Quali sono le cause dei guasti nei disgiuntori di bassa tensione?

In base a anni di statistiche sul campo sugli incidenti degli apparati di commutazione, combinata con l'analisi focalizzata sul disgiuntore stesso, le cause principali sono state identificate come: malfunzionamento del meccanismo di manovra; guasti d'isolamento; cattiva prestazione in apertura e chiusura; e cattiva conduttività.

1. Malfunzionamento del Meccanismo di Manovra

Il malfunzionamento del meccanismo di manovra si manifesta come operazione ritardata o non intenzionale. Poiché la funzione più basilare ed importante di un disgiuntore ad alta tensione è quella di operare correttamente e rapidamente per isolare i guasti del sistema di potenza, l'operazione ritardata o non intenzionale rappresenta una seria minaccia per la rete elettrica, principalmente nei seguenti modi:

• Espandere la portata del guasto—quello che era originariamente un guasto su un singolo circuito può estendersi per influire sull'intera barra di distribuzione, o persino causare un blackout completo di una sottostazione o di un impianto;

• Prolungare il tempo di eliminazione del guasto, il che influenza la stabilità del sistema e aggravisce i danni agli apparecchi controllati;

• Causare un funzionamento squilibrato (non a tre fasi), che spesso porta a un funzionamento anomalo dei relè di protezione e a oscillazioni del sistema, facilitando l'escalation in un blackout a livello di sistema o su larga scala.

Le cause principali del malfunzionamento del meccanismo di manovra includono:

• Difetti nel meccanismo di manovra;

• Difetti meccanici nel disgiuntore stesso;

• Difetti nel sistema di manovra (controllo).

2. Incidenti d'Isolamento

Gli incidenti d'isolamento dei disgiuntori possono essere divisi in incidenti d'isolamento interno ed esterno. Gli incidenti d'isolamento interno solitamente causano conseguenze più gravi rispetto a quelli esterni.

2.1 Incidenti d'Isolamento Interno

Si riferiscono principalmente a guasti delle bocchette e incidenti correlati alla corrente. La causa principale è l'infiltrazione di umidità dovuta alla penetrazione dell'acqua; le cause secondarie includono la degradazione dell'olio e il livello insufficiente di olio.

2.2 Incidenti d'Isolamento Esterno

Sono principalmente causati da flashover dovuti a inquinamento e colpi di fulmine, che portano a flashover o esplosione del disgiuntore. La causa principale del flashover dovuto all'inquinamento è che la distanza di strisciamento delle isolanti in porcellana è troppo corta per l'utilizzo in aree inquinate; in secondo luogo, le perdite di olio dal disgiuntore permettono l'accumulo di sporco sulle gonne in porcellana, innescando il flashover.

3. Guasti di Prestazione in Apertura e Chiusura

Le operazioni di apertura e chiusura rappresentano il test più severo per un disgiuntore. La maggior parte dei guasti di apertura e chiusura sono principalmente dovuti a evidenti difetti meccanici nel disgiuntore; in secondo luogo, a un olio insufficiente o non conforme alle specifiche richieste. Alcuni casi sono anche attribuibili a una capacità di interruzione insufficiente del disgiuntore. Tuttavia, la prima è la causa più comune, poiché un numero considerevole di guasti avviene anche durante la commutazione di carichi piccoli o correnti di carico normali.

4. Guasti di Cattiva Conduttività

L'analisi delle statistiche sugli incidenti sul campo mostra che i guasti di cattiva conduttività sono principalmente causati da difetti meccanici, tra cui:

• Contatto povero—come superfici di contatto sporche, area di contatto insufficiente o pressione di contatto inadeguata;

• Stacco o blocco—ad esempio, lo stacco dei contatti in rame-tungsteno;

• Viti allentate ai punti di contatto;

• Connettori flessibili rotti.