Lage-spannings vacuümcontactor spoeltypen en storingen

Trip en Close Coils in Laagspannings Vacuümschakelaars

De trip en close coils zijn de kerncomponenten die de schakelstatus van laagspannings vacuümschakelaars regelen. Wanneer de coil wordt geactiveerd, genereert deze een magnetische kracht die een mechanische koppeling drijft om de open- of sluitoperatie te voltooien. Structuurtechnisch is de coil meestal gemaakt door geëmailleerde draad op een isolerende spooldraager te wikkelen, met een beschermende buitenlaag, en de terminals zijn vastgezet aan de behuizing. De coil werkt op zowel gelijkstroom als wisselstroom, met gangbare spanningen zoals 24V, 48V, 110V en 220V.

Spoelverbranding komt vaak voor. Langdurige activering veroorzaakt een te hoge temperatuurstijging, wat leidt tot verkooling van de isolatielaag en resulterend in kortsluitingen. Als de omgevingstemperatuur boven de 40°C uitkomt of er meer dan vijf opeenvolgende operaties worden uitgevoerd, kan de levensduur van de coil met 30% worden verkort. De conditie van de coil kan worden beoordeeld door de weerstand te meten, met een toegestane tolerantie van ±10% voor normale waarden. Bijvoorbeeld, voor een coil met een nominale weerstand van 220Ω, kan een gemeten waarde onder 198Ω wijzen op een tussenwindingsshort, terwijl een waarde boven 242Ω op slechte contacten duidt.

Tijdens de installatie moet aandacht besteed worden aan de polariteitsrichting van de coil, aangezien een omgekeerde verbinding magneetkrachten kan annuleren. Tijdens het onderhoud reinig de bewegende delen van de ijzerkern met anhydrouse alcohol en zorg voor een vrij bewegingsgat van 0,3–0,5 mm. Bij het vervangen met een nieuwe coil, controleer de spanningparameters; het aansluiten van een gelijkstroomcoil op een wisselstroombron zal onmiddellijk tot verbranding leiden. Voor modellen die zijn uitgerust met een handmatige tripknop, voer elke maand drie handmatige tests uit om mechanische stokking te voorkomen.

Wanneer een schakelaar frequent trips, elimineer eerst factoren buiten de coiluitval. Meet of de spanning in het controlecircuit stabiel is en controleer of de contacten van de hulpcontacten zijn geoxideerd. Een substation heeft ooit herhaalde spoelverbrandingen ervaren, en de oorzaak bleek uiteindelijk te liggen bij de trippingsprong die te hoog was ingesteld, wat resulteerde in een te hoge mechanische belasting.

Vochtige omgevingen kunnen spoeluitval gemakkelijk veroorzaken. Als de luchtvochtigheid boven de 85% uitkomt, wordt het aanbevolen een vochtafdichtingsverwarmingsapparaat te installeren. In een distributieruimte aan de kust, daalde de uitval na overschakeling naar gesloten-type spoelen van gemiddeld zeven keer per jaar naar nul. Voor locaties met sterke trillingen, moet de coil worden ingegoten met epoxyhars om draadbreuk te voorkomen.

Bij het selecteren van een vervangend onderdeel, let op drie parameters: de nominale spanning, de activeringsvermogen en de responstijd. Bij het vervangen met een coil van een ander merk, controleer de mechanische pasvormafmetingen; er zijn gevallen geweest waarbij een verschil van 2 mm in plungerlengte onvolledig trippen veroorzaakte. Indien nodig kan een overgangsbracket worden aangepast, maar de elektromagnetische trekkracht moet opnieuw worden berekend.

Vanuit strategisch oogpunt wordt aangeraden een spoellevenscyclusrecord op te stellen. Noteer de omgevingstemperatuur, het aantal operaties en de verandering in weerstandswaarde voor elke operatie. Een energieleverancier ontdekte via big data-analyse dat wanneer de variatieratio van de spoelweerstand 15% bereikt, de kans op uitval binnen drie maanden toeneemt tot 82%.

Kritisch denken moet door de hele foutanalyseprocess heen lopen. Bij spoelverbranding, vervang de coil niet eenvoudigweg, maar spoor de oorzaak op. Een fabriek had herhaalde spoelverbrandingen, en de uiteindelijke onderzoeken wezen op een ontwerpfout in het controlecircuit, waardoor het trippingsignaal niet tijdig werd vrijgegeven, wat resulteerde in een continue geactiveerde staat.

Voor noodoplossingen kan tijdelijk een parallelle weerstandmethode worden gebruikt. Sluit een 200W-weerstand parallel aan de terminals van de verbrande coil om de operationele functionaliteit tijdelijk te behouden, maar de coil moet binnen 24 uur worden vervangen. Deze methode is alleen toepasbaar op gelijkstroomcoils en mag niet worden gebruikt voor wisselstroomcoils. Draag tijdens de bediening geïsoleerde handschoenen om elektrische schokken door restspanning te voorkomen.

Er zijn technieken voor spoeltemperatuurstijgingstests. Gebruik bij het monitoren met een infraroodthermometer, richt op het midden van de coil. De toegestane temperatuurstijgingsnormen zijn: 75°C voor klasse A-isolatie en 100°C voor klasse F-isolatie. Testen moeten direct na drie opeenvolgende operaties worden uitgevoerd, omdat de temperatuur op dit moment het dichtst bij het piek ligt.

In termen van ontwerpfverbeteringen beginnen nieuwe dubbelgewonden spoelen te worden toegepast. De hoofdwikkeling is verantwoordelijk voor het genereren van magnetische kracht, terwijl de hulpwikkeling wordt gebruikt voor conditiemonitoring. Wanneer er een tussenwindingsshort in de hoofdwikkeling optreedt, activeert de verandering in zelfinductie van de hulpwikkeling een vroeg waarschuwingssignaal, waardoor foutvoorspelling 20 dagen eerder mogelijk is dan bij traditionele spoelen.

De economische haalbaarheid van onderhoud moet alomvattend worden overwogen. De marktprijs van een standaardspoel ligt rond de 80–150 RMB, met een vervangingsarbeidskosten van ongeveer 200 RMB. Als jaarlijks meer dan drie uitvallen optreden, wordt een upgrade naar een hittebestendige spoel (prijs ongeveer 280 RMB) aanbevolen, aangezien de levensduur hierdoor driemaal wordt verlengd. Voor cruciale energieknooppunten is een redundante dubbele-spoelconfiguratie betrouwbaarder.

Belangrijke punten voor bedieningstraining omvatten: nooit stekers van de spoel aansluiten of loskoppelen onder spanning, minimaal 15 seconden tussen trip/sluitoperaties laten zitten voor afkoeling, en versterking van isolatietests tijdens de regenseizoen. Een onderhoudsteam volgde de afkoelingstijd niet, wat resulteerde in een opnieuw vervangen spoel die binnen twee dagen opnieuw verbrandde.

Een technologische innovatietrend begint zich te ontwikkelen. Vasthoudende magnetische spoelen beginnen traditionele structuren te vervangen, gebruikmakend van permanente magneten om de trip of sluitstatus vast te houden, wat het energieverbruik met 90% vermindert. Echter, dergelijke spoelen hebben hogere eisen aan controlesignalen en vereisen een speciaal drivermodule, wat de retrofitkosten met ongeveer 40% verhoogt.

Het is sterk aan te raden een digitale brug mee te nemen voor terplaatse diagnose. Het kan niet alleen DC-weerstand meten, maar ook de zelfinductie van de spoel detecteren. De normale fluctuatierange van zelfinductie zou binnen ±5% moeten liggen. Als een significante daling in zelfinductie wordt gedetecteerd, moet de spoel worden vervangen, zelfs als de weerstandswaarde normaal lijkt.

Beschermende maatregelen mogen niet worden genegeerd. In cementfabrieken met hoge stofconcentraties, blokkeert het installeren van een nanovliesfilterkap op de spoel effectief deeltjes groter dan 0,3 micrometer. Voor chemische fabrieken wordt aangeraden pH-testpapier te gebruiken om de zuurgraad of alkaligraad van de spoeloppervlakte kwartaalijks te controleren, en onmiddellijk anti-corrosiebehandeling uit te voeren bij tekenen van corrosie.

Levensduurvoorspellingsmodellen worden steeds algemener. Algoritmen gebaseerd op het aantal operaties, milieuparameters en weerstandsvariatieratio's hebben een nauwkeurigheid van meer dan 75% bereikt. Een intelligente schakelaar heeft al 30-dagen voorafgaande waarschuwing voor spoeluitval bereikt, wat ongeplande stroomonderbrekingen voorkomt.

Acceptatiecriteria na onderhoud omvatten: handmatige bedieningskracht niet hoger dan 50N, geluidsniveau onder 65 dB tijdens elektrische bediening, en geen stokking tijdens 10 opeenvolgende operaties. Tijdens de acceptatie gebruik een oscilloscoop om de spoelstroomcurve vast te leggen. Een normale curve zou een gladde curve moeten zijn; een zaagtandcurve duidt op de aanwezigheid van mechanische weerstand.