저전압 진공 차단기 코일 유형 및 고장
저압 진공 회로 차단기의 트립 및 클로즈 코일
트립 및 클로즈 코일은 저압 진공 회로 차단기의 스위칭 상태를 제어하는 핵심 구성 요소입니다. 코일이 전력이 공급되면 자력을 생성하여 기계적 연결을 구동하여 개방 또는 폐쇄 작업을 완료합니다. 구조적으로 코일은 일반적으로 절연 보빈에 에나멜 도선을 감아서 만들어지고, 외부 보호층과 단자가 주택에 고정되어 있습니다. 코일은 DC 또는 AC 전원으로 작동하며, 일반적인 전압 등급은 24V, 48V, 110V, 220V가 포함됩니다.
코일의 소실은 높은 빈도의 고장입니다. 장시간 전력 공급은 과도한 온도 상승을 초래하여 절연층의 탄화와 단락을 유발합니다. 주변 온도가 40°C를 초과하거나 5회 이상 연속 작업을 수행할 경우 코일의 수명은 30% 단축될 수 있습니다. 코일의 상태는 저항 값을 측정하여 평가할 수 있으며, 정상 값의 ±10% 허용 오차가 허용됩니다. 예를 들어, 220Ω의 명목 저항 값을 가진 코일의 경우, 198Ω 미만의 측정 값은 회전간 단락을, 242Ω를 초과하는 값은 접촉 불량을 나타낼 수 있습니다.
설치 시 코일의 극성 방향에 주의해야 하며, 역방향 연결은 자력 상쇄를 일으킬 수 있습니다. 유지 관리 중에는 무수 알코올로 철심의 이동 부품을 청소하고, 0.3-0.5mm의 자유 이동 간격을 유지해야 합니다. 새로운 코일로 교체할 때는 전압 매개변수를 확인해야 합니다. DC 코일을 AC 전원에 연결하면 즉시 소실됩니다. 수동 트립 버튼이 장착된 모델의 경우, 기계적 고착을 방지하기 위해 월 3회 수동 테스트를 수행해야 합니다.
회로 차단기가 자주 트립될 때는 코일 고장 외의 요인을 먼저 제거해야 합니다. 제어 회로 전압이 안정적인지 측정하고 보조 스위치 접점이 산화되지 않았는지 확인해야 합니다. 한 변전소에서는 반복적인 코일 소실이 발생했고, 근본 원인은 결국 트립 스프링의 사전 하중이 너무 높게 조정되어 기계적 부하가 과도하게 되었기 때문이었습니다.
습도가 높은 환경에서는 코일 고장이 쉽게 발생합니다. 습도가 85%를 초과할 경우 습기 방지 가열 장치를 설치하는 것이 좋습니다. 해안 지역의 배전실에서 밀폐형 코일로 교체한 후, 고장률은 연평균 7회에서 0으로 줄었습니다. 강한 진동이 있는 장소에서는 코일을 에폭시 수지로 포팅하여 선재의 단절을 방지해야 합니다.
교체 부품을 선택할 때는 정격 전압, 작동 전력, 응답 시간 세 가지 매개변수에 주의해야 합니다. 다른 브랜드의 코일로 교체할 때는 기계적 맞춤 치수를 확인해야 합니다. 플런저 길이의 2mm 차이로 인해 불완전 트립이 발생한 사례가 있었습니다. 필요하다면 전환 브라켓을 맞춤 제작할 수 있지만, 전자기 견인 토크는 재계산해야 합니다.
시스템 전략적 관점에서 코일 수명 주기 기록을 설정하는 것이 좋습니다. 각 작업의 주변 온도, 작업 횟수, 저항 값 변화를 기록합니다. 한 전력 공급국은 빅 데이터 분석을 통해 코일 저항 변화율이 15%에 도달할 때 다음 3개월 내 고장 확률이 82%로 증가한다는 것을 발견했습니다.
전반적인 고장 분석 과정에서 비판적 사고가 필요합니다. 코일이 소실되었을 때 단순히 교체하지 말고 근본 원인을 추적해야 합니다. 한 공장에서는 반복적인 코일 소실이 발생했고, 최종 조사 결과 제어 회로 설계 결함으로 인해 트립 신호가 적시에 해제되지 않아 지속적인 전력 공급 상태가 발생하였다는 것을 발견했습니다.
비상 처리를 위해 병렬 저항 방법을 일시적으로 사용할 수 있습니다. 소실된 코일 단자에 200W 저항을 병렬로 연결하여 임시로 작동 기능을 유지할 수 있지만, 코일은 24시간 내에 교체해야 합니다. 이 방법은 DC 코일에만 적용되며 AC 코일에는 사용해서는 안 됩니다. 작업 중에는 잔류 전압으로 인한 감전을 방지하기 위해 절연 장갑을 착용해야 합니다.
코일 온도 상승 테스트 기법이 있습니다. 적외선 온도계로 모니터링할 때는 코일 중심을 대상으로 합니다. 허용되는 온도 상승 기준은 A급 절연의 경우 75°C, F급 절연의 경우 100°C입니다. 테스트는 3회 연속 작업 직후에 수행해야 하며, 이때 온도가 피크에 가장 가깝습니다.
설계 개선 측면에서 새로운 듀얼 윈딩 코일이 적용되기 시작하고 있습니다. 메인 윈딩은 자력을 생성하는 역할을 하며, 보조 윈딩은 상태 모니터링에 사용됩니다. 메인 윈딩에서 회전간 단락이 발생하면 보조 윈딩의 인덕턴스 변화가 조기에 경보 신호를 발송하여 전통적인 코일보다 20일 앞서 고장을 예측할 수 있습니다.
유지 관리의 경제적 타당성은 종합적으로 고려해야 합니다. 표준 코일의 시장가는 약 80-150 RMB이며, 교체 노동 비용은 약 200 RMB입니다. 연간 고장 횟수가 3회를 초과할 경우 수명이 3배로 연장되는 고온 저항 코일(약 280 RMB)로 업그레이드하는 것이 좋습니다. 중요한 전력 노드의 경우, 중복 듀얼 코일 구성을 사용하는 것이 더 안정적입니다.
운영 교육의 주요 포인트는 다음과 같습니다: 절대로 전력 공급 중 코일 커넥터를 연결하거나 분리하지 마십시오. 열 방출을 위해 트립/클로즈 작업 사이에 최소 15초의 간격을 유지하고, 우기 동안 절연 테스트를 강화하십시오. 한 유지 관리 팀이 냉각 시간 요구사항을 준수하지 않아 새로 교체한 코일이 2일 만에 다시 소실되었습니다.
기술 혁신의 경향이 나타나고 있습니다. 래치형 자기 코일이 전통적인 구조를 대체하기 시작하여 영구 자석을 사용하여 트립 또는 클로즈 상태를 유지하고, 전력 소모를 90% 줄였습니다. 그러나 이러한 코일은 제어 신호에 대한 요구 사항이 더 높으며, 전용 드라이버 모듈이 필요하여 개조 비용이 약 40% 증가합니다.
현장 진단을 위해 디지털 브리지를 가져오는 것이 매우 권장됩니다. 디지털 브리지는 DC 저항뿐만 아니라 코일의 인덕턴스도 측정할 수 있습니다. 인덕턴스의 정상적인 변동 범위는 ±5% 내여야 합니다. 인덕턴스가 크게 감소하는 경우, 저항 값이 정상적으로 보이는 경우에도 코일을 교체해야 합니다.
보호 조치는 간과해서는 안 됩니다. 먼지가 많은 시멘트 공장에서는 나노 섬유 필터 커버를 코일에 설치하여 0.3마이크론 이상의 입자를 효과적으로 차단합니다. 화학 공장의 경우, 분기별로 pH 시험지를 사용하여 코일 표면의 산성 또는 알칼리성을 검사하고, 부식 징후가 발견되면 즉시 부식 방지 처리를 수행해야 합니다.
수명 예측 모델이 더욱 널리 사용되고 있습니다. 작업 횟수, 환경 매개변수, 저항 변화율을 기반으로 한 알고리즘은 75% 이상의 정확도를 달성하였습니다. 한 지능형 회로 차단기는 이미 30일 전에 코일 고장에 대해 경고하여 예정되지 않은 정전을 방지하였습니다.
유지 관리 후의 수락 기준은 다음과 같습니다: 수동 작동력이 50N을 초과하지 않으며, 전기 작동 중 소음 수준이 65 dB 미만이고, 10회 연속 작업 중에 걸림 현상이 없어야 합니다. 수락 시 오실로스코프를 사용하여 코일 전류 파형을 캡처해야 합니다. 정상적인 파형은 부드러운 곡선이어야 하며, 톱니 모양의 파형은 기계적 저항이 있음을 나타냅니다.
