Lågspänningsvakuumavbrottskretsar Typer & Fel

Avbrott och stängningsspolar i lågspänningsvakuumkretsutslagare

Avbrott och stängningsspolar är de kärnkomponenter som styr växlingsstatusen för lågspänningsvakuumkretsutslagare. När spolen ansluts till ström genereras en magnetisk kraft som drivs en mekanisk koppling för att slutföra öppning eller stängning. Strukturellt består spolen vanligtvis av lacktråd virat på en isolerande bobin, med ett yttre skyddsskikt, och terminalerna är fastsatta vid behållaren. Spolen fungerar antingen på DC- eller AC-ström, med vanliga spänningsvärden inklusive 24V, 48V, 110V och 220V.

Spolbränning är en frekvent feltyp. Långvarig anslutning till ström orsakar överhettning, vilket leder till karbonisering av isolationslagret och därmed kortslut. När omgivningstemperaturen överskrider 40°C eller mer än fem påföljande operationer utförs kan spolens livslängd förkortas med 30%. Spolens tillstånd kan utvärderas genom mätning av dess resistans, med en tolerans på ±10% för normala värden. Till exempel, för en spol med en nominell resistans på 220Ω, kan ett mätt värde under 198Ω indikera en varv-till-varv kortslutning, medan ett värde över 242Ω tyder på dålig kontakt.

Under installation måste uppmärksamhet ägnas åt spolens polaritet, eftersom omvänt anslutna poler kan orsaka magnetisk kraftneutralisering. Under underhåll rengör rörliga delar av järnkärnan med vattenfri alkohol, och bibehåll en fri rörelsegap på 0,3–0,5 mm. Vid byta av ny spol verifiera spänningsparametrarna; anslutning av en DC-spole till en AC-källa kommer att orsaka omedelbar bränning. För modeller utrustade med en manuell avbrottsknapp, utför tre manuella tester per månad för att förhindra mekaniska fastsättningar.

När en kretsutslagare ofta avbryter, eliminera först faktorer utöver spolfel. Mät om kontrollcirkuitens spänning är stabil och kontrollera om hjälpkontaktens kontakter är oxidiserade. En station upplevde flera spolbrännningar, och den underliggande orsaken visade sig vara att avbrottsfjäderns förbelastning var justerad för högt, vilket resulterade i överdriven mekanisk belastning.

Fuktiga miljöer kan lätt utlösa spolfel. När fukten överskrider 85%, rekommenderas det att installera en fuktavvärjande värmeenhet. I en kustnära distributionsrum, efter byte till tätade spolar, sjönk felefrekvensen från genomsnittligt sju gånger per år till noll. För platser med starka vibrationer bör spolen pottas med epoxidhar för att förhindra trådbristningar.

När du väljer en ersättningsdel, se till tre parametrar: nominell spänning, aktiveringskraft och respons tid. Vid byte till en spol från en annan märke, verifiera mekaniska passformsmått; det har funnits fall där en skillnad på 2 mm i plungerlängd orsakade ofullständigt avbrott. Om det behövs kan en övergångsställning anpassas, men den elektromagnetiska dragmomentet måste omberäknas.

Från ett systemstrategiskt perspektiv rekommenderas det att etablera en spolcykluspost. Registrera omgivningstemperatur, antal operationer och förändringar i resistansvärde för varje operation. Ett elverksbyrå hittade genom big data-analys att när spolens resistansvariation når 15%, ökar sannolikheten för fel inom de kommande tre månaderna till 82%.

Kritiskt tänkande måste igenom hela felanalysprocessen. När en spol brinner, ersätt den inte bara utan leta efter roten till problemet. En fabrik upplevde flera spolbrännningar, och den slutliga undersökningen avslöjade ett designfel i kontrollcirkuiten som orsakade att avbrottsignalen inte frigavs i tid, vilket ledde till en konstant energitillförsel.

För nödsituationer kan parallellresistormetoden användas tillfälligt. Anslut en 200W-resistor parallellt till terminalerna på den brända spolen för att tillfälligt bibehålla driftfunktion, men spolen måste bytas ut inom 24 timmar. Denna metod är endast tillämplig på DC-spolar och får inte användas för AC-spolar. Isolerade handskar måste bäras under operation för att förhindra elektrisk chock från restspänning.

Det finns tekniker för spoltemperaturupptestsning. När du använder en infraröd termometer för övervakning, rikta den mot centrum av spolen. Tillåtna temperaturupphöjningsstandarder är: 75°C för klass A-isolation och 100°C för klass F-isolation. Testning bör utföras omedelbart efter tre påföljande operationer, eftersom temperaturen är närmast sin topp vid detta tillfälle.

I termer av designförbättringar börjar nya dubbelvirade spolar att appliceras. Huvudvindningen ansvarar för att generera magnetisk kraft, medan hjälpvindningen används för tillståndsövervakning. När en varv-till-varv kortslutning inträffar i huvudvindningen, utlöses en varningssignal genom förändringen i induktans i hjälpvindningen, vilket möjliggör felprognos 20 dagar tidigare än traditionella spolar.

Den ekonomiska lönsamheten av underhåll måste övervägas helt. Marknadspriset för en standardspol är ungefär 80–150 RMB, med en ersättningsarbetskostnad på cirka 200 RMB. Om årliga fel överstiger tre gånger, rekommenderas det att uppgradera till en högtemperaturbeständig spol (prissatt på cirka 280 RMB), eftersom dess livslängd förlängs tre gånger. För kritiska elkraftnoder är en redundant dubbelspolkonfiguration mer tillförlitlig.

Nyckelpunkter för driftutbildning inkluderar: aldrig ansluta eller koppla ifrån spolkopplingar under ström, bibehåll minst 15 sekunders mellanrum mellan avbrott/stängning för uppvärmning, och förstärk isoleringsprovtagning under regnperiod. Ett underhållsteam misslyckades med att följa uppvärmningskravet, vilket ledde till att en ny ersatt spol brände igen inom två dagar.

En teknisk innovations trend dyker upp. Magnetiska latching-spolar börjar ersätta traditionella strukturer, genom att använda permanenta magneter för att hålla avbrott eller stängningstillstånd, vilket minskar energiförbrukningen med 90%. Dock har sådana spolar högre krav på kontrollsignal och kräver en dedikerad drivrutinmodul, vilket ökar ombyggnadskostnaden med cirka 40%.

Det är starkt rekommenderat att ha en digital bro för på-platsdiagnos. Den kan inte bara mäta DC-resistans utan också detektera spolens induktans. Den normala svängningsskalan för induktans bör ligga inom ±5%. Om en betydande nedgång i induktans upptäcks, bör spolen ersättas även om resistansvärdet verkar normalt.

Skyddsåtgärder får inte bortse från. I cementfabriker med hög dammhalt, effektivt blockerar installation av en nanofiberfilterklämma på spolen partiklar större än 0,3 mikron. För kemiska anläggningar rekommenderas det att använda pH-testpapper för att kontrollera surhet eller alkalitet på spolytan kvartalsvis, och utför korrosionsbehandling omedelbart vid tecken på korrosion.

Livslängdsförutsägelsesmodeller blir alltmer vanliga. Algoritmer baserade på antal operationer, miljöparametrar och resistansvariationshastigheter har uppnått över 75% noggrannhet. En intelligent kretsutslagare har redan uppnått 30-dagars förvarning av spolfel, vilket förhindrar oplanerade strömavbrott.

Godkännandekriterier efter underhåll inkluderar: manuell driftkraft som inte överstiger 50N, bullernivå under 65 dB under elektrisk drift, och inga fastsättningar under 10 påföljande operationer. Under godkännande, använd en oscilloskop för att fånga spolens strömform. En normal form bör vara en jämn kurva; en sägformig form indikerar närvaro av mekanisk motstånd.