Avaries comunes i mètodes de manteniment per a interruptors automàtics a baixa tensió montats en postes

Avaries comunes i mètodes de manteniment per a interrumptors de baixa tensió montats en postes

Els interrumptors de baixa tensió montats en postes, com a dispositius de protecció clau en les xarxes de distribució, s'utilitzen ampliament en punts de connexió, segmentació i branques de línies aèries de 10kV. Operant a llarg termini en entorns exteriors adversos, se'ls presenten múltiples reptes, incloent la degradació del rendiment elèctric, l'usura de components mecànics i l'impacte de factors ambientals.

Característiques estructurals i principi de funcionament dels interrumptors de baixa tensió montats en postes

Els interrumptors de baixa tensió montats en postes adopten una estructura de tres fases, caracteritzada per la seva petita mida, pes lleuger, excel·lent rendiment d'interrupció i estabilitat. La seva estructura bàsica consta de tres parts principals: el cos de l'interruptor, el mecanisme d'operació i el controlador intel·ligent. El cos de l'interruptor està compost per interruptors al buit, components conductors i postes aïllants; el mecanisme d'operació, típicament de ressort o de magnet permanent, és responsable d'executar les operacions d'obertura i tancament; el controlador intel·ligent integra funcions de protecció i interfícies de comunicació, permetent el control remot i l'aïllament de falles.

El principi de funcionament dels interrumptors de postes segueix un procés de "detecció, jutjament, execució". Quan es produeixen sobrecàrregues, curtes circuits o falles a terra en la línia, els transformadors de corrent i de tensió integrats recullen els senyals de falla. El controlador determina el tipus de falla basant-se en paràmetres preestablerts i després activa el mecanisme d'operació per executar l'operació d'obertura, tallant la corrent de falla. Els interrumptors de postes intel·ligents moderns també disposen de funcions de recobriment múltiple, capaces de eliminar ràpidament les falles en menys de 25ms, assolint capacitats d'autoreparació en les xarxes de distribució.

Avaries elèctriques comunes i mètodes de manteniment

• Falla de tancament: La falla de tancament és un dels problemes elèctrics més comuns en els interrumptors de postes, manifestada com la incapacitat de realitzar operacions de tancament. Les causes principals inclouen la desconexió del circuit de control, la pèrdua de potència, bobines de tancament deteriorades i mecanismes de disparador no enganxats.

• Falla d'obertura: La falla d'obertura ocorre quan l'interruptor no pot obrir normalment durant una falla en la línia, facilitant la tripulació amont i l'ampliació de la interrupció de l'energia. Les causes comunes inclouen falles en les bobines de disparador, contacte deficient en fusibles del circuit de control, configuració incorrecta dels paràmetres de protecció i falla del mecanisme de retenció.

• Malfuncionament: El malfuncionament es refereix a l'obertura automàtica de l'interruptor sense falla, principalment causada per configuracions incorrectes de protecció, aïllament deficient en circuits secundaris (dos punts de terra), falles en sensors i interferència electromagnètica.

• Degradació del rendiment d'aïllament (filtració): Aquesta falla es manifesta com una disminució del rendiment d'aïllament, comuna en entorns humits i sucios. Les causes inclouen el vellut de materials aïllants, danys en els selles i ingressos d'humitat interna.

Avaries mecàniques comunes i mètodes de manteniment

• Aturada del mecanisme d'operació: L'aturada del mecanisme d'operació és la manifestació principal de les avaries mecàniques en els interrumptors de postes, comuna en entorns humits i polosos. Les causes inclouen la roella de components, enllaços de transmissió suaus o deformats, energia de ressort insuficient i falla en els mecanismes de tancament/obertura.

• Quemadura de contactes i contacte deficient: Això es manifesta com superfícies de contacte oxidades o gastades, que condueixen a una resistència de contacte incrementada i un augment excessiu de temperatura. Les causes inclouen operació amb sobrecàrrega, pressió de contacte insuficient, qualitat deficients del material de contacte i vibració mecànica que causa un contacte inestable.

• Disminució del buit en els interruptors al buit: Això es manifesta com una capacitat d'extinció de l'arc debilitada i propensa a la reiginització de l'arc. Les causes inclouen el vellut del sell, daus als bòlidors deguts a impactes mecànics i vaporització de materials per la interrupció a llarg termini de corrents grans.

• Degradació dels postes aïllants: Això es manifesta com una disminució del rendiment d'aïllament, comuna en entorns sucios i humits. Les causes inclouen el vellut de les campanes de silicó, acumulació de suïc a la superfície de postes de porcellana i buidons o rajols interns.

Avaries d'adaptabilitat ambiental i mètodes de manteniment

• Vellut del sell: El vellut del sell és un problema comú en els interrumptors de postes que operen a llarg termini en exteriors, manifestat com filtració de gas SF₆ o ingressos d'humitat. Les causes inclouen l'exposició a llarg termini a radiació UV, canvis de temperatura i estrès mecànic.

• Falla de flashover per contaminació: Això es manifesta com descàrrega de flashover a la superfície dels postes, comuna en entorns sucios i humits. Les causes inclouen una hidrofòbia reduïda de les campanes de caucho de silicó, acumulació de suïc a la superfície i distància de rampa insuficient.

• Corrosió i deformació de la carcassa: Això es manifesta com òxid a la superfície o deformació estructural interna de la carcassa, afectant l'estanquiatge i la estabilitat mecànica dels equips. Les causes inclouen l'exposició a llarg termini a entorns humits i corrosius, estrès mecànic o instal·lació incorrecta.

Monitoratge intel·ligent i manteniment preventiu

Els interrumptors de postes moderns han assolit la integració de sistemes primaris i secundaris, incorporant FTU digitals (Unitats Terminal Feeder). A través de les interfícies digitals, es poden monitorar en temps real paràmetres com la corrent de fase, la corrent de seqüència zero i l'estat d'aïllament, permetent avísos de falles prèvies i aïllament ràpid. Els sistemes de monitoratge intel·ligents poden registrar automàticament dades de falles i transmetre informació als centres de dispatching a través d'interfícies de comunicació, permetent al personal d'operació i manteniment conèixer prontament l'estat dels equips.