En términos generales, el generador de alta tensión de corriente continua cumple con la prueba de resistencia a la tensión continua de cables cuyo nivel de tensión es inferior a 220 kV en condiciones de frecuencia de alimentación; sin embargo, en algunas ocasiones especiales, ciertos cables y niveles de tensión nominal de equipos eléctricos tienen requisitos particulares. Por ejemplo, la tensión de los cables subterráneos y de la electricidad en la industria del carbón de mi país difiere de la tensión nominal en superficie, siendo únicamente de 6 kV. En este caso, ¿cómo se debe establecer la tensión de prueba para el dispositivo generador de alta tensión de corriente continua?
Según la normativa, distintos cables requieren diferentes tensiones de ensayo y tiempos de aplicación de presión. Tomemos como ejemplo los cables de XLPE. El cable de 6 kV mencionado anteriormente requiere una tensión de ensayo en corriente continua de 25 kV y una duración de 5 minutos.
En una prueba general, es necesario aumentar lentamente la tensión desde el 40 % de la tensión total de prueba hasta la tensión total durante 5 minutos. Si se trata de una nueva línea de cable con menos de un año de antigüedad, la interrupción del suministro eléctrico durará únicamente un mes. En este caso, la prueba puede realizarse al 50 % de la tensión de prueba especificada y debe durar 1 minuto. Si la interrupción del suministro eléctrico ha durado un año, la prueba debe realizarse conforme a los requisitos generales.
Requisitos específicos de tensión de ensayo y tiempo de aplicación de presión para diferentes cables, y requisitos específicos de ensayo. Se explica detalladamente en el procedimiento de ensayo preventivo de cables de energía.
Las formas de ruptura de los dieléctricos sólidos incluyen la ruptura eléctrica, la ruptura térmica y la ruptura electroquímica. El mismo dieléctrico puede presentar diferentes formas de ruptura bajo distintas condiciones externas.
(1) Ruptura eléctrica
Debido a la existencia del campo eléctrico externo, los electrones ionizados acumulan suficiente energía en el intenso campo eléctrico. Esto hace que colisionen entre sí y provoquen una ruptura eléctrica. Se caracteriza por un proceso rápido y una alta tensión de ruptura.
(2) Ruptura térmica
La tensión de ruptura disminuye rápidamente con la prolongación del tiempo de aplicación de la temperatura y la tensión. En este momento, el proceso de ruptura está relacionado con el proceso térmico en el dieléctrico, lo que se denomina ruptura térmica; cuando aumentan la temperatura ambiente y el tiempo de aplicación de la tensión, la tensión de ruptura térmica disminuye; al aumentar el espesor, la resistencia dieléctrica media de ruptura disminuirá.
(3) Ruptura electroquímica
Bajo la acción de un campo eléctrico, puede producirse un cambio químico en el dieléctrico como resultado, lo que aumenta irreversiblemente la conductancia del dieléctrico y, finalmente, conduce a la ruptura, denominada ruptura electroquímica; los cambios químicos suelen provocar un aumento de las pérdidas dieléctricas, por lo que la forma final de la ruptura electroquímica es a menudo una ruptura térmica.
(4) Descomposición a lo largo de la superficie
En la estructura de aislamiento real, con frecuencia existen medios gaseosos o líquidos alrededor del medio sólido, y la ruptura suele producirse a lo largo de la interfaz entre los dos dieléctricos y en el lado con menor resistencia eléctrica, lo que se denomina ruptura por deslizamiento; la relación de tensión de ruptura por deslizamiento es menor que la tensión de ruptura del dieléctrico individual. El borde del electrodo del condensador y el aislante situado en el extremo del cable (barra) del motor son propensos a la descarga por deslizamiento, lo que causará daños importantes al aislamiento.