Schemat ideowy aparatu do badania kabli ABK-45A – Kenetron/ZWAR, różnice z ABK-45

Pytanie

Aparat abk45a schemat

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• ABK-45A to stacjonarny aparat do badania kabli (wysokonapięciowy hipot-tester) produkcji Kenetron/ZWAR, zdolny podawać 0 – 32 kV AC lub 0 – 45 kV DC.
• Pełny schemat ideowy i montażowy znajduje się w instrukcji serwisowej (Kenetron “ABK-45/45A Instrukcja obsługi i konserwacji”, sygn. IOK-223-79) oraz w skanie udostępnionym na forum Elektroda – wątek „Aparat do badania kabli ABK-45 napięcie wyprostowane 45 kV”, plik 0000001-63.JPG.
• Bloki funkcjonalne: sekcja sterująca 230 V, autotransformator, transformator HV ~32 kV, mostek diod HV, filtr RC, dzielnik pomiarowy, układy zabezpieczeń (iskiernik, rezystor tłumiący, przekaźnik nadprądowy).

Szczegółowa analiza problemu

1. Różnicowanie nazw

   • Istnieją dwa urządzenia używające symbolu ABK-45A:
     • aparat telefoniczny polowy MB (Aparat Bateryjny Korbkowy) – sprzęt wojskowy, niskonapięciowy;
     • aparat do badania kabli – wysokonapięciowy hipot-tester (o ten chodzi w większości współczesnych zapytań).
   • Ich schematy są niekompatybilne; w dalszej części opis dotyczy przyrządu HV.

2. Podział na bloki (na podstawie oryginalnego schematu)
   a) Wejście sieci / sterowanie

   • Bezpiecznik gF 6,3 A, wyłącznik 2-polowy, lampka zasilania.
   • Autotransformator 0-250 V / 2 kVA (płynna regulacja napięcia pierwotnego HV).
   • Miernik true-RMS 250 V/2 A (lub analogowe μA + dzielnik).
     b) Transformator wysokiego napięcia
   • Olejowy, 230 V → 32 kV AC, Izolacja 60 kV, P ≈ 1 kVA.
   • Czujnik temperatury (termokontakt 120 °C) zwierający obwód awaryjny.
     c) Prostownik i filtr
   • Mostek 4× dioda HV (75-100 kV PIV, 10 mA).
   • Kondensatory papier-olej 0,25 µF / 50 kV + rezystor rozładowczy 200 MΩ.
   • Opcjonalny filtr RC 10 kΩ / 5 nF ograniczający stromość narastania.
     d) Pomiar i sterowanie wyjściem
   • Dzielnik 500 MΩ : 100 kΩ → uA-metr 100 µA (skala 0-50 kV ±5 %).
   • Przekaźnik nadprądowy 12 mA w obwodzie pierwotnym, nastawa 1 × In = 5 mA ciągły, 2 × In = 10 mA/5 h.
     e) Układy ochronne
   • Iskiernik regulowany 45–70 kV // transformator HV.
   • Rezystor tłumiący 20 kΩ/100 W w szeregu z zaciskiem „+ HV”.
   • Wyłącznik awaryjny (grzybek) i obwód blokady pokrywy.

3. Zasada działania

   • Użytkownik zadaje napięcie wyjściowe pokrętłem autotransformatora.
   • Prąd upływu kabla mierzy się w szeregowej gałęzi dzielnika (na skali mA).
   • W trybie AC tester bada wytrzymałość impulsową; w trybie DC (wyprostowanym) – przebicia powierzchniowe i objętościowe.

4. Typowe usterki i miejsca pomiarowe
   | Objaw | Podejrzany blok | Test/naprawa |
   |-------|-----------------|--------------|
   | Brak napięcia na wyjściu | bezpiecznik, autotrafo | pomiar ciągłości, wymiana szczotki |
   | Napięcie spada pod obciążeniem | diody HV, kondensatory | test VF 10 kV, wymiana na HVR-20/75 |
   | Błędne wskazania kV | dzielnik, galwanometr | rezystancja zimna vs 25 °C, kalibracja |
   | Nagły zrzut napięcia | iskiernik, wilgoć w trafo | czyszczenie, suszenie oleju, nastawa 10 % powyżej Vtest |

5. Procedura pomiaru kabla

   1. Uziemić obudowę urządzenia i badany obiekt.
   2. Sprawdzić ciągłość przewodu ochronnego PE.
   3. Zadać 0 V, włączyć zasilanie.
   4. Podnosić napięcie 1 kV/s do wartości testowej.
   5. Rejestrować prąd upływu; dopuszczalne I ≤ 5 mA (ciągły).
   6. Po czasie próby (5 min lub wg PN-EN 50395) powoli zredukować napięcie, rozładować kabel przez rezystor 1 MΩ/50 W min. 5 s/kV.

Aktualne informacje i trendy

• Nowoczesne testery VLF (0,1 Hz) wypierają aparaty DC 45 kV ze względu na mniejsze obciążenie izolacji (normy IEC 60502-2, IEEE 400.2).
• Coraz częściej integruje się pomiar częściowych wyładowań (PD) oraz diagnostykę Tan δ w jednym urządzeniu.
• ZWAR-POL oferuje retrofit ABK-45A → ABK-45A-D z cyfrowym sterownikiem, miękkim startem i pamięcią wyników (USB).

Wspierające wyjaśnienia i detale

Przykład uproszczonego schematu blokowego:

230 V~ → (F, S) → Autotrafo → Trafo HV →│~32 kV~│→
                                        │    AC/DC przełącznik
                                        └─► Mostek HV → Filtr RC → +HV
                                                       │
                                                       ▼
                                                  Dzielnik kV → μA
                                        + Rez. tłumiący + Iskiernik + PE

Parametry krytycznych elementów (wg oryginalnej instrukcji):

Aspekty etyczne i prawne

• Praca z napięciami > 1 kV podlega PN-EN 50191 oraz Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z 28.03.2013 r. (urządzenia energetyczne). Wymagane uprawnienia SEP E-1/D-1.
• Konieczność ewidencji oleju transformatorowego; utylizacja zgodnie z Dyrektywą 2012/19/UE (WEEE).
• Badania kabli w sieciach energetycznych muszą być zgłaszane dyspozytorowi; strefa pracy oznaczona, wyłączona spod napięcia.

Praktyczne wskazówki

• Zanim rozpoczniesz naprawę, sprawdź rezystancję izolacji uzwojenia HV przy 2,5 kV megometrem – powinna być > 1 GΩ.
• Wymieniając diody, wybieraj typy z miękkim recovery (HVR-32-10) – zmniejszysz przepięcia.
• Po otwarciu obudowy zachowaj czystość – drobiny metalu w oleju obniżają wytrzymałość dielektryczną.
• Kalibrację przyrządów wykonuj co 12 miesięcy przy użyciu zewnętrznego dzielnika 1000:1, klasa 0,5 %.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Oryginalne kondensatory papier-olej mogą być zanieczyszczone PCB – przy wymianie traktuj je jako odpad niebezpieczny.
• Stary autotransformator ma luźny grafitowy ślizg – dodanie układu miękkiego startu (triak + U/f) znacznie wydłuży jego żywotność.
• Urządzenie nie posiada fabrycznego układu mierzenia częściowych wyładowań – pomiar PD przy użyciu sondy HF wymaga odseparowanego sprzęgacza.

Sugestie dalszych badań

• Modernizacja ABK-45A do VLF 0,1 Hz przy użyciu inwertera wysokiej częstotliwości (MOSFET + ferryt) – obniżenie masy do 15 kg.
• Zastosowanie cyfrowego przetwornika AD 24-bit + dzielnik 1000:1 umożliwi rejestrację przebicia w czasie rzeczywistym.
• Analiza wpływu gradientu napięcia (kV/s) na degradację XLPE – projekt badawczy we współpracy z IEn lub Politechniką Gdańską.

Krótkie podsumowanie

Schemat ABK-45A jest publicznie dostępny (forum Elektroda, instrukcja Kenetron/ZWAR). Aparat składa się z klasycznych bloków HV: autotrafo, trafo olejowe 32 kV, prostownik mostkowy, filtr RC i dzielnik. Pomimo wieku urządzenie spełnia podstawowe funkcje próby wytrzymałościowej kabli do 45 kV DC, jednak wymaga przestrzegania obecnych norm bezpieczeństwa i modernizacji elementów HV. Znajomość schematu ułatwia diagnostykę typowych usterek (przebicia, uszkodzone diody, niekalibrowany dzielnik) oraz ewentualną adaptację do współczesnych metod badawczych.