Typowe usterki i metody konserwacji niskonapięciowych przekaźników montowanych na słupach

Wspólne usterki i metody konserwacji niskonapięciowych odłączników montowanych na słupach

Niskonapięciowe odłączniki montowane na słupach, jako kluczowe urządzenia ochronne w sieciach dystrybucyjnych, są szeroko stosowane w punktach połączeń, segmentacji i gałęzi 10kV linii powietrznych. Działając długoterminowo w surowych warunkach zewnętrznych, stają przed wieloma wyzwaniami, takimi jak degradacja właściwości elektrycznych, zużycie elementów mechanicznych oraz wpływ czynników środowiskowych.

Cechy konstrukcyjne i zasada działania niskonapięciowych odłączników montowanych na słupach

Niskonapięciowe odłączniki montowane na słupach mają trójfazową konstrukcję postową, charakteryzując się kompaktnymi rozmiarami, lekką wagą, doskonałymi właściwościami przerwy prądowej i stabilnością. Ich główna struktura składa się z trzech głównych części: korpusu odłącznika, mechanizmu napędowego i inteligentnego kontrolera. Korpus odłącznika składa się z przerywaczy próżniowych, elementów przewodzących i izolatorów postowych; mechanizm napędowy, zazwyczaj sprężynowy lub magnetyczny, jest odpowiedzialny za wykonanie operacji otwierania i zamykania; inteligentny kontroler integruje funkcje ochronne i interfejsy komunikacyjne, umożliwiając zdalną kontrolę i izolację uszkodzeń.

Zasada działania odłączników montowanych na słupach opiera się na procesie „wykrywanie, ocena, wykonanie”. Gdy w linii wystąpią przeciążenia, zastanienia lub uszkodzenia do ziemi, wbudowane transformatory prądowe i napięciowe zbierają sygnały uszkodzeń. Kontroler określa typ uszkodzenia na podstawie wprowadzonych parametrów, a następnie uruchamia mechanizm napędowy, aby wykonać operację otwarcia, przerywając prąd uszkodzeniowy. Nowoczesne inteligentne odłączniki montowane na słupach posiadają również funkcje wielokrotnego ponownego zamknięcia, pozwalające szybko eliminować uszkodzenia w ciągu 25 ms, osiągając zdolność samonaprawiania sieci dystrybucyjnej.

Wspólne usterki elektryczne i metody konserwacji

• Niepowodzenie przy zamykaniu: Niepowodzenie przy zamykaniu to jedno z najbardziej powszechnych problemów elektrycznych dla odłączników montowanych na słupach, objawiające się niemożnością wykonania operacji zamykania. Główne przyczyny obejmują rozłączenie obwodu sterującego, utratę zasilania, uszkodzone cewki zamykające i niezakłócone zapadki.

• Niepowodzenie przy otwieraniu: Niepowodzenie przy otwieraniu występuje, gdy odłącznik nie może normalnie otworzyć się podczas uszkodzenia linii, łatwo prowadząc do wyłączania się urządzeń górnych i rozszerzania zakresu awarii. Powszechne przyczyny obejmują uszkodzenia cewek otwierających, słabe kontakty bezpieczników w obwodzie sterującym, niepoprawne ustawienia parametrów ochrony i awarię mechanicznej zapadki.

• Błędne działanie: Błędne działanie oznacza automatyczne otwieranie odłącznika bez uszkodzenia, głównie spowodowane niepoprawnymi ustawieniami ochrony, słabą izolacją w obwodach wtórnych (dwupunktowe ziemienie), awariami czujników i zakłóceniami elektromagnetycznymi.

• Degradacja właściwości izolacyjnych (przecieki): Ta awaria objawia się obniżeniem właściwości izolacyjnych, często występującą w wilgotnych i brudnych środowiskach. Przyczyny obejmują starzenie się materiału izolacyjnego, uszkodzenie szczeliny i nawilżenie wewnętrznego.

Wspólne usterki mechaniczne i metody konserwacji

• Zacięcie mechanizmu napędowego: Zacięcie mechanizmu napędowego to główne przejawy usterki mechanicznej odłączników montowanych na słupach, często występujące w wilgotnych i pylistych środowiskach. Przyczyny obejmują rdzewienie elementów, luźne lub zdeformowane łańcuchy przekładnicze, niewystarczającą energię sprężynową i awarię zapadek otwierających/zamykających.

• Spalanie kontaktów i słabe kontakty: To objawia się zwapnieniem lub zużyciem powierzchni kontaktowych, prowadząc do zwiększenia oporu kontaktowego i nadmiernego wzrostu temperatury. Przyczyny obejmują pracę przy przeciążeniu, niewystarczający nacisk kontaktu, niska jakość materiału kontaktowego i drgania mechaniczne powodujące niestabilność kontaktu.

• Obniżenie próżni w przerywaczach próżniowych: To objawia się osłabioną zdolnością gaszenia łuku i skłonnością do ponownego zapłonu. Przyczyny obejmują starzenie się uszczelki, uszkodzenie fałdów przez wpływ mechaniczny oraz parowanie materiału w wyniku długotrwałego przerwania dużych prądów.

• Degradacja izolatorów postowych: To objawia się obniżeniem właściwości izolacyjnych, często występującym w brudnych i wilgotnych środowiskach. Przyczyny obejmują starzenie się płatków silikonowych, nagromadzenie brudu na powierzchni izolatorów ceramicznych oraz wewnętrzne pustki lub pęknięcia.

Usterki adaptacji do środowiska i metody konserwacji

• Starzenie się uszczelki: Starzenie się uszczelki to powszechny problem dla odłączników montowanych na słupach działających długoterminowo na zewnątrz, objawiający się przeciekiem gazu SF₆ lub nawilżeniem. Przyczyny obejmują długotrwałe narażenie na promieniowanie UV, zmiany temperatury i stres mechaniczny.

• Awarie błyskowe zanieczyszczeń: To objawia się powierzchniowym błyskowym rozładowaniem na izolatorach, często występującym w brudnych i wilgotnych środowiskach. Przyczyny obejmują obniżoną hydrofobowość płatków silikonowych, nagromadzenie brudu na powierzchni i niewystarczającą odległość pełzania.

• Korozja i deformacja obudowy: To objawia się rdzą na powierzchni lub wewnętrzną deformacją struktury obudowy, wpływając na szczelność i mechaniczną stabilność urządzenia. Przyczyny obejmują długotrwałe narażenie na wilgotne i korodujące środowisko, stres mechaniczny lub niewłaściwe montowanie.

Inteligentne monitorowanie i prewencyjna konserwacja

Nowoczesne odłączniki montowane na słupach osiągnęły integrację systemów pierwotnych i wtórnych, zawierając cyfrowe FTU (Jednostki Terminalne Linii). Poprzez cyfrowe interfejsy, można monitorować w czasie rzeczywistym parametry, takie jak prąd fazowy, prąd zerowy i stan izolacji, umożliwiając wczesne ostrzeganie o uszkodzeniach i szybką izolację. Systemy inteligentnego monitorowania mogą automatycznie rejestrować dane o uszkodzeniach i przesyłać informacje do centrów dyspozytorskich poprzez interfejsy komunikacyjne, pozwalając personelowi obsługi i konserwacji na szybkie uzyskanie informacji o stanie urządzeń.