Quali sono i guasti comuni e i metodi di gestione degli meccanismi di funzionamento dei disgiuntori a vuoto per interni da 35kV e 10kV?

Nell'operazione e manutenzione dei sistemi elettrici, abbiamo constatato che i circuiti interrottori al vuoto da 35kV e 10kV, come equipaggiamento primario di base per armadi di commutazione ad alta tensione, sono ampiamente utilizzati in reti principali e sottostazioni utente grazie alla loro elevata affidabilità e basso carico di manutenzione. Dalle ispezioni quotidiane e rilevazioni in corrente fino alla manutenzione ordinaria, i circuiti interrottori al vuoto rimangono il nostro focus principale, poiché la qualità del loro funzionamento è direttamente correlata alla stabilità e all'affidabilità del sistema elettrico. Questo articolo si concentra sui principi di funzionamento dei meccanismi a molla, analizza problemi evidenti nelle nostre pratiche operative e di manutenzione, e propone misure di trattamento mirate.

Introduzione ai meccanismi operativi dei circuiti interrottori al vuoto interni

Come sappiamo, i circuiti interrottori al vuoto interni sono principalmente costituiti da meccanismi operativi a molla, meccanismi di spegnimento, contatti conduttori, isolatori di supporto e terminali di uscita (come mostrato nella Figura 1). Il meccanismo operativo a molla, un componente chiave per noi, è composto da un dispositivo di accumulo di energia, un dispositivo di apertura-chiusura, un pannello di controllo e un circuito di controllo. Noi pilotiamo l'interruttore per aprirlo o chiuderlo attraverso il meccanismo operativo a molla, attivando i pulsanti di apertura/chiusura in remoto o localmente, ottenendo così il controllo on-off del sistema elettrico.

Breve introduzione al meccanismo di accumulo di energia

Come mostrato nella Figura 2, il dispositivo di accumulo di energia del meccanismo operativo a molla per i circuiti interrottori al vuoto che manteniamo presenta un riduttore con involucro in alluminofusione e due set di ingranaggi a vite senza fine all'interno. L'albero di accumulo di energia passa attraverso il riduttore, con un cuscinetto collegato all'ingranaggio a vite senza fine grande tramite una chiave montata sull'albero e un dente sul cuscinetto. L'estremità destra dell'albero di accumulo di energia è dotata di un camme scanalato, attraverso il quale il dente fa ruotare il camme; l'estremità sinistra è dotata di un manovella, dove è appeso un'estremità della molla di chiusura.
Un leva triangolare con cuscinetto a rullini è montata sul perno del riduttore. Quando rilasciamo l'energia di chiusura, osserviamo che il camme trasmette l'energia della molla di chiusura al cuscinetto a rullini. La leva è collegata a un tirante tramite un perno, la cui altra estremità è collegata alla bracciola dell'albero principale, formando un meccanismo a quattro barre per trasmettere la forza di chiusura all'albero principale dello switch. Inoltre, un piccolo cuscinetto a rulli sul perno del riduttore blocca il gancio di chiusura per mantenere l'energia della molla di chiusura.

Principio di accumulo di energia elettrica

Quando chiudiamo l'alimentazione del motore durante l'operazione, l'asta del meccanismo di accumulo di energia viene fatta ruotare dall'ingranaggio a vite senza fine grande nel riduttore. Il dente sull'asta si immerge rapidamente nella tacca del camme, facendo ruotare l'albero di accumulo di energia e allungando gradualmente la molla di chiusura per accumulare energia. Quando la molla è allungata al massimo, il piccolo tirante sulla manovella spinge la lamina pieghevole per premere il microinterruttore, interrompendo l'alimentazione del motore. Nel frattempo, la molla di chiusura viene bloccata dal gancio di chiusura, con l'intero processo di accumulo di energia che richiede meno di 15 secondi.

Principio dell'azione di chiusura

Attualmente, i circuiti interrottori al vuoto da 35kV e 10kV che manteniamo adottano principalmente meccanismi operativi a molla, che accumulano energia facendo ruotare il motore di accumulo per allungare la molla di accumulo a una lunghezza prestabilita. Quando attiviamo la bobina di chiusura o premmiamo il pulsante di chiusura manualmente, il gancio di chiusura viene sbloccato, e l'albero di accumulo di energia ruota in senso antiorario sotto l'effetto della molla di chiusura. Il camme preme il cuscinetto a rullini sulla leva triangolare, che trasmette la forza all'albero principale dello switch attraverso il tirante. L'albero principale spinge verso l'alto la bacchetta isolante e la barra conduttrice mobile. Dopo aver ruotato a un angolo specifico, l'albero principale viene bloccato dal gancio di apertura per completare la chiusura, mentre la molla di apertura viene caricata.

Guasto "fallimento di chiusura"

Durante l'operazione e la manutenzione, abbiamo riscontrato che quando si effettua la chiusura in remoto, la bobina di chiusura agisce ma la forza d'impatto non è sufficiente per staccare il rullo dal gancio di tenuta di chiusura, causando il fallimento del rilascio dell'energia della molla - il fenomeno del "fallimento di chiusura". La bobina spesso si surriscalda o brucia a causa dell'energizzazione prolungata. Un altro caso è la manovra errata della manopola alla posizione di "blocco sezione", che blocca meccanicamente l'interruttore e porta al bruciamento della bobina.
L'ispezione sul posto mostra un contatto stretto e un'alta attrito tra il gancio e il rullo, rendendo difficile la chiusura manuale. I residui di olio secco sul rullo aumentano la resistenza. La nostra soluzione: spegnere l'alimentazione, rilasciare l'energia della molla, lubrificare il gancio e il rullo con olio per macchine, raschiare i residui e eseguire molteplici operazioni per la verifica. Sostituire la bobina se bruciata.

Guasto "fallimento di apertura"

Il guasto "fallimento di apertura" condivide principi e manifestazioni simili con il "fallimento di chiusura". Tuttavia, durante le operazioni di interruzione, impedisce l'apertura, e una bobina di apertura bruciata richiede un'operazione manuale sul posto.

Guasto di accumulo di energia

Dopo ogni chiusura, il motore di accumulo resetta automaticamente la molla. Un microinterruttore interrompe il circuito quando l'accumulo è completato. Il circuito di accumulo è composto da un interruttore aereostatico, un motore e contatti di microinterruttore normalmente chiusi. Per il fallimento nell'accumulo di energia, prima controlliamo l'interruttore aereostatico e la tensione, poi il microinterruttore. Gli interruttori poco utilizzati spesso hanno microinterruttori inceppati; i guasti del motore o le cattive connessioni sono meno comuni, con il fallimento del microinterruttore che è la causa principale.

Conclusione

I tre guasti analizzati sono tipici nei meccanismi operativi. Ispezioni e manutenzioni regolari sono essenziali per ridurre i guasti e garantire l'affidabilità dell'approvvigionamento elettrico.