Häufige Fehler und Wartungsmethoden für Niederspannungs-Pfahlmontage-Leistungsschalter

Häufige Störungen und Wartungsmethoden für Niederspannungs-Pfahlunterbrecher

Niederspannungs-Pfahlunterbrecher sind als Schlüsselschutzeinrichtungen in Verteilernetzen weit verbreitet an Verbindungspunkten, Trennstellen und Abzweigungen von 10kV-Freileitungen. Da sie langfristig in rauen Außenbedingungen betrieben werden, sind sie mit mehreren Herausforderungen konfrontiert, darunter die Verschlechterung der elektrischen Leistung, der Verschleiß mechanischer Komponenten und der Einfluss umweltechnischer Faktoren.

Strukturelle Merkmale und Arbeitsprinzip von Niederspannungs-Pfahlunterbrechern

Niederspannungs-Pfahlunterbrecher verwenden eine Drei-Phasen-Säulenstruktur, die durch ihre kompakte Größe, ihr geringes Gewicht, ihre ausgezeichnete Unterbrechungsleistung und Stabilität gekennzeichnet ist. Ihre Kernstruktur besteht aus drei Hauptteilen: dem Unterbrecherkörper, dem Betriebsmechanismus und dem intelligenten Steuergerät. Der Unterbrecherkörper besteht aus Vakuumschaltgeräten, leitenden Komponenten und Isolierständern; der Betriebsmechanismus, meist Feder- oder Permanentmagnettyp, ist für das Ausführen von Schließen- und Öffnenoperationen verantwortlich; das intelligente Steuergerät integriert Schutzfunktionen und Kommunikationsschnittstellen, was die Fernsteuerung und Fehlerisolierung ermöglicht.

Das Arbeitsprinzip von Pfahlunterbrechern folgt einem "Erkennen, Beurteilen, Ausführen"-Prozess. Bei Überlast, Kurzschluss oder Erdfehlern in der Leitung sammeln eingebaute Strom- und Spannungswandler Fehler Signale ein. Das Steuergerät bestimmt den Fehlertyp basierend auf voreingestellten Parametern und löst dann den Betriebsmechanismus aus, um die Öffnungsoperation auszuführen und den Fehlerstrom zu unterbrechen. Moderne intelligente Pfahlunterbrecher verfügen auch über mehrfache Wiederanruckfunktionen, die es ermöglichen, Fehler innerhalb von 25ms schnell zu beseitigen und Selbstheilungsfähigkeiten im Verteilernetz zu erreichen.

Häufige elektrische Störungen und Wartungsmethoden

• Störung beim Schließen: Die Störung beim Schließen ist eines der häufigsten elektrischen Probleme bei Pfahlunterbrechern, die sich durch die Unfähigkeit zur Durchführung von Schließenoperationen äußert. Hauptsächliche Ursachen sind die Trennung des Steuerkreises, Energieausfall, defekte Schließspulen und entriegelte Abschaltungseinheiten.

• Störung beim Öffnen: Die Störung beim Öffnen tritt auf, wenn der Unterbrecher bei einer Leitungsschädigung nicht normal öffnen kann, was leicht zu einer oberen Abschaltung und erweiterten Stromausfällen führt. Häufige Ursachen sind Defekte an der Abschaltungsspule, schlechter Kontakt der Steuerkreissicherungen, falsche Einstellungen der Schutzparameter und mechanisches Riegelversagen.

• Fehlfunktion: Fehlfunktion bezieht sich auf das automatische Ausschalten des Unterbrechers ohne einen Fehler, hauptsächlich verursacht durch falsche Schutzeinstellungen, schlechte Isolation in sekundären Kreisen (Zweipunkt-Erden), Sensorenfehler und elektromagnetische Störungen.

• Verschlechterung der Isolationsleistung (Leckage): Diese Störung äußert sich durch abnehmende Isolationsleistung, häufig in feuchten und schmutzigen Umgebungen. Ursachen sind das Altern von Isoliermaterialien, Beschädigung von Abdichtungen und Feuchtigkeitseindringen.

Häufige mechanische Störungen und Wartungsmethoden

• Blockierung des Betriebsmechanismus: Die Blockierung des Betriebsmechanismus ist die Hauptmanifestation mechanischer Störungen bei Pfahlunterbrechern, die häufig in feuchten und staubigen Umgebungen auftreten. Ursachen sind Korrosion von Komponenten, lockere oder verformte Antriebsverbindungen, unzureichende Federenergiespeicherung und Versagen der Schließen/Öffnen-Riegel.

• Kontaktausbrände und schlechter Kontakt: Dies äußert sich durch oxidierte oder verschleierte Kontaktoberflächen, die zu erhöhtem Kontaktwiderstand und übermäßigem Temperaturanstieg führen. Ursachen sind Überlastbetrieb, unzureichender Kontaktdruck, schlechte Kontaktmateriaqualität und mechanische Vibration, die zu unstabiler Kontaktaufnahme führt.

• Abnahme des Vakuums in Vakuumschaltgeräten: Dies äußert sich durch geschwächte Bogenlöschleistung und Neigung zum Bogenneuanschluss. Ursachen sind das Altern von Abdichtungen, Wellenbeschädigung durch mechanische Beanspruchung und Materialverdampfung durch langfristige Unterbrechung von großen Strömen.

• Isolator-Ständer-Degradation: Dies äußert sich durch abnehmende Isolationsleistung, häufig in schmutzigen und feuchten Umgebungen. Ursachen sind das Altern von Silikon-Gummi-Kappen, Ablagerung von Oberflächenverschmutzung auf Porzellanständern und innere Hohlräume oder Risse.

Umweltanpassungsstörungen und Wartungsmethoden

• Abdichtungsalterung: Die Abdichtungsalterung ist ein häufiges Problem bei Pfahlunterbrechern, die langfristig im Freien betrieben werden, und äußert sich in SF₆-Gaslecks oder Feuchtigkeitseindringen. Ursachen sind langfristige UV-Belastung, Temperaturschwankungen und mechanische Belastung.

• Verunreinigungsblitzdurchschlag: Dies äußert sich als Oberflächenblitzdurchschlag an Ständern, häufig in schmutzigen und feuchten Umgebungen. Ursachen sind abnehmende Hydrophobie von Silikon-Gummi-Kappen, Ablagerung von Oberflächenverschmutzung und unzureichender Kriechweg.

• Gehäusekorrosion und -deformation: Dies äußert sich als Oberflächenrost oder innere Strukturdeformation des Gehäuses, die die Abdichtung und mechanische Stabilität der Ausrüstung beeinträchtigen. Ursachen sind langfristige Belastung durch feuchte und korrosive Umgebungen, mechanische Belastung oder falsche Installation.

Intelligente Überwachung und vorbeugende Wartung

Moderne Pfahlunterbrecher haben die Integration von Primär- und Sekundärsystemen erreicht, einschließlich digitaler FTUs (Feeder Terminal Units). Über digitale Schnittstellen können Parameter wie Phasenstrom, Nullfolgenstrom und Isolationsstatus in Echtzeit überwacht werden, was frühzeitige Fehlerwarnungen und schnelle Isolierung ermöglicht. Intelligente Überwachungssysteme können automatisch Fehlerdaten aufzeichnen und Informationen über Kommunikationsschnittstellen an Leitstellen übertragen, sodass Betriebs- und Wartungspersonal den Gerätestatus zeitnah erfassen kann.