Tipus de bobines de disjuntors al·tadues a baixa tensió i errors

Bobines de desconnexió i connexió en interruptors de circuit baixa tensió a buit

Les bobines de desconnexió i connexió són els components clau que controlen l'estat de commutació dels interruptors de circuit baixa tensió a buit. Quan la bobina està energitzada, genera una força magnètica que impulsa un mecanisme d'enllaç mecànic per completar l'operació d'obertura o tancament. Estructuralment, la bobina es fa típicament enrolant fil esmaltat sobre un carret de bobinat aïllat, amb una capa protectora exterior, i els terminals estan fixats al capsa. La bobina funciona amb corrent contínua (CC) o alternada (CA), amb tensions habituals com 24V, 48V, 110V i 220V.

La cremació de la bobina és un fal·ler de freqüència alta. L'energització prolongada provoca un augment excesiu de temperatura, que porta a la carbonització de la capa aïllant i resulta en curts circuits. Quan la temperatura ambient supera els 40°C o es realitzen més de cinc operacions consecutives, la vida útil de la bobina pot reduir-se en un 30%. L'estat de la bobina es pot avaluar mesurant la seva resistència, amb una tolerància de ±10% per als valors normals. Per exemple, per a una bobina amb una resistència nominal de 220Ω, un valor mesurat inferior a 198Ω pot indicar un curt circuit entre espirals, mentre que un valor superior a 242Ω suggereix contacte deficient.

Durant la instal·lació, cal prestar atenció a la direcció de la polaritat de la bobina, ja que la connexió inversa pot causar la cancel·lació de la força magnètica. Durant la manteniment, netegeu les parts mòbils del nucli de ferro amb alcohol anhidròs, i mantingueu un espai de moviment lliure de 0,3–0,5 mm. Quan reemplaceu amb una nova bobina, verifiqueu els paràmetres de tensió; connectar una bobina CC a una font de CA provocarà immediatament la cremació. Per a models dotats d'un botó de desconnexió manual, realitzeu tres proves manuals al mes per prevenir l'enganxament mecànic.

Quan un interruptor de circuit dispara sovint, primer elimineu factors diferents de l'error de la bobina. Mesureu si la tensió del circuit de control és estable i comproveu si els contactes del commutador auxiliar estan oxidats. Una subestació va experimentar repetides cremacions de bobines, i la causa arrel va ser finalment traçada a la càrrega prèvia de la molla de desconnexió ajustada massa alta, resultant en una càrrega mecànica excessiva.

Els entorns humits desencadenen fàcilment errors de bobina. Quan l'humitat supera el 85%, es recomana instal·lar un dispositiu de calor antihumedat. En una sala de distribució costanera, després de canviar a bobines hermètiques, la taxa de fallida va passar d'una mitjana de set vegades any rere any a zero. Per a ubicacions amb vibracions fortes, la bobina hauria de ser encapsulada amb resina epoxi per prevenir la ruptura del fil.

Quan seleccioneu una peça de reemplaçament, presteu atenció a tres paràmetres: tensió nominal, potència d'acció i temps de resposta. Quan reemplaceu amb una bobina d'una marca diferent, verifiqueu les dimensions d'ajust mecànic; hi ha hagut casos on una diferència de 2 mm en la longitud del pistó ha causat un dispar incomplet. Si és necessari, es pot fabricar un suport de transició, però el moment de tracció electromagnètic ha de ser recalculat.

Des d'una perspectiva de estratègia de sistema, es recomana establir un registre del cicle de vida de la bobina. Registreu la temperatura ambient, el nombre d'operacions i els canvis en el valor de la resistència per cada operació. Un organisme de subministrament d'energia va trobar a través de l'anàlisi de dades massives que quan la variació de la resistència de la bobina arriba al 15%, la probabilitat de fallida en els següents tres mesos augmenta fins al 82%.

El pensament crític ha de dur-se a terme a tot el procés d'anàlisi de fal·lers. Quan una bobina es crema, no la reemplaceu simplement; en comptes, traceu la causa arrel. Una fàbrica va experimentar repetides cremacions de bobina, i la investigació final va revelar un defecte de disseny al circuit de control que feia que la senyal de desconnexió no es liberés a temps, resultant en un estat d'energització continu.

Per a la gestió d'emergències, es pot utilitzar temporalment el mètode de resistor paral·lel. Connecteu un resistor de 200W en paral·lel amb els terminals de la bobina cremada per mantenir temporalment la funcionalitat operativa, però la bobina ha de ser reemplaçada dins de 24 hores. Aquest mètode només és aplicable a bobines CC i no s'ha d'utilitzar per a bobines CA. Durant l'operació, cal portar guants aïllants per prevenir descàrregues elèctriques de tensió residual.

Hi ha tècniques per a la prova de l'augment de temperatura de la bobina. Quan s'utilitza un termòmetre infraroig per a la monitorització, apunteu al centre de la bobina. Els estàndards d'augment de temperatura permès són: 75°C per a l'aïllament de classe A i 100°C per a l'aïllament de classe F. La prova s'ha de realitzar immediatament després de tres operacions consecutives, ja que la temperatura està més propera al seu màxim en aquest punt.

En termes d'avanços de disseny, les noves bobines de doble bobinat estan començant a ser aplicades. El bobinat principal és responsable de generar la força magnètica, mentre que el bobinat auxiliar s'utilitza per a la monitorització de l'estat. Quan ocorre un curt circuit entre espirals al bobinat principal, el canvi d'inductància al bobinat auxiliar desencadena un senyal d'alerta anticipada, permetent la predicció de fal·lers 20 dies abans que les bobines tradicionals.

La viabilitat econòmica del manteniment ha de ser considerada de manera integral. El preu de mercat d'una bobina estàndard és aproximadament 80-150 RMB, amb un cost de man d'obra de reemplaçament d'aproximadament 200 RMB. Si les fallides anuals superen tres vegades, es recomana actualitzar a una bobina resistent a alt temperatures (amb un preu d'aproximadament 280 RMB), ja que la seva vida útil es llarga el triple. Per a nodes de potència crítics, una configuració de doble bobina redundant és més fiable.

Els punts clau per a la formació operativa inclouen: mai connecteu ni desconecteu els connectors de la bobina sota alimentació, mantingueu almenys un interval de 15 segons entre les operacions de desconnexió/connexió per a dissipar el calor, i intensifiqueu les proves d'aïllament durant la temporada de pluja. Un equip de manteniment va fallar en seguir el requisit de temps de refredament, resultant en una nova bobina reemplaçada que es cremava de nou dins de dos dies.

Una tendència d'innovació tècnica està emergent. Les bobines magnètiques de retenció estan començant a reemplaçar les estructures tradicionals, utilitzant magnets permanents per mantenir l'estat de desconnexió o connexió, reduint el consum d'energia en un 90%. No obstant això, aquestes bobines tenen requeriments més elevats per a senyals de control i requereixen un mòdul de conducció dedicat, incrementant el cost de renovació en aproximadament un 40%.

Es recomana encaregudament portar un pont digital per a la diagnosi in situ. No només pot mesurar la resistència CC, sinó també detectar l'inductància de la bobina. El rang normal de fluctuació de l'inductància hauria de ser dins de ±5%. Si es detecta una caiguda significativa de l'inductància, la bobina hauria de ser reemplaçada, fins i tot si el valor de la resistència sembla normal.

Les mesures de protecció no han de ser negligides. En plantes de ciment amb nivells alts de pols, l'instal·lació d'una coberta de filtre de nanofibra a la bobina bloqueja eficientment partícules més grans de 0,3 microns. Per a plantes químiques, es recomana utilitzar paper indicador de pH per comprovar l'aciditat o alcalinitat de la superfície de la bobina trimestralment, i realitzar un tractament anticorrosiu immediatament si es detecten signes de corrosió.

Els models de predicció de vida útil estan esdevenint més amplis. Algoritmes basats en el nombre d'operacions, paràmetres ambientals i taxes de variació de la resistència han assolit més del 75% d'exactitud. Un interruptor de circuit intel·ligent ja ha assolit un avís de 30 dies d'anticipació de la fallida de la bobina, prevenint interrupcions de potència no planificades.

Els criteris d'acceptació després del manteniment inclouen: força d'operació manual no superior a 50N, nivell de soroll inferior a 65 dB durant l'operació elèctrica, i sense enganxaments en 10 operacions consecutives. Durant l'acceptació, utilitzeu un oscil·loscopi per capturar la forma d'ona de la corrent de la bobina. Una forma d'ona normal hauria de ser una corba suau; una forma d'ona dents de serra indica la presència de resistència mecànica.