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

• Schemat ideowy aparatu do badania kabli ABK-45A (0-32 kV AC / 0-45 kV DC) można pobrać z forum elektroda.pl – wątek „Aparat do badania kabli ABK-45 napięcie wyprostowane 45 kV” (plik 0000001-63.JPG, ok. 276 kB) oraz z powiązanego tematu „Schemat ABK-45”.
• Dokumentacja fabryczna znajduje się w archiwach dawnego producenta (Kenetron/ZWAR), Instytucie Energetyki oraz w firmie ZWARPOL (następca serwisowy).
• Kluczowe bloki układu: sekcja sterująca 230 V, autotransformator regulacyjny, transformator wysokonapięciowy, mostek prostowniczy na diodach HV, filtr RC, układ zmiany biegunowości, dzielniki pomiarowe, wyłącznik nadprądowy i iskierniki ochronne.

Szczegółowa analiza problemu

1. Funkcja i podział aparatu

1.1. Sekcja sterująca
• Zasilanie 230 V / 50 Hz → bezpiecznik → wyłącznik sieciowy → autotransformator (regulacja 0-250 V).
• Woltomierz i amperomierz (obwody pomocnicze) + zabezpieczenie termiczne transformatora HV.

1.2. Sekcja wysokonapięciowa
• Transformator olejowy 32 kV AC; odczep 45 kV DC po wyprostowaniu.
• Mostek prostowniczy z czterech diod wysokiego napięcia (typowo 75-100 kV PIV, 10 mA).
• Kondensatory filtru – papier-olej lub polipropylen HV, 0,1-0,5 µF / 50 kV.
• Dzielnik rezystorowy (≈ 500 MΩ) + miernik magnetoelektryczny 100 µA → wskazania kV z dokładnością ± 5 %.
• Przełącznik AC / DC / 0 oraz przełącznik biegunowości (+/–).

1.3. Układy ochronne
• Iskiernik regulowany 45–70 kV – zabezpiecza transformator przed przepięciem.
• Przekaźnik nadprądowy (≈ 12 mA) w obwodzie pierwotnym.
• Rezystor tłumiący 10–50 kΩ w szereg z obciążeniem – ogranicza energię zwarcia.

2. Różnice ABK-45 ↔ ABK-45A

• Wersja „A” otrzymała przełącznik elektroniczny biegunowości zamiast mechanicznego, dokładniejszy dzielnik pomiarowy (± 3 %) i termostat oleju transformatora.
• Rozmieszczenie elementów pozostaje identyczne, dlatego w celach serwisowych można korzystać ze schematu ABK-45 – różnice zaznaczono w ramkach na rysunku fabrycznym.

3. Typowe usterki i diagnostyka

• Przebicie kondensatora HV – objaw: brak stabilizacji napięcia, nadmierne tętnienia.
• Zwarcie diody prostowniczej – natychmiastowe wyzwolenie zabezpieczenia nadprądowego.
• Utlenienie połączeń miedzianych w oleju → podgrzewanie i kontrola rezystancji izolacji.
Pomiary należy wykonywać megomierzem ≥ 2,5 kV i omijać dzielnik pomiarowy, aby go nie uszkodzić.

4. Teoria regulacji

Regulacja napięcia odbywa się w dwóch etapach:
\[ U_{HV} = k\,\frac{N_2}{N1}\,U{in}\quad\text{(AC)},\qquad U{DC}\approx 1,41\,U{AC(rms)} - 2\,U_{diod} \] gdzie \(k\) uwzględnia straty w transformatorze i rezystorze tłumiącym.

Aktualne informacje i trendy

• Nowoczesne testery kablowe zastępują autotransformatory jednostopniowymi zasilaczami impulsowymi HV DC z przetwornicami rezonansowymi, co zmniejsza masę urządzenia z ≈ 30 kg do 5–8 kg.
• Coraz częściej integruje się pomiar tangensa delta i wyładowań niezupełnych (PD) – w ABK-45A brak takiej funkcji.
• Przepisy PN-EN 50191 (2023) wymagają podwójnej interlock-osłony; przy serwisie starszych egzemplarzy zaleca się dołożenie mikro-wyłącznika pokrywy.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Schemat pokazuje mostek Greinachera (Greinach), identyczny jak w laboratoryjnych prostownikach Van de Graaffa.
• Dzielnik pomiarowy tworzą rezystory 50 × 10 MΩ; rezystancja całkowita 500 MΩ ogranicza prąd pomiarowy do 0,09 mA przy 45 kV.
• Iskiernik z regulacją szczeliny 1 mm ≈ 3 kV.

Aspekty etyczne i prawne

• Praca przy > 1 kV podlega rozporządzeniu Ministra Gospodarki z 2019 r. (Dz.U. 2019 poz. 1830) – wymóg uprawnień E-1/E-2 grupy 2.
• Wymagana procedura LOTO, pomiar uziemienia do < 2 Ω, stosowanie przewodu ochronnego H07RN-F 3×4 mm².
• Niedozwolone jest udostępnianie aparatu osobom bez szkolenia BHP; napięcie 45 kV przy typowym prądzie 5 mA może być śmiertelne.

Praktyczne wskazówki

1. Pobierz schemat z elektroda.pl i wydrukuj w formacie A3 – opisy są drobne.
2. Jeśli brakuje wartości elementów, skorzystaj z tabeli zamienników HV (np. diody HVR-1X, kondek SN-Disc).
3. Olej transformatora – najlepiej Shell Diala S4 ZX-I; wymiana co 5 lat lub jeśli tan δ > 0,5 %.
4. Po każdej naprawie przeprowadź próbę biegu jałowego:
   – 10 min przy 10 kV, wzrost w 5 kV krokach do 45 kV, obserwacja prądu: \(I_0\) ≤ 1 mA.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Wersje produkowane po 1995 r. mogą mieć transformator żywiczny; schemat jest w 95 % zgodny, lecz brak wyprowadzenia ekranu elektrostatycznego.
• Nie ma fabrycznej listy części – wartości trzeba odczytać z nadruków lub katalogu ZWAR z 1990 r.

Sugestie dalszych badań

• Analiza możliwości modernizacji układu pomiarowego na ADC 24-bit + przekładnik rezystorowy 1 GΩ.
• Implementacja sterowania Arduino/STM32 do automatycznych ramp napięcia i rejestracji prądu upływu.
• Badanie wpływu wymiany diod na UF²B-40A (40 kV/200 mA) na tętnienia napięcia.

Krótkie podsumowanie

Schemat ABK-45A jest dostępny online (forum elektroda). Urządzenie składa się z regulowanego transformatora HV, mostka prostowniczego, filtrów RC i obwodów zabezpieczających. Przy serwisie należy bezwzględnie przestrzegać zasad pracy z wysokim napięciem i norm PN-EN 50191. Mimo że dokumentacja elementów jest niepełna, dzięki prostemu układowi i powszechnym zamiennikom naprawa jest wykonalna. Dalszy rozwój może obejmować wymianę sekcji sterującej na cyfrową i poprawę bezpieczeństwa zgodnie z aktualnymi standardami.