Các Loại và Sự cố của Cuộn Đập Trống Áp suất Thấp

Cuộn Từ và Cuộn Đóng trong Cầu Chì Vacuum Áp Thấp

Cuộn từ và cuộn đóng là các thành phần chính điều khiển trạng thái chuyển mạch của cầu chì vacuum áp thấp. Khi cuộn được cấp điện, nó tạo ra lực từ trường để kích hoạt một liên kết cơ khí hoàn thành thao tác mở hoặc đóng. Về cấu trúc, cuộn thường được làm bằng cách quấn dây sơn lên một bobin cách điện, có lớp bảo vệ bên ngoài, và các đầu nối được cố định vào vỏ. Cuộn hoạt động trên nguồn điện DC hoặc AC, với các mức điện áp phổ biến bao gồm 24V, 48V, 110V, và 220V.

Cháy cuộn là lỗi xảy ra thường xuyên. Việc cấp điện kéo dài gây tăng nhiệt độ quá mức, dẫn đến carbon hóa lớp cách điện và gây ra ngắn mạch. Khi nhiệt độ môi trường vượt quá 40°C hoặc thực hiện hơn năm lần vận hành liên tiếp, tuổi thọ cuộn có thể giảm 30%. Trạng thái cuộn có thể được đánh giá bằng cách đo điện trở, cho phép sai số ±10% so với giá trị bình thường. Ví dụ, đối với cuộn có điện trở danh định là 220Ω, giá trị đo dưới 198Ω có thể chỉ ra ngắn mạch giữa các vòng, trong khi giá trị trên 242Ω cho thấy tiếp xúc kém.

Trong quá trình lắp đặt, cần chú ý đến chiều cực của cuộn, vì kết nối ngược có thể gây hủy bỏ lực từ. Trong quá trình bảo dưỡng, làm sạch các bộ phận di chuyển của lõi sắt bằng cồn không nước, và duy trì khoảng cách di chuyển tự do từ 0,3–0,5mm. Khi thay thế cuộn mới, hãy kiểm tra các thông số điện áp; việc kết nối cuộn DC với nguồn AC sẽ gây cháy ngay lập tức. Đối với các mô hình được trang bị nút trip thủ công, thực hiện ba lần thử nghiệm thủ công mỗi tháng để ngăn chặn dính cơ khí.

Khi cầu chì tripped thường xuyên, trước tiên hãy loại trừ các yếu tố khác ngoài lỗi cuộn. Đo xem điện áp mạch điều khiển có ổn định không và kiểm tra xem các tiếp điểm công tắc phụ có bị oxy hóa không. Một trạm biến áp từng gặp phải sự cố cháy cuộn liên tục, và nguyên nhân cuối cùng được xác định là do tải trước của lò xo trip được điều chỉnh quá cao, dẫn đến tải cơ khí quá mức.

Môi trường ẩm ướt dễ gây lỗi cuộn. Khi độ ẩm vượt quá 85%, nên lắp đặt thiết bị sưởi ấm chống ẩm. Trong một phòng phân phối ven biển, sau khi chuyển sang sử dụng cuộn kín, tỷ lệ hỏng hóc giảm từ trung bình 7 lần mỗi năm xuống còn không. Đối với các vị trí có rung động mạnh, cuộn nên được đổ epoxy để ngăn ngừa đứt dây.

Khi chọn linh kiện thay thế, cần chú ý đến ba thông số: điện áp định mức, công suất hoạt động, và thời gian phản hồi. Khi thay thế cuộn của một thương hiệu khác, hãy kiểm tra kích thước phù hợp cơ khí; đã có trường hợp chênh lệch 2mm về chiều dài piston gây ra tripping không hoàn toàn. Nếu cần, có thể chế tạo một khung chuyển đổi, nhưng phải tính toán lại lực kéo điện từ.

Từ góc độ chiến lược hệ thống, đề xuất thiết lập hồ sơ chu kỳ sống cuộn. Ghi lại nhiệt độ môi trường, số lần vận hành, và sự thay đổi giá trị điện trở cho mỗi lần vận hành. Một cục điện đã phát hiện qua phân tích dữ liệu lớn rằng khi tỷ lệ biến đổi điện trở cuộn đạt 15%, xác suất hỏng hóc trong ba tháng tiếp theo tăng lên 82%.

Suy nghĩ phê phán phải chạy suốt quá trình phân tích lỗi. Khi cuộn cháy, đừng chỉ đơn giản thay thế mà hãy tìm nguyên nhân gốc rễ. Một nhà máy đã gặp phải sự cố cháy cuộn lặp đi lặp lại, và cuộc điều tra cuối cùng cho thấy lỗi thiết kế trong mạch điều khiển khiến tín hiệu trip không kịp thời giải phóng, dẫn đến trạng thái cấp điện liên tục.

Đối với xử lý khẩn cấp, có thể tạm thời sử dụng phương pháp điện trở song song. Kết nối một điện trở 200W song song với các đầu nối của cuộn cháy để tạm thời duy trì chức năng vận hành, nhưng cuộn phải được thay thế trong vòng 24 giờ. Phương pháp này chỉ áp dụng cho cuộn DC và không được sử dụng cho cuộn AC. Phải đeo găng tay cách điện trong quá trình vận hành để tránh giật điện từ điện áp dư.

Có kỹ thuật kiểm tra tăng nhiệt cuộn. Khi sử dụng đồng hồ đo nhiệt hồng ngoại để giám sát, nhắm vào trung tâm cuộn. Các tiêu chuẩn tăng nhiệt cho phép là: 75°C cho lớp cách điện A và 100°C cho lớp cách điện F. Nên tiến hành kiểm tra ngay sau ba lần vận hành liên tiếp, vì nhiệt độ gần nhất với đỉnh điểm tại thời điểm này.

Về cải tiến thiết kế, cuộn hai cuộn dây mới bắt đầu được áp dụng. Cuộn chính chịu trách nhiệm tạo lực từ, trong khi cuộn phụ được sử dụng để theo dõi tình trạng. Khi xảy ra ngắn mạch giữa các vòng trong cuộn chính, sự thay đổi cảm ứng của cuộn phụ kích hoạt tín hiệu cảnh báo sớm, cho phép dự đoán lỗi sớm hơn 20 ngày so với cuộn truyền thống.

Việc tính toán khả năng kinh tế của bảo dưỡng phải được xem xét toàn diện. Giá thị trường của cuộn tiêu chuẩn là khoảng 80-150 RMB, với chi phí lao động thay thế khoảng 200 RMB. Nếu số lần hỏng hóc hàng năm vượt quá ba lần, đề nghị nâng cấp sang cuộn chịu nhiệt cao (giá khoảng 280 RMB), vì tuổi thọ của nó được kéo dài gấp ba lần. Đối với các nút điện quan trọng, cấu hình cuộn kép dự phòng đáng tin cậy hơn.

Các điểm chính trong đào tạo vận hành bao gồm: không bao giờ cắm hoặc rút các kết nối cuộn khi có điện, duy trì khoảng cách ít nhất 15 giây giữa các lần vận hành trip/đóng để tản nhiệt, và tăng cường kiểm tra cách điện trong mùa mưa. Một đội bảo dưỡng đã không tuân thủ yêu cầu thời gian làm mát, dẫn đến cuộn mới thay bị cháy lại trong vòng hai ngày.

Một xu hướng đổi mới kỹ thuật đang nổi lên. Cuộn từ kiểu giữ bắt đầu thay thế cấu trúc truyền thống, sử dụng nam châm vĩnh cửu để giữ trạng thái trip hoặc đóng, giảm tiêu thụ điện năng 90%. Tuy nhiên, các cuộn này đòi hỏi yêu cầu cao hơn cho tín hiệu điều khiển và cần mô-đun điều khiển chuyên dụng, làm tăng chi phí cải tạo khoảng 40%.

Rất khuyên dùng cây cầu số để chẩn đoán tại chỗ. Nó không chỉ có thể đo điện trở DC mà còn phát hiện cảm ứng cuộn. Phạm vi dao động bình thường của cảm ứng nên nằm trong ±5%. Nếu phát hiện sự giảm đáng kể của cảm ứng, cuộn nên được thay thế ngay cả khi giá trị điện trở vẫn bình thường.

Các biện pháp bảo vệ không được bỏ qua. Trong các nhà máy xi măng có bụi nhiều, việc lắp đặt nắp lọc nanofiber trên cuộn hiệu quả chặn các hạt lớn hơn 0,3 micromet. Đối với các nhà máy hóa chất, khuyến nghị sử dụng giấy pH để kiểm tra độ axit hoặc kiềm của bề mặt cuộn hàng quý, và thực hiện xử lý chống ăn mòn ngay khi phát hiện dấu hiệu ăn mòn.

Các mô hình dự đoán tuổi thọ đang trở nên phổ biến hơn. Các thuật toán dựa trên số lần vận hành, các thông số môi trường, và tỷ lệ biến đổi điện trở đã đạt được độ chính xác trên 75%. Một cầu chì thông minh đã đạt được cảnh báo sớm 30 ngày về sự cố cuộn, ngăn ngừa sự cố mất điện không mong muốn.

Tiêu chí chấp nhận sau bảo dưỡng bao gồm: lực vận hành thủ công không vượt quá 50N, mức độ ồn dưới 65 dB trong quá trình vận hành điện, và không bị kẹt trong 10 lần vận hành liên tiếp. Trong quá trình chấp nhận, sử dụng máy đo sóng để chụp dạng sóng dòng cuộn. Dạng sóng bình thường nên là đường cong mượt; dạng sóng răng cưa cho thấy có sự kháng cự cơ khí.