Vysoké napětí - typy přerušovačů a průvodce poruchami
Vysokonapěťové vypínače: Klasifikace a diagnostika poruch
Vysokonapěťové vypínače jsou klíčovými ochrannými zařízeními v elektrických systémech. Rychle přerušují proud při výskytu poruchy, zabírají tak poškození zařízení z důvodu přetížení nebo krátkého spojení. Nicméně, kvůli dlouhodobému provozu a dalším faktorům mohou vypínače vyvinout poruchy, které je třeba včas diagnostikovat a odstranit.
I. Klasifikace vysokonapěťových vypínačů
1. Podle místa instalace:
Typ pro interiéry: Instalovány v uzavřených rozvodnách.
Typ pro exteriéry: Navrženy pro externí instalaci s protipočasovými obaly.
2. Podle stlačidlového média:
Olejový vypínač
Používá izolační olej jako stlačidlové médium.
Olejový vypínač s velkým objemem oleje (víceolejový): Olej slouží jako stlačidlové médium a izolace mezi částmi pod napětím a zemnicí obalem.
Olejový vypínač s minimálním množstvím oleje (méně oleje): Olej se používá pouze pro uhasení oblouku a izolaci kontaktů; externí izolace (např. porcelán) izoluje části pod napětím od zemnice.
Vakuový vypínač: Uhašuje oblouky v prostředí s vysokým vakuem, využívající vysokou dielektrickou sílu vakuu. Široce používán v středonapěťových aplikacích díky dlouhé životnosti a nízké údržbě.
Šestifluorid sírový (SF₆) vypínač: Používá SF₆ plyn - známý svými vynikajícími vlastnostmi pro uhasení oblouku a izolaci - jako stlačidlové médium. Dominantní v systémech vysokého napětí pro spolehlivost a kompaktní design.
Vypínač s comprimovaným vzduchem: Využívá comprimovaný vzduch k uhasení oblouku a poskytnutí izolace po přerušení. Dnes méně běžný kvůli složitosti a nárokům na údržbu.
Vypínač s magnetickým vytlačením oblouku: Využívá elektromagnetickou sílu k vedení oblouku do úzkých štěrbin, kde se ochladí a deionizuje. Typicky používán v DC nebo speciálních AC aplikacích.
II. Běžné poruchy a odstraňování vad vysokonapěťových vypínačů
1. Neschopnost uzavřít (Odmíta uzavřít)
Může to být způsobeno mechanickými problémy, vadami v ovládací obvodové soustavě nebo operačními chybami. Zkontrolujte jak elektrické ovládací obvody, tak i mechanické komponenty.
Elektrické poruchy zahrnují:
(1) Kontrolka nefunguje nebo funguje nesprávně
Zkontrolujte, zda odpovídá napětí ovládacího zdroje nominální hodnotě.
Pokud červená kontrolka nezazáří, když spínač je v poloze "uzavřít", pravděpodobné příčiny: otevřený obvod pro uzavření nebo vyhozený pojistný článek.
Pokud zelená kontrolka (poloha otevřeno) zhasne, ale červená kontrolka (poloha uzavřeno) nezazáří, zkontrolujte integritu červené lampičky.
Pokud zelená kontrolka zhasne a znovu zazáří: možná nízké napětí nebo mechanická porucha v ovládacím mechanismu.
Pokud červená kontrolka na krátko zazáří a pak zhasne a zelená kontrolka zazáří: vypínač byl okamžitě uzavřen, ale nepřichytil se - pravděpodobná mechanická porucha nebo příliš vysoké ovládací napětí způsobující poruchu.
(2) Kontaktní člen pro uzavření nefunguje
Pokud je zelená kontrolka vypnutá: zkontrolujte pojistné články ovládací sběrnice (kladný/negativní).
Pokud je zelená kontrolka zapnutá: použijte testovací tužku nebo multimeter k prozkoumání ovládacího spínače, relé proti cyklickému přepínání, pomocných kontaktů a zkontrolujte, zda není otevřený cívečný obvod nebo přerušen druhý vedení.
(3) Kontaktní člen pro uzavření funguje, ale vypínač se nehýbe
Možné příčiny: špatný kontakt kontaktního členu, zaklesnutí obloukového kanálu, otevřený cívečný obvod pro uzavření nebo vyhozený AC pojistný článek v obvodě pro uzavření.
(4) Kontaktní člen pro uzavření funguje, vypínač se pohybuje, ale nedokáže se plně uzavřít
Možné příčiny:
Mechanická porucha v ovládacím mechanismu
Nízké napětí DC sběrnice
Překřížení sekundárního vedení, které náhodně energizuje obvod pro otevření
Nesprávná operace (např. operátor příliš brzy uvolnil ovládací spínač)
2. Neschopnost otevřít (Odmíta otevřít)
Je nebezpečnější než neschopnost uzavřít, protože může vést k otevření vypínače nadřazeného stupně (kaskádové otevření), což rozšiřuje rozsah výpadku.
(1) Příčiny selhání elektrického otevření
Červená kontrolka nezáří: ukazuje na otevřený obvod pro otevření.
Zkontrolujte: integritu lampičky, pojistný článek, kontakty ovládacího spínače, pomocné kontakty vypínače.
Zkontrolujte: cívečný obvod relé proti cyklickému přepínání, kontinuitu obvodu pro otevření.
Cívečný člen pro otevření slabě funguje: může to být způsobeno vysokým napětím pro zachycení cívky, nízkým ovládacím napětím, uvězněným tažným tyčí nebo vadou cívky.
Tažný tyč se pohybuje, ale vypínač se neotevře: pravděpodobná mechanická zaklesnutí nebo odpojený pin pohonu.
(2) Zpracování neschopnosti otevřít
Ruční otevření selhalo: Okamžitě ohlašte dispečinku.
Pokud je k dispozici obezlepovací spínač: přesuňte zátěž na obezlep, otevřete sběrnice na straně sběrnice vadného vypínače a pak obezlep otevřete, aby se obvod vypnul.
Vypínač nadřazeného stupně se otevřel kvůli kaskádové poruše:
Po vypnutí napájení otevřete sběrnice na obou stranách vadného vypínače.
Ručně otevřete všechny vedlejší vedení na postižené sběrnici.
Ohlašte dispečinku pro obnovu systému.
3. Nechcena otevření nebo uzavření (Nesprávná operace)
(1) Nechtěné otevření (Nesprávné otevření)
Nastane, když se vypínač otevře bez aktivace ochrany nebo akce operátora. Možné příčiny:
Dvoubodové zapojení DC na zem v ovládacím obvodu - zkontrolujte a odstraňte poruchu před opětovným uzavřením.
Defekt mechanizmu interlocku - izolujte vypínač (otevřete sběrnici na straně zdroje) a jednou zkusit uzavřít.
Pokud ukazatelé naznačují interní poruchu, i když nebyly aktivovány relé, provedete odpovídající šetření.
(2) Nechtěné uzavření (Nesprávné uzavření)
Vypínač bez energie se uzavře bez příkazu. Příčiny:
Dvoubodové zapojení DC na zem, které energizuje obvod pro uzavření.
Uvězněný kontakt relé automatického reclosingu.
Nízké napětí pro zachycení + vysoký odpor cívky, což způsobuje nesprávné uzavření během transienčních pulsů DC.
4. Přehřívání vypínače
Hlavní symptomy: přehřátý nádrž (zejména u vypínačů s minimálním množstvím oleje), horký rámový obal.
Příčina: špatný kontakt nebo oxidace v konduktivních částech.
Rizika: poškození izolace, trhliny v porcelánu, kouření, sprška oleje nebo dokonce exploze.
Akce: Zintenzívněte hlídkování, detekujte včas a reagujte rychle.
5. Další běžné poruchy
(1) Požár olejového vypínače
Požár může být způsoben špinavými nebo vlhkými terminály, které způsobují zemní flashover, nebo vnitřní oblouky.
Pokud se požár právě začal: Okamžitě vypínač otevřete zdálky.
Pokud je požár vážný: Použijte vypínač nadřazeného stupně k izolaci obvodu, pak otevřete sběrnice na obou stranách k plné izolaci jednotky. Uhašte suchým hasicím přístrojem (např. CO₂ nebo práškovým hasicím přístrojem).
(2) Kouření cívek pro otevření/uzavření
Cívky pro otevření/uzavření jsou navrženy pro krátkodobé použití. Prolongované energizování způsobuje přehřátí a spálení.
Akce: Okamžitě ohlašte dispečinku a požádejte o výměnu.
Pokud se během provozu vyhozený pojistný článek pro uzavření, nahraďte ho pouze specifikovaným kalibrem - nikdy nepoužívejte příliš velký pojistný článek, aby se zabránilo poškození cívky.
(3) Vyžadováno nouzové ruční otevření
Okamžitě olejový vypínač vyřaďte ze služby, pokud dojde k některé z následujících situací:
Vážné trhliny, flashover nebo exploze porcelánových izolátorů
Tavení nebo odpojení vodičových částí
Hlasité vnitřní obloukové zvuky
Vážný nedostatek oleje
Shrnutí
Tento průvodce poskytuje komplexní přehled typů vysokonapěťových vypínačů, běžných provozních poruch a korekčních akcí. Správná klasifikace, pravidelné prohlídky a rychlé odstraňování vad jsou nezbytné pro zajištění spolehlivosti systému, bezpečnosti osob a dlouhodobosti zařízení.
