35kVおよび10kV屋内真空遮断器の操作機構における一般的な故障とその対処方法は何ですか
電力システムの運転と保守において、35kVおよび10kVの室内真空遮断器は、その高い信頼性と低い維持管理負荷により、主要な送電網やユーザー変電所で広く使用されている高圧スイッチギアの核心的な一次設備です。日常の点検から生体検査、定期的なメンテナンスまで、真空遮断器は常に私たちの重要な焦点であり、その動作品質は電力システムの安定性と信頼性に直接関連しています。本論文では、これらのバネ操作機構の動作原理に焦点を当て、私たちの運転と保守実践における顕著な問題を分析し、対象となる処置方法を提案します。
室内真空遮断器の操作機構について
私たちは知っていますが、室内真空遮断器は主にバネ操作機構、消弧機構、導電接点、支持絶縁子、出力端子（図1参照）で構成されています。バネ操作機構は私たちにとって重要な部品で、エネルギーストア装置、開閉装置、操作パネル、制御回路で構成されています。リモートまたはローカルで開閉ボタンを操作することで、バネ操作機構を通じて遮断器を開閉させ、電力システムのオンオフ制御を達成します。
エネルギーストア機構の簡単な紹介
図2に示すように、私たちが保守する真空遮断器のバネ操作機構のエネルギーストア装置は、内部に2組のウォームギアを持つ鋳造アルミニウム製ハウジングの減速ギアボックスを特徴としています。エネルギーストア軸は減速ギアボックスを貫通しており、大型のウォームギアとキーによって軸に取り付けられたベアリング、そしてベアリングに取り付けられたラチェットがあります。エネルギーストア軸の右端にはノッチ付きのカムがあり、ラチェットがカムを回転させるためのものです。左端にはクランクがあり、こちらには閉鎖ばねの一端が吊るされています。
三角レバーとニードルベアリングは減速ギアボックスのピンに取り付けられており、閉鎖エネルギーを解放する際、カムが閉鎖ばねのエネルギーをニードルベアリングに伝えることが観察されます。レバーはピンを通じてコネクティングロッドに接続され、その他の一端はメインシャフトクランクアームに接続され、四連桿機構を形成して閉鎖力をスイッチのメインシャフトに伝達します。さらに、減速ギアボックスのピンには小さなローラーベアリングがあり、これが閉鎖ラッチをロックし、閉鎖ばねのエネルギーを保持します。
電気エネルギーストアの原理
動作中にモーターパワーサプライを閉じると、エネルギーストア軸のシャフトスリーブは減速ギアボックス内の大型のウォームギアによって回転します。シャフトスリーブ上のラチェットは素早くカムのノッチに嵌まり、エネルギーストア軸を回転させて徐々に閉鎖ばねを伸ばしエネルギーストアを行います。ばねが最も伸びた時点で、クランク上の小さなコネクティングロッドが曲げ板を押し、マイクロスイッチを押してモーターの電源を切断します。同時に、閉鎖ばねは閉鎖ラッチによってロックされ、全体のエネルギーストア過程は15秒未満で完了します。
閉鎖動作の原理
現在、私たちが保守している35kVおよび10kVの真空遮断器の多くはバネ操作機構を採用しており、エネルギーストアモーターを回転させてエネルギーストアばねを設定された長さまで伸ばすことでエネルギーストアを行います。閉鎖コイルをアクティブ化したり手動で閉鎖ボタンを押すと、閉鎖ラッチが開放され、エネルギーストア軸は閉鎖ばねの力によって反時計回りに回転します。カムが三角レバーのニードルベアリングを押して、コネクティングロッドを通じてスイッチのメインシャフトに力を伝えます。メインシャフトは絶縁引き棒と可動導電棒を上向きに駆動します。特定の角度まで回転すると、メインシャフトは開放ラッチによってロックされて閉鎖が完了し、開放ばねがエネルギーチャージされます。
「閉鎖失敗」故障
運転と保守の過程で、リモートでの閉鎖時に閉鎖コイルスリーブが動作しても、衝撃力が不足してローラーが閉鎖保持ラッチから離れない場合があり、これは「閉鎖失敗」という現象になります。コイルは長時間通電することでしばしば過熱または焼損します。また、回転ハンドルが誤って「分離ロック」位置に操作されると、遮断器が機械的にロックされ、コイルが焼損することがあります。
現場調査では、ラッチとローラー間の接触が密接で摩擦が高いことが確認され、手動での閉鎖が困難です。ローラー上の乾燥した油の残留物が抵抗を増加させています。私たちの解決策：停電し、ばねのエネルギーを解放し、ラッチとローラーに機械油を潤滑し、残留物を削除し、複数回の操作で検証します。焼損した場合はコイルを交換します。
「開放失敗」故障
「開放失敗」故障は「閉鎖失敗」と同様の原理と表現を持ちますが、停電作業中に開放が妨げられ、焼損した開放コイルは現場での手動操作が必要となります。
エネルギーストア故障
各閉鎖後、エネルギーストアモーターは自動的にばねをリセットします。ストア完了時にマイクロスイッチが回路を切断します。ストア回路は空気ブレーカー、モーター、通常閉状態のマイクロスイッチの接点で構成されています。エネルギーストアができない場合、まず空気ブレーカーと電圧を確認し、次にマイクロスイッチを確認します。長期間使用されていない遮断器では、マイクロスイッチが固着することがよくあります。モーターフォールトや接続不良は比較的稀で、主な原因はマイクロスイッチの故障です。
結論
分析した3つの故障は操作機構で典型的なものです。定期的な点検とメンテナンスが重要であり、故障を減らし、電力供給の信頼性を確保するために不可欠です。
