Jaké jsou příčiny poruch v nízko napěťových spínacích převodovkách samotných?

Na základě let šetření nehod při používání vypínače byly identifikovány hlavní příčiny jako: selhání ovládacího mechanismu; poruchy izolace; nedostatečné vypínací a zapínací vlastnosti; a špatná vodivost.

1. Selhání ovládacího mechanismu

Selhání ovládacího mechanismu se projevuje zpožděním nebo neočekávaným chováním. Protože nejzákladnější a nejdůležitější funkcí vysokonapěťového vypínače je správné a rychlé izolování vad elektrického systému, zpoždění nebo neočekávané chování představují vážné ohrožení elektrické sítě, zejména následujícím způsobem:

• Rozšiřování rozsahu vady—co byla původně vada jednoho okruhu může eskalovat na celou sběrnici, nebo dokonce způsobit úplné výpadky v podstanici nebo závodě;

• Zdlouhavání času odstranění vady, což ovlivňuje stabilitu systému a zhoršuje poškození kontrolovaného zařízení;

• Vznik nerovnovážného (neúplné fáze) chování, což často vedou k neobvyklému chování ochranných relé a oscilacím systému, snadno eskalující do systémového nebo rozsáhlého výpadku.

Hlavní příčiny selhání ovládacího mechanismu zahrnují:

• Defekty v ovládacím mechanismu;

• Mechanické defekty samotného vypínače;

• Defekty v ovládacím (kontrolním) systému.

2. Izolační nehody

Izolační nehody vypínače lze rozdělit na vnitřní a vnější izolační nehody. Vnitřní izolační nehody obvykle způsobují vážnější důsledky než vnější.

2.1 Vnitřní izolační nehody

Především se týkají trubkových vedení a souvisejících incidentů. Hlavní příčinou je proniknutí vlhkosti kvůli vniknutí vody; sekundární příčiny zahrnují znehodnocení oleje a nedostatečnou hladinu oleje.

2.2 Vnější izolační nehody

Jsou především způsobeny znečištěním a blesky, což vede ke skoku jiskry nebo explozi vypínače. Hlavní příčinou znečištění je, že dráha plazmového stoupání keramických izolátorů je pro použití v znečištěných oblastech příliš krátká; dále, únik oleje z vypínače umožňuje snadné usazení sazí na keramických sušenách, což vyvolává skoky jisker.

3. Selhání vypínacích a zapínacích vlastností

Vypínací a zapínací operace představují nejtěžší zkoušku pro vypínač. Téměř všechna selhání vypínacích a zapínacích vlastností jsou především způsobena zřejmými mechanickými defekty vypínače; sekundárně nedostatkem oleje nebo olejem, který nesplňuje požadované specifikace. Některé případy jsou také připisovány nedostatečnému vypínacímu výkonu vypínače. Nicméně, první varianta je častější, protože mnoho selhání nastává i při přepínání malých zátěží nebo normálních proudů.

4. Selhání kvůli špatné vodivosti

Analýza statistik polních nehod ukazuje, že selhání kvůli špatné vodivosti jsou především způsobena mechanickými defekty, včetně:

• Špatný kontakt—například nečisté povrchy kontaktů, nedostatečná plocha kontaktu nebo nedostatečný tlak kontaktu;

• Odpojení nebo zaklesnutí—například odpojení měděno-volframových kontaktů;

• Volné šrouby na místech kontaktu;

• Puklé flexibilní spoje.