I. Prevenzione dei sovravoltaggi
Gli interruttori a vuoto eccellono nelle prestazioni di interruzione, ma durante il commutazione di carichi induttivi possono verificarsi elevati sovravoltaggi attraverso gli induttori a causa di cambiamenti improvvisi nella corrente del circuito, richiedendo una particolare attenzione. Quando si commutano motori di piccola capacità, le correnti di avviamento sono elevate, quindi dovrebbero essere adottate misure come l'avviamento a riduzione di tensione per limitare la corrente.
Le trasformatori con diverse strutture mostrano caratteristiche distinte: i trasformatori a olio hanno un'elevata resistenza alla tensione d'impulso e una grande capacità dispersa, eliminando la necessità di protezioni aggiuntive; i trasformatori a secco con bassa resistenza alla tensione d'impulso dovrebbero essere preferibilmente protetti da parafuoco di ossido di zinco, o utilizzando la capacità distribuita del cavo e installando condensatori.
Per la protezione delle linee in uscita degli interruttori a vuoto, le linee lunghe e la grande capacità dispersa, unitamente a dispositivi multipli collegati, generalmente impediscono la generazione di elevati sovravoltaggi dovuti al fenomeno di trappolamento, pertanto non è necessaria una protezione speciale durante l'operazione.
I test sul campo su banchi di condensatori dimostrano che il sovravoltage generato dagli interruttori a vuoto durante la commutazione tipicamente non supera il doppio del valore nominale. In Cina, i condensatori shunt sono comunemente utilizzati al di sotto di 60kV, dove i livelli di isolamento dell'attrezzatura sono sufficientemente elevati per resistere ai sovravoltage normali di commutazione. Tuttavia, interruttori di bassa qualità possono causare elevati sovravoltage a causa della prolungata vibrazione dei contatti durante la commutazione, come dimostrato da casi di test nazionali e internazionali, che richiedono vigilanza.
II. Controllo delle velocità di chiusura e apertura
Una velocità di chiusura troppo bassa prolunga il tempo pre-rottura, aumentando l'usura dei contatti. Gli interruttori a vuoto, spesso utilizzando saldature a rame e degassaggio ad alta temperatura, hanno una resistenza meccanica e alle vibrazioni limitata. Una velocità di chiusura eccessivamente alta causa forti vibrazioni e impatto sulla campana, drasticamente accorciando la durata della campana. Di solito, la velocità di chiusura dovrebbe essere controllata tra 0,6m/s e 2m/s, con un valore ottimale per strutture specifiche che richiede un'accurata regolazione.
Durante l'interruzione, la durata dell'arco è breve (non più di 15 semionde di frequenza di rete), e l'interruttore deve avere una sufficiente resistenza all'isolamento al primo passaggio per zero della corrente. Generalmente si desidera che lo spostamento del contatto raggiunga il 50%-80% dello spostamento totale entro una semionda di frequenza di rete, richiedendo un rigoroso controllo della velocità di apertura. Inoltre, gli ammortizzatori di chiusura e apertura dovrebbero avere ottime caratteristiche per mitigare le forze d'urto e proteggere la durata dell'interruttore.
III. Controllo dello spostamento del contatto
Gli interruttori a vuoto presentano brevi spostamenti dei contatti (tipicamente 8mm-12mm per una tensione nominale di 10kV-15kV, con un sovraspostamento di solo 2mm-3mm). Non aumentare erroneamente lo spostamento sotto l'assunzione che un gap maggiore favorisca l'estinzione dell'arco. Uno spostamento eccessivo imporrà uno stress eccessivo sulla campana dopo la chiusura, causando danni e compromettendo il sigillo a vuoto, che può portare al guasto dell'attrezzatura.
IV. Limitazione della corrente di carico
Gli interruttori a vuoto hanno una scarsa capacità di sovraccarico. Il vuoto tra i contatti e l'involucro forma un isolamento termico, quindi il calore dai contatti e dalle barre conduttrici si dissipa principalmente attraverso la conduzione. Per mantenere la temperatura operativa entro il range consentito, la corrente di lavoro deve essere rigorosamente limitata al di sotto del valore nominale per evitare il surriscaldamento e garantire l'affidabilità.
V. Rigorosa consegna e accettazione
Anche se gli interruttori a vuoto subiscono un rigoroso controllo di accettazione in fabbrica, il trasporto e l'installazione possono alterare i parametri o causare disallineamenti meccanici. Dopo l'installazione sul sito, devono essere riesaminate le principali caratteristiche, inclusi il rimbalzo di chiusura, la distanza di apertura, lo spostamento di compressione, le velocità e i tempi di chiusura/apertura, la resistenza dei contatti, il livello di isolamento dell'interruzione e i test di accettazione di trasmissione, per assicurare che tutti gli indicatori soddisfino i requisiti tecnici.
VI. Implementazione del ciclo di manutenzione
Gli interruttori a vuoto non sono esenti da manutenzione; il ciclo dovrebbe essere adattato flessibilmente in base alle normative e all'effettiva operatività:
Durante i test preventivi stagionali (annuali), utilizzare la tensione di resistenza di frequenza di rete per ispezionare il grado di vuoto delle interruzioni e garantire le prestazioni di estinzione dell'arco.
Dopo 2.000 operazioni normali (commutazione della corrente di carico) o 10 interruzioni di corrente di cortocircuito nominale, controllare tutte le viti e verificare i parametri rispetto alle specifiche di manutenzione; continuare l'uso se qualificati.
Dopo 20 anni di stoccaggio o trasporto fuori servizio, rieffettuare il test del grado di vuoto secondo gli standard di ispezione dell'interruttore e sostituire il dispositivo se non qualificato.
VII. Manutenzione dell'interruttore a vuoto
L'interruttore a vuoto, componente centrale, utilizza vetro o ceramica per supporto e sigillaggio, con contatti mobili/fissi e schermo interno, mantenendo un grado di vuoto di 1,33×10⁻⁵Pa per garantire l'estinzione dell'arco e l'isolamento. Un calo del grado di vuoto compromette significativamente le prestazioni di interruzione, quindi evitare qualsiasi collisione, urto o impatto esterno durante il maneggio e la manutenzione. Proibire di posizionare oggetti sull'interruttore per prevenire danni all'interruttore da cadute.
Dopo un rigoroso controllo di parallelismo e assemblaggio in fabbrica, durante la manutenzione stringere uniformemente i bulloni dell'interruttore per garantire una forza uniforme e un'ottima operatività.
Il contenuto sopra riportato, riassunto dall'esperienza pratica di manutenzione, mira a fornire riferimenti tecnici per l'operazione sicura e affidabile degli interruttori a vuoto interni, contribuendo al miglioramento della gestione delle attrezzature di sottostazione.
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