ניתוח השפעת בדיקת ותחזוקת חלל הקשת בחנוק על שיפור אמינות מפרקי החנוק

Oliver Watts

שדה: בדיקה ובדיקות

China

מפרקי מתח בחנוק נמצאים בשימוש נרחב במערכות התפוצה. כמרכיבים מרכזיים במתקנים חשמליים, הביצועים שלהם תלויים הן ביכולות המפרק החשמלי בחנוק והן בתכונות המכניות של המפסק (מרחק פתיחה של מגע, תנועה, לחץ, מהירות סגירה/פתיחה ממוצעת, זמן ריקוד בסגירה, אי-סינכרוניות בפתיחה-סגירה, מספר פעולות ואבידת מגע מצטברת). שני אלה קריטיים להפעלה אמינה. המפרק החשמלי בחנוק הוא "לב" המפסק; ללא מפרק ביצועים גבוהים ואמין, הפעלה אמינה אינה אפשרית. לכן, גילוי ותחזוקה תקופתיים של המפרקים, באמצעות הערכה איכותית-קוונטית, הם חיוניים להפעלה בטוחה ויציבה של המפסק.

1 מדדי ביצועים של מפרקי מתח בחנוק

מפרק מתח בחנוק מורכב מערכת מבודדת הרמטית (מעטפת), מערכת מולכת ומערכת מגן. הביצועים שלו מתארים על ידי רמת המבודד (מתח נושא בתדר מסחרי למשך דקה אחת, מתח נושא פליטה 1.2/50), דרגת החנוק והתנגדות זרם ראשית DC. גילוי וערכה מדוייקים דורשים בדיקה וניתוח מקיפים של המדדים הללו.

שיטת המתח הנושא בתדר מסחרי היא בשימוש נרחב לבדיקת מבודד במקום. עם התקדמות טכנולוגיות הבדיקה, בדיקת דרגת החנוק מצפה יותר ויותר לשימוש. עם זאת, בחלק מהמחוזות, "תקנות ההעברה והבדיקות מניעתיות של ציוד חשמלי" אינן מדגישות מספיק את בדיקת דרגת החנוק, ואף מציעות "להשתמש במתח נושא שביר כדי להחליף בדיקה כאשר זו אינה אפשרית". זה יוצר אי הבנות תיאורטיות ומעשיות, הסוכנות לסיכונים ניהוליים וטכניים. אני ממליץ על עדכון תקינים בזמן לשיפור מערכת הערכה בביצועי המפרק ולהבטיח את הפעילות הבטוחה של הציוד בחיווט התפוצה.

1.2 סוגים של תקלות במפרקי מתח בחנוק

כמשתתף בבדיקות במקום, נמצא שהתקלות במפרקי מתח בחנוק מחלקות לשני סוגים:

תקלות מובהקות מאפיינות את פגיעה קליפה או נזק בכיסא, המוביל לאישוף אוויר, אובדן החנוק במפרק והתקשורת עם האטמוספירה.
תקלות מוסתרות מתארות ירידת הדרגתיות של דרגת החנוק. למרות שמפרק אינו בא תקשורת עם האטמוספירה, הלחץ הפנימי עולה מעל המותר עקב תהליכי יצור, הובלה, התקנה או תחזוקה, מה שגורם למפרק לא לעמוד ביכולת ניתוק נורמלית. הסכנה של תקלות מוסתרות גבוהה באופן משמעותי מזו של תקלות מובהקות. ירידת דרגת החנוק תפגע בצורה משמעותית ביכולת ניתוק הזרם המוגבר, תקצר באופן חד את חיי המפסק ועשוי לגרום לפיצוץ המפסק במקרים קיצוניים.

1.3 ניתוח הגבלות של בדיקת מתח נושא בתדר מסחרי ובדיקת דרגת החנוק

מבlick of the experience on-site:

בדיקת מתח נושא בתדר מסחרי היא יעילה מאוד לגילוי תקלות מובהקות ויכולה לקבוע באופן איכותי את מצב המפרק. עם זאת, יש לה נקודת עיוורון לגבי תקלות מוסתרות: כאשר דרגת החנוק היא בין 1×10⁻²Pa ל-1×10⁻³Pa, בדיקת מתח נושא בתדר מסחרי עדיין יכולה לעבור. בעת זו, דרגת החנוק כבר נמוכה מהסף הבטיחותי של 1.66×10⁻²Pa, וההבדלים הדקים אינם ניתנים להבחנה.
מכשיר מדידת דרגת החנוק יכול להשיג מדידה מדוייקת בתחום של 1×10⁻¹Pa ל-1×10⁻⁵Pa, מעלה את בדיקת המפרקים משלב אנליטי לשלב קוונטי. הוא יכול גם להסיק את משך החיים של המפרק החשמלי בחנוק בהתבסס על שינוי דרגת החנוק לאורך זמן מסוים, ומספק תמיכה טכנולוגית להערכת אמינות הציוד. עם זאת, יש לדרך זו הגבלות בתחום הבדיקה: כאשר עוברים את 1×10⁻¹Pa ל-1×10⁻⁵Pa, היחס הפרופורציונלי בין זרם היונים(Dense) לדichte הגז השארית (כלומר, דרגת החנוק) בו מתבסס מכשיר מדידת דרגת החנוק ישתנה, ולא ניתן להבטיח את דיוק תוצאות הבדיקה. במיוחד עבור תקלות מובהקות עם דליפה מלאה (תקשורת עם האטמוספירה), ערכי הבדיקה הם לעתים קרובות קרובים לאלו במצב הנורמלי, מה שיכול לגרום לה断开与大气的通信。从现场检测实践来看，应特别注意，在检测过程中不能省略工频耐压试验。只有当灭弧室通过工频耐压试验后，才能确保真空度在测试仪的有效范围内，后续的真空度测试结果才是可靠的。因此，必须结合使用真空度测试和工频耐压试验。两种方法相辅相成，单独依赖任何一种方法来判断灭弧室的状态都有局限性。 **1.4 主回路电阻测试** 在现场检测中，采用直流压降法进行主回路电阻测试，使用的测试仪电流不小于100A。交接和大修后的电阻值应符合制造厂规定，运行中的电阻值不应超过出厂值的1.2倍。当真空灭弧室触头磨损导致接触不良时，可以通过电路电阻测试发现问题。如果主回路电阻长期不合格，可能会导致灭弧室过热，从而降低相关部件的绝缘性能，甚至引起短路爆炸。 **2 提高真空灭弧室可靠性的措施** - 定期进行真空度测试（结合42kV工频耐压试验）以判断灭弧室状态。当真空度下降时，必须更换真空泡（大多数产品要求一相不合格时三相同时更换），并完成行程、同期性和反弹等特性试验。 - 根据电气设备预防性试验规程及单位实际情况制定检测周期。投运前两年内增加监测频率；建议投运后半年、1年、1.5年、2年进行工频耐压和真空度测试，2年后根据运行情况调整频率。 - 合理规划检修周期，结合年度预防性试验检查灭弧室。正常操作2000次或额定电流分断10次后，检查各部件及参数；若螺栓无松动且技术参数达标，可继续使用。 - 定期测试灭弧室两端与主回路端子之间的接触电阻，确保不超过规定值。 - 条件允许时，通过观察孔对导电回路进行红外成像测温，跟踪温度趋势。主回路电阻不合格、接触不良、绝缘缺陷或因灭弧室设计不合理导致散热梯度不足，都可能导致导电和绝缘部件温度升高，引发事故。 - 运行人员应定期巡视断路器，注意真空泡外是否有放电现象（放电通常表示真空度测试不合格，需及时停电更换）。维护要点： - 检查外观并擦拭污垢 - 若动、静触头累计磨损厚度超过3mm，更换真空管 - 定期检查并调整触头开距、压缩行程和三相同期性 **3 结论** - 真空灭弧室的工频耐压、真空度和主回路直流电阻是表征其性能的重要指标，在掌握泄漏趋势和估计使用寿命方面起着关键作用。 - 真空度测试和工频耐压试验各有局限性，需要结合使用才能准确诊断灭弧室的可靠性。 - 两项测试不能互相替代；测试不合格的灭弧室必须更换，并建议及时修订相关行业测试规程。 - 提高可靠性应从定期进行真空度、工频耐压和主回路电阻测试入手，加强运行维护人员的技术培训，认真巡视、红外测温及科学的检测-维护周期规划，避免断路器运行或负荷切换过程中因非电气误操作引起的爆炸等事故。