低圧ポールマウント型サーキットブレーカーの一般的な故障とメンテナンス方法
低圧ポールマウント型遮断器の一般的な故障とメンテナンス方法
低圧ポールマウント型遮断器は、配電網における重要な保護装置であり、10kV架空線の接続、分岐、およびブランチ位置で広く使用されています。長期間にわたって厳しい屋外環境下で動作するため、電気性能の低下、機械部品の摩耗、環境要因の影響など、多くの課題に直面しています。
低圧ポールマウント型遮断器の構造特徴と動作原理
低圧ポールマウント型遮断器は三相ポスト構造を採用しており、コンパクトなサイズ、軽量、優れた遮断性能、安定性が特徴です。その核心構造は、遮断器本体、操作機構、インテリジェントコントローラーの3つの主要部分から構成されています。遮断器本体は真空遮断器、導電部品、絶縁ポストで構成されており、操作機構は通常スプリングまたは永久磁石タイプで、開閉操作を実行します。インテリジェントコントローラーは保護機能と通信インターフェースを統合し、リモート制御と故障隔離を可能にします。
ポールマウント型遮断器の動作原理は「検出、判断、実行」のプロセスに従います。線路に過負荷、短絡、または接地障害が発生すると、内蔵の電流変換器と電圧変換器が故障信号を収集します。コントローラーは予め設定されたパラメータに基づいて故障タイプを判定し、その後操作機構をトリガーして開操作を実行し、故障電流を切断します。現代のインテリジェントポールマウント型遮断器は複数回再閉機能も備えており、25ms以内に迅速に故障を排除し、配電網の自己治癒能力を達成します。
一般的な電気的故障とメンテナンス方法
閉じられない故障： 閉じられない故障はポールマウント型遮断器で最も一般的な電気的な問題の一つであり、閉鎖操作ができない状態を示します。主な原因には制御回路の切断、電源喪失、閉鎖コイルの損傷、トリップユニットのロック解除不良があります。
開けられない故障： 開けられない故障は、線路障害時に遮断器が正常に開けられず、上流でのトリップや停電範囲の拡大につながります。一般的な原因にはトリップコイルの故障、制御回路のヒューズの接触不良、保護パラメータ設定の誤り、機械的なラッチの故障があります。
誤動作： 誤動作とは、故障がないのに遮断器が自動的にトリップすることを指し、主に保護設定の誤り、二次回路の絶縁不良（二点接地）、センサーの故障、電磁干渉によって引き起こされます。
絶縁性能の劣化（漏洩）： この故障は絶縁性能の低下を示し、湿気や汚れの多い環境で一般的です。原因には絶縁材料の劣化、シールの損傷、内部への湿気の侵入があります。
一般的な機械的故障とメンテナンス方法
操作機構の詰まり： 操作機構の詰まりはポールマウント型遮断器の主な機械的故障の現れであり、特に湿気や埃が多い環境で発生します。原因には部品の錆び、伝送リンクの緩みや変形、スプリングのエネルギー貯蔵不足、開閉ラッチの故障があります。
接触焼けと接触不良： これは接触面の酸化や摩耗により接触抵抗が増加し、温度が異常に上昇することを示します。原因には過負荷運転、接触圧力の不足、接触材料の品質不良、機械的な振動による不安定な接触があります。
真空遮断器内の真空度低下： これは消弧能力の低下とアーク再燃しやすさを示します。原因にはシールの老化、機械的衝撃によるベローズの損傷、長期間の大電流遮断による材料蒸発があります。
絶縁支柱の劣化： これは絶縁性能の低下を示し、汚れた湿った環境で一般的です。原因にはシリコーンゴムのシェードの老化、磁器支柱表面の汚れ蓄積、内部の空洞や亀裂があります。
環境適応性故障とメンテナンス方法
シールの老化： シールの老化は長期にわたって屋外で動作するポールマウント型遮断器で一般的な問題であり、SF₆ガスの漏洩または湿気の侵入を示します。原因には長時間の紫外線曝露、温度変化、機械的ストレスがあります。
汚染フラッシュオーバー故障： これは支柱表面でのフラッシュオーバー放電を示し、汚れた湿った環境で一般的です。原因にはシリコーンゴムのシェードの親水性の低下、表面の汚れ蓄積、クロープ距離の不足があります。
筐体の腐食と変形： これは筐体表面の錆びや内部構造の変形を示し、設備の密封性と機械的安定性に影響を与えます。原因には長期にわたる湿気や腐食性環境への露出、機械的ストレス、または不適切な設置があります。
インテリジェント監視と予防メンテナンス
現代のポールマウント型遮断器は一次システムと二次システムの統合を達成しており、デジタルFTU（フィーダーターミナルユニット）を組み込んでいます。デジタルインターフェースを通じて、位相電流、零相電流、絶縁状態などのパラメータをリアルタイムで監視し、早期の故障警告と迅速な隔離を可能にします。インテリジェント監視システムは自動的に故障データを記録し、通信インターフェースを介して情報を調度センターに送信することで、運用およびメンテナンス担当者が設備の状態を迅速に把握することができます。
