در عملیات و نگهداری سیستم برق، متوجه شدهایم که دیود های خلاء داخلی ۳۵کیلوولت و ۱۰کیلوولت به عنوان تجهیزات اصلی مرکزی دستگاههای قطع و بستن فشار بالا، به دلیل قابلیت اطمینان بالا و حجم کم نگهداری، در شبکه اصلی و زیرстанسیونهای کاربران به طور گسترده مورد استفاده قرار میگیرند. از بازرسیهای روزانه تا آزمونهای زنده و نگهداری معمولی، دیود های خلاء همیشه مورد توجه ما قرار دارند، زیرا کیفیت عملکرد آنها مستقیماً با پایداری و قابلیت اطمینان سیستم برق مرتبط است. این مقاله بر اصول عملکرد مکانیزمهای عملیاتی فنری آنها تمرکز میکند، مشکلات برجسته در عملیات و نگهداری ما را تحلیل میکند و اقدامات درمانی هدفمند پیشنهاد میکند.
آشنایی با مکانیزمهای عملیاتی دیود های خلاء داخلی
همانطور که میدانیم، دیود های خلاء داخلی عمدتاً شامل مکانیزمهای عملیاتی فنری، مکانیزمهای خاموش کردن قوس الکتریکی، تماسهای رسانا، عایقهای پشتیبان و ترمینالهای خروجی (مانند شکل ۱) هستند. مکانیزم عملیاتی فنری، جزء کلیدی برای ما، شامل دستگاه ذخیرهسازی انرژی، دستگاه باز و بسته کردن، صفحه کنترل و مدار کنترلی است. ما با کنترل دوری یا محلی دکمههای باز و بسته کردن، دیود را از طریق مکانیزم عملیاتی فنری به باز یا بسته کردن میرانیم و کنترل روشن و خاموش سیستم برق را انجام میدهیم.
آشنایی مختصر با مکانیزم ذخیرهسازی انرژی
مانند شکل ۲، دستگاه ذخیرهسازی انرژی مکانیزم عملیاتی فنری دیود های خلاء که نگهداری میکنیم، دارای بدنه آلومینیوم ریخته شده با جعبه دندههای کاهشی و دو مجموعه دندههای کرمی در داخل آن است. محور ذخیرهسازی از طریق جعبه دندههای کاهشی عبور میکند، با یک لagers متصل به دنده کرم بزرگ توسط کلیدی که روی محور نصب شده و یک پاشنه روی لagers. سمت راست محور ذخیرهسازی با یک کام با دندانه مجهز شده است، که از طریق آن پاشنه کام را میچرخاند؛ سمت چپ با یک دسته مجهز شده است که یک سر فنر بسته شده به آن متصل است.
یک دسته مثلثی با یک لagers غلتکی روی پین جعبه دندههای کاهشی نصب شده است. هنگام آزاد کردن انرژی بسته شدن، مشاهده میکنیم که کام انرژی فنر بسته شدن را به غلتک منتقل میکند. دسته با یک میلهی اتصال از طریق پین متصل است، که سر دیگر آن به بازوی دسته اصلی متصل است و یک مکانیزم چهار میلهای را تشکیل میدهد تا نیروی بسته شدن را به محور اصلی دیود منتقل کند. علاوه بر این، یک غلتک کوچک روی پین جعبه دندههای کاهشی برای قفل کردن قفل بسته شدن و حفظ انرژی فنر بسته شدن استفاده میشود.
اصول ذخیرهسازی انرژی الکتریکی
هنگامی که ما در عملیات تغذیه برق موتور را بسته میکنیم، محفظه محور ذخیرهسازی توسط دنده کرم بزرگ در جعبه دندههای کاهشی میچرخد. پاشنه روی محفظه محور سریعاً در دندانه کام جاسازی میشود، محور ذخیرهسازی را میچرخاند و فنر بسته شدن را به تدریج کش میدهد تا انرژی ذخیره شود. هنگامی که فنر به نقطه بالاترین کشش رسید، میلهی کوچک روی دسته صفحهی خم شده را فشار میدهد تا میکروسویچ را فشار دهد، تغذیه برق موتور را قطع میکند. در همین حال، فنر بسته شدن توسط قفل بسته شدن قفل میشود و کل فرآیند ذخیرهسازی انرژی کمتر از ۱۵ ثانیه طول میکشد.
اصول عملکرد بسته شدن
در حال حاضر، دیود های خلاء ۳۵کیلوولت و ۱۰کیلوولت که نگهداری میکنیم عمدتاً از مکانیزمهای عملیاتی فنری استفاده میکنند که انرژی را با چرخاندن موتور ذخیرهسازی و کشیدن فنر ذخیرهسازی به طول تعیین شده ذخیره میکنند. هنگامی که ما سیمپیچ بسته شدن را فعال میکنیم یا دکمهی بسته شدن را دستی فشار میدهیم، قفل بسته شدن باز میشود و محور ذخیرهسازی تحت نیروی فنر بسته شدن به صورت معکوس میچرخد. کام غلتک روی دسته مثلثی را فشار میدهد که نیرو را از طریq میلهی اتصال به محور اصلی دیود منتقل میکند. محور اصلی دستهی عایق و میلهی رسانا را به بالا میبرد. پس از چرخش به زاویهی مشخص، محور اصلی توسط قفل باز شدن قفل میشود تا بسته شدن کامل شود، در حالی که فنر باز شدن انرژی میگیرد.
خطای "عدم بسته شدن"
در عملیات و نگهداری، متوجه شدهایم که هنگام بسته شدن دوری، سیمپیچ بسته شدن عمل میکند اما نیروی ضربهای کافی برای جدا کردن غلتک از قفل بسته شدن وجود ندارد، که منجر به عدم آزاد شدن انرژی فنر - "عدم بسته شدن" میشود. سیمپیچ معمولاً به دلیل تغذیه برق طولانی مدت گرم میشود یا سوختن میکند. یک مورد دیگر اشتباه در موقعیت دستهی چرخشی به "قفل بخش بندی" است که موجب قفل شدن مکانیکی دیود و سوختن سیمپیچ میشود.
بازرسی محلی نشان میدهد تماس تنگ و اصطکاک بالا بین قفل و غلتک، بسته شدن دستی را دشوار میکند. باقیماندهی روغن خشک روی غلتک مقاومت را افزایش میدهد. راهحل ما: قطع برق، آزاد کردن انرژی فنر، смазка قفل و غلتک با روغن ماشینی، خراشیدن باقیمانده و انجام چندین عملیات برای تأیید. اگر سیمپیچ سوخته باشد، جایگزین کنید.
خطای "عدم باز شدن"
خطای "عدم باز شدن" اصول و نمایش مشابهی با "عدم بسته شدن" دارد. با این حال، در عملیات قطع برق، باز شدن مسدود میشود و سیمپیچ باز شدن سوخته نیاز به عملیات دستی محلی دارد.
خطای ذخیرهسازی انرژی
پس از هر بسته شدن، موتور ذخیرهسازی فنر را به صورت خودکار بازنشانی میکند. میکروسویچ وقتی ذخیرهسازی کامل شد مدار را قطع میکند. مدار ذخیرهسازی شامل یک کلید هوایی، موتور و تماسهای معمولاً بسته میکروسویچ است. برای عدم ذخیرهسازی انرژی، ابتدا کلید هوایی و ولتاژ را بررسی میکنیم، سپس میکروسویچ. دیودهای کم استفاده معمولاً دارای میکروسویچهای گیر کرده هستند؛ خرابی موتور یا اتصالات ضعیف کمتر رایج است و خرابی میکروسویچ عامل اصلی است.
نتیجهگیری
سه خطا که تحلیل شدند، نمونههایی از مکانیزمهای عملیاتی هستند. بازرسی و نگهداری منظم برای کاهش خرابیها و تضمین قابلیت اطمینان تأمین برق ضروری است.