Ανάλυση του Αντικτύπου της Επιθεώρησης και Συντήρησης του Κενού Τόξου στη Βελτίωση της Αξιοπιστίας των Διακόπτων με Κενό

Οι βραχυστοχειμερινοί αποσυνεκτικοί είναι ευρέως χρησιμοποιούμενοι στα δίκτυα κατανομής. Ως κύριες συστατικές μονάδες των εξοπλισμών παροχής ρεύματος, η απόδοσή τους εξαρτάται τόσο από τις ικανότητες των αποσυνεκτικών σε κενό όσο και από τα μηχανικά χαρακτηριστικά των αποσυνεκτικών (απόσταση ανοίγματος επαφών, διάδρομο, πίεση, μέση ταχύτητα κλείσιμου/άνοιγματος, χρόνος αναπήδησης κλείσιμου, ασυγχρονισμός άνοιγμα-κλείσιμο, αριθμός λειτουργιών, και συσσωρευτική επιτρεπτή φθορά επαφών). Και τα δύο είναι κρίσιμα για την αξιόπιστη λειτουργία. Ο αποσυνεκτικός σε κενό είναι το «κέντρο» του αποσυνεκτικού· χωρίς έναν αποσυνεκτικό υψηλής απόδοσης και αξιόπιστο, η υψηλή αξιοπιστία της λειτουργίας είναι αδύνατη. Συνεπώς, η τακτική επισκόπηση και συντήρηση των αποσυνεκτικών, μέσω αξιολόγησης της ποιότητας-ποσότητας της απόδοσης, είναι βασική για την ασφαλή και σταθερή λειτουργία του αποσυνεκτικού.

1 Δείκτες Απόδοσης των Αποσυνεκτικών σε Κενό

Ένας αποσυνεκτικός σε κενό αποτελείται από ένα σύστημα μη διαχωριζόμενης απομόνωσης (περιβάλλον), σύστημα συγκεκριμένης οδού και σύστημα αποκλίνουσας. Η απόδοσή του χαρακτηρίζεται από το επίπεδο απομόνωσης (1 - λεπτό ενεργοποίησης συχνότητας τροφοδοσίας, 1.2/50 συχνότητα συχνότητας ενεργοποίησης), βαθμό κενού και ηλεκτρική αντίσταση DC κύριας οδού. Για ακριβή εντοπισμό και αξιολόγηση απαιτούνται ολοκληρωμένες δοκιμές και ανάλυση αυτών των δεικτών.

Η μέθοδος ενεργοποίησης συχνότητας τροφοδοσίας είναι συνήθως χρησιμοποιούμενη για την επιτόπια δοκιμή απομόνωσης. Με την πρόοδο της τεχνολογίας δοκιμής, η δοκιμή βαθμού κενού εφαρμόζεται όλο και περισσότερο. Ωστόσο, ορισμένες περιφερειακές «Κανονισμοί για Παραδοχή και Προληπτικές Δοκιμές Ηλεκτρικού Εξοπλισμού» δεν έχουν επαρκή έμφαση στη δοκιμή βαθμού κενού, προτείνοντας ακόμη «την χρήση της ενεργοποίησης σε καταστροφή ως εναλλακτική όταν η δοκιμή δεν είναι εφικτή». Αυτό δημιουργεί θεωρητικά και πρακτικά παρεξήγηση, δημιουργώντας κίνδυνο διαχειριστικών και τεχνικών ατυχημάτων. Συνιστώ την εγκαίρως αναθεώρηση των κανονισμών για τη βελτίωση του συστήματος αξιολόγησης απόδοσης των αποσυνεκτικών και την εγγύηση της ασφαλούς λειτουργίας του εξοπλισμού του δικτύου κατανομής.

1.2 Τύποι Σφαλμάτων των Αποσυνεκτικών σε Κενό

Ως συμμετέχων στην επιτόπια δοκιμή, έχει αναδειχθεί ότι τα σφάλματα των αποσυνεκτικών σε κενό χωρίζονται σε δύο κατηγορίες:

• Εμφανή σφάλματα χαρακτηρίζονται από τη διάσπαση του κελύφους ή τη βλάβη του παρακτήνιου, οδηγώντας στην εισαγωγή αέρα, την απώλεια του κενού στον αποσυνεκτικό και την επικοινωνία με την ατμόσφαιρα.

• Αόρατα σφάλματα αναφέρονται στη σταδιακή μείωση του βαθμού κενού. Παρ' όλο που ο αποσυνεκτικός δεν είναι σε επικοινωνία με την ατμόσφαιρα, η εσωτερική πίεση αέρα ξεπερνά την επιτρεπτή τιμή λόγω διαδικασιών κατασκευής, μεταφοράς, εγκατάστασης ή συντήρησης, αποτελείται σε αδυναμία του αποσυνεκτικού να εκπληρώσει την κανονική δυνατότητα διακοπής. Ο κίνδυνος αυτών των κρυμμένων σφαλμάτων είναι σημαντικά υψηλότερος από τα εμφανή σφάλματα. Η μείωση του βαθμού κενού θα επηρεάσει σοβαρά τη δυνατότητα διακοπής υπερβολικού ρεύματος του αποσυνεκτικού σε κενό, θα μειώσει αιφνιδιαστικά τη διάρκεια ζωής του αποσυνεκτικού και σε ακραίες περιπτώσεις μπορεί να προκαλέσει έκρηξη του διακόπτη.

1.3 Ανάλυση των Περιορισμών της Δοκιμής Ενεργοποίησης Συχνότητας Τροφοδοσίας και της Δοκιμής Βαθμού Κενού

Από την άποψη της επιτόπιας πρακτικής εμπειρίας:

• Η δοκιμή ενεργοποίησης συχνότητας τροφοδοσίας είναι αποτελεσματική για την ανίχνευση εμφανών σφαλμάτων και μπορεί να καθορίσει ποικιλοτικά την κατάσταση του αποσυνεκτικού. Ωστόσο, έχει ένα τυφλό σημείο για τα αόρατα σφάλματα: όταν ο βαθμός κενού είναι στο εύρος 1×10⁻²Pa έως 1×10⁻³Pa, η δοκιμή ενεργοποίησης συχνότητας τροφοδοσίας μπορεί ακόμη να περάσει. Σε αυτή τη στιγμή, ο βαθμός κενού έχει μειωθεί κάτω από τον οριακό ορισμό ασφαλείας 1.66×10⁻²Pa, και οι μικρές διαφορές δεν μπορούν να εντοπιστούν.

• Ο δοκιμαστής βαθμού κενού μπορεί να επιτευχθεί ακριβή μέτρηση στο εύρος 1×10⁻¹Pa έως 1×10⁻⁵Pa, ενημερώνοντας την ανάλυση των αποσυνεκτικών από την ποικιλοτική στην ποσοτική φάση. Μπορεί επίσης να συμπεράνει τη διάρκεια ζωής του αποσυνεκτικού σε κενό βάσει της αλλαγής του βαθμού κενού σε ένα συγκεκριμένο διάστημα, παρέχοντας τεχνική υποστήριξη για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας του εξοπλισμού. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος έχει περιορισμούς στο εύρος δοκιμής: όταν υπερβαίνει το 1×10⁻¹Pa έως 1×10⁻⁵Pa, η αναλογική σχέση μεταξύ του ιοντικού ρεύματος και της πυκνότητας υπολοίπων αερίων (δηλαδή, βαθμός κενού) που εξαρτάται ο δοκιμαστής βαθμού κενού θα αλλάξει, και η ακρίβεια των αποτελεσμάτων της δοκιμής δεν μπορεί να εγγυηθεί. Ειδικά για εμφανή σφάλματα με πλήρη διάρροια (επικοινωνία με την ατμόσφαιρα), οι τιμές δοκιμής συνήθως είναι κοντά σε εκείνες της κανονικής κατάστασης, που είναι εύκολο να προκαλέσει λάθος κρίση. Ο λόγος μπορεί να εξηγηθεί από τη θεωρία της σύγκρουσης αερίων: όταν η πίεση αερίων αυξάνεται, η πυκνότητα των μορίων αυξάνεται, αποτελείται σε μικρότερη μέση ελεύθερη διαδρομή των ηλεκτρονίων. Παρά την αύξηση των συγκρούσεων, η ανεπαρκής συσσώρευση κινητικής ενέργειας των ηλεκτρονίων μειώνει την πιθανότητα ιονισμού των μορίων αερίων, προκαλώντας τον δοκιμαστή να παραπονεί τον βαθμό κενού ως καλό.

Βάσει της επιτόπιας εμπειρίας δοκιμής, πρέπει να σημειωθεί ιδιαίτερα ότι η δοκιμή ενεργοποίησης συχνότητας τροφοδοσίας δεν μπορεί να παραλειφθεί κατά τη δοκιμή. Μόνο όταν ο αποσυνεκτικός περνά τη δοκιμή ενεργοποίησης συχνότητας τροφοδοσίας, μπορεί να εγγυηθεί ότι ο βαθμός κενού είναι εντός του αποδεκτού εύρους του δοκιμαστή, και τα επόμενα αποτελέσματα δοκιμής βαθμού κενού μπορούν να είναι αξιόπιστα. Συνεπώς, η δοκιμή βαθμού κενού και η δοκιμή ενεργοποίησης συχνότητας τροφοδοσίας πρέπει να εφαρμοστούν σε συνδυασμό. Οι δύο μέθοδοι συμπληρώνουν ο ένας τον άλλο, και η εξάρτηση μόνο από μία μέθοδο για την κρίση της κατάστασης του αποσυνεκτικού έχει περιορισμούς.

1.4 Δοκιμή Ηλεκτρικής Αντίστασης Κύριας Οδού

Στην επιτόπια δοκιμή, χρησιμοποιείται η μέθοδος μείωσης τάσης DC για τη δοκιμή της ηλεκτρικής αντίστασης της κύριας οδού, χρησιμοποιώντας έναν δοκιμαστή με ρεύμα τουλάχιστον 100A. Οι τιμές αντίστασης μετά την παράδοση και την ανασυγκρότηση πρέπει να συμμορφώνονται με τους κανονισμούς του κατασκευαστή, και κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, δεν πρέπει να ξεπερνούν 1.2 φορές την εξοδική τιμή. Όταν η φθορά επαφών του αποσυνεκτικού σε κενό προκαλεί κακή επαφή, τα προβλήματα μπορούν να εντοπιστούν μέσω της δοκιμής της αντίστασης της οδού. Εάν η ηλεκτρική αντίσταση της κύριας οδού είναι ανεπαρκής για μεγάλο διάστημα, μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση του αποσυνεκτικού, οδηγώντας σε μείωση της απομονωτικής απόδοσης συναφών συστατικών και ακόμη και σε μικροσύνδεση.

2 Μέτρα για τη Βελτίωση της Αξιοπιστίας των Αποσυνεκτικών σε Κενό

• Να γίνονται τακτικές δοκιμές βαθμού κενού (σε συνδυασμό με δοκιμή ενεργοποίησης 42kV συχνότητας τροφοδοσίας) για την κρίση της κατάστασης του αποσυνεκτικού. Όταν ο βαθμός κενού μειώνεται, πρέπει να αντικατασταθεί το κενό (στα περισσότερα προϊόντα απαιτείται η αντικατάσταση των τριών φάσεων αν μία φάση είναι ανεπαρκής), και πρέπει να ολοκληρωθούν χαρακτηριστικές δοκιμές όπως διάδρομος, συγχρονισμός και αναπήδηση.

• Να καθορίζονται κύκλοι δοκιμής βάσει των κανονισμών προληπτικής δοκιμής ηλεκτρικού εξοπλισμού και των πραγματικών συνθηκών της μονάδας. Να αυξάνεται η συχνότητα παρακολούθησης τα πρώτα δύο χρόνια μετά την εγκατάσταση· συνιστάται να γίνονται δοκιμές ενεργοποίησης συχνότητας τροφοδοσίας και βαθμού κενού στα μισά, 1, 1.5 και 2 χρόνια μετά την εγκατάσταση, και στη συνέχεια να προσαρμοστεί η συχνότητα βάσει των συνθηκών λειτουργίας μετά τα 2 χρόνια.

• Να προγραμματίζονται κύκλοι συντήρησης και να γίνεται επιθεώρηση των αποσυνεκτικών σε συνδυασμό με τις ετήσιες προληπτικές δοκιμές. Μετά 2.000 κανονικές λειτουργίες ή 10 διακοπές ρεύματος κατατεμάχια, να ελέγχονται όλα τα μέρη και τα παραμέτρους· εάν τα βίτσι δεν είναι ξεφυλλωμένα και οι τεχνικές παραμέτρους συμμορφώνονται με τα πρότυπα, να συνεχίζεται η χρήση.

• Να γίνονται τακτικές δοκιμές της επαφής αντίστασης μεταξύ των δύο άκρων του αποσυνεκτικού και των καταλήξεων κύριας οδού για να εξασφαλίζεται ότι δεν ξεπερνά την καθορισμένη τιμή.

• Όταν είναι δυνατό, να γίνεται μέτρηση θερμοκρασίας με την χρήση θερμοεικόνισης στην οδό ρεύματος μέσω του οπτικού θυραμάτος για την παρακολούθηση των τάσεων θερμοκρασίας. Η ανεπαρκής ηλεκτρική αντίσταση της κύριας οδού, η κακή επαφή, οι απομονωτικές ανωμαλίες ή η ανεπαρκής διαφ