چهارده هزار ولتی برون‌سازی قاطع برق سوخت و موتور انرژی ذخیره‌کننده اشکال گرفت

توضیح خرابی

در مکانی خاص، از دیود کوچک سیستم زنده‌سازی خلاء نوع ZWG - ۱۲ برای برش‌دهنده‌ی ۱۰kV استفاده شده است. در ۲۹ سپتامبر ۲۰۱۵، هنگامی که تلاش برای بستن دوربین برش‌دهنده در بازه‌ی خط ژاکو ۱۷۲ انجام شد، مشخص شد که عملیات بستن دوربین شکست خورد. وقتی کارکنان به محل رسیدند و بررسی کردند، متوجه شدند که آهن‌ریزه‌های پخش‌شده‌ای در زیر برش‌دهنده وجود دارد. پس از فعال‌سازی دستی برش‌دهنده و عملیات آن، مشاهده شد که عملکرد باز کردن و بستن دستی سالم است، اما برش‌دهنده نتوانست عملیات ذخیره‌ی انرژی الکتریکی را انجام دهد. کارکنان عملیات و نگهداری تجهیزات به محض آگاهی، عیب را به بخش تعمیر گزارش دادند. پس از باز کردن صفحه‌ی پوششی برش‌دهنده، کارکنان تعمیر و نگهداری متوجه شدند که تجمع کوچکی از آهن‌ریزه‌ها در قسمت پایین جعبه‌ی مکانیزم برش‌دهنده وجود دارد و دندانه‌ی ذخیره‌سازی انرژی مکانیزم برش‌دهنده به شدت خوردیده است.

تجزیه و تحلیل علت

با توجه به نشانه‌ی خرابی که موتور قادر به ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی نبود، کارکنان تعمیر ابتدا مشکلی در تغذیه‌ی موتور را در نظر گرفتند. با این حال، این فرضیه با اندازه‌گیری رد شد. با توجه به وضعیت خوردیدگی مکانیزم ذخیره‌سازی انرژی در محل، کارکنان تعمیر تشخیص دادند که موتور ذخیره‌سازی انرژی سوزانده شده است. مقاومت مدار پیچ‌های موتور در محل ۲۴۷ مگااهم اندازه‌گیری شد که تأییدی بر سوزاندن موتور بود.

در مورد دلایل سوزاندن موتور، معمولاً دو حالت احتمالی وجود دارد: خرابی‌های مکانیکی و خرابی‌های الکتریکی. خرابی مکانیکی عمدتاً به گیر کردن مکانیزم ذخیره‌سازی انرژی برش‌دهنده اشاره دارد. این امر باعث می‌شود که موتور در طول فرآیند ذخیره‌سازی انرژی متوقف شود و سوزانده شود. در سیستم برق، برخی از برش‌دهنده‌ها به دلیل بارهای بالا به ندرت تحت عملیات قطع برق قرار می‌گیرند. بنابراین، مکانیزم‌ها برای مدت طولانی ثابت می‌مانند. زنگ‌زدن و تجمع غبار می‌تواند باعث گیر کردن شدید مکانیزم شود. هنگامی که به حدی خاصی برسد، گشتاور خروجی موتور ذخیره‌سازی انرژی نمی‌تواند مقاومت مکانیزم را پشت سر بگذارد و این امر منجر به سوزاندن موتور می‌شود.

خرابی الکتریکی عمدتاً در مدار موتور رخ می‌دهد. هنگامی که ذخیره‌سازی انرژی کامل شود، میکروسوئیچ مرتبط در مدار ذخیره‌سازی انرژی به موقع قطع نمی‌شود. موتور ادامه می‌یابد، اما به دلیل موانع ذخیره‌سازی انرژی، موتور متوقف می‌شود و به دلیل گرم شدن سوزانده می‌شود.

راه‌حل خرابی

کارکنان تعمیر ابتدا موتور را از برش‌دهنده‌ی بازه‌ی پشتیبانی جدا کردند و موتور سوزانده‌شده را جایگزین کردند. سپس به صورت دستی سیم پружین را نیرومند کردند. پس از فرآیند ذخیره‌سازی انرژی، میکروسوئیچ را اندازه‌گیری کردند و مشاهده شد که تماس‌های میکروسوئیچ در حالت باز هستند که نشان‌دهنده‌ی عملکرد طبیعی است. هنگام انجام عملیات باز کردن و بستن، مشاهده شد که گیر کردن در مکانیزم ذخیره‌سازی انرژی برش‌دهنده وجود ندارد.

کارکنان تعمیر سپس برش‌دهنده را بستند و ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی را انجام دادند. در طول فرآیند ذخیره‌سازی انرژی، مشاهده شد که پружین ذخیره‌سازی انرژی را کامل کرد، اما موتور ادامه یافته است. برای جلوگیری از سوزاندن موتور مجدداً، کارکنان تعمیر بلافاصله برش‌دهنده را باز کردند. با نیرومند کردن پружین، مکرراً حالت روشن و خاموش میکروسوئیچ را تست کردند. نتایج آزمون نشان داد که بسته به حالت میکروسوئیچ، مدار موتور همچنان متصل مانده است. بررسی بیشتر مدار احتمال وجود مدار فرعی را رد کرد.

هنگام انجام ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی مجدد، کارکنان تعمیر با چوب‌پیچ میکروسوئیچ را ضعیف فشار دادند و موتور متوقف شد. بر اساس این، تشخیص دادند که میکروسوئیچ خراب شده است. کارکنان تعمیر آن را با یک میکروسوئیچ اصلی جدید جایگزین کردند. هنگام اولین استفاده از موتور پس از تعویض، موتور مجدداً ادامه یافت زمانی که پружین ذخیره‌سازی انرژی را کامل کرد. کارکنان تعمیر پیچ‌های ثابت‌کننده‌ی میکروسوئیچ را آزاد کردند، محدودکننده‌ی سوئیچ را به نزدیک‌ترین نقطه‌ی دندانه‌ای که آن را فشار می‌دهد حرکت دادند و سپس آن را ثابت کردند. پس از آن، عملیات ذخیره‌سازی انرژی الکتریکی به حالت طبیعی بازگشت.

با ترکیب فرآیند رفع خرابی، کارکنان تعمیر به این نتیجه رسیدند: هنگامی که پружین ذخیره‌سازی انرژی کامل شد، به دلیل حاشیه‌ی نصب کوچک میکروسوئیچ و خوردیدگی شدید سر فشار میکروسوئیچ، فاصله‌ی فشرده شدن مکانیزم ذخیره‌سازی انرژی میکروسوئیچ کاهش یافت. میکروسوئیچ در حالت بحرانی "باز مجازی" قرار گرفت. هنگام بستن برش‌دهنده، جریان ۲۲۰ V AC فاصله‌ی هوا بین نقاط تماس مجازی را شکست و مدار ذخیره‌سازی انرژی متصل شد و موتور ادامه یافت. هنگام اندازه‌گیری با مقاومت‌سنج چند‌برداری پس از باز کردن برش‌دهنده، ولتاژ باتری چند‌برداری نسبتاً کم بود و کافی نبود تا فاصله را بشکند. بنابراین، اندازه‌گیری نشان داد که میکروسوئیچ در حالت باز است.

مقایسه‌ها و پیشنهادات

برای این نوع خرابی، توصیه می‌شود که بازرسی این نوع برش‌دهنده‌های خارجی تقویت شود و میکروسوئیچ‌های خوردیده به سرعت جایگزین شوند تا از حوادث سوزاندن موتور جلوگیری شود. در حال حاضر، طراحی برش‌دهنده‌های خارجی شامل مکانیزمی برای اتصال سیگنال زمان‌بندی ذخیره‌سازی انرژی نیست و نظارت بر وضعیت‌های غیرعادی ذخیره‌سازی انرژی نیز کمبود دارد. پیشنهاد می‌شود که در صورت امکان، سیگنال زمان‌بندی ذخیره‌سازی انرژی به سیستم هشدار پشتیبانی متصل شود.