Rischi e analisi delle cause profonde della chiusura incompleta e del contatto difettoso del sezionatore di terra

I. Principali rischi

1. Rischio di folgorazione del personale

La funzione principale di un interruttore di terra è fornire una messa a terra affidabile durante la manutenzione delle apparecchiature. Se non si chiude completamente, l'apparecchiatura non può essere messa a terra in modo affidabile. Qualora si verifichi un'energizzazione accidentale o una tensione indotta sulla linea, il personale di manutenzione affronta un diretto pericolo di folgorazione.

2. Rischio di surriscaldamento e bruciatura delle apparecchiature

Il cattivo contatto aumenta in modo anomalo la resistenza di contatto tra i contatti mobili e fissi. Sotto corrente costante, l'aumento della resistenza aumenta bruscamente la dissipazione di potenza (P = I²R), causando un grave aumento della temperatura locale. Il surriscaldamento prolungato accelera l'ossidazione dei contatti e l'invecchiamento dell'isolamento; nei casi più gravi porta alla saldatura, erosione e deformazione dei contatti.

I contatti saldati non possono aprirsi; i contatti erosi aumentano ulteriormente la resistenza, creando un circolo vizioso di "riscaldamento → ossidazione → riscaldamento aggravato" che alla fine innesca cortocircuiti interni nel quadro elettrico.

3. Rischio di manovra errata catastrofica

Lo stato dell'interruttore di terra è legato alla logica di interblocco "cinque prevenzioni" con gli interruttori automatici e i sezionatori: solo quando è completamente chiuso con un corretto feedback di posizione possono essere applicati gli interblocchi (ad esempio, "prevenire l'energizzazione con la terra collegata").

Se l'interruttore non si chiude completamente, i contatti ausiliari potrebbero non segnalare correttamente, causando il fallimento della logica di interblocco. Il sistema potrebbe quindi giudicare erroneamente l'apparecchiatura come messa a terra in modo affidabile o meno, provocando pericolose manovre errate come "energizzazione con terra collegata" o "manovra di un sezionatore sotto carico".

Interruttore di terra ad alta tensione

II. Principali cause

Le tre categorie di cause spesso si sovrappongono e interagiscono (ad esempio, l'ossidazione dei contatti aumenta la resistenza di chiusura, aggravando ulteriormente il grippaggio del meccanismo). Quando agiscono insieme, devono essere indagate e rettificate in modo olistico.

1. Guasti alla trasmissione meccanica

• Deformazione o rottura del tirante: il tirante di azionamento si torce o si rompe sotto carico o urti prolungati, riducendo la coppia in uscita del meccanismo, impedendo così ai contatti di raggiungere la posizione di progetto.
• Allentamento dei fissaggi: gli shock e le vibrazioni ripetuti durante le manovre causano l'allentamento dei bulloni privi di un bloccaggio efficace, alterando le dimensioni della trasmissione o riducendo la pressione di contatto.
• Grippaggio del meccanismo: l'invecchiamento del lubrificante, l'ingresso di polvere o la corrosione dell'albero aumentano la resistenza meccanica, causando una chiusura difficile o incompleta.

2. Problemi ai contatti e alle interfacce

• Ossidazione ed erosione dei contatti: i contatti mobili/fissi esposti all'umidità e ai gas chimici formano pellicole di ossido; i precedenti archi dovuti a cattivi contatti erodono le superfici, riducendo l'area di contatto effettiva e alimentando un circolo vizioso.
• Pressione di contatto insufficiente: le molle dei contatti a dita si affaticano e si rilassano dopo un lungo servizio, facendo scendere la pressione di contatto al di sotto dei requisiti di progetto.
• Deviazione di installazione e allineamento: per gli interruttori di terra di tipo sezionato, la mancanza di una corretta guida all'installazione o di misurazione porta a un cattivo allineamento e a una profondità di innesto insufficiente; l'installazione forzata distorce i contatti fissi.

3. Guasti al controllo elettrico e agli interblocchi

• Guasto all'interblocco elettrico: errori di cablaggio nel circuito di interblocco, bobine di blocco diseccitate o bruciate, o un cattivo contatto sul nodo NA dell'indicatore di presenza tensione impediscono la corretta esecuzione del comando di chiusura.
• Anomalia nel rilevamento della posizione: guasti ai sensori a effetto Hall o finecorsa non regolati correttamente sugli interruttori di terra intelligenti causano un giudizio errato dello stato di chiusura da parte del sistema di controllo, interrompendo prematuramente l'azione o emettendo segnali falsi.

III. Riepilogo

Sebbene gli interruttori di terra non abbiano i compiti di estinzione dell'arco degli interruttori automatici, la loro affidabilità meccanica è inscindibile dalla sicurezza del sistema elettrico. La chiusura incompleta e il cattivo contatto non sono semplici difetti meccanici, ma pericoli fatali in grado di innescare folgorazioni, bruciature delle apparecchiature e manovre errate catastrofiche.

Le cause risiedono nella fatica/allentamento meccanico, nell'ossidazione/erosione dei contatti e nel guasto della logica di interblocco, con le tre categorie che si intrecciano e si amplificano a vicenda.

Pertanto, nella manutenzione ordinaria e straordinaria, la corsa meccanica, la pressione di contatto e la funzione di interblocco dell'interruttore di terra devono essere indicatori chiave di ispezione, corrispondenti rispettivamente alla trasmissione meccanica, all'interfaccia di contatto e all'interblocco elettrico, formando una gestione a ciclo chiuso di "indicatori accurati, misure mirate": verifica della corsa e della posizione tramite prove delle caratteristiche meccaniche; valutazione della qualità del contatto tramite misurazione della resistenza del circuito; verifica della logica di interblocco tramite trasmissione dell'interblocco e prove operative in tensione; e verifica incrociata del riscaldamento anomalo tramite termografia a infrarossi.

Prove preventive rigorose e lo screening dei rischi occulti costruiscono una solida linea di difesa per la sicurezza, garantendo la doppia sicurezza delle apparecchiature e del personale.

A cura di: Garca