Analiza uobičajenih grešaka i protivmara za srednje-naponske vakuumne prekidače

Uloga vakumskih prekidača u sistemima podstajica i analiza čestih grešaka

Kada se pojave greške u sistemu podstajice, vakumski prekidači igraju ključnu zaštitnu ulogu prekidanjem preopterećenja i strujnih krugova na kraćem putu, osiguravajući siguran i stabilan rad električnih sistema. Važno je jačati redovne provere i održavanje srednjeg napona (MV) vakumskih prekidača, analizirati česte uzroke grešaka i implementirati efikasne korektivne mere kako bi se unapredila pouzdanost podstajica, time ostvarujući veće ekonomske i društvene koristi.

1. Struktura vakumskih prekidača

1.1 Osnovni komponenti

Vakumski prekidač obično sastoji se od sledećih ključnih komponenti: mehanizam rukovanja, jedinica prekida struje, električni kontrolni sistem, izolaciona podloga i osnovna okvira.

Mehanizmi rukovanja mogu biti elektromagnetski, sa oprugom, sa stalnim magnetom, pneumaticki ili hidraulički. Na osnovu relativne pozicije mehanizma rukovanja i prekidača, vakumski prekidači su dalje kategorisani kao integrisani, viseći, potpuno zatvoreni modularni, na podstojci ili stojni tipovi.

1.2 Vakumski prekidač

Vakumski prekidač je ključna komponenta koja omogućava pravilno funkcionisanje vakumskog prekidača. Sastoji se od izolacione omotača, štita, bumbasta, provodnog štapa, pokretnih i fiksnih kontakata i kaplara.

Da bi se održao efektivni gasenje lukove, unutrašnji vakum mora biti održan—obično ispod pritiska od 1.33×10⁻² Pa. Značajni napredak je postignut u materijalima, proizvodnim procesima, strukturi, veličini i performansama vakumskih prekidača.

Izolaciona omotača se obično pravi od aluminijumske keramike ili stakla. Keramičke omotače nude superiornu mehaničku čvrstoću i termalnu stabilnost i su sada široko prihvaćene. Pokretan kontakt nalazi se na dnu, povezan sa provodnim štapom. Vodička cev osigurava precizan i gladak vertikalni pokret.

Za praćenje gubitka kontakta, točka markera se postavlja na spoljnu površinu prekidača. Praćenjem pomeraanja ovog markera u odnosu na donji deo, može se proceniti stepen erozije kontakta.

Trenje struje i gasenje lukove se dešavaju u razmaku između pokretnih i fiksnih kontakata. Metaličke komponente su podržane i zapečate izolacionom omotačom, koji je savaren na štit, kontakte i druge metalne delove kako bi se održao vakum.

Nerustajući čelik štit, električki pliva i okružuje kontakte, ima vitalnu ulogu: tokom prekida struje, hvata metalički par od luka, sprečavajući njegovu depoziciju na izolatoru i održavajući unutrašnju izolaciju.

2. Česte greške u srednjeg napona vakumskim prekidačima

2.1 Smanjen nivo vakuma

Gubitak vakuma je kritična ali često nezazirena greška. Mnoge instalacije nemaju kvantitativne ili kvalitativne uređaje za praćenje vakuma, što komplikuje dijagnozu.

Degradacija vakuma skraćuje vreme života prekidača, ometa sposobnost prekida struje i može dovesti do katastrofalnog propada ili eksplozije. Uzroci uključuju:

• Loše mehaničke karakteristike, kao što su prekomerno prelazno putovanje, odbijanje kontakta ili fazna asinhronost.

• Prekomerno putovanje vezanja tokom operacije.

• Proizvodne defekte u vakumskoj flaši (npr., loše zapečaćenje ili materijalne greške).

• Propusnost bumbasta zbog umora ili oštećenja.

2.2 Izolacijska greška

Mnogi vakumski prekidači koriste kompozitnu izolaciju, ugrađujući prekidač u epoksidnu resinsku kućištu. Međutim, ako visokonaponski delovi nisu potpuno zapakirani, okružujući faktori mogu kompromitovati izolaciju.

Toplina generisana tokom operacije može dodatno ometa performanse izolacije, povećavajući rizik od grešaka.

2.3 Prekomerno odbijanje kontakta i asinhrona operacija

Dugačko odbijanje kontakta tokom zatvaranja i asinhrono otvaranje/zatvaranje može nastati zbog:

• Podstandardne mehaničke performanse prekidača.

• Defektnih izolacionih povlačnih štapova ili nosivih struktura.

• Neslaganje između ravni kontakta i centralne ose prekidača.

2.4 Nepotpuna skladištena energija opruge

Nakon zatvaranja, mehanizam opruge može ne uspeti da potpuno skladišti energiju zbog:

• Premature odsečenje skladističkog kruga zbog pogrešnih podešavanja granicnog prekidača.

• Sklizi zupčanika zbog teškog iznosa.

• Starenje motora za skladištenje.

• Visoki napon opruge koji dovodi do nepotpunog putovanja vrtača.

2.5 Nepravilna operacija i neuspelo funkcionisanje

• Deformacija kontakta: Meki materijali kontakta mogu se deformisati nakon ponovljene upotrebe, dovodeći do lošeg kontakta i gubitka faze.

• Neuspela aktivacija: Nastaje zbog nedostatne angažiranosti začepa, sklizanja pinova, niskog napona za aktivaciju ili lošeg kontakta pomoćnog prekidača.

• Neuspelo zatvaranje: Rezultat niskog napona za zatvaranje, deformisanih spojnih ploča, pogrešnih dimenzija začepa, grešaka u vezivanju ili lošeg kontakta pomoćnog prekidača.

3. Mere za sprečavanje i rešavanje grešaka

3.1 Sprečavanje degradacije vakuma

Redovne provere vakumskog flasa su neophodne. Koristite testeri vakuma za kvantitativnu meru ili obavite testove otpornosti na napon za kvalitativnu procenu. Ako se detektuje gubitak vakuma, zamenite prekidač i ponovo testirajte putovanje, sinhronizaciju i odbijanje kako bi se osigurala usklađenost.

3.2 Sprečavanje i lečenje grešaka izolacije

Primijenite APG (Automatsku tehnologiju za geliranje pod pritiskom) i čvrsto zapakirane poluslove za zapakiravanje prekidača i izlaznih terminala. To smanjuje veličinu i štiti od uticaja okruženja.

Redovno testirajte performanse izolacije i predviđajte životnu dobu izolacije specijalizovanim opremom. Pratite stroge procedure za instalaciju, komisionisanje i održavanje kako bi se sprecile ljudske greške. Redovno čistite i pregledavajte izolatore i povlačne štape kako bi se sprecili propali zbog prašine.

3.3 Rešavanje odbijanja kontakta i asinhronosti

Ubacite ravnu šajku između izolacionog povlačnog štapa i prenosnog leva da bi se smanjilo odbijanje kontakta. Podesite vertikalnu poravnanje ravni kontakta kako bi se smanjilo odbijanje.

Za asinhronu operaciju, koristite tester karakteristika prekidača da bi se mjerio vremenski interval odbijanja zatvaranja, vremena operacije tri faze i fazna sinhronizacija. Na osnovu rezultata, podesite dužinu povlačnog štapa unutar određenih ograničenja putovanja i prelaznog putovanja kako bi se dostigli sinhronizacija.

3.4 Rešavanje nepotpune skladištena energije opruge

• Zamenite starosedeće motore za skladištenje.

• Unapredite preciznost montaže komponenata za aktivaciju i interlok.

• Unapredite termičku obradu zupčanika za skladištenje kako bi se sprečio iznos i sklizanje.

3.5 Sprečavanje nepravilne operacije i neuspeha funkcionisanja

Unapredite pouzdanost kontrolnih krugova osiguravajući kontakti pomoćnih prekidača i optimizirajući mehanizme vezanja kako bi se sprečila deformacija ili neslaganje. Osigurajte pouzdane vezove.

Održavajte čisto okruženje rada i smarajte pokretni delovi kako bi se sprečilo rđavljenje i propali izazvani kontaminacijom.

Za greške u zatvarajućem krugu, pregledajte bazni pomoćni prekidač. Koristite multimeter da proverite kontinuitet na sekundarnoj štapići. Ako je štapić otvoren, testirajte kontinuitet između terminala pomoćnog prekidača i štapića kako bi se locirala greška.

4. Zaključak

Sažeto, kako bi se osiguralo pouzdano funkcionisanje vakumskih prekidača, preduzeća i osoblje moraju identifikovati temeljne uzroke čestih grešaka—poput gubitka vakuma, grešaka izolacije, odbijanja kontakta, problema sa skladištenjem energije opruge i nepravilne operacije—i implementirati efikasne preventivne i korektivne mere. Proaktivno održavanje i tehnička optimizacija su ključni za smanjenje grešaka i poboljšanje bezbednosti, efikasnosti i dugotrajnosti sistema podstajica.