고전압에서 전기 케이블을 테스트하면 습기, 납땜 플럭스 또는 오염의 존재를 식별하는 데 도움이 됩니다.
이는 커넥터 몸체나 와이어 사이의 절연이 정상 동작 전압 보다 일시적으로 높은 전압에도 견딜 수 있다는 것을 확인해 줍니다.
고전압 테스트의 결과는 일반적으로 수백 메가옴 이상의 전선 간 절연 저항을 보여줍니다. 5GΩ의 절연 저항을 요구하는 테스트 사양도 드문 일이 아닙니다. 우리는 다른 전선이 고전압에서 테스트될 때 실드가 0볼트로 유지되는 한 절연 저항을 테스트하기 위해 실드 도체에 전압을 인가해 시험할 필요는 없습니다.
많은 고신뢰성 케이블에는 모든 도체를 둘러싸는 직조된 차폐용 와이어가 포함되어 있습니다. 이 차폐는 외부 전기 간섭이 내부 도체의 신호에 결합되는 것을 방지하고 내부 도체의 정상 신호에 의해 생성될 수 있는 전기 노이즈가 환경으로 방출되는 것을 차단합니다.
그러나 케이블의 쉴드는 내부 도체에 대해 쉴드가 제공하는 커패시턴스가 크게 증가하기 때문에 고전압 테스트를 복잡하게 만듭니다 (그림 1). 전선과 비교할 때 쉴드의 표면적이 훨씬 더 크기 때문에 쉴드와 도체 사이의 커패시턴스는 비례적으로 증가합니다. 커패시턴스는 케이블 길이에 따라 더욱 증가합니다.
커패시턴스가 증가하면 충전된 쉬드에 의해 저장된 에너지도 작업자에게 위험할 수 있는 수준으로 증가하며 절연 파괴가 발생할 경우 아크 가열로 인해 케이블의 절연이 손상될 수 있습니다. 커패시터에 저장된 에너지는 커패시턴스와 전압의 제곱에 따라 직접 증가합니다 :
E = 1/2 CV2
그림 1. 차폐가 있는 5심 케이블의 단면도
실제로 내부 도체는 개별적으로 절연되고 서로 단단히 결합되거나 꼬여 있으며 차폐 쉴드에 매우 근접해 있습니다.
많은 테스트 사양에서는 차폐물이 추가 도체로 고전압 테스트에 참여해야 합니다. 아래 설명은 일반적인 사양에서 가져온 것입니다:
"어셈블리는 차폐와 도체 사이에 적용된 500Vdc의 테스트 전위에서 500MΩ 이상의 절연 저항을 나타내야 합니다."
자동 고전압 테스트 장비는 다른 모든 도체가 0볼트로 유지되는 동안 한 도체에 DC 전압을 적용합니다. 일반적으로 각 와이어에 대해 전압은 점진적으로 상승하고 "체류 시간" 동안 유지되며 해당 와이어에 대한 테스트가 완료되면 아래로 상승합니다. 이 프로세스는 케이블의 각 컨덕터에 대해 반복되므로, 예를 들어 5컨덕터 케이블의 경우 램프업- 유지 - 램프다운 사이클이 연속적인 와이어에서 매번 5번 반복됩니다. 이 과정을 통해 전선의 절연은 실제로 두 번 테스트되는데, 한 번은 전선 자체가 고전압을 수신할 때(전선 절연체의 + - 극성), 한 번은 동일한 전선이 0볼트로 유지되고 다른 전선은 나중에 테스트에서 전압을 수신할 때(– 첫 번째 전선의 + 극성).
테스트에 실드를 포함하면 케이블의 또 다른 "와이어"를 나타내며 동일한 프로세스를 따릅니다. 이 경우 전압이 0볼트에서 다른 모든 와이어와 함께 차폐에 인가될 때 쉴드는 전압이 0볼트에서 쉴드물이 있는 한 와이어에 전압이 인가될 때보다 훨씬 더 많은 전하를 보유합니다. 쉴드에 더 큰 전하가 가해지면 전선보다 훨씬 더 많은 에너지가 쉴드에 저장되고 절연 파괴 또는 인체 접촉을 통한 부주의한 방전으로 인해 상당한 전류가 흐릅니다. 이로 인해 절연체의 핀홀이 녹아 케이블이 손상되어 사용할 수 없게 되거나 더 나쁜 경우 인체 접촉으로 인해 방전이 발생한 경우 작업자에게 위험한 감전 위험이 발생할 수 있습니다. 또한 쉴드를 충전하는 작업도 테스트 전압에 도달하기 전에 테스터의 트립 전류(항복을 나타내는 사전 설정된 전류 제한)를 초과할 수 있습니다.
전선 절연에 사용되는 일반적인 폴리머 플라스틱은 전류가 어떤 방향으로든 전기장 벡터와 동일하게 흐르는 것을 방지합니다. 그러면 두 전선 사이에서 절연체가 동일한 누설 저항으로 기능한다는 것을 알 수 있습니다., 전선 B를 500볼트로 유지하는 동안 전선 A에 고전압을 인가하든 그 반대이든. 도체로 간주되는 실드는 일반적으로 양방향으로 테스트되기 때문에 실드에 고전압을 가하지 않음으로써 핀홀 절연 손상 및 감전의 위험 증가를 피할 수 있습니다., 테스트 기간 동안 실드가 <>볼트로 유지된 상태에서 각 와이어에 고전압을 계속 적용하면서. 그렇게 한다고 해서 테스트의 효율성이 감소하는 것은 아닙니다.
앞서 제시한 테스트 사양을 참조하면 도체와 실드 사이에 <>Vdc를 적용하면 실드와 도체 사이에 적용할 때와 마찬가지로 절연체도 테스트됩니다. 따라서 도체와 차폐물 사이에서만 테스트하여 차폐물에 전압을 가하는 것과 관련된 위험을 제거합니다.
CAMI Research에서 제조 한 CableEye 테스터에서 모든 도체는 "HiPot Enable"열에 간단히 표시하여이를 테스트 중에 고전압을 억제 할 수 있습니다. 이 스크린샷(그림 2)에서는 실드에 적용되는 고전압을 억제하는 방법을 보여줍니다.
차폐 케이블은 케이블 길이가 증가함에 따라 도체 자체가 증가하는 양의 전하를 저장하기 때문에 차폐에 전압을 적용하지 않더라도 고전압에서 테스트할 때 여전히 문제가 될 수 있습니다.
전형적으로, 이러한 상황에서, 상승 램프 동안에 충전 전류는 정상 트립 전류에 근접하거나 초과할 수 있다. 순간 충전 전류가 트립 전류에 도달하지 않도록 램프 속도를 낮춰 이를 보상합니다. 이것은 CableEye 테스터로 어떻게 수행되는지 보여줍니다. 이 스크린샷(그림 3)에서는 ramp up을 5000V/s에서 1200V/s로 줄입니다.
일부 케이블에는 차폐 트위스트 페어 또는 단일 케이블로 짜여진 동축 도체 번들과 같이 단일 번들로 결합된 여러 차폐 와이어 그룹이 있습니다. 내부 차폐가 함께 묶이고 고전압이 가해지면 정전 용량 문제가 더욱 심각해집니다. 또한 보고된 누설은 병렬 실드 버스와 실드 버스가 쉴드하는 전선 사이의 모든 누설의 합계입니다. 이 합계가 허용 누설을 초과하여 계산된 절연 저항이 너무 낮아 특히 많은 수의 차폐가 함께 묶여 있는 경우 테스트에 실패할 수 있습니다.
물론 평균 누설은 그룹의 누설 횟수를 그룹의 도체 수로 나눈 값입니다. 차폐가 포함하는 전선이 많을수록 누설(정상)이 커지고 그룹의 총 절연 저항이 낮아집니다.
위에서 설명한 이유로 다른 전선을 고전압에서 테스트할 때 실드가 0볼트로 유지되는 한 절연 저항을 정확하게 테스트하기 위해 실드 도체에 전압을 인가할 필요가 없습니다. 모든 실드에서 고전압이 억제되면 누설의 불필요한 합산으로 인해 케이블이 고장나지 않습니다.
CableEye 자동화 지원 케이블 및 와이어 하네스 테스트 시스템 ®
CableEye 테스터는 PC 기반의 다재다능하고 확장 가능하며 업그레이드 가능한 진단 및 합격 / 불합격 검사 케이블 및 하네스 테스트 시스템입니다. 표준 또는 맞춤형 와이어 케이블 및 하네스의 조립, 프로토타이핑, 생산 및 QC에 사용됩니다. 전체 제품군은 사용하기 쉬운 동일한 운영 소프트웨어로 구동되며, 해석하기 쉬운 시그니처 색상으로 구분된 그래픽을 통해 결함이 있을 때뿐만 아니라 어떤 유형의 결함이 어디에 있는지 즉시 식별합니다.
저전압 M3 시리즈
위의 모든 플러스 저항(접점, 절연, 내장) 및 다이오드(방향, 순방향 전압, 역방향 항복).
저전압 M4 시리즈
위의 모든 것에 정밀 저항(4선식) 및 커패시턴스(트위스트 와이어 관계, 케이블 길이, 차단 길이, 커패시터)에 적합합니다.
저전압 및 고전압 HVX 시리즈
M3 plus HiPot(유전체 내전압 및 절연 저항)에 대해 설명된 모든 것에 해당됩니다. 4-와이어 켈빈 측정 및 고급 측정 옵션(커패시턴스, 트위스트 와이어 관계, 케이블 길이, 차단 길이, 커패시터)을 사용할 수 있습니다.