Ilmajohtokatkaisimen sammuminen? 90 % jättää tämän kriittisen syyn huomiotta!

Arjessa ja teollisuuden toiminnassa törmäämme usein sähkökytkimiä koskeviin ongelmiin. Yleisiä syyt ovat huonokuntoiset kytkimet itse tai kuormituksen puiteen liittyvät vuoto- tai lyhyyskäytävät. Jotkut kytkimen avaamisen tapaukset kuitenkin johtuvat odottamattomista syistä.

Kaivoksessa varautumisvoimalaitos koostui dieselmotorista (400V), joka tarjosi virtaa kaivospaikalliseen muuntajaan (10 000V–400V) jännitteen nostamiseksi ja sähköntarjonnan ylläpitämiseksi maanalaiselle porausputkelle. Sateisena päivänä pääverkon sähkö katkesi. Kaivoksen turvallisuuden takaamiseksi käynnistettiin välittömästi dieselmotori. Yritys sulkea kytkin ja antaa virta muuntajalle aiheutti heti kytkimen avaamisen. Useiden yritysten jälkeen tulokset olivat samankaltaisia. Tällöin muuntajan korkean jännitteen puolen kytkin oli vielä auki; piirissä oleva ainoa kuormitus oli muuntaja itse – mikä sai epäilemään, että muuntaja voisi olla viallinen.

Kaivoksen sähköasiantuntijat tutkivat muuntajaa näköisin, eivätkä löytäneet mitään kaarua tai poltettuja osia. He testasivat eristysvastusta sekä korkean että alhaisen jännitteen puolilla (mukaan lukien kaapelit) megohmmilaskimella, ja kaikki tulokset olivat normaalit. Rajoitetun laitteiston takia ei voitu suorittaa muita testejä.

Kaivos otti minuun yhteyttä. Saavuin paikan päälle sopivine mittalaitteineen ja mitasin muuntajan vaijerien jännitevastusta ja pyörähdyslukua. Kaikki tiedot olivat normaalissa rajoissa. Sähköasiantuntijoiden havaintojen kanssa yhdistettynä päätelin, että muuntaja itsessään todennäköisesti oli kunnossa.

Seuraavaksi irrotin kytkentäkaapelin ulostulokytkimestä, käynnistin dieselmotorin ja testasin sähköntarjoamisen. Tällä kertaa ilmakehäkytkin sulkeutui onnistuneesti – mikä viittasi siihen, että vika oli kytkentäkaapelin ulostulon ja muuntajan korkean jännitteen kytkimen välillä.

Tarkistuksessa kytkentäkaapelin ja muuntajan väliseltä polulta huomasin, että muuntajan alhaisen jännitteen kytkentälaatikon kansiin puuttui tiivistekuminauha. Kansi oli hyvin lähellä alhaisen jännitteen kytkentäpisteitä – vain noin 3 mm etäisyydellä, joka on huomattavasti alle vaaditun elektrisen välimatkan ja kuljetusmatkan 380V-järjestelmissä (8 mm ja 12 mm). Päätelin, että tämä oli kytkimen avaamisen perussyy.

Asensin uudelleen tiivistekuminauhan muuntajan kytkentälaatikkoon, käynnistin uudelleen dieselmotorin. Kytkin sulkeutui onnistuneesti, ja sähköntarjonta palautui.

Virhe johtui siitä, että kytkentälaatikon kannen ja alhaisen jännitteen kytkentäpisteiden välinen riittämätön välimatka salli pistepäästön kytkimen sulkeutuessa suurelle virtapieneen. Tämä aiheutti kolmifasetin maanjäykkäykseen, mikä aiheutti ilmakehäkytkimen välitön avaamisen.