niskiej częstotliwości, napięcie probiercze VLF jest jednak nadal napięciem przemiennym, więc w odróżnieniu od napięcia DC nie przyczynia się do degradacji materiału izolacyjnego badanych obiektów. Podczas prób napięciowych napięciem wolnozmiennym można przeprowadzić badania diagnostyczne – pomiar współczynnika strat dielektrycznych tg δ i diagnostykę wyładowań niezupełnych (WNZ).