Guia de tipus de interruptors de corrent d'alta tensió i errors

Interruptors de alta tensió: Classificació i diagnòstic d'errors

Els interruptors de alta tensió són dispositius protectors crítics en els sistemes elèctrics. Interrompen ràpidament la corrent quan es produeix un defecte, prevenint danys a l'equipament per sobrecàrregues o curts circuits. No obstant això, degut a la operació a llarg termini i altres factors, els interruptors poden desenvolupar errors que requereixen un diagnòstic i una solució oportuna.

I. Classificació dels Interruptors de Alta Tensió

1. Per ubicació d'instal·lació:

• Tipus interior: Instal·lat en sales d'armaris tancats.

• Tipus exterior: Dissenyat per instal·lació externa, amb caixes resistentes al temps.

2. Per mitjà d'extinció d'arc:

• Interruptor d'oli
  Utilitza oli aïllant com a mitjà d'extinció d'arc.

• Interruptor d'oli massiu (multi-oli): L'oli serveix tant com a mitjà d'extinció d'arc com a aïllament entre les parts vives i la carcassa a terra.

• Interruptor d'oli mínim (menys-oli): L'oli s'utilitza només per a l'extinció d'arc i l'aïllament del contacte; l'aïllament extern (p. ex., porcellana) aïlla les parts vives de la terra.

• Interruptor de buit: Extingeix els arcs en un entorn de buit alt, utilitzant la forta resistència dielèctrica del buit. Molt utilitzat en aplicacions de mitja tensió per la seva llarga vida útil i baixa necessitat de manteniment.

• Interruptor de Sulfur Hexafluoride (SF₆): Utilitza gas SF₆ - conegut per les seves excel·lents propietats d'extinció d'arc i aïllament - com a mitjà d'interrupció. Predomina en sistemes de transmissió d'alta tensió per la seva fiabilitat i disseny compacte.

• Interruptor d'aire comprimit: Emplea aire comprimit per extingir l'arc i proporcionar aïllament post-interrupció. Menys comú avui en dia degut a la complexitat i necessitats de manteniment.

• Interruptor de soplada magnètica: Utilitza força electromagnètica per dirigir l'arc cap a fentes estretes on es refreda i desionitza. Típicament utilitzat en aplicacions DC o AC especialitzades.

II. Errors comuns i solució de problemes dels interruptors de alta tensió

1. Falla en tancar (Refús de tancar)

Això pot provenir de problemes mecànics, errors en el circuit de control o errors operatius. Comprovi tant els circuits elèctrics de control com els components mecànics.

Errors elèctrics inclouen:

(1) La llum indicadora no funciona o és anormal

• Comprovi si la tensió de la font de control coincideix amb el valor nominal.

• Si la llum vermella no s'il·lumina quan l'interruptor està en posició "tancat", causes possibles: circuit de tancat obert o fusible fundit.

• Si la llum verda (posició de desconnectar) s'apaga però la llum vermella (posició de connectar) no s'il·lumina, comprovi la integritat de la llum vermella.

• Si la llum verda s'apaga i torna a il·luminar: possible baixa tensió o falla mecànica en el mecanisme d'operació.

• Si la llum vermella fulgura breument i després s'apaga i la llum verda fulgura: l'interruptor s'ha tancat momentàniament però no s'ha enganxat—probable falla mecànica o tensió de control excessivament alta causant falla per impacte.

(2) El contactador de tancat no opera

• Si la llum verda està apagada: comprovi els fusibles de la barra de control (positiu/negatiu).

• Si la llum verda està encesa: utilitzi un voltímetre o multímetre per inspeccionar l'interruptor de control, el relé antipumping, els contactes auxiliars i comprovi si hi ha un circuit obert en la bobina o un tall en els cables secundaris.

(3) El contactador de tancat opera però l'interruptor no es mou

• Possibles causes: mal contacte del contactador, aturament de la càmera d'arc, circuit obert de la bobina de tancat, o fusible fundit en el rectificador de tancat.

(4) El contactador de tancat opera, l'interruptor es mou però no s'atura completament
Possibles raons:

• Falla mecànica en el mecanisme d'operació

• Baixa tensió de la barra DC

• Confusió en els cables secundaris accidentalment energitzant el circuit de desconnectar

• Operació incorrecta (p. ex., operador que allibera l'interruptor de control massa aviat)

2. Falla en desconnectar (Refús de desconnectar)

Més perillosa que la falla en tancar, ja que pot portar a la desconnexió de l'interruptor amont (desconnexió en cascada), ampliant l'àmbit de l'interrompiment.

(1) Causes de la falla en la desconnexió elèctrica

• Llum vermella no s'il·lumina: indica un circuit de desconnexió obert.

• Comprovi: integritat de la llum, fusible, contactes de l'interruptor de control, contactes auxiliars de l'interruptor.

• Comprovi: bobina del relé antipumping, continuïtat del circuit de desconnexió.

• La bobina de desconnexió opera feblement: pot ser degut a una tensió d'activació de la bobina alta, una tensió d'operació baixa, un plunger de desconnexió enganxat, o un defecte en la bobina.

• El plunger de desconnexió es mou però l'interruptor no es desconnecta: probable aturament mecànic o pin de la tramesa desconnectat.

(2) Gestió del refús a desconnectar

• Si la desconnexió manual falla: informi immediatament a la sala de control.

• Si hi ha un interruptor de bypass disponible: transfereixi la càrrega al bypass, obri els desconectadors lateral de la barra de l'interruptor defectuós, i desconnecti l'interruptor de bypass per desenergitzar el circuit.

• Si l'interruptor amont desconnecta per un defecte en cascada:

• Amb la tensió tallada, obri els desconectadors a ambdós costats de l'interruptor defectuós.

• Desconnecti manualment tots els alimentadors de la barra afectada.

• Informi a la sala de control per la restauració del sistema.

3. Tancat o desconnexió no intencionada (Operació falsa)

(1) Desconnexió no intencionada (Falsa desconnexió)
Es produeix quan l'interruptor es desconnecta sense activació de la protecció ni acció de l'operador. Possibles causes:

• Doble aterrissament de CC en el circuit de control—comprovi i elimini el defecte d'aterrissament abans de tancar.

• Mecanisme d'interlock defectuós—isole l'interruptor (obri el desconectador del costat de la font) i proveu de tancar una vegada.

• Si hi ha indícis d'un defecte intern malgrat no s'hagi activat el relé, investigui d'acord.

(2) Tancat no intencionat (Fals tancat)
Un interruptor desenergitzat es tanca sense ordre. Causes:

• Doble aterrissament de CC energitzant el circuit de tancat.

• Contacte del relé d'autoreconeixement enganxat.

• Tensió d'activació baixa + alta resistència de la bobina, causant un tancat fals durant els impulsos de CC transitories.

4. Sobrecalentament de l'interruptor

Símptomes principals: tanca sobrecalentada (especialment en interruptors d'oli mínim), armari calent.

• Causa: Mal contacte o oxidació en les parts conductores.

• Riscos: Dany de l'aïllament, creixement de la porcellana, fum, spritz d'oli, o fins i tot explosió.

• Acció: Reforci les patrulles, detecti prontament i actui de manera oportuna.

5. Altres errors comuns

(1) Incendi de l'interruptor d'oli
L'incendi pot resultar de bornadors sujos o humits causant un flashover a terra, o arcos internes.

• Si l'incendi acaba de començar: Desconnecti immediatament l'interruptor remotament.

• Si l'incendi és greu: Utilitzi l'interruptor amont per aïllar el circuit, després obri els desconectadors a ambdós costats per aïllar completament la unitat. Extingui amb un extintor de foc sec (p. ex., CO₂ o pols).

(2) Fum de la bobina de tancat/desconnexió
Les bobines de tancat/desconnexió estan dissenyades per a funcions de curt termini. L'energització prolongada causa sobrecalentament i cremat.

• Acció: Informi immediatament a la sala de control i sol·liciti la substitució.

• Si el fusible de tancat s'afonda durant l'operació, substitueixi només amb la taxa especificada—mai utilitzi un fusible de mida major per evitar danys a la bobina.

(3) Necessitat de desconnexió manual d'emergència
Tire immediatament fora de servei l'interruptor d'oli si ocorre algun dels següents:

• Rompiment greu de la porcellana, flashover, o explosió

• Fusió o desconnexió de les parts conductores

• So d'arcs interns forts

• Deficiència greu d'oli

Resum

Aquesta guia proporciona una visió general exhaustiva dels tipus d'interruptors de alta tensió, els errors operatius comuns i les accions correctives. Una classificació adequada, inspeccions regulars i una solució de problemes oportuna són essencials per assegurar la fiabilitat del sistema, la seguretat del personal i la llarga vida útil de l'equipament.