Analiza uobičajenih grešaka i protumjera za srednje-naponske vakuumne prekidače

Uloga vakuumskih prekidača u sustavima podstaniča i analiza uobičajenih grešaka

Kada se pojave greške u sustavu podstaniča, vakuumski prekidači igraju ključnu zaštitnu ulogu prekidanjem preopterećenja i strujnih kola zatvorene petlje, osiguravajući sigurno i stabilno funkcioniranje sustava snage. Važno je jačati redovite inspekcije i održavanje srednje-naponskih (MV) vakuumskih prekidača, analizirati uobičajene uzroke neispravnosti i implementirati učinkove mjerodavne mjere kako bi se unaprijedila pouzdanost podstaniča, time ostvarujući veće ekonomske i društvene koristi.

1. Struktura vakuumskih prekidača

1.1 Osnovni komponenti

Vakuumski prekidač obično sastoji se od sljedećih ključnih komponenti: pogonskog mehanizma, jedinice za prekid struje, električnog kontrolnog sustava, izolacijske podpore i baze okvira.

Pogonski mehanizmi mogu se klasificirati kao elektromagnetski, sprinsko pogonjeni, magnetski, plinski i hidraulički. Na temelju relativne pozicije pogonskog mehanizma i prekidnika, vakuumski prekidači su dalje kategorizirani kao integrirani, visorazmještani, potpuno zatvoreni modularni, na podstavi ili stojni tipovi.

1.2 Vakuumski prekidnik

Vakuumski prekidnik je ključna komponenta koja omogućuje pravilno funkcioniranje vakuumskog prekidača. Sastoji se od izolacijske omotačnice, štita, gume, vodljivog čvora, pokretnih i fiksnih kontakata te krajeva.

Za održavanje učinkovitog ugasevanja lukova, unutarnji vakuum mora biti održan—obično na tlaku ispod 1.33×10⁻² Pa. Značajni napredci su dosegnuti u materijalima, proizvodnim procesima, strukturi, veličini i performansama vakuumskih prekidnika.

Izolacijska omotačnica obično je izrađena od keramike na bazi aluminija ili stakla. Keramičke omotačnice nude superiornu mehaničku čvrstoću i toplinsku stabilnost i sada su široko prihvaćene. Pokretan kontakt nalazi se na dnu, povezan s vodljivim čvorom. Vodična rukavica osigurava precizno i gladko vertikalno kretanje.

Za praćenje istrošenja kontakata, točkasta oznaka postavlja se na spoljnu površinu prekidnika. Pregledom pomaka ove oznake u odnosu na donji kraj može se procijeniti stupanj istrošenja kontakata.

Struja i prekid luka događaju se na razmaku između pokretnih i fiksnih kontakata. Metalne komponente podržane su i zapečaćene izolacijskom omotačnicom, koja je zavarena sa štitom, kontaktima i drugim metalnim dijelovima kako bi se održao integritet vakuma.

Nerjaveći čelik štit, električki plivački i koji okružuje kontakte, ima ključnu ulogu: tijekom prekida struje, hvata metalni par od luka, sprečava njegovu deponiranje na izolator i održava unutrašnju izolacijsku čvrstoću.

2. Uobičajene greške srednje-naponskih vakuumskih prekidača

2.1 Smanjeni nivo vakuma

Gubitak vakuma je kritična, ali često neotkrivena greška. Mnoge instalacije nemaju opremu za kvantitativno ili kvalitativno praćenje vakuma, što komplicira dijagnozu.

Degradacija vakuma skraćuje životnu dobu prekidača, ometa sposobnost prekida struje i može dovesti do katastrofalne neispravnosti ili eksplozije. Uzroci uključuju:

• Loše mehaničke karakteristike poput prevelikog prekoračenja, odskakanja kontakata ili fazne asinhronosti.

• Preveliki put poveznica tijekom rada.

• Proizvodne defekte u vakuumskoj bočici (npr. loše zapečaćivanje ili materijalne nedostatke).

• Curenje iz gume zbog umora ili oštećenja.

2.2 Neispravnost izolacije

Mnogi vakuumski prekidači koriste kombiniranu izolaciju, ugrađujući prekidnik u epoksidnu smolu. Međutim, ako nisu potpuno zapakirane visokonaponske dijelove, faktori okruženja mogu kompromitirati izolaciju.

Toplina generirana tijekom rada može dodatno ometa izolacijske performanse, povećavajući rizik od neispravnosti.

2.3 Preveliko odskakanje kontakata i asinhroni rad

Dugotrajno odskakanje kontakata tijekom zatvaranja i asinhrono otvaranje/zatvaranje mogu nastati zbog:

• Podstandardne mehaničke performanse prekidača.

• Defektne izolacijske vodljive čvorove ili nosače.

• Nepravilna poravnanja između ravnine kontakata i centralne osi prekidača.

2.4 Nepotpuna skladnica sprinja

Nakon zatvaranja, sprinski mehanizam može neuspješno skladiti energiju zbog:

• Prematurega odspajanja skladničkog kruga zbog nepravilnih postavki granicnog prekidača.

• Slipanje zupčanika zbog teškog istrošenja.

• Starenje motora za skladnici.

• Visoko sprinsko natječenje koje dovodi do nepotpunog puta hrapave valjka.

2.5 Neispravni rad i neuspjeh u radu

• Deformacija kontakata: Meki materijali kontakata mogu se deformirati nakon ponovljene upotrebe, što dovodi do lošeg kontakta i gubitka faze.

• Neuspjeh tripovanja: Nastaje zbog nedostatka angažmana tripovnog zahvata, slipanja pinova, niske napona tripovanja ili lošeg kontakta pomoćnog prekidača.

• Neuspjeh zatvaranja: Rezultira od niskog napona zatvaranja, deformiranih ploča poveznica, netočnih dimenzija zahvata, grešaka u priključenju ili lošeg kontakta pomoćnog prekidača.

3. Mjere za prevenciju i remediaciju neispravnosti

3.1 Prevencija degeneracije vakuma

Redovito pregledanje vakuumskog posuda je nužno. Koristite testeri vakuma za kvantitativnu mjerenju ili izvedite testove održanja napona za kvalitativnu procjenu. Ako se detektira gubitak vakuma, zamijenite prekidnik i ponovno testirajte put, sinhronizaciju i odskakanje kako bi se osigurala usklađenost.

3.2 Prevencija i liječenje neispravnosti izolacije

Primijenite APG (Automated Pressure Gelation) tehnologiju i čvrsto zapečaćene stupne za zapakiravanje prekidnika i izlaznih terminala. To smanjuje veličinu i štiti od utjecaja okruženja.

Redovito testirajte performanse izolacije i predviđajte životnu dobu izolacije pomoću specijalizirane opreme. Pratite stroge procedure za instalaciju, komisioniranje i održavanje kako biste spriječili ljudske greške. Redovito čistite i pregledavajte izolatore i vodljive čvorove kako biste spriječili neispravnosti zbog prašine.

3.3 Rješavanje odskakanja kontakata i asinhronosti

Ubacite ravnu šljivicu između izolacijskog vodljivog čvora i prenosnog leva da biste smanjili odskakanje kontakata. Podesite vertikalnu poravnanje ravnine kontakta kako biste smanjili odskakanje.

Za asinhroni rad, koristite tester karakteristika prekidača za mjerenje vremena odskakanja zatvaranja, vremena radnje tri faze i fazne sinhronizacije. Na temelju rezultata, podesite dužinu vodljivog čvora unutar određenih ograničenja puta i prekoračenja kako biste postigli sinhronizaciju.

3.4 Rješavanje nepotpune skladnice sprinja

• Zamijenite starosjede motore za skladnici.

• Unaprijedite preciznost montaže komponenata za tripovanje i interlokiranje.

• Unaprijedite toplinsku obradu zupčanika za skladnici kako biste spriječili istrošenje i slipanje.

3.5 Prevencija neispravnog rada i neuspjeha u radu

Unaprijedite pouzdanost kontrolnog kruga osiguravanjem kontakata pomoćnih prekidača i optimizacijom mehanizama poveznica kako biste spriječili deformaciju ili neslaganje. Osigurajte pouzdane priključne veze.

Održavajte čisto radno okruženje i smeđite pokretni dio kako biste spriječili koroziju i neispravnosti izazvane kontaminacijom.

Za neispravnosti u zatvarajućem krugu, pregledajte pomoćni prekidač na bazi. Koristite multimeter za provjeru kontinuiteta na sekundarnom štapu. Ako je štap otvoren, testirajte kontinuitet između terminala pomoćnog prekidača i štapa kako biste pronašli neispravnost.

4. Zaključak

Sažeto, kako bi se osiguralo pouzdano funkcioniranje vakuumskih prekidača, poduzeća i osoblje mora identificirati temeljne uzroke uobičajenih neispravnosti—poput gubitka vakuma, neispravnosti izolacije, odskakanja kontakata, problema sa skladnicom sprinja i neispravnog rada—and implementirati učinkove preventivne i korektivne mjere. Proaktivno održavanje i tehnička optimizacija ključni su za minimiziranje neispravnosti i unaprijedivanje sigurnosti, učinkovitosti i dugotrajnosti sustava podstaniča.