عیوب شایع و روش‌های نگهداری برای برشکن‌های دیواری کم‌ولتاژ
عیوب شایع و روش‌های نگهداری برای برق‌شکن‌های دیواری کم‌ولتاژ
برق‌شکن‌های دیواری کم‌ولتاژ به عنوان دستگاه‌های حفاظتی کلیدی در شبکه‌های توزیع، به طور گسترده در اتصالات، بخش‌بندی و مکان‌های شاخه‌ای خطوط هوایی ۱۰kV استفاده می‌شوند. عملکرد بلندمدت در محیط خارجی سخت، با چالش‌های متعددی همچون کاهش عملکرد الکتریکی، سایش قطعات مکانیکی و تأثیر عوامل محیطی مواجه می‌شود.
ویژگی‌های ساختاری و اصل کار برق‌شکن‌های دیواری کم‌ولتاژ
برق‌شکن‌های دیواری کم‌ولتاژ از ساختار ستونی سه‌فازی استفاده می‌کنند که با ویژگی‌های اندازه کوچک، وزن کم، عملکرد قطع ممتاز و پایداری مجهز هستند. ساختار اصلی آنها شامل سه بخش اصلی است: بدنه برق‌شکن، مکانیسم عملیاتی و کنترل‌کننده هوشمند. بدنه برق‌شکن از میان‌قطع‌کننده‌های خلاء، المان‌های هادی و ستون‌های عایقی تشکیل شده است؛ مکانیسم عملیاتی که معمولاً نوع فنری یا مغناطیسی دائمی است، مسئول اجرای عملیات قطع و بسته شدن است؛ کنترل‌کننده هوشمند توابع محافظت و رابط‌های ارتباطی را یکپارچه می‌کند، که موجب کنترل دوردست و جداسازی خطا می‌شود.
اصل کار برق‌شکن‌های دیواری به روند "تشخیص، قضاوت، اجرا" پیروی می‌کند. وقتی که بار زیاد، کوتاه‌مداری یا خرابی زمینی در خط رخ می‌دهد، ترانسفورماتورهای جریان و ولتاژ داخلی سیگنال‌های خطا را جمع‌آوری می‌کنند. کنترل‌کننده نوع خطا را بر اساس پارامترهای پیش‌فرض تعیین کرده و سپس مکانیسم عملیاتی را برای اجرای عملیات قطع فعال می‌کند که موجب قطع جریان خطا می‌شود. برق‌شکن‌های دیواری هوشمند مدرن همچنین دارای عملکرد چندباره‌بازی هستند که قادر به حذف سریع خطا در ۲۵ میلی‌ثانیه هستند و موجب توانایی خودسازماندهی در شبکه‌های توزیع می‌شوند.
عیوب الکتریکی شایع و روش‌های نگهداری
عدم بسته شدن: عدم بسته شدن یکی از مشکلات الکتریکی شایع برق‌شکن‌های دیواری است که به صورت عدم توانایی در انجام عملیات بسته شدن ظاهر می‌شود. دلایل اصلی شامل قطع مدار کنترلی، از دست دادن تغذیه، خرابی سیم‌پیچ‌های بسته شدن و قفل‌های باز شدن آزاد شده است.
عدم باز شدن: عدم باز شدن زمانی رخ می‌دهد که برق‌شکن در موقع خرابی خط قادر به باز شدن به طور معمول نباشد، که می‌تواند منجر به قطعی در بالادست و گسترش قطع برق شود. دلایل رایج شامل خرابی سیم‌پیچ‌های باز شدن، تماس ضعیف فیوز‌های مدار کنترلی، تنظیمات اشتباه پارامترهای محافظت و خرابی قفل مکانیکی است.
عملکرد غیرطبیعی: عملکرد غیرطبیعی به معنای باز شدن خودکار برق‌شکن بدون وجود خطا است، که عمدتاً به دلیل تنظیمات اشتباه محافظت، عایق‌بندی ضعیف در مدار ثانویه (زمین‌گیری دو نقطه‌ای)، خرابی حسگرها و تداخل الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود.
کاهش عملکرد عایق‌بندی (ریزش): این خطا به صورت کاهش عملکرد عایق‌بندی ظاهر می‌شود، که در محیط‌های مرطوب و کثیف شایع است. دلایل شامل سن کردن مواد عایق‌بندی، خرابی دیواره‌های ختم و نفوذ رطوبت داخلی است.
عیوب مکانیکی شایع و روش‌های نگهداری
گیر کردن مکانیسم عملیاتی: گیر کردن مکانیسم عملیاتی اصلی‌ترین نشانه خرابی‌های مکانیکی در برق‌شکن‌های دیواری است که معمولاً در محیط‌های مرطوب و پرگرداب رخ می‌دهد. دلایل شامل روشن کردن قطعات، پیوندهای انتقالی آزاد یا تحریف شده، انرژی ذخیره شده در فنر کافی نبودن و خرابی قفل‌های باز شدن و بسته شدن است.
سوزاندن تماس و تماس ضعیف: این نشانه به صورت اکسید شدن یا سایش سطح تماس که منجر به افزایش مقاومت تماس و افزایش دما می‌شود، ظاهر می‌شود. دلایل شامل عملیات بار زیاد، فشار تماس کافی نبودن، کیفیت ضعیف مواد تماس و لرزش مکانیکی که موجب عدم ثبات تماس می‌شود.
کاهش خلاء در میان‌قطع‌کننده‌های خلاء: این نشانه به صورت کاهش توانایی خاموش کردن قوس و آسان‌تر شدن احیای قوس ظاهر می‌شود. دلایل شامل سن کردن دیواره‌های ختم، خرابی بلبرینگ‌ها به دلیل ضربه مکانیکی و تبخیر مواد به دلیل قطع جریان‌های بزرگ برای مدت طولانی است.
کاهش عملکرد ستون عایق: این نشانه به صورت کاهش عملکرد عایق‌بندی ظاهر می‌شود، که در محیط‌های کثیف و مرطوب شایع است. دلایل شامل سن کردن پلاک‌های سیلیکون روببری، تجمع آلودگی روی سطح ستون‌های سرامیکی و حفره‌ها یا ترک‌های داخلی است.
عیوب تطبیق با محیط و روش‌های نگهداری
سن کردن دیواره‌های ختم: سن کردن دیواره‌های ختم یکی از مشکلات شایع برق‌شکن‌های دیواری است که به طور مداوم در محیط خارجی کار می‌کنند، که به صورت رسوخ SF₆ یا نفوذ رطوبت ظاهر می‌شود. دلایل شامل مواجهه طولانی مدت با UV، تغییرات دما و تنش مکانیکی است.
خرابی فلاشر آلودگی: این نشانه به صورت فلاشر سطحی روی ستون‌ها، که در محیط‌های کثیف و مرطوب شایع است، ظاهر می‌شود. دلایل شامل کاهش خاصیت ضدآب پلاک‌های سیلیکون روببری، تجمع آلودگی روی سطح و عدم کافی بودن فاصله‌ی پیمایش است.
خرابی و تحریف پوشش: این نشانه به صورت روشن کردن سطح یا تحریف ساختار داخلی پوشش ظاهر می‌شود که تأثیر بر ختم و پایداری مکانیکی تجهیزات دارد. دلایل شامل مواجهه طولانی مدت با محیط مرطوب و خوردگی، تنش مکانیکی یا نصب نادرست است.
نظارت هوشمند و نگهداری پیشگیرانه
برق‌شکن‌های دیواری مدرن توانسته‌اند یکپارچه‌سازی سیستم‌های اولیه و ثانویه را انجام دهند، با ادغام FTUهای دیجیتال (واحد پایانه‌ی خط). از طریق رابط‌های دیجیتال، پارامترهایی مانند جریان فاز، جریان دنباله‌ی صفر و وضعیت عایق‌بندی می‌توانند به طور واقعی نظارت شوند، که موجب هشدارهای زودهنگام و جداسازی سریع می‌شود. سیستم‌های نظارت هوشمند می‌توانند خودکار داده‌های خطا را ثبت کرده و اطلاعات را از طریق رابط‌های ارتباطی به مراکز فرماندهی منتقل کنند، که موجب می‌شود کارکنان عملیات و نگهداری بتوانند به طور زودهنگام وضعیت تجهیزات را درک کنند.
