Que son os fallos comúns e os métodos de manejo dos mecanismos de funcionamento dos interruptores de vacío interiores de 35kV e 10kV

Na operación e manutención de sistemas eléctricos, atopamos que os interruptores de vacío interiores de 35kV e 10kV, como equipo primario central de armarios de alta tensión, son ampliamente utilizados en redes principais e subestacións de usuarios debido á súa alta fiabilidade e baixa carga de manutención. Desde as inspeccións diarias e a detección en vivo ata a manutención rutinaria, os interruptores de vacío sempre son o noso foco principal, xa que a súa calidade operativa está directamente relacionada coa estabilidade e fiabilidade do sistema eléctrico. Este artigo se centra nos principios de acción dos seus mecanismos de muelle, analiza problemas destacados nas nosas prácticas de operación e manutención, e propón medidas de tratamento específicas.

Introdución aos Mecanismos de Operación de Interruptores de Vacío Interiores

Como sabemos, os interruptores de vacío interiores consisten principalmente en mecanismos de muelle, mecanismos de extinción de arco, contactos conductores, aisladores de soporte e terminais de saída (como se mostra na Figura 1). O mecanismo de muelle, un compoñente clave para nós, está composto por un dispositivo de almacenamento de enerxía, un dispositivo de apertura-cierre, un panel de control e un circuito de control. Accionamos o interruptor para abrir ou pechar a través do mecanismo de muelle mediante a operación remota ou local dos botóns de apertura/cierre, logrando así o control de encendido y apagado do sistema eléctrico.

Breve Introdución ao Mecanismo de Almacenamento de Enerxía

Como se mostra na Figura 2, o dispositivo de almacenamento de enerxía do mecanismo de muelle dos interruptores de vacío que mantemos presenta unha carcasa de aluminio fundido con caixa reductora con dous conxuntos de rodes de caracol no interior. O eixo de almacenamento de enerxía atravésa a caixa reductora, con un rodamiento conectado ao gran rode de caracol por unha chave encaixada no eixo e unha púa montada no rodamiento. A extremidade dereita do eixo de almacenamento de enerxía está equipada cun cam con dentes, a través do cal a púa acciona a rotación do cam; a extremidade esquerda está equipada cun manubrio, onde se engancha un extremo da molla de cierre.
Unha palanca triangular con rodamiento de agulla está montada no pin da caixa reductora. Ao liberar a enerxía de cierre, observamos que o cam transmite a enerxía da molla de cierre ao rodamiento de agulla. A palanca conecta a unha barra de conexión a través dun pin, cuxa outra extremidade liga ao brazo de manubrio do eixo principal, formando un mecanismo de cuatro barras para transmitir a forza de cierre ao eixo principal do interruptor. Ademais, un pequeno rodamiento de rodillo no pin da caixa reductora bloquea a púa de cierre para manter a enerxía da molla de cierre.

Principio do Almacenamento de Enerxía Eléctrica

Cando cerramos o suministro de corrente ao motor durante a operación, a manga do eixo de almacenamento de enerxía é accionada polo gran rode de caracol na caixa reductora para rotar. A púa na manga do eixo se incrusta rapidamente no entallado do cam, accionando a rotación do eixo de almacenamento de enerxía e estirando gradualmente a molla de cierre para almacenar enerxía. Cando a molla está estirada ao seu punto máis alto, o pequeno vástago no manubrio impulsa a placa de flexión para premer o microinterruptor, cortando a corrente ao motor. Mentres tanto, a molla de cierre queda bloqueada pola púa de cierre, con todo o proceso de almacenamento de enerxía tomando menos de 15 segundos.

Principio de Acción de Cierre

Actualmente, os interruptores de vacío de 35kV e 10kV que mantemos adoptan principalmente mecanismos de muelle, que almacenan enerxía facendo xirar o motor de almacenamento de enerxía para estirar a molla de almacenamento a unha lonxitude determinada. Cando activamos a bobina de cierre ou premos o botón de cierre a man, a púa de cierre desbloquease, e o eixo de almacenamento de enerxía xira en sentido antihorario baixo a forza da molla de cierre. O cam preme o rodamiento de agulla na palanca triangular, que transmite a forza ao eixo principal do interruptor a través da barra de conexión. O eixo principal impulsa o varillón aislante e o varillón conductor móvel cara arriba. Despois de xirar a un ángulo específico, o eixo principal quédase bloqueado pola púa de apertura para completar o cierre, mentres que a molla de apertura recibe enerxía.

Fallo de "Non Cerrar"

Durante a operación e manutención, atopamos que ao cerrar remotamente, a boquilla da bobina de cierre actúa pero a forza de impacto é insuficiente para desenganchar o rodillo da púa de retención de cierre, provocando que a enerxía da molla non se libere - o fenómeno de "non cerrar". A bobina ofrécese a sobrecalentarse ou quedar calcinada debido a un prolongado fornecimento de corrente. Outro caso é a manipulación incorrecta do manubrio a posición de "bloqueo de seccionamento", que bloquea mecánicamente o interruptor e leva ao sobreaquecemento da bobina.
A inspección in situ revela un contacto estreito e unha elevada fricción entre a púa e o rodillo, dificultando o cierre manual. O residuo de aceite seco no rodillo aumenta a resistencia. A nosa solución: cortar a corrente, liberar a enerxía da molla, lubrificar a púa e o rodillo con aceite de máquina, raspalar o residuo e realizar múltiples operacións para verificación. Substituír a bobina se está calcinada.

Fallo de "Non Abrir"

O fallo de "non abrir" comparte principios e manifestacións similares ao de "non cerrar". No entanto, durante as operacións de corte de corrente, evita a apertura, e unha bobina de apertura calcinada require operación manual in situ.

Fallo de Almacenamento de Enerxía

Despois de cada cierre, o motor de almacenamento de enerxía reinicia automaticamente a molla. Un microinterruptor corta o circuito cando o almacenamento está completo. O circuito de almacenamento consta dun interruptor automático, un motor e contactos de microinterruptor normalmente pechados. Para un fallo de almacenamento de enerxía, primeiro comprobamos o interruptor automático e a voltagem, despois o microinterruptor. Os interruptores pouco utilizados adoitan ter microinterruptores atascados; os fallos do motor ou as conexións deficientes son menos comúns, sendo o fallo do microinterruptor a causa principal.

Conclusión

Os tres fallos analizados son típicos nos mecanismos de operación. A inspección e manutención regulares son esenciais para reducir os fallos e garantir a fiabilidade do suministro de enerxía.